Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эритропоэз и межклеточные взаимодействия в печени земноводных и млекопитающих

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Эритропоэз и межклеточные взаимодействия в печени земноводных и млекопитающих"

сі од

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ ІМ. АКАД. О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

Шалімов Віктор Олександрович

УДК 612.111.3:612.35:(597.6+599)

ЕРИТРОПОЕЗ І МІЖКЛІТИННІ ВЗАЄМОДІЇ У ПЕЧІНЦІ ЗЕМНОВОДНИХ І ССАВЦІВ

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук

Київ - 1998

Дисертацією е рукопис.

Робота виконана у відділі цитології та гістогенезу Інстшуту зоології ім. акад.

1.1. Шмальгаузена НАН України

Науковий консультант-доктор біологічних наук Родіонова Н. В.,

зав. відділом цитології та гістогенезу Інституту зоології ім. акад. 1.1. Шмальгаузена НАН України

Офіційні опоненти:

- доктор біологічних наук, професор Алексеева І.М.,

Інститут фізіології ім.акад.О.О.Богомольця, зав. відділом імунології;

- доктор медичних наук, професор Шевчук В.Г.,

Національний медичнийуніверситет ім. акад.О.О.Богомольця, зав. каф. нормальної фізіології;

- доктор біологічних наук, професор Жаліло Л.І.,

Українська Академія державного управління при Президентові України, професор каф. валеології.

Провідна установа - Науково-дослідний інститут фізіології Київського університету ім.Тараса Шевченка, Міністерство освіта, м.Київ.

Захист дисертації відбудеться “ @ А-і'/иХ.Л 998 р.

о годині на засіданні спеціалізованної вченої ради Д 26.198.01 при Інституті фізіології ім. акад. О. О. Богомольця НАН України за адресою: 252024., м. Київ, вул. акад. Богомольця, 4.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту фізіології ім. акад.

О. О. Богомольця НАН України.

Автореферат розісланий “ ” С£іиі/^./иЯ^ 1998 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

доктор біологічних наук З.О.Сорокина-Маріна

з

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми

Одержання нових даних щодо особливостей еритропоезу в печінці хребетних тварин необхідно для пізнання загальнобіологічних закономірностей еволюційного процесу, для розуміння механізмів еритропоезу та їх змін, що відбуваються при діянні несприятливих радіаційних або інших факторів. Еволюційний аспект еритропоезу в печінці хребетних досліджувався Максимовим О. О. (1925), Хрущовим Г. К. (1966), Хамідовим Д. X. і співавт. (1978) та іншими авторами, але й у теперішній час багато сторін процесу дозрівання еритроїдних клітин у печінці тварин різних класів залишаються недостатньо вивченими. Багато неясного у механізмах взаємодії еритроїдних клітин, що диференціюються, з клітинами мікрооточення, які пов’язують, в основному, з макрофагами (Маянский Д. H.,1981; Jong de J. P. e. a., 1987 та ін.). Роль інших клітин досліджено значно менше. Є відносно невелика кількість праць, що доводять стимулюючий вплив ембріональних гепатоцитів на диференціювання клітин-попередників крові (Hata М. е. а., 1993), ембріональних фібробластів печінки на кількість клітин еритроїдного та гранулоцитарного рядів (Tsai S. е. а., 1986). Ліпоцити печінки виробляють інтерлейкін-6, що є одним з факторів дозрівання крові (Greenwel Р. е. а.,1991). Medlock E.S., Haar І. L. (1983), Sasaki K., Matsumura G. (1986) та інші автори описують тісні контакти клітин мікрооточення печінки з еритробластами, але з літературних джерел не вдається скласти чіткого уявлення про морфологічні аспекти впливів макрофагів, гепатоцитів, фібробластів, ендотеліальних та інших клітин на еритробласти, що диференціюються.

Наслідки аварії на ЧАЕС продовжують чинити свій негативний вплив на кровотворення у людини й тварин. Вивчення порушень процесів диференціювання еритроїдних клітин печінки в результаті дії іонізуючої радіації являє собою безсумнівну актуальність, тому що через нестачу інформації про зміни розвитку клітин крові лікувальні заходи виявляються нецілеспрямованими

і недостатньо ефективними. Вплив радіації на кровотворну функцію у печінці амфібій, вивчений Хамідовим Д. X. та співавт. (1986), але умови життя амфібій у зоні ЧАЕС значно відрізняються від експериментальних впливів, яких зазнають

тварини, за дозовим навантаженням та тривалістю впливу радіоактивного випромінювання. Загальні принципи впливу радіації на еритропоез та клітини мікрооточення досліджені, в основному, у ссавців (Пинчук В. Г. и соавт., 1991; Серкиз Я. И. и соавт., 1992). Тривала дія малих доз радіації призводить до розвитку анемії (Воронин В. С., 1971; Пинчук Л. Б. и соавт., 1991) та значних змін в еритроїдних клітинах усіх стадій дозрівання (Афанасьева В. В. и соавт., 1991). Відновлення гемопоезу після опромінення до певної міри пов’язане з підвищенням гемопоетичної функції клітин мікрооточення (Агафонов В. И. и соавт., 1994). Найменше вивчено взаємодії клітин мікрооточення та еритробластів, що диференціюються, у печінці тварин, що зазнали діяння радіації.

Мета роботи - пізнання закономірностей еритропоезу в печінці хребетних тварин, які значно віддалені одна від одної в еволюційному розвитку, та під впливом шкідливих чинників у зоні Чорнобильської АЕС.

Для досягнення вказаної мети були поставлені такі завдання:

1. Вивчити морфологічні особливості зон еритропоезу, процесів диференціювання еритроїдних клітин та взаємовідносини клітин мікрооточення з еритробластами у печінці амфібій.

2. Дослідити у порівняльному плані особливості еритропоезу в печінці амфібій та ембріонів ссавців (щурів).

3. Вивчити процеси диференціювання клітин еритроїдного ряду та адаптивні зміни в клітинах мікрооточення печінки амфібій під впливом факторів зони відчуження Чорнобильської АЕС.

Наукова новизна роботи

За допомогою гістологічних та електронно-мікроскопічних методів дослідження нами показана участь в еритропоезі клітин мікрооточення печінки як у амфібій, так і у ссавців, шляхом передачі до еритробластів частини вмісту своєї цитоплазми. Клітини мікрооточення синтезують і передають до еритробластів рибосоми, рибосомально-білкові та рибосомапьно-ліпідні комплекси. В осередках еритропоезу печінки виявлено два типи взаємодії клітин між еритробластами та клітинами мікрооточення: короткодистангні (у тому числі з участю цитоплазматичних містків) та дистантні (через кровоносне русло або через клітину мікрооточення, яка їх розділяє). У печінці ссавців організація еритропоезу більш спеціалізована порівнюючи з амфібіями. Про це свідчить

наявність поза- та внутрішньосудинних шляхів диференціювання еритробластів, присутність осередків еритропоезу, де клітини червоної крові проходять лише один етап дозрівання. У той же час у печінці ссавців зберігаються осередки еритропоезу з багатоетапним диференціюванням еритробластів, які часто спостерігаються у еволюційно більш стародавніх амфібій.

У клітинах мікрооточення печінки амфібій із зони ЧАЕС відмічено збільшення синтезу рибосом, рибосомально-білкових комплексів та білків з наступним їх переказом до еритробластів.

Нами розроблено статистичні критерії оцінки впливу фактора на окремі ознаки (1.5), на групу ознак (Рб) та комплексний показник різниці (Ро). Показники Із та Рз, після встановлення вірогідності різниці, дають кількісну характеристику відмінностей величин окремих ознак та їх груп. Комплексний показник враховує спільні відмінності величин ознак, відмінності відхилень ознак від середніх значень своїх груп та різницю між величинами ознак, розташованих у групах поряд. Показник Ро оцінює також частку відмінностей у сумі відмінностей та спільностей. Розроблені нами критерії дозволяють дати кількісну оцінку змін ядер клітин у процесі диференціювання еритробластів. У амфібій із зони ЧАЕС найбільш виражені порушення у процесі диференціювання еритробластів спостерігаються на етапі переходу поліхроматофільних еритробластів у оксифільні.

