Распределение меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах кожи височной области головы у лиц мужского пола в онтогенезе

Алексеев, Александр Геннадьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Распределение меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах кожи височной области головы у лиц мужского пола в онтогенезе
ВАК РФ 03.03.04, Клеточная биология, цитология, гистология

Автореферат диссертации по теме "Распределение меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах кожи височной области головы у лиц мужского пола в онтогенезе"

На правах рукописи

АЛЕКСЕЕВ АЛЕКСАНДР ГЕННАДЬЕВИЧ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕЛАНОЦИТОВ В МЕЖФОЛЛИКУЛЯРНОМ ЭПИДЕРМИСЕ И ВОЛОСЯНЫХ ФОЛЛИКУЛАХ КОЖИ ВИСОЧНОЙ ОБЛАСТИ ГОЛОВЫ У ЛИЦ МУЖСКОГО ПОЛА В ОНТОГЕНЕЗЕ

03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистология

АВТОРЕФЕРАТ

1 о НОЯ 2011

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2011

005001277

Работа выполнена на кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии медицинского института ФГБОУ ВПО «Орловский государственный университет» и в Научном отделе ЗАО Фармацевтическое научно-производственное предприятие «Ретиноиды»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Официальныеоппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук

Ноздрин Владимир Иванович

Яцковский Александр Никодимович Яглова Наталья Валентиновна

Ведущее учреждение: ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет»

Защита диссертации состоится «>» ко^Ярсх 2011 года в часов на заседании диссертационного совета Д 001.004.01 при Учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт моп-фологии человека РАМН по адресу: 117418, г. Москва, ул. Цюрупы, д.З

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения РАМН НИИ морфологии человека РАМН

Автореферат разослан » оГЪ^2011г.

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук

Михайлова Лилия Петровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Гистологические особенности строения кожи различных участков тела человека представляют интерес как для теоретической, так и для практической медицины. В работах И.Г. Железникова (1957, 1958), К.А Калантаевской (1953, 1965, 1972), Е.А. Загорученко (1954, 1969, 1973), З.М. Гетлинг (1972, 1983), И.Н.Михайлова (1979), Г.М. Цветковой (1975, 1993, 1999), J. Bolognia et al. (2003), Т.В. Fitzpatrick (2007), D.J. Tobin (2003, 2008, 2010) обобщён обширный литературный материал и результаты собственных исследований кожи с учётом возрастных, половых и региональных особенностей. Однако следует отметить, что в указанных исследованиях сведения о пигментных клетках кожи и её придатков изложены фрагментарно или вообще отсутствуют. В литературе недостаточно освещены такие вопросы, как локализация малодифференцированных меланоцитов, их дифферен-цировка и цитофизиологические особенности. Без изучения изменений диф-ферона меланоцитов в онтогенезе невозможно понять механизмы формирования одной из самых злокачественных опухолей человека - меланомы [Melanoma 2010 Congress, 4-7 November 2010, Sydney Convention and Exhibition Centre, Sydney, Australia (Materials) // Pigment Cell & Melanoma Res. - 2010. -Vol. 23. - P. 874-995. Меланома кожи волосистой части головы составляет 1-2 % от всех меланом (Gan D. et al., 2010)]. Сведения о цитофизиологиче-ских характеристиках пигментных клеток в онтогенетическом аспекте необходимы для изучения патогенеза дисхромий кожи, а также как методическая основа для исследования специфической фармакологической активности дерматотропных лекарственных препаратов с депигментирующим эффектом. С конца XX века в практику гистологических исследований активно внедряются иммуногистохимические методы исследования с использованием моно-клональных антител (МКА) к молекулам различной локализации (ядерной, цитоплазматической, мембранной и т.д.). Их преимуществом является высокая селективность выявления изучаемых структур. Всё это делает актуальным дальнейшее изучение популяций меланоцитов кожи человека в онтоге-

незе, с учётом её половых и топографических особенностей. Исходя из сказанного, были сформулированы цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования - изучить распределение меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах кожи височной области головы у лиц мужского пола в онтогенезе.

Задачи исследования

1. Изучить распределение светлых клеток Массона, тирозиназо (Туг)- и ДОФАхромтаутомеразо (ТЯР-2)-позитивных клеток в межфолликулярном эпидермисе височной области у лиц мужского пола.

2. Исследовать содержание меланоцитов, Туг- и Т11Р-2-позитивных клеток в волосяных луковицах кожи височной области у лиц мужского пола.

3. Оценить содержание гранул меланина в клетках волосяных луковиц у лиц мужского пола в онтогенезе.

4. Определить локализацию малодифференцированных меланоцитов в волосяных фолликулах и межфолликулярном эпидермисе кожи височной области у лиц мужского пола в онтогенезе.

Положения диссертации, выносимые на защиту

1. Наибольшее представительство меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе наблюдается в 16-25 лет, наименьшие показатели - в 20-40 недель гестации, а также в 51 год и старше.

2. Содержание в волосяных фолликулах меланоцитов, а также суммарная площадь гранул меланина в них увеличиваются с возрастом; максимум указанных показателей наблюдается в 11-25 лет, в последующем их значения снижаются.

3. Клетки-предшественники меланоцитов локализуются в области наружного корневого эпителиального влагалища, включая колбу; с возрастом их количество уменьшается.

4. ТЯР-2-позитивные клетки в волосяных луковицах в различных периодах онтогенеза не выявляются.

Научная новизна. Впервые на аутопсийном материале с использованием иммуногистохимических и морфометрических методов исследования изучено распределение меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах кожи височной области у лиц мужского пола в онтогенезе. Показано, что как в эпидермисе, так и в волосяных луковицах содержание меланоцитов в онтогенезе изменяется - начиная с антенатального периода развития происходит постепенное увеличение количества пигментных клеток. К 11-25 годам этот показатель достигает максимальных значений, после чего последовательно снижается. Впервые изучена функциональная активность меланоцитов волосяных луковиц в онтогенезе. Для этого был разработан оригинальный морфометрический критерий, основанный на подсчёте суммарной площади гранул меланина, содержащихся в клетках волосяной луковицы (меланоцитах и кератиноцитах). Получены новые данные о количественном содержании пигментных клеток в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах у людей европеоидной расы и о возрастной динамике представительства этих клеток в эпителиальных структурах кожи.

Впервые в онтогенетическом аспекте количественно охарактеризовано распределение меланоцитов в волосяных луковицах; при этом установлено наличие пигмента в волосах у плодов 20-26 недель гестации. На большом фактическом материале в онтогенезе прослежена динамика двух популяций меланоцитов - эпидермальной и волосяных луковиц. Получены данные, что фенотипически они не идентичны друг другу. Продемонстрировано и впервые морфометрически обосновано наличие гипертрофированных меланоцитов в волосяных луковицах кожи человека в возрасте 66 лет и старше. На основе анализа результатов выявления ядерного антигена меланоцитов (МНО и цитоплазматических дифференцировочных маркёров (Туг и ТИР-2) установлено наличие малодифференцированных меланоцитов в коже и определена их локализация- наружное корневое эпителиальное влагалище, включая колбу.

Практическая значимость. Результаты исследования и применяемые в работе методики могут быть использованы при доклиническом исследовании новых лекарственных средств дерматотропного действия, в диагностике пигментных невусов и заболеваний кожи, характеризующихся гипо- или гиперпигментацией. Проведённое исследование содержит новые знания о распределении меланоцитов и изменении их функциональной активности в коже лиц мужского пола в течение онтогенеза, которые целесообразно использовать в учебном процессе при преподавании гистологии и патологической анатомии.

