Анатомо-функциональная характеристика лимфоузлов разной локализации в молодом возрасте
Автор: Федотова М.С., Джугашвили Е.И., Филиппова А.Ю., Левченко И.Д., Веременко А.С., Чечеткина С.А., Горчакова О.В.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Медицинские науки
Статья в выпуске: 10-1 (73), 2022 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - изучение структурной организации лимфоузлов разной локализации у молодых животных. Показано, что в зависимости от локализации имеются особенности микроанатомической организации лимфоузлов. Для пахового лимфоузла характерно преобладание паракортикальной зоны при развитой синусной системе, для трахеобронхиального лимфоузла характерно преобладание В-зоны при минимальной площади синусов, а для брыжеечного лимфоузла характерно равномерное развитие Т- и В-зон при широкой синусной системе. С определенным морфотипом лимфоузла связана его функциональная специализация с преобладанием или дренажной (паховый), или иммунной (трахеобронхиальный), или в сочетании (брыжеечный) этих функций.
Лимфатический регион, лимфоузлы, молодой возраст
Короткий адрес: https://sciup.org/170197234
IDR: 170197234 | DOI: 10.24412/2500-1000-2022-10-1-109-113
Anatomical and functional characteristics of lymph nodes of different localization at a young age
The aim of the study is to study the structural organization of lymph nodes of different localization in young animals. It is shown that, depending on the localization, there are features of the microanatomic organization of lymph nodes. The inguinal lymph node is characterized by the predominance of the paracortical zone with a developed sinus system, the tracheobronchial lymph node is characterized by the predominance of the B-zone with a minimum area of sinuses, and the mesenteric lymph node is characterized by the uniform development of T- and B-zones with a wide sinus system. A certain morphotype of the lymph node is associated with its functional specialization with the predominance of either drainage (inguinal), or immune (tracheobronchial), or in combination (mesenteric) of these functions.
Текст научной статьи Анатомо-функциональная характеристика лимфоузлов разной локализации в молодом возрасте
Трахеобронхиальные лимфоузлы - это лимфоузлы с компактным морфотипом преимущественно выполняющие иммунную функцию в своем лимфатическом регионе, что определяется соответствующей структурно-клеточной организацией лимфоидной ткани [1, 2] в сопоставлении с гидратационными параметрами. При старении снижается функциональная активность органов и систем организма, что определяет необходимость поиска средств, усиливающих их работоспособность и особенно лимфоузлов, обеспечивающих защиту на разных уровнях лимфатического региона. Ряд методов, оказывающих лимфотропное и лимфостимулирующие действие на лимфатические узлы находятся на стадии разработки [3, 4, 5]. Заслуживает внимание фитотерапия. Основным действующим биоактивным веществом растений являются биофлавоноиды, обладающие полифункциональным действи- ем [6]. В связи с этим представляется важным оценить эффективность оригинальной фитокомпозиции в коррекции морфофункциональных параметров лимфоузла с целью замедления старения.
Способность корректировать морфофункциональные параметры позволяют замедлять преждевременное старение органов лимфатической системы [7, 8]. Все это делает актуальным поиск средств с лимфотропным эффектом, способных корректировать морфофункциональные характеристики стареющего лимфоузла за счет изменения структуры и степени гидратации.
Таким образом основной целью работы являлось изучить способность оригинального фитосредства корректировать морфофункциональные параметры лимфоузлов трахеобронхиального лимфатического региона с учетом параметров гидратации на поздних этапах онтогенеза.
Материалы и методы
Эксперимент был проведен на 50 белых крысах самцах Wistar. Условно животные были разделены на две возрастные группы, при этом возраст выбирался при помощи определения соотношения продолжительности жизни крыс и человека с помощью коэффициента 1,7 [9]. У группы молодых животных возраст 3–4 месяца коррелирует с юношеским периодом человека (16-20 лет). У группы старых животных возраст 1,5–2 года соотносится со стариками (65-75 лет). В качестве объекта исследования выбраны трахеобронхиальные лимфоузлы. Крысы получали стандартную диету на основе комбикорма ПК-120-1 со свободным доступом к воде. При этом 25 крыс в течение месяца и в дозе 0,1-0,2 г\кг получали фитосредство, включающие измельченные лекарственные растения (копеечник чайный, бадан, родиол розовая, черника, брусника, смородина черная, шиповник и др.) и компаунд пищевых волокон [10]. Для проведения работы использовались следующие методы:
Гистологический метод – это метод необходимый для исследования клеточного профиля компартментов лимфоузла. В основе метода лежит использование световой микроскопии. Образцы трахеобронхиальных лимфоузлов сначала фиксируют в 10% нейтральном формалине, после чего осуществляют классическую схему проводки и заливки материала в парафин, в конечном счете приготавливают гистологические срезы. Образцы окрашиваются при помощи гематоксилина и эозина, азура и эозина, толуидинового синиго, трихром-ного красителя по C. Masson. Полученные гистологические срезы подвергаются морфометрическому анализу, который выполняется с помощью морфометрической сетки, устанавливаемой на срез лимфоузла. В ходе анализа определяется удельная площадь компартментов лимфатических узлов. Дополнительно в компартментах лимфоузлов осуществлялся подсчет клеток на стандартной площади 2025 мкм2 при увеличении микроскопа в 900 раз.
