Ультраструктура альвеолярних макрофагів плодiв і новонароджених в нормі і при дії внутрішньоутробної гіпоксії в експерименті та у людини

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

14.03.02. - Патологічна анатомія

Ультраструктура альвеолярних макрофагів плодiв і новонароджених в нормі і при дії внутрішньоутробної гіпоксії в експерименті та у людини

Горова Елла Володимирівна

Сімферополь 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Кримському державному медичному університеті iм. С.I. Георгiєвського, МОЗ України

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Загорулько Олександр Кiмович, Кримський державний медичний університет, завідувач кафедри патологічної анатомії

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Розенберг Валерій Давідович, завідувач патологоанатомічним відділенням (м. Євпаторія)

доктор медичних наук, професор Задорожна Тамара Данилівна, Науково-дослідницький інститут педіатрії, акушерства та гінекології АМН України, керівник лабораторії морфології (м. Київ)

Провідна установа

Харківський державний медичний університет МОЗ України, кафедра патологічної анатомії, м. Харків

Захист відбудеться “16” травня 2001р. о 12

годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 52.600.02 при Кримському державному медичному університеті ім. С.I. Георгiєвського (95006 м.. Сімферополь, бульвар Леніна, б. 5/7)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Кримського державного медичного університету ім. С.I. Георгiєвського (95006 м. Сімферополь, бульвар Леніна, б. 5/7).

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, професор О.О. Біркун

1. Загальна характеристика роботи

альвеолярний макрофаг гестація гіпоксія

Актуальнiсть теми. Як вiдомо, легеневi захворювання, якi нерiдко виникають в першi днi пiсля народження як доношених, так i особливо недоношених новонароджених, є однiєю з провiдних причин смертностi (Бiркун О.О., Олейник А.І., 1976; Горбаченко Л.А., Рижов Є. Г., Тихманович О.Є.,Дементєва Г.М., Коротка О.В., 1981; Івановська Т.Є, 1986; Шаболов Н.П., 1990; Загорулько О.К., 1993, 1994,1995; Карнеллі В., Фредпамі М., Порте Н., 1995; Бауман О.А., 1998). Багато ланок патогенезу захворювань легень новонароджених, якi включають недосконалiсть захисних механiзмiв легень, вже розшифровано. Зокрема, велике значення придiляється морфофункцiональнiй незрiлостi легеневої тканини, причинами якої крiм недоношеностi, є рiзнi хвороби, якi призводять до розвитку внутрiшньоутробної гiпоксії. Вплив численних патологiчних факторiв у перiод вагiтностi реалiзується, як правило, саме через внутрiшньоутробну гiпоксiю.

З другого боку, вiдомо, що як один iз головних елементiв мiсцевого захисту легень, виступають альвеолярнi макрофаги, якi мають ряд важливих i рiзноманiтних функцiй. Вiд стану функцiональної активностi легеневих макрофагiв значною мiрою залежить iнiцiацiя, перебiг i кiнець запальних процесiв в органах дихання (А.Н. Маянський, Д.Н. Маянський, 1989). Незважаючи на численнi роботи, якi висвiтлюють рiзнi сторони дiяльностi легеневих макрофагiв (Карр Ян, 1978; Ерохін В.В., 1987; Макарова О.П., Зубахін О.О., Маянський Д.Н., 1995; Полосухін В.В., 1995; Yjcking W.G., Gold D.W., 1979;Clark R. Lantz, 1992, 1994; Colucci E., Dunn M., Smith B.T., 1995; J.F. van Iwuarden, E.M. Classen, 2000; Phelps D.S., Song M., 2000; William J. Martin II, Rajamouli Pasula, 2000), у лiтературi практично вiдсутнi вiдомостi про структурно-функцiональнi особливостi цих клiтин у новонароджених. Нiчого не вiдомо про час появи цих клiтин в легенях новонароджених як в нормi, так i в умовах патології. Нарештi, неясно, яким чином внутрiшньоутробна гiпоксiя впливає на функцiональний стан макрофагiв легень.

Крім цього, відомо, що альвеолярні макрофаги є важливим компонентом сурфактантної системи легень. Ці клітини беруть участь в утилізації “відпрацьованого” сурфактанту (Загорулько А.К., 1989). З іншого боку, сам сурфактант легень виступає як одна з складових частин системи неспецифічного місцевого захисту легень. Цей факт не дозволяє розглядати питання, пов'язані з морфофункціональним станом альвеолярних макрофагів, у відриві від стану сурфактантної системи.

Викладенi факти дозволяють зробити висновок про те, що вiдсутнiсть даних про стан структури i функції альвеолярних макрофагiв є серйозним недолiком в розумінні процесiв, що ведуть до розвитку легеневих захворювань в період новонародженості і виникнення дихальної недостатньості, яка є однією з основних причин перинатальної смертності.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацiю виконано вiдповiдно до тематичного плану наукових дослiджень Кримського державного медичного унiверситету в рамках науково-дослiдницької теми кафедри патологiчної анатомiї № 01.96.V014107 “Розробка та втiлення в практику охорони здоров'я України вiтчизняних препаратiв сурфактанту для профiлактики та лiкування бронхо-легеневих захворювань у дiтей та дорослих”.

