Влияние лечения радоном на изменения морфологии синовиоцитов больных артритами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние лечения радоном на изменения морфологии синовиоцитов больных артритами

компьютерный цитография лечение радон

Имеются многочисленные исследования свидетельствующие о том, что радон, как фактор ионизирующего излучения способен вызывать изменения в ядерном аппарате клеток человека и экспериментальных животных (B.E.Erickson, 2007; A.Frankeetal., 2007) Некоторые исследователи подчеркивают неблагоприятные последствия длительного воздействия радона, с кумуляцией эффекта, при этом кратковременное действие может стимулировать репаративные процессы, что в конечном итоге, по-видимому, оказывает лечебный эффект при ряде патологических состояний (K.Yamaokaetal., 2004). Природные и искусственные радоновые ванны уже давно нашли свое применение для лечения больных остеоартритами. Имеется несколько гипотез относительно лечебного эффекта радона при этом заболевании, одна из них заключается в том, что радон в малых дозах способствует усилению апоптотических процессов, заблокированных из-за мутаций в гене р53, за счет стимуляции апоптоза, в первую очередь, неполноценных клеток на фоне чего усиливаются процессы пролиферации с последующей репарацией здоровой части клеточной компоненты синовия (M.Wadaetal.,2005).

В настоящем исследовании проведено изучение с использованием системы компьютерного анализа изменений морфологии синовиоцитов с особым акцентом на апоптотическиизменные клетки в синовии у больных остеоартритами на фоне терапии радоновыми ваннами в условиях санатория Белокуриха.

компьютерный цитография лечение радон

Таблица

Материал и методы

Под наблюдением находилось 27 больных в возрасте 35-53 лет с остеоартрозом (ОА) коленных суставов (КС) I-III стадии по классификации Kellgren&Lowrence. Диагноз остеоартроза верифицировали на основании клинико-рентгенологического обследования. Для определения выраженности болевого синдрома до и после лечения использовали визуальную аналоговую шкалу (ВАШ). Функциональные нарушения оценивали по индексу остеоартрита WOMAC, который является утвержденным специфичным для болезни вопросником для определения интенсивности боли в суставе (пять вопросов), скованности (два вопроса) и ограничения физической функции (17 вопросов) испытываемых пациентом за последние 48 часов до оценки.

Пациентам назначали общие радоновые ванны с концентрацией радона 0,19 кБк/л, температурой 36°С, экспозицией 15 минут, на курс 14 процедур, эквивалентная доза за процедуру 20 мкЗв.

Синовиальную жидкость получали пункцией коленного сустава в объеме 0,1 - 0,2 мл до лечения при поступлении больного в санаторий и через 2 недели после лечения.

В настоящей работе изучены одноядерные клетки синовия больных на препаратах синовиальных клеток приготовленных по методу «толстая капля». Препараты окрашивали двумя способами по Романовскому-Гимза и с использованием реакции Фельгена.

Исследование проводили с помощью метода компьютерной цитографии разработанной Б.В.Шиловым (2000).

Рис. 1. Число клеток с различным уровнем конденсации хроматина интерфазного ядра в синовии больных артритами до и после терапии радоном

Изображение анализировали при помощи светового микроскопа фирмы ReichertGIM-358 (Австрия), оснащенного бинокуляром и цифровой фотокамерой Casio QV-100, имеющей разрешение 16401480 пикселей. Полученные изображения переносили в компьютер используя программу QV-Link, поставляемую вместе с фотокамерой.

Подготовку изображения и собственно анализ изображения проводили с использованием программы ImageJ, разработанной by Wayne Rasband, National Institutes of Health, USA.

У каждого больного при использовании компьютерного метода анализировали 250-300 интерфазных клеток. Кроме того визуально на препаратах просматривали у каждого больного в каждом случае (до и после лечения) не менее 10000 клеток, отмечая особенности морфологии ядра, наличие апоптотически измененных клеток, митозов, патологически измененных делящихся клеток согласно критериям представленным нами ранее (И.Н.Ильинских с соавт.,2005).

Полученные данные подвергались статистической обработке при помощи программы STATISTICA 7.0 forWindows. При проверке совпадения распределения исследуемых показателей с нормальными в группах пользовались критерием согласия Колмогорова-Смирнова. Для проверки достоверности различий между исследуемымигрупами, в которых данные распределялись по нормальному закону, пользовались t-критерием Стьюдента. Достоверность различий в случае, если закон распределения исследуемых числовых показателей отличался от нормального, проверяли при помощи U-критерия Уилкоксона - Манна - Уитни.

Для всех показателей была отвергнута нулевая гипотеза на уровне значимости 0,05.

Для решения задачи группировки объектов был использован вероятностно-статистический подход выделения групп. При проведении кластерного анализа пользовались мерой различия между индивидами, основанной на вычислении расстояния Варда.

Результаты и их обсуждение

Анализ различных морфологических изменений ядра свидетельствует, что в синовии после лечения радоном резко усиливаются апоптотические процессы. В синовии больных артритам наблюдается увеличение числа клеток с кариопикнозом, кариорексисом и кариолизисом, при этом возрастает число клеток с лопастными ядрами и микроядрами (см. табл. 1 и рис. 1) которые в большинстве маложизнеспособны и быстро деградируют (И.Н.Ильинских с соавт., 2005). При этом резко возрастает число клеток с округлой формой ядра, что характерно для синовия коленного сустава здоровых людей (В.В.Базарный, 1999) .

