Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, Новосибирск

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Современный мир, природа и человек», Т.2, №1, с материалами Пятой, Юбилейной Телеконференции, посвященной 120-летию открытия описторхоза у человека профессором медицинского факультета Томского университета К.Н. Виноградовым (6-11 июня 2011 года, г. Томск).

Скачать сборник целиком

Скачать информацию о сборнике (титульный лист, обложку, оглавление, список авторов)

Двуядерным клеткам, имеющим различное происхождение, посвящена обширная литература [3; 15; 17; 19; 24; 29; 34], но относительно редко встречаются публикации, содержащие достаточно полную информацию о результатах исследований, объектом которых выступают бинуклеарные макрофаги. Необходимость изучения формирования и функционирования двуядерных макрофагов связана с их участием в патологических процессах, определяющих развитие ряда заболеваний [12; 14; 37]. Присутствие двуядерных макрофагов отмечено в различных органах и тканях [6; 9;18; 26; 33], а так же в клеточных культурах [35].
К данным клеткам проявляется незначительный интерес по сравнению с многоядерными, так как последние с успехом изучаются во многих научных учреждениях мира [7; 16; 23; 28; 30; 32]. Эта тенденция объясняется преобладанием устоявшихся взглядов на бинуклеары. Считается, что в патологических условиях они представляют собой переходные формы между одноядерными и многоядерными клетками [22]. Возникновение двуядерных фагоцитов прежде полинуклеарных продемонстрирован in vitro [36], и подтверждает их участие в качестве предшественников в процессе формирования многоядерных макрофагов.
Поскольку бинуклеарные макрофаги существуют не только при патологии [12; 14; 37], но и в норме [26], то они могут принадлежать к субпопуляции клеток, отличающихся от многоядерных и мононуклеарных фагоцитов по функциональным характеристикам. Не стоит забывать о такой трактовке образования бинуклеарных клеток, как наличие кариопатологии, о чем косвенно свидетельствует увеличение частоты их встречаемости вместе с клетками, содержащими микроядра в ответ на влияние определенных факторов [11]. По этому возможность общих механизмов формирования бинуклеаров и клеток с микроядрами представляется вероятной.
Основа формирования бинуклеаров и многоядерных клеток имеет аналогичные причины, на что указывает одновременное присутствие в ткани клеток обоих типов [26]. Процесс образования бинуклеарных [6] и многоядерных клеток контролируется медиаторами [25; 27], в роли которых может выступать один и тот же цитокин [6; 25]. Формирование двуядерных клеток макрофагального происхождения осуществляется путем слияния мононуклеаров [14] и делением клеточного ядра без последующей цитотомии [1], что необходимо для увеличения площади поверхности кариолеммы и оптимизации течения синтетических процессов.
Определение причин, способствующих возникновению бинуклеаров, остается в числе малоизученных вопросов. Факторами, ответственными за образование двуядерных клеток макрофагального происхождения, являются: действие канцерогенов [14], инфекционных агентов [6; 14] и наличие воспалительного процесса [2]. Бинуклеарные макрофаги формируются при ряде заболеваний [12; 14; 22; 37] и при воздействии некоторых химических соединений [11].
Эти клетки зарегистрированы при СПИДе [14; 22] и онкологической патологии [37]. Образование полинуклеаров при СПИДе, обусловлено слиянием макрофагов, о чем свидетельствует наличие переходных бинуклеарных и тринуклеарных форм, а также визуализируется процесс фузии [22]. Поэтому, предположение о том, что двуядерные клетки могут выступать в роли предшественников многоядерных, не лишено оснований.
Если слияние иммунокомпетентных клеток способствует развитию иммунодефицита [14], то возникает закономерный вопрос о функциональной состоятельности бинуклеаров, как таковых, или только об изменении их активности в условиях данной патологии (в результате влияния вирусной инфекции). Формирование двуядерных клеток при онкологической патологии связано с фузией клеток вследствие повреждения цитоплазматической мембраны канцерогенными веществами [14]. Бинуклеары в составе ткани злокачественной опухоли имеют положительную реакцию на лизоцим и содержат многочисленные вакуоли, что позволяет отнести эти клетки к малигнезированным гистиоцитам [8].
