Морфофункциональная характеристика эндокринных и тучных клеток слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени

В настоящий момент одной из актуальных проблем практической медицины является решение задач по снижению антенатальной и ранней детской заболеваемости и смертности, которые остаются достаточно высокими. Данные показатели напрямую связаны с состоянием здоровья родителей и, в первую очередь, матери. По данным многих исследований, здоровье женщин репродуктивного возраста не является оптимальным. Во многих случаях осложненного течения беременности причина кроется в наличии экстрагенитальной патологии у женщины. Чрезвычайно распространенной патологией в настоящий момент является патология гепатобилиарной системы, в том числе, в связи с обилием инфекционных заболеваний, затрагивающих данную систему. Так, по данным специалистов, носителей вируса гепатита В в мире на сегодняшний день насчитывается более пяти миллионов. Установлено, что дети матерей с хроническими заболеваниями печени рождаются с отставанием в физическом развитии, предрасположенностью к различным инфекционным заболеваниям. Именно поэтому влияние хронических поражений гепатобилиарной системы на течение беременности и здоровье потомства в настоящее время является одной из наиболее актуальных проблем современной медицины.

Экспериментальным путём было доказано, что у потомства лабораторных животных, имеющих поражение гепатобилиарной системы, отмечаются нарушения различных органов и функциональных систем: иммунной системы [2], репродуктивной системы [5, 11], эндокринной системы [3].

Эндокринные клетки желудочно-кишечного тракта выделяют ряд биологически активных ве ществ, обладающих широким спектром как местных, так и системных эффектов [15]. Тучные клетки также выполняют разнообразные функции: регулируют проницаемость слизистой оболочки, участвуют в иммунных реакциях, регулируют кровоток в слизистой оболочке, влияют на пролиферацию других клеток. В конечном итоге, эффекты эндокринных и тучных клеток оказывают непосредственное влияние на функциональное состояние органа и здоровье организма в целом [1].

Исходя из вышесказанного, целью настоящего исследования явилось изучение морфофункциональных характеристик диффузных эндокринно-цитов и интестинальных тучных клеток слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки потомства самок крыс с хроническим экспериметальным поражением печени.

Материалы и методы исследования. В эксперименте были использованы белые лабораторные крысы - самки «Вистар» и их потомство на 45-е и 60-е сутки. Для достижения поставленной цели по общепринятой методике [14] моделировалось хроническое поражение печени с помощью D-галактозамина (опытная группа, 37 особей). В качестве контрольной группы было взято потомство от интактных самок (35 крысят). Поражение гепатобилиарной системы экспериментальных животных верифицировали с помощью морфологических, биохимических и иммунологических методов исследования. Возникающие при этом морфологические изменения, согласно данным литературы, в определенной мере подобны таковым при гепатите В [14]. Работа с экспериментальными животными проводилась в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием лабораторных животных».

Таблица 1

Количественная характеристика эндокриноцитов слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки

Показатель	45-й день		60-й день
	Контроль	Опыт	Контроль	Опыт
Количество эндокринных клеток на ворсинку	1,69 ±0,23	1,02 ±0,02*	2,00 ± 0,03	1,92 ±0,03
Количество эндокринных клеток на крипту	1,02 ±0,20	1,21 ±0,10	0,74 ± 0,01	0,81 ± 0,09
Количество эндокринных клеток на 100 эпителиоцитов ворсинки	1,35 ±0,05	1,06 ±0,04*	1,55 ±0,10	2,12 ± 0,08*
Количество эндокринных клеток на 100 эпителиоцитов крипты	2,11 ±0,06	1,95 ±0,03*	1,63 ±0,14	2,21 ±0,13*
Количество эндокринных клеток на 100 эпителиоцитов слизистой оболочки	1,68 ±0,29	1,52 ±0,01	1,59 ±0,12	2,17 ± 0,09*

* - Здесь и в табл. 2-6 результаты статистически достоверны (р < 0,05).