Науково-практичне значення

Одержано нові наукові дані фундаментального характеру про пряму участь у еритропоезі земноводних і ссавців клітин мікрооточення печінки шляхом синтезу компонентів цитоплазми, властивих клітинам червоної крові, та передачі їх еритробластам.

Результати даного дослідження можуть бути використані гематологами та радіологами у розробці нових напрямів лікувальних та корегуючих впливів на еритропоез. Одержані дані про участь печінки в адаптивній відповіді на анемію, яка часто зустрічається у клінічній практиці, націлюють хірургів та терапевтів на розробку лікувальних заходів для стимуляції функції клітин мікрооточення печінки у хворих анеміями різної етіології.

Розроблені методи одно- та багатомірного статистичного аналізу можуть застосовуватися у різних галузях наукових досліджень, оскільки вони дозволяють визначити не лише вірогідність різниці між вибірками, але й

кількісно визначати величину цієї різниці. Комплексний показник різниці Ро може бути застосований у кластерному аналізі поряд або замість інших методів, що широко застосовуються (коефіцієнту кореляції, мір відстані, узагальненої відстані Махаланобіса і т.д.).

Публікації результатів дослідження.

Основний зміст дисертації відображено у 15 наукових працях, у тому числі у монографії “Эритропоэз в печени земноводных и млекопитающих” (103 стар, машинопису) та в брошурі “Оценка дифференцировки ядер эритробластов и гепатоцитов по индексам силы влияния фактора на признак и на группу признаков” (36 стор. машинопису).

Апробація дисертації.

Матеріали дисертації представлено у доповідях на Першому з’їзді анатомів, гістологів та ембріологів України (Івано-Франківськ, 1994), на міжнародній конференції з вивчення впливу наслідків аварії на Чорнобильській АЕС (Київ, 1994), на засіданні вченої ради та наукових семінарах Інституту зоології ім. 1.1. Шмальгаузена НАН України, на наукових засіданнях відділу цитології Інституту зоології ім. 1.1. Шмальгаузена НАН України.

Структура та обсяг роботи.

Дисертацію викладено на 287 сторінках машинописного тексту, вона складається з вступу, огляду літератури, характеристики матеріалу та методик дослідження, розділу власних досліджень, їх обговорення та списку використаних джерел. Працю ілюстровано 85 світлооптичними та електронно-мікроскопічними мікрофотографіями, 14 таблицями та 14 схемами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ Матеріал та методи дослідження.

Вивчення еритропоезу провадили у печінці 14-денних ембріонів щурів лінії Вістар та у безхвостих амфібій (R. ridibunda, R. lessonae). Самиць щурів лінії Вістар до 14 дня вагітності утримували на звичному раціоні у віварії Інституту зоології ім. І. І. Шмальгаузена. Безхвостих амфібій відновлювали в околицях м. Києва (Феофанія). Безхвостих амфібій, що жили в зоні аварії Чорнобильської АЕС, відловлювали у районі с. Копачі та у ставі-охолоджувачі ЧАЕС у 1992 -1994 pp. Результати досліджень Холоші В. І. та Соботовича Є. В. (1994) показують, що середньорічна забрудненість води ставу-охолоджувача у

1989 -1993 рр. коливалася у межах 140 - 330 мкКі/л цезію-137, 120 - 230 мкКі/л стронцію-90. Після аварії на ЧАЕС потужність дози у донних відкладеннях ставка-охолоджувача цієї станції складає 1-40 мрад/час (Казаков С. В. и соавт.,1994). Земноводні, які постійно живуть у зоні відчуження ЧАЕС, піддаються діянню не лише зовнішнього, але й внутрішнього опромінювання. Зокрема, у кістках скелету амфібій збільшується порівняно до контролю вміст радіонуклідів. У 1992 році вміст радіонуклідів (Кі/кг маси) складав: 137Сз -3,0x10‘7 - у амфібій зі ставу-охолоджувача та 4,7х10'9 у контрольних амфібій; 90Бг - 4,2x10‘7 у амфібій зі ставу-охолоджувача ЧАЕС та 6,7x10"9 у контрольних амфібій (Родионова Н. В. и соавт., 1994).

Світлооптичне та електронно-мікроскопічне дослідження проведено у 22 амфібій, що жили в околицях м. Києва, у 26 амфібій з зони аварії ЧАЕС та у 27 ембріонів 14-денного віку щурів лінії Вістар. Всього печінку вивчено у 75 тварин.

Особливості еритропоезу досліджувалися у хребетних тварин, що стоять на відлеглих щаблях еволюційного розвитку. Як представників ссавців нами обрано щурів, що часто використовуються у лабораторних дослідах з вивчення еритропоезу. Для порівняння із ссавцями передбачалося використати еволюційно більш стародавніх риб, але у цих холоднокровних хребетних еритропоез у печінці розвинутий слабко. Тому ми зупинилися на жабах з класу амфібій, крім того, жаби відносяться до радіорезистентних тварин (Нишанбаев К. Н., 1981) і дослідження у них компенсаторно-пристосувальних механізмів еритропоезу під впливом факторів ЧАЕС являє безсумнівний інтерес.

У тварин провадили відбір шматочків печінки для гістологічних та електронно-мікроскопічних досліджень. Для гістологічного дослідження матеріал фіксували у 10% нейтральному формаліні, збезводнювали у спиртах і заливали у парафін. Зрізи забарвлювали за Папенгеймом, гематоксіліном та еозином. Для електронно-мікроскопічного дослідження зразки печінки фіксували у 2,5% розчині глютаральдегіду та у 2% розчині 0з04 на фосфатному буфері; після зневоджування досліджуваний матеріал заливали в аралдит, Ультратонкі зрізи контрастували розчинами цитрату свинцю та уранілацетату, після цього досліджували під електронним трансмісійним мікроскопом “Тесла БС-500".

Диференціювання еритробластів у печінці амфібій з екологічно чистих районів та із зони ЧАЕС вивчалося за допомогою розробленого нами індексу сили впливу фактора диференціювання та фактора зони ЧАЕС на ознаки та

групи ознак ядер кожного етапу дозрівання еритробластів. Фактор

диференціювання ми визначаємо як суму різних факторів, що призводять до переходу одної стадії диференціювання ядра клітини до іншої, фактори зони ЧАЕС (далі - фактор зони ЧАЕС) - як комплексний вплив на живі організми численних шкідливих компонентів, що забруднюють зону навколо

Чорнобильської АЕС, серед яких провідним є іонізуюча радіація. У амфібій із зони ЧАЕС еритробласти печінки, що диференціюються, зазнають також впливу і фактора зони ЧАЕС. На гістологічних зрізах, пофарбованих за Папенгеймом, в осередках еритропоезу печінки амфібій Я. гісііЬипсіа та Я. ІеББОпае досліджувались ядра лімфоцитолодібних клітин, що є попередниками клітин еритроїдного ряду (Кігігика К., 1992), базофільних, поліхроматофільних та оксифільних еритробластів. За допомогою окуляр-мікрометру (об’єктив х90, додаткове збільшення оптичної системи мікроскопа х1,6, окуляр х7) в цих

клітинах визначали більший (Ц і менший (В) діаметри. Форма ядер

оцінювалася за коефіцієнтом елонгації - за відношенням більшого діаметра до меншого (І_:В), об’єм ядер - за формулою: 3,14:48х(Ь+ В)3 (Рієсітег 0., Іпке Є., 1956). Кількісні характеристики ядер досліджено у 10 контрольних амфібій та у 10 амфібій із зони ЧАЕС. У тварин вказаних груп вимірювалися діаметри 200 ядер еритробластів печінки на кожному етапі диференціювання та 200 ядер гепатоцитів; усього вивчено 1600 ядер еритробластів і 400 ядер гепатоцитів.

