Вікові особливості морфогенезу органів імунної системи за нормальних умов навколишнього середовища та під впливом хронічної гіпертермії - Автореферат

Постаючи однією з провідних інтегруючих загальнорегуляторних систем організменного рівня та перебуваючи в тісному взаємозвязку з нервовою та ендокринною системами, імунна система протягом усього періоду онтогенезу характеризується високим ступенем динамічності (М.Р.Сапін, Д.Б. У теперішній час на межі фундаментальних медико-біологічних дисциплін - анатомії, фізіології, імунології, екології виник новий напрямок - екологічна імунологія, що вивчає особливості функціонування імунної системи в умовах навколишнього середовища, що змінюється, передусім під впливом антропогенних чинників. Загальновідомо, що висока температура навколишнього середовища є несприятливим чинником, що часто впливає на організм людини в природних умовах, на виробництві й приводить до порушення морфофункціонального стану різних систем і органів. Викладене вище вказує на необхідність комплексного експериментального вивчення морфології й цитоархітектоніки первинних та вторинних лімфоїдних органів у звичайних умовах навколишнього середовища та під впливом на організм загальної екзогенної хронічної гіпертермії. Метою дійсного дослідження було встановлення закономірностей морфогенезу органів імунної системи (тимусу й лімфатичних вузлів) білих щурів у звичайних умовах навколишнього середовища та під впливом різних температурних режимів хронічної гіпертермії за допомогою органометричних, морфометричних, ультрамікроскопічних, імунологічних методів і методу просторового моделювання органів.Дослідження здійснювалися відповідно до принципів Гельсінської декларації, прийнятою Генеральною асамблеєю Всесвітньої медичної асоціації (2000р.), Конвенції Ради Європи про права людини й біомедицини (1997), що відповідають положенням ВООЗ, Міжнародної ради медичних наукових суспільств, Міжнародного кодексу медичної етики (1983р.), «Загальними етичними принципами експериментів над тваринами», затвердженими I Національним конгресом з біоетики (Київ, 2001), погодженими з положеннями «Європейської конвенції по захисту хребетних тварин, які використаються в експериментальних та інших наукових цілях» (Страсбург, 18.03.1986). Вплив ХГ на тварин у нашому експерименті вивчалася на щурах 2, 3 й 4 серій. Серія № 2 - складалася з 70 щурів, які щодня протягом 5 годин перебували в термічній камері при температурі 44,1-45,3°С (екстремальний режим). Додатково були проведені дослідження на тваринних серій № 5 й №6, які піддавалися фізичним навантаженням і впливу екстремальної хронічної гіпертермії (ЭХГ) (серія №5) і СХГ (серія №6). Серію №10 склали щури, які аналогічно отримували інозин, але в термічній камері перебували на середньому температурному режимі.Встановлено, що у статевонезрілих щурів площа кіркової речовини часточок тимусу становила 69,7±2,4% від загальної площі зрізу органа, у статевозрілих тварин - 59,67±3,1%, а у старих щурів - 50,8±2,0%. Вивчені особливості росту, макро-і мікроскопічної будови первинного лімфоїдного органа - тимуса білих щурів різних періодів онтогенезу в нормальних умовах життєдіяльності свідчать про зменшення кількості лімфоцитів на 13%-15% у щурів старечої вікової групи в порівнянні зі статевонезрілими тваринами в корковій речовині тимуса щурів на тлі вікових морфофункціональних змін в епітеліоретикулоцитах. У динаміці спостереження вікових відмінностей морфогенезу вісцеральних (брижових) і соматичних (пахвових) лімфатичних вузлів білих щурів у звичайних умовах навколишнього середовища визначено, що корково-мозковий індекс поступово вірогідно (Р<0,05) зменшується, за рахунок істотної переваги (більше 50%) на зрізах лімфатичних вузлів пацюків старої вікової групи площі, займаної мозковою речовиною. У тимусі статевозрілих тварин після закінчення тривалого впливу (по 5 годин щодня протягом 60 доби) термічного фактора екстремального ступеню (44,1-45,3°С) відбуваються зміни на органному рівні у вигляді стійкого зменшення маси (майже на 40%), загального обсягу органа (на 33,8%) і обсягу коркової речовини (до 25%). Помірний режим хронічного гіпертермічного впливу (39,6 - 40,9°С) не викликає виражених змін морфогенезу тимуса щурів різних періодів онтогенезу, приводячи до стимуляції мітотичної активності лімфоцитів внутрішньої зони кіркової речовини тимуса, посиленню білоксинтезуючої функції тимусних епітеліоретикулоцітів і збільшенню числа плазмоцитів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертаційній роботі вирішена актуальна наукова проблема - встановлені основні закономірності морфогенезу первинного лімфоїдного органа - тимуса та вторинних лімфоїдних органів - соматичних (пахвових) і вісцеральних (брижових) лімфатичних вузлів щурів за звичайних умов навколишнього середовища та під впливом різних температурних режимів хронічної гіпертермії, розроблені раціональні шляхи корекції імунодефіцитних станів за допомогою потенційних імуномодуляторів рослинного й синтетичного походження.

