Мелатонин-продуцирующие гастроинтестинальные клетки в моделях преждевременного старения

фото Мелатонин-продуцирующие гастроинтестинальные клетки в моделях преждевременного старения
Радиационная модель старения. Эпителий слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта находится в состоянии постоянного обновления, основу которого составляет пролиферация стволовых и дифференцирующихся клеток генеративной зоны. Изучение поведения МТ-иммунопозитивных клеток в двенадцатиперстной кишке крыс при радиационном старении обусловлено тем интересом, который представляет высокий индекс PCNA (44,8%) и митотический индекс (2,9%), отражающие высокий уровень физиологической регенерации эпителия двенадцатиперстной кишки животных 1-й (контрольной) группы.

Иммуногистохимические исследования показали, что в двенадцатиперстной кишке позитивную реакцию на МТ дают энтерохромаффинные (ЕС) клетки, локализующиеся в эпителиальном слое крипт и ворсинок, а также часть тучных клеток в собственной пластинке слизистой оболочки. Около 80% ЕС-клеток располагаются в криптах, а большая часть МТ-иммунопозитивных тучных клеток локализуется в lamina propria ворсинок. Морфометрический анализ показал, что суммарная объемная плотность клеток с иммунопозитивной реакцией на МТ в криптах составляет 0,64% (при количественной плотности ЕС-клеток 162±4 на 1 мм2 площади слизистой оболочки).


Отмечено, что около 30% тучных клеток, содержащих МТ, демонстрируют достаточно отчетливую реакцию на гистамин. Тучные клетки в двенадцатиперстной кишке топографически располагаются субэпителиально, а также концентрируются вблизи кровеносных и лимфатических сосудов.

При радиационном старении пролиферативный показатель по PCNA в криптах кишечника возрастает до 46,5%, а митотический индекс — до 4,2%. Эти данные свидетельствуют о том, что восстановление эпителиального слоя слизистой оболочки у выживших животных протекает очень быстро, а пул стволовых клеток кишечного эпителия в этот период находится на стадии гиперрегенерации. Гистологическое изучение препаратов также указывает на то, что архитектоника эпителиальной выстилки начинает нормализовываться. Однако численная плотность ЕС-клеток еще не достигает уровня контрольных животных. Содержание тучных клеток в собственной пластинке слизистой оболочки снижается почти в 10 раз.

Через 3 часа и 1 сутки после облучения животных сублетальной дозой 5 Гр отмечается тенденция к снижению общего содержания МТ-иммунопозитивных клеток в пилорическом отделе желудка.


На 3-й сутки их количество достигает минимального уровня и достоверно отличается от контроля (р<0,05). В последующие сроки число МТ-продуцирующих клеток увеличивается и через 4 месяца лишь на 7% отличается от контрольных показателей (различие недостоверно). Количественные изменения ЕС-клеток в двенадцатиперстной кишке имеют следующие особенности. При воздействии дозой 5 Гр максимальное снижение числа клеток обнаруживается также на 3-й сутки после облучения. К 7-м и 21-м суткам их количество увеличивается, но даже в отдаленные сроки (через 4 месяца) не достигает уровня у контрольных животных. Облучение дозой 9 Гр ведет к снижению числа ЕС-клеток на 1% через 3 часа, на 11% через — 1 сутки и на 40% — к 3-м суткам после облучения.

Ультраструктурный анализ показал, что в ранние сроки после облучения сублетальными и летальными дозами преимущественно повреждаются мембраны митохондрий, эндоплазматического ретикулума и клеточные мембраны ЕС-клеток желудка и двенадцатиперстной кишки. Митохондрии набухают, их кристы укорачиваются, разрушается наружная (реже внутренняя) мембрана.


Эндоплазмагический ретикулум вакуолизируется, его цистерны расширяются и заполняются электронно-прозрачным содержимым. Клеточные мембраны подвергаются очаговой деструкции. На 3-й сутки после облучения наблюдается дегрануляция части ЕС-клеток, межуточный отек и набухание цитоплазмы. Через 21 сутки и 4 месяца после облучения сублетальной дозой в эндокринных клетках визуализируется умеренная вакуолизация эндоплазматического ретикулума, единичные миелиновые структуры и липофусциновые гранулы.