Силу впливу фактора диференціювання та фактора зони ЧАЕС (Іл) на окремі ознаки - ЦВ,ЬВ,У - обчислено за розробленим нами способом визначення кількісної характеристики впливу фактора; спосіб зареєстровано в Інституті зоології їм. І. І. Шмальгаузена як раціоналізаторську пропозицію (свідоцтво №127 від 6 травня 1993 року). Іл визначається як відстань між середніми величинами вибірок, що перевищує відстань, яка відповідає стандартному значенню критерію Стьюдента:

/л'=|!(хг - Х^/л1$2хі-82хі -[Хі + Б2 X]/&с,-

Де Хі — середня величина показників вибірки до дії фактора (контроль), а X]- середня величина показників вибірки після дії фактора, Бхі та Бхі - їх стандартні похибки, Бхі - середнє квадратичне відхилення контролю, і 5Ґ— табличне значення критерію Стьюдента для певного числа ступенів свободи та

рівня значимості.

Додатного значення критерій, що описується, набуває при Хі < ,

від’ємного - при Хі > X].

Розраховувалася також середня величина показника сили впливу фактора що дорівнює відношенню суми абсолютних величин показників

сили впливу фактора у групі до кількості ознак цієї групи, які вивчаються.

Визначалася й відносна сила впливу фактора як частка від ділення абсолютного значення сили впливу фактора даної стадії або етапу диференціювання на загальну кількість абсолютних значень фактора у групі в процесі диференціювання на загальну кількість абсолютних значень фактора у групі в процесі диференціювання, виражена у процентах.

Для вивчення сили впливу фактора на групи різнорідних ознак ми скористалися методом Плохинського М.О. (1970) для порівняння ліній регресії (двох рядів середніх величин). Якщо критерій Рі перевищує стандартне значення Фішера певного рівня значимості (наприклад, Р < 0,05), тоді при відніманні від Р{ стандартного значення Фішера ( Р5І ) ми одержуємо в залишку Р1зал , що вже не залежить від особливостей вибірок, які порівнюються.

Величина /і, що визначає середню відстань між групами ознак, яка перевищує приймається за силу впливу фактора на групу ознак. Цей критерій визначається за формулою:

г, Р1 заі.вхв.

Ря = тІГУхе. X -=------.

Р\в хв.

де Рилв.г середнє значення квадрату відстані між групами ознак, що відповідає Різачям. - середнє значення квадрату відстані між групами ознак, що відповідає^ -Р5!. і Різшілхв. вимірюються квадратами середніх величин середніх квадратичних відхилень значень ознак контролю хі|.

Відмінності між групами ознак пов’язані не тільки з відстанями, але й з взаємним розташуванням величин ознак у групах. Для визначення загальної

різниці між показниками груп ознак нами розроблено комплексний показник різниці (Ро), який підсумовує різниці величин ознак:

різниці відхилень стандартизованих величин ознак від середнього значення своїх груп:

( У наведених формулах х позначає величину ознаки, X- середнє значення величини ознак групи, т - номер ознаки в групі, і - групу ознак контролю, і - групу ознак досліду).

Слід підкреслити, що міри різниці не дають поправки на часткову участь різниць у сумі відмінностей (різниць) та спільностей ознак. На схемі 1 представлено різниці та спільності між двома парами ознак (лц та ; х^

та хіщ). Хоч різниця між ними однакова, значна несхожість у спільності не дає підстави твердити, що представлені пари ознак ідентичні.

та різниці між величинами ознак, розташованих поруч:

Рз — -*ї(т+і)) — — ■^7(т+1))| ■

Н(т+1)

Схема 1.

Різниця і спільність двох пар показників:

СПІЛЬНІСТЬ

£ різниця

і

спільність

Хі,

Хіп^

Спільність Оі, Ог, Оз визначали за тими ж показниками ознак, що й різниці. Спільність між однозначними показниками дорівнює меншому за абсолютною величиною показнику. У додатних та від’ємних значеннях показників спільна частина відсутня, тому спільність між ними дорівнює нулю. Після цього визначали середні величини різниць та спільностей груп, які

порівнюються: {Р\,Р2,Рг,0\,0і,0г), підсумовуючи між собою однорідні показники різниць та спільностей і ділячи суму кожного з них на кількість ознак у групах, а також суми вказаних середніх значень різниць та спільностей:

£Рс та ¿Ос .

С—\ С=1

Різниця між двома групами ознак залежить не тільки від часткової участі різниць у сумі різниць та спільностей. Ця залежність встановлюється за формулою комплексної різниці (Ро):

з_ ІЛ

= -----------------------

, ' 3 - А С=\ _ _

'с

с=1 с=\

Різниці між групами ознак, що порівнюються, мають максимальне значення при відсутності спільності, а поява або збільшення спільності призводять до зменшення різниць між групами навіть при незмінній сумі різниць.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

1. Особливості еритропоезу в печінці земноводних і ссавців.

Процеси диференціювання еритроїдних клітин до стадії нормобласту у хребетних різних класів досить ідентичні (Хамидов Д.Х. и соавт.,1984). Диференціювання еритроїдних клітин у печінці земноводних, за нашими даними, теж має багато спільних рис з диференціюванням подібних клітин у печінці ембріонів 14-денного віку ссавців. Еритроїдні клітини в осередках еритропоезу печінки ссавців проходять послідовні стадії клітин, подібних за морфологією до малих лімфоцитів, проеритробластів, базофільних,

поліхроматофільних та оксифільних еритробластів. У циркулюючому руслі ембріонів щурів цього віку більшість клітин червоної крові відноситься до поліхроматофільних та оксифільних еритробластів; без’ядерних еритроцитів відносно невелика кількість. Це свідчить про те, що еритробласти проходять в органах еритропоезу лише початкові етапи диференціювання; кінцеві стадії дозрівання еритроїдних клітин здійснюються у кровоносному руслі.

У амфібій в осередках кровотворення печінки теж присутні клітини, що мають морфологічну схожість з малими лімфоцитами, проеритробласти, базофільні, поліхроматофільні та, у меншій мірі, оксифільні еритробласти. Подальші етапи дозрівання еритроїдних клітин здійснюються у кроносному руслі. Наявність великої кількості недозрілих клітин червоної крові у крові ембріонів ссавців та дорослих амфібій підкреслюють й інші автори (Гольдберг Д. И. и соавт., 1973; Гольдберг 3. Д., 1989).'

Відмінною рисою еритропоезу в печінці ембріонів ссавців є його вища спеціалізація порівнюючи з еритропоезом у печінці амфібій. У ембріонів ссавців віком 14 діб (щурів) осередки еритробластів у печінці часто перебувають один від одного на досить значній відстані і містять клітини переважно однієї стадії диференціювання. Дозрівання еритробластів певної стадії диференціювання відбувається у тісній взаємодії з клітинами мікрооточення, спеціалізованими на контакт з еритробластами кожної стадії дозрівання. В той же час у деяких осередках гемопоезу центральних відділів органу еритробласти проходять різні стадії диференціювання, що більш характерно для тварин, які перебувають на нижчих ступенях еволюційного розвитку, причому до кровоносного русла потрапляють дрібні еритробласти з відносно невеликою кількістю цитоплазми, які закінчують своє дозрівання вже у периферійній крові.

В осередках кровотворення печінки амфібій еритробласти різних ранніх стадій диференціювання звичайно розташовуються у безпосередній близькості один від одного. Відсутність осередків еритропоезу з одноетапним диференціюванням еритробластів свідчить про менш спеціалізовану, порівнюючи до ссавців, організацію ранніх стадій еритропоезу.

2. Клітини мікрооточення.

Диференціювання клітин еритроїдного ряду відбувається у тісній взаємодії з клітинами мікрооточення печінки. За даними Хрущова М. Г. та співавт. (1988), у печінці ссавців найбільш вірогідними кандидатами на роль

клітин кровотворного мікрооточення є клітини Купфера та ліпоцити. Автори не виключають також і гепатоцитів, враховуючи їх тісні контаїсти з клітинами крові в ембріональному періоді. Участь макрофагів печінки в еритропоезі показана Jong de J. P. e. a. (1987), фібробластів - Tsai S. e. a.(1986), гепатоцитів - Hata M. e.a. (1993), ліпоцитів печінки - Greenwel P. e. a. (1991). Але морфологічні аспекти механізмів взаємовідносин клітин мікрооточення печінки з еритробластами, що диференціюються, залишаються багато в чому невідомими.