1. Розроблено експериментальну модель різних температурно-часових режимів загальної екзогенної хронічної гіпертермії на лабораторних тваринах при перебуванні їх в «Кліматичній камері з телекеруванням» з морфологічною верифікацією змін, що розвиваються, у первинних та вторинних лімфоїдних органах щурів різних вікових груп.

2. Встановлено, що у статевонезрілих щурів площа кіркової речовини часточок тимусу становила 69,7±2,4% від загальної площі зрізу органа, у статевозрілих тварин - 59,67±3,1%, а у старих щурів - 50,8±2,0%. Вивчені особливості росту, макро- і мікроскопічної будови первинного лімфоїдного органа - тимуса білих щурів різних періодів онтогенезу в нормальних умовах життєдіяльності свідчать про зменшення кількості лімфоцитів на 13%-15% у щурів старечої вікової групи в порівнянні зі статевонезрілими тваринами в корковій речовині тимуса щурів на тлі вікових морфофункціональних змін в епітеліоретикулоцитах.

3. У динаміці спостереження вікових відмінностей морфогенезу вісцеральних (брижових) і соматичних (пахвових) лімфатичних вузлів білих щурів у звичайних умовах навколишнього середовища визначено, що корково-мозковий індекс поступово вірогідно (Р<0,05) зменшується, за рахунок істотної переваги (більше 50%) на зрізах лімфатичних вузлів пацюків старої вікової групи площі, займаної мозковою речовиною. Крім того, на зрізах лімфатичних вузлів статевонезрілих тварин превалюють первинні лімфатичні фолікули.

4. У тимусі статевозрілих тварин після закінчення тривалого впливу (по 5 годин щодня протягом 60 доби) термічного фактора екстремального ступеню (44,1-45,3°С) відбуваються зміни на органному рівні у вигляді стійкого зменшення маси (майже на 40%), загального обсягу органа (на 33,8%) і обсягу коркової речовини (до 25%). Морфологічно це проявлялося достовірним (Р?0,05) збільшенням кількості лімфоїдних клітин з ознаками апоптозу й числа макрофагів, що містять фагоцитовані залишки їхніх ядер. Несприятливі зміни морфогенезу старих щурів, які підлягали екстремальній хронічній гіпертермії, перевищували такі, зареєстровані в групі тварин репродуктивного віку. Після впливу хронічної гіпертермії середнього ступеню спостерігалася тенденція до виникнення ознак функціонального виснаження органу. Помірний режим хронічного гіпертермічного впливу (39,6 - 40,9°С) не викликає виражених змін морфогенезу тимуса щурів різних періодів онтогенезу, приводячи до стимуляції мітотичної активності лімфоцитів внутрішньої зони кіркової речовини тимуса, посиленню білоксинтезуючої функції тимусних епітеліоретикулоцітів і збільшенню числа плазмоцитів. Це може служити морфологічним підтвердженням імуностимулюючої активності помірних гіпертермічних впливів. Найзгубнішими для імунної системи були наслідки поєднаного впливу тривалого перегрівання екстремального ступеню на інтенсивних фізичних навантажень. Дефіцит абсолютної маси тимуса щурів серії №5 у порівнянні з контролем склав 44%. Стійке зменшення площі кіркової речовини на гістологічних зрізах тимусі сприяло суттєвій (майже в 3 рази) депресії кортико-медулярного індексу.

5. Зміни морфогенезу лімфатичних вузлів при екстремальній хронічній гіпертермії характеризувалися зменшенням (в 2,4 рази) площі коркової речовини та кортико-медуллярного індексу (в 2,7-3,1 рази). Помірний режим хронічного гіпертермічного впливу приводив до вірогідної (Р?0,05) стимуляції мітотичної і функціональної активності лімфоцитів різних зон і посилення білоксинтезуючої функції клітин нелімфоїдного мікрооточення. Так, кількість клітин, що діляться, на площі 9000 мкм2 у кірковій речовині брижових лімфатичних вузлів становить - 4,89±0,03 (у контрольній групі - 3,50±0,02). Екстремальна хронічна гіпертермія в сполученні з фізичними навантаженнями стимулює процеси руйнування й утилізації деструктивно змінених кліток макрофагами у всіх структурно-функціональних зонах лімфатичних вузлів пацюків, а також різко пригнічує проліферативну активність клітин лімфоїдного ряду. Так, кількість зруйнованих клітин у кірковій речовині пахвових лімфатичних вузлів становить - 8,05±0,06 (у контрольній групі - 2,75±0,02). Встановлена ідентичність морфофункціональних зрушень у соматичних і вісцеральних лімфатичних вузлах після досліджуваних екзогенних впливів вказує на системний характер змін.

