Структурна організація комплексу органів імунної системи в ранньому постнатальному періоді онтогенезу при дії малих доз іонізуючого випромінювання

На 7-10 добу в аналогічних ділянках селезінки виявляються компартменти, що складаються з апоптозних лімфоцитів на самих різних стадіях апоптозу. У тварин, опромінених дозою 0,2Гр, апоптозу підлягають навіть окремі ретикулярні клітини, відростки яких втрачають контакти з іншими ретикулярними клітинами. Згодом, апоптозно змінені клітини округляються, втрачають характерну відростчастість, а їх ядра фрагментуються без втрати цілісності каріолеми. У дистальних ділянках деяких селезінкових тяжів визначаються обмежені плазмолемою апоптозні тільця, які мають здебільшого сферичну чи овоїдну форму. Відзначимо, що кількість цих тілець у порівнянні з такими в тимусом є дуже незначною, а їх розмір і склад сильно варіюються. Деякі апоптозні тільця містять один чи декілька фрагментів ядра та інтактні органели, за виключенням зруйнованих мікрофіламентів. Інші апоптозні тільця представлені виключно фрагментами цитоплазми. Цілком очевидно, що невелика кількість апоптозних тілець в селезінкових тяжах пов'язана з високою фагоцитарною активністю макрофагів червоної пульпи. У цей же час відбувається активація макрофагів крайової зони білої та червоної пульпи селезінки, котра за термінами випереджує апоптозні зміни її лімфоцитів та характеризується деякою «надлишковістю», що пов'язано як з безпосередньою чутливістю макрофагів до застосованого в експерименті випромінювання, так і зі змінами в мікрооточенні, які в ранніх термінах експерименту ще структурно не візуалізуються (Wang G.-Q. et al.,2001). З іншого боку не виключається думка (Liu H., Ma Y., Cole S.M., Zander C.,2003), що макрофаги можуть виступати в ролі модуляторів чи навіть індукторів апоптогенних ефектів радіації. Макрофаги цих ділянок мають неправильну багатовідростчасту форму і утворюють цитоплазматичні псевдоподії, що є морфологічним підтвердження їх амебоїдного руху та активного фагоцитозу.

При проведенні імуногістохімічного дослідження з метою виявлення експресії рецепторів Fas(Apo-1/CD95) та проапоптотичного білка р53 нами було встановлено, що у всіх тварин контрольної та експериментальної груп експресія вивчених «рецепторів смерті» та білка р53 була відсутня чи слабка (0-1 бал). Винятком були лише миші через 10 діб після гамма-опромінення в дозі 0,2Гр, у мантійній зоні селезінки яких були виявлені вогнищеві скупчення Fas(Apo-1/CD95)-позитивних лімфоцитів та вогнищеві скупчення р53-позитивних лімфоцитів.

Нами підтверджено, що в ранні строки експерименту має місце локальний лізис плазматичної мембрани лімфоцитів В-залежних (лімфатичні вузлики) і Т-залежних (периартеріальні лімфатичні піхви) зон білої пульпи селезінки, а також мозаїчноподібні зміни їх мітохондрій, а саме: 1) нерівномірність розмірів і щільності матриксу міжмембранного, внутрішньокристного та міжкристного просторів; 2) локальне або повне руйнування мітохондріальних крист; 3) порушення цілісності внутрішньої і/або зовнішньої мітохондріальних мембран.

Застосовуючи стереологічний аналіз динаміки пострадіаційних змін нами було встановлено, що у інтактних мишей середня площа Т-лімфоцитів складає (18,12±2,26)х10^-2мкм² при середній площі зрізу ядра (13,25±2,04)х10^-2мкм² (табл.4), тоді як В-лімфоцитів відповідно (24,65± 3,00)х10^-2мкм² при середній площі ядра (13,30± 1,95)х10^-2мкм² (табл.5). Ці дані вказують на те, що В-лімфоцити істотно відрізняються від Т-лімфоцитів за розмірами цитоплазми, що зумовлюється їх різною функціональною направленістю і великою насиченістю цитоплазми органелами біосинтетичного плану.

Таблиця 4. Динаміка стереологічних показників Т-лімфоцитів селезінки після тотального г-опромінення у дозі 0,2 Гр

Через 6 годин після опромінення площа В-лімфоцитів і їх ядер статистично перевищує аналогічні показники у контролі і дорівнюють (34,18± 2,41)х10^-2 мкм² і (21,84± 1,34)х10^-2 мкм² відповідно. Через 24 години площа В-лімфоцитів зростає, тоді як площа ядра залишається незмінною у порівнянні з попереднім терміном. На 5 добу ці ж показники достовірно зменшуються у порівнянні з 1 добою і наближаються до контрольних через 10 діб (табл.5). Стереологічний аналіз стану мітохондрій обидвох типів лімфоцитів показав, що ці мембранні органели виявляються досить стійкими до радіаційного впливу і практично не змінюються впродовж експерименту (табл.6,7).

Таблиця 5. Динаміка стереологічних показників В-лімфоцитів селезінки після тотального г-опромінення у дозі 0,2 Гр

Примітка: * - достовірно по відношенню до контрольної групи (р<0,05)

** - достовірно по відношенню до попередньої групи (р<0,05)

Таблиця 6. Динаміка стереологічних показників мітохондрій Т-лімфоцитів селезінки після тотального г-опромінення у дозі 0,2 Гр

Таблиця 7. Динаміка стереологічних показників мітохондрій В-лімфоцитів селезінки після тотального г-опромінення у дозі 0,2 Гр