За нашими даними, кровотворне мікрооточення в еритроїдних осередках гемопоезу печінки ссавців формується гепатоцитами, макрофагами, фібробластами, ендотеліальними клітинами, ліпоцитами та мегакаріоцитами; у амфібій - гепатоцитами, макрофагами та тромбоцитами.

У 14-денних ембріонів щурів клітини мікрооточення (у тому числі гепатоцити) тісно взаємодіють з базофільними еритробластами. Первинні міжклітинні контакти в ембріональній печінці формуються за допомогою довгих гомогенних тяжів цитоплазми, які згодом трансформуються у цитоплазматичні містки. Наявність міжклітинних містків між еритробластами та клітинами

мікрооточення різного типу (як епітеліальними, так і сполучнотканинними) можна розцінити як утворення в осередках гемопоезу тимчасових симпластів з клітин гетерогенних тканин. Цитоплазматичні компоненти симпласту можуть безперешкодно переміщатися з однієї його ділянки до іншої. Наявність симпластів, що переважно виявляються в осередках базофільних

еритробластів, дозволяє припустити перехід рибосом та інших компонентів цитоплазми з клітин мікрооточення до еритробластів. Взаємодію клітин мікрооточення та клітин крові, що їх оточують, наприклад, за допомогою цитоплазматичних містків, описано переважно в органах імунної системи (Михайловская 3. В., 1975; Мажуга П. М., 1978); подібні міжклітинні контакти в органах еритропоезу вивчені недостатньо.

У амфібій взаємодія між гепатоцитами та еритробластами може мати дистантний характер. Периферичні ділянки цитоплазми гепатоцитів,

перетворюючись на специфічні рибосомально-ліпідні комплекси,

відщеплюються від основної маси цитоплазми і переходять у плазму крові осередків еритропоезу. Рибосомально-ліпідні комплекси, контактуючи з еритробластами осередків еритропоезу, вбудовуються в їхню цитоплазму. Ми

гадаємо, що одержання еритробластами великої кількості цитоплазматичних продуктів з гепатоцитів сприяє значному прискоренню процесу диференціювання клітин червоної крові.

Механізм переносу компонентів цитоплазми гепатоцитів до осередків еритропоезу має певну схожість с процесом клазматозу, описаному у печінці різних тварин Калашниковою М. М. (1985). Відмінність полягає в тому, що в процесі клазматозу утворюються фрагменти цитоплазми, оточені плазмалемами, а в наших спостереженнях формуються однотипні специфічні структури, не оточені мембранами. Участь фрагментів цитоплазми гепатоцитів у еритропоезі М. М. Калашниковою не вивчалася.

Макрофаги беруть активну участь у печінковому еритропоезі (Маянский Д. Н„ 1981; Jong de J. P. e. a„ 1987). У 14-денних ембріонів щурів вони розташовуються переважно в трабекулах печінки, тісно контактуючи з еритробластами, які там є. Популяція макрофагів печінки ембріонів щурів цього віку неоднорідна: у цитоплазмі одних макрофагів, з’єднаних цитоплазматичними містками з еритробластами, переважають рибосоми та полісоми; в інших великих макрофагів з відносно невеликою кількістю рибосом у цитоплазмі спостерігаються тісні контакти (але без цитоплазматичних містків) з поліхроматофільними еритробластами, що інтенсивно синтезують білкові продукти у ділянках цитоплазми, прилеглих до зони контакту з макрофагами; синтез відбувається на вільних рибосомах та рибосомах шершавого ендоплазматичного ретикулюму. Макрофаги першого типу передають до еритробластів рибосоми та інші продукти своєї цитоплазми. Стимуляція синтезу білка в еритробластах у зонах їх контакту з макрофагами другого типу, можливо, пов’язана з дією еритропоетину макрофагів.

Фібробластоподібні клітини печінки ембріонів щурів в осередках кровотворення нерідко контактують з еритробластами, що діляться. Закономірно виникає припущення про участь фібробластоподібних клітин в активації мітотичної діяльності еритробластів осередків кровотворення. Цей висновок узгоджується з даними Tsai S. е. а. (1986) про стимулюючий вплив фібробластів на проліферацію клітин крові. В інших осередках еритропоезу між фібробластоподібними клітинами та розташованими поруч еритробластами виявляються цитоплазматичні містки, що свідчить про можливу передачу рибосом та інших компонентів цитоплазми негемоглобинової природи з

фібробластоподібних клітин до клітин червоної крові, що диференціюються. У амфібій є як поодинокі фібробластоподібні клітини, так і їх невеликі скупчення у паренхімі органа поруч із судинним руслом.

Ендотеліальні клітини судин печінки ембріонів 14-денного віку щурів мають вип’ячування цитоплазми, заповнені рибосомами та аморфним електронно-щільним матеріалом. Можливо, що матеріал цих вип’ячувань при контактних взаємодіях надходить до цитоплазми еритробластів. Деякі ендотеліальні клітини вступають у контактні взаємодії з еритробластами просвіту синусоїдів за допомогою тонких довгих фібрил. Ймовірно, що довгі тонкі фібрили між клітинами є молекулами адгезії, що інтенсивно вивчаються багатьма авторами (Anderson H., 1990; Katz A. M. e. a., 1991; Rubin D. D. e. a., 1991 та ін.).

У трабекулах печінки ембріонів 14-денного віку щурів постійно виявляються мегакаріоцити, які щільно контактують з еритробластами.

В осередках кровотворення печінки амфібій постійно присутні тромбоцити, що мають у своїй цитоплазмі велику кількість рибосом та полісом. Слід відмітити, що, крім участі у процесах зсідання крові, клітини цього паростка кровотворення мають здатність впливати на проліферацію та диференціювання клітин різного виду: фібробластів (Алмазов В. А. и соавт.,1984), нейронів (Yamamoto H.,Gurney M. E.,1990), лімфоцитів (Testi R. e.

a.,1990). Очевидно, мегакаріоцити ссавців і тромбоцити амфібій виконують у печінці роль клітин мікрооточення так само, як і інші клітини печінки.

У гемопоетичних осередках печінки ембріонів 14-денного віку щурів спостерігаються щільні контакти базофільних еритробластів з клітинами, що містять у своїй цитоплазмі ліпідні гранули; топографічно ліпоцити розміщуються у складі ендотеліальної вистілки синусоїдних капілярів. Наявність між ліпоцитами і базофільними еритробластами цитоплазматичних містків та присутність у базофільних еритробластах невеликої кількості ліпідних крапель дозволяє припустити, що роль ліпоцитів у печінковому еритропоезі полягає у постачанні клітин червоної крові, які диференціюються, енергетично багатим матеріалом, що ним є ліпіди.

Адаптація еритропоезу в печінці тварин різних класів забезпечується: за рахунок поза- та внутрішньосудинних шляхів диференціювання, причому деякі етапи диференціювання можуть проходити позасудинно, а інші - всередині

судин; наявністю в осередках еритропоезу як одно-, так і багатоетапного дозрівання еритробластів з виходом у кровоносне русло клітин еритроїдного ряду різного ступеня дозрілості; синтезом необхідних компонентів цитоплазми еритробластів як самою еритроїдною клітиною, так і клітинами мікрооточення, що можуть синтезувати та передавати еритробластам рибосоми, білки, ліпіди та інші молекули, дозволяючи цим виключити окремі стадії еритропоезу або прискорити інші. Залежно від ступеня стимуляції еритропоезу та стану еритроїдних клітин включаються різні шляхи і механізми еритропоезу, які забезпечують збереження цього життєво важливого процесу навіть на шкоду іншим функціям клітин печінки.

Осередки еритропоезу в печінці, що складаються з еритробластів, які диференціюються, та клітин мікрооточення різного виду, мають схожість з гематонами кісткового мозку, описаними ВІагвек І. е. а. (1990).

3. Особливості еритропоезу і міжклітинні взаємодії у печінці амфібій, шо живуть у зоні ЧАЕС.