Адекватными подходами при изучении процессов, происходящих на клеточном и субклеточном уровнях, можно считать исследования, проводимые in vitro [35]. При использовании этих методов отмечено, что бинуклеарные и многоядерные клетки, выделенные из селезенки пациентов с болезнью Ходжкина, обладали признаками, присущими макрофагам [21]. На основании результатов, полученных помощью электронной микроскопии, был сделан предварительный вывод о макрофагальном происхождении бинуклеаров в составе клеточной линии, полученной от больных с заболеванием Ходжкина, который подтвердился после проведения иммуноцитохимического анализа [31].
У бинуклеарных макрофагов, встречающихся при онкологической патологии, находят выраженную вакуолизацию цитоплазмы [8] и развитый гладкий эндоплазматический ретикулум [31], а так же свойственную и другим макрофагам способность к адгезии [21], фагоцитозу [21; 31], секреции лизоцима [21] и презентации антигена иммунокомпетентным клеткам [31].
В числе факторов химической природы, обусловливающих появление бинуклеарных макрофагов, выделяют такие, как компоненты сигаретного дыма [4; 5; 10], озон [13] и радон [20]. Численность бинуклеарных макрофагов, возросшая в результате влияния компонентов, содержащихся в сигаретном дыме [4; 5], может снижаться в ответ на применение протекторов [10].
Исходя из результатов морфологического анализа альвеолярных макрофагов подвергшихся влиянию озона, было сделано заключение о том, что клетки обладали пенистой цитоплазмой, содержащей множество вакуолей, а так же значительно увеличивалось количество двуядерных форм фагоцитов [13]. Показано возрастание численности бинуклеарных и многоядерных макрофагов среди клеток бронхоальвеолярного лаважа при воздействии радона [20].
Таким образом, существует целый ряд малоизученных аспектов, касающихся особенностей формирования и проявления функциональной активности двуядерных макрофагов. Хотя роль слияния клеток и деления их ядер без цитокинеза в образовании бинуклеаров не вызывает сомнения, эти данные требуют уточнения.
Не вполне понятно, чем следует считать бинуклеарные макрофаги, так как с одной стороны их можно расценивать в качестве предшественников многоядерных клеток, а с другой - относить к особой субпопуляции макрофагов, обладающих рядом специфических характеристик.
Возникает необходимость в уточнении диагностической ценности регистрации двуядерных клеток при том или ином заболевании. Такой же интерес представляют сведения о формировании бинуклеарных макрофагов в ответ на влияние химических соединений.
Существует необходимость расширения и систематизации знаний о формировании и функционировании двуядерных макрофагов, что имеет практическое значение и объясняется участием этих клеток в патогенезе ряда заболеваний.

Список литературы:
1. Ильин Д.А., Архипов С.А., Игнатович Н.В., Ахроменко Е.С., Михайлова Л.П. Цитоморфологические аспекты формирования многоядерных макрофагов в культурах перитонеальных клеток // Сибирский консилиум (медико-фармацевтический журнал). - 2007. - № 7. - С. 39-40.
2. Anderson R.S., Thomson S.M., Gutshall L.L. Jr. Comparative effects of inhaled silica or synthetic graphite dusts on rat alveolar cells // Arch. Environ. Contam. Toxicol. - 1989. - V. 18. - № 6. - P. 844-849.
3. Bajic V., Spremo-Potparevic B., Milicevic Z., Zivkovic L. Deregulated sequential motion of centromeres induced by antitumor agents may lead to genome instability in human peripheral blood lymphocytes // J. BUON. - 2007. - V. 12. - № 1. - P. 77-83.
4. Balansky R.B., D'Agostini F., Zanacchi P., De Flora S. Protection by N-acetylcysteine of the histopathological and cytogenetical damage produced by exposure of rats to cigarette smoke // Cancer Lett. - 1992. - V. 64. - № 2. - P. 123-131.
5. Balansky R.M., D' Agostini F., De Flora S. Induction, persistence and modulation of cytogenetic alterations in cells of smoke-exposed mice // Carcinogenesis. - 1999. - V. 20. - № 8. - P. 1491-1497.