Внедрение. В диссертационном исследовании представлен оригинальный морфометрический критерий изучения функциональной активности меланоцитов. Он был использован для исследования специфической фармакологической активности депигментирующих средств. Составлены методические рекомендации: «Выявление меланоцитов с помощью моноклональных антител к тирозиназе», «Выявление меланоцитов с помощью моноклональных антител к ТЯР-2». Рекомендации внедрены в Научном отделе ЗАО «Ре-тиноиды».

На кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии медицинского института ФГБОУ ВПО «Орловский государственный университет» и ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Росздрава» передано 50 препаратов «Пигментные клетки в коже» для преподавания раздела «Кожа и её производные» в курсе гистологии по специальностям «Лечебное дело» и «Педиатрия».

Апробация. Основные результаты диссертационного исследования доложены и обсуждены на Всероссийских научных конференциях «Бабухин-ские чтения в Орле» (март 2007, июнь 2011 гг.), X Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ярославль, сентябрь 2010 г.), XVII и XVIII Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2010, апрель 2011 гг.), межлабораторной конференции НИИ морфологии человека РАМН (Москва, сентябрь 2011 г.), симпозиуме «ЮГРА-ЭМБРИО-

2011. Закономерности эмбрио-фетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных» (Ханты-Мансийск, октябрь 2011 г.), а также научной конференции «Регенеративная биология и медицина» (Москва, октябрь 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, из них статей в журналах по списку ВАК - 5.

Структура и объём диссертации. Диссертация включает главы: «Общая характеристика работы», «Обзор литературы», «Материал и методы», «Результаты собственных исследований», «Обсуждение результатов собственных исследований», «Заключение», «Выводы», «Литература». Работа изложена на 155 стр., включает 7 таблиц, 76 рисунков, в том числе 60 микрофотографий. Указатель литературы содержит 248 источников, в том числе - 90 отечественных и 158 зарубежных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Материал

Исследование проводили на аутопсийном материале, полученном в Бюро судебно-медицинской экспертизы № 1 г. Москвы, Бюро судебно-медицинской экспертизы г. Орла и в патологоанатомическом отделении городской больницы им. С.П. Боткина г. Орла. Для исследования использовали участок кожи волосистой части головы лиц мужского пола начиная с 20 недель гестации и до 80 лет, размером 1x1 см. Образец забирали на секции из линии разреза кожи височной области. Всего было исследовано 94 образца кожи. Изучали кожу лиц мужского пола со светло-русыми и тёмно-русыми волосами. При этом не брали образцы кожи от лиц с рыжими, ярко выраженными чёрными и светлыми волосами. При исследовании морфогенеза кожи постнатальный онтогенез авторы рассматривали с шагом в 5, 10 или 20 лет (Калантаевская К.А., 1965; Подвысоцкая И.И., 1975; Whiting D.A., 2008, 2010). В настоящем исследовании были выбраны возрастные группы с интервалом в пять лет. Распределение образцов по группам представлено в табл. 1.

Методы

Морфологические методы. Взятие материала, фиксацию, проводку, заливку, приготовление и окрашивание срезов проводили по общепринятым гистологическим методикам. Для гистологических исследований изготавливали стандартные срезы толщиной 6 мкм на микротоме Microm HM 430 (Carl Zeiss, Германия). Срезы окрашивали гематоксилином и эозином.

Иммуногистохимические методы. Для изучения меланоцитов применяли МКА к: тирозиназе (Туг) - меланосомальный антиген, служит ключевым ферментом в процессе биосинтеза меланина пигментными клетками; катализирует превращение тирозина в 3,4-дигидроксифенилаланин и другие реакции этого метаболического пути; ДОФАхромтаутомеразе (TRP-2, tyrosine-related protein 2) - меланосомальный антиген, наряду с тирозиназой входит в комплекс ферментов, участвующих в синтезе меланина; Mitf (Microphthalmia-associated transcription factor) - ядерный белок, продукт экспрессии одноимённого гена, ответственный за направление дифференци-ровки клеток по меланоцитарному типу, регулирует экспрессию тирозиназы и ДОФАхромтаутомеразы. Для иммуногистохимического исследования изготавливали срезы толщиной 4-5 мкм, которые помещали на обработанные полилизином предметные стёкла (Menzel-Glazer, Германия). Срезы подсушивали в термостате при 37 °С в течение 3 сут и в течение 12 ч- при 58 °С. Де-парафинирование, регидратацию и демаскировку антигена проводили одно-этапно с помощью высокотемпературной обработки под повышенным давлением в электрическом варочном автоклаве с реактивом Trilogy (Cell marque, США). На следующем этапе блокировали эндогенную пероксидазу 3 % раствором перекиси водорода в течение 10 мин. Постановку иммуногистохими-ческой реакции проводили по протоколам производителя. Использовали первичные МКА: к Туг клон Т311 (Cell Marque, США), разведение 1:500; к TRP-2 клон С-9 (Santa Cruz Biotechnology, США), разведение 1:500; к Mitf клон C5/D5 (Cell Marque, США), разведение 1:50. Реакцию проводили методом двойного непрямого иммуномечения. Локализацию первичных антител оп-

ределяли с помощью иммунопероксидазного метода (Histofine Simple Stain МАХ PO Multi, Япония). В качестве субстрата (хромогена) использовали 3-амино-9-этилкарбазол - метку красного цвета с последующим докрашиванием гематоксилином Караччи. При выборе хромогена исходили из того, чтобы цвет продукта реакции отличался от меланина. После гематоксилина срезы промывали в водопроводной воде и заключали в UltraMount Plus (LabVision, США).

Морфометрические методы. Гистологические препараты анализировали под световым микроскопом Axiostar 2 (Carl Zeiss) при объективе 40 х и окуляре 10 х. При изучении пигментных клеток эпидермиса подсчитывали среднее количество меланоцитов в каждом поле зрения светового микроскопа. В волосяных фолликулах подсчитывали количество меланоцитов в профиле волосяной луковицы. Исследовали только волосяные фолликулы, находящиеся в стадии зрелого анагена. Меланоциты подсчитывали в волосяных луковицах, срез через которые прошёл вдоль или несколько тангенциально относительно вертикальной оси, проходящей через середину дермального сосочка волоса. Поперечно срезанные волосяные луковицы не изучали.

В качестве морфологического критерия функциональной активности меланоцитов волосяной луковицы использовали суммарную площадь пигментных гранул, содержащихся в цитоплазме как самих меланоцитов, так и окружающих их кератиноцитов. Определение этого параметра (мкм2), осуществляли на неокрашенных парафиновых срезах толщиной 5 мкм с помощью цифрового микроскопического комплекса «МИКМЕД-2-1600-3» (Россия) и аппаратно-программного комплекса «ДиаМорф» («ДиаМорф», Россия). Исследование состояло из следующих этапов: получение изображения с помощью цифрового фотоаппарата; проведение бинарной сегментации (процесс разделения цифрового изображения на два сегмента: белый и черный) для выделения из общего фона пигментных гранул; измерение их суммарной площади; наложение проанализированного изображения на исходное (для проверки адекватности выделения гранул пигмента).

Методы статистического анализа. Вычисляли средние значения показателей (М) и стандартные ошибки (m). Для возрастных групп формировали вариационные ряды, в которые включали значения изученных показателей (количество меланоцитов, выявленных с применением различных методов) по каждому полю зрения светового микроскопа. При анализе данных, полученных в ходе настоящего исследования, использовали параметрические (в случае нормального распределения) и непараметрические методы. Нормальность распределения определяли по критерию Колмогорова-Смирнова. Разницу средних значений между возрастными группами определяли с помощью параметрического t-критерия Стьюдента и непараметрического рангового U-критерия Манна-Уитни. Статистически значимыми считали результаты с уровнем вероятности не менее 95 %. Для характеристики общего направления изменений изучаемых величин применяли нелинейный регрессионный анализ - полиномиальную линию тренда. Анализ связи между признаками оценивали с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирме-на (rs). Математическую обработку материала проводили с использованием программы Statistica, версия 6.1. Для построения полиномиальной линии тренда 6-й степени применяли программу Microsoft Office Excel 2003.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Изучение распределения меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе кожи височной области у лиц мужского пола в онтогенезе. В эпидермисе кожи человека и млекопитающих при рутинных методах окраски (в частности, гематоксилином и эозином) обнаруживаются клетки Массона, которые характеризуются светлой цитоплазмой и гиперхромным ядром. C.L.P. Masson (цит. по Ильиной А.В. и др., 1963) указывал, что эти клетки появляются в коже незадолго до рождения, при этом он предполагал их ней-ральное происхождение. Имеющимися в его распоряжении методами различить меланоциты и клетки Лангерганса было невозможно, ввиду чего автор считал их различным функциональным состоянием одного клеточного типа.