Починаючи з 6-24 години після опромінення в брижових лімфатичних вузлах виявляються апоптозні та некротичні зміни поодиноких лімфоцитів, які поєднуються з помірними або вираженими некротичними змінами клітин їх безпосереднього мікрооточення. Субкапсулярні та проміжні кіркові синуси брижових лімфатичних вузлів різко розширені та переповнені лімфоцитами, окремі з яких перебувають у стані апоптозної трансформації. На 3-5 добу після тотального опромінення в дозі 0,2Гр у брижових лімфатичних вузлах спостерігали зменшення набряку, спадання субкапсулярних синусів, появу довкола венул макрофагів обширних груп різко гіперхромних та апоптозних лімфоцитів. На електронних мікрофотографіях в гермінативних центрах лімфатичних вузликів на 5 добу експерименту визначалися активно фагоцитуючі групи макрофагів. На 5-7 добу експерименту кількість апоптозних лімфоцитів у гермінативних центрах лімфатичних вузликів суттєво збільшувалася, відповідно збільшувалася і кількість самих макрофагів з фагоцитованими апоптозними тілами. Також нами був відзначений фагоцитоз великих апоптозних тіл (або, навіть, цілих апоптозних лімфоцитів), залишки яких спостерігаються в цитоплазмі макрофагів гермінативного центру. При цьому слід зауважити, що плазматична мембрана і органели деяких макрофагів виглядали пошкодженими. Найбільш виражені апоптозні зміни були зафіксовані саме у паракортикальній зоні брижових лімфатичних вузлів, поблизу посткапілярних венул з високим ендотелієм. Особливістю зазначених судин є те, що через їх стінку, мігрують лімфоцити в стані апоптозу. В паренхімі брижових лімфатичних вузлів останні фрагментуються на апоптозні тіла, котрі в свою чергу невдовзі поглинаються паравазально розміщеними макрофагами. Цікаво, що суттєве підвищення активності апоптозу лімфоцитів і зникнення набряку на тлі посилення трансмуральної міграції (рециркуляції) лімфоцитів за часом співпадає із появою молодих тілець Гассаля та вогнищевим зникненням лімфоцитів у тимусі (ефект «зоряного неба») на 7-10 добу після гамма-опромінення.

Описані вище апоптозні прояви в рамках вивчених термінів експерименту) характеризуються деякою монотонністю, котра змінюється на 7 і ще більшою мірою на 10 добу після опромінення дозами 0,05Гр і 0,2Гр. У брижових лімфатичних вузлах зазначених груп тварин апоптозно змінені лімфоцити виявляються практично в усіх полях зору. Особливо масивний характер апоптоз лімфоцитів носить у паракортикальній зоні. Ідентифікація дрібних апоптозних тілець представляє великі труднощі, не дивлячись на наявність в декотрих з них базофільних мас хроматину. Для апоптозних лімфоцитів характерними є звивисті контури та конденсована цитоплазма, у якій виявляються гіперхромні ядра. При цьому чітко прослідковуються тенденція до формування груп апоптозних клітин: спершу - кластерів, а згодом - компартментів. І все ж таки найбільш виразно ці ознаки ідентифікуються саме при електронно-мікроскопічному дослідженні. У великих кластерах серед апоптозних лімфоцитів спостерігаються поодинокі ушкоджені ретикулоцити. Апоптозно змінені ретикулярні клітини та їх апоптозні тільця у 2-3 рази крупніші за лімфоцити, значно гірше фагоцитуються макрофагами, що неминуче сприяє зростанню кількості нефагоцитованих, вільних апоптозних тілець. Все це призводить до збільшення кількості продуктів експресії апоптозу і заміни кластерів апоптозних клітин на їх компартменти.

При проведенні імуногістохімічного дослідження нами було встановлено, що у всіх тварин контрольної та експериментальних груп експресія білка р53 та «рецепторів смерті» Fas(Apo-1/CD95) в клітинах брижових лімфатичних вузлів була відсутня або слабка (0-1 бал).

Характерною на 1-3 добу після опромінення є виражена фагоцитарна активність обширних груп паравазальних макрофагів, цитоплазма яких містить рештки апоптозних тіл. Як відомо, паракортикальна зона - це Т-залежна зона, через посткапілярні венули з високим ендотелієм якої здійснюється міграція рециркулюючих лімфоцитів у паренхіму лімфатичного вузла (Сапин М.Р., Никитюк Д.Б.,2000; Kraal G., Mebius E.,1996). У паракортикальній зоні брижових лімфатичних вузлів ювенільних мишей контрольної групи нами виявлені посткапілярні венули, товщина котрих корелює з розмірами Т-лімфоцитів. Міграцію апоптозних лімфоцитів через стінку посткапілярних венул брижових лімфатичних вузлів на ультратонких зрізах в контрольній групі зафіксувати не вдалось. Після опромінення у гемомікроциркуляторному руслі брижових лімфатичних вузлів прослідковуються фазні зміни. На 1-3 добу після опромінення у дозах 0,05Гр і 0,2Гр виявляється виражений набряк лімфатичних синусів, помірне розширення венул та спазм артеріол.

Отримані нами дані також свідчать про виражену реакцію ендотелію судин брижових лімфатичних вузлів на дію малих доз радіації. Зазначена реакція проявляється своєрідним підтягуванням цитоплазми до ядра, стоншенням маргінальної зони, вип'ячуванням у просвіт судини навколоядерної зони ендотеліоцита, що веде до змін форми клітин. В їх цитоплазмі виявляються нові пучки мікрофіламентів із перерозподілом вже існуючих - феномен структуралізації цитоскелету. Зникають такі характерні в нормі для кровоносних капілярів та венул фокальні перицит - ендотеліальні контакти, які, за даними класиків морфології (Куприянов В.В., Бобрик И.И., Караганов Я.Л.,1986) забезпечують контактне гальмування, необхідне для підтримки цілісності ендотеліального пласту. Крім того на поверхні ендотеліоцитів з'являються складки, мікроворсинки, випини та міхурі, які локалізуються поблизу навколоядерної зони ендотеліальних клітин. Водночас спостерігається набряк та локальне стоншення базальної мембрани.

