Морфологические изменения тимуса и селезенки при остром деструктивном панкреатите в эксперименте

Кировский государственный медицинский университет

Введение. Изучение морфофункционального состояния лимфоидных органов при патологиях поджелудочной железы является малоизученным и крайне спорным вопросом.

Ведущим звеном в патогенезе острого панкреатита является развитие синдрома системного воспалительного ответа, представляющего собой комплекс клинических, биохимических и морфологических критериев, затрагивающих не только поджелудочную железу, но и соседние органы. По мнению М. Р. Сапина, Д. Б. Никитюка [3] наличие лимфоидных узелков в органах иммунной системы является достоверным морфологическим критерием функциональной активности.

Структурно-функциональный анализ различных компонентов селезёнки и тимуса, их клеточный состав исследуется в возрастном аспекте, на протяжении всего постнатального онтогенеза с учетом индивидуальном и видовой изменчивости [1,2]. Однако, сведений об изменении морфологических изменений лимфоидных органов при панкреатите недостаточно. В настоящее время острый панкреатит (ОП) занимает ведущее место в структуре патологии поджелудочной железы.

Актуальность темы обусловлена частотой заболеваемости, продолжительностью лечения, высоким уровнем послеоперационной летальности при деструктивных формах панкреатита. Это составляет не только медицинский, но и социально-экономический аспекты проблемы. Развитие острого панкреатита не ограничивается отдельным поражением поджелудочной железы, также нарушаются функции многих органов и систем, в том числе тимуса и селезенки.

Цель исследования - изучить и оценить динамику морфологических изменений тимуса и селезенки крыс при остром деструктивном панкреатите, вызванном холодовой травмой в эксперименте.

Материалы и методы. Модель острого деструктивного панкреатита (ОДП) создавали на 40 беспородных белых крысах обоего пола массой 180 - 220 г путем криовоздействия на селезеночный сегмент поджелудочной железы хлорэтилом в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (1-я группа животных). 2-ю группу составили 5 крыс, которым была выполнена лапаротомия (контрольная группа).

До и после операции грызуны находились на стандартном лабораторном рационе при неограниченном количестве воды.

У крыс 1-й группы в асептических условиях под эфирным наркозом после выполнения верхнесрединной лапаротомии производили мобилизацию поджелудочной железы. Селезеночный сегмент железы и селезенку вывихивали в лапаротомную рану и отграничивали от брюшной полости полиэтиленовой пленкой. Длительность криовоздействия составляла около 1 минуты - до образования инея на поверхности охлаждаемого участка. Через 2-3 минуты пораженный участок поджелудочной железы спонтанно оттаивал.

Забой животных 1-й группы проводили через 1 час и на 1 - 3 - 7 - 14-е сутки после операции с последующим исследованием аутоптатов тимуса и селезенки. Забой крыс 2-й группы выполняли через 1 час и на 1-е сутки (морфологический контроль).

Из аутоптатов, взятых в различные сроки исследования, изготавливались микроскопические препараты, окрашенные гематоксилином и эозином. Исследования тимуса и селезенки крыс производили с помощью световой микроскопии.

Результаты исследования. Морфологическое изучение поджелудочной железы, тимуса и селезенки в различные сроки после операции по моделированию ОДП (1-я группа) выявило следующие изменения.

Через 1 час в тимусе отмечается четкая граница между корковым и мозговым слоями, имеется множество мелких тимических окон. Тельца Гассаля с дистрофическими изменениями, а количество их не изменено, наблюдается сосудистое полнокровие (рис. 1Б). В селезенке лимфоидные фолликулы разных размеров и формы, светлые центры в большинстве из них отсутствуют. Красная пульпа умеренно полнокровна. В первый час эксперимента в белой пульпе селезенки крыс было выявлено достоверное увеличение средней площади периартериальных лимфатических влагалищ (ПАЛВ) (Т-клеточные зоны), составляющих белую пульпу, с 0,009±0,006 (первая группа) до 0,014±0,005мм². При этом отмечалось в этой зоне увеличение количества лимфоцитов с 23,6±6,6 (у интактных животных) до 115,6±29,5.

