THYMIC STRESS-INDUCED ATROPHY AND MAST CELLS

Abstract

In a study using histological methods, the dynamics of thymic mast cells was evaluated in response to the administration of hydrocortisone to white outbred mice. It was established that 48 hrs after the administration of the hormone, the number of mast cells increases 10-fold, while cells appear at all stages of maturation. In parallel, the level of mast cell degranulation increases. Maturation of mast cells within the thymus and their participation in the regulation of cell migration and remodeling of the extracellular matrix under stress is assumed.

Full Text

Введение. Наличие контактов тучныхклеток и нервных терминалей, а также существование популяции тучных клеток (ТК) в тимусе позволяют ставить вопрос о роли нейро-мастоцитарных взаимодействий в иммунофизиологии тимуса в норме и в процессе стресс-индуцированной атрофии (акцидентальной трансформации) этого органа. Данные о внутритимической локализации ТК были получены еще в 1930-е годы и в дальнейшем многократно подтверждены [1], однако морфологические свидетельства контактов ТК тимуса и катехоламинэргических нервных терминалей были получены относительно недавно [4]. В ответ на иммобилизационный стресс анализировалась динамика числа ТК тимуса и уровня их дегрануляции, но результаты были неоднозначными [3]. Однако многие аспекты нейро-мастоцитарных взаимодействий в тимусе в норме и при стрессе остаются неясными. Поэтому целью работы было изучение динамики ТК тимуса и степени их зрелости в ответ на введение гидрокортизона (ГК) экспериментальным животным. Материалы и методы. Материалом для исследования служил тимус самцов белых нелинейных мышей (возраст 3-4 мес, n = 30). Для индукции акцидентальной трансформации тимуса экспериментальным животным однократно внутрибрюшинно вводили раствор гидрокортизона (Gedeon Richter, Венгрия) в дозе 125 мг/кг веса. Животных выводили из эксперимента путем цервикальной дислокации через 12, 24, 48, 72, 96 и 192 ч после инъекции. В качестве контроля использовали интактных мышей (n = 5). Образцы тимуса фиксировали смесью спирт-формалин-уксусная кислота. На ротационном микротоме (Leica RM 2125RT) изготавливали срезы толщиной 5 мкм. Для выявления тучных клеток использовали раствор толуидинового синего (LabPoint, Россия). Для выявления ТК разных стадий зрелости срезы окрашивали раствором альцианового синего G - сафранина O по методике [5]. Для идентификации фибронектина использовали кроличьи поликлональные антитела (Abcam, Великобритания). Для флуоресцентного выявления связавшихся первичных антител использовали HRP Conjugate (Spring Bioscience, США) и козьи антитела против HRP, конъюгированные с флюорохромом Cy3 (Jackson ImmunoResearch, США). Результаты и их обсуждение. Полученные данные об изменениях структуры тимуса в ходе акцидентальной трансформации согласуются с имеющимися в литературе сведениями [2]. На сроках 12-24 ч после введения ГК в кортексе тимуса отмечено обилие апоптотических телец. Через 48 ч после введения ГК корковое вещество тимуса было полностью очищено от них, при этом плотность клеток в кортексе была значительно ниже, чем в медулле. Применение окраски анилиновым синим позволило выявить увеличение плотности соединительной ткани в кортексе тимуса через 48 ч после введения ГК по сравнению с контролем. Через 192 ч после введения ГК общая морфология тимуса соответствовала интактным животным. Результаты выявления фибронектина в тимусе мыши подтвердили данные о существенном увеличении плотности соединительной ткани в кортексе через 48 ч после введения ГК. Через 48 ч после введения ГК отмечается существенное увеличение количества ТК в тимусе, которое более чем в 10 раз превышает значение контроля. В дальнейшем количество ТК в тимусе постепенно снижается через 72 ч и 96 ч после введения ГК и в точке 196 ч достоверно не отличается от значений контроля. Количественная оценка степени дегрануляционной активности в ходе акцидентальной трансформации выявила увеличение индекса дегрануляции ТК в тимусе на всех исследованных сроках после введения ГК, что может быть свидетельством функциональной вовлеченности ТК в процесс акцидентальной трансформации тимуса. В тимусе мышей через 48, 72 и 96 ч после введения ГК было отмечено наличие ТК всех стадий созревания, неравномерно распределенных по компартментам органа: Самые незрелые (гранулы которых окрашены альциановым синим) клетки преобладали в мозговом и корковом веществе тимуса, в то время как более зрелые формы тучных клеток преобладали в составе соединительнотканного компартмента органа. Наибольшее количество самых незрелых ТК и ТК промежуточной степени зрелости было отмечено в тимусе через 48 ч после введения ГК. По мере восстановления тимуса (72-96 ч после введения ГК) доля незрелых и созревающих ТК в тимусе постепенно уменьшалась на фоне увеличения доли самых зрелых ТК. В точке 192 ч, как и в тимусе животных контрольной группы, все выявленные ТК характеризовались наличием исключительно зрелых гранул. Результаты свидетельствуют о том, что появление новых ТК в тимусе в ходе акцидентальной трансформации связано с их созреванием in situ. В ходе созревания после акцидентальной трансформации ТК перемещаются из мозгового вещества тимической дольки и глубоких слоев кортекса к соединительно-тканным междольковым трабекулам и капсуле, где устанавливают связи с катехоламиэргическими нервными терминалями. Не исключено, что дегрануляция ТК тимуса в ходе стресс-индуцированной атрофии может быть вызвана передачей сигнала от нервных терминалей и играет важную роль в экстратимической миграции клеток в ходе ранних стадий ответной реакции на стресс.