Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Структурно-функциональная реорганизация секреторных экзокриноцитов (клеток Клара) и альвеолоцитов 2 типа при воздействии дестабилизирующих факторов и при хронической обструктивной болезни легких
ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология
Автореферат диссертации по теме "Структурно-функциональная реорганизация секреторных экзокриноцитов (клеток Клара) и альвеолоцитов 2 типа при воздействии дестабилизирующих факторов и при хронической обструктивной болезни легких"
На правах рукописи
Боркина Анна Николаевна
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РЕОРГАНИЗАЦИЯ СЕКРЕТОРНЫХ ЭКЗОКРИНОЦИТОВ (КЛЕТОК КЛАРА) И АЛЬВЕОЛОЦИТОВ 2 ТИПА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ И ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ
03.00.25 Гистология, цитология, клеточная биология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
I 003451В64
Оренбург-2008 г
003451664
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального обучения «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному
развитию»
Официальные оппоненты: Доктор медицинских наук, профессор
Брюхин Геннадий Васильевич Кандидат медицинских наук, доцент Кривонос Владимир Андреевич.
Цедущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального обучения «Московский государственный медико-стоматологический университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Защита диссертации состоится
р ^ 2008 г. в Ю00
часов на заседании диссертационного совета Д 208.066.04 при Оренбургской государственной медицинской академии по адресу: 460000, г. Оренбург, ул. Советская 6, зал заседаний Ученого совета.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургской государственной медицинской академии.
Научный руководитель: Доктор медицинских наук, профессор
Полякова Валентина Сергеевна
Научный консультант: Заслуженный деятель наук РФ,
доктор медицинских наук, профессор Коц Яков Иосифович
Автореферат разослан
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор
Шевлюк Николай Николаевич
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
С момента описания Максом Клара в эпителии периферических воздухоносных путей человека клеток с отличительными цитоплазматическими гранулами прошло более 70 лет (Clara M., 1937). Однако до настоящего времени сведения по локализации этих клеток в эпителиальной выстилке легких человека противоречивы, а об их количественной характеристике при патологических процессах чаще судят по уровню специфического для этих клеток СС-16 белка, выявляемого в бронхоальвеолярных смывах, сыворотке крови (Bernard A.M. et al., 1992; Singh G. Et al., 1997). Уровень последнего снижен y шахтеров, курильщиков (Bernard A.et al., 1994), при бактериальной пневмонии (Nomori H.et al., 1995). Имеются единичные иммуноцитохимические исследования по выявленияю клеток Клара в бронхиолярном эпителии легких людей, не имеющих легочной патологии (Boers J.E. et al., 1999; Shijubo N. et al., 1997). Сведения о структурной реорганизации этих клеток при курении и ее зависимости от стажа курения отсутствуют.
В последние годы повсеместно отмечается тенденция к увеличению частоты хронических обструктивных заболеваний легких, из которых основным являются хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). Одним из основных этиологических факторов ХОБЛ является курение. В России число больных хроническими обструктивными заболеваниями легких превышает 11 млн., число курящих составляет 50% населения. Летальность от хронических обструктивных болезней легких занимает 4-е место, составляя около 4% среди всех причин смерти в общей популяции (Чучалин А.Г., 2003).
Ведущая роль в развитии хронических обструктивных заболеваний легких принадлежит воспалению, оксидативному стрессу, дисбалансу протеаз и антипротеаз (Черняев А.Л., Самсонова М.В., 2004). В процессе эволюции выработались клеточные и гуморальные системы защиты против медиаторов воспаления, которые определяют кинетику и исход этого процесса. В последнее время появились сведения о противовоспалительных свойствах секрета клеток Клара, играющих роль в противовоспалительной защите легкого (Романова Л.К., Горячкина В.Л., 1999; Massaro G.D., 1989). Секреторные низкомолекулярные белки клеток Клара, выявляемые как в бронхоальвеолярной лаважной жидкости, так и в сыворотке крови, являются ингибиторами лейкоцитарных протеаз и цитокинов (Dierynck J. et al., 1995), подавляют активность фосфолипазы А2, которая способствует хемотаксису фибробластов и развитию фиброза (Lesur О. et al., 1995). Структурно-функциональная реорганизация клеток Клара при ХОБЛ не изучена, хотя имеются многочисленные исследования, посвященные
анализу патоморфологических изменений в легких при различных обструктивных заболеваниях, раскрывающие особенности структурно-функциональной реорганизации клеточных элементов стенки бронхов разного калибра(Ерохин В.В., 1987; Романова JI.K., 1987; Полосухин В.В., 1997; Черняев A.JL, 1998; Соколов Е.И. с соавт., 2000; Волкова Л.И. с соавт., 2002; Чернеховская Н.Е. с соавт., 2007).
Гистофизиология респираторного отдела зависима от состояния сурфактанта. В образовании последнего участвуют два вида секреторных клеток: альвеолоциты 2-го типа и клетки Клара, в которых экспрессируется М-РНК для апопротеинов А и В альвеолярного сурфактанта (Phelps D.S., Floros J., 1988; Broers J.Z., et al., 1992). Альвеолоциты 2-го типа детально изучены у человека без легочной патологии и экспериментальных животных (Kauffman Sh., 1980, Crapo S. et al., 1982, Williams M. 1977, 1984, Possmayer F., 1984, Zeltner T.B. et al., 1987, Романова JI.K., 1966, 1984, 1987, Ерохин В.В., 1996), однако их субмикроскопическая реорганизация при хронических обструктивных заболеваниях легких не изучена.
Имеются сведения, что клетки Клара являются «цитоэкологическим форпостом» легких (Plopper С. et al., 1991; Романова Л.К., 2000). Под воздействием различных химических агентов, поступающих из воздушной среды, происходят существенные изменения структуры и функции легких (Зислин Д.М., Стерехова Н.П., Серденко М.М. с соавт., 1992; Асфандияров Р.И. с соавт., 1995; Величковский Б.Т., 2001; Полякова B.C., 2003). Контакт человека с сероводородсодержащим газом происходит во многих отраслях промышленности: газоперерабатывающей, нефтяной, в производстве вискозы, бумаги, в кожевенной промышленности и в сельском хозяйстве. В настоящее время имеются немногочисленные исследования по влиянию на ткани легкого сероводородсодержащих природных газов Оренбургского и Астраханского месторождений (Серденко М.М. с соавт., 1992; Асфандияров Р.И. с соавт., 1995; Полунин И.Н. с соавт., 1999; Боев В.М., Сетко Н. П. ,2001; Полякова B.C., 2003, 2006). При экспериментальном исследовании тканей легкого крыс авторы уделяли большое внимание элементам аэрогематического барьера и эпителиальной выстилке внутрилегочных бронхов. Структурная реорганизация клеток, являющихся «цитоэкологическим форпостом» при воздействии сероводородсодержащих газов не изучена.
Таким образом, до сих пор имеются противоречивые сведения о локализации клеток Клара у человека, нет сведений об их структурно-функциональной характеристике у людей с различным стажем курения. Не исследована структурно-функциональная реорганизация клеток Клара и альвеолоцитов 2 типа, совместно участвующих в поддержании гомеостаза в респираторном отделе легких при хронической обструктивной болезни легких и при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси.
Цель исследования: Изучить локализацию и структурно-функциональную реорганизацию клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа при воздействии дестабилизирующих факторов и ее особенности при хронической обструктивной болезни легких.
Задачи исследования
1. Изучить локализацию и морфо-функциональную характеристику клеток Клара в зрелом периоде онтогенеза человека.
2. Выявить зависимость структурно-функциональной реорганизации клеток Клара человека от стажа курения.
3. Изучить морфо-функциональную характеристику клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа у людей с хронической обструктивной болезнью легких.
4. В условиях эксперимента выявить особенности структурно-функциональной реорганизации секреторных клеток Клара и альвелоцитов 2-го типа при различной продолжительности воздействия сероводородсодержащей газовой смеси.
Научная новизна исследования
Впервые в рамках одного исследования нами выявлена локализация, структурно-функциональная характеристика секреторных клеток Клара в зрелом периоде онтогенеза человека и показана зависимость морфофункциональных параметров этих клеток от стажа курения. Выявлен критический период - стаж курения 10 пачек-лет, когда при отсутствии нарушения функциональных легочных проб появляются морфологические изменения в виде минимального фиброза, выявляемого преимущественно на субмикроскопическом уровне.
Впервые дана структурная реорганизация клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа при хронической обструктивной болезни легких и при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси.
Практическая значимость работы
Результаты работы создают теоретическую основу для расширения представлений о роли клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа в поддержании тканевого гомеостаза в эпителиальной выстилке респираторного отдела легких и их значении в патогенезе хронической обструктивной болезни легких. В дальнейшем они могут быть использованы в разработке методических рекомендаций по коррекции сдвигов в деятельности секреторных клеток респираторного отдела легкого.
Выводы данного исследования могут быть использованы при разработке профилактических мер защиты организма от воздействия сероводородсодержащей газовой смеси, а также внесут свой вклад в организацию эффективной борьбы с табакокурением.
Внедрение
Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедрах гистологии, цитологии и эмбриологии, патологической анатомии Оренбургской государственной медицинской академии, на кафедре профилактической медицины Оренбургского государственного университета, а также в просветительской работе с медицинским персоналом и больными пульмонологического отделения ММУЗГКБСМП№1.
Апробация работы и публикации
По материалам исследования опубликовано 11 работ.
Основные положения диссертации докладывались, обсуждались и публиковались в материалах: VI Межрегиональной научно-практической конференции врачей Приволжско-Уральского военного округа «Актуальные вопросы военной и практической медицины» (Оренбург, 2005); Межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы внутренних болезней: традиционные и психосоматические подходы» (Челябинск, 2006); Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии» (Белгород, 2006); I Международной (X Всероссийской) Пироговской студенческой научной медицинской конференции «Современные технологии в акушерстве и гинекологии» (Москва, 2006); VIII конгресса Международной ассоциации морфологов в научно-теоретическом медицинском журнале «Морфология» (Орел, 2006); конференции, посвященной 70-летию Тверской государственной медицинской академии и 100-летию профессора И.С. Кудрина (Тверь, 2006); конференции Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова «Актуальные проблемы учения о тканях» (Санкт-Петербург, 2006); Российской научно-практической конференции « Новые технологии микрохирургии глаза (проблемы доказательной медицины)» (Оренбург,2006); Всероссийской научно-практической
патологоанатомической конференции «Актуальные проблемы патологоанатомической службы муниципальных учреждений здравоохранения. Вопросы экологической патологии. Современные методы морфологической диагностики в патологоанатомической практике» (Миасс, 2008).
Основные положения, выносимые на защиту
1. Во взрослом периоде онтогенеза человека секреторные экзокриноциты (клетки Клара) обнаруживаются в терминальных и респираторных бронхиолах. В респираторных бронхиолах иммуноцитохимически они выявляются в большем количестве.
2. С возрастом количество клеток Клара в респираторных и терминальных бронхиолах у человека уменьшается, количественное их уменьшение больше зависимо от стажа курения.
3. При хронической обструктивной болезни легких наблюдается достоверное снижение числа клеток Клара и зависимая от стажа курения их структурная реорганизация и альвеолоцитов 2-го типа.
