Поздние лучевые реакции эндокринных клеток желудка

Автор: Попучиев В.В., Коноплянников А.Г., Сафинова Л.Ш.

Журнал: Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра) @radiation-and-risk

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 2 т.23, 2014 года.

Бесплатный доступ

В эксперименте на белых крысах методами количественной иммуногистохимии изучены эн­до­­­­кринные клетки желудка после общего g-облучения (7 Гр). Установлено, что ингибиро­ва­ние стероидогенеза метопироном уменьшает радиационные повреждения эндокринных кле­ток. Предполагается, что данный эффект связан с уменьшением влияния стрессорных гор­мо­­­нов на популяции резидентных стволовых клеток.

Радиация, g-облучение, эндокринные клетки, стероидогенез, метопирон, желудок, стволовые клетки, стресс, иммуногистохимия

Короткий адрес: https://sciup.org/170170162

IDR: 170170162

Текст научной статьи Поздние лучевые реакции эндокринных клеток желудка

В лечении лучевой патологии используют комплексную терапию, направленную на купирование функциональных расстройств, возникающих в период первичной реакции на облучение. В настоящее время отмечаются попытки применения интерлейкинов и тканевых факторов роста, способных активировать пролиферативную активность стволовых клеток. Перспективными направлениями считаются также иммунотерапия и использование пептидов [13, 14].

В механизмах лучевых реакций, наряду со снижением пролиферативного потенциала стволовых клеток, существенное значение отводится нарушению нейрогормональных звеньев регуляции. Изменение экспрессии сигнальных молекул, продуцируемых эндокринными клетками (ЭК) желудочно-кишечного тракта, свидетельствует об их участии в патогенезе многих заболеваний [1-3]. Возникает вопрос, в какой степени неспецифическая реакция эндокринной системы организма, и в частности гиперкортицизм, сопровождающий лучевое воздействие, влияет на структурно-функциональную перестройку внутренних органов и регуляторных систем организма. В большинстве работ, посвящённых исследованию роли эндокринной системы при радиационных повреждениях, используются эксперименты с удалением эндокринной железы [12]. Вместе с тем, изучение кооперативных связей между органами требует минимального вмешательства в таких условиях, которые не являются отражением «критической» ситуации, вызываемой удалением эндокринного органа. Ранее было установлено, что ограничение активного участия функции коры надпочечников в ответной реакции организма на стрессорное воздействие может уменьшать или полностью нивелировать последствия токсического [7] и лучевого воздействий [9-11].

Попучиев В.В.* – вед. научн. сотр., д.м.н.; Коноплянников А.Г. – зав. отд., д.б.н. ФГБУ МРНЦ Минздрава России. Сафинова Л.Ш. – доцент, к.м.н. БГМУ.

Материал и методы

Все исследования выполнены на крысах-самцах Вистар. Общее количество животных, вовлечённых в эксперименты с общими однократными облучениями, составило 180 крыс c массой тела 180-200 г.

Весь материал был разделён на три группы: 1 группу составляли контрольные животные (n=20); 2 группа животных (n=80) подвергалась общему γ-облучению в дозе 7 Грэй (Гр); животные 3 группы (n=80) на третьи сутки после такого же облучения и в течение первых двух недель эксперимента получали специфический ингибитор синтеза глюкокортикоидных гормонов – метопирон (фирма Ciba, Швейцария), блокирующий процессы 11β-гидроксилирования в коре надпочечников. Метопирон вводили подкожно через 48 часов в дозе 11 мг на 100 г массы тела, а последние две инъекции – в дозе 5,5 мг на 100 г [7-11]. Исключение активного участия коры надпочечников в ранний период позволило дифференцировать прямое действие от неспецифической реакции эндокринной системы в ответ на радиационное воздействие. Крысам второй группы в те же сроки вводили эквивалентное количество растительного масла.

Облучение проводили на установке ГУБ 20000, при мощности дозы 1,60 Гр/мин и экспозиции 4 мин 19 с (в двух разных повторностях опыта). Общая поглощённая доза составляла 7 Гр, что соответствует величине LD 50/30 для крыс. Животных декапитировали утром в период с 10 до 12 часов под нембуталовым наркозом (50 мг/кг) через 180 и 365 суток.

Кусочки органов выделяли и фиксировали в кислой жидкости Буэна, для светомикроскопических исследований обезвоженный материал заливали в парафин. Парафиновые срезы толщиной 7 мкм помещали на предметные стёкла, покрытые плёнкой из поли-L-лизина (Sigma).

Общую гистологию органов изучали на микротомных срезах, окрашенных гематоксилином и эозином. Популяцию ЭК в целом изучали с помощью аргирофильного метода Гримелиуса. EC-серотонин, G-гастрин- и D-соматостатинположительные клетки выявляли с помощью поликлональных кроличьих антител в разведении 1:100 и биотин-стрептавидин-перокисидазных наборов «BioGenex» и «ICN».

Иммуногистохимическое выявление антигенов на гистологических срезах выполнено согласно основным требованиям для иммунопероксидазных методов.

