Вплив постнатальної тимектомії у мишей лінії СВА/Са на клітини-попередники кісткового мозку і формування кістки в зрілому віці - Автореферат

За даними сучасних досліджень, кісткова тканина є активною метаболічною системою, яка постійно оновлюється за рахунок процесів резорбції та формування (Manolagas S.C., 2000; Seeman E., 2003) і перебуває в нерозривному звязку з кровотворною тканиною, як за походженням, так і за взаємним розташуванням (Sharrock W.J. Цей звязок очевидний, оскільки клітини кісткового мозку, маючи остеогенні властивості, локалізуються в кістковій тканині, а головні учасники ремоделювання кістки - остеокласти та остеобласти, походять з гемопоетичних попередників, подібних гранулоцитарно-макрофагальним колонієутворюючим клітинам (КУК-ГМ) і мезенхімальним стовбуровим клітинам, які входять до складу строми кісткового мозку, подібних колонієутворюючим клітинам фібробластів (КУК-Ф) (Бутенко Г.М., 1999; Lorenzo J. Тимус є центральним органом імунної системи, в якому відбуваються дозрівання і диференцировка Т-лімфоцитів, які, в свою чергу, приймають участь в метаболізмі кісткової тканини через локальну і системну продукцію цитокінів, а баланс процесів резорбції і формування кістки забезпечує збереження нормальної кісткової маси (Базарный В.В. и соавт., 1994; Бутенко Г.М., 1999; Бутенко Г.М. и соавт., 2001; Кащенко С.А., 2001, 2003, 2004; Lorenzo J.A., 2000). Встановити особливості впливу тимектомії у мишей лінії СВА/Са в різні вікові періоди і трансплантації тимусу від донорів різного віку тимектомованим тваринам на формування кістки, а також функціональні особливості клітин-попередників кісткового мозку в зрілому віці. Дослідження здатності стовбурових клітин кісткового мозку утворювати in vitro колонії стромальних клітин-попередників фібробластів (КУК-Ф) та колонії клітин-попередників гранулоцитів-макрофагів (КУК-ГМ) за допомогою культурального методу, а також під впливом специфічних індукторів в культурах диференціюватися у клітини остеобластного і остеокластного ряду; визначення активності лужної фосфатази в колонієутворюючих клітинах остеобластів та кислої фосфатази в колонієутворюючих клітинах остеокластів цитохімічним методом; визначення рівню статевих гормонів в сироватці крові радіоімунним методом; визначення рівню експресії гену остеокальцина в культурах клітин кісткового мозку за допомогою полімеразної ланцюгової реакції; визначення щільності стегнової кістки гравіметричним методом; визначення певних маркерів на клітинах кісткового мозку з використанням моноклональних антитіл; визначення маси тестикул, матки, наднирників органометричним методом.Контролем для тимектомованих тварин були псевдооперовані самці та самки; для тварин з трансплантованими тимусами від молодого та старого донорів - тимектомовані тварини. Відразу після забою тварин зважували, видаляли в стерильних умовах одну стегнову кістку для отримання клітин кісткового мозку з метою подальшого культивування in vitro для визначення кількості колонієутворюючих клітин фібробластів (КУК-Ф), колонієутворюючих клітин гранулоцитарно-макрофагального ряду (КУК-ГМ), колонієутворюючих клітин остеобластів (КУК-ОБ), колонієутворюючих клітин остеокластів (КУК-ОК), другу стегнову кістку брали для визначення її щільності. Здатність клітин кісткового мозку утворювати in vitro колонії стромальних клітин-попередників фібробластів оцінювали в моношарових культурах кісткового мозку на 12 добу культивування: підраховували кількість колоній КУК-Ф, що вміщували не менш 50 клітин, а потім перераховували на загальну кількість ядровміщуючих клітин кісткового мозку стегнових кісток (Friedenstein Здатність гемопоетичних клітин-попередників кісткового мозку утворювати гранулоцитарно-макрофагальні колонії оцінювали в напіврідких агарових культурах на 9 добу культивування: підраховували кількість колоній КУК-ГМ (до складу яких входило не менше 50 клітин), що виросли, а потім перераховували на загальну кількість ядровміщуючих клітин кісткового мозку стегнових кісток (Bradley T.R., Metcalf D., 1966). У той самий час, у самців і самок з трансплантованим старим тимусом, щільність стегнової кістки була вірогідно нижчою при порівнянні з тваринами, яким було трансплантовано тимус від 5-ти добового донора.Неонатальна тимектомія призводить до вірогідного зниження щільності стегнової кістки у тварин обох статей. У мишей обох статей, тимектомованих у віці 3 діб, відбувається вірогідне зниження середнього цитохімічного показника активності лужної фосфатази, а також зниження рівня експресії гену остеокальцину в колонієутворюючих клітинах остеобластів при їх спрямованій диференціації in vitro, що може свідчити про зниження їх остеогенного потенціалу.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Неонатальна тимектомія призводить до вірогідного зниження щільності стегнової кістки у тварин обох статей.