6. Buisman A.M., Langermans J.A., van Furth R. Effect of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor on the number of leucocytes and course of Listeria monocytogenes infection in naive and leucocytopenic mice // Immunology. - 1998. - V. 93. - № 1. - P. 73-79.
7. Chambers T.J. Multinucleated giant cells // J. Pathol. - 1978. - V. 126. - Р. 125-148.
8. Chandra A.M., Ginn P.E. Primary malignant histiocytosis of the brain in a dog // J. Comp. Pathol. - 1999. - V. 121. - № 1. - P. 77-82.
9. Colombo J.L., Hallberg T.K., Sammut P.H. Time course of lipid-laden pulmonary macrophages with acute and recurrent milk aspiration in rabbits // Pediatr. Pulmonol. - 1992. - V. 12. - № 2. - P. 95-98.
10. D'Agostini F., Scatolini L., Maggiani M., Balansky R. Chemoprevention of genotoxic damage in lung cells of rats exposed to cigarette smoke // Boll. Soc. Ital. Biol. Sper. - 1992. - V. 68. - № 2. - P. 137-142.
11. De Flora S., D'Agostini F., Izzotti A., Balansky R. Prevention by N-acetylcysteine of benzo[a]pyrene clastogenicity and DNA adducts in rats // Mutat. Res. - 1991. - V. 250. - № 1-2. - P. 87-93.
12. Feigin I., Kim H.S. Subacute necrotizing encephalomyelopathy in a neonatal infant // J. Neuropathol. Ex.p Neurol. - 1977. - V. 36. - № 2. - P. 364-372.
13. Gilmour M.I., Hmieleski R.R., Stafford E.A., Jakab G.J. Suppression and recovery of the alveolar macrophage phagocytic system during continuous exposure to 0.5 ppm ozone // Exp. Lung Res. - 1991. - V. 17. - № 3. - P. 547-558.
14. Gogichadze G.K., Dolidze T.G. Hypothesis explaining simultaneous development of acquired immunodeficiency syndrome and malignant tumors // Med. Hypotheses. - 1995. - V. 44. - № 5. - P. 307-308.
15. Gulalp B., Gokel Y., Gumurdulu D., Seydaoglu G., Daglioglu K., Dikmen N., Karcioglu O. The effect of parathion-methyl and antidotes on parotid and pancreatic glands: a pilot experimental study // Int. J. Toxicol. - 2007. - V. 26. - № 5. - P. 383-388.
16. Hackzell-Bradley M., Hedblad M.A., Stephansson E.A. Metastatic Crohn's disease. Report of 3 cases with special reference to histopathologic findings // Arch. Dermatol. - 1996. - V. 132. - № 8. - P. 928-932.
17. Huang X., Dai W., Darzynkiewicz Z. Enforced adhesion of hematopoietic cells to culture dish induces endomitosis and polyploidy // Cell. Cycle. - 2005. - V. 4. - № 6. - P. 801-805.
18. Izzotti A., Camoirano A., D'Agostini F., Sciacca S., De Naro Papa F., Cesarone C.F., De Flora S. Biomarker alterations produced in rat lung by intratracheal instillations of air particulate extracts and chemoprevention with oral N-acetylcysteine // Cancer Res. - 1996. - V. 56. - № 7. - P. 1533-1538.
19. Jirsova K., Juklova K., Vesela V., Filipec M. Morphological and immunocytochemical characterization of snake-like chromatin cells // Histol. Histopathol. - 2006. - V. 21. - № 4. - P. 355-360.
20. Johnson N.F., Newton G.J. Estimation of the dose of radon progeny to the peripheral lung and the effect of exposure to radon progeny on the alveolar macrophage // Radiat. Res. - 1994. - V. 139. - № 2. - P. 163-169.
21. Kaplan H.S., Gartner S. "Sternberg-reed" giant cells of Hodgkin's Disease: cultivation in vitro, heterotransplantation, and characterization as neoplastic macrophages // Int. J. Cancer. - 1977. - V. 19. - № 4. - P. 511-525.
