» » Роль нейроендокринних клітин шлунково-кишкового тракту у механізмах радіаційного старіння


Роль нейроендокринних клітин шлунково-кишкового тракту у механізмах радіаційного старіння

Роль нейроендокринних клітин шлунково-кишкового тракту у механізмах радіаційного старіння
Більшість ідентифікованих в даний час типів ендокринних клітин ДЕС розташовуються у слизовій оболонці ЖКТ тварин і людини, при цьому найбільша їх кількість знаходиться у дванадцятипалій кишці. Проведені електронно-мікроскопічні дослідження дозволили ідентифікувати у слизовій оболонці дванадцятипалої кишки інтактних щурів 10 основних типів ендокринних клітин (апудоцітов) і класифікувати їх за ультраструктурного характеристикам секреторних гранул, локалізованих в цитоплазмі.

Встановлено, що найбільша кількість і різноманітність апудоцітов виявляється в області крипт дванадцятипалої кишки, а в епітелії ворсинок вони зустрічаються у відносно невеликій кількості, що цілком підтверджує результати досліджень, проведених раніше. При цьому серед всієї популяції апудоцітов найчастіше зустрічаються ЄС-, D-, D1- і S-клітини, а окремі типи ендокринних клітин (G- і ECL-клітини) ідентифікуються досить рідко, оскільки основне місце їх локалізації - слизова оболонка шлунка. У роботах, присвячених морфометричних і морфологічних досліджень ендокринних клітин ШКТ, також зазначалося переважання ЄС-клітин і невелика кількість ECL-клітин в слизовій оболонці дванадцятипалої кишки на тлі загальної популяції апудоцітов, але детальних ультраструктурних досліджень різних типів ендокринних клітин не проводилося.

Апудоціти розташовуються поодинці або гніздами з декількох клітин серед неендокрінних ентеропітов і відрізняються від них більшими розмірами і овальної або округлої формою. Багато ендокринні клітини (ЄС-, G-, N-, D1-, S-клітини) часто мають довгий апікальний відросток, який досягає просвіту крипти і забезпечує контакт клітини з зовнішнім середовищем, виконуючи рецепторну функцію. У апудоцітов всіх типів виявляється полиморфно організоване ядро з конденсованим хроматином і добре контурованих ядерцем. Цитоплазма містить різну кількість органел, серед яких чітко виявляються мітохондрії, рибосоми, полісоми, лізосоми і іноді вакуолі. Шорсткий і гладкий ендоплазматичнийретикулум має рясні цистерни переважно в ЄС-, G-, D-, L- і Р-клітинах, в той час як ендокринні клітини інших типів характеризуються слабо розвиненою ендоплазматичної мережею. Пластинчастий комплекс (апарат Гольджи) також чітко контурируется і проявляє ознаки різної активності в залежності від стадії функціонального циклу клітини. У базальної частини цитоплазми під ядром виявляються секреторні гранули різного розміру та форми, що багато в чому корелює з типом гормону, синтезованого тієї чи іншої ендокринної кліткою.

Аналіз біологічних властивостей багатьох фізіологічно активних речовин, що виробляються клітинами ДЕС, дозволяє припустити їх важливу роль у механізмах радіаційного старіння. З одного боку, регуляторні пептиди і біогенні аміни можуть виконувати роль радіомодифікаторів з іншого - ці речовини в тій чи іншій мірі беруть участь у патогенезі тих порушень, які описані в якості типових для дії навіть малих і сублетальних доз: зміні тонусу і проникності судин- виникненні вегетативних зрушень у показниках артеріального тиску, частоти серцевих скорочень і ритму дихання-десинхронизации біологічних рітмов- порушенні проліферативної активності та інших розладів. Володіючи даними властивостями, клітини ДНЕС можуть активно впливати на розвиток патологічних процесів, що виникають при радіаційному старінні як прямо, потенціюючи або знижуючи вражаючий ефект випромінювання залежно від притаманних їм радіомодифікуючих властивостей, так і опосередковано - через їх участь у механізмах розвитку вищеописаних та інших синдромів.



Патоморфологическая картина радіаційного ураження органів ШКТ в різні терміни після дії радіації в цілому досить добре вивчена і визначається високою радіочутливістю процесів клітинного оновлення. Разом з тим даних про роль клітин APUD-системи в розвитку пострадіаційної синдрому явно недостатньо. Зокрема, практично відсутні детальні морфологічні дослідження дезорганізації різних типів апудоцітов, викликаної опроміненням. Дані літератури свідчать про те, що проксимальний відділ дванадцятипалої кишки є «критичним органом» при впливі іонізуючої радіації та з усіх відділів шлунково-кишкового тракту є найбільш радіочутливим. Нечисленні дослідження пострадіаційної патології ендокринних клітин дванадцятипалої кишки проведені в ранні та віддалені терміни після одноразового опромінення в сублетальлними і летальних дозах, в той час як роботи з вивчення пізніх ультраструктурних пошкоджень практично відсутні. У той же час мало досліджень присвячено дії пролонгованої нелетальної опромінення на ендокринні клітини дванадцятипалої кишки, який представляє особливий інтерес з точки зору репараційних процесів.