Таблица 2

Субпопуляционный состав по степени гранулярного насыщения эндокриноцитов слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки

Показатель	45-й день		60-й день
	Контроль	Опыт	Контроль	Опыт
Количество очень темных эндокриноцитов, %	15,49 ± 1,47	10,84 ± 1,73*	12,72 ±0,51	8,32 ± 0,52*
Количество темных эндокриноцитов, %	37,31 ± 1,20	45,75 ± 1,88*	46,93 ± 0,69	54,97 ±1,13*
Количество светлых эндокриноцитов, %	31,11 ±2,26	36,31 ±2,61	29,38 ± 0,53	30,22 ± 1,43
Количество очень светлых эндокриноцитов, %	16,10 ±0,72	7,08 ±0,91*	10,96 ± 0,52	5,72 ± 0,48*
Индекс гранулярного насыщения	1,21+0,14	1,26 ±0,09	1,60 ±0,02	1,81 ±0,11*

Был исследован начальный отдел двенадца-. типерстной кишки. Выделенный материал фиксировали в жидкости Буэна для выявления эндокринных клеток и в абсолютном спирте для выявления интестинальных тучных клеток. В серийных гистологических срезах толщиной 5-6 мкм выявляли эндокринные клетки в эпителии слизистой оболочки общепринятой методикой серебрения по Гримелиусу в модификации Никонова с использованием импрегнации азотнокислого серебра [9]. Тучные клетки выявляли окраской эозинатом метиленового синего [8]. Оценивались количественные показатели эндокринных и тучных клеток. Функциональное состояние клеток оценивалось путем определения их субпопуляционного состава с учетом их гранулярного насыщения и уровня дегрануляции по методике Линднера в нашей модификации, вычисления индексов гранулярного насыщения и дегрануляции [7]. Полученные результаты обработаны статистически.

Результаты собственных исследований. В ходе проведения эксперимента были выявлены следующие закономерности.

У 45-дневных животных оказалось пониженным как общее количество эндокринных клеток на элемент рельефа, так и их концентрация среди эпителиоцитов, по сравнению с контролем (табл. 1). К 60-му дню данные показатели, напротив, превысили таковые в контроле. Обращает на себя внимание, что наиболее существенное увеличение числа эндокриноцитов у подопытных крысят выявлено по сравнению с контролем из расчета на 100 эпителиоцитов слизистой оболочки.

У 45-дневных крысят от матерей с хроническим экспериментальным поражением печени наблюдается достоверное повышение количества эндокринных клеток с высокой степенью гранулярного насыщения преимущественно за счет темных эндокриноцитов, а количество очень темных эндокриноцитов снижено по сравнению с контролем (табл. 2). Более чем в два раза снижено количество очень светлых эндокриноцитов. За счет одновременного увеличения числа темных и светлых клеток индекс гранулярного насыщения практически не отличается от контроля.

У животных на 60-й день в эксперименте наблюдалась аналогичная тенденция, но количество темных эндокриноцитов повысилось более выражено, по сравнению с результатами на 45-й день, что отразилось на индексе гранулярного насыщения клеток.

У потомства крыс от матерей с хроническим D-галактозаминовым поражением печени по сравнению с контролем на обоих сроках происходит резкое повышение количества эндокриноцитов с отсутствием дегрануляции и понижение количества клеток с умеренной и выраженной степенью дегрануляции (табл. 3). Эти изменения находятся в соответствии с изменением индекса дегрануляции эндокриноцитов.

При исследовании количественных характеристик интестинальных тучных клеток получены следующие данные (табл. 4).

Как видно из табл. 4, на 45-е сутки у опытных образцов оказалось повышенным количество тучных клеток, преимущественно за счет клеток, находящихся в слизистой оболочке. На 60-е сутки подобная тенденция не столь очевидна - данные очень слабо разнятся с контролем.

При анализе субпопуляционного состава тучных клеток по степени гранулярного насыщения (табл. 5) было выявлено, что у потомства самок с хроническим поражением гепатобилиарной системы на 45-е сутки в двенадцатиперстной кишке значительно повышено количество темных и снижена субпопуляция светлых тучных клеток по сравнению с контролем, что привело к достоверному повышению индекса гранулярного насыщения.

На 60-й день в опыте по сравнению с контролем повысилось не только количество темных, но и количество очень темных мастоцитов и снизилось количество мастоцитов субпопуляций светлых и очень светлых клеток.

