Диссертация (1141208), страница 11
Текст из файла (страница 11)
постнатальногоразвития; в возрасте 18-24 мес. волнообразный характер движения длинныхресничек в возвратной фазе имеет наиболее сложную структуру (рис.18).724.2.1. Бокаловидные клеткиПо сравнению с 1 мес. (сроком появления в пласте морфологическиидентифицируемых бокаловидных экзокриноцитов) - доля клеток данноготипа в период 3-12 мес. снижена до 81-84% (p<0,05), у 18 и 24-месячных крыссодержание одноклеточных желез в пласте возрастает в 1,4-1,5 раза посравнению с новорожденными и в 1,7-1,8 раза по сравнению с 12-месячнымиживотными(p<0,05) (рис.19).
Статистическизначимое преобладаниебокаловидных клеток в краниальном отделе (в 1, 17 раза выше, чем вкаудальном, p<0,05) отмечено только у месячных животных, на все остальныеизученные сроки достоверных региональных различий данного параметра незарегистрировано (p>0,05).252424,619,12017,716среднее по органу14,416,315краниальный отдел14,315каудальный отдел10H1236121824Рис.19. Процентное содержание бокаловидных экзокриноцитов всоставе пласта в постнатальном развитии. Данные по отделам трахеиприведены только для сроков, когда между ними имеются статистическизначимые различия. По оси абсцисс – возраст животных (мес.), Н новорожденные; по оси ординат – доля клеток (%).734.2.2. Базальные и промежуточные клеткиСодержание базальных клеток максимально (19-20,6%) в течениепервых двух недель жизни (рис.20, а), в возрастном интервале 1-12 мес.данный показатель стабилизируется на уровне 14-16% (p<0,05 по сравнению сноворожденными и 14 сутками) и достигает минимальных значенийустареющих и старых животных (11-12%, p<0,05 по сравнению с 12-месячнымикрысами).Промежуточные клеточные элементы отчетливо преобладают(63%) у новорожденных (рис.20, б), на 14-30 день их доля снижается до 4243% (p<0,05) и стабилизируется на уровне 22-25% в возрастном интервале 312 мес.; наименьшее содержание данного типа клеток обнаружено в возрасте18 и 24 мес.
(16,9-17,4%, p<0,05 по сравнению с 12-месячными животными).6360а) базальные кл.5043,340б) немерцательные кл.42,33025,223,723,720,621,92017,416,911,911,118241914,51014,215,714,1140H123612Рис.20. Процентное содержание различных типов эпителиоцитов всоставе пласта в постнатальном развитии. По оси абсцисс – возраст животных(мес.), Н - новорожденные; по оси ординат – доля клеток (%).744.3. Количественные параметры мукоцилиарного клиренса4.3.1.
Скорость движения слизиУ новорожденных животных направленного движения слизи незарегистрировано,впервыемукоцилиарныйтранспортудаетсязарегистрировать у двухнедельных крыс. В дальнейшем возрастная динамикаданного интегрального показателя эффективности сочетанной деятельностиреснитчатых и бокаловидных клеток в составе эпителиального пласта иподслизистых желез трахеи носит двухфазный характер (табл.3, рис.21):минимальный уровень (0,03-0,04 мм/сек.) сохраняется на протяжении 1 мес.постнатального развития, после чего следует выраженный подъем ко 2 мес. истабилизация на уровне 0, 10-0, 13 мм/сек в течение всей последующей жизниживотного (p<0,05 по сравнению с месячными крысами). Необходимоотметить, что максимальные значения данного параметра (0, 12-0, 13 мм/сек.)зарегистрированы у стареющих и старых животных.0,120,130,120,030,10,1360,040H12121824Рис.21.
