1 Созикін А.А. 1 Ківва А.Н. 1 Овсієнко Т.Є. 1 Новиков К.А. 1 Войналович-Ханова Ю.А. 2
1 ГБОУ ВПО «Ростовський Державний медичний університет МОЗ Росії»
2 ГБУ РО «Обласна клінічна лікарня №2»
Метою роботи було вивчення виразності процесів апоптозу та проліферації клітин кісткової і гемопоетичних тканин в різних відділах рукоятки грудини у дітей раннього віку. У п'ятьох пацієнтів раннього віку, які перенесли езофагопластика, за способом, розробленим в клініці дитячої хірургії Львівського державного медичного університету, за допомогою методів класичної гістології, імунної гистохимии (виявлення маркерів апоптозу Р-53 і bcl - 2; маркерів проліферації Кi - 67 і Cyclin D1t ) і визначення мітотичного індексу клітин кісткової тканини і червоного кісткового мозку, були досліджені гістологічні препарати рукояток грудини. Встановлено, що кістковомозкові осередки розподілені рівномірно по всьому об'єму губчастої речовини новообразующимися кісткової тканини і повсюдно заповнені головним чином мітотично діляться клітинними елементами червоного кісткового мозку. «Апоптотичні» механізм загибелі клітинних елементів кісткової і мієлоїдної тканин не виявляється. Остеогенні і кістковомозкові клітинні популяції у всіх досліджуваних ділянках розвивається рукоятки грудини знаходяться переважно в стані активної проліферації. Найбільш виражені ці процеси у верхніх відділах рукоятки грудини, що слід враховувати при виконанні оперативних втручань.
рукоятка грудини
діти
апоптоз
проліферація
1.Ківва А.Н., Новиков К.А., Каймакчі М.Ю., Войналович-Ханова Ю.А., Дошин М.Ю. Ультразвукове дослідження товщини рукоятки грудини в різних її відділах у дітей раннього віку // Фундаментальні дослідження. - 2015. - № 1-7. - С. 1366-1369.
2. Созикін А.А., Ківва А.Н., Новиков К.А. Відносні обсяги морфологічних компонентів, складових рукоятку грудини у дітей раннього віку // Медичний вісник Півдня Росії. - 2014. - № 3. - С.136-139.
3. Созикін А.А., Ківва А.Н., Новиков К.А. Гістотопографіческіе особливості м'язів, розташованих на рукоятці грудини у дітей раннього віку // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2014. - № 5; URL: www.science-education.ru/119-14737 (дата звернення: 03.10.2014).
4. Улумбеков Є.Г., Челишев Ю.А. Гістологія: введення в патологію. - М: ГОЕТАР, 2002. - 465 с.
5. Хем А., Кормак Д. Гістологія. - М: Світ. 1982. - Т. 2. - 272 с.
6. Чепурний Г.І., Ківва А.Н., Чепурний М.Г., Новиков К.А., Каймакчі М.Ю., Войналович-Ханова Ю.А. Спосіб накладання шийного езофагоколоанастомоза при пластиці стравоходу у дітей // Патент Росії. № 2552095. 2015. Бюл. № 3.
7. Чепурний М.Г. Хірургічні прийоми, що покращують функцію толстокишечного штучного стравоходу: автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Ростов-на-Дону, 2009. - 24 с.
8. Чепурний М.Г., Чепурний Г.І., Кацупеев В.Б. Спосіб накладання шийного езофагоколоанастомоза при пластиці стравоходу у дітей // Патент України №. 2438606. 2012. Бюл. № 1.
9. Weaver AA Morphometric analysis of variation in the sternum with sex and age / Weaver AA, Schoell SL, Nguyen CM, et al. // J. Morphol. 2014. Vol. 275. P. 1284-1299.
10. Xiu P. Anatomic and morphometric analysis of manubrium sterni as a source of autograft for anterior cervical fusion surgery using quantitative 3-dimensional computed tomographic scans / Xiu P., Shui D., Wang Q., et al. // Spine. 2012. Vol. 37. P. 935-941.
