Харківський державний медичний університет

Григор’єва Олена Анатоліївна

УДК 611.438-053.31+591.443].08

ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ тимусу новонароджених

(анатомо-експериментальне дослідження)

14.03.01 – нормальна анатомія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Харків – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Запорізькому державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор

Волошин Микола Анатолійович,

Запорізький державний медичний

університет, завідувач кафедри анатомії людини.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Черкасов віктор Гаврилович, національний медичний університет ім. О.О.Богомольця МОЗ України професор кафедри анатомії людини;

доктор медичних наук, професор Костиленко Юрій Петрович, Українська медична стоматологічна академія МОЗ України, завідувач кафедри анатомії людини.

Провідна установа:

Луганський державний медичний університет, кафедра анатомії людини, МОЗ України, м. Луганськ.

Захист відбудеться "14" червня 2002 року об "11" годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 64.600.03 у Харківському державному медичному університеті (61022, м. Харків, проспект Правди, 12).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного медичного університету (61022, м. Харків, проспект Леніна, 4).

Автореферат розісланий " 7 " травня 2002 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат медичних наук, доцент Терещенко А.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Перший день після народження та період новонародженості є одним із найбільш складних і важливих моментів онтогенезу, що обумовлено максимальною напруженістю всіх систем організму, які забезпечують адаптацію до навколишнього середовища. Згідно з даними ВООЗ та МОЗ України, рівень дитячої смертності найбільш високий в період новонародженості (Дудіна О., Гойда Н., 2001; Москаленко В.Ф., 2001). У новонароджених становлення імунної системи не завершене. єдиним сформованим органом є вилочкова залоза, яка бере участь у становленні імунної системи шляхом заселення Т-лімфоцитами та формуванні імунологічної толерантності до антигенів. Протягом останнього десятиріччя опубліковано ряд робіт, присвячених вивченню морфології тимуса після народження (Торбек В.Э., 1996; Іванов М.Є., 1996; varas A., 2000), проте уявлення про особливості будови тимуса новонароджених залишаються маловивченими та суперечливими.

Маса тимуса є інтегративним показником його функціональної активності й системного динамічного балансу лімфоїдної системи (Волошин Н.А. Яхница А.Г., 1987), проте оцінка динаміки цього параметра у новонароджених не проводилась. Функціонування органу багато в чому залежить від його васкуляризації (Бобрик И.И., Шевченко Е.А., Черкасов В.Г., 1992). Існують суперечності в описанні будови мікроциркуляторного русла тимуса (Черкасов В.Г., 1984; Шубінець М.В., 1987; Добрянська Е.С., 1998). Морфологічні дані про лімфатичну ланку мікроциркуляторного русла тимуса нечисленні (Кato S., 1997), а динаміка периваскулярних лімфатичних судин тимуса новонароджених до цього часу не вивчалася. Добові ритми мітотичної активності, вмісту клітин, міграції лімфоцитів тимуса описані більше у дорослих людей і статевозрілих лабораторних тварин (Баркова Е.Н., Шатилович Л.Н., 1992; Бородин Ю.А, Труфакин В.А., 1992). протилежні погляди залишаються на шляхи еміграції лімфоцитів з тимуса (Ярилин А.А., Гриневич В.Г., 1991; Сапин М.Р., 1996; Петренко В.М., 1999). Глікозаміноглікани - невід'ємна частина екстрацелюлярного матриксу тимуса, вони створюють мікрооточення для лімфоцитів (Юрина Н.А., Радостина А.И., 1990; Haegel-Kronenberger Н., 1998), і динаміка біополімерів, до складу яких входять вуглеводи, в тимусі новонароджених представляє інтерес для морфологів.

Передвісником формування контактів між лімфоцитами й клітинами тимусного мікрооточення є комплексне розпізнання поверхневих структур взаємодіючих клітин, яка включає вуглевод-лектинове розпізнання ( Baum L., 1996; Perillo N., 1997). Розподіл й динаміка структур тимуса, які мають рецептори до лектину сочевиці (LCA) й зав’язі пшениці (WGA), а також періодичність змін функціональної активності тимуса у новонароджених до цього часу не вивчалися.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації є фрагментом планової науково-дослідної роботи кафедри анатомії людини Запорізького державного медичного університету “Особливості морфогенезу лімфоїдної тканини внутрішніх органів після антенатальної антигенної стимуляції” (№ державної реєстрації 0198 U 00 28-89). Автором проведено вивчення особливостей морфології тимуса новонароджених та оформлено один підрозділ звіту.

Мета і задачі дослідження. Встановити особливості змін морфології тимуса новонароджених протягом першого тижня післянатального життя. Для досягнення мети були сформульовані такі задачі:

1. Вивчити динаміку абсолютної, відносної маси, об'єму й питомої густини, співвідношення морфофункціональних зон тимуса протягом першого тижня післянатального життя.

2. Описати будову й провести підрахунок клітинного вмісту тимуса новонароджених.

3. Вивчити динаміку судин мікроциркуляторного русла тимуса новонароджених щурів.

4. Виявити особливості обміну біополімерів тимуса щурів першого тижня післянатального життя, до складу яких входять вуглеводи.

5. Встановити особливості розподілу рецепторів до лектинів сочевиці й зав’язі пшениці в тимусі новонароджених щурів.

Об'єкт дослідження: морфогенез тимуса новонароджених

Предмет дослідження: будова тимуса новонароджених людини й щурів.