Мета i завдання дослiдження. Метою дослідження є вивчення ультраструктурних особливостей альвеолярних макрофагів плодів і новонароджених у нормі i під впливом внутрішньоутробної гіпоксії в експерименті та у людини. Для досягнення мети дослiдження було визначено такi завдання:

1. Визначити час появи і вивчити ультраструктурні особливості альвеолярних макрофагів плодів і новонароджених білих щурів у нормі;

2. Визначити час появи і вивчити ультраструктурні особливості альвеолярних макрофагів плодів і новонароджених білих щурів під впливом внутрішньоутробної гіпоксії;

3. Визначити час появи та вивчити ультраструктурні особливості альвеолярних макрофагів плодів й новонароджених людини в умовах внутрішньоутробної гіпоксії;

4. Вивчити характер кількісних і структурних змін альвеолярних макрофагів плодів і новонароджених в експериментi та у людини;

5. Визначити характер взаємозв'язку мiж змiнами у станi сурфактанту легень та морфофункцiонального cтану альвеолярних макрофагiв плодiв i новонароджених пiд впливом гострої i хронiчної внутрiшньоутробної гiпоксiї в експериментi та у людини.

Об'єкт дослiдження: в експериментi на бiлих щурятах вивчити ультраструктурнi особливостi альвеолярних макрофагiв в нормi та пiд впливом внутрiшньоутробної гiпоксiї.

Предмет дослiдження: альвеолярнi макрофаги в нормi та пiд впливом внутрiшньоутробної гiпоксiї.

Наукова новизна одержаних результатiв. Уперше було зроблено спробу оцінки морфофункціонального стану альвеолярних макрофагів незрілої легеневої тканини в комплексі досліджень, як світлової, так і електронної мікроскопії. На цій методичній основі вперше простежено динаміку ультраструктурних особливостей альвеолярних макрофагів у різні періоди пренатального розвитку. Одержано нові дані, які стосуються ультраструктури альвеолярних макрофагів у різні строки гестації, і встановлено критерії їх незрілостi. Уперше, в експерименті на тваринах встановлено несприятливий вплив гiпоксії матері на дозрівання альвеолярних макрофагiв потомства.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані.результати сприяють розширенню уявлень про морфофункціональну незрілість альвеолярних макрофагів. Встановлені електронно-мікроскопiчні ознаки незрілості альвеолярних макрофагів можуть бути рекомендовані для використання в практиці патологоанатома для правильної оцінки змін легень у новонароджених і встановлення причин смерті, їх слід враховувати також при оцінці ступеня виявленості компенсаторно-пристосованих процесів при патології легень у дітей.

Дані про ступінь функціональної зрілості альвеолярних макрофагів у різні періоди пренатального розвитку можуть бути використані як в патологоанатомічнiй практиці, так і в наукових дослідженнях у галузі патологічної анатомії, гістології, ембріології, неонатологiї, педіатрії.

Наукові результати дисертації впроваджено в навчальний процес, наукову і практичну роботу на кафедрах акушерства та гінекології № 1 і № 2 Кримського державного медичного унiверситету, кафедрі гістології КрДМУ, дитячому відділенні пологового будинку № 2 м. Сімферополя, відділенні патологiчної анатомії Кримської Республіканської дитячої клінiчної лікарні, кафедрі патологічної анатомії Луганського державного медичного університету.

Особистий внесок здобувача. Автором самостiйно проведено всi основнi експериментальнi дослiдження, гiстологiчнi та електронно-мiкроскопiчнi дослiдження, статистична обробка результатiв дослiдження, а також їх узагальнення. Інтерпретацiя одержаних результатiв, основнi положення, що виносяться на захист, та висновки дисертації сформульованi автором.

Апробація результатiв дисертацiї. Матеріали дисертації докладено та обговорено на VIII Пленумі Координаційної Ради Асоціації патологів України "Актуальные проблемы детской патологии" (м. Сімферополь, 1995), на спільному засіданні кафедри патологічної анатомії Кримського державного медичного унiверситету й патологоанатомiчного вiддiлення Республіканської дитячої клінічної лікарні (м. Сімферополь, 1996), а також на науково-практичній конференції Кримського державного медичного унiверситету до 50-річчя Перемоги радянського народу у Великій Вітчизняній війні (м. Сімферополь, 1995), на науково-практичнiй конференції “Новое в патологии: теория и практика” (Євпаторiя - Стамбул, 1999) та на засiданнi науково-практичного товариства патологоанатомiв Автономної Республiки Крим (м. Сiмферополь, 2000), на засiданнi кафедри патологiчної анатомiї Кримського державного медичного унiверситету (м. Сiмферополь, 2000).