4. При воздействии сероводородсодержащей газовой смеси реакция клеток Клара и секреторных альвеолоцитов 2-го типа оказывается сопряженной и однонаправленной, что подтверждается выявленным в этих клетках умеренным стимулирующим метаболическим эффектом, проявляющимся в расширении внутриклеточных компарментов, участвующих в процессах биотрансформации ксенобиотиков (это касается клеток Клара) и активизации процессов выработки сурфактанта альвеолоцитами 2-го типа.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 121 страницах машинописи и состоит из введения, обзора литературы, раздела «Материалы и методы исследования», главы «Результаты собственных исследований», обсуждения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 4 таблицами, 55 рисунками. Библиография включает 49 отечественных и 92 зарубежных источников литературы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования
Материалом для исследования служили кусочки легочной ткани, взятой от 68 человек при оперативных вмешательствах на органе (58 биопсий)1 и в ходе судебно-медицинских вскрытий (10 аутопсий) лиц без легочной патологии, скончавшихся при дорожно-транспортных происшествиях, вследствие ножевых и огнестрельных ранений. Выделены две группы наблюдения: первая группа - больные с хронической обструктивной болезнью легких - 40 человек и вторая - контрольная группа - 28 человек без легочной патологии. При разделении людей на возрастные группы использовалась возрастная периодизация Аршавского А.И.(1975). Все исследуемые пациенты относились к взрослому периоду онтогенеза человека (возраст от 21 до 60 лет), в котором автор возрастной периодизации выделил два подпериода: первый, включающий возрастную группу с 21 до 35 лет, и второй - от 35 лет до 60 лет. Характеристика исследуемых групп представлена в таблице №1.
Биопсия легочной ткани при оперативных .вмешательствах проводилась с добровольного согласия больных. Для исследования отбирались пациенты, страдающие хронической обструктивной болезнью легких (СОЬО,2003,2006). Диагноз ХОБЛ устанавливали в соответствии с
1 Выражаю искреннюю благодарность за помощь в наборе материала заведующему торакальным отделением ММУЗГКБСМП №1г. Оренбурга Косолобову H.H. и сотрудникам отделения.
клинико-функциональными, лабораторными и инструментальными критериями. (Чучалин А.Г. 2003).
Таблица 1.
Количественная характеристика исследуемых групп людей в
зависимости от пола, возраста и стажа курения_
№ Группы исследования Число исследуемых людей в двух подпериодах зрелого периода онтогенеза Число курильщиков в двух подпериодах зрелого периода онтогенеза Стаж курения в двух подпериодах зрелого периода онтогенеза (М±т пачек-лет)
1-ый 2-ой 1-ЫЙ ( 2-ой 1-ый 2-ой
1 Больные с ХОБЛ муж 5 27 5 28 16,0±2,0 34,2±3,5
жен 0 8 0 0 0 0
2 Контрольная группа (люди без легочной патологии) муж 8 8 6 7 6,0±1,5 15,0±2,0
жен 6 6 0 0 0 0
3 Всего 21 47 11 34
У исследуемых выяснялся анамнез курения и определялся индекс курящего человека (ИК) согласно рекомендациям ERS (1995). ИК=количество сигарет, выкуриваемых в день, умноженное на стаж курения в годах, деленное на 20 (пачек-лет).
Для изучения структурной реорганизации секреторных экзокриноцитов (клеток Клара) и альвеолоцитов 2 типа в условиях неблагоприятного воздействия воздушной среды проведен эксперимент на животных. В условиях эксперимента исследованы легкие 15 белых беспородных половозрелых крыс-самцов, подверженных воздействию сероводородной газовой смеси, содержащей 10 мг\м"" H2S по 1 часу ежедневно на протяжении 14 дней и 1 месяца. Для эксперимента была использована камера Гельдинскольда, в которую с помощью компрессора подавали газовую смесь (сероводородсодержащий природный газ+воздух). При проведении эксперимента соблюдали «Правила проведения работ с использованием лабораторных животных». Контрольную группу животных (15 крыс) ежедневно на 1 час в течение 14 дней и 1 месяца помещали в эту же камеру и подавали в нее чистый воздух. Материал для исследования (фрагменты легких) забирали у крыс после декапитации их под нембугаловым наркозом (40 мг/кг) сразу после последнего воздействия и через неделю после месячного ежедневного одночасового воздействия. Материал от исследуемых групп людей и экспериментальных животных изучен на световом и электронно-микроскопическом уровнях.
Гистологические методы. Для световой микроскопии материал помещали в 10% нейтральный формалин и фиксировали при комнатной температуре в течение суток, и после обезвоживания в спиртах с возрастающей концентрацией заливали парафином. Парафиновые срезы толщиной 6-7 мкм подвергали окраске гематоксилином Майера и эозином. Гликоген и нейтральные полисахариды выявляли перйодат-Шифф-реакцией по методу Мак-Мануса-Хочкисса (Пирс Э., 1962). Для выявления белка использована окраска по Даниэли (Пирс Э., 1962).
Иммуноцитохгшический метод. На парафиновых срезах, помещенных на стекла Super frost plus, с использованием набора реактивов для иммуногистохимии (система детекции Ultra Tech-HRP, хромогенный субстрат Ultra Tech DAB и поликлональные кроличьи антитела к человеческому протеину CCI6. клеток Клара) идентифицировали клетки Клара согласно протоколу фирм производителей (BioVendor, Czech Republic; Beckman Coulter, France).
На парафиновых срезах, помещенных на стекла Super frost plus, с использованием набора Apoptag (Plus Peroxidase in situ Apoptosis Detection Kit-S 71010) идентифицировали фрагментированную ДНК согласно протоколу фирмы производителя (Intergen, USA) в эпителиоцитах легких.
Электронно-микроскопический метод. Для ультрамикроскопического исследования материал фиксировали в 2,5% растворе глютарового альдегида и 1% растворе четырехокиси осмия по Millonig (1961), затем обезвоживали в растворах ацетона с возрастающей концентрацией и заливали смолой ЭПОН-812 (Уикли, 1975). Полутонкие срезы (1 мкм) окрашивали метиленовым синим и основным фуксином по прописи Sato и Shamoto (1973), ультратонкие срезы подвергали двойному контрастированию растворами уранилацетата и цитрата свинца по Reynolds (1963). Исследование ультратонких срезов и их фотографирование производилось в электронном микроскопе ЭМВЮОАК при увеличении от х 4000 до X 40000.
Морфометрический метод. На световом уровне на препаратах с использованием иммуноцитохимической окраски производили подсчет клеток Клара в эпителиальной выстилке респираторных и терминальных бронхиол и определяли их относительное процентное содержание (подсчет производили среди 500 эпителиальных клеток в пласте). С помощью окуляр-линейки измеряли диаметры ядер, высоту и ширину клеток Клара для определения их площадей и. вычисления ядерно-цитоплазматического отношения (ЯЦО). На электроннно-микроскопических снимках при увеличении 50000 с применением точечной и квадратной сеток производили подсчет количества свободных рибосом на условной единице площади (0,01 мкм") цитоплазмы клеток Клара. На 1 мкм длины кариолеммы клеток Клара подсчитывали количество ядерных пор. На электронномикроскопических
снимках с помощью программы «Scion Image» измеряли диаметр цистерн эндоплазматической сети в клетках Клара.
На электрономикроскопических снимках срединных срезов альвеолоцитов 2-го типа при увеличении 20000 с помощью произвольной тест системы (сетка) определяли относительную объемную плотность осмиофильных пластинчатых телец и митохондрий (Автандилов Г.Г., 1990).
Статистический метод. Статистическая обработка количественных данных, построение таблиц произведена на ПЭВМ Pentium IV с использованием пакета программ «Statistica 6,6 for Windows» и программного пакета «MS Excel 2003». Производили подсчет среднеарифметических значений абсолютных и относительных величин (М), ошибок средних величин (ш) и стандартных отклонений (s). Достоверность различий сравниваемых показателей определяли' по t-критерию Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Известно, что эпителиальные ткани позвоночных животных, выполняя пограничную функцию между внешней и внутренней средой организма (Хлопин А.Г.,1946; Заварзин А.А.,1953; Лазаренко Ф.М., 1959; Кнорре А.Г.,1971; Клишов А.А.,1984), принимают участие в поддержании его гомеостаза (Меерзон Ф.3.,1981; Саркисов Д.С. с соавт.,1982).
Барьерная функция эпителиального пласта со временем (в фило- и онтогенезе) приобретает ряд специфических механизмов, свойственных конкретному органу или ткани, определяемых выполняемыми ими функциями ( Антипчук Ю.П., Соболева А.Д., 1976). Механическая преграда от внешней среды эпителиальным барьером, достигаемая его непрерывностью, дополняется другими механизмами защиты в виде ресничек, химических продуктов в секрете и других приспособлений.
По мере совершенствования технических возможностей исследований, наши знания в устройстве структурной организации клеточных элементов эпителиальных барьеров, пополняются новыми сведениями, свидетельствуя о сложности их строения и возможностях функционирования в обычной среде обитания и при ее изменениях.
Морфо-функциональная характеристика секреторных клеток Клара в бронхиолярном эпителии легких здорового взрослого человека
Несмотря на то, что уже прошло более 70 лет с момента описания Максом Клара в эпителии периферических воздухоносных путей человека клеток, не имеющих ресничек, секретирующих по апокриновому типу неслизистые вещества, до сих пор имеются противоречивые сведения по локализации этих клеток в эпителиальной выстилке легких человека. Это
объясняется немногочисленностью исследований по
иммуноцитохимической визуализации этих клеток (Shijubo N., Y. et al., 1997; Boers J.E. et al., 1999), обозначенных в современной гистологической номенклатуре как секреторные бронхиальные экзокриноциты. В научной литературе их чаще называют клетками Клара.
Как следует из наших исследований клетки Клара в зрелом периоде онтогенеза человека, выявленные иммуноцитохимически по специфическому для этих клеток CCI6 белку, имеются как в терминальных, так и респираторных бронхиолах, что совпадает с исследованиями других авторов (Shijubo N., Y. et al.,1997; Boers J.E. et al., 1999). Однако они противоречат данным Plopper С. G. et al. (1991): обнаружившим клетки Клара у человека только в респираторных бронхиолах. Нами показано, что у всех исследованных групп людей в респираторных бронхиолах относительное количество клеток Клара большее, чем в терминальных бронхиолах, что совпадает с результатами Boers J.E. et al. (1999). Однако наши количественные показатели относительного содержания клеток Клара отличаются от представленных цитируемым автором. Вероятно, это различие результатов связано с тем, что из 7 исследуемых ими пациентов- 6 были некурящими.
Исследуемая нами группа людей без легочной патологии была ранжирована по возрасту, полу и стажу курения. У некурящих женщин первого подпериода зрелого возраста (с 21 года до 35 лет) и у мужчин этого же подпериода достоверных различий в количестве выявленных клеток Клара нет, если ИК не превышает 10 пачек-лет (рис.1). По мере увеличения возраста в онтогенезе человека (с 35 до 60 лет) количество клеток Клара уменьшается (Рис.1).