6. На моделі тривимірної реконструкції лімфатичних вузлів щурів встановлені деякі нові особливості структурно-функціональної організації пахвових лімфатичних вузлів білих щурів, які перебували під тривалим гіпертермічним впливом екстремального ступеня виразності. Так, у корковій речовині лімфатичних вузлів розташовуються численні лімфатичні фолікули, серед яких у значній мірі переважають вторинні.

7. Проведені морфологічні дослідження показали, що застосування екстракту з листя Гінкго білоба (0,5 мг/кг), здатно попередити реверсію кіркової й мозкової речовини, регрес кортико-медуллярного індексу та забезпечити адекватне співвідношення імунокомпетентних клітин у кірковій і мозковій речовині досліджуваних первинного й вторинних лімфоїдних органів. Це свідчить про наявність стійкого імунопротекторного ефекту у досліджуваного лікарського засобу рослинного походження.

8. При введенні лікарського засобу синтетичного походження - інозину в дозі 20 мг/кг щоденно до поміщення щурів до термічної камери виявлено виражений імунопротекторний ефект, який перевищує такий, зареєстрований у екстракту з листя Гінкго білоба, протягом перших 30 діб реадаптації. У вісцеральних лімфатичних вузлах при застосуванні нуклеозида пурину зустрічається велика кількість лімфоїдних фолікулів II й III ступеня зрілості особливо на ранніх термінах спостереження. Вони характеризуються збільшенням розмірів гермінативних центрів, у яких зростає кількість мітозів. Це свідчить про активацію проліферативних процесів у лімфоїдній тканини.

9. Екстремальна хронічна гіпертермія (44,1-45,3°С) призводить до стійкої та вираженої імунодепресії. Хронічна гіпертермія середнього ступеню (42,0-43,1°С) не настільки інтенсивно й, можливо, зворотно, пригнічує клітинний імунітет. Вплив помірного температурного режиму (39,6 - 40,9°С) сприяє стабільній повноцінній імуностимуляції на рівні Т-клітинної ланки. Тривала екстремальна гіпертермія, поєднана з інтенсивною мязевою роботою, привела до різкого зменшення (до 40%) загальної кількості Т-лімфоцитів. Серед їх субпопуляцій найбільш чутливими до режиму експерименту виявилися Т-хелпери/ індуктори.

1. Бибик Е.Ю. Способы моделирования экзогенной гипертермии // Український морфологічний альманах. - 2005. - Т. 3, № 3. - С. 9-12.

2. Бибик Е.Ю., Куцкая Е.В. Современные возможности медикаментозной коррекции морфогенеза органов иммунной системы // Український медичний альманах. - 2005. - Т. 8, № 4. - С. 207-213 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

3. Бибик Е.Ю. Особенности морфогенеза вилочковой железы у крыс различных возрастных периодов // Український морфологічний альманах. - 2006. - Т. 4, № 3. - С. 14-16

4. Ковешніков В.Г., Овчаренко В.В., Бибик О.Ю., Стасюк С.Г. Використання методу тривимірної реконструкції за серійними гістологічними зрізами в морфологічних дослідженнях // Український медичний альманах. - 2006. - Т. 9, № 3. - С. 64-66 (Здобувачем підготовлено матеріал до друку).

5. Бибик Е.Ю. Возрастные различия строения брыжеечных лимфатических узлов крыс // Вісник проблем біології і медицини. - 2006. - № 2. - С. 180-181.

6. Бибик Е.Ю., Овчаренко В.В. Вплив хронічної гіпертермії з фізичним навантаженням на морфогенез органів імунної системи в експерименті // Таврический медикобиологический вестник».- 2006. - Т. 9, № 3. - С. 21-25 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

7. Бибик Е.Ю. Ультраструктура тимуса интактных половозрелых крыс // Український медичний альманах. - 2006. - Т. 9, № 4. - С. 22-25.

8. Бибик Е.Ю. Ультраструктурные особенности морфогенеза тимуса крыс при экстремальной хронической гипертермии // Український медичний альманах. - 2006. - Т. 9, № 5. - С. 25-28.