Возрастная динамика скорости движения слизи. По оси абсцисс– возраст животных (мес.), Н - новорожденные; по оси ординат – значенияпоказателя (мм/сек.).754.3.2. Средняя площадь эпителиальной выстилки (S)Показатель,рассчитанныйнаоснованииизмерениялинейныхпараметров внутренних участков трахеи на прижизненных видеофайлах,имеет отчетливую возрастную динамику (рис.22).Согласно расчетам,площадь эпителиального пласта к концу 2 года жизни животного возрастает в18,6 раза по сравнению с новорожденными. Наиболее интенсивный(семикратный) рост отмечен в первые 3 мес.
после рождения, в дальнейшемпластпродолжаетувеличиватьсяравномерно,однакосменьшейинтенсивностью (через 24 мес. - в 2,7 раза по сравнению с 3-месячнымиживотными).Вышеописанныеразличияподтверждаютсярезультатамирегрессионного анализа: динамика рост пласта в этих возрастных интервалахможет быть описана уравнениями линейной регрессии (у – площадь пласта, х– возраст):у = 0,64 + 1,43 х для интервала 0 - 3 мес.
,у = 3,91 + 0,4 хдля интервала 3 - 24 мес.Согласно эти расчетам темпы роста пласта в первые 3 мес. жизни в 3,6раза выше, чем в последующий период.1513,3611,029,44105,975,0453,250,722,231,200H1236121824Рис.22. Возрастная динамика средней площади эпителиальнойвыстилки. Красные линии – линейная аппроксимация процесса в отдельные76возрастные интервалы (0-3 и 3-24 мес.). По оси абсцисс – возраст животных(мес.), Н - новорожденные; по оси ординат – значения показателя (мм2).1512,1Время обнов ления слизи (мин.)107,75,45,86,66,34,853,60H1236121824Рис.23. Возрастная динамика времени очищения слизистой трахеи.
Пооси абсцисс – возраст животных (мес.), Н - новорожденные; по оси ординат –значения МЦК, мин.4.3.3. Среднее время обновления слизи (Т)Среднее время обновления слизи на внутренней поверхности органарассчитывали как время (в мин.), необходимое для прохождения маркера повсей длине трахеи:T = h х СДС, где h – длина трахеи.Длину трахеи рассчитывали по формулегдеh = L х (n – 1),L - среднее расстояние между хрящевыми кольцами, n – число колец втрахее (для крыс n = 30).Показано (рис.23), что к концу 1 месяца (срок формированиядефинитивной структуры эпителиальной выстилки) слизь обновляетсянаиболее медленно (за 12 мин.), данный показатель достигает минимальныхзначений (3,6 мин.) в возрасте 2 мес., в возрасте 6-18 мес.
– стабилизируетсяна уровне 5,8-5,3 мин., у старых крыс – возрастает на 22% (до 7,7 мин.) посравнению с 18-месячными животными.774.4. Прижизненные наблюдения процессовэлиминации клеток из эпителиального пластаВ ходе анализа видеофайлов по изучению двигательной активностицилиарного аппарата в качестве редких событий был зарегистрированфеномен экструзии эпителиоцитов из пласта.Основные этапы процесса,наблюдаемые со стороны эпителиальной поверхности, показаны на рис. 24(кинограмма). Морфологическая идентификация начала процесса возможнапосле появления апикальной части элиминируемой клетки над поверхностьюэпителия (б), после чего следуют выход ее ядросодержащей части (в, г) иокончательноевыделениеэлиминируемогоклеткиэпителиоцитаизпласта.Ожизнеспособностисвидетельствуетморфологическинеизмененная по сравнению с оставшимися клетками в пласте структура ядра.Экструдированная клетка вначале фиксирована на поверхности эпителия(рис.24, е), а затем отрывается и элиминируется движением слизи.