Он полагал, что светлые клетки - единственные, где происходит синтез меланина, т.е. они являются меланоцитами.

.7 . ^»Л-

» «'

-г? ' •

г ■ Эп

•Г- •;.<•■

М.М С]

Яу* V а.- , ■ я ~ с

V' аз

Эп . ■ -

3 д

ее».

1 •

о * ,

тп ящ .> { ^ ^ * 0: '

Рис. 1. Межфолликулярный эпидермис кожи височной области плодов мужского пола 22-23 недель гестации (а, б) и мужчин 25 (в), 20 (г), 60 (д, е) лет. Меланоциты (круги) видны в межфолликулярном эпидермисе; с возрастом происходит уменьшение их количества. Окраска гематоксилином и эозином (а, в, д) и МКА к Туг (б, г, е). Ув.: об. 40, ок. 10. Эп - эпидермис, Д - дерма.

В период от 20 до 40 недель гестации количество светлых клеток Мас-сона в базальном слое эпидермиса было минимальным (рис. 1 а, табл. 1). В постнатальном онтогенезе содержание этих клеток постепенно увеличивалось. К 21-25 годам в межфолликулярном эпидермисе наблюдалось максимальное представительство светлых клеток Массона (рис. 1 в). В возрасте 26-65 лет содержание меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе снижалось (рис. 1 д). После 66 лет было отмечено некоторое увеличение числа эпи-дермальных меланоцитов (см. табл. 1). Эти результаты коррелируют (rs=0,960; р <0,05) с теми, которые получил J.A. Cochran (1970), установивший увеличение доли меланоцитов в эпидермисе с 3,7 % у плодов до 10,1 % у взрослых. Существенно подчеркнуть, что автором было отдельно проанализировано содержание меланоцитов в базальном слое эпидермиса кожи волосистой части головы у 9 плодов (3,9±0,5 % клеток.), 10 детей (7,7±0,4 %) и

20 взрослых лиц (9,6±0,7 %) обоего пола. Таким образом, в исследовании J.A. Cochran наблюдалась та же возрастная тенденция - в коже у плодов количество меланоцитов было меньше, чем у юношей и мужчин.

При окраске препаратов МКА (см. табл. 1) Tyr-позитивные клетки межфолликулярного эпидермиса кожи височной области у лиц мужского пола в онтогенезе идентифицировались в базальном слое. Эти клетки имели от-ростчатую форму, по размеру они были крупнее окружающих кератиноци-тов. В период от 20 до 40 недель гестации количество Tyr-позитивных клеток в базальном слое эпидермиса было незначительным (рис. 1 б). В течение первых пяти лет жизни доля меланоцитов оставалась на одинаковом уровне. В дальнейшем содержание Tyr-позитивных клеток в базальном слое возрастало с достижением максимального значения в 16-20 лет (рис. 1 г). В возрасте от

21 до 60 лет представительство пигментных клеток, выявленных МКА к Туг, в межфолликулярном эпидермисе уменьшалось (рис. 1 е). При окрашивании препаратов МКА к TRP-2 меланоциты межфолликулярного эпидермиса кожи волосистой части головы также идентифицировались в виде отростчатых клеток, расположенных в базальном слое. Распределение по возрастным

группам было сходным с распределением Тут-позитивных клеток (см. табл. 1).

На гистограмме (рис. 2) видно, что при применении различных методов исследования пигментных клеток эпидермиса выявляется сходная динамика изменения их количества в онтогенезе. Применение МКА к ферментам меланосом позволяет идентифицировать большее количество меланоцитов, чем при окраске гематоксилином и эозином. Наибольшее количество пигментных клеток эпидермиса в настоящем исследовании выявилось при применении МКА к ТЯР-2.

Таблица 1.

Содержание меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе, %

№ группы Возраст (годы) Кол-во образцов Клетки Массона Туг-позитивные клетки ТЯР-2- позитивные клетки

1 20^0 нед. гест. 7 3,4±0,2 5,0±0,3 12,5±0,6

2 0-5 6 5,4±0,3 5,2±0,3 12,9±0,4

3 6-10 1 5,9±0,3* 3,7±0,3* 5,9±0,4*

4 11-15 2 8,0±0,2 13,2±0,5 11,9±0,4

5 16-20 2 8,7±0,2 21,3±0,5 20,4±0,4

6 21-25 4 10,9±0,2* 16,1±0,5* 21,3±0,7*

7 26-30 6 9,6±0,2 14,6±0,4 14,8±0,4

8 31-35 9 7,8±0,2 10,3±0,4 15,0±0,4

9 36-40 8 5,3±0,1 8,1±0,3 10,7±0,4

10 41^15 8 5,7±0,2 11,3±0,4 10,4±0,3

11 46-50 8 4,0±0,1 5,7±0,2 9,3 ±0,3

12 51-55 8 4,7±0,1 6,9±0,2 11,9±0,5

13 56-60 8 4,5±0,2 5,9±0,3 9,4±0,3

14 61-65 6 4,2±0,2 6,7±0,4 6,7 ±0,3

15 66-70 5 5,4±0,2 5,2±0,5 11,8±0,5

16 71- 6 7,4±0,2* 5,4±0,5* 7,7±0,4*

*- р <0,05 между сравниваемыми группами (1 и 3; 1 и 6; 2 и 6; 1 и 16);

По данным некоторых исследователей (Сёмкин В.И. 1999, 2001; Кичи-гина Т.Н. и др., 2007), с возрастом количество меланоцитов в коже не меняется. В работах В.А. СИсЬтеэ! е1 а1. (1979) и Б.С. \Vhiteman й а1. (1999) показано, что после 30 лет количество пигментных клеток в эпидермисе уменьшается на 10-20 % каждые десять лет. В настоящем исследовании установлено снижение количества меланоцитов, начиная с возрастной группы 26-30

лет, каждые последующие 10 лет на 15-20 %. Наиболее ярко процесс уменьшения содержания пигментных клеток происходил в возрасте 31^0 лет.

г-э Туг ™Р-2

Рис. 2. Доля меланоцитов (в процентах) от общего числа клеток базального слоя эпидермиса височной области у мужчин в онтогенезе. Сплошные линии - полиномиальные линии тренда.

Изучение распределения меланоцитов в волосяных фолликулах кожи височной области у лиц мужского пола в онтогенезе. На гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, меланоциты обнаруживались только в клеточной матрице волоса и имели вид отростчатых клеток, содержащих в цитоплазме большое количество гранул меланина. Их дендриты отходили к соседним кератиноцитам на расстояние нескольких клеток. Проведённое количественное исследование показало, что содержание меланоцитов в волосяных луковицах кожи височной области у мужчин в онтогенезе меняется. Так, в профилях волосяных луковиц плодов 20^0 недель гестации меланоциты были немногочисленными (рис. 3 а). В постнатальном онтогенезе происходило постепенное повышение этого показателя. В возрасте от 11 до 25 лет количество меланоцитов в срезе волосяного фолликула бы-

ло наибольшим (рис. 3 в). В дальнейшем их доля снижалась и количество ме-ланоцитов в клеточном матриксе (матрице) волосяной луковицы к 71 году и старше достигло минимальных показателей (табл. 2). У мужчин старше 60 лет в пигментных клетках волосяных луковиц выявлялась вакуолизация цитоплазмы (рис. 3 д).