9. Бибик О.Ю. Ультраструктура брижових лімфатичних вузлів інтактних статевозрілих щурів //Український морфологічний альманах. - 2006. - Т. 4, № 4. - С.11-14.

10. Бибик Е.Ю. Ультраструктурные изменения тимуса крыс при умеренной хронической гипертермии // Biomedical and Biosocial Anthropology. - 2006. - № 7. - С. 107-109.

11. Бибик Е.Ю. Влияние экстремальной хронической гипертермии на фоне физической нагрузки на динамику ультраструктуры тимуса крыс // Журнал экстремальной медицины им. Г.А. Можаева. - 2006. -Т. 7, № 4. - С. 80-84.

12. Бибик О.Ю. Ультраструктура брижових лімфатичних вузлів за умов впливу на організм екстремальної хронічної гіпертермії на тлі фізичного навантаження // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. - 2007. - Т. 6, № 3. - С. 34-38.

13. Бибик О.Ю. Ультраструктурные изменения брыжеечных лимфатических узлов крыс при умеренной хронической гипертермии // Український медичний альманах. - 2007. -Т. 10, № 1.- С. 28-30.

14.Бибик Е.Ю. Изменение ультраструктуры брыжеечных лимфатических узлов при экстремальной хронической гипертермии // Журнал экстремальной медицины им. Г.А.Можаева. - 2007. - Т. 8, № 1. - С. 74-79.

15. Бибик Е.Ю. Ультраструктурные особенности морфогенеза подмышечных лимфатических узлов крыс при экстремальной хронической гипертермии // Таврический медикобиологический вестник. - 2007. - № 2. - С. 45-48.

16. Бибик Е.Ю. Ультраструктура подмышечных лимфатических узлов при экстремальной хронической гипертермии в сочетании с физической нагрузкой // Український медичний альманах. - 2007. - Т. 9, № 2.-С.19-23.

17. Бибик Е.Ю. Ультраструктура подмышечных лимфатических узлов интактных половозрелых крыс // Український морфологічний альманах. - 2007. - №3. - С.18-21.

18. Бибик Е.Ю. Состояние Т-клеточного звена иммунитета при хронической гипертермии и физической нагрузке в эксперименте // Журнал экстремальной медицины им. Г.А. Можаева. - 2007. - Т. 8, № 2. - С. 73-76.

19. Бибик Е.Ю. Оценка показателей гуморального иммунитета при хронической гипертермии и физической нагрузке в эксперименте // Український медичний альманах. - 2007. - Т. 10, № 3. - С. 19-21.

20. Бибик Е.Ю. Динамика морфогенеза лимфатических узлов крыс при экстремальной хронической гипертермии // Український медичний альманах.-2007.-№5.-С.22-24.

21. Бибик Е.Ю. Особенности микроорганизации тимуса крыс при экстремальной хронической гипертермии //Український медичний альманах.-2007.-№4.-С.13-16.

22. Ковешников В.Г., Бибик Е.Ю. Функциональная морфология органов иммунной системы.-Луганск, 2008.-172с.

23. Бибик О.Ю., Овчаренко В.В. Нова модель кліматичної камери з телеспостереженням та телеуправлінням // Реєстр галузевих нововведень. - 2008. - С. 126-127.

24. Бибик Е.Ю. Ультраструктура подмышечных лимфатических узлов при умеренной хронической гипертермии // Український медичний альманах. - 2008. - № 4. - С. 19-22.

25. Бибик О.Ю., Куцька К.В. Вплив медикаментозної корекції на морфогенез органів імунної системи // Збірка тез доповідей 1 регіональної науково-практичної конференції молодих вчених та студентів «Перспективи розвитку фармацевтичної науки та практики в Україні». - Луганськ, 2005.-С.11-12.

26.Бибик О.Ю., Рябова Г.С. Властивості інозину як засобу з імунокорегуючою активністю // Тези доповідей Х Міжнародного медичного конгресу студентів та молодих учених. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2006. - С. 207.

27. Бибик О.Ю. Порівняльна характеристика морфологічних змін у тимусі щурів різного віку // Тези доповідей Всеукраїнської наукової конференції „Актуальні питання вікової анатомії та ембріотопографії”, присвяченій памяті та 70-річчю від дня народження Заслуженого діяча науки і техніки України, д.мед.н., проф. Круцяка В.М. - Клінічна анатомія та оперативна хірургія. - 2006. - Т.5, № 2. - С. 16.