Методи дослідження: Описовим і макромікроскопічним методами визначені особливості будови тимуса новонароджених. Морфометричним методом кількісного підрахунку морфологічних структур проведена об'єктивна оцінка динаміки співвідношення площин морфо-функціональних зон, судин мікроциркуляторного русла, клітинного складу. Гістологічними методами вивчено динаміку синтезу глікозаміногліканів і глікопротеїдів і розподілу рецепторів до лектинів сочевиці й зав’язі пшениці на мембранах і в цитоплазмі клітин тимуса. Всі цифрові дані оброблені методами варіаційної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено детальний аналіз змін абсолютної, відносної маси, об’єму й питомої густини тимусу новонароджених. Встановлено, що ці показники змінюються в динаміці протягом першого тижня після народження. Найбільш виражені зміни відмічаються в перші 48 годин післянатального життя. Вперше встановлена динаміка периваскулярних лімфатичних судин тимуса новонароджених. Вперше встановлено розподілення рецепторів до лектинів сочевиці й зав’язі пшениці на клітинах тимуса. Виявлено, що дендритні клітини тимуса мають рецептори до лектинів сочевиці. В процесі внутрішньотимічного диференціювання й міграції лімфоцитів динамічно змінюється інтенсивність експресії рецепторів до лектинів зав’язі пшениці на епітеліоретикулоцитах тимуса новонароджених щурів.

В роботі вперше обгрунтовано шляхи еміграції лімфоцитів із тимусу і встановлені механізми, які її забезпечують. Потужна хвиля еміграції лімфоцитів із тимуса на периферію відбувається через периваскулярні лімфатичні капіляри на 12-16-ту годину після народження. Вихід лімфоцитів забезпечується розвитком фізіологічного набряку тканини тимуса, який характеризується капілярним стазом, збільшенням індексу дегрануляції тучних клітин тимуса, підвищенням вмісту гіалуронової кислоти й збільшенням вмісту периваскулярних лімфатичних судин.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено методично обґрунтований підхід вивчення тимуса новонароджених. Виявлені шляхи еміграції лімфоцитів і встановлені механізми, які її забезпечують. Виявлені особливості морфології тимуса в перші години й дні після народження можуть зацікавити неонатологів й дитячих реаніматологів при призначенні гормонального лікування й проведенні реанімаційних заходів. Отримані дані становлять інтерес для патологоанатомів при трактовці змін тимуса немовлят, які померли протягом перших годин/днів після народження. Отримані результати використовуються в навчальному процесі й при проведенні наукових досліджень на морфологічних кафедрах Запорізького, Харківського й Луганського державних медичних університетів, медичних факультетів Ужгородського національного університету, Дніпропетровської та Тернопільської державних медичних академій.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем виконана розробка теоретичних й практичних положень роботи. Автор дисертації самостійно провела забій експериментальних тварин, забір органів, вимірювання маси й об’єму тимуса, підготовку матеріалу, виготовлення й фарбування гістологічних препаратів. Виконана первинна й статистична обробка отриманих результатів, їх фотодокументація, аналіз і узагальнення, сформульовані основні висновки роботи й написана дисертація.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи доповідались на міжнародній конференції “Актуальні питання морфології”, присвяченій пам’яті академіка, лауреата державної премії України, професора Сморчка С.А. (Тернопіль, 1996); на третьому міжнародному конгресі з інтегративної антропології (Бєлгород, 2000); на конференції “Наукові читання, присвячені сторіччю від дня народження професора Б.В. Альошина” (Харків, 2001); на засіданні Запорізького відділення Українського товариства анатомів, гістологів і ембріологів (Запоріжжя, 1999-2001). Апробація дисертаційної роботи пройшла 25 січня 2002 року на розширеному засіданні Запорізького наукового товариства анатомів, гістологів і ембріологів.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 наукових робіт (3-самостійно), в тому числі - 4 статті в фахових виданнях ВАК України.