Изучение субпопуляционного состава тучных клеток по степени дегрануляции показало (табл. 6), что на 45-й день в опыте достоверно повышается количество мастоцитов со слабой степенью дегрануляции и уменьшается количество сильно дегранулирующих тучных клеток, по сравнению с контролем, что отразилось и на индексе дегрануляции. На 60-е сутки подобная тенденция уже не носит достоверный характер.

Обсуждение полученных результатов. Тучные клетки впервые описал Р. Ehrlich в 1877 году. Это особая функционально лабильная группа клеток, располагающаяся во всех органах и тканях без исключения, влияющая на микроциркуляцию, трофику тканей и функций клеток микрорайона. В настоящее время четко установленным является наличие двух сублиний тучных клеток: 1) тучные клетки слизистой оболочки кишечника (атипичные, интестинальные) и 2) типичные тучные клетки («соединительнотканные тучные клетки») [13]. Мастоциты рассматриваются как регуляторы тканевого гомеостаза малого радиуса действия [10]. Эти функции реализуются благодаря продукции ими ряда биологически активных веществ, таких как гепарин, гистамин, эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии, медленно реагирующая субстанция анафилаксии, простагландины, фактор, активирующий тромбоциты, нейтрофильный хемотаксический фактор анафилаксии [4].

Субпопуляционный состав по степени дегрануляции эндокриноцитов слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки

Таблица 3

Показатель	45-й день		60-й день
	Контроль	Опыт	Контроль	Опыт
Количество эндокриноцитов с отсутствием дегрануляции, %	41,31 ±2,12	52,82 ±1,83*	40,36 ± 1,21	54,32 ± 1,15*
Количество эндокриноцитов со слабой степенью дегрануляции, %	29,12 ±2,37	29,72 ±2,12	24,12 ± 0,93	26,05 ± 0,48
Количество умеренно дегранулирующих эндокриноцитов, %	15,91 ±2,13	8,96 ± 0,28*	16,22 ± 0,87	8,41 ±0,51*
Количество сильно дегранулирующих эндокриноцитов, %	13,09 ±0,11	8,49 ±0,81*	19,30 ±0,65	10,87 ± 0,59*
Индекс дегрануляции	1,002 ±0,08	0,73 ± 0,02*	1,14 ±0,01	0,79 ± 0,02*

Количественная характеристика тучных клеток двенадцатиперстной кишки

Таблица 4

Показатель	45-й день		60-й день
	Контроль	Опыт	Контроль	Опыт
Количество тучных клеток в слизистой оболочке на ворсинку	0,83 ± 0,05	1,02 ± 0,02*	1,23 ±0,03	1,26 ±0,04
Количество тучных клеток в слизистой оболочке на крипту	0,39 ± 0,04	0,48 ± 0,03*	0,48 ± 0,07	0,52 ± 0,06
Количество тучных клеток в подслизистой оболочке на ворсинку	0,40 ± 0,06	0,42 ± 0,03	0,56 ± 0,03	0,64 ± 0,07
Количество тучных клеток в подслизистой оболочке на крипту	0,19 ±0,02	0,23 ± 0,01	0,28 ± 0,02	0,35 ± 0,06
Суммарное количество тучных клеток на ворсинку	1,54 ±0,03	2,03 ± 0,02*	1,93 ±0,05	2,06 ± 0,06
Суммарное количество тучных клеток на крипту	0,69 ± 0,02	1,32 ±0,05*	0,89 ± 0,06	1,12 ±0,08

Таблица 5

Субпопуляционный состав по степени гранулярного насыщения тучных клеток двенадцатиперстной кишки

Показатель	45-й день		60-й день
	Контроль	Опыт	Контроль	Опыт
Количество очень темных тучных клеток, %	49,31 ±0,37	47,28 ± 0,96	40,14 + 1,39	46,02 ± 2,04*
Количество темных тучных клеток, %	29,23+1,01	32,96 ± 0,73*	29,82 ± 1,28	35,89 ± 1,48*
Количество светлых тучных клеток, %	15,85 ± 1,22	13,07 ± 0,78*	22,08 ± 0,83	15,23 ± 0,78*
Количество очень светлых тучных клеток, %	5,23 ± 1,03	6,05 ± 0,63	8,06 ± 0,37	2,78 ± 0,63*
Индекс гранулярного насыщения	1,86 + 0,21	2,52 ±0,19*	1,36 ±0,04	2,36 ±0,10*

Таблица 6

Субпопуляционный состав по степени дегрануляции тучных клеток двенадцатиперстной кишки

Показатель	45-й день		60-й день
	Контроль	Опыт	Контроль	Опыт
Количество тучных клеток с отсутствием дегрануляции, %	37,81 ± 1,75	39,47 ± 1,01	36,21 + 1,62	35,41 ± 1,56
Количество тучных клеток со слабой степенью дегрануляции, %	35,32 ± 1,72	40,18 ± 0,65*	30,44 ± 1,29	33,21 + 1,32
Количество умеренно дегранулирующих тучных клеток, %	18,19 ±0,98	17,48 ± 1,56	23,12 ± 0,87	22,76 ± 1,59
Количество сильно дегранулирующих тучных клеток, %	8,70 ± 0,93	2,26 ±0,19*	10,21 ± 0,63	8,65 ± 0,59
Индекс дегрануляции	0,98 ± 0,05	0,82 ± 0,02*	1,073 ±0,02	1,046 ±0,02

Из тучных клеток при дегрануляции выделяются также лизосомальные протеолитические ферменты, стимулирующие коллагеназную активность, способствующие образованию и разрушению брадикинина. В свою очередь, стимуляторами дегрануляции тучных клеток являются многочисленные иммунные и неиммунные факторы, как эндогенной, так и экзогенной природы. К неиммунным эндогенным факторам, в частности, относятся такие, как анафилатоксины, гормоны (гастрин, соматостатин, эстрогены), нейропептиды (нейротензин, вещество Р, вазоактивный интестинальный пептид), цитокины. Значительная часть этих стимуляторов выделяется эндокринными клетками диффузной эндокринной системы [6], расположенными в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, при этом основная масса эндокриноцитов, по данным литературы, сосредоточена в двенадцатиперстной кишке. Данные клетки выделяют биологически активные вещества, оказывающие как паракринное, так и системное действие [12]. Таким образом, секреторная активность тучных клеток, в том числе, зависит и от функционирования гормонпродуцирующих клеток слизистой оболочки пищеварительного тракта.

Известно, что при патологии печени матери нарушается внутриутробное развитие. При этом плоды развиваются в условиях стрессового воздействия, обусловленного поступлением из крови матери в кровь плода, в силу нарушения функции печени, токсических метаболитов, усилением развития оксидативного стресса, формированием аутоиммунного компонента, нарушением взаиморе- гулирующих влияний со стороны различных органов и систем. В нашем эксперименте наблюдалось увеличение количества эндокринных клеток на 60-й день, что коррелировало с повышением в опытной группе количества тучных клеток, по сравнению с контролем. Данную реакцию можно рассматривать как компенсаторно приспособительную, направленную на поддержание гомеостаза. Факт снижения на 45-е сутки количества эндокринных клеток в опыте, с нашей точки зрения, можно объяснить срывом адаптации, учитывая, что данный срок развития у крыс характеризуется началом полового созревания, что сопровождается бурным гормональным всплеском в организме и истощением приспособительных механизмов.

При анализе морфологических критериев, характеризующих функциональные характеристики клеток, было выявлено, что как у эндокриноцитов, так и тучных клеток возникает выраженный дисбаланс между процессами синтеза и выведения биологически активных веществ, что выражается в увеличении количества клеток с высокой степенью гранулярного насыщения и низким уровнем дегрануляции. То есть в данном случае можно предположить нарушение процессов как ауторегуляции клеток, так и регуляции деятельности тучных клеток биологически активными веществами, выделяемыми в норме эндокриноцитами. Выраженность данного процесса именно на 45-й день, по сравнению с 60-м, на наш взгляд, опять же связана с особым гормональным статусом в период полового созревания особей.

Таким образом, полученные данные позволя- ют сделать заключение, что у самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени рождается потомство с нарушением функционирования различных регуляторных систем организма, в частности, эндокриноцитов и тучных клеток двенадцатиперстной кишки.