Количество последних уменьшается как в респираторных, так и терминальных бронхиолах. Уменьшение их количества, на наш взгляд, имеет значительную связь со стажем курения. Факт уменьшения количества клеток Клара у курильщиков известен (Bernard A. M. et al., 1992, 1994; Shijubo N., Y. et al., 1997), но он основан на обнаружении снижения уровня секреторных низкомолекулярных белков СС10, СС16, Р1, выявляемых в сыворотке крови и бронхоальвеолярных смывах. Снижение уровня сывороточного белка CCI6 у курильщиков коррелировало со стажем курения по данным Bernard A. M. et al. (1994). По сведениям указанных авторов этот показатель снижался в среднем на 15% на каждые 10 пачек-лет.
□ терминальные бронхиолы ЕЗреспираторные бронхиолы
Рис I Содержание клеток Клара в эпителиальное выстилке бронхиол н зрелом периоде онтогенеза человека (в %).
По оси ординат - % содержание СС-16-поЗитяв«ых клеток.
По оси абсцисс - исследуемые группы люден, не имеющих легочной патологии:
1 - Некурящие женщины первого под период а зрелого возраста
2 - некурящие женщины второго под период а зрелого возраста
3 — куряшне мужчины первого под периода зрелого возраста с ИК до 10 пачек-
лет
4 - курящие мужчины второго подпериода зрелого возраста с ИК более 10
пачек-лет (10-! 5 лачек-лет).
Вертикальные отрезки - значение стандартной ошибки
• - различия достоверны при уровне значимости р < 0,05
Нами впервые показано, что снижение относительной численности клеток Клара (т.е. самой су бстр ат-продуцирую щей структуры) на каждые 10 пачек-лет составляет 8,7% . При этом количество клеток Клара в терминальных бронхиолах уменьшается на 6,4% , в респираторных бронхиолах на 11%. Выявленное нами меньшее в процентном плане снижение относительного числа CCI6 - позитивных клеток на каждые 10 пачек-лет по сравнению с показателями уровня сывороточного белка CCI6, представленными Bernard А. М. el at. (1994), по нашему мнению связано с пролиферативной активностью клеток Клара. V людей без легочной патологии, по данным Boers J,E. et al. (1999), их вклад в прояиферативную активность эпителия составляет: 15% - в терминальных бронхиолах и 44% - в респираторных бронхиолах. Во время митоза, выявленного нами на субмикроскопическом уровне в клетке Клара сохраняются секреторные гранулы. Мы полагаем, что о количестве
секреторных клеток Клара нельзя судить по уровню выявляемого в сыворотке и бронхоальвеолярных смывах специфичного для этих клеток белка. При меньшем стаже курення клетки Клара имеют большую возможность восстановиться для выполнения основных возложенных на них функций.
По нашим результатам исследования ИК равный 10 пачек-лет является критическим, так как отсутствии рентгенологической картины легочной патологии и оптимальных показателях функциональных легочных проб в легком человека при этом стаже курения уже наблюдается минимальный фиброз, выявляемый как на световом, так и на субмикроскопическом уровнях. Низкомолекулярные белки клеток Клара являются ингибитором активности фосфолипазы А2 и тем самым снижают активность хемотаксиса фибробластов и препятствуют развитию фиброза (Lesur О. et al.,1995). Выявленный нами факт уменьшения количества клеток Клара в эпителиальной выстилке, уменьшения объема их цитоплазмы, а следовательно и уменьшения выработки ими белков - и является причиной развивающегося фиброза.
Нами установлено, что форма клеток Клара в зрелом периоде онтогенеза человека без легочной патологии в респираторных бронхиолах преимущественно низкопризматическая или кубическая, в терминальных бронхиолах - цилиндрическая, что подтверждается исследованиями Романовой Л.К., Горячкиной В.Л. (1999), Plopper С. G. et al. (1991). В противовес утверждениям Plopper С. G. et al.(1991), что приматы являются идеальной моделью человеческих легких , что респираторные бронхиолы индийской макаки представлены только клеткам, ультраструктурно идентичными клеткам Клара человека, нами установлено, что низкий призматический эпителий респираторных бронхиол человека представлен клетками, снабженными ресничками и клетками Клара. В этом плане наши сведения согласуются с исследованиями Boers J.E. et al. (1999) . В отличие от клеток Клара, выявленых в легком кроликов, крыс, мышей (Романова Л.К., 2000; Plopper С. G. et al., 1991), в обнаруженных нами клетках Клара у человека в зрелом периоде онтогенеза апикальная часть незначительно выступает в просвет бронхиол. Эти данные подтверждаются другими авторами (Романова Л.К., Горячкина В.Л. , 1999), отмечающими, что только в период новорожденности у человека клетки Клара значительно выступают в просвет бронхиол, а у ребенка 1,5 лет и взрослых людей выступающая в просвет бронхиол часть клетки невысокая.
При субмикроскопическом исследовании нами установлено, что в апикальной части клеток Клара терминальных бронхиол человека располагаются редкие невысокие микроворсинки. На боковых поверхностях клеток расположены замыкательные контакты, десмосомы и интердигитации, с помощью которых они связаны с реснитчатыми клетками. В респираторных бронхиолах клетки Клара у человека без
легочной патологии в зрелом периоде онтогенеза менее прочно связаны с реснитчатыми клетками. Десмосомальные контакты между ними встречаются крайне редко. Форма клеток Клара в респираторных бронхиолах низкопризматическая или кубическая. В цитоплазме обнаруживаются электронно-плотные гранулы округлой формы размером 0,38±0,05 мкм. Вокруг ядра располагается гранулярная эндоплазматическая сеть. Митохондрии распределяются по цитоплазме равномерно. Аппарат Гольджи умеренно развит. Описание выявленных нами на субмикроскопическом уровне клеток Клара у человека совпадает с идентичными сведениями других авторов (Романова Л.К., Горячкина В.Л.,1999). В цитоплазме клеток Клара респираторных бронхиол человека мы обнаружили микрофилламентозные структуры палочковидной формы. Они были описаны ранее в клетках Клара крыс (Полякова B.C., 2003; Plopper С. G. et al., 1991), но функция их до сих пор не ясна.
Структурно-функциональная реорганизация секреторных клеток Клара и альвеолоцитов 2 типа при хронической обструктивной болезни легких
Ведущая роль в развитии хронической обструктивной болезни легких принадлежит воспалению, оксидативному стрессу, дисбалансу протеаз и антипротеаз (Черняев А.Л., Самсонова М.В., 2004 г). В процессе эволюции выработались клеточные и гуморальные системы защиты против медиаторов воспаления, которые определяют кинетику и исход этого процесса. ,В последнее время появились сведения о противовоспалительных свойствах секрета клеток Клара, играющих защитную роль для тканей легкого (Романова Л.К., Горячкина В.Л., 1999; Massaro G.D., 1989). Секреторные низкомолекулярные белки клеток Клара, выявляемые как в бронхоальвеолярной лаважной жидкости, так и в сыворотке крови, являются ингибиторами лейкоцитарных протеаз и цитокинов, (Dierynck J. et al., 1995), подавляют активность фосфолипазы А2, которая способствует хемотаксису фибробластов и развитию фиброза (Lesur О. et al., 1995).
В настоящее время имеется одно исследование (Bernard A. M. et al., 1992) свидетельствующее о том, что при хронической обструктивной болезни легких в сыворотке крови и бронхиолярных смывах снижен уровень секреторных белков СС10 и Р1, морфологических же исследований клеток Клара при ХОБЛ в доступной нам литературе мы не обнаружили.
Курение - наиболее важный этиологический фактор хронической обструктивной болезни легких. (Серов В.В., Пальцев М.А.1998; Чучалин А.Г., 1998). Табакокурение оказывает ингибирующее действие на активность альвеолярных макрофагов, снижая механизмы местной защиты тканей легкого, увеличивая число клеток, продуцирующие слизь, принимая на себя основные защитные функции эпителиальной выстилки бронхов (Черняев А.Л., Самсонова М.В., 2004). При этом в одинаковой мере
страдают как сами курильщики, так и некурящие люди, их окружающие (пассивное курение).
У исследуемых нами некурящих женщин с ХОБЛ в анамнезе жизни имеются факты, указывающие на пассивное курение (курящий муж. работа в мужском курящем коллективе). У этих женщин относительное количество клеток Клара. как в терминальных, так и в респираторных бронхиолах уменьшено по сравнению с некурящими женщинами без легочной патологии (Рис.2). У женщин с ХОБЛ, гто сравнению с мужчинами с ХОБЛ, показатели относительного количества клеток Клара в бронхиолах менее снижены, что позволяет нам предположить, что пассивное курение оказывает меньшее влияние на численность этих клеток. Все мужчины исследуемых групп были курильщиками, поэтому группу контроля составляли мужчины без легочной патологии со стажем курения до 15 пачек-лет. У мужчин с ХОБЛ выявлено прямопролорционапьно зависимое от стажа курения уменьшение относительного количества клеток Клара, как в терминальных, так и в респираторных бронхиолах по сравнению с контрольной группой.
□ терминальные бронхиолы Я репираторные бронхиолы
Рис. 2. Относительное содержание клеток Клара н -Мигели ал ьной выстилке бронхиол контрольной группы и при ХОБЛ.
По оси ординат - % содержание СС 16- позитивных клеток По оси абсцисс - исследуемые группы:
1 - некуряшпе женшаны без яегочнрй патолог¡ш второго полпериода зрелого периода онтогенеза человека(контроль)
2 - пекуряшие женшины с ХОБЛ второго подперло да зрелого периода онтогенеза человека
3 - курящие мужчины без легочной патологии второго подлериояя зрелого периода онтогенеза человека с И К более 10 пачек-лет (10- 15 пачек-лет)
-! - курящие муяюины второго подпер иода зрелого периода онтогенеза человека с ХОБЛ. с И К 15-30 пачек-лет
5 - курящие мужчины второго подпериода зрелого периода онтогенеза человека с ХОБЛ, с ИК более 30 пачек-лет.
Как показали наши исследования, при увеличении стажа курения в большинстве бронхиол у мужчин с ХОБЛ в клетках Клара увеличивается площадь ядра, уменьшается площадь цитоплазмы и повышается ядерно-цитоплазматическое соотношение, что приводит к снижению и секреторной активности клеток.
В большинстве клеток Клара, обнаруженных нами с помощью трансмиссионной электронной микроскопии, у больных с ХОБЛ уменьшается прочность связи с клетками эпителиального пласта: уменьшается количество десмосомальных контактов, наблюдается вакуолизация цитоплазмы. Степень структурных изменений в клетках Клара была зависима от стажа курения.
В гистофизиологии респираторного отдела большое значение имеет состояние сурфактанта. В образовании последнего участвуют два вида секреторных клеток: альвеолоциты 2-го типа и клетки Клара, в которых экспрессируется М-РНК для апопротеинов А и В альвеолярного сурфактанта (Phelps D.S., Floros J., 1988; Broers J.Z., et al., 1992). Ряд авторов полагает, что клеткам Клара принадлежит роль регулятора функции клеток микроокружения (Devereux J. et al., 1987, Романова Л.К., 2000). В связи с этим нами исследована структурная реорганизация альвеолоцитов 2-го типа при ХОБЛ, когда в бронхиолярном эпителии достоверно уменьшается количество клеток Клара.