V.A. Randall et al. (2008) в профилях волосяных луковиц кожи волосистой части головы мужчин возраста 38-59 лет, наблюдали в среднем от 6 до 16 пигментных клеток (на возрастном аспекте акцент не делался). Полученные в нашей работе с помощью МКА к Туг результаты согласуются с этими данными.

На препаратах, окрашенных МКА к Туг, при исследовании структур волосяного фолликула Тут-позитивные клетки идентифицировались только в клеточной матрице волосяных луковиц. Такие пигментные клетки были крупнее окружающих кератиноцитов и имели отростчатую форму. В профилях волосяных луковиц кожи височной области плодов 20-40 недель геста-ции содержалось небольшое число Тут-позитивных клеток (рис. 3 б, см. табл. 2). В постнатальном онтогенезе представительство меланоцитов в клеточной матрице волоса постепенно увеличивалось. Самые высокие значения этого показателя отмечались в период от 11 до 25 лет (рис. 3 г, см. табл. 2). После 26 лет содержание меланоцитов последовательно снижалось. В некоторых волосяных луковицах пигментные клетки вовсе отсутствовали. Результаты выявления пигментных клеток в волосяных луковицах при различных способах окраски обобщены на рис. 4.

При изучении волосяных фолликулов в коже плодов 20-40 недель гес-тации установлено, что гранулы пигмента присутствовали в меланоцитах клеточной матрицы и окружающих кератиноцитах. Морфометрический анализ показал, что суммарная площадь пигментных гранул в меланоцитах и кератиноцитах волосяных фолликулов изменялась в онтогенезе (рис. 5). В 2040 недель гестации этот показатель был минимален. В течение первых 10 лет постнатального онтогенеза общая площадь гранул меланина в клетках воло-

сяной луковицы постепенно увеличивалась. Наибольшие значения этого показателя наблюдались в 11-25 лет. Из результатов морфометрического анализа следует, что в этом возрасте меланоциты клеточной матрицы проявляют наибольшую функциональную активность, т.е. синтезируют максимальное количество меланина. С 31 по 55 лет содержание меланина в клетках волосяной луковицы оставалось примерно на одном уровне. В следующих возрастных группах общая площадь гранул меланина в клетках волосяной луковицы снижалась; у лиц 71 года и больше она достигла минимума.

Таблица 2.

Содержание меланоцитов и гранул пигмента в волосяных луковицах

№ группы Возраст (годы) Меланоциты Туг-позитивные клетки Суммарная площадь гранул пигмента в мкм2

1 20-40 недель 4,2±0,9 4,9±0,9 601,5±45,3

2 0-5 8,5±1,2* 8,7±1,3* 850,5±61,7*

3 6-10 12,1 ±2,0 13,0±1,9 1252,7±250,5

4 11-15 25,2±1,8 26,1±1,4 5176,7±680,1*

5 16-20 24,3±0,9 27,2±1,1 4200,9±628,4

6 21-25 22,3±1,6» 31,3±1,6* 3776,7±464,9*

7 26-30 17,8±1,2 22,9±1,2 2461,8±440,5

8 31-35 17,6±1,5 19,9±1,1 2221,4±206,9

9 36-40 13,6±1,0| 14,6±0,9* 2109,1±313,6

10 41-45 13,9±1,2 16,3±0,9 2138,1±283,5

11 46-50 10,9±1,0 11,8±0,7 2416,2±515,4

12 51-55 12,8±0,9 15,2±1,5 2370,9±340,0

13 56-60 9,1±0,5 10,6±0,6 1545,3±289,4

14 61-65 6,5±0,8 9,4±0,6 858,4±155,0

15 66-70 2,5±0,7 2,2±0,5 650,2± 103,8

16 71- 3,5±0,9* 2,4±0,5* 624,6±98,3*

*- р <0,05 между сравниваемыми группами (1 и 2; 1 и 4; 1 и 6; 2 и 6; 6 и 16);

У мужчин старших возрастных групп единичные сохранившиеся Тут-позитивные клетки в волосяных луковицах имели крупные размеры и отличались высокой функциональной активностью в отношении выработки пигмента. Такие гипертрофированные меланоциты мы наблюдали, начиная с 66-летнего возраста (рис. 3 е). На это указывает линия тренда, отражающая

Рис. 3. Волосяные луковицы в коже плода мужского пола 32 недель гестации (а, б) и мужчин 21 (в), 22 (г), 70 (д, е) лет. Меланоциты видны в эпителиальном матриксе волоса в виде отростчатых клеток; с возрастом в волосяном фолликуле происходит уменьшение их количества. Окраска гематоксилином и эозином (а, в, д) и МКА к Туг (б, г, е). Ув.: об. 40, ок. 10 (а, б, е); об. 20, ок. 10 (в, г, д). ВЛ - волосяная луковица, ДСВ - дермальный сосочек волоса.

направление возрастных изменений средней суммарной площади гранул меланина, синтезированных одной пигментной клеткой (рис. 6). На рисунке

видно, что функциональная активность меланоцита (фолликулярной мелани-новой единицы) в течение антенатального и большей части постнатального онтогенеза меняется незначительно. У лиц старше 66 лет этот показатель достигает максимальных значений. Таким образом, кроме выявления самих гипертрофированных меланоцитов, в настоящем исследовании морфометри-чески доказано, что синтетическая активность в них максимальна.

" г-э

■МКА к Туг

возраст, годы

Рис. 4. Распределение меланоцитов в волосяных луковицах кожи височной области у лиц мужского пола в онтогенезе. Сплошные линии - полиномиальные линии тренда.

Я! X

П)

с;

О)

15, 1 £

возраст, годы

Рис. 5. Суммарная площадь (мкм2) пигментных гранул, содержащихся в клетках волосяной луковицы кожи височной области у мужчин различных возрастных групп. Сплошная линия - полиномиальная линия тренда.

2 я= 300

^ 100

возраст, годы

Рис. 6. Средняя площадь (мкм2) пигментных гранул, синтезированных одним мела-ноцитом в волосяной луковице кожи височной области у мужчин различных возрастных групп. Сплошная линия - полиномиальная линия тренда.

Рис. 7. Волосяные луковицы и межфолликулярный эпидермис в коже плода мужского пола 30 недель гестации (а, в) и мужчины 21 года (б, г). Ув.: об. 40, ок. 10 (а, в); об. 20, ок. 10 (б, г). Окраска МКА к ТЯР-2. ТКР-2-позитивные клетки (круги, овал) в межфолликулярном эпидермисе идентифицируются, в то время как в волосяных луковицах отсутствуют. ВЛ - волосяная луковица, ДСВ - дермальный сосочек волоса, Эл - эпидермис, Д - дерма.

P.C. Бабаянц и др. (1978) установили наличие мелких гранул меланина в пигментных клетках кожи волосистой части головы у 26-28-недельных плодов человека с и активность тирозиназы на 20-30-й неделях гестации. В нашей работе впервые показано, что меланоциты с 20 недель внутриутробного развития уже функционально активны, содержат необходимые ферменты и способны к выработке пигмента. Отмеченная вакуолизация меланоцитов у пожилых людей согласуется с результатами исследования P.C. Arck et al. (2006), которые объясняют её дегенеративными изменениями, происходящими в этих клетках под воздействием оксидативного стресса.

