REPARATIVE HISTOGENESIS OF MOUSE’S ADIPOSE TISSUE AT MECHANICAL DAMAGE

全文:

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.

作者简介

A. Davjdenko

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

St. Petersburg, Russia

O. Mirgorodskaya

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

St. Petersburg, Russia

参考

补充文件