Термогравиметрический метод – это метод применяется с целью изучения гидратационных характеристик трахеобронхиального лимфоузла. Термогравиметри- ческий метод позволяет исследовать общую гидратированность лимфатического узла и водные фракции. Данный метод осуществляли с учетом рекомендаций Н.Ф. Фаращука. Лимфоузлы сначала высушиваются при постоянной температуре с фиксацией изменения массы при помощи аналитических весов. На основе известных объема органа и площади его структур производили расчет объема жидкости, приходящейся на определенный компарт-мент лимфатического узла в соответствии с принципом Кавальери–Акера–Глаголева.
Статистическая обработка полученных данных проводится с помощью программы Excel и StatPlus Pro, AnalystSoft Inc.
Эксперимент на животных проведен в соответствии с принципами биоэтики, правилами лабораторной практики, изложенными на Женевской конференции (1971), и в документах «Об утверждении правил лабораторной практики», «О гуманном обращении с экспериментальными животными» (Минздрав СССР № 775 от 12.08.1977), «Международных рекомендациях по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985), руководство по лабораторным животным [11] и в соответствии с приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003. Выведение из опыта и болезненные манипуляции на животных выполняли под общим эфирным наркозом. Исследование одобрено этическим комитетом ФГБНУ «Научноисследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии» (протокол № 126 от 30.11.2016).
Результаты и обсуждения .
С возрастом в трахеобронхиальных лимфатических узлах отмечается дегидратация и инволюция лимфоидной ткани, связанная с изменением клеточного профиля компартментов лимфоузла [8, 12].
Возраст индуцированная дегидратация проявляется уменьшением общей воды на 8,2% и снижением доли свободной фракции воды. Подобное изменение водного баланса отражает коэффициент гидратации, который поднимается в 2 раза. Дополнительно снижение водного компонента, обусловлено уменьшением площади лимфатических синусов. В свою очередь сокращение площади лимфатических си- нусов и увеличение доли коркового вещества (при этом физическая площадь также сокращается) приводит к дополнительной компоктизации трахеобронхиального лимфоузла, что отражается в подъёме индекса К/М. Соединительнотканная капсула трахеобронхиальных лимфоузлов увеличивается почти в 3 раза. Описанные структурные изменения сопровождаются перестройкой клеточного профиля. Отмечается уменьшение численной плотности бластов лимфоцитов во всех структурно-функциональных зонах на фоне увеличения ретикулярных клеток и появления клеток с признаками деструкции.
Использование фитокомпозиции позволяет увеличить количество общей воды, тем самым способствуя повышению гид-ратированности трахеобронхиального лимфоузла (табл. 1). На фоне повышения гидратации отмечается возрастание объема межклеточной жидкости в 2,8 раза, что положительно влияет на функции иммунокомпетентных клеток. Такое перераспределение водных фракций позволяет достичь коэффициента гидратации сопоставимого с молодыми животными. На фоне фитостимулированного снижения коэффициента гидратации отмечается повышение плотности трахеобронхиального лимфоузла (табл. 1).
Фитотерапия позволяет сохранить компактный морфотип трахеобронхиального лимфоузла, что отражается в величине индекса К/М, равной 2,39 ± 0,08 (без коррекции - 2,86 ± 0,08). Использование фитотерапии способствует увеличению площади лимфоидных узелков с герминативным центром (в 2,1 раза), синусной системы (в 1,5 раза) на фоне уменьшения межузелковой части коры (табл. 2). Реактивный ответ лимфоидных узелков связан с усилением клеточной пролиферации, что повышает иммунный ответ по гуморальному типу.