При изучении препаратов, окрашенных МКА к TRP-2, установили, что TRP-2-позитивные клетки в волосяных луковицах не определялись, хотя присутствовали в межфолликулярном эпидермисе (рис. 7). Окраска пигментных клеток в волосяных луковицах обусловлена эумеланином тёмно-коричневого цвета. Продукта иммунопероксидазной реакции и хромогена не обнаружено. Таким образом, в популяции меланоцитов волосяных луковиц ДОФАхромтаутомераза не выявляется, это означает, что меланоциты волосяных луковиц вырабатывают иной меланин, нежели таковые в межфолликулярном эпидермисе. При применении МКА к Туг установлено, что Тут-позитивные клетки в коже височной области у лиц мужского пола во всех исследованных образцах (независимо от возрастной группы) идентифицировались как в межфолликулярном эпидермисе, так и в волосяных луковицах. Учитывая вышесказанное, мы предположили, что у одного и того же индивида меланоциты эпидермиса и волосяных луковиц являются фенотипически разными, поскольку имеют различный набор ферментов для биосинтеза двух подтипов эумеланина.

Изучение клеток-предшественников меланоцитов. Известно, что пигментные клетки имеют нейроэктодермальное происхождение, и их предшественники мигрируют сначала в дерму (70-80-й дни гестации), а затем в эпидермис (на 10-15-й неделях антенатального онтогенеза) (FeinH. et al., 2003). Остаётся ли тканеспецифичный камбиальный резерв меланоцитов в

коже, и где он локализуется? В настоящем исследовании получены данные, которые хотя бы частично позволяют ответить на эти вопросы.

С помощью МКА к Mitf можно выявить весь дифферон меланоцитов (Y. Cheli et al., 2009; М. White et al., 2008), но прежде всего - малодифферен-цированные клетки-предшественники, практически не содержащие гранул меланина. В качестве эталона сравнения использовали образец беспигментной меланомы, где озлокачествленные меланоциты интенсивно окрашиваются МКА к Mitf.

Mitf-позитивные клетки нам удалось обнаружить в межфолликулярном эпидермисе и наружном корневом эпителиальном влагалище. Основываясь на общих представлениях о структуре частично дифференцированных тка-неспецифичных камбиальных клеток (Воротеляк Е.А. и др., 2009; Potten C.S.et al., 2009), мы предположили, что клетка-предшественник меланоцитов вырабатывает специфические белки, имеет ядерный тип строения, не содержит гранул меланина и не образует дендритов. Такая клетка должна сохранять способность к размножению (Haass N.K., 2005; Grichnik J.M., 2008). Клетки-предшественники меланоцитов, по всей вероятности, не экс-прессируют ферменты меланосом. Соответствовали описанным выше критериям лишь Mitf-позитивные клетки, локализующиеся в наружном корневом эпителиальном влагалище (включая область колбы). Эти клетки визуализировались, начиная с 30-й недели антенатального периода (рис. 8 а, б), их было много у юношей (рис. 8 в, г), и они почти исчезали в пожилом возрасте (рис. 8 д, е). Такие клетки были округлыми, экспрессировали Mitf и не содержали гранул меланина. Они локализовались в наружном корневом эпителиальном влагалище (включая колбу). Поскольку на препаратах, окрашенных МКА к ферментам меланосом, Туг- и TRP-2-позитивные клетки в наружном корневом эпителиальном влагалище не визуализировались, мы можем утверждать, что выявленные нами Mitf-позитивные клетки - клетки-предшественники меланоцитов.

Рис. 8. М№позитивные клетки (стрелки) в наружном корневом эпителиальном влагалище кожи височной области у плода мужского пола 30 недель гестации (а, б), мужчин 21 (в, г) и 60 (д, е) лет. Ув.: об. 10, ок. 10 (а, в, д); об. 20, ок. 10 (б, е); об. 40, ок. 10 (г). С возрастом количество М№позитивных клеток уменьшается. НКВЭ - наружное корневое эпителиальное влагалище, СЖ - сальная железа.

Мы наблюдали М№позитивные клетки и в эпидермисе. Отождествлять их с малодифференцированными меланоцитами, на наш взгляд неправильно, поскольку в пигментных клетках эпидермиса экспрессируются ферменты ме-ланосом, что является признаком дифференцировки. Исследуя разные срезы,

мы не можем утверждать, что Mitf-позитивные клетки не дадут реакцию на тирозиназу. Однако на настоящий момент, у нас в распоряжении нет методов исследования для подтверждения или опровержения этой гипотезы, поскольку идентификация клеток-предшественников меланоцитов возможна лишь путём применения нескольких дифференцировочных маркёров пигментных клеток на одном гистологическом срезе. Наиболее близко с нашими данными перекликаются результаты исследования Е.К. Nishimura et al. (2005, 2011), которые обнаружили Mitf-позитивные клетки в области колбы волосистой части головы у субъектов в возрасте 20-30 лет. Содержание этих клеток уменьшалось после 30 лет, а после 70 лет они вообще не выявлялись. Микрофотографии малодифференцированных меланоцитов в наружном корневом эпителиальном влагалище представлены также в работе D.J. Tobin (2003). Они идентифицировались с помощью МКА к премеланосомальному антигену gplOO. Возрастная динамика их распределения не приводится.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

нальная активность увеличивается. С возрастом указанные изменения компенсируют физиологическую потерю пигментных клеток в волосяных фолликулах, а суммарная площадь гранул меланина в клетках волосяных луковиц снижается медленнее, чем уменьшается количество активных меланоци-тов. В новом цикле волос пигментные клетки уже отсутствуют, и в волосяных луковицах меланогенез не осуществляется. На наш взгляд, указанные изменения представительства меланоцитов в эпителиально-клеточных структурах кожи в онтогенезе связаны со снижением содержания клеток-предшественников меланоцитов в наружном корневом эпителиальном влагалище. Истощение резервов малодифференцированных меланоцитов, как мы полагаем, приводит к снижению «миграции» в волосяные фолликулы и межфолликулярный эпидермис их потомков.

На определённом этапе дифференцировки клетки-предшественники меланоцитов по мере «продвижения» по наружному корневому эпителиальному влагалищу в эпидермис и волосяные луковицы начинают экспрессиро-вать различный набор ферментов, необходимый для синтеза меланинов, и поэтому становятся фенотипически разными.

Установленные в ходе диссертационного исследовании факты отражают возрастные изменения гистоструктуры кожи в части морфофункциональ-ных изменений меланоцитарной системы. Выявленные показатели распределения меланоцитов в эпидермисе и структурах волосяного фолликула изменяются однонаправлено: минимальные показатели наблюдаются у плодов и у мужчин после достижения 60-летнего возраста, максимальные - в 16-25 лет.

ВЫВОДЫ

1. Распределение меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных луковицах кожи височной области у лиц мужского пола в онтогенезе имеет выраженные возрастные особенности с их максимальным содержанием у подростков и юношей и минимальным - у плодов и в пожилом возрасте.

2. В онтогенезе в межфолликулярном эпидермисе кожи височной области у лиц мужского пола начиная с 20-40 недель гестации отмечается повышение содержания пигментных клеток. Показатель достигает максимума к 16-25 годам и в дальнейшем постепенно снижается.

3. Начиная с внутриутробного периода развития (20-40 недель гестации) происходит постепенное увеличение количества меланоцитов и суммарной площади гранул меланина в волосяных луковицах. Максимальных значений эти показатели достигают к 11-25 годам и в последующем до 35 лет снижаются. В 36-55 лет содержание меланоцитов и пигмента остаётся на одном уровне, в дальнейшем, к 71 году и старше, вновь снижается.

4. Клетки-предшественники меланоцитов локализуются в наружном корневом эпителиальном влагалище (включая колбу); с возрастом наблюдается тенденция к снижению их содержания.

5. Популяция TRP-2-позитивных клеток в межфолликулярном эпидермисе выявляется во всех исследованных возрастных группах, в то время как в волосяных луковицах она отсутствует.