Рис. 1. А. Селезенка крысы. 1 час ОДП. Лимфоидный узелок (фолликул). Окраска гематоксилином и эозином, х 400; Б. Тимус крысы. 1 час ОДП. Множественные тимические окна. Окраска гематоксилином и эозином, х 200.

Рис. 1. А. Селезенка крысы. 1 час ОДП. Лимфоидный узелок (фолликул). Окраска гематоксилином и эозином, х 400; Б. Тимус крысы. 1 час ОДП. Множественные тимические окна. Окраска гематоксилином и эозином, х 200.

Через 24 часа в поджелудочной железе наблюдается очагово-диффузное венозно-капиллярное полнокровие, слабо умеренный отек стромы. Сосудистые стенки не изменены. Островки Лангерганса средней величины (рис. 2).

В тимусе (на 1-е сутки) гистологическая картина смазана, граница между корковым и мозговым веществом плохо различима. Тимические окна мелкие, тельца Гассаля с дистрофическими изменениями, сосуды умеренно полнокровны. В селезенке лимфоидные фолликулы белой пульпы уменьшены в размерах, округлой формы с наличием реактивных центров; красная пульпа и сосуды умеренно полнокровны (рис. 3). В течение первых суток развития панкреатита в ПАЛВ также определялось увеличение содержания клеток и в среднем составляло 51,2±3,0 (коэффициент ранговой корреляции р<0,05), при этом средняя площадь данного компартмента белой пульпы увеличивалась до 0,054±0,01 мм2.

Рис. 2. Поджелудочная железа крысы при ОДП (1-е сутки). В центре препарата просвет протока, спавшейся вены, междольковая соединительная ткань отекшая. Окраска гематоксилином и эозином, х 400. Рис. 3. Селезенка крысы. 1-е сутки ОДП. Фолликулы белой пульпы уменьшены в размерах, умеренное полнокровие. Окраска гематоксилином и эозином, х 400.
Рис. 2. Поджелудочная железа крысы при ОДП (1-е сутки). В центре препарата просвет протока, спавшейся вены, междольковая соединительная ткань отекшая. Окраска гематоксилином и эозином, х 400.

Рис. 3. Селезенка крысы. 1-е сутки ОДП. Фолликулы белой пульпы уменьшены в размерах, умеренное полнокровие. Окраска гематоксилином и эозином, х 400.

На 3 сутки воспалительный процесс в поджелудочной железе продолжает развиваться. Отек стромы умеренно выражен, сосуды полнокровны. Имеется участок сладж-феномена и значительный фрагмент некроза. В центре препарата просвет протока и спавшейся вены, дольки окружены отекшей соединительной тканью. Островки Лангерганса мелкие и средней величины без нарушения структурной организации (рис. 4).

В селезенке (к третьим суткам) средняя суммарная площадь ПАЛВ увеличивалась достоверно по сравнению с интактными животными до 0,063±0,01мм². Количество лимфоцитов в ПАЛВ достигло 101,0±24,6, что значительно больше, чем у животных в группе сравнения (р<0,05). В селезенке лимфоидные фолликулы средних размеров, округлой и неправильной формы без светлых центров; красная пульпа полнокровна (рис. 5). На 3-и сутки в тимусе картина аналогичная таковой в 1-е сутки.

Рис. 4. Поджелудочная железа крысы при ОДП на 3-е сутки. Окраска гематоксилином и эозином, х 100. Рис. 5. Селезенка крысы. 3-е сутки ОДП. Лимфоидные фолликулы средних размеров, образование вторичного лимфоидного узелка, красная пульпа полнокровна. Окраска гематоксилин и эозином, х 400.
Рис. 4. Поджелудочная железа крысы при ОДП на 3-е сутки. Окраска гематоксилином и эозином, х 100. Рис. 5. Селезенка крысы. 3-е сутки ОДП. Лимфоидные фолликулы средних размеров, образование вторичного лимфоидного узелка, красная пульпа полнокровна. Окраска гематоксилин и эозином, х 400.