Публiкації. Основний змiст дослiджень вiдображено у 6 наукових працях, з них 3 - у наукових фахових виданнях, 3 - у матерiалах конференцiй. Із них 3 працi опублiковано самостiйно.

Структура та обсяг дисертації. Матерiали дисертації викладено на 140 сторiнках машинописного тексту. Дисертацiйна робота мiстить вступ, аналiтичний огляд лiтератури, роздiл “Матерiал та методи дослiдження”, роздiл власних дослiджень, аналiз та узагальнення результатiв дослiджень, висновки, список використаних джерел. Дисертацiя мiстить 11 мiкрофотографiй i 52 електронно-мiкроскопiчнi фотографiї, 3 таблицi. Перелiк використаних лiтературних джерел мiстить 189 найменувань, у тому числi 80 зарубiжних.

2. Основний зміст роботи

Матеріал і методи дослідження. Усі експерименти були проведені на новонароджених, в тому числі на недоношених білих щуренятах, які народилися у 12 самок білих щурів. Усього було обстежено легені 18 недоношених і 48 доношених білих щуренят.

Усі експерименти були здійснені у віварії Кримського державного медичного університету згідно з наказом МОЗ СРСР № 755 від 12.08.77 р. із доповненнями до цього наказу № 701 від 27.07.78 р.

Нами було використано такі експериментальні моделі. Як відомо, диференціювання кубічного епітелію альвеол на альвеолоцити І. II і III типів у білих щурів починається на 19-й день внутрiшньоутробного розвитку. До 19-го дня гестації плоди цих тварин вважаються повністю нежиттєздатними. Враховуючи цю обставину, дослідження легень плодів на предмет виявлення в них альвеолярних макрофагів було вирішено провести до зазначеного строку, тобто на 17-й день вагітності. У цiй групі досліджували легені 7 плодів. У двох інших групах дослідження проводили на 19-й і 21-й день вагітності в кількості відповідно 6 і 5 плодiв.

У вказані строки плоди виймались із порожнини матки вагітних самок шляхом операції кесаревого розтину під ефірним наркозом. Забій тварин здійснювався декапітацією з використанням ефірного наркозу.

Строком початку вагітності вважали день парування здорових самок із самцями білих щурів, який визначали за станом піхвових мазкiв.

Оскільки одним із завдань дослідження є вивчення ультраструктурних особливостей альвеолярних макрофагів білих щурів під впливом внутрiшньоутробної гіпоксії, ми використовували такi моделi.

Для створення як гострої, так і хронічної внутрiшньоутробної гіпоксії використали барокамеру відкритого типу К-2", в якiй за допомогою приєднаної до неї через спеціальні перехідні штуцери компресорної установки УК-40-2М створювалось розрiджене повітря, яке дорівню 0,3 атм (відповідає тиску 230 мм рт.ст. або висоті 9000 м над рівнем моря).

Гостру внутрiшньоутробну гіпоксію створювали шляхом одноразового розміщення вагiтних самок на 17-й і 21-й день вагітності в барокамеру в описаних умовах на 5 годин.

Хронiчну внутрiшньоутробну гіпоксію моделювали шляхом спеціального розміщення 2-х вагiтних самок в барокамери, починаючи з 17-го дня вагiтності до моменту пологiв на 22-й день вагітності.

Клініко-анатомічні спостереження включали дослідження легень 73 плодів і новонароджених (22 плода й 51 новонароджений, в тому числі 20 мертвонароджених). Дослідження здійснювали на базі патологоанатомічного відділення Кримської Республіканської дитячої клінічної лікарні.

Матеріал для дослідження брали по можливості раніше, але не пізніше 24 годин, для електронної мікроскопії в перші 2,5-6 годин після настання смерті.

Із незафіксованих легень вирізали ділянки тканини розміром 1х1х1 см. Кожну ділянку ділили на дві частини: одну частину використовували для гістологічного дослідження, другу - для електронної мікроскопії. Матеріал, призначений для гістологічного дослідження, фіксували в 10% розчині нейтрального формаліну й заливали в парафін. Парафінові зрізи для світової мікроскопії фарбували гематоксиліном й еозіном, за Ван-Гізоном, піркофуксін-фукселіном, імпрегнували сріблом за Гомері.

Для електронної мікроскопії з досліджуваних шматочків тканини легенів вирізали фрагменти розміром 1х1х1 мм, фіксували їх в 2,5% розчині глутарового альдегіду на фосфатному буфері (рн=7,2-7,4), дофіксували в 1% розчині чотирьохокису осмію, обезводнювали в спиртах висхідної концентрації і заливали в суміш Епон-812-ДДСА-МНА-ДМР-30. Ультратонкi зрізи, виготувані на ультратомі УМПТ-7 (Україна), фарбували за Рейндольдсом і уранiлацетатом занеобхідності. Сіточки переглядали на електронному мікроскопі ПЕМ-100 (Україна).