6. Наибольшее количество клеток меланоцитарного дифферона можно выявить в эпидермисе с помощью моноклональных антител к TRP-2, в волосяных луковицах - моноклональных антител к Туг.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Алексеев А.Г. Распределение фолликулярных меланоцитов кожи височной области мужчин в возрасте 20-45 лет // Морфология. - 2010. - Т. 137, № 4. - С. 15.

2. Алексеев А.Г. Возрастные изменения в меланинсодержащих структурах волосяных фолликулов кожи височной области головы у мужчин // Ученые записки Орловского государственного университета. - 2010. - Т. 38, № 4. - С. 165-169.

3. Алексеев А.Г. Методические подходы к изучению фолликулярных меланоцитов кожи височной области у человека // Ученые записки Орловского государственного университета. - 2010. - Т. 38, № 4. - С. 170-173.

4. Алексеев А.Г. Анализ распределения меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе кожи волосистой части головы у мужчин различных возрастных групп //

Ученые записки Орловского государственного университета. - 2011. — Т. 41, № 3. — С. 199-203.

5. Алексеев А.Г. Содержание меланина в фолликулах кожи височной области мужчин в возрастном аспекте // XVIII Российский нац. конгр. "Человек и лекарство": Тез. докл., Москва, 11-15 апр. 2011 г. - М„ 2011. - С. 572.

6. Алексеев А.Г. Содержание Tyr-позитивных меланоцитов в волосяных фолликулах кожи височной области у мужчин // XVIII Российский нац. конгр. "Человек и лекарство": Тез. докл., Москва, 11-15 апр. 2011г. - М., 2011. - С. 572.

7. Алексеев А.Г. Пигментные клетки эпидермиса кожи волосистой части головы у мужчин в онтогенезе // Всероссийская научн. конф. "Регенеративная биология и медицина": Сб. научн. трудов, Москва, 14-15 окт. 2011г. - М.: НИИМЧ РАМН, 2011. - С. 6.

8. Алексеев А.Г., Банин В.В., Ноздрин В.И. Меланоциты кожи // Морфология. -2009. - Т. 136, № 5. - С. 81-89.

9. Алексеев А.Г., Горелова М.В., Жучков С.А. Изучение фолликулярных меланоцитов в коже височной области мужчин в возрастном аспекте // XVII Российский нац. конгр. "Человек и лекарство": Тез. докл., Москва, 12-16 апр. 2010 г. - М., 2010. - С. 564.

10. Алексеев А.Г., Жучков С.А. Способ оценки содержания меланина в эпидермисе // Мат. VI Всероссийской научн. конф. "Бабухинские чтения в Орле", Орёл, 28-29 марта 2007. - Альманах "Ретиноиды". - М.: Изд. ЗАО "Ретиноиды", 2007. - Вып. 25. - С. 75-76.

П.Ноздрин В.И., Горелова М.В., Алексеев А.Г., Банин В.В. Морфологические особенности эпидермиса и волосяных фолликулов кожи височной области мужчин в возрастном аспекте // Морфология. - 2010. -Т. 137, № 4. - С. 143.

12. Алексеев А.Г., Ноздрин В.И. Характеристика фолликулярных и эпидермальных меланоцитов кожи височной области головы у мужчин с 23 недель гестации до 1 года по-стнатального развития // Мат. VIII Всероссийской научн. конф. "Бабухинские чтения в Орле", Орёл, 1-2 июня 2011. - Альманах "Ретиноиды". - М.: Изд. ЗАО "Ретиноиды", 2011. -Вып. 32.-С. 59-62.

13. Алексеев А.Г., Ноздрин В.И. Распределение меланоцитов в базальном слое эпидермиса кожи височной области головы у мужчин в онтогенезе // Морфология. - 2011. -Т. 140,№5.-С. 65.

14.Ноздрин В.И., Алексеев А.Г., Белоусова Т.А. Возрастные особенности представительства меланоцитов в волосяных фолликулах кожи височной области головы у мужчин // Морфология. — 2011. —Т. 139, № 3. - С. 67-72.

Соискатель

А.Г. Алексеев

БЛАГОДАРНОСТИ

Выражаю искреннюю благодарность сотрудникам ЗАО "Ретиноиды" -ведущ. науч. сотр. ст. науч. сотр., доц. Т.А. Белоусовой и зам. директора по научной работе канд. биол. наук. О.И.Лаврик, а также докт. мед. наук, проф., чл-корр.РАМН, зам. руководителя НИЦ БМТ ГНЦ ВИЛАР Россельхо-закадемии В.В. Банину - за обсуждение работы и конструктивные замечания, экспертам и патологоанатомам Бюро судебно-медицинской экспертизы Орловского облздравотдела (рук. - A.M. Лобанов), патологоанатомического отделения Городской больницы им. С.П.Боткина г. Орла (рук. -О.А. Тимошина), эксперту Бюро судебно-медицинской экспертизы №1 г. Москвы Е.В. Колесниковой - за помощь в сборе аутопсийного материала, сотруднику кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии МИ ОГУ доц. С.А. Жучкову и ст. лаб. патологоанатомического отделения Орловской областной клинической больницы Л.В. Маркиной - за помощь в освоении гистологической техники и иммуногистохимических методов.

Подписано в печать 16.10.2011 г. Формат 60 х 84/16. Усл. печ л 1 8

Гарнитура Times New Roman. Бумага тип. Печать цифровая.

Тираж 100 экз. Заказ №203

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного в типографии ЗАО "Ретиноиды" 111123, Москва, ул. Плеханова, д.2/46 стр. 5. Тел./факс: (495) 788-50-14.

Содержание диссертации, кандидата медицинских наук, Алексеев, Александр Геннадьевич

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1.1. Обоснование выбора специальности.

1.2. Актуальность.

1.3. Цель и задачи.

1.4. Положения диссертации, выносимые на защиту.

1.5. Научная новизна.

1.6. Практическая значимость.

1.7. Внедрение.

1.8. Апробация.

1.9. Публикации.

ГЛАВА 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1 .Определение и происхождение меланоцитов.

2.2.Клетки меланоцитарного дифферона.

2.3. Способы идентификации пигментных клеток.

2.4. Распространение и строение.

2.5. Синтез меланина и биогенез меланосом.

2.6. Регуляция функций меланоцитов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Распределение меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах кожи височной области головы у лиц мужского пола в онтогенезе"

1.1. Обоснование выбора специальности

Работа выполнена в соответствии со специальностью 03.03.04 «Клеточная биология, цитология, гистология». Формула специальности: Гистология, цитология, клеточная биология — область науки, занимающаяся исследованием происхождения, строения, развития, функционирования клеток и тканей, их взаимодействия в процессе жизнедеятельности организма, как в норме, так и при различных патологических нарушениях. Области исследований: 1. Изучение закономерностей цито- и гистогенеза, строения и функции клеток и тканей. 2. Изучение закономерностей дифференцировки .клеток и тканей, их физиологической, регенерации и регуляции этих процессов, а также дифференцировки и жизнедеятельности недифференцированных клеток. Отрасль наук: медицинские науки.

В соответствии с Государственным рубрификатором научно-технической информации (ГРНТИ-2007, дата введения - 01.01.2008) выполненная работа относится к разделу 34.41 Морфология человека и животных, подразделу 34.41.02 Общие закономерности морфогенеза, эмбриогенеза и онтогенеза человека и животных (УДК 611.013; 591.4; 591.3).