У печінці амфібій із зони ЧАЕС присутні усі види еритробластів, характерні для інтактних тварин, але ці клітини меншого розміру, органели у цитоплазмі розвинуті слабко, розміщення хроматинових фібрил у ядрах більш компактне, кількість мікроядер збільшена. Ультраструктурні зміни в еритробластах свідчать про більш низькі потенції клітин червоної крові до диференціювання.

Вплив радіації на гепатоцити амфібій має неоднорідний характер. В одних ділянках печінки переважають зміни форми клітин, їх ядер, порушення структурних взаємовідносин клітин. В інших ділянках печінки гепатоцити зазнають різного роду дистрофічних та деструктивних змін. Поряд з дистрофічними змінами в печінці спостерігаються й виражені проліфератавні процеси, внаслідок яких формуються неупорядковані скупчення дрібних гепатоцитів з невеликою кількістю цитоплазми. Розростання малих недиференційованих гепатоцитів є морфологічним проявом порушеного взаємовідношення процесів диференціювання та проліферації паренхіматозних клітин печінки.

У гепатоцитах амфібій, що живуть у зоні ЧАЕС, поряд із значним зменшенням кількості мембранних структур цитоплазми спостерігається інтенсивний синтез великої кількості рибосомально-білкових комплексів, схожих

за морфологічними ознаками з вірусоподібними частинками. Крізь деструктивно змінені периферичні відділи цитоплазми рибосомально-білкові комплекси надходять до кров’яного русла, де вони вбудовуються у цитоплазму еритробластів. Можна думати, що сходні морфологічно з вірусоподібними частинками рибосомально-білкові комплекси гепатоцитів виконують зовсім невластиву їм (або не вивчену) роль будівельних блоків для цитоплазми еритробластів.

Інші гепатоцити синтезують та передають оксифільним еритробластам лише фібрилярні структури, схожі за будовою з білками цитоплазми цього виду клітин. Можна припустити, що у гепатоцитах амфібій репресія генів, відповідальних за синтез глобінових білків, не має безумовного характеру. Гепатоцити, які відносяться до епітеліальної тканини, під діянням радіації починають активно синтезувати білки, специфічні для клітин сполучної тканини. Можливість синтезу гепатоцитами білків сполучної тканини, наприклад колагену, встановлена Konomi Н. е. а. (1985); Clement В. е. а. (1985); Hata R. І. е. а. (1985); Vajta G. е. а. (1985); Drenner D. А. е. а. (1990).

У печінці амфібій, що живуть у зоні ЧАЕС, спостерігається виражена гіперплазія макрофагів. Макрофаги беруть участь в еритропоезі нерідко у тісній взаємодії з гепатоцитами, забезпечуючи еритробласти речовинами різного типу. З гепатоцитів до макрофагів вступають цілі мікроворсинки та рибосомально-білкові комплекси. Останні після структурних змін і, можливо, доповнень продуктами синтезу цитоплазми макрофагів, вбудовуються у цитоплазму поруч розташованих еритробластів. Мікроворсинки гепатоцитів можна розцінювати як форму компонування матеріалу, синтезованого у цитоплазмі цих клітин, готового до транспортування до кровоносного русла або до інших клітин.

В осередках кровотворення печінки як у інтактних амфібій, так і тих, що живуть у зоні ЧАЕС, постійно присутні тромбоцити, які мають у своїй цитоплазмі велику кількість рибосом та полірибосом. Відомо, крім участі у процесах зсідання крові, клітини цього паростка кровотворення здатні впливати на проліферацію та диференціювання клітин різного виду. Виявлення між контактуючими тромбоцитами та еритробластами комплексів з полісом, схожих за морфологією з подібними утвореннями цитоплазми тромбоцитів, дозволяє

припустити, що тромбоцити справляють вплив на диференціювання еритробластів шляхом передачі до їх цитоплазми даних комплексів.

4. Індекси сили впливу Фактора диференціювання та Фактора зони ЧАЕС на окрему ознаку (Ls) та групу ознак (Fs) ядер еритробластів та гепатоиитів.

Одержані за допомогою розробленого нами критерію сили впливу фактора на ознаку {Ls) дані про зміну ядер еритробластів печінки у процесі диференціювання свідчать про наявність у контрольних тварин двох тенденцій. Перша - відмічено збільшення середніх значень більшого та меншого діаметрів, а також об’єму ядер при диференціюванні від лімфоцитоподібних клітин до поліхроматофільних еритробластів. Друга - відмічено значне зниження цих же показників у оксифільних еритробластів.

У амфібій із зони ЧАЕС простежується вірогідне порушення процесу диференціювання ядер еритробластів, що визначається на підставі збільшення у оксифільних еритробластів середнього значення більшого діаметра ядра, значного зростання середнього значення меншого діаметра та об’єму ядра. Порушення процесу диференціювання пов’язане, в основному, з відсутністю адекватного зменшення меншого діаметра і об'єму ядра при диференціюванні поліхроматофільних еритробластів у оксифільні. У контрольних амфібій на етапі диференціювання від поліхроматофільних еритробластів до оксифільних зменшення меншого діаметра ядра відповідає критерію сили впливу фактора .Ls1, що дорівнює - 1,9 од., а в амфібій із зони ЧАЕС - лише - 0,59 од. Об’єм ядра контрольних амфібій на цьому ж етапі диференціювання знижується (критерій сили впливу фактора дорівнює - 1,13 од.); в амфібій із зони ЧАЕС зниження об'єму ядра невірогідне, - критерій сили впливу фактора дорівнює нулю (Табл. 1-2).

Збільшення, порівнюючи з контролем, розмірів ядер оксифільних еритробластів амфібій із зони ЧАЕС пов’язане, мабуть, із збільшенням кількості ДНК у цих клітинах. За даними Tasca С. (1980), більші за розмірами ядра часто містять більшу кількість ДНК. Цей погляд підтверджується також виявленою нами при виконанні цього дослідження вираженою гіперхромією ядер еритробластів печінки амфібій із зони ЧАЕС. Але стосовно функціональної

повноцінності великої кількості ДНК в ядрах виникають сумніви, тому що при гістологічному дослідженні зрізів печінки та відбитків цього органа в багатьох еритробластах відсутнє чітке розмежування між ядром та цитоплазмою, і нерідко визначається лізис ядер з переходом ядерного хроматину до цитоплазми.

Таблиия 1.

Сила впливу фактора диференціювання на ознаку (¿л) на етапах дозрівання ядер еритробластів печінки контрольних амфібій

Ознаки -Ядер Підгрупи ознак ядер Сума 1 1*1 1 Ы

Кі(л) ' к2(б) К2(б) - Кз(п) к3(п)- К4(0)

І +1,06 (57,3%) Г35,9%1 +0,79 (42,7%) Г45,6%1 0 (0%) [0%] 1,85 0,62

В +0,70 (26,9%) Г23,7%1 0 (0%) [0%] -1,9 (73,1%) [39,3%] 2,6 0,87

1:В +0,1 (4,3%) Г3,40%1 +0,41 (17,7%) [23,7%1 +1,81 (78,0%) Г37,4%1 2,32 0,77

V +1,09 (39,6%) [37,9%] +0,53 (19,3%) Г30,7%1 -1,13 (41,1%) Г23,3%] 2,75 0,92

Сума ііїі 2,95 1,73 4,84

0,74 0,43 1,21

Примітки до таблиць 1-2: к - контрольні амфібії, ч - амфібії з зони ЧАЕС,

1(л) - лімфоцитоподібні клітини, 2(6) -базофільні еритробласти, 3(п) -поліхроматофільні еритробласти, 4(о) - оксифільні еритробласти,

і. - більший діаметр ядра (мкм), В - менший діаметр ядра (мкм), ив - коефіцієнт елонгації, V - об'єм ядра (мкм3).

О - різниці між вибірками статистично невірогідні (Р>0.05).

(%) - відносна сила впливу фактора (частка від ділення абсолютного значення сили впливу фактора даного етапу диференціювання, виражена у %),

[%] - відносна внутрішньогрупова сила впливу фактора.

Табпиия 2.