28. Бибик О.Ю., Овчаренко В.В., Стасюк С.Г., Чмелюк І.О. Потенційні імуномодулятори - препарати на основі екстракту з листя Гінкго білоба // Тези доповідей ІІІ Міжнародної медико-фармацевтичної конференції студентів та молодих вчених. - Чернівці, 2006. - С.29.

29. Бибик Е.Ю. Влияние хронической экзогенной гипертермии на состояние процессов липидпереокисления в тимусе // Матеріали IX Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні наукові досягнення - 2006».- Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2006. - С. 96.

30. Бибик Е.Ю. Изменение органометрических показателей органов иммунной системы крыс в условиях хронической гипертермии // Матеріали IX Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні наукові досягнення - 2006».- Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2006. - С. 97-98.

31. Бибик Е.Ю., Ляляев Д.А. Изменение органометрических показателей тимуса крыс при хроническом гипертермическом воздействии и коррекции инозином // Збірка тез доповідей II регіональної науково-практичної конференції молодих вчених та студентів «Актуальні питання фармацевтичної науки та практики в Україні».- Луганськ, 2006. - С.15-16 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

32. Бибик Е.Ю., Куцкая Е.В. Влияние экстракта из листьев Гинкго билоба на органометрические показатели тимуса при хронической гипертермии // Збірка тез доповідей 1 регіональної науково-практичної конференції молодих вчених та студентів «Актуальні питання фармацевтичної науки та практики в Україні».- Луганськ, 2006.-С.5-6 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

33. Бибик О.Ю., Чмелюк І.О. Морфогенез брижових лімфатичних вузлів щурів при екстремальній хронічній гіпертермії та корекції інозином // Тези доповідей III регіональної науково-практичної конференції „Актуальні проблеми сучасної фармації та медицини в теорії та практиці”.-Луганск, 2007. - С. 7-9 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

34. Бибик О.Ю., Ляляєв Д.О. Морфогенез тимусу щурів при екстремальній хронічній гіпертермії при застосуванні екстракту з Гінкго білоба // Тези доповідей III регіональної науково-практичної конференції „Актуальні проблеми сучасної фармації та медицини в теорії та практиці”.- Луганск, 2007. - С. 33-34 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

35. Бибик О.Ю., Рябова Г.С. Вплив інозину на морфогенез тимусу при екстремальній хронічній гіпертермії // Тези доповідей III регіональної науково-практичної конференції „Актуальні проблеми сучасної фармації та медицини в теорії та практиці”. - Луганск, 2007. - С. 29-30 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

36. Бибик Е.Ю., Овчаренко В.В., Куцкая Е.В., Шор З.В. Влияние инозина на функционирование звеньев иммунитета при экстремальной хронической гипертермии // Тези доповідей III регіональної науково-практичної конференції „Актуальні проблеми сучасної фармації та медицини в теорії та практиці”. - Луганск, 2007. - С. 17-19 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

37. Бибик О.Ю. Вплив хронічної гіпертермії на активність гуморальної ланки імунітету // Тези доповідей Всеукраїнської науково-практичної конференції „Сучасні методичні підходи до аналізу стану здоровя”. - Луганськ, 2007. - С. 2-3.

38. Ковешников В.Г., Бибик Е.Ю., Овчаренко В.В. Применение современных морфологических методов исследования на кафедре анатомии человека Луганского государственного медицинского университета // Збірник матеріалів „Досвід і проблеми застосування сучасних морфологічних методів дослідження органів і тканин у нормі та при діагностиці патологічних процесів”. -Тернопіль, Укрмедкнига, 2007. - С. 57-60 (Здобувачем підготовлено матеріал до друку).

39. Bibik Helen, Kaleem Ullah Bhatti The influence of chronic hypothermia with physical loading on dynamic of rats thymus ultrastructure / Тези доповідей Всеукраїнської НПК «Досягнення фундаментальної та прикладної медицини» // Український медичний альманах. - 2006. - Т.9, № 6. -С. 177 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

40. Ковешников В.Г., Бибик Е.Ю. Ультраструктурные критерии адаптации лимфоидных органов к экстремальной хронической гипертермии // IV Міжнародний конгрес з інтегративної антропології. Вінниця, 2007 // Biomedical and Biosocial Anthropology. - 2007. - №9. - С. 248-250 (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

41. Бибик О.Ю., Насєдкіна А.О. Моделювання тривимірної реконструкції лімфатичних вузлів білих щурів при розвитку їх в умовах хронічної гіпертермії // Тези доповідей (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

42. Бибик О.Ю., Гондарева А.В. Ультраструктура тимусу щурів при екстремальній хронічній гіпертермії // Тези доповідей 2008. (Здобувачем особисто описані отримані результати, підготовлено матеріал до друку).

Размещено на .ru