Морфометрическое исследование показало, что использование фитосредства приводит к изменению клеточного профиля в структурно-функциональных зонах трахеобронхиального лимфоузла. Так в лимфоидных узелках наблюдается увеличение лимфобластов в 1,4 раза, средних лимфоцитов в 1,3 раза, малых лимфоцитов в 1,4 раза. При этом численная плотность макрофагов в лимфоидных узелках у старых животных, получивших фитосбор, не имела статистически значимых отличий в сравнении с лимфоидными узелками старых животных в отсутствии фитостимуляции. В паракортикальной области после приема фитокомпозици отмечается уменьшение числа ретикулярных клеток в 1,8 раза и макрофагов в 1,4 раза, при этом численная плотность остальных клеток в пределах значений, имеющих место у старых животных без фитокоррекции. Мозговые тяжи в условиях фитостимуляции характеризуются повышением числа плазмоцитов в 1,7 раза, малых лимфоцитов в 1,2 раза и снижением числа макрофагов в 1,4 раза, эозинофильных гранулоцитов в 1,8 раза. В субскапулярном и мозговом лимфатических синусах на фоне БАФ стимуляции отмечается повышение численной плотности макрофагов.
Выводы
Возраст-индуцированные изменения трахеобронхиального лимфоузла проявляются дегидратацией, инволюцией лимфоидной ткани с уменьшением структурно-функциональных зон и пролиферации лимфоидных клеток. Дренажная и иммунная функции трахеобронхиального лимфоузла снижается при старении.
Прием оригинальной фитокомпозиции положительно влияет на структуру и функцию трахеобронхиального лимфоузла. Фитотерапия способствует повышению общей гидратированности и доли свободной фракции воды, увеличивает размерность компартментов, особенно лимфоидных узелков и синусной системы, повышает клеточную пролиферацию в структуре трахеобронхиального лимфоузла. Все это является важным для обеспечения дренажной и иммунной функции лимфоузла на этапе позднего онтогенеза, когда он претерпел возраст-обусловлен-ные изменения.
Таблица 1. Гидратационные характеристики трахеобронхиального лимфатического узла старых животных до и после использования биологически активного фитосбора (БАФ)
|
Параметр |
До БАФ (n=40) |
После БАФ (n=40) |
|
Объем воды, % |
58,65±0,62 |
66,35±0,92* |
|
Масса воды, мг |
4,48±1,05 |
7,76±0,61# |
|
Объем лимфы в синусах, мм3 |
2,19 ± 0,32 |
2,23 ± 0,37* |
|
Объем межклеточной жидкости, мм3 |
0,71 ± 0,19 |
1,98 ± 0,56* |
|
Объем общей воды, мм3 |
9,93 ± 1,03 |
8,55 ± 1,38* |
|
Объем свободной воды, мм3 |
2,90 ± 0,36 |
4,21 ± 1,02* |
|
Объем связанной воды, мм3 |
7,03 ± 0,73 |
4,34 ± 0,64** |
|
Коэффициент гидратации |
2,42 ± 0,08 |
1,03 ± 0,04## |
|
Плотность |
1,30 ± 0,27 |
1,71 ± 0,13* |
P > 0,05*; P < 0,001#; P < 0,05**; P < 0,01##;
Таблица 2. Перестройка компартментов трахеобронхиального лимфоузла на фоне использования биоактивного фитосбора (БАФ) на поздних этапах онтогенеза
|
Структура лимфоузла и индексы |
Без БАФ (n=20) |
После БАФ (n=20) |
|
Капсула |
1,45 ± 0,14 |
9,04 ± 0,48* |
|
Субкапсулярный синус |
1,68 ± 0,15 |
4,50 ± 0,22## |
|
Межузелковая часть коры |
5,45 ± 0,61 |
4,28 ± 0,24* |
|
Лимфоидный узелок без герминативного центра (Ф 1 ) |
2,19 ± 0,12 |
4,32 ± 0,21## |
|
Лимфоидный узелок с герминативным центром (Ф 2 ) |
4,71 ± 0,29 |
4,62 ± 0,46## |
|
Паракортикальная область |
10,54 ± 0,27 |
12,28 ± 1,11* |
|
Мозговые тяжи |
9,87 ± 0,36 |
16,63 ± 1,62## |
|
Мозговой лимфатический синус |
2,38 ± 0,34 |
5,61 ± 0,61** |
|
Корково-мозговое соотношение (индекс К/М) |
2,12 ± 0,12 |
1,43 ± 0,11* |
P > 0,05*; P < 0,05**; P < 0,01##;