Сила впливу фактора диференціювання і фактора зони ЧАЕС на ознаку (Щ на етапах дозрівання ядер еритробластів печінки амфібій із зони ЧАЕС

Ознаки Підгрупи ознак ядер Сума

ядер Чі(л) - Ч2(б) Ч2(б) - Ч3(П) ч3(п) ' Ч4(0) Ы Ы

Ь +1,42 (74,8%) Г38,9%1 +0,33 (17,4%) [21,9%1 0,15 (7,8%) [10%] 1,9 0,63

В +0,64 (39,5%) [17,5%] -0,39 (24,1%) [25,8%] -0,59 (36,4%) [39,3%1 1,62 0,54

Ь: В +0,38 (19,7%) [10,4%1 +0,79 (40,9%) [52,3%] +0,76 (39,4%) ' [50,7%1 1,93 0,64

V +1,21 (100%) [33,2%] 0 (0%) [0%] 0 (0%) [0%] 1,21 0,40

Сума ІІ-УІ 3,65 1,51 1,5

0,91 0,38 0,37

Запропонований нами критерій сили впливу фактора на ознаку із дозволяє визначити відмінності та їх величину лише між окремими ознаками.

Критерій впливу сили фактора на групу ознак (Рв) ми розробили на основі методу порівнянь ліній регресії Плохинського М. О. (1970), модифікувавши його для порівняння груп середніх величин різномірних даних шляхом стандартизації значень ознак. Використання критерію різниці груп значень ознак (Р-і) показало статистично вірогідну різницю між ядрами еритробластів контрольних амфібій на всіх етапах диференціювання. У процесі диференціювання вірогідно різняться між собою і ядра еритробластів амфібій з зони ЧАЕС. У амфібій із зони ЧАЕС порівнюючи з контролем, відмічено порушення процесів диференціювання еритробластів, особливо на етапі трансформації поліхроматофільних еритробластів у оксифільні. У амфібій із зони ЧАЕС на вказаному етапі диференціювання сила впливу фактора на групу ознак (Рв) дорівнює 0,64 од., у інтактних амфібій -1,59 од.

Порівняння між собою за допомогою критерію Яв величин показників груп ознак ядер еритробластів однакових стадій диференціювання

контрольних амфібій та амфібій із зони ЧАЕС виявляє найбільш значущу різницю між ядрами оксифільних еритробластів (Табл.З).

Таблиця 3.

Відмінності між рядами стандартизованих середніх величин ознак ядер еритробластів одного рівня диференційованості (критерій Яв) у контрольних амфібій та амфібій із зони ЧАЕС

Підгрупи ознак ядер

Номери ознак ядер Кі(л) ' Чцл) К2(б)' 42(6) к3(п)- ч3(п) 0 1 о Сума й

тіо.). ПІ2(В) > П!3(Ь:В) , ПІ4(У) . 0,29 (23,2%) Л=0,31 (24,8%) Л=0,06 (4,8%) 0,59 (47,2%) 1,25 0,31

Примітки:

к - контрольні амфібії, ч - амфібії із зони ЧАЕС,

1(л) - лімфоцитоподібні клітини, 2(6) - базофільні еритробласти, 3(п) -поліхроматофільні еритробласти, 4(о) - оксифільні еритробласти, гпі(ц - більший діаметр ядра (стандарт, од.), тгсв) - менший діаметр ядра (стандарт, од.), тз(і_:В) - коефіцієнт елонгації (стандарт, од.), т-ад - об’єм ядра (стандарт, од.);

- - Р>0,05, + - Р<0,05, ++ -Р<0,01, +++ - Р<0,001;

Ря - сила впливу фактора (середня віддаль між групами вибірок, що перевищує

Л - середнє значення показника;

(%) - відносна сила впливу фактора зони ЧАЕС ( частка від ділення сили впливу фактора зони ЧАЕС для ядер даного рівня диференційованості на суму цих показників усіх рівнів диференційованості, виражене у процентах).

Слід відмітати, що критерії сили впливу фактора Рй між групами ознак мають досить велику подібність до середніх величин абсолютних значень сил

впливу фактора на окремі ознаки (¡-¿ф між цими ж групами. Коефіцієнт

кореляції між відповідними значеннями Рг та дорівнює 0,9899.

Критерій сили впливу фактора їв для одної ознаки та критерій сили впливу фактора Рї для підгрупи ознак доповнюють один одного, і їх застосування створює досить повну картину змін ядер еритробластів у процесі їх диференціювання та під впливом фактора зони ЧАЕС.

Використання критеріїв сили впливу фактора ¿.г та Ря дозволяє встановити вірогідність різниці між середніми величинами ознак та груп ознак, визначити кількісне значення виявлених відмінностей, а за допомогою величини критерію сили впливу фактора - згрунтувати вибірки між собою. Таке застосування критеріїв сили впливу фактора має певну схожість з методом багатомірного аналізу міжвибіркової мінливості, яка носить назву канонічного кореляційного аналізу (КІеска \Л/. В., 1989).

Критерій сили впливу фактора дозволяє порівнювати між собою різні ознаки. Величина середнього значення індексу сили впливу фактора зони ЧАЕС

на розміри ядер гепатоцитів (|/л| - 0,18 од.) значно поступається величиною

середньому значенню сили впливу фактора диференціювання на розміри ядер еритробластів. Найбільше значення цього показника у контрольних амфібій (на етапі - поліхроматофільні еритробласти - оксифільні еритробласти) дорівнює 1,21 од.

У амфібій із зони ЧАЕС розміри ядер гепатоцитів, що в печінці є клітинами мікрооточення, змінюються у протилежний бік порівнюючи до таких же показників ядер еритробластів. Вплив фактора зони ЧАЕС призводить до статистично вірогідного зменшення (Р < 0,001) середніх величин більшого, меншого діаметрів та об’єму ядра гепатоцитів. Зменшення розмірів ядер гепатоцитів амфібій відображає зміни їх морфології, що відбуваються під впливом фактора зони ЧАЕС. При цьому в одних тварин ядра мають невеликий розмір, округлу форму і їх забарвлення основними фарбниками досить бліде. У інших амфібій ядра гепатоцитів більші, округлої форми, але ядерний хроматин розподілений дуже нерівномірно. На зрізах частина площі ядер має вигляд

оптично порожньої через відсутність ядерного хроматину, але в інших ділянках є інтенсивно забарвлені брилки гетерохроматину. У цих клітинах спостерігається як стимуляція білоксинтетичної функції, активація утворення рибосомально-білкових комплексів, так і наявність виражених дистрофічних зон. Тісні контактні взаємодії між еритробластами і гепатоцитами, цілком обгрунтована можливість передачі компонентів цитоплазми гепатоцитів до еритробластів дозволяє припустити, що зміни в ядрах клітин паренхіми печінки у амфібій із зони ЧАЕС значною мірою пов’язані зі зміною диференціювання гепатоцитів, викликаною їх участю в еритропоезі.

Критерій сили впливу фактора на ознаки використовували не лише при вивченні диференціювання ядер еритробластів та гепатоцитів. Застосування цього критерію дозволяє кількісно оцінити зміни гетерофілів у тварин, які постійно живуть у зоні ЧАЕС (Носова Л. И. и соавт., 1994) і порівняти їх з показниками іншої розмірності.

5. Комплексний показник різниці (Рої між групами ознак ядер еритробластів печінки амфібій, що диференціюються

Розроблений метод комплексної різниці, з урахуванням спільності, дозволяє визначити загальну відмінність між групами ознак по відстані, лінійним відхиленням та стрибкам величин ознак, розташованих поруч. Цього результату не можна добитися при використанні міри відмінності за одним показником (коефіцієнтом кореляції або відстанню). У деяких випадках сумарна спільність між групами ознак вносить значну поправку до величини загальної різниці між ними.

За допомогою розробленого нами методу вивчено процес диференціювання ядер еритробластів печінки контрольних амфібій та амфібій, що постійно живуть у зоні аварії Чорнобильської АЕС. У амфібій із зони ЧАЕС порушення диференціювання ядер визначається переважно на етапі переходу поліхроматофільних еритробластів у оксифільні (Табл. 4, Схема 2), що проявляється у значному зниженні величини показника загальної різниці, викликаною зменшенням відстані між величинами ознак, зменшенням різниць варіацій величин ознак та зменшенням різниць між стрибками величин ознак при збереженні співвідношення між величинами даних відмінностей.