Наши исследование альвеолоцитов 2-го типа у больных с ХОБЛ и стажем курения до 30 пачек-лет выявило выраженный их ультраструктурный полиморфизм. Среди них выделялись клетки с явными признаками повышенной функциональной активности: ядра в них богаты эухроматином, увеличено количество ядерных пор, повышены относительная плотность осмиофильных телец и митохондрий. По сравнению с контролем на поверхности альвеолоцитов 2 типа, обращенной в просвет альвеол, насчитывается большее количество микроворсинок, увеличивающих рабочую поверхность клеток и активно участвующих в элиминации деградированного сурфактанта. Местами отмечается гиперплазия клеток. В эмфизематозно расширенных участках легких ядра альвеолоцитов 2-го типа оказываются уплотненными, в них расширен комплекс Гольджи, но уменьшено количество осмиофильных телец и значительно увеличивается количество микроворсинок. У больных с ХОБЛ и стажем курения более 30 пачек-лет при электронно-микроскопическом исследовании в альвеолоцитах 2 типа выявляются крупные вакуоли на месте бывших осмиофильных телец, в отдельных клетках наблюдается выраженный отек пластинчатых телец, в которых значительно уменьшено количество осмиофильного материала. Нередко обнаруживаются клетки, в ядрах которых наблюдается пристеночная конденсация хроматина и
значительные инвагинации кариолеммы, что структурно напоминает начальные этапы апоптоза. Используемое нами иммуноцитохимнческое выявление фрагментированной ДНК с помощью набора Apoptag в эпителиальной выстилке альвеол подтверждает активизацию этой формы гибели альвеолоцитов 2 типа. В просвете альвеол часто обнаруживаются деструктивно измененные альвеолоциты 2 типа, из которых, как мы полагаем, осмиофильные тельца выделяются по голокриновому типу. В межальвеолярных перегородках определяются толстые пучки коллагеновых волокон, выявляемые как на световом, так и на субмикроскопическом уровне, свидетельствуя о развитии в легком фиброза.
Структурно-функциональная характеристика секреторных клеток Клара и альвеолоцитов 2 типа при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси
Экологические последствия, связанные с глобальным техническим прогрессом, постепенно усложняются, так как возникают новые вещества и физические факторы, обладающие патогенным воздействием на биосферу земли. В ряде случаев - ранее известные неблагоприятные факторы среды приобретают масштабность распространения и требуют знания их влияния. Чаще всего это связано с развитием производств. К последним относятся крупные отрасли топливно-энергетической системы, связанные с добычей и очисткой сероводородсодержащего природного газа, нефти. В настоящее время сведений по влиянию на ткани легкого сероводородсодержащих природных газов Оренбургского и Астраханского месторождений немного (Серденко M. M с соавт., 1992; Асфандияров Р. И. с соавт., 1995; Полунин И. Н. с соавт., 1999; Боев В. М., Сетко Н. П., 2001. Полякова B.C. 2003,2006). При исследовании тканей легкого крыс авторы уделили большее внимание элементам аэрогематического барьера эпителиальной выстилке внутрилегочных бронхов. В исследовании Поляковой B.C. (2003) обращено внимание на большую частоту обнаружения клеток Клара на
субмикроскопическом уровне у экспериментальных животных при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси без
иммуноцитохимической идентификации этих клеток. Нами впервые произведена иммуноцитохимическая идентификация клеток Клара в эпителиальной выстилке легких экспериментальных крыс, подверженных ежедневному одночасооому воздействию сероводородсодержащей газовой смеси на протяжении 2 недель и 1 месяца. В легких экспериментальных животных CCI6-позитивные клетки нами обнаружены не только в респираторных и терминальных бронхиолах, но и в мелких бронхах, что не согласуется со сведениями Романовой Л.К. (2000) , Plopper С. G. et al. (1991), что у крыс клетки Клара обнаруживаются только в респираторных бронхиолах. У мышей же, по данным Widdicombe J.G. et ai. (1982), клетки
Клара обнаруживаются на протяжении эпителиальной выстилки всех воздухоносных путей, в том числе и в трахеи. Мы полагаем, что появление СС16-позитивных клеток в эпителиальной выстилке мелких бронхов связано с дифференцировкой их из малодифференцированных клеток для стабилизации защитных свойств эпителия бронхов и бронхиол и поддержания виутриорганного гомеостаза в условиях воздействия исследуемого ксенобиотика.
Как показывают результаты нашего исследования большее количество СС16- позитивных клеток обнаружено в эпителиальной выстилке терминальных и респираторных бронхиол всех исследуемых групп животных (Рис.3). При двухнедельном сроке воздействия газовой смеси по сравнению с контролем увеличивается относительное число СС16-позйтивных клеток в респираторных, терминальных бронхиолах и мелких бронхах. При тридцатидневном воздействии газовой смеси относительная численность этих клеток по сравнению с двухнедельным сроком воздействия уменьшается, но остается выше показателей контрольной группы животных. Через неделю после прекращения воздействия газовой смеси относительная численность СС!6-позитнвных клеток в бронхиолах и мелких бронхах приближается к показателям контрольных животных.
90 л 80 70 60 50 40 30 20 10 О
•к-
-1-
-ЭЕ-
•Л;
ц V/
■
□ мелкие бронхи
¡Ш терминальные
брОНХ УГОЛЬ!
О респираторные бронхиолы
Рис. 3. Относительное количество С С16 - позитивных клеток в эпителиальной выстилке мелких бронхов, терминальных и респираторных бронхиол при воздействии сероводородсодсржащей газовой смеси.
По оси ординат - относительное содержание СС16- позитивных клеток в % По оси абсцисс —группы исследования1 1 - контрольная группа животных:
2 - ежедневное одно часовое воздействие газовой смеси в течение 14 дней;
3 - ежедневное одночасовое воздействие газовой смеси в течение 30 дней;
4 - ежедневное одночасовое воздействие газовой смеси в течение 30 дней+ 7 дней естественной реабилитации.
Обнаруженные нами на ультраструктурном уровне клетки Клара у контрольных животных имеют призматическую форму, на апикальной и боковых их поверхностях располагаются короткие и широкие микроворсинки. В обзорной статье, посвященной клеткам Клара Piopper С. G. et al. (1991), давая их дефиницию, отрицает наличие микроворсинок у этих клеток , тогда как Романова J1.K. (2000) отмечает факт их наличия в клетках. По нашим данным апикальная поверхность выступает в просвет бронхиолы и клетки чаще соединяются с соседними реснитчатыми клетками плотными контактами, десмосомами и по типу интердигитации. В апикальной части клеток Клара располагаются гранулы, размеры которых составляют 0,35±0,05 мкм. Диаметр цистерн гладкой ЭПС в этих клетках составляет 0,05±0,01мкм. Митохондрии в цитоплазме распределены равномерно.
Реакция со стороны клеток Клара при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси описана нами впервые. Она проявилась в увеличении частоты их обнаружения в пласте на субмикроскопическом уровне, в расширении в них перинуклеарных пространств, увеличении количества ядерных пор, увеличении количества свободных рибосом на условной единице площади особенно при месячном сроке воздействия, при котором их число на условной единице площади составляет 32,0±2,0 по сравнению с контролем 21,0±1,0 (р<0,05). При этом так же были расширены цистерны гладкой ЭПС. Диаметры их увеличиваются до 0,11±0,03 мкм по сравнению с контролем - 0,05±0,01 мкм (р< 0,005). С деятельностью ЭПС связана, выполняемая клетками Клара, функция биотрансформации ксенобиотиков за счет выработки монооксигеназ (Бонашевская Т.Н., 1986). Выявленное увеличение количества свободных рибосом на условной единице площади цитоплазмы свидетельствует об активных процессах синтеза структурного белка в клетке, так необходимого для обеспечения оптимальной работы клеточных компартментов.
Судя по особенностям субмикроскопической организации, клетка Клара - активно метаболизирующая клетка, занимающая стратегическое положение у начала альвеолярной зоны, она обеспечивает детоксикационные процессы в легких. Наши сведения совпадают с представлениями, высказанными Романовой Л.К. (2ООО), что эти клетки являются «цитоэкологическим форпостом», охраняющим респираторный отдел легкого от загрязнения.
Высокая реактивность клеток Клара при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси сопровождается синхронной
комплексной реакцией со стороны других типов эпителиоцитов и в первую очередь секреторных альвеолоцитов 2 типа, направленной на поддержание барьерной функции эпителиального пласта. Альвеолоциты 2 типа оказались более устойчивыми к воздействию неблагоприятного фактора. В них при двухнедельном одночасовом воздействии серо во дородсо держащей газовой смеси значимых изменений относительных объемных плотностей осмиофильных телец и митохондрий не наблюдается (Таблица.2.). При увеличении сроков воздействия газовой смеси до тридцати дней в большинстве альвеолоцитов 2 типа увеличивается относительная объемная плотность осмиофильных телец, уменьшается относительная плотность митохондрий, которые имеют умеренной плотности матрикс и сохраненные кристы. В просвете альвеол чаще обнаруживаются большие по размеру фрагменты тубулярного сурфактанта (резервного сурфактанта), вырабатываемого секреторными альвеолоцитами.
Среди альвеолоцитов 2 типа при этом сроке воздействия часто выявляются клетки с начальными проявлениями апоптоза, что подтверждается иммуноцитохимическим исследованием на выявление фрагментированной ДНК. Недельный срок естественной реабилитации оказывается достаточным для стабилизации деятельности альвеолоцитов 2 типа после месячного одночасового воздействия газовой смеси.
Таблица 2.
Относительная объемная плотность осмиофильных пластинчатых телец и митохондрий в альвеолоцитах II типа при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси
Группы животных Относительная объемная плотность (%)
Осмиофильные пластинчатые тельца М ± m Митохондрии М ±ш
Контрольные животные 10,3 ±0,5 12,9 ± 1,1
Воздействие газовой смеси по 1 часу 14 дней 12,6 ±0,5 11,8 ±0,7
Воздействие газовой смеси по 1 часу 30 дней 18,0± 1,1* 7,2 ±0,87*
Воздействие газовой смеси по 1 часу 30 дней + 7 дней естественной реабилитации 12,3 ±0,7 10,4 ±0,6
* - различия с показателями контроля достоверны при р < 0,05
Анализ полученных результатов по воздействию сероводородсодержащей газовой смеси, позволяет утверждать, что реакция клеток Клара и секреторных альвеолоцитов 2 типа оказывается
сопряженной и однонаправленной, усиливающей защитные возможности эпителиальной выстилки бронхиол и альвеол своими производными (секретом).
ВЫВОДЫ
1. Во взрослом периоде онтогенеза человека секреторные экзокриноциты (клетки Клара) обнаружены в терминальных и в респираторных бронхиолах. В респираторных бронхиолах они выявляются в большем количестве.
2. С возрастом количество клеток Клара в респираторных и терминальных бронхиолах у человека уменьшается, количественное их уменьшение зависимо от стажа курения. Снижение относительной численности клеток Клара на каждые 10 пачек-лет курения в терминальных бронхиолах составляет 6,4%, в респираторных бронхиолах 11%.
3. Индекс курящего человека равный 10 пачек-лет является критическим, так как при нормальных функциональных пробах у людей без легочной патологии с данным стажем курения, в органе развивается минимальный фиброз.