Видалення тимусу у мишей двадцятидобового і півторамісячного віку не призводить до змін у щільності стегнової кістки.

Видалення тимусу у віці 3 діб призводить до кількісного дисбалансу між стромальними (КУК-Ф) і гемопоетичними (КУК-ГМ) клітинами-попередниками кісткового мозку.

У мишей обох статей, тимектомованих у віці 3 діб, відбувається вірогідне зниження середнього цитохімічного показника активності лужної фосфатази, а також зниження рівня експресії гену остеокальцину в колонієутворюючих клітинах остеобластів при їх спрямованій диференціації in vitro, що може свідчити про зниження їх остеогенного потенціалу.

Важливість функціонального стану остеогенних клітин для нормального розвитку кісткової тканини підтверджується наявністю позитивного кореляційного звязку між цитохімічною активністю лужної фосфатази і щільністю стегнової кістки у тварин з трансплантованним молодим тимусом.

Вірогідне підвищення середнього цитохімічного показника активності кислої фосфатази в колонієутворюючих клітинах остеокластів при їх спрямованій диференціації in vitro у тварин, тимектомованих в 3-х добовому віці, може свідчити про посилення їх резорбуючої активності.

Вірогідне зниження концентрації тестостерону і естрадіолу у тимектомованих в 3-х добовому віці тварин свідчить про опосередкований вплив тимуса на стан кісткової тканини через статеві гормони.

Трансплантат тимуса від 5-ти добового донора має максимальну відновлюючу силу, тимус від донора 24-х місячного віку проявляє знижені відновлюючі властивості.

Устименко А.Н. Влияние тимэктомии в разных возрастных периодах на плотность бедренной кости у мышей линии СВА/Са // Проблемы старения и долголетия. - 2005. - Т. 14, № 2. - С. 107-113.

Устименко А.Н. Влияние трансплантации молодого и старого тимусов неонатально тимэктомированным мышам линии СВА/Са на плотность бедренной кости // Проблемы старения и долголетия. - 2005. - Т. 14, № 4. - С. 342-347.

Устименко А.Н., Пашинян Л.Н., Родниченко А.Е., Магдич Л.В., Бутенко Г.М. Влияние тимэктомии в неонатальном возрасте на плотность бедренной кости у мышей линии СВА/Са // Досягнення біології та медицини. - 2005. - Т. 6, № 2. - С. 66-69.

Пашинян Л.Н., Устименко А.М., Пішель І.М. Гравіметричний метод, як експрес-метод визначення щільності стегнових кісток у мишей // Вісник проблем біології і медицини. - 2005. - Вип. 1. - С. 26-31.

(Дисертанту належать результати морфометрії стегнової кістки мишей).

Устименко А.Н., Родниченко А.Е., Л.Н. Пашинян. Влияние тимэктомии в неонатальном и 20-дневном возрасте на состояние костной ткани мышей линии СВА/Са // Материалы V Украинской конференции молодых ученых посвященной памяти академика В.В. Фролькиса - Киев, 2004. - С. 191-192.

Пашинян Л.Н., Устименко А.М. Експрес-метод визначення щільності стегнових кісток у мишей // Матеріали наукової конференції молодих вчених “Актуальні проблеми старіння” присвяченої памяти академіка В. В. Фролькіса - Киев, 2005. - С. 129-130.

(Дисертанту належать результати морфометрії стегнової кістки мишей).

Устименко А.Н., Родниченко А.Е. Функциональная активность клеток костного мозга, индуцированных к остеобластогенезу и остеокластогенезу у мышей линии СВА/Са после тимэктомии в неонатальном возрасте // Матеріали наукової конференції молодих вчених “Актуальні проблеми старіння” присвяченої памяти академіка В.В. Фролькіса - Киев, 2006. - С. 205.

А.Н. Устименко. Влияние трансплантированных молодого и старого тимусов на плотность бедренной кости у мышей СВА/Са после неонатальной тимэктомии // Матеріали IV Національного конгресу геронтологів і геріатрів України. Проблемы старения и долголетия. - Киев, 2005. - С. 54-55.

А.Н. Устименко, А.Е. Родниченко, Л.Н. Пашинян. Влияние тимэктомии в неонатальном и 1,5 месячном возрасте на состояние костной ткани мышей линии СВА/Са // Матеріали наукової конференції молодих вчених присвяченої памяті академика В.В. Фролькіса - Київ, 2005. - С. 178-179.