Таблиия 4.

Критерій різниці Ро між підгрупами значень ознак ядер еритробластів печінки різних стадій диференціювання у контрольних амфібій та амфібій із зони ЧАЕС

к - (Контроль) ч- (Зона ЧАЕС)

Підгрупи ознак ядер Ро Підгрупи ознак ядер Ро

К]М “ К2(6) 1,1367 Чім - Ч2(б) 1,0599

" Кзїії) 1,3147 42(6) - Чз(п) 1,5671

Кім - Кзгп) 2,4586 ЧЗМ - Ч4(о) 2,1346

Кз(п) " К^о) 4,8917 . Ч1М - Ч3(п) 2,4378

Кім " К4ґої 5,017 42(6) - 44(о) 4,205

К2(бї * К4(о) 5,5525 4ім- 44<о) 4,6995

Схема 2.

Дендрограма методу поодинокого зв’язку критерію Ро між значеннями підгруп ознак ядер еритробластів печінки у контрольних амфібій та амфібій із зони ЧАЕС.

к - (Контроль)

ч - (зона ЧАЕС)

Примітки до таблиці 4 та схеми 2: к - контрольні амфібії, ч - амфібії із зони ЧАЕС,

1(л) - лімфоцитоподібні клітини, 2(6) - базофільні еритробласти, 3(п) -поліхроматофільні еритробласти, 4(о) - оксифільні еритробласти.

Результати наших досліджень певною мірою узгоджуються з даними Муксинової К. Н., Мушкачової Г. С. (1990), які вивчали вплив тривалого радіаційного діяння на еритропоез у ссавців ( мишей, щурів). Автори відмічають виражене відставання диференціювання еритробластів від активної проліферації цих клітин, спрямованої на підтримку необхідної кількості клітин червоної крові у судинному руслі.

Зниження диференційованості еритробластів під впливом іонізуючого випромінювання підтверджується також активним синтезом у цих клітинах дорослих тварин та дорослих осіб гемоглобіну ембріонального типу (НЬР) (Стародуб Н. Ф., Назаренко В. И., 1987; Билько Н. М. и соавт., 1966).

ВИСНОВКИ

1. Еритропоез в печінці амфібій та ссавців здійснюється в тісному контакті з клітинами мікрооточення , які синтезують компоненти цитоплазми, що властиві клітинам червоної крові, і передають їх до еритробластів.

2. Кровотворне мікрооточення в еритроїдних осередках гемопоезу печінки ссавців (щурів) формується гепатоцитами, макрофагами, фібробластами, ліпоцитами, ендотеліальними клітинами та мегакаріоцитами; у амфібій - гепатоцитами, макрофагами, фібробластами та тромбоцитами.

3. В осередках еритропоезу печінки ссавців дуже поширені міжклітинні містки, по яких матеріал цитоплазми клітин мікрооточення має можливість переміщатися до цитоплазми еритробластів, що диференціюються.

4. У амфібій взаємодія між гепатоцитами та еритробластами носить як короткодистантний, так і дистантний характер; в останньому випадку периферичні ділянки цитоплазми клітин мікрооточення, перетворюючись на специфічні рибосомально-ліпідні комплекси, надходять до плазми крові осередків гемопоезу і вбудовуються у цитоплазму еритробластів, які перебувають там.

5. У печінці ембріонів ссавців (щурів) клітини мікрооточення спеціалізовані на взаємодію з еритробластами певної стадії диференціювання. Дозрівання клітин еритроїдного ряду відбувається послідовно у різних осередках еритропоезу, але, поряд з цим, зберігається менш досконале диференціювання кількох етапів еритробластів у певних осередках.

6. У амфібій еритробласти початкових стадій диференціювання звичайно розташовуються групами в осередках кровотворення печінки, що можна розцінити як менш спеціалізовану, порівнюючи до ссавців, організацію еритропоезу; кінцеві стадії диференціювання цих клітин здійснюються у кровоносному руслі.

7. У печінці амфібій із зони ЧАЕС присутні усі види еритробластів, характерні для інтактних тварин, але ці клітини мають невелику кількість органел цитоплазми, більш компактне розміщення фібрил у ядрах, збільшену кількість мікроядер, що свідчить про пригнічуючу дію на еритроїдні клітини факторів зони ЧАЕС.

8. Підтримання еритропоезу на необхідному рівні у амфібій із зони ЧАЕС значною мірою здійснюється клітинами мікрооточення. В одних гепатоцитах синтезуються білки цитоплазми, властиві оксифільним еритробластам; в інших гепатоцитах спостерігається інтенсивний синтез рибосомапьно-білкових компонентів, характерних для цитоплазми поліхроматофільних еритробластів.

9. У клітинах мікрооточення із зони ЧАЕС спостерігаються як гіперпластичні процеси, так і деструктивні, що супроводжуються редукцією мембранних структур клітин.

10. Застосування розроблених нами статистичних критеріїв сили впливу фактора на ознаки дозволяє дати кількісну оцінку відмінностей між середніми величинами ознак різних етапів диференціювання клітин та класифікувати за величиною цих показників як окремі ознаки, так і їх групи.

11. Застосування критеріїв сили впливу фактора на окрему ознаку (/.я) та на групу ознак (Рв) дозволило виявити у амфібій із зони ЧАЕС, порівнюючи з контролем, порушення процесів диференціювання еритробластів, особливо на етапі трансформації поліхроматофільних еритробластів у оксифільні. Ці зміни, очевидно, пов’язані зі збільшенням кількості ДНК в ядрах. Проте порушення структури ядер еритробластів, які часто виявляються в цих клітинах, дозволяють припустити функціональну неповноцінність їх генетичного апарату.

12. У гепатоцитах, на протилежність еритробластам, розміри ядер значно зменшуються. Зменшення розмірів ядер гепатоцитів пов’язується нами зі зміною диференціювання цих клітин, викликаною їх участю у процесі еритропоезу.

13. Розроблено метод для визначення загальної різниці, з урахуванням спільності, між групами ознак за трьома показниками: величинами значень ознак, відхиленнями величин ознак від середніх значень ознак своїх груп та за невідповідностями між величинами ознак, розташованих поруч.

14. У амфібій із зони ЧАЕС відхилення величин ознак ядер від подібних

величин контрольних тварин у процесі диференціювання еритробластів

визначаються переважно на етапі переходу поліхроматофільних еритробластів в оксифільні, що проявляється значним зниженням величини показника загальної різниці і викликане зменшенням відстані між величинами ознак, зменшенням різниць варіації ознак та зменшенням різниць між стрибками величин при збереженні співвідношення між величинами даних різниць.

Список наукових праць, опублікованих за темою дисертації.

1. Шалимов В. А., Медвецкий Е. Б. Роль пролиферации и

дифференцировки клеток протокового эпителия в развитии хронического панкреатита // Клиническая хирургия.- K.-1983.N11,- С.73-75.

2. Шалимов В. А., Медвецкий Е. Б. О возможности участия

трансформированных эпителиальных клеток поджелудочной железы в развитии хронического панкреатита// Клиническая хирургия.-1985,- N11.- С.49-50.

3. Антоненко В. Т.,Коврикова Н. П., Коруля В. А., Шалимов В.А., Ященко О. Б., Дзевульская И. В. .Мищенко Ю. Н. Моделирование комбинированного иммунодефицитного состояния спленэктомией и аллоиммунизацией антигенами лимфатических узлов // Врачебное дело.-К.-1989,- N9.-C.99-101.

4. Дзюблик И.В., Гирин В.Н., Бойко И.И., Плугатырь В.М.,

Порохницкий В.Г., Гордиенко А.И.,Шалимов В.А. Лабораторная диагностика ротавирусной инфекции методами электронной микроскопии // Тезисы докладов областной конференции: Применение электронной микроскопии в медицине.- Ивано-Франковск,1989.-С.51.