4. У больных с хронической обструктивной болезнью легких выявлено зависимое от стажа курения уменьшение количества клеток Клара, увеличение степени вакуолизации их цитоплазмы, уменьшение прочности их связей в пласте. В альвеолоцитах 2 типа обнаружена структурная реорганизация, свидетельствующая о повышении их функциональной активности при непродолжительном стаже курения. При увеличении стажа курения (ИК больше 30) в клетках уменьшается численность митохондрий, увеличивается число измененных пластинчатых телец со сниженным содержанием осмиофильного материала, среди них чаще обнаруживаются деструктивно измененные и дающие положительную иммуноцитохимическую реакцию на выявление фрагментированной ДНК клетки.
5. В условиях эксперимента при исследуемых сроках воздействия сероводородсодержащей газовой смеси в бронхиолах и мелких бронхах увеличивается число клеток Клара. Структурно-функциональная реорганизация клеток Клара и альвеолоцитов 2 типа свидетельствует о повышении их секреторной активности, направленной на поддержание гомеостаза в респираторном отделе легких.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Структурная реорганизация бронхиолярных клеток Клара при воздействии дестабилизирующих факторов. //Тезисы докладов научно-практической конференции «Актуальные вопросы военной и практической медицины».-Оренбург,- 2005.- С.536-539 (соавт. B.C. Полякова, Я.И. Коц).
2. Особенности локализации и структурной реорганизации бронхиолярных клеток Клара при хронических обструктивных заболеваниях легких.//
Тезисы докладов научно-практической конференции «Актуальные проблемы внутренних болезней: традиционные и психосоматические подходы».- Челябинск,- 2006.-С. 42-43.
3. Структурная реорганизация бронхиолярных клеток Клара при хронических обструктивных заболеваниях легких и влияние курения на плотность их распределения.// Морфология.-2006.-Т.-130.-№5.-С.71 (соавт. B.C. Полякова).
4. Ультраструктурная реорганизация альвеолоцитов II типа при хронических обструктивных заболеваниях легких. //Морфология.-2006.-Т.-129.- №4.-С.25 (соавт.В.С. Полякова, Е.О. Тепова).
5. Структурно-функциональная характеристика секреторных эпителиоцитов респираторного отдела при хронических обструктивных заболеваниях легких. //Вестник Российского государственного медицинского университета.-2006.-Т.-49.-№2.-С.426 (соавт. Е.О.Тепова).
6. Морфофункциональная характеристика секреторных клеток бронхиолярного эпителия при воздействии дестабилизирующих факторов.// Тезисы докладов научно-практической конференции «Актуальные проблемы учения о тканях».- Санкт-Петербург.- 2006.-С.83-85 (соавт. B.C. Полякова, К.Н. Мещеряков).
7. Структурная реорганизация секреторных эпителиоцитов респираторного отдела легких при хронических обструктивных заболеваниях легких.// Тезисы докладов научно-практической конференции «Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии».- Белгород.-2006.-C.I38 (соавт. B.C. Полякова).
8. Структурные основы адаптационных процессов в эпителиальных барьерах легких.
// Вестник Оренбургского государственного университета.-2006.-Т.-61.-№11.-С.241-244 (соавт. B.C. Полякова, К.Н. Мещеряков).
9. Роль клеток Клара в гистофизиологии бронхиолярного эпителия и их значение в развитии легочной патологии.//Пульмонология.-2007,- №5.-С.94-99.
10. Структурно-функциональная реорганизация секреторных клеток Клара и альвеолоцитов 2 типа при хронических обструктивных заболеваниях легких.// Тезисы докладов научно-практической конференции «Актуальные проблемы патологоанатомической службы муниципальных учреждений здравоохранения. Вопросы экологической патологии. Современные методы морфологической диагностики в патологоанатомической практике». -Миасс.- 2008. - С. 159-161 (соавт. B.C. Полякова).
11. Структурная организация клеток Клара и их роль в поддержании гомеостаза в респираторном отделе легких.//Морфология.-2008.-Т.-133.-№2.-С,108 (соавт. B.C. Полякова, К.Н. Мещеряков).
Боркина Анна Николаевна
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РЕОРГАНИЗАЦИЯ СЕКРЕТОРНЫХ ЭКЗОКРИНОЦИТОВ (КЛЕТОК КЛАРА) И АЛЬВЕОЛОЦИТОВ 2 ТИПА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ И ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ
03.00.25 Гистология, цитология, клеточная биология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Подписано в печать 17.10.2008 Формат 60x84Vie. Усл. печ. л. 1,0. Печать оперативная. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Заказ № 8133. Тираж 150 экз. Отпечатано ООО «Офисная полиграфия» Тел.: (3532)77-39-55
Содержание диссертации, кандидата медицинских наук, Боркина, Анна Николаевна
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Структурно-функциональная характеристика клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа и их реорганизация при воздействии дестабилизирующих факторов.
1.1. Структурно-функциональная характеристика клеток
Клара.'.'.
1.2. Структурно-функциональная характеристика альвеолоцитов 2-го типа.
1.3. Структурная реорганизация клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа при воздействии дестабилизирующих факторов.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Материалы исследования.
2.2. Методы исследования.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Морфо-функциональная характеристика секреторных клеток Клара в бронхиолярном эпителии легких здорового взрослого человека.
3.2. Структурно - функциональная реорганизация секреторных клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа при хронической обструктивной болезни легких.
Структурно-функциональная характеристика секреторных клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Структурно-функциональная реорганизация секреторных экзокриноцитов (клеток Клара) и альвеолоцитов 2 типа при воздействии дестабилизирующих факторов и при хронической обструктивной болезни легких"
С момента описания Максом Клара в эпителии периферических воздухоносных путей человека клеток с отличительными цитоплазматическими гранулами прошло более 70 лет (Clara М., 1937). Однако до настоящего времени сведения по локализации этих клеток в эпителиальной выстилке легких человека противоречивы, а об их количественной характеристике при патологических процессах чаще судят по уровню специфического для этих клеток СС16 белка, выявляемого в бронхоальвеолярных смывах, сыворотке крови (Bernard A.M. et al., 1992; Singh G. Et al., 1997). Уровень последнего снижен у шахтеров, курильщиков (Bernard A.et al., 1994), при бактериальной пневмонии (Nomori Н. et al., 1995). Имеются единичные иммуноцитохимические исследования по выявлению клеток Клара в бронхиолярном эпителии легких людей, не имеющих легочной патологии (Boers J.E. et al., 1999; Shijubo N. et al., 1997). Сведения о структурной реорганизации этих клеток при курении и ее зависимости от стажа курения отсутствуют.
В последние годы повсеместно отмечается тенденция к увеличению частоты хронических обструктивных заболеваний легких, из которых основным являются хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). Одним из основных этиологических факторов ХОБЛ является курение. В России число больных хроническими обструктивными заболеваниями легких превышает 11 млн., число курящих составляет 50% населения. Летальность при ХОБЛ занимает 4-е место, составляя около 4% среди всех причин смерти в общей популяции (Чучалин А.Г., 2003).
Ведущая роль в развитии хронических обструктивных заболеваний легких принадлежит воспалению, оксидативному стрессу, дисбалансу протеаз и антипротеаз (Черняев А.Л., Самсонова М.В., 2004). В процессе эволюции выработались клеточные и гуморальные системы защиты против медиаторов воспаления, которые определяют кинетику и исход этого процесса. В последнее время появились сведения о противовоспалительных свойствах секрета клеток Клара, играющих роль в противовоспалительной защите легкого (Романова Л.К., Горячкина В.Л., 1999; Massaro G.D., 1989). Секреторные низкомолекулярные белки клеток Клара, выявляемые как в бронхоальвеолярной лаважной жидкости, так и в сыворотке крови, являются ингибиторами лейкоцитарных протеаз и цитокинов (Dierynck J. et al., 1995), подавляют активность фосфолипазы А2, которая способствует хемотаксису фибробластов и развитию фиброза (Lesur О. et al., 1995). Структурно-функциональная реорганизация клеток Клара при ХОБЛ не изучена, хотя имеются многочисленные исследования, посвященные анализу патоморфологических изменений в легких при различных обструктивных заболеваниях, раскрывающие особенности структурно-функциональной реорганизации клеточных элементов стенки бронхов разного калибра (Ерохин В.В., 1987; Романова Л.К., 1987; Полосухин В.В., 1997; Черняев А.Л., 1998; Соколов Е.И. с соавт., 2000; Волкова Л.И. с соавт., 2002; Чернеховская Н.Е. с соавт., 2007).
Гистофизиология респираторного отдела зависима от состояния сурфактанта. В образовании последнего участвуют два вида секреторных клеток: альвеолоциты 2-го типа и клетки Клара, в которых экспрессируется М-РНК для апопротеинов А и В альвеолярного сурфактанта (Phelps D.S., Floros J., 1988; Broers J.Z., et al., 1992). Альвеолоциты 2-го типа детально изучены у человека без легочной патологии и экспериментальных животных (Kauffman Sh., 1980, Crapo S. et al., 1982, Williams M. 1977, 1984, Possmayer F., 1984, Zeltner T.B. et al., 1987, Романова Л.К., 1966, 1984, 1987, Ерохин B.B., 1996), однако их субмикроскопическая реорганизация при хронических обструктивных заболеваниях легких не изучена.
Имеются сведения, что клетки Клара являются «цитоэкологическим форпостом» легких (Plopper С. et al., 1991; Романова Л.К., 2000). Под воздействием различных химических агентов, поступающих из воздушной среды, происходят существенные изменения структуры и функции легких
Зислин Д.М., Стерехова Н.П., Серденко М.М. с соавт., 1992; Асфандияров Р.И. с соавт., 1995; Величковский Б.Т., 2001; Полякова B.C. с соавт., 2003). Контакт человека с сероводородсодержащим газом происходит во многих отраслях промышленности: газоперерабатывающей, нефтяной, в производстве вискозы, бумаги, в кожевенной промышленности и в сельском хозяйстве. В настоящее время имеются немногочисленные исследования по влиянию на ткани легкого сероводородсодержащих природных газов Оренбургского и Астраханского месторождений (Серденко М.М. с соавт., 1992; Асфандияров Р.И. с соавт., 1995; Полунин И.Н. с соавт., 1999; Боев В.М., Сетко Н.П.,2001; Полякова B.C., 2003, 2006). При экспериментальном исследовании тканей легкого крыс авторы уделяли большое внимание элементам аэрогематического барьера и эпителиальной выстилке внутрилегочных бронхов. Структурная реорганизация клеток, являющихся «цитоэкологическим форпостом» при воздействии сероводородсодержащих газов не изучена.
Таким образом, до сих пор имеются противоречивые сведения о локализации клеток Клара у человека, нет сведений об их структурно-функциональной характеристике у людей с различным стажем курения. Не исследована структурно-функциональная реорганизация клеток Клара и альвеолоцитов 2 типа, совместно участвующих в поддержании гомеостаза в респираторном отделе легких при хронической обструктивной болезни легких и при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси.
Цель и задачи исследования
Цель настоящего исследования установить локализацию и структурно-функциональную реорганизацию клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа при воздействии дестабилизирующих факторов и ее особенности при хронической обструктивной болезни легких.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1. Изучить локализацию и морфофункциональную характеристику клеток Клара в зрелом периоде онтогенеза человека.