Количественные исследования выполнены с помощью системы компьютерного анализа микроскопических изображений IMSTAR (Франция) с применением прикладных лицензионных программ Morphostar-2 и Colquant-2, согласно основным принципам стереологии в морфометрии. Полученные результаты опытов представлены в процентах по отношению к контрольным показателям.

Для статистической обработки полученных результатов использовали непараметрический U-критерий Манна-Уитни с применением компьютерной программы Statistika 6.0.

Результаты и обсуждение

Состояние микроциркуляторного русла у облучённых животных, получавших метопирон, заметно улучшалось. В цитоплазме эндотелиальных клеток увеличивалось количество пиноци-тозных везикул и цитоплазматических органелл, особенно полирибосом; более широким становился просвет капилляров, исчезала отёчность эндотелия и периваскулярных пространств, разрыхление базальной мембраны. Ультраструктурная организация тучных клеток данной группы не отличалась от таковой у интактных животных: эксцентрично расположенные ядра имели краевую конденсацию хроматина; кариолемма и цитоплазматическая мембрана хорошо сохранены; в цитоплазме находилось значительное количество плотных секреторных гранул варьирующего размера.

Можно предположить, что неспецифическая (стрессорная) реакция организма, сопровождающая радиационное поражение, приводит к дополнительному повреждению резидентных стволовых клеток, а ограничение значительных изменений концентрации биологически активных веществ метопироном потенцирует приспособительные возможности организма.

Заключение

Список литературы Поздние лучевые реакции эндокринных клеток желудка

  • Айламазян А.Н. Роль сигнальных молекул в патогенезе заболеваний желудочно-кишечного тракта: оптимизация диагностики и таргетной терапии//Молекулярная медицина. 2013. № 5. С. 3-7.
  • Кайгородова Е.В., Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. Белки теплового шока и митогенактивированные протеинкиназы JNK, P38: роль в адаптации и дизрегуляции клетки при стрессиндуцированном апоптозе//Молекулярная медицина. 2012. № 1. С. 3-9.
  • Козлова И.В., Осадчук М.А., Кветной И.М., Попучиев В.В. Апудоциты и тучные клетки при хронических воспалительных заболеваниях толстой кишки: клинико-морфологические сопоставления//Терапевтический архив. 2000. № 2. С. 32-35.
  • Коноплянников А.Г. Клеточные основы радиационных эффектов у человека: Радиационная медицина. Т. 1: Теоретические основы радиационной медицины. М.: ИздАТ, 2004. С. 189-277.
  • Коноплянников А.Г. Радиобиология стволовых клеток. М.: Биоинформ сервис, 2009. 172 с.
  • Коноплянников А.Г. Радиобиологические аспекты лучевой терапии. Основы лучевой диагностики и терапии/ред. Терновой С.К. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. С. 868-883.
  • Попучиев В.В. Перспективы использования количественного функционально-морфологического метода для оценки токсичности химических веществ//Медицина труда и промышленная экология. 1995. № 12. С. 24-27.
  • Попучиев В.В. Функциональная морфология диффузной нейроэндокринной системы при радиационном воздействии: дис. … д-ра мед. наук. Обнинск, 2005. 249 с.
  • Попучиев В.В., Михина Л.Н., Яковлева Н.Д., Коноплянников А.Г., Южаков В.В., Одинцова Е.А., Бродский Р.А., Севанькаева Л.Е., Кита К., Кита И. Модификация поздних лучевых морфофункциональных реакций сосудов и тучных клеток двенадцатиперстной кишки старых крыс//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2003. Т. 136, № 4. С. 399-403.
  • Попучиев В.В., Яковлева Н.Д., Кита К., Кветной И.М, Котлова Л.Н. Ультраструктура тимуса после гамма-облучения в условиях ингибирования стероидогенеза//Архив патологии. 2000. Т. 62, № 5 С. 39-43.
  • Попучиев В.В., Яковлева Н.Д., Коноплянников А.Г., Кветной И.М., Кита К., Кита И. Ультраструктура пинеальной железы после g-облучения в условиях ингибирования функции коры надпочечников//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2003. Т. 135, № 6. С. 603-607.
  • Хавинсон В.Х., Попучиев В.В., Кветной И.М., Южаков В.В., Котлова Л.Н. Регулирующее влияние эпиталона на эндокринные клетки желудка пинеалэктомированных крыс//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2000. Т. 130, № 12. С. 1169-1171.
  • Хавинсон В.Х., Южаков В.В., Кветной И.М., Попучиев В.В., Фомина Н.К. Иммуногистохимический и морфометрический анализ действия вилона и эпиталона на функциональную морфологию радиочувствительных органов//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2001. Т. 131, № 3. С. 285-292.
  • Хавинсон В.Х., Яковлева Н.Д., Попучиев В.В., Кветной И.М., Манохина Р.П. Репаративное действие эпиталона на ультраструктуру пинеальной железы после гамма-облучения//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2001. Т. 131, № 1. С. 81-85.
Еще
Статья научная