Структура й обсяг дисертації. Робота написана на 231 сторінці машинописного тексту й складається з вступу, огляду літератури, розділу, який висвітлює матеріали й методи дослідження, трьох розділів результатів особистих досліджень, обговорення отриманих результатів і висновків. Матеріали дисертації проілюстровані 59 малюнками й 12 таблицями. Список літератури включає 294 джерела вітчизняних й зарубіжних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Матеріал і методи дослідження. Об'єктами дослідження стали 27 тимусів людини (новонароджених, які померли протягом першого тижня після народження) і 173 тимуса білих щурів лінії Вістар від моменту народження до кінця першого тижня життя. Забій новонароджених тварин, починаючи з моменту народження, здійснювали: протягом 12-ти годин з інтервалом в 2 години, в подальшому - з інтервалом в 4 години до 48-ої години після народження; з інтервалом в 6 годин протягом третьої доби життя і з інтервалом 12 годин до кінця першого тижня життя. Забір тимуса у щурів здійснювали відразу після забою, швидко, мінімально торкаючись органів, щоб запобігти появі артефактів. На нефіксованому матеріалі вивчали форму, масу і об’єм тимуса щурів, вираховували відносну масу тимуса у відсотках до ваги тварини й питому густину органу. Для гістологічного й гістохімічного дослідження тимус щурів фіксували в рідині Буєна, а тимус людини - в нейтральному 10% формаліні. Шматочки обезвожували в висхідній батареї спиртів, починаючи з 50%. Отримували серійні парафінові зрізи товщиною 5-6 мкм. В зрізах тимуса при збільшенні мікроскопу (об. 40, ок. 7) вивчали відносну площу, яку займає субкапсулярна зона, коркова та мозкова речовина. При імерсійному збільшенні мікроскопу (об.90, ок.7) підраховували абсолютну й відносну кількість малих, середніх і великих лімфоцитів, макрофагів, мітозів і лімфоцитів, які гинуть. Рахували лімфоепітеліальний індекс в морфофункціональних зонах тимусу: субкапсулярній, внутрішній корі, на кортико-медулярній межі й мозковій речовині. На зрізах тимуса, пофарбованих розчином альціанового синього (рН 2,6), з критичною концентрацією хлористого магнію (0,2 М) з подальшим дофарбовуванням ядер гематоксиліном, вивчали динаміку абсолютної кількості тучних клітин на периферії часток тимуса й по ходу кровоносних судин на межі коркової й мозкової речовини. Одночасне виявлення кровоносних і лімфатичних судин мікроциркуляторного русла тимуса проводили за допомогою імпрегнації карбонатом срібла за Лейдлоу. При імерсійному збільшенні мікроскопу (об. 90, ок. 7) підраховували абсолютну кількість судин мікроциркуляторного русла (артеріоли, капіляри, венули, перісудинні й уособленні лімфатичні судини) в периферичних (субкапсулярна зона і власне коркова речовина) і центральних (кортико-медулярна межа й мозкова речовина) відділах часточок тимуса. Для гістохімічного визначення глікопротеїдів проводилася пряма ШИК- реакцiя з ферментативними і хімічними контролями. Для гістохімічного визначення глікозаміногліканів різних класів зрізи фарбували альціановим синім з використанням критичних концентрацій MgCl2 за Scott end Dorling і після попередньої обробки зрізів тестикулярною гіалуронідазою.

Гістохімічне визначення рецепторів до лектинів сочевиці і зав'язі пшениці проводили з використанням прямої реакції з кон’югатами і пероксидазою хріну за допомогою набору “лектинтест”. Рецептори виявляли по відкладенню бензидинової мітки. Морфометричний підрахунок клітин, які мають на своїй поверхні пігментну бензидинову мітку, кон’юговану з лектином сочевиці (LCA+), проводили за допомогою окулярної сітки при імерсійному збільшенні мікроскопу (об.90, ок.10). Всі результати досліджень обробляли методами варіаційної статистики при р<0,05.

Результати дослідження та їх аналіз. У дітей, які померли протягом першого тижня після народження, маса тимуса коливається від 3 до 20 г. Тимус сформований, має часточкову будову, кортико-медулярна межа нечітка. Кровоносні судини переважно розширені, повнокровні, в багатьох з них спостерігається стаз еритроцитів. Морфологічна картина збігається з однією з фаз акцидентальної інволюції й не залежить від віку немовля. оцінити поступові зміни морфології тимуса новонароджених дітей досить складно, в зв’язку з чим для, вивчення послідовних змін закономірностей будови тимуса новонароджених в якості моделі було вибрано лабораторних тварин.

У новонароджених тварин до 12-ої години постнатального життя відмічається фізіологічна втрата маси тіла. На 12-ту годину маса тварин, відносна, абсолютна маса тимуса, його об’єм мають мінімальне значення. З 6-ої до 36-ої години постнатального життя визначено циклічну зміну відносної маси тимуса з 8-годинним напівперіодом. Ближче до 36-ої години відносна маса тимуса зменшується (4,56±0,15%), потім, ближче до 60-ої години, цей показник стабілізується (0,20±0,01%). Починаючи з 96-ої години післянатального життя, виявляються періодичні зміни відносної маси з 12-годинним напівперіодом.

До 84-ої години післянатального життя спостерігається хвилеподібна зміна абсолютної маси й об’єму тимусу. Починаючи з 96-ої години, визначається поступове наростання як абсолютної маси тимуса, так і його об’єму.

Питома густина тимуса у новонароджених помірна (1,066±0,17мг/мм3). Ближче до 8-ої години післянатального життя питома густина поступово збільшується і зберігає високе значення до 32-ої години післянатального життя. До кінця третьої доби питома густина органу низька, а незначне збільшення відмічено на 44-48 годину. На 84-ту годину позаутробного життя питома густина тимусу набирає значення новонароджених (1,066±0,011мг/мм3) і зберігається на цьому рівні до 120-ої години, потім зменшується.

Відносна площа коркової речовини у новонароджених тварин невелика (51,74±4,56%). Збільшення її починається з кінця другої доби післянатального життя й продовжується до 84-ої години. З цього моменту до кінця першого тижня після народження спостерігається періодична зміна відносної площі коркової речовини (напівперіод - 12 годин). Площа, яку займає мозкова речовина у новонароджених тварин, відносно велика (32,61±4,56%) і продовжує збільшуватися до 36-ї години післянатального життя, коли мозкова речовина досягає практично максимальних розмірів (44,29±3,69%). З 48-ї до 84-ї години після народження площа мозкової речовини зменшується. Динаміка відносної площі коркової речовини в значній мірі співпадає зі зміною відносної маси тимуса новонароджених щурів.

В корі тимуса новонароджених тварин також визначається субкапсулярна зона, вона займає максимальну площу - 16,52 ± 3,42 %, що збігається з даними М.Е. Иванов (1996), A.Varas (2000). Відносна площа субкапсулярної зони поступово зменшується на 72-у годину післянатального життя до 3,04±0,65%. З 84-ї до 96-ї години спостерігається деяке збільшення відносної площі субкапсулярної зони. До 156-ї години товщина субкапсулярної зони зменшується.