Виходячи з цього, нами було проведено детальне ультраструктурномудослідження організації основних типів апудоцітов дванадцятипалої кишки щурів через 6 і 12 місяців після спільного одноразового опромінення в дозах летального діапазону (7 і 7,5 Гр відповідно) і через 1 добу після нелетальної пролонгованого опромінення (сумарна доза 2,5 Гр). Ультраструктурних аналіз пострадіаційної альтерації апудоцітов дванадцятипалої кишки показав, що в пізні терміни після опромінення в дозах летального діапазону переважно спостерігаються пошкодження мітохондрій, ендоплазматичної мережі і всіх мембранних структур клітини. Мітохондрії набухають, крісти їх коротшають і руйнуються, пошкоджується зовнішня (рідше внутрішня) мембрана. Ендоплазматичнийретикулум вакуолізіруєтся, його цистерни розширюються і заповнюються електронно-прозорим вмістом. Клітинні мембрани піддаються осередкової деструкції, в результаті чого в цитоплазмі апудоцітов відзначається поява одиничних мієлінових структур. У деяких ендокринних клітинах (переважно в D-клітинах) іноді зустрічаються ліпофусціновие гранули різного розміру, що слід розглядати як результат порушення ліпідного обміну. При цьому необхідно зазначити, що через 12 місяців після опромінення поява таких ліпідних крапель у цитоплазмі ендокринних клітин виявляється значно частіше, ніж через 6 місяців.



У раніше проведених морфологічних дослідженнях апудоцітов шлунка та дванадцятипалої кишки в ранні та віддалені терміни після опромінення в сублетальлними і летальних дозах були виявлені ті ж результати по ультраструктурной дезорганізації загальній популяції ендокринних клітин, причому зазначені зміни були слабо виражені в ранні терміни після сублетальлними опромінення, але при летальних дозах починали прогресувати зі збільшенням терміну після впливу. У пізні терміни після опромінення в дозах летального діапазону в апудоцітов виявляється ультраструктурная дезорганізація різного ступеня тяжкості. Так, через 6 місяців з моменту опромінення в ЄС-, G-, D- і S-клітинах спостерігаються виражені ультраструктурні ушкодження, які частково відновлюються через 12 місяців після опромінення. В К-і D1 -клітинах через 1 рік після радіаційного впливу, навпаки, відзначається посилення змін у порівнянні з 6 місяцями, що пройшли після опромінення. А окремі види ендокринних клітин (ECL-, N-, L-, Р-клітини) представляються щодо радіорезистентними з точки зору збереження їх ультраструктури.

Електронно-мікроскопічні дослідження показали, що через 6 і 12 місяців після спільного однократного опромінення серед ентероцитів спостерігається утворення цітолізосом (фагосом), в яких виявляються або цілі загиблі клітини, або детрит, залежно від часу, що пройшов з моменту їх формування. Причому подовження термінів після опромінення стимулює утворення цітолізосом: через 12 місяців цитолізосоми зустрічаються частіше, ніж через 6 місяців. Слід зазначити, що освіта цітолізосом не є специфічною особливістю, характерною для шкідливої дії іонізуючого випромінювання. Даний феномен можна розглядати як характерну реакцію ентероцитів на вплив будь-якого шкідливого фактора, що викликає деструктивні зміни в епітеліальних клітках або приводить до їх загибелі. Цікавим є той факт, що в окремих випадках у вмісті цітолізосом вдавалося ідентифікувати також і загиблі апудоціти по чітко помітним секреторне гранулам. Досить часто цитолізосоми, що містять детрит або іноді добре видимі секреторні гранули, виявлялися безпосередньо в над'ядерний зонах апудоцітов, що можна розглядати як додатковий критерій, який свідчить на користь гіпотези про походження епітеліальних і ендокринних клітин дванадцятипалої кишки з єдиного гістогенетичної зачатка - стовбурової клітини.

Морфометрические дані, отримані І. М. Квєтний і В. В. Южакова, виявили схожість пострадіаційної кінетики епітеліальних і ендокринних клітин слизової оболонки шлунка і дванадцятипалої кишки, яке є доказом ектодермального походження апудоцітов ШКТ. Певною мірою це підтверджують і морфологічні дослідження апудоцітов і епітеліальних клітин: після опромінення і ті й інші мають однакові ознаки ультраструктурной дезорганізації. Пролонговану нелетальної опромінення не викликає таких істотних морфологічних ушкоджень, які спостерігаються в ендокринних клітинах дванадцятипалої кишки в пізні терміни після одноразового опромінення в дозах летального діапазону. Але якщо ступінь ультраструктурной дезорганізації змінюється, то її характер проявляється у пошкодженні тих же клітинних складових. Електронно-мікроскопічне дослідження виявило розходження в ультраструктурной організації не тільки серед різних типів популяцій апудоцітов, а й всередині окремих типів ендокринних клітин.

Так, серед одних типів апудоцітов (ЄС-, G-, D-, L- і D1-клітини) присутні як клітини, що мають ультраструктуру без істотних пошкоджень і близьку до контролю, так і клітини з вираженими порушеннями. Зустрічаються окремі ендокринні клітини в стані вираженого некрозу, цитоплазма яких складається з вогнищ набряку, позбавлених органел. Лімітуюча мембрана таких клітин схильна деструкції, в результаті чого кордони між ними та сусідніми епітеліоцитами виглядають невиразно. Ці зміни стосувалися головним чином окремих D- і L-клітин, тоді як в апудоцітов, які продукують інші гормони, ультраструктурні зміни були виражені в меншій мірі або взагалі були відсутні. В інших типах ендокринних клітин (ECL-, N-, К-, Р-, S-клітини) ультраструктурні порушення практично повністю відсутні за винятком невеликих вакуолей, що зустрічаються в цитоплазмі, які досить часто ідентифікувалися і при дослідженні ендокринних клітин неопромінених тварин.


Найцікавіші новини


Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!