В окремих ділянках судинної стінки ознаки збільшення рухливості ендотеліоцитів включають характерну округлу чи пелюсткоподібну форму ядра. Починаючи з ранніх строків експерименту спостерігається зморщування ядерної оболонки окремих ендотеліоцитів і агрегація хроматину, який утворює зубці вздовж ядерної оболонки та вщерть заповнює пелюсткоподібні вип'ячування. Ці зміни відповідають описаним у літературі початковим стадіям запрограмованої загибелі ендотеліоцитів. Апоптозно видозмінені клітини виявляються і у посткапілярних венулах. Цитоплазма таких ендотеліоцитів ущільнюється, у мітохондріях руйнуються кристи. На люменальній поверхні апоптозних ендотеліоцитів ідентифікуються чисельні вип'ячування, окремі з яких підлягають демаркації у просвіт гемосудини. Можна припустити, що апоптозні ендотеліоцити зміщуються в напрямку до просвіту судин, не втрачаючи міжендотеліоцитних контактів, а їх місце займають інші ендотеліальні клітини. Згодом, апоптозні ендотеліоцити втрачають міжклітинні контакти та злущуються у просвіт судини. Істотне зростання рухливості ендотеліоцитів стінки судин гемомікроциркуляторного русла брижових лімфатичних вузлів після дії малих доз гамма-випромінювання і десквамація апоптозних ендотеліоцитів супроводжуються збільшенням кількості мікровезикул, стоншенням ендотеліального пласту, появою чисельних трансендотеліальних каналів та не характерних для норми фенестр. Останні виявляються в посткапілярних венулах вже на 3 добу після опромінення і являють собою редуковані трансендотеліальні канали. Слід припустити, що навіть за умов нестабільності та швидкоплинності ідентифікованих нами процесів, вони неминуче повинні призвести до викривлень трансендотеліальної міграції лімфоцитів та порушення лімфоцитарного хомінга.

На 5-10 добу після опромінення в дозах 0,05Гр і 0,2Гр спостерігається добре виражена міграція лімфоцитів через розташовані в паракортикальній зоні посткапілярні венули з високим ендотелієм, яка характеризується певними особливостями. Просвіт і зовнішній контур посткапілярних венул з високим ендотелієм має неправильну конфігурацію. Високий ендотелій відзначається нерівними контурами люменальної поверхні, присутністю ділянок стоншення цитоплазми у зонах їх контакту. Це сприяє формуванню заглиблень, що сповільнюють кровоплин і збільшують зону та час взаємодії з лімфоцитами.

Форма лімфоцитів на усіх етапах трансмуральної міграції практично не змінюється. Мігруючі лімфоцити вп'ячуються в ендотеліоцити та істотно змінюють їх конфігурацію. При цьому ендотеліальне вистелення впинається у просвіт, що слугує додатковим фактором сповільнення кровоплину. Не виключено, що у міграції велику роль відіграють білки адгезії (Picker L.G.,1994). Про це може свідчити поява водночас декількох лімфоцитів, що перебувають на різних етапах міграції, в невеликому локусі стінки посткапілярної венули. Істотно не змінюючи форми лімфоцит мігрує через ендотеліоцит, проходить крізь базальну мембрану. Нездатність описаних нами лімфоцитів до зміни власної форми вказує на порушення фізико-хімічних властивостей їх цитоскелету. Ми не відзначали фрагментації лімфоцитів на апоптозні тіла безпосередньо у просвіті судин. У той же час поблизу деяких посткапілярних венул з високим ендотелієм ідентифікувалися поодинокі апоптозні лімфоцити, переважно на ранніх стадіях апоптозних змін, а також макрофаги, в цитоплазмі котрих визначались рештки фагоцитованих апоптозних тіл. Таким чином, отримані нами результати засвідчують можливість трансмуральної міграції апоптозно видозмінених лімфоцитів, що суттєво доповнює концепцію впливу малих доз радіації на імунну систему. В цьому випадку міграція та рециркуляція апоптозних Т-лімфоцитів свідчить про порушення балансу процесів оновлення цих клітин та їх безперервного обігу.

Аналізуючи в цілому ультраструктурні зміни клітин брижових лімфатичних вузлів після тотального опромінення мишей малими дозами гамма-опромінення, можливо припустити, що вони віддзеркалюють складний комплекс адаптаційної перебудови імунної системи. Зазначена перебудова реалізується як інтегральна реакція клітин на радіаційне пошкодження. Найбільш вірогідно, що гамма-опромінення індукує не тільки гени апоптозу, але і гени «стресорної відповіді». Останні: 1) актуалізують програму прискорення рециркуляції лімфоцитів і їх міграції через стінку посткапілярних венул з високим ендотелієм; 2) запускають програму «евакуації» надлишкової кількості апоптозно змінених лімфоцитів з тимуса; 3) активують фагоцитарну функцію макрофагів брижових лімфатичних вузлів. Загалом, малі дози застосованого в експерименті гамма-випромінювання призводять до істотних змін трансмуральної міграції лімфоцитів через стінку посткапілярних венул з високим ендотелієм у брижових лімфатичних вузлах. Ці зміни мають дуалістичний характер і можуть бути трактовані як прояви втрати контролю над вибірковістю міграції, та як компенсаторно-пристосувальні.

У більшості сучасних наукових праць, присвячених регуляції чисельності клітин у багатоклітинному організмі, вказується не те, що вона відбувається завдяки делікатному балансуванню між процесами проліферації та загибелі клітин (Барышников А.Ю., Шишкин Ю.В.,2001; Белушкин Н.Н., Северин С.Е.,2001; Дъяченко А.А., Дъяченко А.Г.,2001).

Одержані нами дані дозволяють погодитись з провідною роллю балансу між процесами проліферації та загибелі клітин у регуляції чисельності клітинних популяцій вивчених нами органів імунної системи, але кількість клітин у кожному конкретному компартменті лімфоїдного органу може залежати і від інших суттєвих обставин. Зокрема, чисельність лімфоцитів може змінюватися внаслідок процесів внутрішньоорганної міграції - активного переміщення нормальних і апоптозних лімфоцитів з однієї території на іншу. Кількість таких лімфоцитів у конкретному компартменті лімфоїдного органу може також змінитися за рахунок підсилення чи гальмування швидкості їх рециркуляції та змін інших факторів, що забезпечують лімфоцитарний хомінг.

У якості основних механізмів компенсації наслідків досліджуваного нами радіаційно-індукованого апоптозу лімфоцитів можна запропонувати: 1) стимулювання механізмів інгібування їх апоптозу; 2) індукція проліферативної активності клітин; 3) підвищення внутрішньоорганної міграції та рециркуляції лімфоцитів. Що стосується брижових лімфатичних вузлів опромінених мишей, то в них останній механізм проявляє себе найбільш масштабно, тоді як перші два, судячи з усього, залишаються не задіяними (що в свою чергу забезпечує захист від потенційного онкогенезу).