Для визначення поверхневої активностi екстрактiв легень експериментальних тварин застосовували метод Паттла. Для цього фрагменти легень експериментальних тварин дрiбнили та додавали фiзiологiчний розчин, потiм фiльтрували крiзь марлю та центригували протягом 15 хвилин. Одержаний розчин застосовували для визначення IС Паттла. Для цього за методом “висячої краплi” переглядали бульбашки пiни в свiтловому мiкроскопi з мiкрометричною сiткою. Рахували розмiр 10 бульбашек двiчi з перiодом 20 хвилин, пiсля чого суму квадратiв розмiрiв бульбашек, яку одержували при другому пiдрахунку, дiлили на суму квадратiв розмiрiв бульбашек, яку одержували при першому пiдрахунку, таким чином визначали iндекс стабiлiзування (IС).

Для визначення якiсного вмiсту лiпiдiв СЛ роздiляли на два компоненти: бiлковий та лiпiдний за модiфiкованим методом Фолча (Г.В. Кобозєв, Л.Г. Сафронова,1970). Цей метод rрунтується на порушеннi бiлково-лiпiдних зв'язкiв полярним розчинником (метанолом), що дозволяє екстрагувати лiпiди неполярним розчинником (хлороформом). До дослiджуваної рiдини (поверхнево-активної фракції) доливали сумiш Фолча. Потiм усi нелiпiднi компоненти ретельно збирали. Для визначення вмiсту фосфолiпiдiв застосовували метод Fiske (1925) у модифiкацiї I.Н. Мансурової (1964). Одержану суспензiю доводили до об'єму 21 мл метанолом та розділяли на 3 частини по 7 мл для визначення фосфоліпідів та їх тонкошарової хроматографії. Вміст фосфоліпідів визначали за допомогою методу Fiske (1925) у модіфикації І. Н. Мансурової (1964). Появу в розчині інтенсивного синього кольору підтверджувала присутність фосфоліпідів у препараті. Потім суспензію калоріметрували на ФЕК-56М з зеленим світлофільтром у кюветах 2 см проти дистилльованої води. За калібровочною кривою (стандарт) визначали в мг%, % чи ммоль/л. Тонкошарову хроматографію фосфоліпідів здійснювали на пластинках “Силуфол-254”(Чехія). Ідентифікацію ліпідних фракцій визначали після забарвлення з присутністю “свідків” виробництва Харківського заводу бактерійних препаратів та “свідків” виробництва фірми “Sigma” (США). Фракції ліпідів добре визначались як плями різного розміру, інтенсивності та забарвлення. Для визначення проценту вмісту кожної фракції застосовували планіметричний засіб, для чого проводили вимірювання площі плям.

Для об'єктивної оцінки тих чи інших морфологічних особливостей легень і встановлення тісноти зв'язку між цими особливостями і функціональним станом альвеолярних макрофагів використовували гістостереметричний метод Г.Г. Автанділова (1973, 1981). Одержані в роботі ціфрові дані обробляли методами варіацiйної статистики з обчисленням критерію достовiрностi за Ст'юдентом. Математичну обробку проведено на персональному комп'ютерi. Достатньою вважалася ймовірна помилка менше нiж 5% (р<0,05).

Результати особистих досліджень та їх аналіз. Морфологiчнi, в тому числі електронномiкроскопiчні, і морфометричні дослідження легень плодів білих щурів свідчать про те, що до 17-го дня вагітності включно альвеолярні макрофаги в легенях білих щурів відсутні й поверхнево-активні властивості СЛ практично відсутні теж. Уперше клiтини, які мають ознаки, що дозволили б віднести їх до альвеолярних макрофагів, з'являються лише на 19-й день внутрiшньоутробного розвитку плодів, тобто тоді, коли в легенях плодiв білих щурів відзначаються активно протікаючі процеси диференцiювання альвеолярного епітелію на альвеолоцити I i II типів. До таких ознак, перш за все, крім наявності переважно дрібних мітохондрій й розширених профілей гранулярної цитоплазматичної сiтки, слід віднести появу великої кількостi дрібних гомогенних високої електронної густоти лізосом. На належність цих клiтин до молодих альвеолярних макрофагів вказує також характерна для альвеолярних макрофагiв локалiзацiя - в альвеолярних "нiшах". Однак, у цей строк показники повернневої активності СЛ ще не є достатніми, але знаходяться на “пограничному” рівні. Нарештi, на 21-й день гестацiї, тобто до моменту закінчення диференціювання альвеолоцитiв на клітини I i II типів, у легенях плодів білих щурів вдається виявити відносно велику (до 10% усіх клiтин легень) кількість клітин, які мають всi характернi для альвеолярних макрофагів ознаки. При цьому пул цих клiтин виглядає неоднорідним i мiстить у собi як незрілi, молоді, які знаходяться на стадії підготовки до активного функціонування, так і активно функціонуючі зрiлi в морфологiчному відношенні клітини, а також макрофаги, якi мабуть, уже здiйснили свою фагоцитарну функцію. У цей період, незважаючи на якість СЛ плодів білих щурів, у кількісному відношенні ендогенний сурфактант ще не знаходиться на рівні, який має бути при цьому строку вагітності.

