Морфологические изменения селезенки в условиях ожоговой травмы кожи
Автор: Ажикова А.К.
Статья в выпуске: 4 т.260, 2024 года.
Бесплатный доступ
В статье описаны морфологические особенности селезенки в динамике ожоговой травмы. Ткани селезенки чувствительны к действию ожоговой токсемии, развивающейся на фоне системного воспаления. В ранние сроки ожоговой травмы (2-7 сутки) происходило развитие деструктивных процессов. Морфологические изменения сопровождались признаками истощения и дистрофии на фоне физиологических преобразований. В десятидневный срок ожогового процесса выявлены черты восстановления структурной дезорганизации, что обусловлено хронозависимой активизацией защитноприспособительной реактивности иммунокомпетентного органа.
Морфология, иммунокомпетентные органы, селезенка, стрессвоздействие, термический ожог, поврежденная кожа
Короткий адрес: https://sciup.org/142243219
IDR: 142243219 | УДК: 576.31 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_4_260_22
Morphological changes of spleen in conditions of skin burn injury
The article describes the morphological features of the spleen in the dynamics of burn injury. Spleen tissues are sensitive to burn toxemia, which develops against the background of systemic inflammation. In the early stages of the burn injury (2-7 days), destructive processes developed. Morphological changes were accompanied by signs of exhaustion and dystrophy against the background of functional tension. By 10 days, a decrease in structural transformations of the spleen was established, which is due to a high level of stress-reactivity and activation of protective-adaptive responses of the immune-competent organ.
Текст научной статьи Морфологические изменения селезенки в условиях ожоговой травмы кожи
В изучении системных звеньев регуляции физиологических процессов ключевая роль в защите организма отводится иммунной системе. При этом в дезактивации антигенов участвуют ее центральные (тимус, красный костный мозг) и периферические (селезенка, миндалины и лимфатические узлы) органы. В этой связи изучение морфологических особенностей иммунокомпетентных органов при стрессорном воздействии представляет научный и практический интерес [1-7].
Одним из периферических звеньев иммунной системы является селезенка. Именно ей принадлежит роль иммунорегулятора и гемокорректора в стрессовых условиях. По мнению ряда исследователей, морфологические особенности селезенки служат маркерами ее функционального состояния [1-8]. Установлено, что в патогенезе ожогового процесса на уровне иммунной системы происходят процессы дезорганизации и дизрегуляции иммунитета, проявляющиеся развитием иммуносупрессивных реакций и изменением субпопуляционного состава нейтрофилов [9]. Также доказано, что в ответ на термическое повреждение в очаге ожоговой травмы высвобождаются медиаторы воспаления (гистамин, провоспалительные цитокины и др.) [1011]. Несмотря на имеющиеся в литературе данные, на сегодняшний день остаются малоизученными морфологические особенности селезенки в условиях ожоговой травмы кожи.
Целью исследования явилось изучение морфологических особенностей селезенки в условиях раневого процесса кожи.
Материал и методы исследований . Объектом исследования служили нелинейные крысы, мужского пола в количестве 50 особей средней массой 215 г. Их содержали в одиночных клетках во избежание межсамцовых конфронтаций и вторичных повреждений кожных покровов в полном соответствии с положениями Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 1986), Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных (Москва, 1984), приказа Минздрава России от 01.04.2016 г. №199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики» (GLP), требованиям комиссии Российского национального комитета по биоэтике при Российской академии наук. Научные эксперименты в рамках работы были одобрены локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России (протокол № 4 от 21.11.2016 г.).
Рандомизация крыс-самцов осуществлена следующим образом: 1-я группа (контроль) - интактные животные (n=10), 2-я, 3-я, 4-я и 5-я (n=10) группы состояла из животных, подвергшихся ожоговому повреждению кожи в дорсальной зоне тела и выведенные из эксперимента на 2-, 4-, 7- и 10-е сутки после ожога соответственно. При изучении стресс-реактивности животных после ожогового повреждения кожи принимали во внимание изменение массы селезенки, используемой в качестве одного из критериев оценки функционального состояния организма при стрессе.