Висновки

У дисертаційному дослідженні сформульовано теоретичне узагальнення і нове вирішення проблеми морфологічної сутності впливу малих доз радіації на розвиток органів імунної системи. Отримані дані є підґрунтям для наступних експериментальних досліджень у галузі морфології.

1. Морфологічні зміни в тимусі, селезінці і брижових лімфатичних вузлах ювенільних мишей-самців лінії BALB/c після зовнішнього тотального одноразового гамма-опромінення в дозах 0,05Гр і 0,2Гр відзначаються виразною своєрідністю, яка проявляється специфікою просторових і часових особливостей загибелі лімфоцитів і клітин їх мікрооточення. Узагальнюючи зазначені особливості у пострадіаційних морфологічних змінах клітинних популяцій імунних органів можна виділити феномени «квантування», «кластеризації» та «компартменталізації».

2. Феномен «квантування» проявляється тим, що в ранні строки експерименту одні клітини залишаються інтактними, інші характеризуються ознаками апоптозу, а ще інші - ознаками некрозу. Феномен «кластеризації» характеризується появою спочатку поодиноких змінених лімфоцитів, а згодом і їх груп. У тимусі поєднання цього феномену з евакуацією лімфоцитів проявляється ефектом «зоряного неба» - вогнищевим зникненням лімфоцитів. Збільшення кількості або ж злиття декількох кластерів апоптозних лімфоцитів приводить на 7 добу після опромінення до розвитку феномену «компартменталізації», який в тимусі носить органоспецифічний характер і проявляється утворенням кистоподібних структур, що на світлооптичному ріні мають вигляд тілець Гассаля.

3. Прояв феномену «квантування» у тимусі за часом співпадає із активацією білка р53, яка обумовлює пригнічення поділу клітин (забезпечуючи таким чином можливість репарації багатьох лімфоцитів) і викликає р53-залежну індукцію апоптозу. «Квантування», «кластеризація» та «компартменталізація» у тимусі та селезінці є результатом розгорнутої у часі реалізації різних шляхів трансдукції апоптозного сигналу: а) рецептор-залежного шляху з участю рецепторів Fas(Apo-1/CD95); б) рецептор-незалежних шляхів (р53-залежного та мітохондріального), а також мультиплікації різноманітних проявів апоптозу, який індукований малими дозами іонізуючого випромінювання.

4. Центральні частини кистоподібних структур тимуса опромінених тварин містять клітинний детрит і деградовані апоптозні клітини, серед яких переважають лімфоцити. Іноді вони оточуються моношаром з'єднаних десмосомами епітеліоретикулоцитів, але частіше всього без різкої межі переходять в незмінену тканину тимуса. Такі кистоподібні формуються як результат порушення розпаду апоптозних клітин на апоптозні тільця та порушень їх фагоцитозу.

5. Радіаційно-індуковані зміни клітин досліджуваних органів характеризуються поєднанням ознак їх апоптозу з вираженим локальним руйнуванням плазматичної мембрани розташованих поряд апоптозно незмінених лімфоцитів. При цьому у радіаційно-індукованому апоптозі клітин виділяються 3 фази: 1) фаза ініціації; 2) ефекторна фаза; 3) фаза деградації.

6. Морфологічним проявом фази ініціації є ураження мітохондрій лімфоцитів, що переконливо свідчить про мітохондріальний шлях трансдукції сигналу апоптозу. Для ефекторної фази характерними є агрегація ядерного хроматину у вигляді крупних брилок, розташованих вздовж внутрішньої поверхні ядерної мембрани, ускладнення конфігурації контурів ядра і ядерця, закриття ядерних пор. Фаза деградації включає три послідовних стадії: 1) початкову, в якій ядро та цитоплазма конденсуються і ядро розділяється на декілька фрагментів; 2) стадію утворення апоптозних тілець і 3) стадію - фагоцитозу цих тілець.

7. Апоптоз, що відбувається в нормі, суттєво відрізняється від радіаційно-індукованого апоптозу: наступним шляхом апоптозу асинхронно гинуть лише окремі клітини; він характеризується усіма «класичними» ознаками і не поєднується з некрозом; відбувається «швидко», із-за чого неможливо чітко виділити його фази і розмежувати стадії.

8. Важливу роль в інтегративній клітинній реакції на опромінення малими дозами відіграють макрофаги досліджуваних органів імунної системи, які при різній активності фагоцитарної реакції одними із перших реагують на дію гамма-випромінювання. Зазначена реакція оцінюється як адекватна з боку макрофагів селезінки і брижових лімфатичних вузлів і як спотворена з боку мікрофагів тимуса. Останні, на відміну від макрофагів селезінки та брижових лімфатичних вузлів фагоцитують не лише апоптозні тільця, а й цілі апоптозні лімфоцити, які ідентифікуються в їх цитоплазмі. Зазначене явище свідчить не тільки про своєрідну «обжерливість» макрофагів, а і про їх неспроможність «переварити» фагоцитований матеріал, що веде до їх деградації і цитолізу, з утворенням клітинного детриту, який додається до кистоподібних структур тимуса.

9. При радіаційно-індукованому апоптозі виникають фазні зміни у гемомікроциркуляторному руслі тимуса і брижових лімфатичних вузлів, які проявляються збільшенням «висоти» ендотелію посткапілярних венул у тимусі, трансформацією високого ендотелію посткапілярних венул брижових лімфатичних вузлів у фенестрований ендотелій, що у часі співпадають із активацією трансмуральної міграції лімфоцитів та апоптозними змінами ендотеліоцитів. У зв'язку з трансмуральною міграцією апоптозних лімфоцитів останній набуває хвилеподібного перебігу, а кожна нова хвиля його морфологічних проявів запускається і підтримується каскадною системою продуктів експресії апоптозу.