На 7-е сутки (рис. 6А) в поджелудочной железе наблюдается диффузно-капиллярное кровенаполнение, видна грануляционная ткань. Имеются беспорядочные эластические волокна, массивные глобальные органные изменения. Среднеочаговый липоматоз железы. Островки Лангерганса средней величины с признаками гиперплазии и отеком стромы. Наблюдаются процессы образования грануляционной ткани в междольковой соединительной ткани (рис. 6Б).

Рис. 6. Поджелудочная железа крысы при ОДП на 7-е сутки. Окраска гематоксилином и эозином, х 400.

Рис. 6. Поджелудочная железа крысы при ОДП на 7-е сутки. Окраска гематоксилином и эозином, х 400.

В тимусе (7-е сутки) граница между корковым и мозговым слоями стерта, тимические окна неправильной формы средних размеров, количество тимических телец увеличено, с выраженными дистрофическими изменениями. Сосуды тимуса умеренно полнокровны. В селезенке лимфоидные фолликулы значительно уменьшены в размерах, неправильной форы, светлые центры в них отсутствуют. Красная пульпа малокровна, артериолы с утолщенными набухшими стенками (рис. 7). На седьмые сутки развития альтеративного процесса в поджелудочной железе иммунная реакция селезенки выражалась в увеличении среднего количества клеток ПАЛВ (109,8±17,4), а средняя суммарная площадь этих Т-клеточных зон селезенки крыс возросла достоверно по сравнению с интактными животными 0,066±0,009 мм2

На 14-е сутки в междольковой ткани поджелудочной железы наблюдаются участки образования грануляционной ткани и липоматоза. Утолщение стенки сосудов и уменьшение просвета протоков за счет гиалиноза, встречаются немногочисленные островки Лангерганса. Резко выраженный диффузный отёк стромы. Умеренно выраженный сетчатый склероз с диффузно расположенными небольшими очагами слабой и умеренной круглоклеточной инфильтрации. В ряде полей зрения расположены средней величины очаги некроза (рис. 8).

Рис. 7. Селезенка крысы 7-е сутки ОДП. Лимфоидные фолликулы уменьшены в размерах. Красная пульпа малокровна, артериолы с утолщенными стенками. Окраска гематоксилином и эозином, х 400. Рис. 8. Поджелудочная железа крысы при ОДП на 14-е сутки. Окраска гематоксилином и эозином, х 200.
Рис. 7. Селезенка крысы 7-е сутки ОДП. Лимфоидные фолликулы уменьшены в размерах. Красная пульпа малокровна, артериолы с утолщенными стенками. Окраска гематоксилином и эозином, х 400. Рис. 8. Поджелудочная железа крысы при ОДП на 14-е сутки. Окраска гематоксилином и эозином, х 200.

В гистологической картине тимуса (14-е сутки) граница между корковым и мозговым слоями не определяется, количество телец Гассаля практически не изменилось, имеются признаки выраженной дистрофии эпителиальных клеток. Тимические окна мелкие и средних размеров (рис. 9 Б). Лимфоидные фолликулы селезенки увеличены в размерах, светлые центры у них отсутствуют. Красная пульпа умеренно полнокровна, в ее сосудах выявляются стазы, сладжи и полиморфноядерные лейкоциты в незначительном количестве (рис 9А). К завершению эксперимента по моделированию острого панкреатита на 14 сутки в белой пульпе крыс средняя площадь ПАЛВ равнялась 0,055±0,006 мм2, что незначительно выше сравнению со здоровыми животными, а количество иммунокомпетентных клеток достигает 88,6±10,1 (р<0,05).

Рис. 9. А. Селезенка крысы. 14 сутки ОДП. Лимфоидный узелок (фолликул). Окраска гематоксилином и эозином, х 400; Б. Тимус крысы. 14 сутки ОДП. Множественные тимические окна, полосчатые кровоизлияния. Окраска гематоксилином и эозином, х 200.