1.2. Актуальность

Гистологические особенности строения кожи различных участков тела человека представляют значительный интерес, как для теоретической, так и для практической медицины. Фундаментальные работы по особенностям строения кожи человека начали появляться во второй половине 20 века. В числе известных исследователей, занимавшихся морфологией кожи и оставивших после себя крупные работы обобщающего характера, можно назвать И.Г. Железникова (1957, 1958), К.А Калантаевскую (1953, 1965, 1972), Е.А. Загорученко (1954, 1969, 1973), Д.В. Чочуа (1968), З.М. Гетлинг (1972, ю

1983), И.Н. Михайлова (1979), Р.А. Капкаева и др. (1984), В.Е. Соколова (1973, 1988), Е.А. Ефимова (1975), Г.М. Цветкову (1975, 1993, 1999), А.Г.Бабаеву (2009), Р.К.Данилова (2007), J. Bolognia et al. (2003), Т.В. Fitzpatrick'a (2007), D.J. Tobin'a (2003, 2008, 2010). В этих работах, как диссертационного, так и монографического характера, обобщён обширный литературный материал и результаты собственных исследований кожи с учётом возрастных, половых и региональных особенностей. В них приводятся подробные сведения, не утратившие своё информативное значение до настоящего времени, по строению клеточных элементов эпидермиса и его придатков. Однако следует отметить, что в этих работах сведения о пигментных клетках кожи и её придатков изложены фрагментарно или вообще отсутствуют.

Недостаток фундаментальных знаний по вышеизложенным вопросам не позволяет достаточно полно изучить патогенез различных болезней кожи (Д.В. Прошутинская и др., 2006, 2008). В' структуре заболеваемости и смертности населения РФ наблюдается- рост показателей по опухолям кожи (В.В. Анисимов и др., 1995; Г.А. Галил-Оглы и др., 2005). В гистологической литературе остаются неосвященными такие вопросы, как локализация мало-дифференцированных меланоцитов, их дифференцировка и морфофункцио-нальные особенности в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах, также как и особенности развития этого клеточного дифферона в онтогенезе. В частности, без понимания динамики клеточных популяций эпидермиса и его производных в онтогенезе, а также изучения дифферона меланоцитов невозможно понять механизмы формирования одной из самых злокачественных опухолей человека - меланомы [Melanoma 2010 Congress 4-7 November 2010 Sydney Convention and Exhibition Centre Sydney, Australia (Materials) // Pigment Cell & Melanoma Res. - 2010. - Vol. 23. - P. 874-995. Мела-нома кожи волосистой части головы составляет 1-2 % от всех меланом (D. Gan et al., 2010)]. Сведения о цитофизиологических характеристиках меланоцитов в онтогенетическом аспекте необходимы как основа для изучения

11 патогенеза таких заболеваний как синдромы Фогта-Коянаги-Харады и Алез-зандрини. Недостаток знаний о возрастных особенностях и функционировании меланоцитов, в конечном счете, негативно сказывается на рекомендациях по применению дерматотропных лекарственных препаратов с депигмен-тирующим эффектом.

С конца XX века в практику гистологических исследований активно внедряются иммуногистохимические методы исследования с использованием МКА к молекулам различной локализации (ядерным, цитоплазматическим, мембранным и т. д.). Их преимуществом является высокая точность выявления изучаемых структур, поскольку в основу метода положено применение антител, которые избирательно взаимодействуют с конкретным антигеном (белок, гликолипид и т.д.). Современные технологии позволяют выделять и синтезировать МКА в достаточных количествах. Появившиеся в последние годы полимерныехистемы вторичных антител и различные виды хромогенов позволяют достаточно убедительно визуализировать продукт реакции. Всё это делает методы иммуногистохимии соответствующими принципам доказательной медицины, а конкретнее - доказательной морфологии. Пользуясь этими методами, мы получили возможность уточнить и дополнить новыми данными уже устоявшиеся факты и концепции.

Всё это делает актуальным дальнейшее изучение популяций меланоцитов кожи человека в онтогенезе, с учётом её половых и топографических особенностей. Исходя из сказанного были сформулированы цель и задачи настоящего исследования.

1.3. Цель и задачи

Целью настоящей работы стало изучение распределения меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах кожи височной области головы у лиц мужского пола в онтогенезе.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Изучить распределение светлых клеток Массона, тирозиназо (Туг)- и ДОФАхромтаутомеразо (ТКР-2)-позитивных клеток в межфолликулярном эпидермисе височной области у лиц мужского пола.

2. Исследовать содержание меланоцитов, Туг- и ТКР-2-позитивных клеток в волосяных луковицах кожи височной области у лиц мужского пола.

3. Оценить содержание гранул меланина в клетках волосяных луковиц у лиц мужского пола в онтогенезе.

Заключение Диссертация по теме "Клеточная биология, цитология, гистология", Алексеев, Александр Геннадьевич

выводы

1. Распределение меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных луковицах кожи височной области у лиц мужского пола в онтогенезе имеет выраженные возрастные особенности с их максимальным содержанием у подростков и юношей и минимальным — у плодов и в пожилом возрасте.

2. В онтогенезе в межфолликулярном эпидермисе кожи височной области! у лиц мужского пола начиная с 20^40 недель гестации, отмечается повышение содержания пигментных клеток. Показатель достигает максимума к I

16-25 годам и в дальнейшем постепенно снижается.

3. Начиная с внутриутробного периода развития (20—40 недель гестации) происходит постепенное увеличение количества меланоцитов и гранул меланина в волосяных луковицах. Максимальных значений эти показатели достигают к 11-25 годам и в последующем до 35 лет снижаются. В 36-55 лет содержание меланоцитов и- гранул пигмента остаётся на одном уровне, в дальнейшем к 71 году и старше вновь снижается:

5. Популяция< ТКР-2-позитивных клеток в межфолликулярном эпидермисе выявляется во всех возрастных исследованных возрастных группах, в то время как в волосяных луковицах она отсутствует.

6. Наибольшее количество клеток меланоцитарного дифферона можно выявить в эпидермисе с помощью МКА к ТЯР-2, в волосяных луковицах -МКА к Туг.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С возрастом в меланоцитарной системе кожи развивается комплекс морфофункциональных изменений, касающихся содержания и функциональной активности меланоцитов в волосяных фолликулах и межфолликулярном эпидермисе. В антенатальном периоде происходит становление меланогенеза, а количество пигментных клеток в указанных структурах минимально. В постнатальном онтогенезе число пигментных клеток и их активность возрастают параллельно с увеличением толщины пласта клеточного эпидермиса, повышением пролиферативной активности кератиноцитов, заменой пушковых волос длинными. Максимальное количество меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах достигается к 16-25 годам и в последующем число пигментных клеток постепенно снижается. Эти процессы, по всей видимости, обусловлены влиянием нейро-эндокринной, иммунной систем и местного уровня цитокинов в коже. Помимо снижения количества пигментных клеток в волосяных луковицах, происходят адаптивные изменения в оставшихся меланоцитах: они, гипертрофируются, а их функциональная активность г увеличивается. С возрастом указанные изменения компенсируют физиологическую потерю пигментных клеток в волосяных фолликулах, а суммарная площадь гранул меланина в клетках волосяных луковиц снижается медленнее, чем уменьшается количество активных меланоцитов. В новом цикле волос пигментные клетки уже отсутствуют, и в волосяных луковицах меланогенез не осуществляется. На наш взгляд, указанные изменения представительства меланоцитов в эпителиально-клеточных структурах кожи в онтогенезе связаны со снижением содержания клетокI предшественников меланоцитов в наружном корневом эпителиальном влагалище. Истощение резервов малодифференцированных меланоцитов, как мы полагаем, приводит к снижению «миграции» в волосяные фолликулы и межфолликулярный эпидермис их потомков.

На определённом этапе дифференцировки клетки-предшественники меланоцитов по мере «продвижения» по наружному корневому эпителиальному влагалищу в эпидермис и волосяные луковицы начинают экспрессировать различный набор ферментов, необходимый для синтеза меланинов, и поэтому становятся фенотипически разными.