10. Узагальнюючи досліджувані ефекти впливу малих доз радіації на органи імунної системи і оцінюючи їх прогностичне значення слід зробити висновок, що феномен «квантування» відображає різноманітну первинну реакцію клітин на опромінення, яка проявляється їх різною апоптогенною готовністю, тоді як феномени «кластеризації» та «компартменталізації» свідчать про зміни міжклітинних взаємодій у мікрорегіонах досліджуваних органів, а також про взаємний вплив апоптозних лімфоцитів і клітин мікрооточення, неминучим фіналом чого є їх деградація. В цьому контексті виявлені пострадіаційні морфологічні зміни віддзеркалюють істотне неблагополуччя органів імунної системи в їх постнатальному розвитку і свідчать про їх якісну перебудову, адаптаційна направленість якої носить не зовсім стійкий характер.

Список робіт, опублікованих за темою дисертації

1. Мотуляк А.П. Ультраструктурні аспекти апоптозу тимоцитів мишей у нормі та при дії низьких доз іонізуючого випромінювання // Вісник проблем біології і медицини. - 2001. - №4. - С.84-88.

2. Мотуляк А.П. До питання про гістогенез кистоподібних структур у тимусі ювенільних мишей після дії іонізуючого випромінювання // Галицький лікарський вісник. - 2001. - Т.8,№4. - С.68-70.

3. Мотуляк А.П. Структурні зміни судин гемомікроциркуляторного русла брижових лімфатичних вузлів мишей після дії низьких доз гамма-випромінювання // Буковинський медичний вісник. - 2002. - Т.6,№2. - С.123-125.

4. Мотуляк А.П, Особливості ультраструктурних механізмів міграції лімфоцитів через стінку посткапілярних венул брижових лімфатичних вузлів мишей після дії низьких доз радіації // Вісник морфології. - 2002. - Т.8,№1. - С.24-26.

5. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М. Морфологічні прояви реактивності ендотелію судин мікроциркуляторного русла брижових лімфатичних вузлів мишей лінії BALB/c при дії низьких доз радіації // Таврический медико-биологический вестник. - 2002. - Т.5,№3. - С.123-125. Здобувачу належить ідея, проведено експеримент, здійснено аналіз результатів.

6. Мотуляк А.П. Структура макрофагів тимуса мишей у нормі та при активації апоптозу під дією низьких доз радіації // Вісник морфології. - 2002. - Т.8,№2. - С.177-179.

7. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М, Шутка Б.В., Хананаєв Л.І. Морфологічні зміни у червоній пульпі селезінки мишей після дії низьких доз гамма-випромінювання // Галицький лікарський вісник. - 2003. - Т.10,№2. - С.144-147. Здобувачу належить ідея, набрано матеріал, проведено аналіз.

8. Мотуляк А.П. Апоптоз лімфоцитів у брижових лімфатичних вузлах мишей лінії BALB/c після дії низьких доз радіації // Вісник проблем біології і медицини. - 2003. - №6. - С.50-53.

9. Мотуляк А.П. Сучасні методи ідентифікації апоптозу // Буковинський медичний вісник. - 2003. - Т.7,№2. - С.210-213.

10. Мотуляк А.П. Ультраструктура посткапілярних венул тимуса ювенільних мишей лінії BALB/c в нормі і після дії низьких доз гамма-випромінювання // Вісник морфології. - 2003. - Т.9,№1. - С.77-79.

11. Нейко Є.М., Левицький В.А., Мотуляк А.П. Радіаційно-індукований апоптоз: сучасні аспекти проблеми // Галицький лікарський вісник. - 2004. - Т.11,№1. - С.12-19. Автору належить ідея, проведено огляд літератури по вказаній проблемі, сформульовані перспективи дослідження.

12. Мотуляк А.П. Морфогенез білої пульпи селезінки після дії низьких доз гамма-випромінювання // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. - 2004. - Т3,№3. - С.29-31.

13. Нейко Є.М., Левицький В.А., Мотуляк А.П. Актуальні аспекти структурної організації імунної системи в нормі та за умов дії низьких доз іонізуючого випромінювання // Галицький лікарський вісник. - 2004. - Т.11,№2. - С.10-14. Здобувачу належить ідея, проведено огляд літератури, сформульовані перспективи подальшого дослідження.

14. Мотуляк А.П. Структурна перебудова лімфоїдної тканини селезінки мишей лінії BALB/c у ранньому періоді постнатального онтогенезу після опромінення низькими дозами гамма-випромінювання // Буковинський медичний вісник. - 2005. - Т.9,№1. - С.85-89.

15. Нейко Є.М., Левицький В.А., Мотуляк А.П. Фазні зміни мікроциркуляторного русла та особливості міграції лімфоцитів у брижових лімфатичних вузлах і тимусі мишей лінії BALB/c у ранні терміни після дії низьких доз гамма-випромінювання // Галицький лікарський вісник. - 2005. - Т.12,№4. - С.76-79. Автору належить ідея, постановка експерименту, аналіз та узагальнення результатів.

16. Мотуляк А.П. Ультраструктурные изменения лимфоцитов при радиационно-индуцированном апоптозе в белой пульпе селезёнки ювенильных мышей линии BALB/c // Таврический медико-биологический вестник. - 2006. - Т.9,№3. - С.117-121.

17. Мотуляк А.П. Морфологічні феномени «квантування», «кластеризації» та «компартменталізації» при радіаційно-індукованому апоптозі в органах імунної системи ювенільних мишей радіочутливої лінії BALB/с // Буковинський медичний вісник. - 2006. - Т.10,№3. - С.113-115.

18. Мотуляк А.П. Ультраструктурні та морфометричні зміни мітохондрій і ядер лімфоцитів при радіаційно-індукованому апоптозі в тимусі ювенільних мишей-самців лінії BALB/c // Вісник морфології. - 2006. - Т.12,№2. - С.213-117.

19. Стефанов О.В., Шеремета Л.В., Гудивок Я.С., Купновицька І.Г., Мотуляк А.П. Ліпосомальний кварцетин при експериментальному променевому ураженні у мишей - радіопротективна дія // Ліки. - 2006. - №1-2. - С.48-51. Автору належить постановка і відтворення експерименту.

20. Мотуляк А.П., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М Структурно-функціо-нальні характеристики апоптозної трансформації епітеліоретикулоцитів і тимоцитів при дії низьких доз радіації // Спеціальний випуск журналу «Екологічний вісник», Київ, 2003. - С.142-146. Здобувачем набрано матеріал, проведено аналіз і узагальнено результати.