11. Zhang G. Autogenous rib grafts for reconstruction of the manubrium after resection: Technical refinements and outcomes / Zhang G., Liang C., Gang Shen MM, et al. // Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2014. Vol. P. 1-6.
В даний час спостерігається зростання оперативних втручань на рукоятці грудини [10,11], в тому числі і у дітей раннього віку [7]. Практично значущим є пошук оптимальних органозберігаючих підходів в дитячій хірургії при оперативних втручаннях на рукоятці грудини [6,8]. У зв'язку з цим актуальним є розпочате багатьма авторами подальше всебічне вивчення її будови [1-3,9]. Однак у доступній літературі ми не зустріли робіт, присвячених виявленню, за допомогою методу імуногістохімії, апоптотической і проліферативної активності клітин, що утворюють кістку і червоний кістковий мозок в рукоятці розвивається грудини дітей перших трьох років життя.
Мета дослідження
Метою цього дослідження було вивчення виразності процесів апоптозу та проліферації клітин кісткової і гемопоетичних тканин в різних відділах рукоятки грудини у дітей раннього віку.
Матеріали і методи дослідження
Матеріалом дослідження стали рукоятки грудини п'ятьох дітей у віці від 1 до 3 років, відсічені при виконанні езофагопластікі за методом, розробленим в клініці дитячої хірургії Львівського державного медичного університету [6].
Фрагменти рукоятки грудини фіксувалися, зневоднює, виконувалася їх декальцинація, заливка в парафін. З блоків досліджуваних біологічних об'єктів виготовлялися серійні зрізи з подальшим фарбуванням гематоксиліном-еозином. Особливості будови рукоятки грудини в різних її відділах оцінювалися на гістологічних препаратах.
Для виявлення в кістковій і кровотворної тканини присутності апоптотических клітин, а також вираженості процесів проліферації застосовувалися гістологічне та імуногістохімічне дослідження. На зрізах рукоятки грудини в клітинах кісткової і мієлоїдної (кровотворної) тканин визначалася активність основного регулятора апоптозу P-53, клон DO-7 і ключового маркера проліферації Ki-67 клони MIB -5, TEC- 3. Ставилися специфічні реакції на виявлення активності факторів, регулюють апоптотичні активність - bcl-2 клон DO-7 і проліферативну активність Cyclin D1t клон DCS-6, клон DO-7. Потім, за допомогою светооптического мікроскопа ZEISS Prinio Star 415501 - 1800 - 000 у всіх полях зору враховувалися клітини на різних стадіях прояви проліферації. Визначалися митотические індекси для кісткової і для гемопоетичних тканин як відсотки діляться клітин від загального числа побачених клітин.
Для порівняння отриманих показників використовувався непараметричний порядковий критерій Манна - Уїтні.
Результати дослідження та їх обговорення
Виходячи з особливостей гістотопографіческого будови рукоятки грудини, доцільно розділити і передню, і задню області рукоятки грудини на верхній і нижній відділи, умовною лінією проходить по нижньому краю першого ребра.
Проведене гістологічне дослідження дозволило встановити, що передня частина рукоятки формується грудини, вже у дитини 1 року життя, і у верхньому, і нижньому її відділах складається з пластинчастої кісткової тканини. На поверхні вона представлена тонким шаром компактного Мінераліз речовини - паралельно орієнтованих кісткових пластинок, а в глибині складається з губчастої речовини, також представленого кістковими пластинками, сформованими в трабекули губчастої речовини. Самі трабекули різноспрямовані, ще слабо мінералізовані і, зливаючись, утворюють дуги, арки, які, в свою чергу, формують сполучені між собою порожнини (осередки) різного об'єму з нерівними краями (рис.1).
Рис.1. Кісткові трабекули в новообразующимися кісткової тканини передньої області рукоятки грудини. Дитина 1 рік 8 місяців. Забарвлення гематоксиліном-еозином. Ув.х20. 1-кісткові комірки, заповнені структурами червоного кісткового мозку. 2 кісткові трабекули губчастої кістки
Ситуація, що формується пористого заповнена елементами червоного кісткового мозку з ознаками активної проліферативної активності стромального і гемопоетичного компонентів, що підтверджується імуногістохімічним дослідженням.