5. Антоненко В. Т„ Банникова Р. А., Коврикова Н. П., Коруля В. А., Шалимов В. А., Дзевульская И. В. Особенности иммунологической реактивности у спленэктомированных животных в условиях аллосенсибилизации II Иммунология и аллергия.-К.,1990.-С.97-98.

6.ґорбаткжД. Л., Гудзенко В. А., Жила В. В., Марей Н. А., Шалимов В. А., Леоненко И. И., Горбатюк О. М., Андрусик В. Н„ Шумский О. Л. Изменения в гемомикроциркуляторном русле паренхиматозных органов и магистральных сосудов в условиях расстройства местной гемодинамики //Тезисы докладов III съезда анатомов, гистологов, эмбриологов и топографоанатомов Украинской ССР: Актуальные вопросы морфологии.-Черновцы,1990,-С.69.

7. Шалимов В. А. Способ определения количественной характеристики влияния фактора // Удостоверение на рационализаторское предложение от 6 мая 1993 года (Ин-т зоологии им.И.И.Шмальгаузена НАН Украины).

8. Шалимов В. А. Некоторые морфологические особенности влияния радиации на кроветворную функцию печени // Тези докладів 1-го Національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України: Актуальні питання морфології.-Івано-Франківськ, 1994.-С.189.

9. Носова Л.И., Шалимов В.А., Рясенко В. И., Шевченко Ж.Т. Динамика изменений гематологических показателей у позвоночных из зоны ЧАЭС // Сборник докладов: Итоги 8 лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС.-Зеленый мыс,1994. -С.350-355.

10. Шалимов В.А. Эритропоэз и межклеточные взаимодействия в печени земноводных и млекопитающих.- Киев: Ин-т зоологии им. И. И. Шмальгаузена,1996.-103 с.

11. Шалимов В.А. Оценка дифференцировки ядер эритробластов и гелатоцитов по индексам силы влияния фактора на признак и на группу признаков.- Киев:Ин-т зоологии им. И.И.Шмальгаузена,1996.- 36 с.

12. Шалимов В.А. Определение меры различия между признаками ядер дифференцирующихся эритробластов печени амфибий II Вестник зоологии.-1997.-Т.31 ,N3.-0.60-66.

13. Шалимов В.А. Неконтактные влияния клеток микроокружения на эритробласты в очагах эритропоэза печени амфибий II Вестник зоологии,-1997.-Т.31 ,N4.-0.67-71.

14. Шалимов В.А. Пути передачи компонентов цитоплазмы клеток печени дифференцирующимся эритробластам этого органа // Клиническая хирургия.- 1997.-N5-6.-C.61-64.

15. Шалимов В.А. Влияние факторов зоны Чернобыльской АЭС на клетки эритропоэтического микроокружения печени II Клиническая хирургия.-1997.-N7-8.-C.84-8?.

Анотація

Шалімов В. А. Еритропоез і міжклітинні взаємодії у печінці земноводних і ссавців. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук з спеціальності 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. Інститут фізіології ім. акад. О. О. Богомольця НАН України, Київ,1998.

Захищається дисертація та 15 опублікованих праць, у тому числі одна монографія та одна брошура, що містять результати світло-оптичних та електронно-мікроскопічних досліджень еритропоезу в печінці хребетних тварин, які далеко стоять одна від одної в еволюційному розвитку, а також результати досліджень впливів на еритропоез шкідливих факторів зони відчуження Чорнобильської АЕС.

Результати проведених досліджень свідчать про більш спеціалізовану організацію еритропоезу в печінці ссавців порівняно з амфібіями. Клітини мікрооточення печінки як у земноводних, так і у ссавців беруть безпосередню участь в еритропоезі, синтезуючи та передаючи до еритробластів рибосоми, рибосомально-білкові та рибосомально-ліпідні комплекси.

У амфібій із зони ЧАЕС спостерігається активація еритропоезу, яка проявляється інтенсивним синтезом компонентів цитоплазми еритробластів у клітинах мікрооточення печінки з наступною їх передачею до клітин червоної крові, які диференціюються.

Розроблені нами статистичні критерії оцінки впливу фактора на окрему ознаку (Із), на групу ознак (Рє) та комплексний показник різниці (Ро) показують, що найбільше виражені порушення процесу диференціювання еритробластів

зо

амфібій із зони ЧАЕС спостерігаються на етапі переходу поліхроматофільних еритробластів у оксифільні.

Ключові слова: еритропоез, морфологія, диференціювання

еритробластів, клітини мікрооточення, міжклітинні містки, печінка, амфібії, ембріони щурів, зона ЧАЕС , сила впливу фактора на ознаку, сила впливу фактора на групу ознак, комплексний показник різниці.

Аннотация

Шалимов В.А. Эритропоэз и межклеточные взаимодействия в печени земноводных и млекопитающих. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных. Институт физиологии им. акад. ААБогомольца НАН Украины, Киев, 1998.

Защищается диссертация и 15 опубликованных работ, в том числе одна монография и одна брошюра, которые содержат результаты светооптических и электронно-микроскопических исследований эритропоэза в печени позвоночных животных, далеко отстоящих друг от друга в эволюционном развитии, а также исследований влияний на эритропоэз вредных факторов зоны отчуждения Чернобыльской АЭС.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о более специализированной организации эритропоэза в печени млекопитающих, по сравнению с амфибиями. Клетки микроокружения печени, как у земноводных, так и у млекопитающих, принимают непосредственное участие в эритропоэзе, синтезируя и передавая в эритробласты рибосомы, рибосомально-белковые и рибосомально-липидные комплексы.

У амфибий из зоны ЧАЭС наблюдается активация эритропоэза, которая проявляется интенсивным синтезом компонентов цитоплазмы эритробластов в клетках микроокружения печени с последующей их передачей в дифференцирующиеся клетки красной крови.

Разработанные нами статистические критерии оценки влияния фактора на отдельный признак (1э), на группу признаков (Яэ) и комплексный показатель различия (Ро) показывают, что наиболее выраженные нарушения

процесса дифференцировки эритробластов амфибий из зоны ЧАЭС наблюдаются на этапе перехода полихроматофильных эритробластов в оксифильные.

Ключевые слова: зритропоэз, морфология, дифференцировка

эритробластов, клетки микроокружения, межклеточные мостики, печень, амфибии, эмбрионы крыс, зона ЧАЭС, сила влияния фактора на признак, сила влияния фактора на группу признаков, комплексный показатель различия.

Annotation

VAShalimov. Erythropoiesis and intercellular interactions in liver of amphibians and mammals.- Manuscript.

Dissertation for a Doctor of Biology degree in speciality 03.00.13 - human and animal physiology. The A.A.Bogomolets Institute of Physiology of National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 1998.

To be defended is the dissertation, as well as 15 published works including one monograph and one brochure, all containing the results of light-optical and electron-microscopic study of erythropoiesis in the liver of vertebrates far distant as to their evolutional level, and also the research into impact upon erythropoiesis of harmful factors of the Chernobyl APP estranged zone.

Results of the carried out research testify to more specialized organization of erythropoiesis in the liver of mammals as compared to that of amphibians. The cells of the liver microenvironment, both of amphibians and mammals, directly participate in the erythropoiesis by way of synthesizing and transferring ribosomes, ribosomal-protein, and ribosomal-lipid complexes into the erythroblasts.

The amphibians from the Chernobyl APP zone are observed as having erythropoiesis activation that manifests itself by intensive synthesis of cytoplasma components of erythroblasts within the cells of the liver microenvironment, with their further transfer into the differentiating cells of red blood.

Statistical criteria that we have worked out to estimate the impact of factor upon isolated feature (Ls), upon group of features (Fs), and a complex index of difference (Po) indicate that most disruptions in the differentiation process of the

amphibian erythroblasts from the Chernobyl APP zone are observed during the stage of transfer of the polychromatophilic erythroblasts into oxyphilic ones.

Key words: erythropoiesis, morphology, differentiation of erythroblasts, cells of the microenvironment, intercellular bridges, liver, amphibians, rat embryos, zone of Chernobyl Atomic Power Plant, the effect of factor upon feature, the effect of factor upon group of features, complex index of difference.