Слід відмітити, що згідно з одержаними раніше даними, до моменту народження здорових білих щурів пул альвеолярних макрофагів, число яких коливається в межах від 12 до 14 на 100 клітин легень у полі зору, також неоднорідний, хоча на відміну від 21-го дня гестації, у ньому переважали зрілі в морфологічному відношенні клітини, а число молодих макрофагів відносно невелике (до 8-12%), як невелика і кількість альвеолярних макрофагів з ознаками, які свідчать про “завершення” їх фагоцитарної функції. А формування повноцінної у функціональному плані системи СЛ закінчується до моменту завершення нормальної вагітності, але активні процеси синтезу ендогенного СЛ починаються вiдразу після диференціювання альвеолярного епітелію на альвеолоцити І і ІІ типів.

Таким чином, одержані в цій частині досліджень дані дозволяють зробити висновок про те, що час появи перших альвеолярних макрофагів в легенях плодів білих щурів за часом збігається як з початком диференціювання клітин альвеолярного епітелію на альвеолоцити І і II типів, так і з початком активного функціонування (секреція ОПТ у просвіт альвеол) останніх. Iз збільшенням строків гестації кількість альвеолярних макрофагів зростає, досягаючи оптимальних значень до моменту народження. Популяція альвеолярних макрофагів у легенях плодів у різні строки гестації відрізняється гетерогеністю, що дозволяє виділити декілька типів цих клітин. Якщо в період дозрівання компонентів АГБ і на початку диференціювання альвеолярного епітелію альвеолярні макрофаги представлені майже повністю молодими, недиференційованими формами, то із збільшенням строку гестації з'являються активно функціонуючі макрофаги, число яких все більше зростає, а до моменту народження, окрім перших двох типів, з'являються клітини, які, мабуть, уже здійснили свою фагоцитарну функцію і підлягають виведенню з альвеол.

Слід підкреслити, що дані, які представлені вище, одержані нами вперше і виявити літературні джерела, в яких наводилися б точнi відомості про час появи альвеолярних макрофагів і особливостi їх ультраструктурної організації в пренатальному періоді в експерименті, нам не вдалося.

Дані, одержані в експерименті з моделюванням гострої внутрiшньоутробної гiпоксії в різні періоди внутрiшньоутробного розвитку (17-й 21-й день гестації), свідчать про те, що вплив такої гіпоксії на кількість і структуру альвеолярних макрофагів новонароджених білих щурів різний. Зокрема, гостра внутрiшньоутробна гіпоксія на 17-й день вагітності, згідно з нашими результатами, не має суттєвого впливу ні на ультраструктурну організацію компонентів АГБ, ні на кількість і ультраструктуру альвеолярних макрофагів. На це вказує та обставина, що у новонароджених щуренят цієї групи кількість альвеолярних макрофагів не перевищує, як і в контролі, 12-14 на 100 клітин легень у полі зору, а більшість макрофагів належить до зрілих форм з добре розвинутою ультраструктурою. Ці дані, на наш погляд, узгоджуються з результатами, одержаними Т.П. Жуковую, М. Халлман (1984) і С.А. Аміном (1993) про те, що гостра внутрiшньоутробна гіпоксія або інші дії (алкогольна інтоксикацiя) на 17-й день вагітності не відображаються на процесах становлення, формування і функціонування АГБ і системи суфактанту новонароджених щуренят. Висновок про таку узгодженість одержаних результатів rрунтується на тому, що між становленням системи СЛ й кількістю і ступенем морфофункцiональної зрілості альвеолярних макрофагів існує тісний взаємозв'язок (D. Robertson, N.W Taeuech, 1995), а також тим, що альвеолярні макрофаги безперечно можуть вважатися компонентом АГБ (О.К. Загорулько, 1989 та iн). Крім того, одержані в цій частині експерименту дані підтверджують і узгоджуються з результатами вище перелічених авторів про те, що гостра внутрiшньоутробна гіпоксія на 21-й день вагітності призводить до посилення виробки всіх компонентiв АГБ, в тому числі з підвищеною мобілізацією в станi активного функціонування альвеолярних макрофагів та посилення процесів синтезу СЛ. Хронічна внутришньочеревна гiпоксiя, згiдно з одержаними нами даними, суттєво впливає як на ультраструктурну органiзацiю компонентiв АГБ новонароджених щурят, так і на альвеолярні макрофаги. У компонентах АГБ, зокрема, відзначаються дистрофічні і деструктивнi змiни, а також ознаки уповільнення дозрівання альвеолоцитiв як І, так і II типiв. У системі СЛ має місце зменшення синтезу СЛ та підвищення процесів його деструкції. З боку альвеолярних макрофагів новонароджених щурят при цьому відзначаються як ознаки уповільненого дозрівання із зменшенням їх кількості в легенях новонароджених тварин, так і деструктивні зміни зрілих форм цих клiтин. При цьому до останніх належить порушення цiлосності плазмолеми, вогнищеві просвітлення цитоплазми, розпад лізосом на окремі осміофiльні глибки, різка зміна ядер із зменшенням кількості хроматину в них і порушенням цілосності ядерної мембрани. Слід відмітити, що такі дистрофічні і деструктивні зміни в альвеолярних макрофагах нічим не відрізняються від описаних в інших клітинних компонентах АГБ (В.В. Єрохін. 1987, О.К. Загорулько, 1989).