2. Выявить зависимость структурно-функциональной реорганизации клеток Клара человека от стажа курения.
3. Изучить морфофункциональную характеристику клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа у людей с хронической обструктивной болезнью легких.
4. В условиях эксперимента выявить особенности структурно-функциональной реорганизации секреторных клеток Клара и альвелоцитов 2-го типа при различной продолжительности воздействия сероводородсодержащей газовой смеси.
Научная новизна исследования
Впервые в рамках одного исследования нами выявлена локализация, структурно-функциональная характеристика секреторных клеток Клара в зрелом периоде онтогенеза человека и показана зависимость морфофункциональных параметров этих клеток от стажа курения. Выявлен критический период - стаж курения 10 пачек-лет, когда при отсутствии нарушения функциональных легочных проб появляются морфологические изменения в виде минимального фиброза, выявляемого преимущественно на субмикроскопическом уровне. Впервые дана структурная реорганизация клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа при хронической обструктивной болезни легких и при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси.
Практическая значимость работы
Результаты работы создают теоретическую основу для расширения представлений о роли клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа в поддержании тканевого гомеостаза в эпителиальной выстилке респираторного отдела легких и их значение в патогенезе хронических обструктивных заболеваний легких. В дальнейшем они могут быть использованы в разработке методических рекомендаций по коррекции сдвигов в деятельности секреторных клеток респираторного отдела легкого. Выводы данного исследования помогут в разработке профилактических мер защиты организма от воздействия сероводородсодержащей газовой смеси, а также внесут свой вклад в организацию эффективной борьбы с табакокурением.
Внедрение
Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедрах гистологии, цитологии и эмбриологии и патологической анатомии Оренбургской государственной медицинской академии, на кафедре профилактической медицины Оренбургского государственного университета, а также в просветительской работе о вреде курения с медицинским персоналом и больными в отделении пульмонологии МУЗ «МГКБСМП№1» (г. Оренбург).
Основные положения, выносимые на защиту 1. Во взрослом периоде онтогенеза человека секреторные экзокриноциты (клетки Клара) обнаруживаются в терминальных и респираторных бронхиолах. В респираторных бронхиолах иммуноцитохимически они выявляются в большем количестве.
2. С возрастом количество клеток Клара в респираторных и терминальных бронхиолах у человека уменьшается, количественное их уменьшение больше зависимо от стажа курения.
3. При хронической обструктивной болезни легких наблюдается достоверное снижение числа клеток Клара и зависимая от стажа курения их структурная реорганизация и альвеолоцитов 2-го типа.
4. При воздействии сероводородсодержащей газовой смеси реакция клеток Клара и секреторных альвеолоцитов 2-го типа оказывается сопряженной и однонаправленной, что подтверждается выявленным в этих клетках умеренным стимулирующим метаболическим эффектом, проявляющимся в расширении внутриклеточных компартментов, участвующих в процессах биотрансформации ксенобиотиков (это касается клеток Клара) и активизации процессов выработки сурфактанта альвеолоцитами 2-го типа.
Апробация работы и публикации
Материалы работы доложены на VI Межрегиональной научно-практической конференции врачей Приволжско-Уральского военного округа
Актуальные вопросы военной и практической медицины» (Оренбург, 2005); Межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы внутренних болезней: традиционные и психосоматические подходы» (Челябинск, 2006); Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии» (Белгород, 2006); I Международной (X Всероссийской) Пироговской студенческой научной медицинской конференции «Современные технологии в акушерстве и гинекологии» (Москва, 2006); VIII конгресса Международной ассоциации морфологов в научно-теоретическом медицинском журнале «Морфология» (Орел, 2006); конференции, посвященной 70-летию Тверской государственной медицинской академии и 100-летию профессора И.С. Кудрина (Тверь, 2006); конференции Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова «Актуальные проблемы учения о тканях» (Санкт-Петербург, 2006); Российской научно-практической конференции « Новые технологии микрохирургии глаза (проблемы доказательной медицины)» (Оренбург,2006); Всероссийской научно-практической патологоанатомической конференции «Актуальные проблемы патологоанатомической службы муниципальных учреждений здравоохранения. Вопросы экологической патологии. Современные методы морфологической диагностики в патологоанатомической практике» (Миасс, 2008).
Публикации
По материалам исследования опубликовано 11 работ.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 121 страницах машинописи и состоит из введения, обзора литературы, раздела «Материалы и методы исследования», главы «Результаты собственных исследований», обсуждения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 4 таблицами, 55 рисунками. Библиография включает 49 отечественных и 92 зарубежных источников литературы.
Заключение Диссертация по теме "Гистология, цитология, клеточная биология", Боркина, Анна Николаевна
Выводы
1. Во взрослом периоде онтогенеза человека секреторные экзокриноциты (клетки Клара) обнаружены в терминальных и в респираторных бронхиолах. В респираторных бронхиолах они выявляются в большем количестве.
2. С возрастом количество клеток Клара в респираторных и терминальных бронхиолах у человека уменьшается, количественное их уменьшение зависимо от стажа курения. Снижение относительной численности клеток Клара на каждые 10 пачек-лет курения в терминальных бронхиолах составляет 6,4%, в респираторных бронхиолах 11%.
3. Индекс курящего человека равный 10 пачек-лет является критическим, так как при нормальных функциональных пробах у людей без легочной патологии с данным стажем курения, в органе развивается минимальный фиброз.
4. У больных с хронической обструктивной болезнью легких выявлено зависимое от стажа курения уменьшение количества клеток Клара, увеличение степени вакуолизации их цитоплазмы, уменьшение прочности их связей в пласте. В альвеолоцитах 2-го типа обнаружена структурная реорганизация, свидетельствующая о повышении их функциональной активности при непродолжительном стаже курения. При увеличении стажа курения (ИК больше 30) в клетках уменьшается численность митохондрий, увеличивается число измененных пластинчатых телец со сниженным содержанием осмиофильного материала, среди них чаще обнаруживаются деструктивно измененные и дающие положительную иммуноцитохимическую реакцию на выявление фрагментированной ДНК клетки.
5. В условиях эксперимента при исследуемых сроках воздействия сероводородсодержащей газовой смеси в бронхиолах и мелких бронхах увеличивается число клеток Клара. Структурно-функциональная реорганизация клеток Клара и альвеолоцитов 2-го типа свидетельствует о повышении их секреторной активности, направленной на поддержание гомеостаза в респираторном отделе легких.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Боркина, Анна Николаевна, Оренбург
1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия.-М.: Медицина, 1990.-384 с.
2. Авцын А.П., Шахламов В.А. Ультраструктурные основы патологии клетки.- М.: Медицина, 1979. 320 с.
3. Антипчук Ю. П., Соболева А. Д. Эволюция респираторных систем.
4. Новосибирск: Наука, 1976.- 206 с.
5. Асфандияров Р.И., Бугин В. Н., Лазько А.Е., Резаев А.А. Острые отравления сероводородсодержащими газами. Астрахань, 1995.- 156 с.
6. Боев В.М., Сетко Н.П. Сернистые соединения природного газа и их действие на организм. М.: Медицина, 2001.-216 с.
7. Бонашевская Т. И. О характере действия газов и паров химических соединений на эпителий воздухоносных путей и респираторных отделов дыхательной системы.// Успехи соврем. биол.-1977.- Т.84.- № 6.- С.441-452.
8. Бонашевская Т.И. Возможности прогнозирования гепатотоксического и нейротоксического эффектов ряда химических веществ по морфологическим показателям.//Гигиена и санитария.-1986.-№ 6.- С.16-19.
9. Бонашевская Т. И., Кумпан Н. Б. Защитно-приспособительные реакции воздухоносных и респираторных отделов легких при воздействии загрязнителей атмосферного воздуха.// Арх. анат.-1986.- Т.90.- №4.- С.41-48.
10. Величковский Б.Т. Молекулярные и клеточные механизмы защиты органов дыхания от неблагоприятных воздействий.// Вестн. АМН, 2001.- №5.- С. 16-21.
11. Ерохин В. В. Функциональная морфология респираторного отдела легких.- М.: Медицина.-1987,- 272с.
12. Ерохин В. В., Бацура Ю. Д. Ультраструктура нейроэпителиальных клеток респираторного отдела при воспалительных заболеваниях легких в эксперименте. // Арх. пат.- 1979.- № 8.- С. 13—21.
13. Заварзин А. А. Избранные труды,- Ленинград-Москва: Изд. Акад. наук СССР , 1953.- T.II.-378 с.
14. Зайцева К.К., Симоненкова В.А., Комар Ю.А. Ультраструктурная организация аэрогематического барьера легких лабораторных животных. //Арх. анат.- 1985.- Т.89.-№9.- С.59-66.
15. Зильбер А.П. Регионарные функции легких. Клиническая физиология неравномерности вентиляции и кровотока.- Петрозаводск.-1972.- 280 с.
16. Зислин Д. М., Стерехова Н.П. Клиника острых и хронических профессиональных интоксикаций сернистым газом.//М.:Медицина.-1977.-135 с.
17. Клишов А.А. Гистогенез и регенерация тканей.- Л.: Медицина.- 1984. -232с.
18. Кнорре А.Г. Эмбриональный гистогенез.- Л.Медицина.-1971.-432 с.
19. Кольман Я., Рем К. Наглядная биохимия.- М.: Мир.- 2000. 469 с.
20. Копьева Т.Н., Бармина Г.В., Свищев А.В., Макарова О.В. Морфология и патогенез хронического бронхита.//Арх. Патологии. 1989.-№7.- С. 83-87.
21. Кузнецова Р. А. Ультраструктура слизистой оболочки бронха у детей. // Педиатрия.- 1974.- № 3,- С. 81-85.
22. Лазаренко Ф. М. Закономерности роста и превращения тканей и органов в условиях культивирования (имплантации) их в организме. М.: Медгиз.- 1959. 399 с.
23. Маянский Д. Н. Клетка Купфера и система мононуклеарных фагоцитов. Новосибирск.-Наука.- 1981.- 172с.
24. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика.- М.: Наука, 1981.-С.278.
25. Пирс Э. Гистохимия.- М.: Изд. Ин. Лит., 1962.- 962 с.
26. Полосухин В. В. Альвеолярные макрофаги: структурно-функциональная гетерогенность и хроническое воспаление легких.// Успехи совр. биологии. 1995.-Т. 115,- №6.- С.740 758.
27. Респираторная медицина: в 2 т. / Под ред. Чучалина А.Г. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007.- Т.1.-800с.-Т.2.-816с.
28. Романова Л.К. Регуляция восстановительных процессов. М.: из-во Моск. ун-та, 1984.- 175с.
29. Романова Л.К. Органы дыхания. В кн.: Атлас сканирующей электронной микроскопии клеток, тканей и органов. / Под ред. Волковой О.В., Шахламова В.А., Миронова А.А.- М.: Медицина Д987.-С.288-293.
30. Романова Л.К. Воздухоносные пути.- В кн: Клеточная биология легких в норме и при патологии./ Под ред. В.В.Ерохина, Л.К.Романова.- М.Медицина, 2000. -С. 95-113.