Процесссобственно экструзии - достаточно быстрый: время от появления апикальнойчасти элиминируемой клетки над пластом до фиксации клетки на поверхностипласта (фазы б, в, г, д, е) занимает 1,5-2 сек., в то время как продолжительностьнахождения экструдированной клетки на поверхности пласта до моментаотрыва колеблется от 8-8,5 сек. до нескольких минут (максимальное времянаблюдения этой фазы составило 10 мин.).При анализе 31 видеофайла, на которых удалось зарегистрироватьклеточную экструзию на разных этапах процесса, обнаружено, что в 7 (22,6%)случаях элиминировались элементы без ресничек на апикальной поверхности(предположительно вставочные клетки, рис.24), в 24 (77,4%) наблюдениях изпластавыделялисьдифференцированныемерцательныеэпителиоциты(рис.25). У подавляющего большинства последних (20) мерцательнаяактивность отсутствовала, однако в 4 случаях клетки, фиксированные наповерхности, обладали отчетливо выраженной активностью цилиарногоаппарата(частотаколебанийихресничексоставиласоответствующего показателя клеток в составе пласта).32,5%от78Рис.24.
Последовательные этапы процесса экструзии эпителиоцита изпласта: кадры прижизненной микровидеосъемки поверхности участкаэпителия (об.90, ок.7) и их схематическое изображение (нижний рядрисунков).а – поверхность эпителия в зоне экструзии клетки (стрелка), б, в - выходапикальной части элиминируемой клетки над поверхностью эпителия, г, д –выход ядросодержащей части элиминируемой клетки, е, ж - окончательноевыделение клетки из пласта, экструдированная клетка вначале фиксирована наповерхности эпителия (е), затем отрывается и элиминируется +движениемслизи (ж).79абвРис.25.Кадры прижизненной микровидеосъемки экструзиимерцательных эпителиоцитов (об.90, ок.7).
Клетки с сохраненной (а, б) иотсутствующей (в) мерцательной активностью.Анализ фиксированных гистологических препаратов трахеи позволилидентифицироватьморфологическиеэквивалентыфазпроцесса,регистрируемых на прижизненной видеосъемке (рис.26). Фазы выхода клеткииз пласта (а, б, в) встречались относительно редко, в 90% наблюденийпревалировали более поздние фазы процесса (г, д, е). Подобное соотношениефаз объясняется существенно большей продолжительностью последних врежиме реального времени. При этом наряду с клетками с морфологическинеизмененным ядром (а, в, д) из пласта элиминируются клетки сфрагментированными (б) и пикнотичными (г, е) ядрами.80абвгдеРис.26. Этапы экструзии эпителиоцитов, наблюдаемые нагистологических препаратах: а, б, в – частичный выход над поверхностьюэпителия, г, д, е – окончательное выделение клетки из пласта. Окр.гематоксилином с эозином.
Об.90, ок.7.81Оценка на фиксированных гистологических препаратах частоты клеток,находящихся в процессе экструзии в морфологически и функциональнодифференцированном эпителии трахеи крыс (начиная с 1 мес. постнатальногоразвития), показала, что у взрослых и старых животных (12-24 мес.) частотавыходящих из пласта клеток в 1,9-2 раза значимо выше (p < 0,05), чем у болеемолодых (1-6 мес.) крыс (таблица 4).Подавляющее большинствоэлиминируемых клеток (90 из 115, 78%) имели ядра в состоянии кариопикнозаи кариорексиса, однако 22% эпителиоцитов содержали морфологическинеизмененные ядра.Таблица 4.Частота эпителиоцитов, находящихся на разных этапахэкструзии из пласта (Х + sx )ВозрастЧастота экструдированныхклеток, ‰1 мес.0,36 + 0,062 мес.0,52 + 0,093 мес.0,40 + 0,036 мес.0,63 + 0, 1112 мес.1, 18 + 0, 22 1, 218 мес.1,04 + 0, 19 124 мес.0,90 + 0, 11 1Примечание: 1 - p < 0,05 по сравнению с 1 мес.,2- p < 0,05 по сравнению спредыдущим сроком.824.5.