Установленные в ходе диссертационного исследовании факты отражают возрастные изменения гистоструктуры кожи в части морфофункциональных изменений меланоцитарной системы. Выявленные показатели распределения меланоцитов в эпидермисе и структурах волосяного фолликула изменяются однонаправлено: минимальные показатели наблюдаются у плодов и у мужчин после достижения 60-летнего возраста, максимальные - в 16-25 лет.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Алексеев, Александр Геннадьевич, Москва

1. Автандилов Г.Р. Введение в количественную патологическую морфологию. — М.: Медицина, 1980, - 216 с.

2. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия; — М.: Медицина, 1990.-383 с. .3: Анисимов В.В., Вагнер Р.И., Барчук А.С. Меланома кожи. Часть 1. Эпидемиология, этиология, патогенез, профилактика. — СПб.: Наука, 1995. -151 с. '

3. Бабаева А.Г. Регенерация: факты и перспективы. М.: Изд. РАМН, 2009. -336 с.

4. Бабаянц Р.С., Лоншаков Ю.И. Расстройства пигментации кожи. М.: Медицина, 1978.-144 с.

5. Банин В.В., Быков В.Л. (ред.) Международные термины по гистологии и цитологии человека с официальным списком русских эквивалентов М.: ГЭОТАР-МЕДИА, 2009 - 272 с.

6. Барабой В.А. Структура, биосинтез меланинов, их биологическая роль.и переспективы применения // Успехи совр. Биол. — 2001. № 1, С. 3646.

7. Бочаров Ю.С. Миграция меланобластов в коже плодов человека // Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 1960. - Т. 3. - С. 57-59.

8. Бочаров Ю;С. Об источнике «светлых клеток» в эпидермисе человека / Докл. АН СССР. 1956. - Т.109. - С. 667-669.

9. Василевский В.К., Жеребцов Л.Д., Бремзен А. О механизме формирования цвета кожного покрова человека // Вестник АМН СССР: -1978-№ 12.-С. 44-57.

10. Василевский В.К., Жеребцов Л.Д., Спичак А.Д., Феоктистов С.М1 Цвет и морфологические особенности кожного покрова у людей различныхрасовых групп // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 1988. № 10. - С. 495-498.

11. Василевский В.К., Сёмкин В.И., Жеребцов Л.Д., Михайлов И.Н. Первичная и вторичная меланиновая пигментация кожного покрова человека // Вопросы антропологии. — 1979. № 62. — С. 76-83.

12. Войткевич A.A. Меланоциты, и гормонология пигментных реакций // Успехи совр. биол. 1966. - Т. 61, № 3. - С. 471-490.

13. Воротеляк Е.А., Терских В.В. Стволовые клетки эпителиальных тканей В кн.: Биология стволовых клеток и клеточные технологии // Под ред. Пальцева М.А. - М-.: Изд. Медицина, Шико 2009. Т. 2., Гл. 3 - С. 53-76.

14. Гетлинг З.М., Айвазян A.A. Особенности ультраструктуры эпидермиса нормальной кожи детей // Вестн. дерматол. и венерол. 1972. -№7.-С. 34-39.

15. Гетлинг З.М., Качахидзе Д.А. Возрастные особенности ультраструктуры кожи долгожителей // Вестн.'дерматол. 1983. - № 11. -С. 18-23.

16. Горелова М.В. Направление изменения толщины эпидермиса кожи волосистой части головы мужчин1 с учётом» пролиферации кератиноцитов // Ученые записки Орловского государственного университета. -2010. Т. 36, № 2. - С. 150-155.

17. Горпинич И.В., Ноздрин В.И. Морфофункциональные изменения волос при их смене // Морфология, 2007. Т. 132, № 5. - С. 7-17.

18. Горпинич И.В., Ноздрин В.И. Стволовые клетки волосяного фолликула (краткий обзор) // В сб.: Ретиноиды. М.: изд. ЗАО "Ретиноиды", 2006.-Вып. 24.-С. 95-99.

19. Данилов Р.К. Раневой процесс: гистогенетические основы. -СПб.: ВМедА им. С.М. Кирова, 2007. 380 с.

20. Дерматоонкология / Под. ред. Галил-Оглы Г.А., Молочкова В.А., Сергеева Ю.В. М.: Медицина для всех, 2005.-872 с.

21. Ефимов Е.А. Посттравматическая регенерация кожи. М.: Медицина, 1975.-167 с.

22. Железников И.Г. Гистологическое строение и топографические особенности кожи в раннем детском возрасте // Известия АН Казахской ССР. Серия медицина и физиология. 1957. - Вып. 1(8). - С. 63-80.

23. Железников И.Г. Топографические особенности гистологического строения кожи и её терморегуляторная функция у детей до семи лет. Автореф. дис. канд. мед. наук. Алма-Ата, 1958. — 16с.

24. Жучков С. А. Влияние 13-цис-ретиноевой кислоты на* пролиферацию и дифференцировку кератиноцитов крыс: Автореф. дис. канд. мед. наук. М., 2007 г. - 25 с.

25. Забненкова О.В. Патология меланогенеза. Современные методы коррекции гиперпигментаций // Вестн. дерматол. и венерол. 2007. - № 5. -С. 78-78.

26. Загорученко Е.А. Эмбриональное развитие и топографическаягистология кожи человека: Автореф. дис.докт. мед. наук. Москва, 1973.-32 с.

27. Зайцев В.М., Лифляндский В.Г., Маринкин В.И. Прикладная медицинская статистика СПб.: изд. «Фолиант», 2003. - 432 с.

28. Ильина A.B., Васильева H.H. Строение кожи // Многотомное руководство по патологической анатомии. М.: Медгиз, 1963. - Т. 1. -С.231-241.

29. Калантаевская К.А. К вопросу о развитии и морфологии волос у человека // Вестн. венерол. и дерматол 1953. - № 6. - С. 23-31.

30. Калантаевская К.А. Морфология и физиология кожи человека. — Киев: Здоров'я, 1965. 296 с.

31. Калантаевская К.А. Морфология и физиология кожи человека. — Киев: Здоров'я, 1972. — 267 с

32. Калантаевская К.А., Кожевников В.П. Кожа // Бол. мед. энц., 3-е V изд'., М.: Изд. Сов. энциклопед. 1982, т. 11 С. 20-27.

33. Капкаев P.A., Цветкова Г.М., Гетлинг З.М. Электронная микроскопия нормальной кожи человека: Атлас — Т.: Медицина, 1982. 184

34. Кичигина Т.Н., ГрушинВ.Н., Беликова И.С., МяделецО.Д. Меланоциты: строение, функции, методы выявления, роль в кожной патологии // Вестник Витебского государственного медицинского университета. 2007. - Т. 6, № 4. - С. 5-16.

35. Клишов A.A. Пигментные клетки // Бол. мед. энц., 3-е изд., М.: Изд. Сов. энциклопед. 1982, т. 19 с. 193-194.

36. Кожевников В.П. анатомия, и гистология кожи в кн. Многотомное руководство по дерматовенерологии : руководство / ред. С. Т. Павлов. Л.: Медгиз. Т.2 : Кожные болезни. - 1961. - 480 с.

37. Кошевенко Ю.Н. Витилиго. М.: Изд. Космет. и медиц., - 2002, 644 с.

38. Крутых Е.Г. Эпидермальные стволовые клетки (краткий обзор) // Альманах "Ретиноиды". М.: ЗАО "Ретиноиды", 2006. - Вып. 24. - С. 105109.I

39. Леонтюк A.C., Слука Б.А. Основы возрастной гистологии. Мн.: Высш. шк., 2000 - 416 с.

40. Лоншаков Ю.И. Влияние рентгеновского излучения на пигментные клетки кожи. В кн. Вопросы радиобиологии и биологического

Информация о работе

Алексеев, Александр Геннадьевич
кандидата медицинских наук
Москва, 2011
ВАК 03.03.04

Диссертация

Распределение меланоцитов в межфолликулярном эпидермисе и волосяных фолликулах кожи височной области головы у лиц мужского пола в онтогенезе - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы