МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

МАЛОФІЙ Любомир Степанович

УДК - 616-053.36+616.24-002+612.017.1+572.7

Морфофункціональний стан

місцевої імунної системи легень

у дітей першого року життя

при гострих пневмоніях

14.03.02 – патологічна анатомія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Івано-Франківській державній медичній академії МОЗ України.

Науковий керівник

доктор медичних наук, професор Левицький Володимир Андрійович, Івано-Франківська державна медична академія МОЗ України, завідувач кафедри патологічної фізіології

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Черв'як Петро Іванович, Воєнно-медичне управління служби безпеки України, головний патологоанатом;

доктор медичних наук, професор Гомоляка Ірина Володимирівна, Інститут хірургії та трансплантології АМНУ, завідуюча лабораторією патоморфології і цитології.

Провідна установа

Львівський державний медичний університет ім. Данила Галицького, кафедра патологічної анатомії з курсом судової медицини, МОЗ України, м. Львів.

Захист відбудеться 16.05.2002 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.003.06 при Національному медичному університеті ім. О.О. Богомольця (03057, м. Київ-57, проспект Перемоги, 34, морфологічний корпус).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця (03057, м. Київ-57, вул. Зоологічна, 1).

Автореферат розісланий 13.04.2002 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук, доцент Грабовий О.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Актуальність вивчення морфофункціонального стану місцевої імунної системи легень дітей 1-го року життя продиктована значним розповсюдженням і прогресуючим зростанням захворювань органів дихання (особливо пневмоній), які займають провідне місце в структурі дитячої смертності у даній віковій групі. Однією із основних причин смерті дітей 1-го року життя, особливо у віці до 4-х місяців (60%), є гостра пневмонія (О.Ф. Возіанов, 1996; Г.Н. Богданова, 1998), морфологічною базою якої часто виступає незріла легенева тканина (А.А. Біркун та ін., 1990; І.К. Есінов, 1996). При цьому залишається практично не вивченою участь бронхоасоційованої лімфоїдної тканини в патоморфогенезі гострих пневмоній першого року життя. Разом з тим відомо, що бронхоасоційована лімфоїдна тканина приймає активну участь у формуванні імунного статусу легень (А.В. Шабалдін, 1997; Д.К. Лунькова та ін., 1998), і відіграє важливу роль в їх захисті від інфекції (А.Ф. Мозалевський та ін., 1996; О.О. Немченко та ін., 1996). Характерні особливості місцевої імунологічної реакції при захворюваннях бронхів і легень дозволяють віднести цю лімфоїдну тканину до периферичних утворень системи імунітету (В.П. Бикова, 1995; Т.В. Семенова та ін., 2000). У зв'язку з цим особливого значення набуває вивчення морфофункціонального стану місцевої імунної системи легень у дітей першого року життя, та її змін при виникненні пневмоній.

Приділяючи основну увагу вивченню центральних органів імунної системи при розвитку пневмоній у дітей (В.Г. Передерій та ін., 1995; К.А. Зуфаров та ін., 1997; Н.Ю. Сотнікова ті ін., 1998), дослідження місцевого імунного апарату легень, тобто бронхоасоційованої лімфоїдної тканини при такій патології практично не проводились.

Таким чином, вивчення структурної організації місцевого імунного апарату та його змін при пневмоніях у дітей першого року життя є актуальним, оскільки відкриває нові аспекти патоморфогенезу цих захворювань. Отримані дані стануть основою для розробки профілактичних заходів та патогенетичного лікування пневмоній при порушеннях місцевої імунної системи органів дихання.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана в рамках комплексної наукової теми: “Антиінфекційна резистентність і стан здоров'я дітей міста Івано-Франківська в сучасних економічних умовах Прикарпаття”. № держреєстрації ВН 02.05/01.10/054. SIF.99. Дисертант – виконавець фрагменту даної наукової роботи.

Мета і задачі дослідження. Встановити закономірності патоморфологічних змін бронхоасоційованої лімфоїдної тканини у дітей першого року життя при гострих пневмоніях.

Для досягнення мети вирішувались такі задачі:

1. Встановити терміни появи клітинних елементів лімфоїдної тканини в легенях та її взаємовідношення з епітеліальними клітинами слизової оболонки бронхів.

2. Дослідити особливості перебудови складових компонентів бронхоасоційованої лімфоїдної тканини протягом 1-го року життя дітей.

3. З'ясувати морфофункціональний стан різних компонентів бронхіальної лімфоїдної тканини у дітей 1-го року життя при гострій пневмонії.

Об'єкт дослідження. Бронхоасоційована лімфоїдна тканина (БАЛТ) легень у дітей першого року життя при гострих пневмоніях.

Предмет дослідження. Основні клітинні популяції БАЛТ – малі (світлі і темні), середні і великі лімфоцити, плазмобласти, плазмоцити та макрофаги.

Методи дослідження. Лімфоїдну тканину легень вивчали за допомогою світлової та електронної мікроскопії. Гістологічні зрізи легеневої тканини забарвлювали гематоксилін-еозином, свинцевим гематоксиліном, азур ІІ-еозином, резорцин-фуксином Вейгерта, за методами Малорі, Ван-Гізона, Нісля.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше досліджено закономірності структурної організації та цитодиференціювання бронхоасоційованої лімфоїдної тканини, проведено їх морфометричний аналіз у різних вікових групах дітей першого року, як у нормі, так і в патології. Встановлено роль структурних компонентів периферичної лімфоїдної тканини легень в патоморфогенезі захворювань органів дихання, зокрема, гострих пневмоній у дітей.