31. Романова Л.К. Респираторный отдел легких.- В кн: Клеточная биология легких в норме и при патологии./ Под ред. В.В.Ерохина, Л.К.Романова.-М.Медицина, 2000. С.113-153.
32. Романова Л.К., Горячкина В.Л. Цитофизиология секреторных бронхиолярных клеток легкого-источника «антимедиаторов» воспаления.//Арх. пат.-1999.-Т. 61.-№2.-С.20-27.
33. Саркисов Д. С. Структурные основы гомеостаза. В кн: Гомеостаз. / Под ред. Горизонтова П.Д. -М.: Медицина Д981.-С.256-311.
34. Саркисов Д. С., Аруин Л.И., Туманов В.П. Приспособительные и компенсаторные процессы. В кн: Общая патология человека./ Под ред. Струкова А.И., Серова В.В., Саркисова Д.С. -М.: Медицина Д982.-С.443-546.
35. Сахарова Г.М., Антонов Н.С., Андреева С.А. Табококурение как фактор риска болезней человека. В кн.: Респираторная медицина./ Под ред. Чучалина А.Г.- М.: Издательская группа «Гэотар-Медиа», 2007.- Т. 2.- С. 771-782.
36. Северин М. В., Юшков Б.Г., Ястребов А. П. Регенерация тканей при экстремальных воздействиях на организм,- Екатеринбург,УрГМИ, 1993.-184с.
37. Серебряков И.С. Клеточный состав и секреторная активность легочного эпителия в норме и при изменении функционального состояния вегетативной нервной системы: Автореф. дис. .канд. биол. наук.-М.,1984.-42с.
38. Серденко М.М., Розова Е.В., Великанов Э.Б., Тризно Н.Н., Морфофункциональная характеристика аэрогематического барьера легких у крыс при дыхании газовыми смесями с высоким содержанием сероводорода.// Морфология.- 1992.-Т. 102.-№ 5.-С. 120-129.
39. Пальцев М.А., Аничков Н.М. Патологическая анатомия. Частный курс. Часть 1. -М.:Медицина, 2005.-Т.2.-512с.
40. Полунин И. Н., Асфандияров Р.И., Тризно Н.Н. Токсический отек легкого при остром отравлении сероводородсодержащим газом.// Астрахань, 1999.-219с.
41. Полякова B.C., Завалеева С.М., Стадников А.А. Структурная реорганизация воздухоносных и респираторных отделов легких при воздействии неблагоприятных факторов воздушной среды.// Вестник ОГУ.- 2003.-№1,- С.66-69.
42. Черняев A.JL, Самсонова М.В. Патологическая анатомия хронических обструктивных заболеваний легких. В кн: Хронические обструктивные болезни легких./Под ред. Чучалина А.Г.- М.:Бином., СПб.:Невский диалект, 1998. - С. 366-400.
43. Черняев A.JL, Самсонова М.В. Патологическая анатомия легких.Атлас.// М.: Изд-во «Атмосфера», 2004.-112с.
44. Чернеховская Н.Е., Федченко Г.Г., Андреев В.Г., Поваляев А.В. Рентгено-эндоскопическая диагностика заболеваний органов дыхания. Учеб. пособие.//М.: «МЕДпресс-информ», 2007.- 240 с.
45. Чучалин А.Г. (ред.) Клинические рекомендации. Хроническая обструктивная болезнь легких.//М.: Изд-во «Атмосфера», 2003.-200с.
46. Чучалин А.Г. (ред.) Хроническая обструктивная болезнь легких.//М.: Изд-во «Атмосфера», 2003.-520с.
47. Шишкин Г. С. Клеточная выстилка респираторных отделов легких. В кн.: Легкое в норме. Новосибирск: Наука, 1975.- С. 38-59.
48. Adriaensen D., Scheuermann D.W. Neuroendocrine cell and nerves of the lung. // Anat. Rec. 1993.- Vol.236.- P. 70-85.
49. Adriaensen D., Brouns I., Van Genechten J., Timmermass J. Functional Morphology of Pulmonary Bodies: Extremely Complex Airway Receptors.// Anat. Rec.-2003. Vol.270.- P.25-40.
50. Bernard A., Lauwerys R., Noel A. et al. Determination by latex immunoassay of protein 1 in normal and pathological urine. // Clin. Chim. Acta. 1991.-Vol. 201.-P. 231-245.
51. Bernard A., Dumont X., Roels H. The molecular mass and concentrations of protein 1 or Clara cell protein in biological fluids: a reappraisal.// Clin. Chim. Acta.-1993 .-Vol. 223 .-P. 189-191.
52. Bernard A., Roels H., Lauwerys R. et al. Human urinary protein 1: evidence for identity with the Clara cell protein and occurrence in respiratory tract and urogenital secretions.// Clin. Chim. Acta. 1992.-Vol. 207.-P. 239-249.
53. Bernard A., Dumont X., Roels H. Clara cell protein in serum and bronchoalveolar lavage.// Eur. Respir. J. 1992.-№ 5.-P. 1231-1238.
54. Bernard A., Thielemans N., Lauwerys R. et al. The renal handling of protein 1 (Clara cell protein): effect of age, sex and renal dysfunction.// Contrib. Nephrol. -1993.-Vol. 101.-P. 66-70.
55. Bernard A. M., Lauwerys R. R., Noel A. et al. Urine protein 1: a sex-dependent marker of tubular or glomerular dysfunction.// Clin. Chem. 1989.-Vol. 35.-P. 21412142.
56. Bernard A. M., Roels H. A., Buchet J. P. et al. Serum Clara cell protein: an indicator of bronchial cell dysfunction caused by tobacco smoking.// Environ. Res. -1994.-Vol. 66.-P. 96-104.
57. Bernard, A., Hermans C., Van Houte G. Transient increase of serum Clara cell protein (CC16) after exposure to smoke.// Occup. Environ. Med. 1997.-Vol. 54.-P. 63-65.
58. Bernard A. M., Thielemans N. O., Lauwerys R. R. Urinary protein 1 or Clara cell protein: a new sensitive marker of proximal tubular dysfunction.// Kidney. Int. -1994. Vol.47.-P. 34-37.
59. Boers J. E., Ambergen A. W., Thunnissen F. B. Number and proliferation of Clara cells in normal human airway epithelium.// Am. J. Respir. Crit. Care Med. — 1999.-Vol. 159. -P. 1585- 1591.
60. Breuer R., Zajicek G., Christensen T. G. et al. Cell kinetics of normal adult hamster bronchial epithelium.//Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1990.-№2.-P. 51-58.
61. Boers J. E., J. L. M. den Brok, Koudstaal J. et al. Number and proliferation of neuroendocrine cells in normal human airway epithelium.// Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1996.- Vol.154.-P. 758-763.
62. Boers J. E., Ambergen A. W., Thunnissen F. B. Number and proliferation of basal and parabasal cells in normal human airway epithelium.// Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1998.-Vol.157.-P. 2000-2006.
63. Clara M. Zur Histobiologie des Bronchialepithels.// Z. Mikrosk. Anat. Forsch. 1937.- Bd 41.-S. 321 -347.
64. Crapo J.D., Barry B.E., Gehr P. et al. Cell number and cell characteristics of nrmal human lung.//Amer. Rev. Respir. Dis. 1982. - Vol. 125. - P. 332 - 337.
65. Deverreux T.R., Domin B.A., Philpot R.M. Xenobiotic metabolism by isolated pulmonary cells. // Pharmacol. Ther. 1989.- Vol.41.- P.243-256.
66. Dierynck I., Bernard A., Roels H. et al. Potent inhibition of both human interferon-gamma production and biologic activity by the Clara cell protein CC16.
67. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1995.- №12.-P. 205-210.
68. Emura M., Riebe M., Germann P., Brockmeyer C. Functional culture of hamster and human airway epithelial cells and its application to pulmonary toxicology. // Exp. Pathol. 1989. - Vol. 37. - № 1-4. - P.224-227.
69. Evans M.J., Cabral- Anderson L.J., Freeman G. Role of the Clara cell in renewal ofthe bronchial epithelium. //Lab. Invest.-1987.-Vol.38.-P.648-655.
70. Evans M.J., Plopper C.G. The role of basal cells in adhesion of columnar epithelium to airway basement membrane. // Am. Rev. Respir. Dis. 1988. - Vol. 138. - № 2.-P.481-483.
71. Guy J., Dhanireddy R., Mukherjee A. B. Surfactant-producing rabbit pulmonary alveolar type II cells synthesize and secrete an antiinflammatory protein, uteroglobin.//Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992.-Vol.189.-P. 662-669.
72. Hackett B. P., Shimizu N., Gitlin J. D. Clara cell secretory protein gene expression in bronchiolar epithelium.// Am. J. Physiol. 1992.-Vol.262.-P. 399-404.
73. Hagen G., Wolf M., Katyal S. L. et al. Tissue-specific expression, hormonal regulation and 5-flanking gene region of the rat Clara cell lOkDa protein: comparison to rabbit uteroglobin.// Nucleic Acids Res. 1990.- Vol.18.-P. 29392946.
74. Hay J. G., Danel C., Chu C. S. et al. Human CC10 gene expression in airway epithelium and subchromosomal locus suggest linkage to airway disease.// Am. J. Physiol.- 1995.-Vol.268.-P. 565-575.
75. Halatek Т., Hermans C., Broeckaert F. et al. Quantification of Clara cell protein in rat and mouse biological fluids using a sensitive immunoassay.// Eur. Respir. J. -1998. №11.-P. 726-733.
76. Harrison G. A. Ultrastructural changes in rat during long term exposure to oxygen.// Exp. Med. Surgery. 1971. - Vol. 29.- № 1-2.- P. 96-106.
77. Harrison M. W., Conell R.S., Campbel J. R. Microcirculatory changes in the lung of the hypoxic and hypovolemic puppy: an electron microscope study.// Ann. Surgery.- 1977.-Vol. 185.-№ 3.-P. 311-317.
78. Haies D.M., Gil J., Weibel E.R. Morphometric study of rat lung cells. I. Numerical and dimensional characteristics of parenchymal cell population. //Amer. Rev.Resp. Dis. 1981. - Vol. 123.-P. 533.
79. Hermans C., Aly O., Nyberg В. I. et al. Determinants of Clara cell protein (CC16) concentration in serum: a reasessment with two different immunoassays. //Clin. Chim. Acta. 1998. - Vol.272.-P. 101-110.
80. Ishii S., Itoh Y., Okutani R. et al. Sex-associated differences in protein 1 values in urine: immunochemical detection of protein 1 in genital tissues.// Eur. J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 1994.-Vol.32.-P. 31-36.
81. Itoh M., Kaniwa Т., Horiuchi H., Nonaka T.et al. Effect of clenbuterol on sulfur dioxide-induced acute bronchitis in guinea pigs. // Res. Commun. Mol. Pathol. Pharmacol. 1995.-Vol. 87. - № 2. - P. 199-209.
82. Itoh Y., Ishii S., Okutani R. et al. Protein 1: its purification and application in clinical medicine.//J. Clin. Lab. Anal. 1993.-Ж7.-Р. 394-400.
83. Jackson P. J., Turner R., Keen J. N. et al. Purification and partial amino acid sequence of human urine protein 1: evidence for homology with rabbit uteroglobin. //J. Chromatogr. 1988.-Vol.452.-P.359-367.