У новонароджених щурів в тимусі визначається максимальна кількість судин мікроциркуляторного русла (Добрянська Е.С., 1998). Судини мікроциркуляторного русла переважно виявляються в периферійних відділах коркової речовини, на кортико-медулярній межі та мозковій речовині. Більша кількість судин локалізується в мозковій речовині й на кортико-медулярній межі тимуса новонароджених (27,69±4,16). В периферійних відділах коркової речовини динаміка абсолютної кількості судин мікроциркуляторного русла на умовній одиниці площі достатньо стабільна, в мозковій речовині й на кортико-медулярній межі спостерігається тенденція до збільшення вмісту судин. Серед судин мікроциркуляторного русла тимусу переважають гемокапіляри, що відповідає літературним даним (Черкасов В.Г., 1984). Починаючи з другої години післянатального життя й до 36-ї години, в периферійних відділах коркової речовини вміст капілярів переважає над мозковою речовиною й кортико-медулярною межею. Після 40-ї години в мозковій речовині капілярів визначається більше, ніж в корі.

В мозковій речовині й на кортико-медулярній межі тимуса протягом всього періоду спостереження визначається достатньо велика кількість як перисудинних, так і окремо розташованих лімфатичних капілярів. В периферійних відділах частки органу перисудинних лімфатичних судин значно менше. Лімфатичні капіляри починаються сліпо. В тимусі новонароджених щурів визначається максимальний вміст перисудинних лімфатичних капілярів (5,6±0,22). При подальшому спостереженні найбільший вміст периваскулярних лімфатичних судин визначається на 16, 24-у, 36-у,48-у годину після народження. На кінець тижня спостерігається тенденція до зменшення щільності розподілу периваскулярних лімфатичних судин. збільшення вмісту перисудинних лімфатичних судин постійно спостерігалось на фоні капілярного стазу еритроцитів.

В тканині тимуса тучні клітини розміщуються на периферії часточки та по ходу кровоносних судин кортико-медулярної межі. Тучні клітини в тимусі розподілені нерівномірно. У новонароджених вміст тучних клітин в капсулі максимальний (брюхин Г.В., Барышева С.В., 2000) і становить 2,56±0,59, а по ходу судин кортико-медулярної межі - 1,70±0,37. Серед тучних клітин значна доля дегранульованих. Кількість тучних клітин, розміщених в капсулі та міжчасточкових перегородках тимуса, поступово зменшується до 4-ї години післянатального життя (1,60±0,35) і знову збільшується до 12-16 години. Вміст тучних клітин, локалізованих по ходу судин кортико-медулярної межі, зменшується протягом перших шести годин після народження і також збільшується до 12-ї години (1,13±0,3). у новонароджених частка дегранульованих тучних клітин в капсулі максимальна, а в популяції тучних клітин, розміщених по ходу кровоносних судин кортико-медулярної межі, максимальний індекс дегрануляції визначається через 2 години після народження. Піки вмісту “парамедулярних” тучних клітин визначаються на 48-у та 98-у годину після народження. На мінливість популяції тучних клітин неодноразово вказували В.Є.Сергеєва, Г.Ю.Стручко, І.С. Стоменська (1998 - 2001). До кінця тижня рівень дегранульованих тучних клітин суттєво знижується в порівнянні з новонародженими.

Протягом перших двох годин після народження клітинний вміст тимуса практично не змінюється. В корковій речовині тимуса новонароджених щурів клітини розподілені з достатньо високою щільністю (55,5±2,78). Максимальний вміст клітин в корковій речовині визначається з 4-ї по 8-у годину позаутробного життя. На 12-у годину виявлено мінімальний вміст клітин в корі (45,43±2,88), зменшення відбувається переважно за рахунок малих лімфоцитів (28,44±4,34). Зниження щільності розподілу клітин в корі виявлено також на 32-у, 36-у та 108-у годині після народження. В корковій речовині динаміка абсолютної кількості клітин на умовній одиниці площі, в цілому співпадає з динамікою малих лімфоцитів. Динаміка малих лімфоцитів власне коркової речовини та субкапсулярної зони тимуса зворотньо пропорційна. В тимусі новонароджених щурів визначається високий вміст лімфобластів і великих лімфоцитів.

Протягом перших годин після народження коркова речовина тимусу характеризується високою мітотичною активністю. В подальшому, до кінця першої доби життя, рівень клітин, що мітотично діляться, поступово зменшується. Максимальна кількість мітозів спостерігається на кортико-медулярній межі й в мозковій речовині. Протягом перших 12-ти годин після народження вміст клітин, які мітотично діляться, в субкапсулярній зоні зменшується. На кортико-медулярній межі виявлено посилення мітотичної активності протягом перших 4-х годин післянатального життя. В подальшому, на 16-у годину післянатального життя, спостерігається одночасне збільшення абсолютної кількості клітин, які мітотично діляться, в субкапсулярній зоні (1,18±0,28) та корковій речовині (1,52±0,31). Піки мітотичної активності лімфоцитів субкапсулярної зони визначаються на 48-у, 60-у, 96-у та 144-у годину життя (з періодичністю в 48 годин). В корковій речовині період мітотичної активності лімфоцитів складає 36 годин. Піки вмісту лімфоцитів, які мітотично діляться, на кортико-медулярній межі збігаються з 36-ю, 60-ю, 108-ю й 144-ю годиною післянатального життя. Починаючи з 48-ї години й до кінця строку спостереження встановлена періодична зміна мітотичної активності клітин мозкової речовини (період -24 години).

В тимусі новонароджених щурів визначається велика кількість зруйнованих лімфоцитів на кортико-медулярній межі й мозковій речовині, що відповідає літературним даним (Varas A., 2000). Через 4 години після народження в субкапсулярній зоні та у власне корковій речовині відмічено подібне збільшення відносної кількості гинучих лімфоцитів. До кінця першої доби життя відносна кількість клітин, що гинуть, в субкапсулярній зоні й власне корковій речовині поступово зменшується й не перебільшує 2,5%. Максимальна кількість гинучих лімфоцитів у тимусі новонароджених щурів визначається на кортико-медулярній межі. Відносна кількість епітеліоретикулоцитів у всіх зонах тимуса динамічно змінюється протягом першої доби після народження, найбільша їх частина постійно визначається в мозковій речовині.

Епітеліоретикулоцити тимусу забезпечують цілісність структури органу, будучи клітинною основою специфічного мікрооточення лімфоцитів (Сапин М.Р., Этинген Л.Е. 1996; Anderson G., Moore N.C., 1996). Найбільш інформаційним показником для оцінки морфофункціонального стану тимусу є співвідношення між лімфоцитами та епітеліоретикулоцитами (Юрина Н.А., Волошин М.А., 1992). Значення лімфоцитоепітеліального співвідношення в корковій речовині тимуса новонароджених щурів протягом перших 4-х годин після народження високе. До 12-ї години життя лімфоцитоепітеліальний індекс кори значно зменшується, до 9,2. На 20-й годині після народження співвідношення між лімфоцитами й епітеліоретикулоцитами коркової речовини тимуса набуває значення новонароджених (28,33). В подальшому співвідношення між лімфоцитами й епітеліоретикулоцитами зменшується й до кінця строку спостереження незначно змінюється. Мінімальне значення лімфоцито-епітеліального індексу кори зафіксовано на 54-у (7,95) та 108-у (8,0) годину післянатального життя. Значних змін в лімфоцито-епітеліальному співвідношенні субкапсулярної зони й мозкової речовини на протязі першого тижня життя не визначається. На кортико-медулярній межі на 8-й годині після народження спостерігається збільшення лімфоцито-епітеліального індексу (10,27).

Дендритні клітини тимуса є невід’ємною частиною внутрішньотимічного мікрооточення (Vremec D., Zorbas M., 1992; Hirji N., 2000). Вуглеводні залишкі ?-D-манози, які є рецепторами до лектину сочевиці (LCA), розташовано в цитоплазмі дендритних клітин тимуса щурів. дендритні клітини полігональної форми з численними відростками локалізовані переважно на кортико-медулярній межі. У новонароджених тварин в тканині тимуса виявляється максимальний вміст LCA+-дендритних клітин (8,6±1,92). Ближче до 16-ї години післянатального життя кількість дендритних клітин поступово зменшується (5,8±0,44). На 20-у годину спостереження кількість дендритних клітин в тканині тимуса знову збільшується (7,33±1,33). На кінець першоїї доби післянатального життя частота виявлення LCA+-дендритних клітин значно зменшується. На 28-у годину число дендритних клітин тимуса збігається зі значенням новонароджених. На кінець другої доби післянатального життя вміст LCA+- дендритних клітин в тимусі щурів поступово знижується й до кінця строку спостереження незначно змінюється. в дендритних клітинах тимуса постійно змінюється інтенсивність розподілу внутрішньоцитоплазматичних рецепторів до лектина сочевиці.

В структурах тканини тимуса новонароджених щурів визначається достатньо високий вміст нейтральних глікопротеїдів. Найбільша кількість сіаловміщуючих глікопротеідів, до складу яких входять сіалові кислоти, визначається в стінках кровоносних судин тимуса на кінець першої доби післянатального життя, в подальшому їх вміст зменшується.

Глікозаміноглікани в тимусі виконують багато функцій протягом внутрішньотимічного дозрівання лімфоцитів (Юрина Н.А., Радостина А.И., 1990; Swartz N.B., 2000). Вміст глікозаміногліканів в тканині тимуса новонароджених щурів досить високий. Серед глікозаміногліканів переважають сульфатовані сполуки. На 6-у годину післянатального життя у складі основної речовини сполучнотканинних перегородок, капсули органу й стінках кровоносних судин та скупчень епітеліоретикулоцитів збільшується вміст гіалуронової кислоти. Її вміст залишається високим до кінця першої доби після народження. До кінця строку спостереження визначається динамічна зміна вмісту гіалуронової кислоти й високо сульфатованих глікозаміногліканів в структурах тимуса. На кінець строку спостереження відмічається тенденція до незначного збільшення вмісту сульфатованих глікозаміногліканів.