Вперше визначені терміни появи елементів бронхоасоційованої лімфоїдної тканини при пневмоніях. Встановлено, що однією із причин розвитку гострих пневмоній є порушення формування компонентів бронхоасоційованої лімфоїдної тканини, їхня незрілість.

Вперше відмічено, що від кількісного і якісного складу компонентів місцевої імунної системи легень, яка забезпечує специфічний імунний захист, залежить важкість перебігу захворювань органів дихання у дітей першого року життя.

Отримані результати дослідження значно розширюють існуючі дані про структурну організацію бронхоасоційованої лімфоїдної тканини, її становлення в перинатальному періоді та значення в розвитку пневмоній.

Практичне значення одержаних результатів. Дані про гістотопографію лімфоїдної тканини легень дітей на різних стадіях формування та участь її в запальних процесах можна використати при розробці концепції медикаментозного лікування пневмоній, що грунтується на підсиленні місцевого імунного захисту.

Морфометричні дані, які характеризують стан бронхоасоційованої лімфоїдної тканини дітей, можуть знайти застосування як гестаційні критерії при патологоанатомічних дослідженнях секційного матеріалу.

Одержані результати стану місцевої імунної системи легень при пневмоніях у дітей першого року життя дають змогу розробити методи профілактики і корекції порушеного імунного статусу організму, які можуть визначити ефективні напрямки профілактичних, діагностичних та лікувальних заходів на ранніх стадіях пневмоній. Це допоможе втілювати у життя окремі положення президентської програми “Діти України”.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно розроблено основні теоретичні і практичні положення роботи, обгрунтовано і сформульовано мету і задачі, здійснено аналіз літературних джерел, забір матеріалу, гістологічні, морфометричні та електронно-мікроскопічні дослідження, узагальнення отриманих даних, їх аналіз та статистичну обробку, формування висновків і практичних рекомендацій.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались на II міжнародній україно-польській конференції “Прогрес в патології” (Львів, 1998); VI Конгресі патологів України (Вінниця, 1998); міжнародній весняній школі-семінарі молодих вчених і спеціалістів “Демографія і здоров'я в країнах з перехідною економікою в контексті соціо-екологічних проблем” (Одеса, 1998); республіканській науковій конференції анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів “Морфогенез і регенерація” (Івано-Франківськ, 2000); обласних науково-практичних конференціях “Здоров'я та відтворення народу на Прикарпатті” (Івано-Франківськ 1996, 1997, 1998); колегіях обласного управління охорони здоров'я (Івано-Франківськ, 1999).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 5 наукових праць, з них 3 у фахових наукових виданнях, рекомендованих ВАК України, та 2 у матеріалах наукових конференцій.

Структура та об'єм дисертації. Основний текст дисертації викладено на 106 сторінках комп'ютерного тексту. Складається із вступу, огляду літератури, розділу, в якому охарактеризовані матеріал і методи дослідження; 3-х розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення отриманих результатів, висновків та списку використаної літератури, який вміщує 288 джерел вітчизняних та зарубіжних авторів. Робота ілюстрована 7 таблицями, 39 рисунками, 11 схемами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал та методи дослідження. Дисертаційна робота базується на дослідженні секційного матеріалу: а) легені 100 дітей у віці від дня народження до 1 року, які померли від захворювань органів дихання, в першу чергу пневмоній; б) легені 29 дітей такого ж віку, які померли від захворювань, не пов'язаних із дихальною та імунною системами (контрольна група). Померлих дітей, у яких забирався матеріал на дослідження було поділено на 3 вікові групи: перша – від 1 доби до 4-х місяців; друга – від 4-х до 8 місяців; третя – від 8 місяців до 1 року. Крім цього, було виділено три періоди перебігу захворювання: початок, розпал та розрішення. Дані про розподіл матеріалу у відповідності з віковими групами дітей та періодами захворювання представлені в таблиці 1.

Крім того, було вивчено та проаналізовано 1505 протоколів розтинів дітей віком від 0 до 14 років, які померли у м. Івано-Франківську та районах області, і таку ж кількість аутопсій, проведених у Івано-Франківському обласному патологоанатомічному бюро за період з 1990 по 1998 рр., переглянуто 15 тис. мікропрепаратів секційного матеріалу. Забрані під час аутопсії легені фіксували у 10% розчині нейтрального формаліну. Після перефіксації для гістологічних і гістохімічних досліджень із кожної частки легені вирізали по 5 шматочків тканини у такій послідовності: а) із периферії; б) із кореневої ділянки легень;

в) із центральної зони легень; г) із бронхів різних калібрів; д) із місць розгалуження бронхів. Слід відмітити, що легеневу тканину у всіх випадках брали таким чином, щоб в блоки попадали великі, середні і малі бронхи. Цей методичний підхід пов'язаний із необхідністю детального вивчення морфофункціонального стану і морфометричної оцінки лімфоїдної тканини головних, часткових, сегментарних і субсегментарних бронхів. В деяких випадках проводили препарування легень для виділення окремих сегментів. Для цього попередньо проводили перефіксацію легень у 2,5% розчині глутарового альдегіду, після чого під бінокулярною лупою здійснювали препарування. Шматочки легеневої тканини знову фіксували в 10% розчині нейтрального формаліну, рідині Буена, Карнуа, обезводнювали в спиртах висхідної концентрації, заливали в парафінові блоки.

З метою найбільш повної характеристики лімфоїдної тканини з кожного парафінового блоку робили по 10 серійних гістологічних зрізів товщиною 10 мкм, які фарбували гематоксилін-еозином, свинцевим гематоксиліном, азур II-еозином, резорцин-фуксином Вейгерта, методами Малорі, Ван-Гизона, Нісля.

На гістологічних препаратах за допомогою морфометричної сітки №3/16 підраховували кількість малих, середніх та великих лімфоцитів, плазмоцитів та макрофагів вздовж бронхіального дерева, починаючи із трахеї і закінчуючи субсегментарними бронхами на площі 289 мкм2

(С.Р. Стефанов, 1982). Серед малих лімфоцитів виділяли “темні” і “світлі” форми у залежності від співвідношення у їх ядрах гетеро- і еухроматину. Вивчали коефіцієнт співвідношення (Кмл), який є показником рівня функціональної активності лімфоцитів (Е.В. Бенсон та ін., 1988).

Таблиця 1

Розподіл досліджуваного матеріалу дітей

за віковими групами і періодами захворювання

Вікова група Кількість досліджень Період захворювань Кількість випадків

Основна група Контроль-на група

І 0-4 міс. 27 9 початок 7

розпалу 14

розрішення 6

ІІ 4-8 міс. 40 10 початок 9

розпалу 24

розрішення 7

ІІІ 8-12 міс. 33 10 початок 7

розпалу 21

розрішення 5

Всього 100 29 Всього 100

Величину складових клітинних компонентів бронхоасоційованої лімфоїдної тканини (малих, середніх і великих лімфоцитів, плазмоцитів) та параметри бронхіального дерева виміряли за допомогою мікрометричної лінійки (В.А. Левицький, 1998).

Для вивчення ультраструктурних особливостей будови бронхоасоційованої лімфоїдної тканини швидко забирали необхідні шматочки легень і занурювали їх у 3,6% розчин глютаральдегіду у 0,1 М фосфатному буфері. Згодом матеріал подрібнювали в 1,0% розчині Os2O4, з триразовою його зміною. Після цього матеріал 3-4 рази промивали у фосфатному буфері і дегідратували у спиртах зростаючої міцності (30°, 50°, 70°, 80°, 96°, 100°) по 10 хв з триразовою зміною кожної порції. На етапі обезводнення в 70° спирті проводили контрастування тканинних блоків в 2% розчині уранілацетату, приготовленому на холоді у спирті тієї ж концентрації. Після дегідратації матеріал послідовно насичували по 1 годині в трьох змінах суміші епону з аралідітом. Після цього шматочки тканин вміщували в спеціальні форми і заливали епон-аралідітовою смолою з наступною полімеризацією протягом 1 доби в термостаті при температурі 56°С. Грубу заточку блоків здійснювали під мікроскопом МБС-2 і виготовляли напівтонкі зрізи, які фарбували 1% розчином метиленового синього. Отримані на ультратомах ІМТП-6М та “Tesla BS – 492” зрізи монтували на мідні бленди з формовою підкладкою і контрастували за методом Рейнольдса. Дослідження і фотографування матеріалу проводили на мікроскопах УЕМБ-100В і ПЕМ-100 з прискорюючою напругою 75 кВ.

Варіаційно-статистичну обробку отриманих даних здійснювали за И.А. Ойвином з врахуванням індивідуальної і групової мінливості (Г.С. Катинас, Ю.З. Полонский, 1970). Використовуючи метод найменших квадратів визначали ступінь і вид кореляційних зв'язків між окремими параметрами досліджуваних об'єктів. Цифровані дані обробляли із використанням обчислювальних програм та на комп'ютері “Pentium-166”.

Результати дослідження та їх обговорення. Проведений нами комплексний морфофункціональний аналіз гісто- та ультраструктури клітин системи БАЛТ дозволив встановити ряд загальнотеоретичних і морфометрично обгрунтованих особливостей будови цієї системи у дітей першого року життя в нормі та характерні зміни цих елементів при пневмоніях.

У дітей 1-го року життя бронхоасоційована лімфоїдна тканина (БАЛТ) представлена поодинокими лімфоцитами та їх скупченнями у стінці повітроносних шляхів. Зокрема, вона представлена поодинокими міжепітеліальними лімфоцитами та дифузно розсіяними лімфоцитами у власній пластинці слизової оболонки (ВПСО), вогнищевими скупченнями лімфоцитів у ВПСО і скупченнями лімфоцитів у вигляді невеликих лімфоїдних вузликів (надалі – просто лімфоїдні вузлики) у підслизовому шарі.

Основними клітинними популяціями, складових компонентів БАЛТ є малі (світлі і темні), середні і великі лімфоцити, плазмобласти, плазмоцити та макрофаги. При гістологічному дослідженні виявлено, що найбільш численною клітинною популяцією БАЛТ є лімфоцити, кількість яких у відносних величинах складає 78,41% серед підрахованих клітин.

За розмірами та морфологічними ознаками лімфоцити поділяються на малі, середні та великі. У наших дослідженнях найчастіше зустрічаються малі лімфоцити, які в залежності від віку і місця розташування складають 52,3-94,9% усіх підрахованих клітин.

Середні лімфоцити за своїми морфологічними ознаками займають проміжне місце між малими та великими лімфоцитами і складають 3,5-24,5% серед усіх клітин. Значно менше нараховується великих лімфоцитів (0,8-14,3%).

Досліджуючи структурну організацію лімфоїдних утворень дихальних шляхів (трахеї, головних, часткових, сегментарних і субсегментарних бронхів) у всіх вікових групах дітей, ми відмітили поступове зниження кількості лімфоїдних елементів по мірі зменшення калібру складових частин бронхіального дерева. Так, у трахеї новонароджених кількість середніх міжепітеліальних лімфоцитів складає 0,37±0,15, у головних бронхах 0,35±0,10 і у сегментарних 0,11±0,10. Але, упродовж 1-го року життя відбувається збільшення кількості лімфоїдних елементів на всіх рівнях бронхіального дерева.

Протягом цього терміну змінюються клітинні форми міжепітеліальних лімфоцитів у трахеї. Від моменту народження і до 4-х місячного віку кількість малих лімфоцитів у цьому органі складає в середньому 7,15±2,27. Серед них переважають “темні” форми (79,9%), світлі ж складають тільки 20,1%. У віці від 4-х і до 8-ми місяців кількість малих лімфоцитів збільшується до 7,92±2,01. При цьому, як і в попередньому терміні, в процентному співвідношенні переважають “темні” форми (79,2%) над світлими (20,8%). У віці 8-12 місяців спостерігається менша кількість малих лімфоцитів (6,42±2,00). Серед їх форм зменшується число “темних” до 70,1% та наростає число “світлих” до 29,9%. На противагу малим лімфоцитам із зростанням віку відбувається збільшення кількості середніх та великих лімфоцитів, відповідно з 0,37±0,15 і 0,06 ±0,04 до 2,41±0,60 та 1,01±0,17.

Відповідні зміни клітинних компонентів БАЛТ відбуваються і на менших гілках розгалуження повітроносних шляхів.

Нами вивчено структуру дитячої смертності при захворюванні органів дихання у дітей першого року життя за даними протоколів розтинів Івано-Франківського обласного патологоанатомічного бюро і отримано наступні дані: а) основне місце займають гострі пневмонії – 39,5%; б) друге місце належить вродженим вадам органів дихання – 28,8%; в) третє місце посідає гостра респіраторна вірусна інфекція – 16,3%; г) інші захворювання органів дихання (асфіксії і т.і.) складають 15,4%.

В свою чергу, серед пневмоній переважають бактеріальні форми – 60,2%, вірусні форми складають – 25,3%, і пневмонії нез'ясованої етіології – 14,3%. Нами відмічено, що більшість дітей (59,0%) помирає від пневмонії у віці 6-ти місяців, і тільки 17,0% – у другому півріччі життя. Так, на розтині у померлих новонароджених пневмонія виявлялася у 15,0% випадків, у дітей від 7 днів до 6 місяців – 61,0%, а у дітей старших 6 місяців – 21,0%.

Дослідження бронхоасоційованої лімфоїдної тканини у дітей, які померли від захворювань органів дихання, дозволили нам виявити значні зміни у її структурному оформленні та клітинному складі.

Нами встановлені певні закономірності процесу перебудови місцевої лімфоїдної тканини при гострій пневмонії і виявлено найбільш характерні вікові періоди, в яких відбуваються кількісні та якісні зміни клітинних компонентів структурних елементів БАЛТ. При цьому, їх загальна кількість зростає у 2-3 рази, а якісна перебудова є свідченням їхньої реакції на запальний процес, яка залежить від віку дітей.

У лімфоїдній тканині трахеї відбувається наростання загальної маси її клітинних компонентів з 39,29±2,27 до 76,27±2,29, в залежності від віку дитини змінюються їх якісні характеристики. Серед міжепітеліальних лімфоцитів у дітей до 4-х місяців переважають їх малі форми – 10,72±2,17 (96,7%). У групі малих лімфоцитів найбільшу кількість складають їх “темні” форми (86,3%). Середніх лімфоцитів нараховується 0,34±0,11, а великих – 0,03±0,02. У віковій групі від 4 до 8 місяців співвідношення клітинних елементів істотно змінюються: значно зростає кількість малих лімфоцитів до 19,81±1,99, в основному за рахунок їх “темних” форм (96,7%), до 0,19±0,14 зменшується кількість середніх і до 0,04±0,03 збільшується кількість великих лімфоцитів. У віці 8-12 місяців у складі лімфоцитів відбуваються значні кількісно-якісні зміни: вміст малих форм зменшується до 12,84±2,01 (72,7%), зменшується кількість їх “темних” форм до 84,9%, зростає кількість середніх до 3,62±0,57 (20,5%) і великих лімфоцитів до 1,21±0,17 (6,8%).

Аналогічні вікові зміни при пневмонії відбуваються і у інших складових компонентах БАЛТ трахеї (дифузно розсіяних лімфоцитах ВПСО, вогнищевих пухких скупченнях лімфоцитів ВПСО, лімфатичних вузликах підслизового шару) та у інших відділах бронхіального дерева (головних, часткових, сегментарних та субсегментарних бронхах).

Електронно-мікроскопічні дослідження підтверджують наші дані, отримані на світлооптичному рівні, і дають основу для розуміння закономірностей субклітинної перебудови різних клітин БАЛТ при пневмоніях, дозволяють порівняти їх із змінами кількісного складу цих клітин та ступенем маніфестації клінічних проявів.

Так, при пневмонії в одномісячному віці цитоплазма міжепітеліальних лімфоцитів приймає знижену електронно-оптичну щільність, зовнішня мембрана набуває неправильних, дещо зазубрених контурів. Ядра великих розмірів мають гладкі контури і маргінально конденсований хроматин. В окремих клітинах спостерігається локальна дегрануляція і розширення цистерн гранулярної ендоплазматичної сітки. При їх злитті формуються вакуолі різноманітної, неправильної форми. Мітохондрії цих клітин значно збільшуються в розмірах, набрякають, їх кристи редукуються. Подібні зміни супроводжуються помітним зниженням захисної функції, що лежить в основі клінічного прояву запальної реакції і незрілості клітин імунної системи. У цьому віковому періоді дифузно розсіяні лімфоцити ВПСО характеризуються значними змінами внутрішньоклітинних органел, які відповідають за енергетичний баланс та метаболічні процеси. Мітохондрії набрякають, редукуються і гомогенізуються їх кристи, просвітлюється або гранулюється матрикс. Відомо, що зміни внутрішніх мембран мітохондрій супроводжуються змінами в фізико-хімічному стані ферментативних систем, енергетичною недостатністю і порушенням іонної рівноваги клітин в цілому. Такі зрушення викликають гідратацію клітин, нерівномірний набряк цитоплазми і окремих органел. Нами відмічено, що в одномісячному віці біля 80% дифузно розсіяних лімфоцитів ВПСО мають матрикс низької електронно-оптичної щільності, з нерівномірним локальним розширенням цистерн гранулярної ендоплазматичної сітки і зменшенням кількості рибосом на їхніх поверхнях.

Мембранні утворення пластинчастого комплексу Гольджі є малочисельними з вузьким просвітом і матриксом низької електронної щільності. Спостерігається зниження або повна відсутність первинних лізосом. На нашу думку, такі ультраструктурні зміни в клітинах вогнищевих пухких лімфоїдних скупчень у ВПСО бронхів пов'язані із порушенням внутрішньоклітинного обміну. Підтвердженням цього є дані, які свідчать, що в цитоплазмі лімфоцитів може спостерігатись значна кількість дрібних за розмірами ліпідних включень. Їх поява, як правило, пов'язується або із деструкцією ліпопротеїдних комплексів клітинних мембран, або із інфільтрацією клітин ліпідами, які заносяться з током крові і лімфи. Спостерігаються тісні контакти ліпідних включень з цистернами гранулярної ендоплазматичної сітки та мітохондріями. Останнє може бути обумовлене активацією ферментів циклу окислення жирних кислот, які локалізовані на зовнішній мітохондріальній мембрані. В умовах гіпоксії, яка є закономірним результатом дихальної недостатності і невід'ємним компонентом будь-якої бронхо-пневмонії, така ферментативна активація незмінно веде до запуску процесів перекисного окислення ліпідів, дисоціації молекул ліпопротеїнових комплексів і розщеплення внутрішньоклітинних мембран. Наявність електронно-щільних ліпопротеїнових включень в цистернах ендоплазматичної сітки, в пухирцях і цистернах пластинчастого комплексу Гольджі вказує також на порушення процесів транспорту тригліцеридів. В кінцевому випадку незалежно від генезу порушення обміну ліпідів відбувається нерівномірний внутрішньоклітинний перерозподіл жирних кислот і зрив метаболічних процесів, що відображається на функції лімфоцитів і зумовлює їх неспроможність щодо виконання функції імунного нагляду.

Порушення ультраструктурних компонентів лімфоцитів вогнищевих перигляндулярних лімфоїдних скупчень може стати відправним пунктом для дискоординації внутрішньоклітинного метаболізму, а зміни їх імунокомпетентності та фагоцитарної здатності – основним морфологічним субстратом запального процесу в бронхо-легеневій тканині. В лімфоцитах спостерігається понижена кількість псевдоподій, вони короткі і потовщені, зменшується кількість піноцитозних пухирців і фагоцитарних вакуолей, відбуваються локальні прориви цитоплазматичної мембрани. Каріолема утворює декілька вип'ячувань, локально розширюється перинуклеарний простір, зменшується кількість гранул хроматину, ядерце втрачає гранулярність і фрагментується. Такі зміни відображають функціональну напругу обмінних процесів. Нами виявлені декілька типів внутрішньоядерних включень: від електронносвітлих вакуолей до щільних мікротілець. Такі структури не характерні для нормального ядра і можуть бути віднесені до ознак дистрофічних процесів, які розвиваються внаслідок дії бактеріальних екзотоксинів і продуктів розпаду тканин у вогнищі запалення.

Відомо, що мітохондрії та ендоплазматична сітка є найбільш реактивними цитоплазматичними органелами, які реагують на запалення зміною форми і розмірів, зменшенням електронно-оптичної щільності матриксу, фрагментацією, зменшенням кількості і розмірів крист, зникненням внутрішньомітохондріальних гранул. Більшість цих змін є зворотними і з припиненням дії патологічного фактору структурні компоненти мітохондрій відновлюються. Однак, близько 30% клітин характеризується розвитком мієлінової дегенерації і жирового переродження мітохондрій, які є незворотними змінами. Цистерни ендоплазматичної сітки звужуються, спостерігається дегенерація мембран і фрагментація її профілів. Тому, виникнення цих змін в клітинах БАЛТ свідчить про недосконалість енергетичного обміну і невідповідність між функціональними запитами і рівнем диференціації морфологічних ознак клітини при запаленні у цьому віковому періоді.

Гомогенізація зовнішньої мембрани і гетерогенність матриксу лізосом, які ми спостерігали в лімфоцитах, свідчить про лабільність лізосомальних мембран. При цьому треба відмітити, що дія гідролаз при такому порушенні мембрани може бути направлена не тільки на екзогенний матеріал, але й на нормальні внутрішньоклітинні структури. Свідченням цьому може бути встановлений нами факт зменшення кількості складових компонентів комплексу Гольджі, аж до повного їх зникнення.

Аналізуючи вищеописані зміни в лімфоцитах БАЛТ на різних рівнях бронхіального дерева при пневмоніях у дітей першого місяця життя, можна говорити про відносну специфічність змін субклітинних структур або про комплекс цих змін, які вказують на низький рівень компенсаторно-пристосувальних реакцій і не дозволяють чітко охарактеризувати запальний процес щодо його імунного чи неімунного генезу.

При пневмоніях у дітей чотиримісячного віку ультраструктурні зміни спостерігаються як в ядрі, так і в цитоплазмі лімфоцитів, однак в клітинах різного рівня бронхіального дерева ці зміни є досить варіабельними. В ядрах міжепітеліальних лімфоцитів прослідковується нерівномірний розподіл хроматинових гранул, часткове їх ущільнення і концентрація поблизу ядерної оболонки. Поодинокі ядра мають зменшені розміри, звивисті контури, іноді утворюються інвагінації цитоплазми у глибину ядра. Спостерігається гіпертрофія окремих ядерець, втрата гранулярного і значна вираженість фібрилярного компонентів ядра, що свідчить про гальмування процесів ресинтезу рибонуклеїнових кислот.

В цитоплазмі багатьох міжепітеліальних лімфоцитів спостерігається розширення цистерн гранулярної ендоплазматичної сітки, набряк мітохондрій з нерівномірно просвітленим матриксом, зменшенням кількості лізосом. Такі зміни треба оцінювати як первинну реакцію лімфоцитів на запальний процес із явищами білкової дистрофії. Поряд з цим, в окремих лімфоцитах спостерігаються інтактні органели. При розвитку пневмонії ультраструктурні зміни лімфоцитів зростають, що обумовлено білковою дистрофією, але їх інтенсивність в різних клітинах є неоднаковою. Досить часто процеси зупиняються на рівні дегенеративно-дистрофічної реакції, в інших клітинах закінчуються розвитком некробіотичних змін.

Цитоплазма дифузно розсіяних лімфоцитів ВПСО характеризується різким зменшенням електронно-оптичної щільності, виявляється значне розширення цистерн гранулярної ендоплазматичної сітки, відрив рибосом від мембранних структур, мітохондрії сильно набрякають, лімфоцити збільшуються в розмірах, про що свідчить зменшення індексу ядерно-цитоплазматичного співвідношення. Гідратаційні зміни зворотні на проміжних етапах розвитку пневмоній, коли вони представляють собою пристосувально-компенсаторну реакцію клітин.

За умов, коли до вищезгаданих змін приєднуються явища каріопікнозу і каріолізису, процес набуває незворотного характеру. Іноді спостерігаються явища часткового лізису клітин, про що свідчить поява аутофагоцитарних вакуолей із секвестрацією окремого фрагмента лімфоцита в результаті гідролітичного розщеплення дезорганізованих внутрішньоклітинних структур.

Серед багаточисленних патологічно змінених дифузно розсіяних лімфоцитів на різних рівнях бронхіального дерева електронно-мікроскопічними методами виявляються клітини з ознаками внутрішньоклітинної регенерації: гіперплазія та гіпертрофія цитоплазматичних органел, ядер і ядерець, досить часто зустрічаються мітохондрії в стадії поділу. Такі внутрішньоклітинні ознаки регенерації при пневмоніях у дітей чотиримісячного віку є наслідком гіперфункції клітин, а також деструктивних процесів, які протікають в зоні запалення.

Ультраструктурні зміни клітин при пневмоніях на рівні вогнищевих та перигляндулярних лімфоїдних скупчень ВПСО аналогічні до таких в дифузно розсіяних лімфоцитах за деяким незначним виключенням. В лімфоцитах вогнищевих пухких скупчень ВПСО значно частіше зустрічаються зміни морфології ядра. Внутрішньоклітинні зміни, які стосуються мітохондрій і гранулярної ендоплазматичної сітки в них також більше виражені. Кількість фагоцитарних вакуолей і вторинних лізосом зменшується. Натомість підвищується кількість залишкових тілець, що свідчить про неповне перетравлення чужорідних і аутофагоцитарних решток або залишків. Тобто, спостерігається прямопропорційна залежність між зниженням рівня залягання БАЛТ та ступенем диференціації внутрішньоклітинних органел з однієї сторони і послабленням імунокомпетентності лімфоцитів у дітей цього віку з іншої сторони.

Плазматична мембрана міжепітеліальних лімфоцитів у дітей восьмимісячного віку життя у порівнянні з попередніми термінами спостереження утворює значно більшу кількість піноцитозних пухирців, що сприяє посиленню та активізації обмінних процесів в умовах гіпоксії, яка супроводжує пневмонію. Хроматин ядер конденсується під каріолемою, його кількість зменшується. Ці зміни відображають зниження інтенсивності синтезу білка та нуклеїнових кислот. Мітохондрії збільшуються в розмірах, їхній матрикс приймає середню і низьку електронно-оптичну щільність, зменшується кількість крист, вони дезорієнтовуються, укорочуються та фрагментуються. Такі зміни, як правило, супроводжуються зниженням рівня окисного фосфорилювання і зменшенням кількості утворення АТФ. Отже, порушення структури лімфоцитів БАЛТ є одним з основних морфологічних субстратів розвитку пневмоній. Вони свідчать про недостатність системи імунного захисту на рівні дихальної системи у дітей восьмимісячного віку.

Слід відмітити, що за морфологічними ознаками лімфоцити БАЛТ при пневмоніях у дітей восьмимісячного віку займають проміжне положення між недиференційованими і зрілими формами. Частіше спостерігається гіперплазія гладкої ендоплазматичної сітки з утворенням електронно-щільних циркуляторно-тубулярних структур діаметром 15-25 нм. Вважають, що такі структури є результатом взаємодії бактеріальних або вірусних частинок з клітинами і тканинами організму людини.

Відомо, що до запальних процесів бронхо-легеневої системи відносяться клінічно та патологічно різнорідні захворювання бактеріального або вірусного генезу. Розвиваються ці захворювання досить часто у дітей першого року життя, в легенях і бронхах яких морфологічні зміни лімфоцитів мають адаптаційний, деструктивний і регенеративний характер.

Під впливом екзотоксинів в міжепітеліальних лімфоцитах розвивається ряд ультраструктурних змін, характерних для пневмоній. За цих умов найбільш характерною ознакою є виражені зміни розмірів, форми і електронно-оптичної щільності матриксу мітохондрій, деформація і агрегація їх крист. Ультраструктурні зміни мітохондрій звичайно супроводжуються змінами їх функціональної активності: знижується активність мітохондріальних ензимів та синтез мітохондріальних білків. Вплив екзотоксинів призводить до адаптивної гіперплазії гладкої ендоплазматичної сітки, спостерігається її везикуляція. Проліферація мембран гладкої ендоплазматичної сітки відображає зміну активності ферментів, які приймають участь в метаболізмі продуктів розпаду екзо- та ендогенного походження. В цілому гіперплазія і гіпертрофія гладкої ендоплазматичної сітки є морфологічною ознакою функціональної напруженості ензимооксигеназної системи і відображає адаптаційну стрес-реакцію клітини.

Пневмонії у однорічному віці супроводжуються менше вираженими порушеннями структури лімфоїдних елементів, що частково є результатом вищого ступеня диференціації клітин БАЛТ.

Більшість виявлених ультраструктурних ознак в лімфоїдних клітинах БАЛТ при бронхопневмоніях мають компенсаторно-пристосувальний характер. Добре розвинена гранулярна ендоплазматична сітка з великою кількістю рибосом і полісом свідчить про підсилення білоксинтезуючих процесів. Різноманітні зміни мітохондрій, які характерні для імунокомпетентних клітин в зоні запалення при бактеріальних пневмоніях аналогічні до таких, які спостерігаються при запальних процесах іншого генезу та іншої локалізації. До них слід віднести перш за все зміну форму мітохондрій, набряк, просвітлення матриксу, дезагрегацію крист, появу паракристалічних і ліпідних включень, утворення великих мітохондрій, а також виражений поліморфізм і наявність перехідних форм мітохондрій в процесі їх розвитку та диференціації. Ступінь і характер морфологічних змін в мітохондріях при бронхопневмоніях в цей віковий період мало відрізняється на різних рівнях бронхіального дерева, що ймовірно відображає інтенсивність і стабілізацію компенсаторно-пристосувальних процесів. В ряді лімфоцитів визначається проліферація агранулярної ендоплазматичної сітки, збільшення кількості пероксисом, розширення цистерн пластинчастого комплексу. Лізосомальна система представлена незначною кількістю первинних лізосом і окремими аутофагоцитарними вакуолями. Можливо, клітинна аутофагія в цей термін дослідження свідчить про активацію регенераторно-проліферативних процесів. Відомо, що зруйновані структури можуть використовуватися в якості джерела поживних речовин при посиленні синтетичної активності лімфоцитів. Розміри ядер в таких клітинах збільшуються, нерідко зростає кількість ядерець, що також є ознакою регенерації.

Таким чином, в умовах пневмонії в елементах БАЛТ на всіх рівнях бронхіального дерева найбільш реактивними структурами є мітохондрії і гранулярна ендоплазматична сітка. Ми думаємо, що основні зміни в органелах, такі як збільшення їх розмірів, дезорганізація крист, локальна фрагментація і дефрагментація гранулярної ендоплазматичної сітки, збільшення кількості пероксисом і активація аутофагоцитарних процесів є морфологічними проявами адаптаційної реакції клітини до нових умов існування організму в цілому.

Отримані нами дані свідчать про те, що кількісний склад та зрілість клітинних елементів місцевої імунної системи при гострій пневмонії, залежать від віку дитини: до чотирьохмісячного віку збільшується вміст всіх клітинних компонентів БАЛТ, серед яких переважають незрілі і малодиференційовані форми, у віці 4-8 місяців на фоні збільшення загальної кількості клітин у системі БАЛТ відбувається наростання дозріваючих і диференційованих форм, у віці 8-12 місяців спостерігається інтенсивне дозрівання та збільшення кількості диференційованих форм лімфоцитів.

Отримані дані можуть забезпечити теоретичну основу для поглиблення знань про закономірності закладки, розвитку і становлення локальних механізмів імунного захисту на рівні дихальної системи і зміни БАЛТ при пневмоніях у дітей першого року життя.

висновки

1. Бронхоасоційована лімфоїдна тканина (БАЛТ) у дітей 1-го року життя є ще не повністю зрілою і структурно оформленою місцевою імунною системою. Тим не менше, вона відіграє надзвичайно важливу роль у місцевому захисті органів дихальної системи від ушкоджуючих факторів екзо- і ендогенного походження.

2. У дітей 1-го року життя бронхоасоційована лімфоїдна тканина представлена: а) поодинокими міжепітеліальними лімфоцитами у власній пластинці слизової оболонки (ВПСО); б) вогнищевими скупченнями лімфоцитів у ВПСО; в) скупченнями лімфоцитів у вигляді невеликих лімфоїдних вузликів у підслизовій основі. У цих структурних утвореннях основними клітинними елементами є малі (світлі і темні 52,3-94,9%), середні (3,5-24,5%) і великі (0,8-14,3%) лімфоцити, плазмобласти і плазмоцити (до 0,31%) та макрофаги (3,6-5,2%), співвідношення яких залежить від віку.

3. У структурній організації лімфоїдних утворень дихальних шляхів дітей 1-го року життя спостерігається топографічна залежність, що проявляється поступовим зниженням кількості лімфоїдних елементів по мірі зменшення калібру складових частин бронхіального дерева. Протягом 1-го року життя відбувається удосконалення і дозрівання бронхоасоційованої лімфоїдної тканини, про що свідчить зростання кількості диференційованих клітинних елементів у кожному із її структурних утворень.