По краях кісткових балок невеликими групами або «ланцюжками» розташовуються остеобласти з ознаками синтетичної активності: великими ядрами, 2-3 ядерця, базофильной цитоплазмой. Уздовж кордонів кісткових пластин виявляються отросчатие остеоцитів з невеликими ядрами і оксифильной цитоплазмою.
Задня частина рукоятки грудини у верхньому відділі також представлена компактним і губчастої речовини пластинчастої кісткової тканини. Тут уздовж пластин і трабекул виявляються остеобласти (деякі на стадіях про-; мета-; і ана- фазах мітозу) і, уздовж кісткових пластин, нечисленні дрібні остеоцитів з невираженою базофілія цитоплазми.
Задня частина грудини в нижньому відділі лише наполовину представлена трабекулярної кісткою, а в областях суглобових кріплень зберігає хрящову основу (залишки ембріональної «хрящової моделі»), поступово перетворюється на кісткову тканину за винятком безпосередньо суглобових поверхонь. У клітинах червоного кісткового мозку, як в кровотворної його частини, так і в стромальном компоненті виявляються фігури мітозу. Жирові клітини строми - адипоцити присутні в незначних кількостях у всіх досліджуваних відділах.
При прицільний иммуногистохимическом дослідженні у всіх досліджуваних відділах рукоятки грудини клітинних мас червоного кісткового мозку і кісткової тканини маркерами апоптозу Р-53 і bcl - 2, що гинуть шляхом запрограмованої клітинної загибелі клітин не виявлено. Реакція негативна.
Чи не виявлена в нашому дослідженні позитивна реакція на білок Р-53 (одного з ключових регуляторів клітинного циклу) дозволяє стверджувати про відсутність блокування проліферації остеобластів і кровотворних бластних клітин в фазі G1. За активації Р-53 судять не тільки про включення механізмів клітинного самознищення, але і реєструють різні сигнали при зовнішніх впливах на клітину (вірусна інфекція, гіпоксія). Оцінюється також стан пошкодження ядерної ДНК, активація онкогенів, і оскільки реакція негативна, подібних станів в досліджуваному матеріалі не виявлено. Також можна стверджувати про збереження неушкодженими геномів досліджуваних клітин.
Негативна реакція на bcl - 2 свідчить про блокування каспаз і, отже, відсутності запуску необоротних «смертельних» реакцій в стромальних і гемопоетичних клітинах червоного кісткового мозку, остеобластичного дифферона, стінок судин мікроциркуляторного русла. Отримані нами результати відсутності апоптотичні гинуть клітинних елементів в рукоятці грудини дітей раннього віку узгоджуються з даними [5] про задіяних інших способах заміни ембріональної сполучної, хрящової тканин на кісткову тканину.
Маркери проліферації Кi - 67 (Рис.2.) І Cyclin D1t (Рис.3.) У всіх досліджуваних областях рукоятки грудини дають позитивну реакцію, як в клітинах червоного кісткового мозку, так і в остеобластів.
Мал. 2. Дитина 2 роки 1 місяць. Ув.х60. Як приклад вказана стрілками позитивна реакція Кi-67 в деяких: 1 остеобластів. 2 - клітинах червоного кісткового мозку
Мал. 3. Активність Cyclin D1t в клітинних елементах миелоидного кровотворення, що заповнюють кістковомозкові порожнини передньої області рукоятки грудини. Дитина 1 рік 1 місяць. Ув. х 40. 1 - приклад клітин червоного кісткового мозку з позитивною реакцією
Така виявлена синхронна проліферативна активність пов'язана з триваючим активним розвитком червоного кісткового мозку і кістки рукоятки грудини як органів, а також з тісним функціональним взаємодією різноспрямовано дифференцирующихся клітинних елементів. Це узгоджується з даними дослідження і кісток кінцівок [4], згідно з якими в країнах, що розвиваються трубчастих кістках функціонує так звана «ніша стовбурової кровотворної клітини». Вона освічена кількома представниками системи стромальних клітин кісткового мозку, що відбуваються із загальної мезенхимной клітини. Остеобласти і їх попередники в ендості - внутрішній вистилки кістковомозкових осередків, грають важливу роль в створенні «ніші», беручи участь в дозріванні та підтримці проліферації стовбурної кровотворної клітини. Прикордонні з «нішею» остеобласти взаємодіють з клітинами-партнерами, виробляючи молекули адгезії, специфічні цитокіни та фактори росту.