Взаємодії між Т-лімфоцитами й епітеліоретикулоцитами тимуса пов’язані численними адгезивними молекулами (Волошин М.А., Іванов М.Є., 1998; baum L., 1995; Perillo N., 1997). Вуглеводні залишки N-ацетіл-D-глюкозаміна, які є рецепторами до лектину зав’язі пшениці (WGA) в тканині тимуса новонароджених щурів виявляються на мембрані й в цитоплазмі епітеліоретикулоцитів коркової й мозкової речовини. Тонкі відростки епітеліоретикулоцитів коркової речовини й субкапсулярної зони, забарвлені бензидином, створюють дрібнопетельну WGA+-сітку. В мозковій речовині відростки помічених бензидіном епітеліоретикулоцитів короткі й потовщені. Епітеліоретикулоцити мозкової речовини розташовуються поодиноко або створюють невеликі скупчення. Цитоплазматичні відростки епітеліоретикулоцитів мозкової речовини формують великопетельну WGA+-сітку. У новонароджених тварин WGA-лектинова мітка розподілена в тканині тимуса рівномірно, найменше забарвлені епітеліальні клітини в субкапсулярній зоні, найбільше контуруються клітини кортико-медулярної межі й мозкової речовини. В корковій речовині виявляється ніжна дрібнопетельна WGA+-сітка, створена відростками цитоплазми епітеліоретикулоцитів. На четверту годину післянатального життя спостерігається посилення інтенсивності забарвлення відростків епітеліоретикулоцитів, формуючих дрібнопетельну сітку коркової речовини. Через 12 годин після народження в мозковій речовині візуалізується добре виражена великопетельна WGA+-епітеліальна сітка, спостерігається збільшення вмісту WGA+-клітин, питома щільність розподілу бензидинової мітки до цього лектина збільшується. До кінця строку спостереження виявлено періодичну зміну інтенсивності розподілу рецепторів до лектину зав’язі пшениці в цитоплазмі епітеліоретикулоцитів коркової й мозкової речовини тимуса.

Таким чином, протягом перших годин/днів після народження визначаються динамічні зміни абсолютної й відносної маси, об’єму й питомої густини тимуса щурів. Виявлено динамічні зміни процесів загибелі й проліферації лімфоцитів. Отримані дані дозволяють зробити заключення, що в тимусі новонароджених щурів періодично розвивається фізіологічний набряк, який є головним фактором, що забезпечує еміграцію лімфоцитів з тимуса. Фізіологічний набряк характеризується підвищенням питомої густини тимусу, капілярним стазом, збільшенням кількості периваскулярних лімфатичних судин, збільшенням індексу дегрануляції тучних клітин й збільшенням вмісту гіалуронової кислоти. На піці фізіологічного набряку відбувається еміграція лімфоцитів з тимуса, що підтверджується значним зменшенням лімфо-епітеліального відношення й наявністю чітко контурованої WGA+-епітеліальної сітки мозкової речовини.

Висновки

1. з моменту народження в тимусі новонароджених запускається каскад послідовних змін кількісного та якісного вмісту лімфоцитів, клітин внутрішньотимічного мікрооточення, морфофункціонального стану екстра целюлярного матрикса та судин мікроциркуляторного русла. Починаючи з 36-48-ї години після народження, встановлюються періодичні зміни відносної, абсолютної маси, об’єму и питомої густини тимусу, клітинного складу і функціонального стану судин мікроциркуляторного русла органу.

2. Маса тимусу новонароджених і немовлят, які померлі протягом першого тижня після народження, коливається від 3 до 20 г. Тимус має часточкову будову, кортико-медулярна межа не виражена, судини повнокровні. Морфологічна картина будови тимуса різноманітна й відповідає одній з фаз акцидентальної інволюції (II-IV), але чіткої стадійності змін морфології органу в залежності від віку не виявлено.

3. в тимусі щурів першого тижня життя функціональний стан судин мікроциркуляторного русла й периваскулярних лімфатичних судин хвилеподібно змінюється. Периваскулярні лімфатичні судини розміщуються переважно в зоні кортико-медулярної межі тимусу. Вміст періваскулярних лімфатичних судин в тимусі залежить від віку, найчастіше вони виявляються: на перших хвилинах після народження (5,6±0,22), з 16-ї по 24-у годину, на 36-у, 48-у та 66-у годину післянатального життя. Збільшення периваскулярних лімфатичних судин спостерігається на фоні капілярного стазу.

4. протягом першого тижня після народження стабілізується проліферативна активність лімфоцитів тимусу. починаючи з третьої доби життя, мітотична активність лімфоцитів субкапсулярної зони змінюється з періодичністю в 36 годин; коркової речовини – 48 годин; мозкової речовини – 24 години. Максимальний вміст лімфоцитів, з явищами деструкції, спостерігається в зоні кортико-медулярної межі. В корковій речовині пік накопичення гинучих лімфоцитів (4,55±0,11) виявляється на 4-у годину після народження.

5. У новонароджених дендритні клітини тимусу мають рецептори до лектину сочевиці (LCA), розташовуються на кортико-медулярній межі. Протягом першого тижня після народження спостерігається динамічна зміна вмісту дендритних клітин в тимусі щурів. Максимальний вміст дендритних клітин з вуглеводним залишком ?-D-манози виявляється в тимусі новонароджених (8,6±1,92) та на 28-у годину після народження (8,89±1,99).

6. Відростки епітеліоретикулоцитів формують дрібнопетельну WGA+-сітку коркової речовини й крупнопетельну WGA+-сітку мозкової речовини. Рівень експресії рецепторів до лектину зав’язі пшениці на епітеліоретикулоцитів тимуса динамічно змінюється у відповідності до етапів міграції лімфоцитів.

7. В тимусі новонароджених щурів вміст тучних клітин максимальний (2,56±0,59). Вони локалізуються в двох зонах: в капсулі органу, між- часточкових перегородках і по ходу судин кортико-медулярної межі. Збільшення рівня дегранульованих тучних клітин в тимусі щурів першої доби після народження збігаєтться зі збільшенням периваскулярних лімфатичніх судин.

