REPARATIVE HISTOGENESIS OF MOUSE’S ADIPOSE TISSUE AT MECHANICAL DAMAGE

Full Text

Введение. Актуальной проблемой практической и теоретической медицины остается разработка морфологических критериев для определения жизнеспособности гиподермиса в перинекротической области, от чего зависит дальнейшая тактика лечения раны. Нарушения целостности кожи лежат в осно- ве многих патологических состояний и влекут за собой морфологические и количественные изменения клеточных дифферонов гиподермиса. В последние годы стало известно об активном участии жировой ткани в репаративном гистогенезе, однако работ направленных на изучение морфологических осо- бенностей репарационного гистиона жировой ткани мало. Жировая ткань является разновидностью соединительной ткани со специальными свойствами. Веду- щий клеточный дифферон жировой ткани - адипоциты. Обычно выделяют белые и бурые адипоциты, которые отличаются морфологически, топографически и функционально. Адипоциты белой жировой ткани округлой формы. Большую часть объема клетки занимает жировая капля. Ядро и элементы цито- плазмы смещены на периферию клетки. Определяющими характеристиками бурой жировой ткани является высокое содержание митохондрий, небольшие капли жира не сливаются, а рассеяны по цито- плазме клетки, высокая васкуляризация ткани [4, 9]. Миогенные регуляторные факторы Myf5 регулируют различия в строении адипоцитов - при их отсутствии развивается адипоцит белой жировой ткани, при активации - адипоциты бурой жировой ткани [10]. Некоторыми авторами также описаны бежевые ади- поциты в составе белой жировой ткани. Они морфологически напоминают белые жировые клетки на начальных этапах дифференцировки, но имеют паттерн экспрессии генов, отличный от белых или бу- рых жировых клеток [12]. За последние годы концепция исследований белой жировой ткани радикально изменилась. В её со- ставе нашли стволовые клетки и факторы, необходимые для их дальнейшей дифференцировки [7, 15]. Жировая ткань теперь рассматривается как полидифферонная структура [4, 6, 1]. В её состав помимо адипоцитов входят преадипоциты, адвентициальные клетки, макрофаги, нейтрофилы, тучные клетки и др., находящиеся в определенном количественном балансе [2, 3]. Адипоциты секретируют такие биологически активные вещества как BMP-4, за счёт которых происхо- дит ремоделирование миофибробластов, образующихся для контракции раны, с последующей диф- ференцировкой в адипоциты [13]. Выработка адипоцитами медиаторов прямо и косвенно активирует ген PPARG, который отвечает за антифиброзные механизмы, что важно для выработки новых терапевти- ческих стратегий профилактики и лечения рубцов [8]. В будущем, изучив молекулярные механизмы пластичности жировых клеток, можно будет управлять этими процессами, что поможет в репаративном гистогенезе [5]. Управляя трансформацией миофибробластов в адипоциты, можно лечить заболевания системного характера, например, системный склероз [11]. Цель исследования - изучить репаративные возможности и дать морфометрическую оценку клеточ- но-дифферонному составу гиподермиса на разных сроках заживления кожно-мышечной раны. Задачи: изучить клеточно-дифферонный состав и дать морфометрическую характеристику клеток гиподермиса мыши в норме на светооптическом уровне; для оценки и сравнения репаративных изме- нений провести морфометрический анализ структур гиподермиса на разных сроках после нанесения кожно-мышечной раны; освоить методику приготовления и окрашивания полутонких срезов. Материалы и методы. Исследования проведено на беспородных мышах-самцах (n=17), которым под эфирным наркозом в кожную складку на спине нанесено ранение с помощью пробойника. Фик- сацию материала проводили через 6 часов, на 1-е, 3-е, 7-е и 15-е сутки после нанесения кожно- мышечной раны. Материал выходного отверстия раны был обработан по стандартной методике для трансмиссионной электронной микроскопии. Фрагменты кожи фиксировали в 2,5% глутаровом альде- гиде и 2% OsO4 с последующей заливкой в смесь эпоксидных смол Эпон-Аралдит. Полутонкие срезы толщиной 0,5-0,8 мкм окрашивали 1% толуидиновым синим. Срезы анализировали с помощью светово- го микроскопа Scope A1 с камерой Axiocam ERc 5s с лицензионным программным обеспечением ZEN 2.3. для морфометрической обработки данных. Результаты и обсуждение. На полутонких срезах представлена белая жировая ткань, входящая в со- став гиподермиса. Зрелые адипоциты имеют круглую форму диаметром от 15 до 30 мкм. Ядро и орга- неллы смещены на периферию клетки каплей жира, занимающей центральное положение. Крупная жировая капля может занимать практически всю площадь клетки (например, площадь адипоцита со- ставляет 400 мкм², а площадь жировой капли - 350 мкм²). Окрашивание жировых капель может разли- чаться по интенсивности, что, вероятно, свидетельствует