Селезенку очищали от окружающих тканей, взвешивали, помещали в раствор 10 % забуференного нейтрального формалина (рН 7,4) и подвергали процедуре стандартной гистообработки. Окраска срезов – раствор гематоксилина Майера и эозин. Проводили морфологическое исследование гистологических препаратов в проходящем свете при увеличении ×400 и ×100 цифрового микроскопа «Альтами БИО 8» (ООО «Альтами», Россия), при использовании камеры 3 Мпикс и программного обеспечения Altami Studio 3.4x64/Ink. Для статистической обработки данных использовали программу STATISTICA Base, значимость различий между группами оценивали по критерию Стьюдента с поправкой Бонферрони. Статистически значимыми считали результаты с уровнем достоверности не менее 95 % (P≤0,05).
Результат исследований. В нормальных физиологических условиях в белой пульпе селезенки Т- и В-лимфоциты образуют скопления, периферические лимфатические оболочки и фолликулы, расположенные вокруг сосудов артерий среднего размера, центральных артерий. В красной пульпе, основу которой составляет ретикулярную ткань, содержатся все типы клеток крови [4, 10].
Изучение гистологических препаратов селезенки интактных крыс выявило умеренное кровенаполнение сосудов. В белой пульпе селезенки насчитывали среднее число лимфоидных узелков. Белая пульпа имела форму сферических капсул, характеризовалась плотным скоплением лимфоцитов, моноцитов, макрофагов. Т-зависимая зона представлена лимфоидными муфтами, В-зависимая зона – лимфоузелками. В ретикулярной ткани красной пульпы сосредоточены макрофаги, плазмоциты, лимфоциты, эритроциты и т.д. Красная пульпа предствлена стромой из ретикулярного комплекса тяжей красной пульпы, капилляров, вен. На наружной части лимфоидных узелков пролегала маргинальная зона с несформированными плазматическими клетками (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Микрофотография селезенки интактных крыс. Гематоксилин-эозин. Ув.об.10, ок.10. КП – красная пульпа, ЛФ – лимфатический фолликул
В ходе определения весовых показателей органа было выявлено, что в условиях ожогового процесса на 2 и 4 сутки происходило снижение массы на 20% (P<0,05), что свидетельствовало об инволюции и иммунносупрессии.
Сравнивая межгрупповые различия, можно проследить спад-подъем показателей, причем пик снижения массы приходился на 4 сутки. В эти сроки масса органа уменьшилась на 27 % (P<0,01), по отношению к показателям интактных животных. Увеличение массы на 7 сутки на 8 % (P<0,05) свидетельствовало о внутриклеточной гиперплазии органа в данном этапе – стадии резистентности. В полуторанедельный период происходило повторное снижение массы на 10 % (P<0,05), по сравнению с недельным сроком. Однако в течение всех наблюдений послеожогового периода сохранялось уменьшение массы селезенки, по сравнению с контрольными значениямии (Таблица 1).
Таблица 1 - Относительная масса селезенки (мг/ 100 г) в динамике ожоговой травмы кожи, M±σ
|
Показатель |
Контроль |
Сроки исследования |
|||
|
2-е сут |
4-е сут |
7-е сут |
10-е сут |
||
|
Масса (мг/ 100 г) |
705,0±18,1 |
569,6±65,6* |
513,4±38,7* |
561,5±97,6* |
526,4±61,3* |
Примечание: * - P<0,05; ** - P<0,01;*** - P<0,001 - относительно контроля (t-критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений)
Микроскопическое исследование селезенки крыс, получивших ожоговую травму кожи, выявило глубокие деструктивные преобразования. Ожоговое поражение кожи дорсальной части тела крыс сопровождалось нарушением гемоциркуляции селезенки, отечностью стромы и стенок сосудов, а также уменьшением лимфоидной ткани (Рисунок 2).