21. Мотуляк А.П. Морфологічні особливості радіаційно-індукованого апоптозу в тимусі, селезінці та брижових лімфатичних вузлах мишей лінії BALB/c // Збірник наукових статей: «Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки та практики», Запоріжжя, 2003. - випуск IX. - С.103-108.

22. Мотуляк А.П. Ретикулоцити селезінки та брижових лімфатичних вузлів мишей лінії BALB/c у ранньому постнатальному онтогенезі за умов дії малих доз г-випромінювання // Сборник статей «Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения», Труды КГМУ, Симферополь, 2006. - Т.142,ч.1. - С.53-55.

23. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М. Особливості структурної організації макрофагів тимуса за умов дії низьких доз гамма-випромінювання // Імунологія та алергологія: Матеріали VI науково-практичної конференції Українського товариства спеціалістів з імунології, алергології та імунореабілітації (Тези доповідей). - Київ, 2002. - №2. - С.42. Здобувачу належить ідея дослідження, самостійно проведено експеримент, здійснено аналіз результатів.

24. Motulyak A.P., Tarnavska T.G., Sluchyk V.M. Influence of gamma-ray low doses radiation on the apoptosis of thymocytes of BALB/c mice line // Abstract of 32-th Annual Meetings of European Environmental Mutagen Society: «DNA Damage and Repair Fundamental Aspects and Contribution to Human Disorders», Warsaw, Poland (Abstract). - 2002. - Р.133. Здобувач запропонував ідею дослідження, провів експеримент, узагальнив результати.

25. Мотуляк А.П. Ультраструктурные аспекты апоптоза тимоцитов в норме и при действии в эксперименте низких доз радиации // «Науки о человеке»: Сборник статей ІІІ Международного конгресса молодых учёных и специалистов, Томск, Россия (Тези доповідей). - 2002. - С.182-183.

26. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М., Шутка Б.В., Хананаєв Л.І. Особливості морфології кистоподібних структур тимуса ювенільних мишей радіочутливої лінії BALB/c після дії гамма-випромінювання // «Актуальні питання морфології»: Наукові праці ІІІ Національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України, Київ (Тези доповідей). - 2002. - С.219-220. Здобувачу належить ідея, проведено експеримент, аналіз і узагальнення результатів.

27. Мотуляк А.П. Морфологічні особливості білої пульпи селезінки ювенільних мишей лінії BALB/c після дії низьких доз гамма-випромінювання // «Актуальні питання морфології»: Наукові праці ІІІ Національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України, Київ (Тези доповідей). - 2002. - С.182-183.

28. Мотуляк А.П., Левицкий В.А., Тарнавская Т.Г. Структурные преобразования макрофагической системы тимуса при активации апоптоза под действием низких доз гамма-излучения // International Journal of Immunorehabilitation: Труды Всемирного конгресса по клинической и иммунной патологии, Сінгапур (Тези доповідей). - 2002. - Т.4,№2. - С.252. Автором запропоновано ідею дослідження, проведено експеримент та узагальнено результати.

29. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Хананаєв Л.І. Ультрамікроскопічні особливості макрофагів тимуса і білої пульпи селезінки мишей після дії низьких доз гамма - випромінювання // Спеціальний випуск журналу «Екологічний вісник»: Матеріали міжнародної конференції «Антропогенно-змінене середовище України: ризики для здоров'я населення та екологічних систем», Київ (Тези доповідей). - 2003. - С.105-106. Здобувачу належить ідея дослідження, проведено експеримент, проаналізовано отримані результати.

30. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М., Хананаєв Л.І. Лімфоїдні структури селезінки мишей радіочутливої лінії BALB/c за умов дії низьких доз іонізуючого випромінювання // Наукові праці ІІІ З'їзду з радіаційних досліджень, Київ: Фітосоціоцентр (Тези доповідей). - 2003. - С.175. Автору належить ідея, визначена мета, проведено аналіз отриманих даних.

31. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Случик В.М. Структурные изменения в селезёнке мышей радиочувствительной линии BALB/c после воздействия низких доз ионизирующей радиации // «Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения»: Материалы ІІ международной научно-практической конференции, Северск, Росія (Тези доповідей). - 2003. - С.133-135. Автор провів експеримент, проаналізував та узагальнив результати.

32. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Тарнавская Т.Г., Толоконникова Н.Н. Субмикроскопические особенности фагоцитоза в органах иммунной системы мишей линии BALB/c при действии низких доз гамма-излучения // International Journal on Immunorehabilitation: Труды ІV Всемирного конгресса по астме и IX Международного конгресса по клинической патологии, Бангкок, Таїланд (Тез доповідей). - 2004. - Т.6,№1. - C.34. Здобувачу належить ідея дослідження, проведено аналіз і сформульовані висновки.

33. Motulyak A., Sluchyk V., Sluchyk I., Tarnavska T., Tolokonnikova N. Post-radiation apoptosis of immunocompetent cells in peripheral immune system organs of BALB/c mice // Abstracts of First (Inaugural) Ukrainian Congress for Cell Biology, Lviv, Ukraine (Abstract). - 2004. - P.361. Здобувачу належить ідея, набрано матеріал, проведено дослідження, сформульовано висновки.

34. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Тарнавская Т.Г., Толоконникова Н.Н. Субмикроскопические особенности индуцированного гамма-излучением апоптоза стромальных элементов иммунных органов // Материалы ХХ Российской конференции по электронной микроскопии, Черноголовка-Москва, Росія (Тези доповідей). - 2004.- С.255. Здобувачу належить ідея дослідження, проведено експеримент, проаналізовано отримані результати

35. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Шутка Б.В., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М. Трансмуральна міграція лімфоцитів у посткапілярних венулах тимуса // Biomedical and Biosocial Anthropology: Матеріали V Міжнародного конгресу з інтегративної антропології, Вінниця (Тези доповідей). - 2004. - №2. - С.55-56. Автору належить ідея дослідження, проведено забір матеріалу, проаналізовано результати та сформульовано загальні висновки.

36. Мотуляк А.П., Хананаєв Л.І., Левицький В.А., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М. Підсумки результатів досліджень реакції стромальних клітин периферійних органів імунної системи в постнатальному онтогенезі після дії малих доз гамма-випромінювання // Парадигми сучасної радіобіології. «Радіаційний захист персоналу об'єктів атомної енергетики»: Матеріали науково-практичної конференції з міжнародною участю, Київ-Чорнобиль (Тези доповідей). - 2004. - С.49. Автору належить ідея, набрано матеріал, зроблено аналіз і сформульовано загальні висновки.

37. Мотуляк А.П., Левицький В.А., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М. Сучасні аспекти біотестування в морфологічних дослідженнях // Матеріали ІІ Національного конгресу з біоетики з міжнародною участю, Київ (Тези доповідей). - 2004. - С.162-163. Здобувачу належить ідея, проведено експеримент, проведено узагальнення та зроблені висновки.

38. Мотуляк А.П., Хананаєв Л.І., Тарнавська Т.Г., Толоконнікова Н.М. Морфо-функціональні особливості організації стромальних елементів вилочкової залози після дії низьких доз іонізуючого випромінювання // «Гістологія на сучасному етапі розвитку науки»: Матеріали науково-практичної конференції, Тернопіль (Тези доповідей). - 2004. - С.47-48. Здобувачу належить ідея, проведено експеримент, зроблені узагальнення.

39. Мотуляк А.П., Левицкий В.А., Шутка Б.В., Ткач-Мотуляк О.В. Морфо-функциональные характеристики некоторых органов иммунной системы после воздействия низких доз гамма-излучения // «Физиология иммунной системы»: Научные труды I Съезда Физиологов СНГ, Сочи, Россия (Тези доповідей). - 2005. - Т.2. - С.123. Автору належить ідея, провів експеримент, проаналізував та узагальнив результати.

40. Мотуляк А.П., Ткач-Мотуляк О.В. Структурні механізми старіння клітин тимуса ювенільних мишей в нормі і при дії низьких доз радіації // «Проблемы старения и долголетия»: Наукові праці ІV З'їзду геронтологів і геріатрів України, Київ (Тези доповідей). - 2005. - Т.14. - С.38. Автор самостійно провів експеримент, проаналізував та узагальнив результати.

41. Мотуляк А.П., Толоконнікова Н.М., Тарнавська Т.Г., Ткач-Мотуляк О.В. Довготривалі клітинні ефекти в ендотелії кровоносних судин мікроциркуляторного русла брижових лімфатичних вузлів після впливу низьких доз г-випромінювання // Імунологія та алергологія (Тези доповідей). - 2006. - №2. - С.88-89. Здобувачу належить ідея дослідження, проведено аналіз результатів і сформульовані загальні висновки.

42. Мотуляк А.П., Толоконнікова Н.М., Левицький В.А., Ткач-Мотуляк О.В. Гетерогенність епітеліоретикулоцитів тимуса після впливу низьких доз гамма-випромінювання // Клінічна анатомія та оперативна хірургія: Матеріали Всеукраїнської наукової конференції «Актуальні питання вікової анатомії та ембріотопографії», Чернівці (Тези доповідей). - 2006. - Т5,№2. - С.45. Автору належить ідея, визначена мета, проведено аналіз отриманих даних.

43. Мотуляк А.П., Толоконникова Н.Н., Левицкий В.А., Ткач-Мотуляк О.В. Иммунобиологические феномены при радиационно-индуцированном апоптозе в тимусе, селезёнке и брыжеечных лимфатических узлах ювенильных мышей линии BALB/c // Аллергология и иммунология: Труды VI съезда аллергологов и иммунологов СНГ, Москва, Росія (Тези доповідей). - 2006. - Т.7,№3. - С.253. Здобувачу належить ідея, виконано експеримент, проведено аналіз результатів.

44. Мотуляк А.П., Случик В.М., Толоконнікова Н.М., Ткач-Мотуляк О.В. Стереоморфометричні зміни лімфоцитів при радіаційно-індукованому апоптозі в тимусі та селезінці мишей лінії BALB/с // «Механізми функціонування фізіологічних систем»: Матеріали міжнародної наукової конференції, Львів (Тези доповідей). - 2006. - С.103-104. Автору належить ідея, проведено дослідження, сформульовано висновки.

Анотація

Мотуляк А.П. Структурна організація комплексу органів імунної системи в ранньому постнатальному періоді онтогенезу при дії малих доз іонізуючого випромінювання (експериментально-морфологічне досліджен-ня). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія. Національний медичний університет імені О.О.Богомольця МОЗ України. - Київ, 2007.

Дисертаційне дослідження присвячено розробці нової концепції впливу малих доз радіації на розвиток органів імунної системи в ранньому постнатальному періоді онтогенезу. Вивчено особливості структурної організації тимуса, селезінки і брижових лімфатичних вузлів ювенільних мишей-самців лінії BALB/c в нормі та після зовнішнього тотального одноразового гамма-опромінення в малих дозах. Зафіксовано чисельні структурні зміни, що є основою різних форм загибелі лімфоцитів і клітин їх безпосереднього мікрооточення. Узагальнення отриманих результатів дозволило окреслити у пострадіаційних морфологічних змінах такі феномени, як «квантування», «кластеризація» та «компартменталізація». Кількісно та якісно вивчено морфологічні прояви окремих фаз радіаційно-індукованого апоптозу лімфоцитів. Встановлено гістотопографію та ультраструктурні особливості найбільш чутливих до дії малих доз радіації лімфоцитів, визначено характер їх пострадіаційних пошкоджень, виявлено структурні механізми їх адаптації і репарації. Визначено фазні зміни у гемомікроциркуляторному руслі тимуса, брижових лімфатичних вузлів та селезінки після опромінення.

Подано морфо-функціональне обґрунтування механізмів, а також прогностичного значення процесів загибелі клітин у становленні та особливостях структурних механізмів міжклітинних взаємодій у постнатальному періоді розвитку органів імунної системи як в нормі, так і при дії малих доз радіації. Представлено узагальнюючу концепцію впливу малих доз радіації на структуру органів імунної системи за умов їх постнатального розвитку, проведено оцінку характеру їх пошкоджуючої і стимулюючої дії.