Таблица 3. Количественная характеристика клеток на единице площади структурнофункциональных зон трахеобронхиального лимфоузла до и после использования биоактивного фитосбора (БАФ)
|
Компартмент |
Клетки |
До БАФ |
После БАФ |
|
Лимфоидные узелки |
Лимфобласты |
5,38±0,23 |
2,21±0,14## |
|
Средние лимфоциты |
9,05±0,28 |
9,86±0,44## |
|
|
Малые лимфоциты |
13,63±0,30 |
15,35±0,61# |
|
|
Макрофаги |
3,35±0,16 |
2,16±0,15* |
|
|
Паракортикальная область |
Лимфобласты |
3,48±0,12 |
1,83±0,11* |
|
Средние лимфоциты |
6,20±0,16 |
4,36±0,22* |
|
|
Малые лимфоциты |
10,35±0,46 |
6,86±0,14* |
|
|
Ретикулярные клетки |
1,33±0,09 |
1,45±0,11# |
|
|
Макрофаги |
1,83±0,14 |
1,29±0,11## |
|
|
Плазмоциты |
2,08±0,09 |
0,76±0,08* |
|
|
Эозинофильные гранулоциты |
0,28±0,02 |
0,23±0,03* |
|
|
Мозговые тяжи |
Плазмобласты |
1,63±0,09 |
1,86±0,17* |
|
Плазмоциты |
5,72±0,27 |
6,39±0,17# |
|
|
Малые лимфоциты |
6,83±0,23 |
5,80±0,25## |
|
|
Средние лимфоциты |
5,43±0,16 |
4,69±0,31* |
|
|
Макрофаги |
2,33±0,14 |
1,68±0,11## |
|
|
Ретикулярные клетки |
1,13±0,07 |
1,36±0,12* |
|
|
Эозинофильные гранулоциты |
0,25±0,02 |
0,24±0,03# |
|
|
Мозговой лимфатический синус |
Малые лимфоциты |
8,55±0,30 |
6,20±0,31* |
|
Макрофаги |
2,80±0,14 |
2,31±0,11## |
|
|
Ретикулярные клетки |
1,30±0,05 |
1,78±0,11* |
|
|
Плазмоциты |
1,78±0,09 |
1,21±0,08* |
|
|
Эозинофильные гранулоциты |
0,15±0,02 |
0,18±0,03* |
P > 0,05*; P < 0,001#; P < 0,01##;
Список литературы Анатомо-функциональная характеристика лимфоузлов разной локализации в молодом возрасте
- Бородин, Ю.И. Лимфатическая система и старение // Фундаментальные исследования, 2011. - № 5. - С. 11-15.
- Chang, J.E. Stromal infrastructure of the lymph node and coordination of immunity / J.E. Chang, S.J. Turley // Trends Immunol. - 2015. - V. 36. - P. 30-39.
- Immune senescence: significance of the stromal microenvironment / A.R. Masters, L. Haynes, D.-M. Sir, D.B. Palmer // British Society for Immunology, Clinical and Experimental Immunology, 2016. - DOI: 10.1111/cei.12851.
- Петренко, В.М. Лимфатическая и лимфоидная системы: определение // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион, 2009. - № 4 (12). - С. 12-19.
- Петренко, В.М. Лимфоидные или кроветворные органы? // Успехи современного естествознания. - 2011. - №1 - С. 142-143.
- Петренко, В.М. Морфогенез периваскулярных лимфоидных узелков // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2011. - Вып. 3. - С. 17-21.
- Бородин, Ю.И. Эффекты лимфокоррекции и лимфопротекции при термическом ожоге кожи / Ю.И. Бородин, Н.П. Бгатова // Тезисы IV съезда лимфологов России. - М.: Проспект, 2011. - С. 12-13.
- Каркищенко, Н.Н. Лабораторные животные (положение и руководство). - М.: Межакадемическое изд-во «ВПК», 2003. - 138 с.
- Гелашвили, О.А. Вариант периодизации биологически сходных стадий онтогенеза человека и крысы // Саратовский научно-медиц. журнал. - 2008. - Т. 4. - № 22. - С. 125126.
- Бородин Ю.И., Горчакова О.В., Суховершин А.В., Горчаков В.Н. и др. Концепция лимфатического региона в профилактической лимфологии. - LAP LAMBERT Academic Publishing, 2018. - 74 p.
- Белянин, В.Л. Диагностика реактивных гиперплазий лимфатических узлов / В.Л. Белянин, Д.Э. Цыплаков. - Санкт-Петербург-Казань: Типография издательства «Чувашия», 1999. - 328 с.
- Cottier, H. Предложения по стандартизации описания гистологии лимфатического узла человека в связи с иммунологической функцией / H. Cottier, J. Turk, L. Sobin // Бюлл. ВОЗ. - 1973. - С. 372-377.