8. В тимусі новонароджених спостерігається періодичний розвиток фізіологічного набряку, який характеризується збільшенням вмісту периваскулярних лімфатичних судин, капілярним стазом, збільшенням індексу дегрануляції тучних клітин і зростанням вмісту гіалуронової кислоти. Протягом розвитку фізіологічного набряку тканини тимуса відбувається еміграція лімфоцитів на периферію, що проявляється зменшенням лімфоцито-епітеліального відношення й чітким контуруванням WGA+-епітеліальної сітки мозкової речовини.

Практичні рекомендації

- Оцінку морфології тимуса немовлят, вмерлих протягом перших годин/діб після народження, доцільно проводити враховуючи стадії акцидентальної інволюції.

- Морфологія тимуса дуже мінлива протягом перших годин після народження. При описуванні морфології тимуса щурів першої доби життя необхідно точно вказати вік досліджуваної тварини.

- гістохімічну реакцію виявлення рецепторів до лектину сочевиці (LCA) можливо використовувати як специфічну для виявлення дендритних клітин тимуса.

- гістохімічну реакцію виявлення рецепторів до лектину зав’язі пшениці (WGA) можливо використовувати як специфічну для виявлення епітеліоретикулоцитів коркової та мозкової речовини.

Список праць, опублікованих за темою дисертації

1. Городничева Е.А. Особенности динамики объема, абсолютной и относительной массы тимуса белых крыс первой недели постнатального периода онтогенеза. // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: Тр. Крымского гос. мед. ун-та им. С.И.Георгиевского. – Сімферополь, 1999.- Т.135, Ч. 1.- С.204-209.

2. Волошин Н.А., Григорьева Е.А. Клеточная динамика тимуса крыс первых суток жизни. // Вісник морфології.- 2000.- Т. 6, № 2.- С. 289-292.

3. Григорьева Е.А. Особенности динамики лимфоэпителиального индекса в морфофункциональных зонах тимуса белых крыс первой недели постнатального периода онтогенеза. // Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки та практики: Зб. наук. ст. – Запоріжжя: Видавництво ЗДМУ, 2000. – Вип. VI. - С.97-100.

4. Волошин М.А., Городнічева О.А. Тимус новонароджених

// Укр. мед. альманах (додаток).- 2000.- № 1.- С.12

5. Волошин Н.А., Иванов М.Е., Городничева Е.А. Особенности лимфоидной популяции мозгового вещества вилочковой железы белых крыс // Актуальные вопросы медицины и биологии: Сб. ст.- Днепропетровск, 1996.- Вып.7, Ч.1.-С.137.

6. Городничева Е.А. Изучение накопления 3Н-уридина в тимусе новорожденных крыс на фоне применения тимозина // Сборник научных трудов молодых ученых и специалистов-медиков Запорожского государственного медицинского университета и Запорожского государственного института усовершенствования врачей.- Запорожье, 1996.- С. 88-89.

7. Волошин Н.А., Иванов М.Е., Городничева Е.А. частота встречаемости эпителиальных клеток и их структур в мозговом веществе вилочковой железы крыс с индуцированной тимомегалией // Актуальні питання морфології: Зб. наук. пр.- Тернопіль, 1996.- Т.1.- С. 146-147.

8. Voloshyn M., Ivanov M., Shcherbacov M., Vovchenco M., Kushch О., Medvedev A., Gorodnicheva E. Newborn organs' visceromegalia as foetuses reaction on intrauterine antigen stimulation // Italian J. Anatomy and Embryology. - 1999. - Vol. 104, Suppl. № 1. - P. 749.

9. Щербаков М.С., Городничева Е.А. Суточные колебания морфометрических показателей центральных лимфоидных органов новорожденных крыс // Научные ведомости БелГУ. Серия “Медицина”: Материалы 3-го Междунар. конгр. по интегративной антропологии.- 2000.- №2 (11).- С. 179.

10. Волошин Н.А., Медведев А.Е., Вовченко М.Б., Григорьева Е.А., Поправко М.И., Иванов М.Е. Гистофизиологические изменения в органах после внутриутробного введения антигенов // наукові читання, присвячені 100-річчю від дня народження професора Б.В.Альошина.- Харків, 2001.- С.4.

анотація

Григорєва О.А. Особливості будови тимусу новонароджених (анатомо-експериментальне дослідження).- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.01 – нормальна анатомія. Харківський державний медичний університет. Харків, 2002.

Дисертація присвячена вивченню особливостей морфогенезу тимуса новонароджених. Експериментальне дослідження морфології тимусу проведено на 173 білих щурах, яких забивали з інтервалом в 2, 4, 6, 12 годин, починаючи з моменту народження до кінця першого тижня післянатального життя. вивчено 27 тимусів новонароджених дітей першого тижня народження.

В роботі були використані анатомічні, гістологічні, гістохімічні, морфометрічні та математичні методи дослідження. Протягом перших годин і днів після народження відносна маса, густина органа, його клітинний склад змінюються. Встановлено хвілеподібну динаміку дендритних клітин в зоні кортико-медулярної межі. Для виявлення дендритних клітин тимуса щурів запропоновано використовувати лектин сочевиці (LCA), який є маркером для цієї популяції клітин. Склад лімфоцитів в тимусі протягом першого тижня післянатального життя також періодично змінюється. для новонароджених тварин характерний розвиток фізіологічного набряку тканини тимуса. Фізіологічний набряк характеризується високою густиною органа, великим вмістом периваскулярних лімфатичних судин, гіалуронової кислоти, капілярним стазом, максимальним індексом дегрануляції тучних клітин. На вершині набряку тканини тимуса виявляється еміграція лімфоцитів на периферію через лімфатичне русло, що підтверджується зменшенням лімфо-епітеліального відношення, чітким контуром WGA+ епітеліальної сітки мозкової речовини.