84. Johnston C. J., Mango G. W., Finkelstein J. N. et al. Altered pulmonary response to hyperoxia in Clara cell secretory protein deficient mice.// Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1997.-Vol. 17.-P. 147-155.
85. Jorens P. G., Sibille Y., Goulding N. J. et al. Potential role of Clara cell protein, an endogenous phospholipase A2 inhibitor, in acute lung injury.// Eur. Respir. J. -1995.- №8.-P. 1647-1653.
86. Kabanda A., Goffin E., Bernard A. et al. Factors influencing serum levels and peritoneal clearances of low molecular weight proteins in continuous ambulatory peritoneal dialysis.//Kidney Int.- 1995.-Vol.48.-P. 1946-1952.
87. Kauffman Sh.L. Cell proliferation in the mammalian lung.//Intern. Rev. Exp. Pathol.- 1980.-Vol. 22.-P. 132-191.
88. Kocamaz E., Kayisli U. A., Ozcaglar H. U., Asar M., Demir R. The effect of ammonia inhalation on lung parenchuma of rat. //Scr. Sei med.-1997.-Vol.30. №1.-P.83-84.
89. Leslie C.C., Mc Cormick-Shannon K., Mason RJ. Heparin-binding growth factors stimulate DNA synthesis in rat alveolar type II cells. //Amer. J. Resp. Cell Mol. Biol. 1990. - Vol. 4. - P. 99 - 106.
90. Lesur O., Bernard A., Arsalane K. et al. Clara cell protein (CC-16) induces a phospholipase A2-mediated inhibition of fibroblast migration in vitro. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1995.-Vol.152.-P. 290-297.
91. Lesur O., Bernard A. M., Begin R. O. Clara cell protein (CC-16) and surfactant-associated protein A (SP-A) in asbestos- exposed workers.// Chest. — 1996. -Vol.109.-P. 467-474.
92. Levin S. W., Butler J. D., Schumacher U. K. et al. Uteroglobin inhibits phospholipase A2 activity.//Life Sci. 1986.-Vol.-38.-P. 1813-1819.
93. Lum H., Schartz L. W., Dungworth D. L. et al. A comparative study of cell renewal after exposure to ozone or oxygen.// Am. Rev. Respir. Dis.- 1978.-Vol.118.-P.335-345.
94. Mackey J.U., Eriksen M., Shafey O. The Tobacco atlas. // American cancer Society. 2006.- 128 p.
95. Masson R. Palmonary alveolar type II epithelial cells and adalt respiratory distress syndrome. //J.West.Med.-1985.-Vol.l43.-№5.-P.611-615.
96. Mason R.J., Williams M.C. Alveolar type II cells. In: The lung. Scientific foundations. /Eds: R.G. Crystal, J.B. West et al. - New York: Raven Press, 1991. -Vol. l.-P. 235-247.
97. Mango G. W., Johnston C. J., Reynolds S. D. et al. Clara cell secretory protein deficiency increases oxidant stress response in conducting airways.// Am. J. Physiol.-1998.-Vol.275.-P. 348-356.
98. Mantile G., Miele L., Cordelia E. et al. Human Clara cell 10-kDa protein is the counterpart of rabbit uteroglobin.// J. Biol. Chem.- 1993.-Vol.268.-P.20343-20351.
99. Massaro G. D., Singh G., Mason R. et al. Biology of the Clara cell. // Amer. J. Physiol.- 1994.-Vol.266.-P. 101-106.
100. Meyrick В., Reid L. The alveolar wall. // Brit. J. Dis. Chest.- 1970.- Vol. 64.-№3.-P. 121-140.
101. Miele L., Cordelia E., Miele G. et al. Uteroglobin: structure, molecular biology, and new perspectives on its function as a phospholipase A2 inhibitor. //Endocr. Rev. 1987.-Vol.98.-P. 474-490.
102. Muller В., Seifart C., Barth P.J. Effect of pollutants on the pulmonary surfadtant system. // Eur. J. Clin. Ineest.-1998.-Vol.28.- №9.- P.762-777.
103. Murray C.J.L., Lopez A.D. Evidence-based health policy-lessons from the Global Burden of Disease Study. // Science.-1996.-Vol. 274.-№3.-P.740.
104. Nikula K.J., Wilson D.W. Response of rat tracheal epithelium to ozone and oxygen exposure in vitro. // Fundam. Appl. Toxicol. 1990. - Vol. 15. - № l.-P. 121131.
105. Nomori H., Morinaga S., Kobayashi R. et al. Protein 1 and Clara cell 10-kDa protein distribution in normal and neoplastic tissues with emphasis on the respiratory system.//Virchows Arch.- 1994.-Vol.424.-P. 517-523.
106. Nomori H., Horio H., Takagi M. et al. Clara cell protein correlation with hyperlipidemia.//Chest. 1996.-Vol.110.-P. 680-684.
107. Pattle R.E. Properties, function and origin of alveolar lining layer. //Nature.-1955.-Vol.l75.-P.l 125-1126.
108. Peri A., Cordelia E., Miele L. Miele et al. Tissue-specific expression of the gene coding for human Clara cell 10-kD protein, a phospholipase A2-inhibitoiy protein.//J. Clin. Invest. 1993.-Vol.92.-P. 2099-2109.
109. Phelps D.S., Floros J. Localization of pulmonary surfactant proteins using immunohistochemistry and tissue in situ hybridization. // Exp. Lung Res.-1991.-Vol.l7.-№6.- P.985-995.
110. Pino M.V., Levin I.R., Stovall M.I., Hyge D.M. Pulmonary inflammation and epithelial injury in response to acute ozone exposure in the rat. // Toxical. Appl. Pharmacol. 1992. - Vol. 112. - № 1. - P.64-72.
111. Plopper C. G., Hyde D. M., Buckpitt A. R. Clara cells. In R. G. Crystal and J. B. West, editors. The Lung: Scientific Foundations.// New York: Raven Press,1991.-P. 215-228.
112. Possmayer F. Metabolism of phosphatidylcholine in lung. In: Phosphatidilcholine metabolism. /Ed. D.E. Vance. - Boca Raton, FL: CRC Press, 1989.-P. 205-223.
113. Saladino A.J., Willey J.C., Lechner J.F., Crafstrom R.C. Effects of formaldehyde, acetaldehyde, benzoyl peroxide, and hydrogen peroxide on cultured normal human bronchial epithelial cells. // Cancer. Res. 1985.- Vol. 45.- № 6.-P.2522-2526.
114. Sato Т., Shamoto M. A simple rapid polychrome stain for epoxyembedded tissue. // Staim Technol.-1973.-Vol.48. №5.-P. 223-227.
115. Singh G., Katyal S. L. An immunologic study of the secretoiy products of rat Clara cells. // J. Histochem. Cytochem. 1984. - Vol. 32. - P. 49-54.
116. Singh G., Katyal S. L., Brown W. E. et al. Amino-acid and cDNA nucleotide sequences of human Clara cell 10 kDa protein.// Biochim. Biophys. Acta. 1989. -Vol. 1007.-№2. -P.243.
117. Singh G., Katyal S. L. Clara cells and Clara cell 10 kD protein (CC10). // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1997.-Vol.17.-P. 141-143.
118. Singh G., Singh J., Katyal S. L. et al. Identification, cellular localization, isolation, and characterization of human Clara cell-specific 10 KD protein.// J. Histochem. Cytochem. -1988.-Vol.36.-P. 73-80.
119. Singh G., Katyal S. L., Brown W. E. et al. Clara cell 10 kDa protein (CC10): comparison of structure and function to uteroglobin.// Biochim. Biophys. Acta.-1990.- Vol.1039.- P.348-355.
120. Singh G., Katyal S. L. Clara cells and Clara cell 10 kD protein (CC10). // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. -1997. Vol.17. - P. 141-143.
121. Shijubo N., Y. Itoh Т., Yamaguchi Y. et al. Serum and BAL Clara cell 10 kDa protein (CC10) levels and CClO-positive bronchiolar cells are decreased in smokers.// Eur. Respir. J. 1997. - Vol. 10. - P. 1108 - 1114.
122. Smoking and Tobacco Monograph Series. //U.S. Departament of Health and Human Services, National Institute of Health, National Cancer Institute.- 2006.-Vol. 17.- №1.- P.191.
123. The European Tobacco Control Report 2007. //World Health Organzation.-2007.- 153 p.
124. Umland Т. C., Swaminathan S., Singh G. et al. Structure of a human Clara cell phospholipid-binding protein-ligand complex at 1.9 A resolution.// Nat. Struct. Biol.1994. -№1. P. 538-545.
125. Van Vyve Т., Chanez P., Bernard A. et al. Protein content in bronchoalveolar lavage fluid of patients with asthma and control subjects.// J. Allergy Clin. Immunol.1995.- Vol.95.- P.60-68.
126. Van Winkle L. S., Buckpitt A. R., Nishio S. J.et al. Cellular respnse in naphthalene induced Clara cell unjury and bronchiolar epithelial repair in mice. //Amer. J. Physiol.-1995.-Vol.269.-№6.-P.800-818.
127. Weibel E. R., Gil J. Electron microscopic demonstration of an extracellular duplex lining layer of alveoli. //Resp. Physiol. -1968. №4. - P. 42-57.
128. Williams M.C. Conversion of lammellar body membranes into tubular myelin in alveoli of fetal rat lungs. //J. Cell. Biol. 1977. - Vol. 72. - P. 260 - 277.
129. Williams M.C. Endocytosis in alveolar type II cells: effect of charge and size of tracers. //Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1984. - Vol. 72. - P. 6054 - 6058.
130. Wolf M., Klug J., Hackenberg R. et al. Human CC10, the homologue of rabbit uteroglobin: genomic cloning, chromosomal localization and expression in endometrial cell lines. //Hum. Mol. Genet. 1992. - №1.- P. 371-378.
131. Yoneda K. Pilocarpine stimulation of the bronchiolar Clara cell secretion. //Lab. Invest. 1977. - Vol. 37. - P. 477 - 482.
132. Zeltner T.B., Caduff J.H., Gehr Fret al. The postnatal development and growth of the human lung. I. Morphometry. // Resp. Physiol. 1987. - Vol. 67. - P. 247 -267.
133. Zeltner T.B., Burri P.H. The postnatal development and growth of the human lung. II. Morphometry .//Resp. Physiol. 1987. - Vol. 67. - P. 269 - 282.
- Боркина, Анна Николаевна
- кандидата медицинских наук
- Оренбург, 2008
- ВАК 03.00.25
- Интегрины бета 2 и бета 6 - новые маркеры альвеолярных клеток типа II
- Роль тканевых, клеточных и молекулярных механизмов в развитии различных вариантов воспаления бронхиальных путей
- Нейроэндокринная регуляция морфофункциональной реорганизации эпителия внутрилегочных бронхов крыс при действии стресса и бактериальных патогенов
- Структурно-функциональная характеристика нонапептидергической гипоталамо-гипофизарной нейроэндокринной системы и респераторных отделов лёгкого крыс в условиях интратрахеального инфицирования
- Морфологические изменения в легких крысы при воздействии веществ, содержащих лантан и фталат свинца