Ожоговая травма на 4 сутки послеожогового периода способствовала дезорганизации структурных особенностей стромы белой пульпы, уменьшив ее плотность. Клеточный состав был представлен в основном лимфоцитами. Маргинальный слой был менее выражен, по сравнению с картиной селезенки нормальных крыс. Клеточные изменения в строме красной пульпы сопровождались формированием внутрисосудистого и периваскулярного склероза. Отмечали признаки отечности стромы, очаги кровоизлияний, расширение и полнокровие сосудов(Рисунок 3).
У крыс, подвергшихся ожоговому воздействию кожи и не получавших лечение, на 7 сутки послеожогового периода в селезенке наблюдали более выраженные зоны белой пульпы и маргинального слоя. Обнаруживали лимфатические фолликулы. В красной пульпе определяли полнокровие сосудов (Рисунок 4).
На поздней стадии стресса на 10 сутки после ожогового воздействия белая пульпа имела невыраженную структуру, в периферийных зонах определяли лимфоциты. В красной пульпе отмечали полнокровие сосудов, признаки пролиферации ретикулярной стромы.
Рисунок 2 - Микрофотография селезенки крыс на 2 сутки после ожогового воздействия. Гематоксилин-эозин. Ув.об.10, ок.10. КП - красная пульпа, ЛФ - лимфатический фолликул, ОС - отечность и утолщение стенки сосуда, формирование внутрисосудистого и периваскулярного склероза
Рисунок 3 – Микрофотография селезенки крыс на 4 сутки после ожогового воздействия. Гематоксилин-эозин. Ув.об.10, ок.10. КП – красная пульпа, ЛФ – лимфатический фолликул,
ОС
отечность и утолщение стенки сосуда, формирование внутрисосудистого и периваскулярного склероза
Рисунок 4 – Микрофотография селезенки крыс на 7 сутки после ожогового воздействия.
Гематоксилин-эозин. Ув.об.10, ок.10. КП – красная пульпа, ЛФ – лимфатический фолликул
Рисунок 5 – Микрофотография селезенки крыс на 10 сутки после ожогового воздействия. Гематоксилин-эозин. Ув.об.10, ок.10. КП – красная пульпа, ЛФ – лимфатический фолликул
Результаты исследования показали деструктивные изменения селезенки в динамике ожоговой травмы кожи: значительные структурные преобразования селезенки отмечены в условиях развития стрессорной реакции – стадии тревоги (1–2-е сутки) и стадии резистентности общего адаптационного синдрома (4–7-е сутки), сопровождающиеся признаками отека и деструкции. Частичное восстановление клеточного состояния селезенки на фоне раневого процесса кожи к 10-м суткам указывало на активацию защитноадаптационных механизмов.
Изучение структурных особенностей селезенки показало тканеспецифичную физиологическую стресс-реакцию иммунного органа, что сопоставимо с имеющимися в литературе данными [1]. Результаты морфометрического исследования селезенки при иммобилизационном стрессе Клочковой С.В. с соавторами отражали признаки снижения и восстановления функциональной активности органа в условиях гиподинамии [5]. В исследованиях Черешнева В.А с соавторами показано, что в условиях холодовой нагрузки и токсической гемолитической анемии, вызванной введением фенилгидразина, селезенка имела меньший объем белой пульпы, отечность стромы и полнокровие сосудов, что указывало на развитие гемодинамических нарушений [7]. Изменения морфофункционального состояния селезенки отмечено у животных и при гиподинамическом стрессе [8]. Структурные преобразования селезёнки кроликов при стрессе в виде уменьшения метрических показателей соединительнотканной капсулы, лимфоидных фолликулов, мантийных и маргинальных зон, а также увеличения толщины трабекул за счёт утолщения трабекулярных артерий о снижении кроветворной и иммунной функций селезенки, приводящего к сдвигу адаптационных возможностей организма [2].
Полученные в нашем исследовании данные дополняют сведения о негативном влиянии ожогового воздействия на иммунную систему организма [6] и свидетельствуют о том, что структуры селезенки чувствительны к действию ожоговой токсемии, развивающейся в этом органе на фоне системного воспаления.
Заключение. Таким образом, на фоне ожогового процесса кожи происходят структурные преобразования селезенки, что связано с миграцией в кровеносное русло иммунокомпетентных клеток, и активацией иммунитета. Морфологические изменения селезенки влекут за собой торможение восстановительных и пролиферативных процессов, развитие окислительного стресса и, как следствие, угнетение защитных функций органа.
Таким образом, морфологические особенности селезенки подтвердили ее непосредственное участие в регуляции нормальных и патофизиологических состояний.
Список литературы Морфологические изменения селезенки в условиях ожоговой травмы кожи
- Арлашкина, О. М. Морфологические характеристики белой пульпы и дендритных клеток селезенки при экспериментальном канцерогенезе / О. М. Арлашкина, Г. Ю. Стручко, Л. М. Меркулова, М. Н. Михайлова // Иммунология. – 2019. – Т. 2. – С. 17-22.
- Вишневская, Т. Я. Сравнительная оценка показателей крови и структурно- функциональных изменений селезенки кролика в условиях стресса и его коррекции / Т. Я. Вишневская, Л. Л. Абрамова // Вестник АПК Ставрополья. 2014. – Т. 1 (13). – С. 146-149.
- Земсков, В. М. Изменения иммунного статуса у пострадавших от ожогов, в том числе при массовых катастрофах / В. М. Земсков, А. А. Алексеев, М. Г. Крутиков, М. Г. Лагвилава [и др.] // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. – 2013. Т. 6 (1). – С. 9-18.
- Кащенко, С. А. Особенности гистологического строения белой пульпы селезенки крыс в разные периоды постнатального онтогенеза в условиях экспериментальной иммуносупрессии / С. А. Кащенко, И. В. Бобрышева // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. – 2014. – Т. 1 (45). – С. 51-54.
- Клочкова, С. В. Морфофункциональные показатели селезенки при иммобилизационном стрессе и применении бактериального липополисахарида / С. В. Клочкова, Н. Т. Алексеева, Д. Б. Никитюк, П. М. Торгун [и др.] // Журнал анатомии и гистопатологии. – 2021. – Т. 10 (2). – С. 30-37.
- Магрупов, Б. А. Морфологические изменения подмышечных лимфатических узлов и селезенки при экспериментальном термическом ожоге / Б. А. Магрупов, А. А. Раджапов // Университетская наука: взгляд в будущее. – 2020. – С. 622-626.
- Черешнев, В. А. Морфологические изменения в центральных и периферических органах иммуногенеза при моделировании токсической гемолитической анемии на фоне острого холодового стресса / В. А. Черешнев, Е. И. Самоделкин, П. В. Косарева, Л. В. Сивакова [и др.] // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. – 2017. – Т. 61 (3). С. 46-51.
- Щербак, В. А. Влияние вилона на морфометрические показатели селезенки в эксперименте / В. А. Щербак // Научное обозрение. Медицинские науки. – 2016. – Т. 5. – С. 123-127.
- Nguyen, A. V. The Dynamics of the Skin's Immune System / A. V. Nguyen, A. M. Soulika // Int. J. Mol. Sci. – 2019. – V. 20 (8). – 1811. – doi: 10.3390/ijms20081811.
- Steiniger, B. S. Human spleen microanatomy: why mice do not suffice / B. S. Steiniger // Immunology. – 2015. – V. 145 (3). – P. 334-346. – doi: 10.1111/imm.12469.
- Xuan, Y. Tumor immunotherapy and multi-mode therapies mediated by medical imaging of nanoprobes / Y. Xuan, M. Guan, S. Zhang // Theranostics. – 2021. – V. 11(15). – P. 7360-7378. – doi: 10.7150/thno.58413.