Ключові слова: тимус новонароджених, лімфоцити, дендритні клітини, морфогенез, лімфатичні судини.

Аннотация

Григорьева Е.А. Особенности строения тимуса новорожденных (анатомо-экспериментальное исследование).- Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01. – нормальная анатомия. Харьковский государственный медицинский университет. Харьков, 2002.

Диссертация посвящена изучению особенностей морфогенеза тимуса новорожденных (первая неделя постнатального периода онтогенеза).

Экспериментальное исследование проведено на 173 белых крысах линии Вистар, которых забивали с интервалом в 2, 4, 6, 12 часов от момента рождения до конца первой недели жизни. Также изучено 27 тимусов человека (новорожденных, погибших в течение первой недели после рождения). В работе использованы анатомические, гистологические, гистохимические, морфометрические и математические методы исследования. На нефиксированном материале изучали абсолютную массу и объем органа, вычисляли относительную массу тимуса и его удельную плотность. В гистологических препаратах изучали относительную площадь, занимаемую морфо-функциональными зонами тимуса. Вычисляли абсолютное и относительное количество клеточных элементов в морфо-функциональных зонах тимуса (субкапсулярной зоне, корковом веществе, на кортико-медуллярной границе и в мозговом веществе), выявляли сосуды микроциркуляторного русла, изучали динамику тучных клеток, изучали динамику структур тимуса с рецепторами к лектину чечевицы (LCA) и завязи пшеницы (WGA).

У детей, погибших в течение первой недели после рождения масса тимуса изменяется от 3 до 20 г. тимус сформирован, дольчатого строения, кортико-медуллярная граница не выражена. Кровеносные сосуды преимущественно расширены, во многих из них наблюдается стаз эритроцитов. Морфологическая картина структуры тимуса детей, погибших в течение первой недели после рождения, соответствует одной из фаз акцидентальной инволюции и не зависит от возраста новорожденного.

Установлено, что в ткани тимуса лабораторных животных периодически развивается физиологический отек, являющийся главным фактором эмиграции лимфоцитов на периферию. Физиологический отек характеризуется увеличением удельной плотности органа, увеличением содержания периваскулярных лимфатических сосудов, капиллярным стазом, максимальным индексом дегрануляции тучных клеток, повышенным содержанием гиалуроновой кислоты. На вершине отека происходит эмиграция лимфоцитов на периферию, что подтверждается снижением лимфоцито-эпителиального отношения, уменьшением содержания лимфоцитов, четким контурированием WGA+эпителиальной сети мозгового вещества. На протяжении первых часов и дней после рождения относительная масса тимуса, его удельная плотность, клеточный состав изменяются, что указывает на необходимость учета точного возраста новорожденных животных при трактовке морфологических особенностей строения тимуса. В работе также установлена волнообразная динамика дендритных клеток тимуса. Дендритные клетки в тимусе крыс располагаются преимущественно на кортико-медуллярной границе. Для выявления дендритных клеток тимуса крыс предложено использовать лектин чечевицы (LCA), являющийся маркером для этой популяции клеток. Состав лимфоцитов в тимусе на протяжении первой недели после рождения также периодически изменяется.

Таким образом, результаты исследования позволили установить закономерности морфогенеза тимуса новорожденных, раскрыть механизмы, обеспечивающие эмиграцию лимфоцитов на периферию и обосновать необходимость точного учета возраста животных.

Ключевые слова: тимус новорожденных, лимфоциты, дендритные клетки, морфогенез, лимфатические сосуды.

SUMMARY

Grygoryeva O.A. Special features of newborn thymus’ structure (anatomic-experimental investigation). - manuscript.

Thesis for competition of a scientific degree of Candidate of Medical Sciences in speciality 14.03.01. - Normal Anatomy. Kharkiv State medical University. Kharkiv, 2002.

The thesis is devoted to the prolem of newborn thymus structure (first week after birth). By morphological, hystochemical methods we have examined quantity of lymphocytes, epitelioreticulocytes, mast cells, blood and lymphatic vessels in morpho-functional areas of rats’ thymuses during the first week after birth in 2, 4, 6, 12 hours interval. In newborn and beginning from 8 hour after birth every 12 hours specific density of the thymus, absolute quantity of microcirculatory vessels, especially of lymphatic ones, lymphocyte-epithelial index, quantity of mast cells and their degranulative forms increase. Structure of extracellular matrix, intrathymical microenvironment and lymphocytes’ adhesive properties change. Absolute quantity of small lymphocytes in thymic cortex changes wavy. All these changes are straightly expressed from 0 till 2, from 12 till 16, from 108 till 120 hours of postnatal life. During this periods paravasal lymphatic vessels are stuffed with lymphocytes, i.e. discrete migration of lymphocytes from the thymus occurs. After rapid edema reduction, quantity of lymphatic vessels decrease, they become empty. Therefore, in the thymus of newborn periodical short-term local edema is observed, on its top discrete migration of lymphocytes from the thymus occurs.

Key words: thymus of newborn, lymphocytes, dendritic cells, morphogenesis, lymphatic vessels.