о разном химическом составе липидов [14]. Между группами адипоцитов расположены элементы соединительной ткани: фибробласты, которые синтезирует компоненты аморфного и волокнистого межклеточного вещества, тучные клетки, макро- фаги, адвентициальные клетки, элементы микроциркуляторного русла и нервные волокна, что еще раз подтверждает полидифферонное строение гиподермиса. Микроциркуляторное русло (МЦР) пред- ставлено артериолами, венулами и капиллярами соматического типа. В состав стенки сосудов МЦР помимо эндотелиоцитов на базальной мембране, входят перициты (лежат в расщеплении листка ба- зальной мембраны) и другие периваскулярные клетки. У экспериментальных животных через 6 часов после нанесения кожно-мышечной травмы на границе с областью некроза тканевых структур отмечен травматический отек гиподермиса, разрыв плазма- леммы адипоцитов с выходом содержимого в межклеточное вещество. Липидные капли сливаются вместе и скапливаются в межклеточном веществе дермы кожи, около подкожной мышцы, попадают между роговыми чешуйками эпидермиса в области раневого канала. В перинекротической области (ПНО) в течение первых суток отёк сохраняется. Гиподермис пред- ставлен многочисленными пустыми профилями адипоцитов. Ядра адипоцитов округлой формы, пло- 2щадь клеток больше, чем в контрольной группе (в пределах 364-2400 мкм ). Коллагеновые волокна меж- ду жировыми клетками расположены более рыхло, чем в дерме. Во время фазы активации и пролиферации камбиальных источников развития, соответствующей раннему сроку после нанесения раны, отмечено тесное взаимодействие тучных клеток и структур МЦР. Изменяется проницаемость сосудов, что, видимо, связано с дегрануляцией тучных клеток, содержащих гистамин [4]. Лейкоциты проникают через стенку сосудов МЦР между адипоцитами, вызывая инфильт- рацию жировых долек. Часть жировых капель из разрушенных адипоцитов попадают в сосуды МЦР, вы- зывая жировую эмболию. В дальнейшем, на стадии образования грануляционной ткани, в адипоцитах ПНО идет высвобождение липидов и, как следствие, повторная жировая эмболия сосудов МЦР. Процесс образования лейкоцитарного вала, так и жировая эмболия нарастают к 3-м суткам реге- нерационного гистогенеза, значительно изменяя состав репарационного гистиона на ранних сроках заживления, которые соответствуют первой фазе репарационного гистогенеза - активации и пролифе- рации камбиальных источников развития. Во второй фазе репарационного гистогенеза (миграции и дифференцировки тканевых элементов) на 7-е сутки среди клеток гиподермиса появляются клетки с несколькими липидными каплями и круп- ным ядром, богатым эухроматином. Можно предположить, что это преадипоциты. Ранняя стадия диф- ференцировки адипоцита, так называемый преадипоцит, характеризуется многочисленными включе- ниями жировых капель и крупным ядром, расположенном эксцентрично. Площадь преадипоцитов со- ставляет около 45 мкм², площадь ядра - 7 ± 1,8 мкм². В области некроза тканевых структур мембраны адипоцитов разрываются и клетки погибают. В ПНО отмечен отек всех тканей кожи, но адипоциты остаются целыми и четко диагностируются. Наряду с на- тивным состоянием волосяных фолликулов, это может стать морфологическим маркером в более точ- ном определении границы между зоной некротически измененных тканей с перинекротической обла- стью раны. Выводы. В первой фазе репаративного гистогенеза реактивные изменения со стороны гиподермиса проявляются в виде отека его структур, разрыва плазмолеммы адипоцитов и активного высвобождения липидов, выявлена жировая эмболия сосудов микроциркуляторного русла. Из-за нарушения проницае- мости стенок сосудов МЦР происходит миграция клеток крови в межклеточное вещество и формиро- вание лейкоцитарного вала на границе с некротически измененными тканями. Поэтому соотношение в репарационном гистионе на этом сроке увеличивается в сторону нейтрофилов и макрофагов, ин- фильтрирующих гиподермис. Во второй фазе репаративного гистогенеза наблюдали появление новых жировых клеток - адипоге- нез. В раневом гистогенезе жировая эмболия носит двойной характер - она наблюдается сразу при ра- нении, при попадании жировых капель из разорвавшихся адипоцитов в кровеносное русло, и на более поздних сроках при липолизе, на этапе реактивных изменений адипоцитов гиподермы кожи. Изменение параметров адипоцитов на разных сроках заживления раны, выявленных с помощью морфометрического анализа, указывает на высокую динамичность репаративных процессов в гипо- дермисе. Характер реактивных изменений адипоцитов может стать морфологическим маркером в диагно- стировании областей раны.

About the authors

A. N Davjdenko

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

O. E Mirgorodskaya

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

References

Supplementary files