Морфометрический анализ ядер свидетельствует, что после лечения среди клеток не подвергшихся апоптотическим изменениям наблюдается резкое увеличение площади и снижение уровня конденсации хроматина ядер синовиоцитов (рис. 2), что свидетельствует об интенсификации процессов биосинтеза в этих клетках и возможной полиплоидизации(И.Н.Ильинских с соавт., 2005). Как известно полиплоидные клетки зачастую появляются как реакция на экстремальные ситуации и их появление резко усиливает обмен веществ и устойчивость ткани к неблагоприятным воздействиям, кроме того имеется мнение, что такого рода клетки в последующем дифференцируются восполняя потери клеточной популяции происходящих при воспалительных процессах ( В.Я.Бродский, И.В.Урываева, 1981).

Рис. 2. Число делящихся клеток в синовии больных артритами до и после терапии радоном

Установлено, что лечение радоном снижает общее число патологических форм митозов (см. табл. 2). В то же время полученные данные свидетельствуют о существенных изменениях в частоте различных форм патологически митозов. Лечение радоном приводит к возрастанию в синовии таких измененных клеток как митозы с отставанием фрагментов хромосом и профаз с преждевременным расхождением хроматид. При этом после лечения отмечается резкое сокращение других форм патологически измененных клеток.

Таблица

По-видимому, преждевременное расхождение хроматид возможно связано с ускорением пролиферативных процессов наблюдаемое в синовии при лечении радоном. Появление же клеток с отставшими фрагментами хромосом свидетельствует о способности радонотерапии индуцировать разрывы хромосом (L.Krishnavenietal., 1993). Поскольку радон альфа-излучатель, глубина проникающего ионизирующего воздействия которого не более нескольких микрон, то вряд ли стоит полагать наличие прямого мутагенного действия радона на клетки синовия. Более правдоподобна, по-видимому, идея относительно опосредованного действия, например за счет нуклеаз лизосом, освобождающихся при гибели и разрушении клеток (A.Falkenbachetal., 2005). Как свидетельствуют имеющиеся данные такие изменения кратковременны и клетки с фрагментами и микроядрами быстро устраняются иммунной системой уже через 2-3 недели (И.Н.Ильинских с соавт, 2005). Наряду с этим при радонотерапии существенно уменьшается число синовиоцитов с нарушениями связанными с аномалиями клеточного центра и ахроматинового аппарата деления (многополюсные, многогрупповые и колхициноподобные митозы).

Возможно, что в этом случае исчезновение такого рода клеток связано со стимуляцией апоптотических процессов в синовии (В.В.Базарный, 1999). Не исключено, что наблюдаемые эффекты (разрушение дефектных клеток, усиление пролиферативных процессов, индукция клеток с микроядрами и фрагментами хромосом) обусловлены способностью малых доз ионизирующего излучения стимулировать персистенцию некоторых вирусов группы герпеса, например вируса Эпштейна-Барр, носительство которого имеет место у большей части населения (И.Н.Ильинских с соавт., 2005).

Литература

1.Erickson BE. Radioactive pain relief: health care strategies and risk assessment among elderly persons with arthritis at radon health mines. J Altern Complement Med. 2007 ;13(3):375-379

2.Falkenbach A, Kovacs J, Franke A, Jorgens K, Ammer K. Radon therapy for the treatment of rheumatic diseases--review and meta-analysis of controlled clinical trials. Rheumatol Int. 2005 ;25(3):205-210

3.Franke A, Reiner L, ReschKL.Long-term benefit of radon spa therapy in the rehabilitation of rheumatoid arthritis: a randomised, double-blinded trial. Rheumatol Int. 2007;27(8):703-713.

4.Krishnaveni L, Ghosh S, Adwankar M. Chromosomal changes human synovial cells. Cancer Biother. 1993 Fall;8(3):235-239

5.Wada M, Kawahito Y, Kimura S, Kohno M, Ishino H, Kimura M, Omoto A, Yamamoto A, Hamaguchi M, Tsubouchi Y, Tokunaga D, Hojo T, Ashihara E, Maekawa T, Yoshikawa T. siRNA targeting PLK-1 induces apoptosis of synoviocytes in rheumatoid arthritis. BiochemBiophys Res Commun. 1;357(2):353-359.

6.Yamaoka K, Mitsunobu F, Hanamoto K, Mori S, Tanizaki Y, Sugita K. Study on biologic effects of radon and thermal therapy on osteoarthritis. JPain. 2004 ;5(1):20-25.

7.Базарный В.В. Синовиальная жидкость (клинико-диагностическое значение лабораторного анализа).- Екатеринбург. УГМА, 1999.- 62 с.

8.Бродский В.Я., Урываева И.В. Клеточная полиплоидия. Полиплоидия и дифференцировка. - М.: Наука, 1981.- 260 стр.

9.Ильинских И.Н., Новицкий В.В., Ильинских Е.Н., Ильинских Н.Н., Ткаченко С.Б. Инфекционная кариопатология.- Изд-во Томского гос. университета, Томск. 2005.- 167 с.

10.Ильинских Н.Н., Булатов В.И., Адам А.М., Смирнов Б.В., Плотникова Н.Н., Иванчук И.И.. Радиационная экогенетика России. Изд-во «Крокус», Новосибирск, 1998, 292с.

11.Шилов Б.В. Компьютерный морфометрический анализ структуры ядер лимфоцитов периферической крови человека в норме и при Эпштейн-Барр вирусной инфекции в условиях invivo и invitro. Дисс. канд. мед.наук, Томск, 2000, 28 с

Размещено на Allbest.ru