Сибирский государственный медицинский университет, г.Томск

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2005 год, Том 2, выпуск 4), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Известно, что больные хроническим декомпенсированным тонзиллитом (ХДТ) подвержены риску накопления неблагоприятного генетического груза [1]. Это, несомненно, влияет на состояние ядер клеток, находящихся в контакте с воспалительным агентом [2]. В этой связи представляется актуальным изучения изменения ядер клеток в очаге хронического воспаления.
    Материалом для нашего исследования служили 695 микрофотографий цитологических препаратов небных миндалин (НМ). Миндалины были удалены у больных ХДТ со стажем заболевания больше пяти лет. Цитологические препараты были приготовлены с использованием метода щелочной диссоциации клеток ткани НМ с предварительной фиксацией 10-% раствором формальдегида. Приготовленные препараты были окрашены по Романовскому-Гимза. Цифровые фотографии ядросодержащих форменных элементов НМ получали при увеличении x1500 с помощью цифровой камеры с разрешением 2048x1536 пикселей. Каждая фотография была изучена на предмет состояния хроматина в ядре мононуклеарных клеток. Подготовку изображения проводили с использованием стандартных средств программы ImageJ (National Institutes of Health, USA). Для выделения исследуемых участков на изображении мы пользовались функцией “порог”, а при невозможности автоматического выделения границ изучаемых областей, использовали рутинное выделение. Определялись следующие параметры: площадь ядра и клетки, средняя яркость, стандартное отклонение значений яркости, мода яркости, минимальный и максимальный уровни яркости и периметр ядра. Изучался уровень оптической плотности ядер клеток как косвенный показатель диффузности/конденсированности хроматина.
    Оценивая отдельные изображения ядер мононуклеарных клеток, мы получили распределение количества пикселей по яркости [2]. В результате чего эмпирически был получен диапазон яркости на изображении ядра, который считали неинформативным, так как характеризуемые им зоны яркости окрашивались аналогично перинуклеарной цитоплазме, а значит, не содержали информацию о ядерных структурах, имеющих сродство к основному красителю. Был определен диапазон яркости, характеризующий хромосомную структуру, причем меньшая яркость соответствовала большему уровню компактизации хроматина.
    Мононуклеарные клетки очага воспаления дифференцировались визуально. После этого был проведен кластерный анализ, позволивший разделить исследуемую выборку клеточных элементов очага воспаления на классы в целях минимизации погрешностей подготовки изображения.
    В результате исследования периметра и площади ядра и отношения площадь ядра/площадь клетки выявлено следующее. С увеличением стажа заболевания наблюдалось достоверное  уменьшение периметра ядра мононуклеарных клеток очага воспаления, в частности, макрофагов. Снижалась доля клеток с вакуолизацией, сегментацией и фрагментацией ядра. Вместе с тем, продолжительность заболевания коррелировала с увеличением  площади ядра и отношения площадь ядра/площадь клетки.
    Изучение распределения хроматина в ядре позволило определить, что у пациентов, дольше болеющих ХДТ, уровень конденсированности хроматина в ядрах мононуклеарных клеток НМ существенно ниже, чем у тех, чей стаж заболевания меньше. В макрофагах значение коэффициента отношения эухроматин/гетерохроматин увеличивалось прямо  пропорционально длительности хронического процесса.
Исследование содержания ДНК в ядрах мононуклеарных клеток лимфоидного типа у больных ХДТ показало, что около половины таких клеток содержит ДНК в количестве 4с - 49%. Следует отметить, что чаще эти клетки обнаруживались у пациентов с большей продолжительностью заболевания.
Таким образом, в результате изучения изображения мононуклеарных клеток больных ХДТ установлено преобладание клеток с признаками дистрофии и атрофии у пациентов с меньшей продолжительностью заболевания. Увеличение длительности хронического процесса сопровождалось повышением транскрипционной активности этих клеток. Кроме того, у пациентов с большим стажем заболевания чаще встречались мононуклеарные клетки с признаками пролиферации.

Литература.
1.    Балаж А., Блажек И. Эндогенные ингибиторы клеточной пролиферации. - М.:Мир, 1986. 304 с.
2.    Demirkaya O., Cothren R.M., Vince G.D., Cornhill J.F. Automated identification of stained cells in tissue sections using digital image analysis // Anal. Quant. Cytol. Histol. - 1999, №2. - P.93-102.