Наш висновок про негативний вплив хронічної внутрiшньоутробної гiпоксiї на процеси дозрівання і будови компонентів АГБ, в тому числі альвеолярні макрофаги легень новонароджених білих щуренят, повністю узгоджується із загальноприйнятими уявленнями з цієї проблеми (Віктор Ю.К.Х., 1989; M.E. Avery, L.R. First, 1995).

Дані, одержані в результаті вивчення клініко-анатомічних спостережень, свідчать про те, що у людини вперше альвеолярні макрофаги з'являються лише на 24-25 тиждень внутрішньоутробного розвитку, тобто в період, коли здійснюється дифенцiювання кубічного альвеолярного епітелію на альвеолоцити I i II типiв. У цей час кількість СЛ знаходиться на мінімальному рівні. До того ж, якщо на 25-ому тижні гестацiї кількiсть цих клiтин становить лише 3,30±2,3 на 100 клiтин, то до 28-29 тижня вона зростає до 6,98±1 на 100 клітин. Ця обставина дозволяє припустити, що кількість альвеолярних макрофагiв в легенях плода зростає по мірі дозрівання легень і завершення диференціювання альвеолярного епітелію на альвеолоцити І й ІI типів. Крім того, одержані в цій частині дослідження дані свідчать про те, що у відповідний період внутрішньоутробного розвитку плода альвеолярні макрофаги представлені лише молодими, якi знаходяться в стані підготовки до активного функціонування формами, на що вказують результати вивчення ультраструктури цих клітин на електронно-оптичному рівні. Подальше збільшення кількості альвеолярних макрофагів, кiлькiсть яких до 37-го тижня вагiтностi становить 10,42±2,2 на 100 клітин легень, супроводжується появою гетерогеності їх популяції. До найбільш суттєвих ознак дозрілості і високої функціональної активності альвеолярних макрофагів належать: неправильна форма ядра із нерівномірно розподіленим по карiоплазмі й переважно сконцентрованим поблизу ядерної мембрани гетерохроматином, відносно висока електронно-оптична щільність цитоплазми, серед добре розвинутих органел якої виділяється велика кількість лізосом і фагосом із високоосміофільним мембранним або гомогенним вмістом, а також наявність на поверхні клітин великої кількості добре розвинутих мікроворсин.

У перші дні життя в легенях новонароджених серед альвеолярних макрофагів, крім описаних вище форм, визначаються клітини з ознаками деструктивних змін, що, на наш погляд, вказує на те, що цi клітини уже виконали свою фагоцитарну функцію і пiдлягають видаленню з легень. Процеси синтезу та утилiзації ендогенного сурфактанту легень у цей період проходять паралельно, але синтетичний компонент більш виражений.

Нарешті, результати дослідження легень новонароджених з ознаками хронічної внутрішньоутробної гіпоксії вказують на те, що така гіпоксія проявляє гальмуючий вплив як на процеси дозрівання аерогематичного бар'єру, так і на становлення системи місцевого захисту легень, у першу чергу, на альвеолярні макрофаги. У такій ситуації до моменту закінчення вагітності серед альвеолярних макрофагів, число яких значно нижче, нiж у випадках без ознак хронічної внутрішньоутробної гіпоксії, збільшується кількість молодих, дозріваючих, нефункціонуючих форм і, навпаки, зменшується частка зрiлих, активних у функцiональному вiдношенні клітин при майже повній вiдсутності в альвеолах клiтин, якi виконали свою фагоцитарну функцію. Властивості СЛ новонароджених, які знаходилися під впливом хронічної внутрішньоутробної гіпоксії, наближається до СЛ недоношених новонароджених зі строком гестації 30-37 діб. На наш погляд, затримка в умовах внутрішньоутробної гiпоксiї становлення системи місцевого захисту, в тому числі, у вигляді зміни субпопуляційного складу альвеолярних макрофагiв, є важливою ланкою в патогенезі пневмоній, якi нерідко виникають у постнатальному періоді у таких новонароджених. Цю обставину, очевидно, необхідно враховувати при розробці комплексу лiкувальних заходів у таких новонароджених.

Висновки

1. Час появи альвеолярних макрофагів у легенях плодів людини і тварин збiгається як з початком диференціювання клітин альвеолярного епітелiю на альвеолоцити I і II типiв, так і з початком активного функціонування останніх (секреція ОПТ в просвіт альвеол).