22. Kato T., Hirano A., Llena J.F., Dembitzer H.M. Neuropathology of acquired immune deficiency syndrome (AIDS) in 53 autopsy cases with particular emphasis on microglial nodules and multinucleated giant cells // Acta. Neuropathol. - 1987. - V. 73. - № 3. - P. 287-294.
23. Kern I., Kecelj P., Kosnik M., Mermolja M. Multinucleated giant cells in bronchoalveolar lavage // Acta. Cytol. - 2003. - V. 47. - № 3. - P. 426-430.
24. Kojima M., Murayama K., Igarashi T., Masawa N., Shimano S., Nakamura S. Bone marrow plasmacytosis in idiopathic plasmacytic lymphadenopathy with polyclonal hyperimmunoglobulinemia: a report of four cases // Pathol. Res. Pract. - 2007. - V. 203. - № 11. - P. 789-794.
25. Mizuno K., Okamoto H., Horio T. Muramyl dipeptide and mononuclear cell supernatant induce Langhans-type cells from human monocytes // J. Leukoc. Biol. - 2001. - V. 70. - № 3. - P. 386-394.
26. Montagna W., Carlisle K. The architecture of black and white facial skin // J. Am. Acad. Dermatol. - 1991. - № 6 Pt 1. - P. 929-937.
27. Most J., Neumaer H.P., Dierich M.P. Cytokine-induced generation of multinucleated giant cells in vitro reguires interferon- and expression of LFA-1 // Eur. J. Immunol. - 1990. - V. 20. - № 8. - Р. 1661-1667.
28. Nordborg E., Bengtsson B.A., Petursdottir V., Nordborg C. Morphological aspects of giant cells in giant cell arteritis: an electron-microscopic and immunocytochemical study // Clin. Exp. Rheumatol. - 1997. - V. 15. - № 2. - P. 129-134.
29. Oberringer M., Jennewein M., Motsch S.E., Pohlemann T., Seekamp A. Different cell cycle responses of wound healing protagonists to transient in vitro hypoxia // Histochem. Cell. Biol. - 2005. - V. 123. - № 6. - P. 595-603.
30. Okamoto H., Mizuno K., Horio T. Langhans-type and foreign-body-type multinucleated giant cells in cutaneous lesions of sarcoidosis // Acta. Derm. Venereol. - 2003. - V. 83. - № 3. - P. 171-174.
31. Olsson L., Behnke O., Pleibel N., D'Amore F., Werdelin O., Fry K.E., Kaplan H.S. Establishment and characterization of a cloned giant cell line from a patient with Hodgkin's disease // J. Natl. Cancer Inst. - 1984. - V. 73. - № 4. - P. 809-830.
32. Rhee H.J., Hillebrands W., Daems W.T. Are Langhans giant cells precursors of foreign-body giant cells? // Arch. Dermatol. Res. - 1978. - V. 263. - № 1. - P. 13-21.
33. Rondanelli E.G., Magliulo E., Morandini G.C., Mori G. On the finding of binuclear macrophages in the tuberculin skin test studied with the skin window technic // Riv. Emoter. Immunoematol. - 1966. - V. 13. - № 3. - P. 102-111.
34. Shimomura T., Yoshida Y., Sakabe T., Ishii K., Gonda K., Murai R., Takubo K., Tsuchiya H., Hoshikawa Y., Kurimasa A., Hisatome I., Uyama T., Umezawa A., Shiota G. Hepatic differentiation of human bone marrow-derived UE7T-13 cells: Effects of cytokines and CCN family gene expression // Hepatol. Res. - 2007. - V 37. - № 12. - P. 1068-1079.
35. Spano A., Monaco G., Barni S., Sciola L. Expression of cell kinetics and death during monocyte-macrophage differentiation: effects of Actinomycin D and Vinblastine treatments // Histochem. Cell Biol. - 2007. - V. 127. - № 1. - P. 79-94.
36. Stephenson E.H., Osterman J.V. Canine peritoneal macrophages: cultivation and infection with Ehrlichia canis // Am. J. Vet. Res. - 1977. - V. 38. - № 11. - P. 1815-1819.
37. Thio T., Hilbe M., Grest P., Pospischil A. Malignant histiocytosis of the brain in three dogs // J. Comp. Pathol. - 2006. - V. 134. - № 2-3. - P. 241-244.