4. На першому році життя захворювання органів дихання, особливо пневмонії, займають провідне місце в структурі дитячої смертності. Смертність дітей цієї вікової групи від пневмонії в сільській місцевості є на 11,1% вищою порівняно із міською.

5. При гострій пневмонії у структурних утвореннях бронхоасоційованої лімфоїдної тканини на всіх досліджуваних рівнях бронхіального дерева відбуваються значні кількісні зміни клітинного складу. Вони проявляються збільшенням кількості клітин у структурах БАЛТ з 35,92±9,6 до 38,8±9,83 – у віці 0-4 місяці, з 38,8±9,83 до 42,52±10,13 – у віці 4-8 місяців, з 42,52±10,13 до 46,81±11,09 – у віці 8-12 місяців.

6. Якісні зміни клітинних елементів БАЛТ та стан місцевої імунної системи при гострій пневмонії залежать від віку дитини: до 4-х місяців переважають незрілі і малодиференційовані форми лімфоцитів, у межах 4-8 місяців відбувається поступове збільшення дозріваючих, диференційованих клітинних елементів і тільки після 8-ми місячного віку настає інтенсивний ріст диференційованих форм клітин та кінцеве дозрівання, що позитивно відображується на якості місцевого імунного захисту дихальних шляхів і паренхіми легень.

7. Морфофункціональний стан бронхоасоційованої лімфоїдної тканини при пневмоніях у дітей 1-го року життя має тісний корелятивний зв'язок із важкістю клінічного перебігу хвороби, що може бути використано як:

а) напрямок розробки ефективних методів профілактики і корекції порушеного імунного статусу організму;

б) гестаційні критерії при патологоанатомічних дослідженнях секційного матеріалу.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Малофій Л.С. Захворювання органів дихання та їх місце у структурі дитячої смертності на Прикарпатті у 1990-1998 роках // Галицький лікарський вісник. – Івано-Франківськ, 1998. – Т.5, №4. – С. 53-55.

2. Малофій Л.С. Стан місцевої імунної системи органів дихання дітей першого року життя при гострій пневмонії // Галицький лікарський вісник. – Івано-Франківськ, 1999. – Т.6, №4. – С. 72-73.

3. Малофій Л.С. Цитоархітектоніка лімфоїдної тканини трахеї новонароджених і дітей грудного віку // Галицький лікарський вісник. – Івано-Франківськ, 2000. – Т.7, №1. – С. 41-42.

4. Михайлюк І.О., Нейко В.Є., Малофій Л.С. APUD-система: роль в гісто- та морфогенезі захворювань // ІІ міжнародна Україно-Польська конференція: Прогрес в патології. – Львів, 1998. – 160 с. (Дисертантом здійснено забір матеріалу, виготовлено гістологічні препарати, проведено обробку та аналіз отриманих даних, написано текст статті).

5. Рак легень: статистичні та морфологічні особливості на Прикарпатті / І.О. Михайлюк, І.Д. Клюфінський, С.Б. Геращенко, Л.С. Малофій, Л.І. Братівник // Судинні і онкологічні захворювання: морфогенез та екологічний патоморфоз: Матеріали VI Конгресу патологів України. –

Вінниця, 1998. – С. 187-190. (Автором виконано забір матеріалу, виготовлено гістологічні препарати, проведено статистичну обробку матеріалу, написано текст статті).

АНОТАЦІЯ

Малофій Л.С. Морфофункціональний стан місцевої імунної системи легень у дітей першого року життя при гострих пневмоніях. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.02 – патологічна анатомія. – Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України, Київ, 2002.

Досліджено 100 легень дітей у віці від дня народження до 1 року, які померли від гострої пневмонії і 29 дітей контрольної групи, померлих від захворювань, не пов'язаних із дихальною і імунною системами.

Померлих дітей, у яких брали матеріал на дослідження, було розділено на 3 вікові групи: перша – від 1 доби до 4-х місяців; друга – від 4-х до 8 місяців; третя – від 8 місяців до 1 року.

Використані гістологічні, гістохімічні, імуногістохімічні, електронномікроскопічні та статистичні методи дослідження.

Дисертація містить дані про морфофункціональний стан бронхоасоційованої лімфоїдної тканини легень у дітей першого року життя при гострій пневмонії, та у легеневій тканині без патологічних змін. Встановлено основні клітинні популяції БАЛТ і терміни їх появи в легенях. Вказано на особливості кількісної і якісної перебудови складових компонентів бронхоасоційованої лімфоїдної тканини у дітей

1-го року життя при гострій пневмонії. Морфометричні дані, які характеризують стан БАЛТ дітей, можуть бути використані як гестаційні критерії при патологоанатомічних дослідженнях секційного матеріалу. Одержані результати стану місцевої імунної системи легень при пневмоніях у дітей 1-го року життя, дають змогу розробити ефективні методи профілактики і корекції порушеного імунного статусу організму при недостатності місцевих захисних лімфоїдних утворень.

Ключові слова: бронхоасоційована лімфоїдна тканина, лімфоцит, плазмобласт, макрофаг, гостра пневмонія, діти.

АННОТАЦИЯ

Малофий Л.С. Морфофункциональное состояние местной иммунной системы легких у детей первого года жизни при острой пневмонии. – Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.02 – патологическая анатомия. – Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца МЗ Украины, Киев, 2002.

Исследовано легкие 129 умерших детей в возрасте от дня рождения до 1 года жизни: 100 детей умерли от острой пневмонии, 29 детей (контрольная группа) – от болезней, не связанных с дыхательной и иммунной системами. Кроме этого, изучено 1505 протоколов патологоанатомического исследования трупов детей от времени рождения и до

14 лет, умерших за период с 1990 по