2. Iз збільшенням строків гестацiї кiлькість альвеолярних макрофагiв у легенях плодів зростає, досягаючи оптимальних значень до моменту закінчення нормальної вагiтностi.

3. Популяція альвеолярних макрофагiв у легенях плодів у різні строки гестації вiдрізняється гетерогеннiстю i представлена такими типами цих клiтин: молоді, нефункцiонуючі альвеолярні макрофаги, зрілі, активно функцiонуючi альвеолярні макрофаги і макрофаги з ознаками деструкцiї, якi вже здійснили свою фагоцитарну функцію.

4. Гостра внутрішньоутробна гіпоксія плодів білих щурів на 17-й день вагітності не має суттєвого впливу на кількість і ультраструктуру альвеолярних макрофагів та поверхнево-активнi властивостi сурфактанту легень, а на 21-й день вагітності призводить до підвищення мобілізації зрілих альвеолярних макрофагів, які знаходяться в стані високої функціональної активності.

5. Хронiчна внутрішньоутробна гіпоксія проявляє гальмуючий вплив на дозрівання альвеолярних макрофагів в пренатальному періоді, що приводить до зменшення в складі цієї клітинної популяції зрілих, активно функціонуючих клітин, а також супроводжується пригнiченням поверхнево-активних властивостей сурфактанту легень.

6. Ознаками молодих альвеолярних макрофагів, які знаходяться на стадії підготовки до активного функціонування, є: ядро округлої форми із невеликою кількістю еухроматину, світла пухка цитоплазма, дрібні, з щільним матриксом мітохондрії, розширені канальці цитоплазматичної сітки, дрібні гомогенні високоосміофільні лізосоми, відсутність фагосом і мікроворсинок на клітинній поверхні.

7. Зрілі у функціональному відношенні альвеолярні макрофаги характеризуються неправильної форми ядром із конденсацією хроматину поблизу ядерної мембрани, цитоплазмою помірної щільності з комплексом добре розвинутих органел, наявністю фагосом із мембранним або гомогенним вмістом, присутністю на клітинній поверхні добре розвинутих мікроворсинок.

Список опублiкованих праць за темою дисертації

Горовая Э.В. Ультраструктура альвеолярных макрофагов плодов и новорожденных в норме и при воздействии внутриутробной гипоксии в эксперименте и у человека // Лiкарська справа.-1998. - №5. - С.98-101.

Горовая Э.В. Сурфактант легких и альвеолярные макрофаги новорожденных при воздействии внутриутробной гипоксии в эксперименте // Таврический медико-биологический вестник. - 1999. -№1-2. - С.94-97.

Горовая Э.В. Ультраструктурная морфология альвеолярных макрофагов плодов и новорожденных человека // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: Тр. КГМУ, Том 134, 4.1. - Симферополь, 1998. - С.302-307.

Горовая Э.В., Загорулько А.К. Альвеолярные макрофаги плодов и новорожденных в системе сурфактанта легких // Система сурфактанта легких в норме и патологии. Тез. докл. V науч.-практич. Конф. - Ялта, 1993. - С.10-11.

Горовая Э.В., Загорулько А.К. Ультраструктура альвеолярных макрофагов плодов и новорожденных в различные сроки внутриутробного развития // Актуальные проблемы детской патологии: Материалы восьмого Пленума Координац. Совета Ассоц. патологов Украины. - Симферополь, 1995. - С.31-32.

Загорулько А.К., Биркун А.А., Нестеров Е.Н., Виноградов С.А., Петрова О.П., Филоненко Т.Г., Саид Мухамед Амин, Новиков Н.Ю.., Хиневич Н.М., Астапенко В.П., Нечипоренко Г.В., Горовая Э.В. Фисык Е.Е., Ле Фук Фат, Рудина Э.В., Левандовский В.Б. Некоторые итоги изучения системы сурфактанта легких в эксперименте и у человека на кафедре патологической анатомии // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: Тр. Крым. Мед. ин-та. Том 131. - Симферополь, 1995. - С.91-95.

Аннотация

Горовая Э.В. Ультраструктура альвеолярных макрофагов плодов и новорожденных в норме и при воздействии внутриутробной гипоксии в эксперименте и у человека. Рукопись. Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук.

14.03.02. - патологическая анатомия. Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского. Симферополь, 2001.

Диссертация посвящена изучению ультраструктурных особенностей альвеолярных макрофагов в различные сроки гестации в норме и при воздействии внутриутробной гипоксии.

Экспериментальное исследование проведено на 19 недоношенных и 48 доношенных белых крысятах. Животные были разделены на группы в зависимости от срока гестации, от времени воздействия моделированной внутриутробной гипоксии. В первую группу входили плоды со сроком гестации 17 дней - 7 плодов. Во вторую группу входили плоды со сроком гестации 19 дней - 6 плодов. В третью группу входили плодысо сроком гестации 21 день - 5 плодов.