Рис. 9. А. Селезенка крысы. 14 сутки ОДП. Лимфоидный узелок (фолликул). Окраска гематоксилином и эозином, х 400; Б. Тимус крысы. 14 сутки ОДП. Множественные тимические окна, полосчатые кровоизлияния. Окраска гематоксилином и эозином, х 200.

Обсуждение. Гистологическое исследование тимуса и селезенки в различные сроки после лапаратомии (2-я группа) выявило следующие изменения: при ОДП в тимусе отмечается уменьшение числа лимфоцитов в корковом веществе уже через 24 часа после эксперимента, достигая минимума к 14 суткам. В мозговом слое ретикуло-эндотелиальной системы обнаружены нарушения в виде увеличения числа телец Гассаля. Это свидетельствует о начавшемся процессе акцидентальной инволюции тимуса.

В селезенке отмечается уменьшение размеров лимфоидных фолликулов, достигающее максимума на 7 сутки, происходит исчезновение светлых центров к 3 суткам, что говорит об отсутствии зрелых В-лимфоцитов и плазматических клеток. К 14 суткам увеличение лимфоидных фолликулов за счет темной зоны герминативного центра свидетельствует об активации иммунной системы. В красной пульпе отмечается расстройство кровообращения с изменениями сосудистой стенки. При панкреатите происходит активация Т-клеточного звена иммунитета, что отражается на соответствующих зонах локализации этих клеток в селезенке. Характер изменения площадей ПАЛВ и их клеточного состава имеет волнообразный характер (пики соответствуют 1-му часу и 7 суткам).

Несоответствие активации Т- и В- зон выражается неполноценным ответом селезенки на тяжелую интоксикацию при ОДП. Травма ПЖ, вызванная холодовым агентом, вызывает значительную количественную перестройку Т-клеточного звена во всех органах иммунопоэза (в т. ч. тимусе и селезенке). Тенденция к нормализации структуры органов иммуногенеза характеризуется увеличением общего пула Т-лимфоцитов в организме: развивается Т-клеточная гиперплазия, о чем свидетельствует увеличение плотности кортикальной зоны долек тимуса и практически полное отсутствие телец Гассаля, а лимфоидные узелки селезенки постепенно начинают обогащаться элементами белой крови.

Генерализованная Т-клеточная гиперплазия может явиться причиной вторичного иммунодефицита, состоящего в нарушении взаимодействия между основными иммунорегуляторными субпопуляциями лимфоцитов. Подавление Th1- и активация Th2-субпопуляций приведет к снижению выработки провоспалительных цитокинов, и, следовательно, к более «вялому» течению воспалительной реакции.

Данное исследование дает возможность интерпретировать повреждения лимфоидных органов и рекомендовать своевременное проведение диагностических и терапевтических мероприятий по купированию воспалительного процесса в поджелудочной железе.

Список использованных источников:

  1. Волошин Н. А., Яхница А. Г. Состояние вилочковой железы крыс после антенатальной антигенной стимуляции// Архив анат., гистологии и эмбриологии.- 1998.-Т.82, № 5.-с.83-89.
  2. Молдавская А. А., Долин А. В. Морфологические критерии строения селезенки в постнатальном онтогенезе// Успехи современного естествознания, 2009.-№ 2.- С.15-18.
  3. Сапин М. Р., Никитюк Д. Б. Иммунная система, стресс и иммунодефицит. М., АЛЛ «Джангар», 2000.-С. 184.
  4. Строение и функции селезенки / Т. С. Смирнова, О. Д. Ягмуров // Морфология. - 1993. - Т. 104, №5-6. -С. 142-148.
  5. Клиническая морфология селезенки / А. П. Сорокин, Н. Я. Полянкин, Я. И. Федонюк. М.: Медицина, 1989.-160с.
  6. Жарикова Н. А. Периферические органы системы иммунитета (развитие, строение, функция). Мн.: Беларусь, 2002-208с.
  7. Богер М. М. Панкреатиты (физиол. и патофизиол. аспекты). - Новосибирск: Наука, 1984. - 216 с
  8. Акжигитов Г. Н. Острый панкреатит. - М.: Медицина, 1974. - 168 с.