Ключові слова: тимус, селезінка, брижові лімфатичні вузли, лімфоцити, апоптоз, радіація.

Аннотация

Мотуляк А.П. Структурная организация комплекса органов иммунной системы в раннем постнатальном периоде онтогенеза при действии малых доз ионизирующего излучения (экспериментально-морфологическое исследование). - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной ступени доктора медицинских наук по специальности 14.03.09 - гистология, цитология, эмбриология. Национальный медицинский университет имени А.А.Богомольца МОЗ Украины. - Киев, 2007.

Диссертационное исследование посвящено разработке новой концепции влияния малых доз радиации на развитие органов иммунной системы в раннем постнатальном периоде онтогенеза. Изучены структуры тимуса, селезёнки, брыжеечных лимфатических узлов ювенильных мышей-самцов радиочувствительной линии BALB/c в норме и после воздействия внешнего общего однократного гамма-облучения малыми дозами (0,05Гр и 0,2Гр). Впервые установлено, что морфологические изменения характеризуются своеобразием, которое определяется спецификой временных и пространственных характеристик гибели лимфоцитов иммунных органов, а также клеток их непосредственного микроокружения.

Установлено, что в эксперименте клетки органов иммунной системы гибнут за счёт преобладания именно радиационно-индуцированного апоптоза, существенно отличающегося от «классического апоптоза». Обобщение полученных результатов разрешило нам впервые определить в пострадиационной картине морфологических изменений новые, неизвестные к настоящему времени феномены «квантирования», «кластеризации» и «компартментализации». Определено, что в тимусе (за счёт мультипликации феноменов «квантирования» и «кластеризации») феномен «компартментализации» приобретает максимальное морфологическое проявление в виде впервые описанных на ультраструктурном уровне так называемых «кистообразных структур», заполненных клеточным детритом, а также деградированными апоптозными клетками. Нами предложено гипотезу о том, что эти структуры представляют собой эквиваленты общеизвестных телец Гассаля, их появление вызвано «избыточностью» апоптоза лимфоцитов и клеток их непосредственного микроокружения, а также функциональной неспособностью макрофагов тимуса реализовать полноценный фагоцитоз.

Установлено, что радиационно-индуцированные изменения клеток иммунных органов сопровождаются сочетанием весьма характерных черт «классического» апоптоза (ассоциированного с умеренными изменениями митохондрий) с выраженным и распространенным локальным разрушением плазматической мембраны находящихся рядом апоптозных лимфоцитов. Продемонстрировано, что для морфологической картины радиационно-индуцированного апоптоза клеточных популяций исследованных нами органов характерно наличие фаз, а также его своеобразное замедление. В связи с этим целесообразно выделить: 1) фазу инициации; 2) эффекторную фазу; 3) фазу деградации (состоит из 3 самостоятельных стадий). Установлено, что морфологическим проявлением фазы инициации являются модуляции стереологических показателей митохондрий и повреждения их мембран, что свидетельствует об актуализации именно митохондриального сигнального пути радиационно-индуцированного апоптоза. Изучено гистотопографию и ультраструктуру наиболее чувствительных к действию малых доз радиации лимфоцитов, определён характер их пострадиационных повреждений, идентифицированы структурные механизмы их адаптации и репарации.

Установлено, что важной особенностью изученного нами радиационно-индуцированного апоптоза является миграция лимфоцитов через стенку посткапиллярных венул тимуса и брыжеечных лимфатических узлов. В связи с эти апоптоз приобретает волнообразный характер, а морфологические изменения получают новый стимул в виде каскадной системы продуктов экспрессии апоптоза. Впервые предложено морфо-функциональное обоснование механизмов и прогностического значения гибели клеток в становлении и особенностях структурных механизмов межклеточных взаимодействий в постнатальном онтогенезе органов иммунной системы при действии малых доз радиации. Представлено обобщающую концепцию влияния малых доз радиации на структуру органов иммунной системы в условиях их постнатального развития, осуществлена оценка их повреждающего и стимулирующего действия.

Ключевые слова: тимус, селезёнка, брыжеечные лимфатические узлы, лимфоциты, апоптоз, радиация.

Annotation

Motulyak A.P. The structure of the immune system complex in young postnatal period of ontogenesis at the conditions of low doses of ionizing radiation (experimental-morphological investigation). - Manuscript.

Dissertation for a scientific degree of Doctor of Medical Sciences on the speciality 14.03.09 - histology, cytology, embryology. - National Bogomolets Medical University of Ukrainian Ministry of Public Health, Kyiv, 2007.

The thesis| is devoted to the elaboration |of the new concept concerning low doses of radiation on the organogenesis of the immune system in early postnatal period of lymphatic ontogenesis. The thymus morphology|, spleen and mesenteric| lymphatic nodules of juvenile male mice of the BALB/c line in norm and after total external one-time г-radiation in low doses have been explored. Numerous changes in the structure, marked by their peculiarities, specificity of space and time characteristics of the death of lymphocytes and cells of their direct microenvironment have been stated. General conclusions of the mentioned characteristics allowed | to outline new phenomena such as «quanta process», «clusterization» and «compartmentalization» in postradiation picture|painting| of morphological changes|changing|. Morphological displays of separate phases of radiation-induced apoptosis of lymphocytes| have been studied in qualitative and quantitative relations.|trained,learned|

The research established histotopography| and ultrastructure of the lymphocytes most sensitive |sensitive|to|by| low doses of radiation, t|he |definicharacter|nature| of their postradiation damages, structural mechanisms of their adaptation and restoration have been discovered|. |Phase changes|changing| in hemomicrocirculational | riverbed of the thymus|, mesenteric| lymphatic nodules and spleen after radiation treatment have been defined. The research presents such results as the morpho-functional basis of mechanisms, their prognostics importance of necrocytosis processes in development and peculiarities of structural mechanisms of intercellular interactions of the organs of immune system in norm and disposed to low doses of radiation.

The generalization concept of the low radiation doses influence on the structure of the organs of immune system in conditions of their postnatal period of| ontogenesis and the evaluation of the character of their damaging and stimulation action|presented|.

Key words: thymus, spleen, mesenteric lymphatic nodules, lymphocytes, apoptosis, radiation.

Размещено на Allbest.ru