Для моделирования как острой, так и хронической внутриутробной гипоксии использовали барокамеру открытого типа “К-2”, в которой создавалось разрежение воздуха, равное 0,3 атм. (соответствует давлению 230 мм рт. ст. или высоте 9000 м над уровнем моря). Острую внутриутробную гипоксию создавали путем помещения беременных самок белых крыс на 17-й и 21-й день беременности в барокамеру в указанных условиях на 5 часов. Хроническую внутриутробную гипоксию моделировали путем помещения беременных самок в барокамеру, начиная с 17-го дня беременности и до момента родов на 22-й день беременности.

Клинико-анатомические наблюдения включали исследования легких 73 плодов и новорожденных (22 плода и 52 новорожденный, в том числе 20 мертворожденных). Материал для исследования брали по возможности раньше, но не позднее 24 часов, а для электронной микроскопии в первые 2,5 - 6 часов после наступления смерти.

При этом использовали гистологическое, электронно-микроскопическое, морфометрическое исследования, физико-химические и биохимические методы. Установлено, время появления альвеолярных макрофагов в легких плодов человека и животных совпадает как с началом дифференцировки клеток альвеолярного эпителия на альвеолоциты I и II типов, с началом активного функционирования последних (секреция ОПТ в просвет альвеол), так и наяалом функционирования системы сурфактанта легких. По мере увеличения сроков гестации число альвеолярных макрофагов увеличивается и их клеточный пул становиться гетерогенным, т. е. Содержит клетки различной степени фукциональной активности. Определены признаки, характеризующие юные, находящиеся в стадии подготовки к активному функционированию, альвеолярные макрофаги, зрелые, активно функционирующие альвеолярные макрофаги и макрофаги, которые выполнили свою фагоцитарную функцию. Также установлено, острая внутриутробная гипоксия оказывает стимулирующее влияние на состояние активности зрелых альвеолярных макрофагов, а хроническая внутриутробная гипоксия оказывает тормозящее влияние на созревание альвеолярных макрофагов в пренатальном периоде, приводя к уменьшению зрелых макрофагов в этой клеточной популляции, а также сопровождается угнетением поверхностно-активных свойств сурфактанта легких.

Ключевые слова: альвеолярные макрофаги, плоды, новорожденные, внутриутробная гипоксия.

Анотацiя

Горова Елла Володимирiвна. Ультраструктура альвеолярних макрофагiв плодiв та новонарождених у нормi та при дiї внутрішньоутробної гiпоксiї в експериментi та у людини. Рукопис. Дисертацiя на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук.

14.03.02. - патологiчна анатомiя. Кримський державний медичний унiверситет iм. С.I. Георгiєвського. Сiмферополь, 2001.

Дисертацiю присвячено дослiдженню особливостей ультраструктури альвеолярних макрофагiв в рiзнi строки гестацiї в нормi та при дiї внутрішньоутробної гiпоксiї. При цьому використовували гiстологiчнi, електронно-мiкроскопiчнi, морфометричнi, фiзико-хiмiчнi, бiохiмiчнi та математичнi методи дослiдження.

Встановлено, що час появи альвеолярних макрофагiв у легенях плодiв людини та тварин збiгається з початком диференцiювання клiтин альвеолярного епiтелiю на альвеолоцити I i II типiв та з початком їх активного функцiонування. Iз збiльшенням строкiв гестацiї число альвеолярних макрофагiв зростає та їх клiтинний пул стає гетерогеним, тобто мiстить клiтини рiзного ступеня функцiональної активностi. Результати дослiдження застосовуються в навчальному процесi Кримського державного медичного унiверситету, Луганського державного медичного унiверситету, а також у патологоанатомiчному вiддiленнi Республiканської дитячої клiнiчної лiкарнi м. Сiмферополя, у роботi дитячого вiддiлення 2-го пологового будинку м. Сiмферополя.

Ключовi слова: альвеолярнi макрофаги, плоди, новонародженi, внутрішньоутробноа гiпоксiя.

Summary

Gorovaya Ella Vladimirovna. The ultrastructure of alveolar macrophages of faetuses and new-borns at norm and with intrauterine hypoxia in experiment and at person. Manuscript. Dissertation for a candidates's degree in medical sciences by speciality 14.03.02 - pathologic anatomy. The Crimean state medical university named after S.I. Georgievsky, Simferopol, 2001. The time appearance of alveolar macrophages in the lungs of person's faetuses and animals are coinciding with the beginning differentiation of cell of alveolar epithelium on the alveolocites I and II types and with the beginning of its active functioning. The number of alveolar macrophages are increased in such time, as dates of gestation are increased and its cellular group is began heterogeneous, i.e. [that is] cells of different degree of functional activity. The results of experiment are utilized in the educational process of the Crimean state medical university named after S.I. Georgievsky, in Lugansk state medical university, and also in the pathological practice of children's prosecutor of Republic children's clinical hospital of Simferopol, and in the work of children's department of the 2-nd maternity ward of Simferopol.

Key words: alveolar macrophages, faetus, newborn, intrauterine hypoxia, and norm.

Размещено на Allbest.ru