Пинеалэктомия как модель старения. В контрольной группе при окраске гематоксилином и эозином поверхность слизистой оболочки желудка в пилорическом и фундальном отделах образует ямки, которые выстланы цилиндрическим эпителием и имеют однородный вид, отличаясь глубиной в различных отделах. Железы, располагающиеся в различных отделах, также имеют особенности. В пилорическом отделе желудочные ямки значительно глубже, а железы, связанные с ними, более короткие, чем в фундальном отделе. Помимо эпителиоцитов в исследуемых отделах желудка при окраске по методу Гримелиуса обнаруживаются эндокринные клетки (АPUDоциты). Они имеют неправильную форму и располагаются в нижних отделах пилорических и фундальных желез. Обращает внимание явное преобладание APUDоцитов. в фундальном отделе по сравнению с пилорическим.

Морфометрический анализ показал, что общее число APUDоцитов на 1 мм2 в фундальном отделе более чем вдвое превышает их содержание в пилорическом отделе (120+12 и 148±15 соответственно). При иммуногистохимическом исследовании установлено, что МТ-продуцирующие клетки, составляющие основную массу APUDоцитов, локализуются преимущественно в пилорическом отделе желудка, где их количество составляет 262±23 на 1мм2. При моделировании старения (через 1 месяц после пинеалэктомии) при свегооптическом исследовании изменений гистологического рисунка пилорического и фундального отделов желудка на препаратах, окрашенных гематоксилином-эозином, не обнаруживается. В то же время количественный анализ позволил выявить значительные изменения в поведении APUDоцитов желудка по сравнению с интактными крысами.

Так, количественная плотность эндокринных клеток в 1 мм2 в пилорическом и фундальном отделах возрастает более чем на 50%, достоверно отличаясь от контроля. Аналогичные изменения обнаружены и при морфометрии МТ-иммунопозитивных клеток в желудке, где после пинеалэктомии данный показатель возрастает до 323±25 клеток на 1 мм2 в пилорическом отделе и до 410±24 в фундальном отделе. Нокаутная долгоживущая линия мышей. В желудке общее количество нейроэндокринных клеток возрастает с увеличением продолжительности жизни животных (604±42 — в 4 месяца, 705±53 — в 21 месяц, 753±53 — в 34 месяца жизни). Подобная тенденция наблюдается и со стороны ЕС-клеток: количество серотонин/МТ-продуцирующих ЕС-клеток составляло 325+52 — в 4 месяца, 345±49 — в 21 месяц, 389+46 — в 34 месяца.

В двенадцатиперстной кишке общее количество нейроэндокринных клеток (как и в желудке) возрастает с увеличением продолжительности жизни животных (196+14 — в 4 месяца, 311±14 — в 21 месяц, 303±11— в 34 месяца), хотя к 34-му месяцу отмечается недостоверное снижение количества ЕС-клеток по сравнению с 21 месяцами жизни. Со стороны ЕС-клеток отмечается выраженная гиперплазия с увеличением возраста: 186±7 — в 4 месяца, 372±21 — в 21 месяц, 431±22 — в 34 месяца. При этом пролиферативная активность эпителиоцитов с возрастом практически не изменяется (PCNA индекс составлял 15,7+0,7% - в 4 месяца, 15,7±0,8% - в 21 месяц, 17,6±1,1% -в 34 месяца). Напротив, индекс апоптоза имел тенденцию к увеличению с возрастом (от 0,48±0,02% в 4 месяца до 0,85±0,03% в 34 месяца). Таким образом, проведенные исследования показали неодинаковую реакцию гастроинтестинальных МТ-продуцирующих клеток в различных моделях старения. При радиационном старении отмечалась выраженная гипоплазия МТ-иммунореактивных клеток в двенадцатиперстной кишке, при этом особенно остро реагировала популяция тучных клеток, численность которых в опытной группе снижалась по сравнению с контрольной почти в 10 раз. В то же время при пинеалэктомии и в нокаутной долгоживущей линии мышей популяция ЕС-клеток достоверно возрастала. Такое разночтение результатов, по-видимому, обьясняется менее физиологичным (более жестким) действием радиации на пул стволовых клеток желудочно-кишечного тракта, чем влияние пинеалэктомии, которая более мягко (приближенно к реальности) моделирует процессы старения.


Оцените статью: (11 голосов)
4.45 5 11

Cтатьи из раздела Геронтология:


Болезнь Паркинсона
Возможное участие мелатонина в патогенезе заболеваний, ассоциированных с возрастом
Гастроинтестинальный мелатонин при патологии желудочно-кишечного тракта в пожилом и старческом возрасте
Корреляции между уровнем экскреции 6-СОМТ и экспрессией PCNA в опухолевой ткани
Корреляции между уровнем экскреции 6-СОМТ и экспрессией МТ в опухолевой ткани
Корреляции между уровнями экспрессии PCNA и МТ в опухолевой ткани
Мелатонин в предстательной железе при опухолях, ассоциированных с возрастным изменением функции простаты
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.