НИИ фармакологии СО РАМН, г. Томск
Лаборатория патофизиологии и экспериментальной терапии
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам 70-й Юбилейной итоговой научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г. Томск, 16-18 мая 2011 г.), под ред. В. В. Новицкого, Л. М. Огородовой. − Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2011. − 430 с.
Актуальность: идиопатический легочный фиброз (ИЛФ) представляет собой хроническое прогрессирующее заболевание, характеризующееся развитием воспаления, интерстициального фиброза и нарастающей дыхательной недостаточностью [1,4]. В большинстве случаев прогноз ИЛФ неблагоприятный, продолжительность жизни больных составляет в среднем около пяти лет [4]. В последнее время пристальное внимание стало уделяться способности гемопоэтических и мезенхимальных стволовых клеток (СК) участвовать в процессах регенерации ткани легкого [1, 2, 3, 5]. Показано, что трансплантация СК приводит к снижению выраженности фибротических процессов, способствует увеличению числа альвеолярных клеток [1, 2]. Однако полной картины о состоянии системы крови при развитии фиброза легкого нет, что затрудняет использование СК в клинической практике.
Цель: изучение реакций системы крови в условиях экспериментального блеомицинового фиброза легкого.
Материалы и методы: эксперименты выполнены на 60 мышах линии C57Bl/C массой 20 г. Фиброз лёгкого вызывали однократным интратрахеальным введением 80 мкг блеомицина в 30 мкл физиологического раствора. Контрольным животным в аналогичных условиях вводили эквивалентный объем физиологического раствора. В качестве фона использовали интактных животных. На 3, 7, 14 и 25-е сутки после введения блеомицина стандартными гематологическими методами определяли показатели периферической крови. После чего мышей умерщвляли передозировкой СО2 и производили подсчет форменных элементов костного мозга. С использованием классических и оригинальных гематологических и клональных методов оценивалось содержание коммитированных кроветворных предшественников (эритроидных, гранулоцитарных, фибробластных), мезенхимальных и кроветворных СК (КОЕ-ГЭММ) в костном мозге. Для гистологического исследования кусочки легких фиксировали в 10% формалине. Стандартными методами выполняли проводку материала, заливали объекты исследования в парафиновые блоки, с которых делали гистологические срезы толщиной 5 мкм. Депарафинированные срезы окрашивали гематоксилином и эозином и по Ван-Гизону на соединительную ткань. Достоверность различий исследовали при помощи непараметрического критерия Манна-Уитнни. Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью пакета прикладных программ Статистика 6.0.
Результаты: при гистологическом исследовании легочной ткани животных выявлялись распространенный мелкоочаговый фиброз интерстициальной ткани и признаки токсического альвеолита: отек межальвеолярных перегородок, инфильтрация лимфоцитами, плазматическими клетками и гистиоцитами. В утолщенных межальвеолярных перегородках обнаруживались спавшиеся капилляры и расширенные венулы.
Одновременно с развитием пневмофиброза в периферической крови отмечалось достоверное повышение числа палочкоядерных нейтрофилов на 3-и (p<0,01), 25-е (p<0,05) сутки и сегментоядерных нейтрофилов на 3-и (p<0,01), 7-е (p<0,01), 14-е (p<0,01), 25-е (p<0,05) сутки, а также эозинофильных клеток на 3-и (p<0,01), 14-е (p<0,05) сутки. Следует отметить падение (p<0,01) числа незрелых нейтрофилов на 14-е и 25-е сутки соответственно до 24% и 12% относительно интактного контроля. Изменения содержания лимфоцитов носили не достоверный характер.
В костном мозге наблюдалось увеличение (р<0,01) содержания клеток гранулоцитарного и эритроидного ростков кроветворения на протяжении всего эксперимента, лимфоцитов – на 7-е и 14-е сутки. В кроветворной ткани отмечалось увеличение количества коммитированных клеток-предшественников: фибробластных на 7-е сутки (р<0,01), эритроидных на 3-и сутки (p<0,05) и гранулоцитарных на 3-и (p<0,05), 7-е (р<0,01), 14-е (р<0,01) сутки. Действие блеомицина на примитивные клетки было разнонаправленным. Так, на 3-и сутки эксперимента имело место повышение содержания КОЕ-ГЭММ (p<0,05), при этом количество МСК, напротив, уменьшалось (p<0,05).
Выводы:
-
Развитие фиброза легкого сопровождалось гиперплазией гранулоцитарного, эритроидного и лимфоидного ростков кроветворения.
-
Стимуляция процессов кроветворения в условиях введения блеомицина связана с увеличением количества коммитированных клеток-предшественников в костном мозге.
-
Интратрахеальное введение блеомицина сопровождалось снижением количества МСК в костном мозге, с другой стороны, повышением числа КОЕ-ГЭММ.
Список литературы:
- Mesenchymal stem cell engraftment in lung is enhanced in response to bleomycin exposure and ameliorates its fibrotic effects / Ortiz, L.A., Gambelli, F., McBride, C. et al. // The National Academy of Science. – 2003. – v. 100 (14). – p. 8407 – 8411.
- Multi-organ, multi-lineage engraftment by a single bone marrow–derived stem cell. / Krause, D.S., Theise, N.D., Collector, M.I. et al. // Cell. – 2001. – v. 105 (3). – p. 369 – 377.
- Диссеминированные заболевания легких / под ред. М.М. Ильковича. – М. : ГЕОТАР – Медиа, 2011. – 480 с.
- Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells Reduce Fibrosis of Bleomycin-Induced Lung Injury / Moodley, Y., Atienza, D., Manuelpillai, U. et al. // The American Journal of Pathology v. 175 (1). - 2009. – p. 303 – 313.
- Bone Marrow–Derived Mesenchymal Stem Cells in Repair of the Injured Lung / Rojas, M., Xu, J., Woods, C. R. et al. // American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology v. 33. - 2005. - p. 145 – 152.
|