Ki 67 є не тільки одним з ключових маркерів проліферації, але і непрямим визначником швидкості ділення клітин. Отже, виявлена одномоментна позитивна реакція на цей маркер в багатьох клітинах кісткової і кровотворної тканинах рукоятки грудини вказує на високу швидкість творення клітинних елементів досліджуваних тканин.
Цикліни розрізняються експресією на певних стадіях клітинного циклу і, відповідно, на різних стадіях регулюють мітотичний поділ клітини. Отже, виявлена позитивна реакція на них в клітинах кісткової і кровотворної тканин відображає циклічність процесів збирання та розбирання макромолекулярної комплексу в процесі кожного клітинного циклу.
Дані гістологічного і імуногістохімічних досліджень підтверджені підрахунком митотического індексу клітин кісткової тканини і червоного кісткового мозку у всіх досліджуваних нами відділах рукоятки грудини у дітей раннього віку.
Встановлено, що у всіх досліджуваних відділах передньої області грудини мітотичний індекс клітин кісткової тканини більш високий у порівнянні з аналогічними показниками, визначеними в задній області рукоятки грудини. Разом з тим показники мітотичного індексу клітин кісткової тканини верхніх відділів і в передній і в задній областях рукоятки грудини переважають над показниками, зареєстрованими в відповідних нижніх відділах. Так мітотичний індекс клітин кісткової тканини у верхньому відділі передньої області рукоятки грудини склав 71 ± 2,6%, що статистично значимо вище, ніж мітотичний індекс клітин кісткової тканини в нижньому відділі передньої області рукоятки грудини (54 ± 1,3%). А мітотичний індекс клітин кісткової тканини у верхньому відділі задньої області рукоятки грудини (53 ± 1,1%) статистично достовірно вище митотического індексу кісткової тканини (38 ± 1,04%), визначеного в нижньому відділі задньої області рукоятки грудини. Отримані дані свідчать про більш інтенсивному розвитку кісткової тканини в передній області рукоятки грудини в порівнянні з задньої, що може бути обумовлено зовнішніми механічними навантаженнями на передню поверхню рукоятки.
При аналізі результатів визначення мітотичного індексу клітин червоного кісткового мозку виявлено переважання цього показника в верхніх відділах рукоятки грудини над нижніми відділами, як в передній, так і в задній областях. Так в передній області рукоятки грудини мітотичний індекс клітин червоного кісткового мозку в верхньому відділі досягає 71 ± 1,9%, що статистично значимо вище за аналогічний показник (36 ± 3,4%), що реєструється в нижньому відділі. Подібне ж співвідношення спостерігається і в задній області рукоятки грудини, де мітотичний індекс клітин червоного кісткового мозку в нижньому відділі дорівнює 62 ± 3,7%, що статистично достовірно нижче, ніж мітотичний індекс клітин червоного кісткового мозку в верхньому відділі (81 ± 4,1 %). Отже, у всіх областях грудини йдуть інтенсивні процеси розмноження клітин червоного кісткового мозку, найбільш виражені у верхніх відділах рукоятки грудини, що слід враховувати при виконанні оперативних втручань.
укладення
Таким чином, гістологічне та імуногістохімічне вивчення основних клітинних диферонів розвивається рукоятки грудини дітей раннього віку, а також підрахунок мітотичного індексу клітин кісткової і кровотворної тканин дозволили переконатися, що:
1. костномозговая осередки розподілені рівномірно по всьому об'єму губчастої речовини новообразующимися кісткової тканини і повсюдно заповнені, головним чином, мітотичний діляться клітинними елементами червоного кісткового мозку.
2 .. «апоптотичні» механізм загибелі клітинних елементів кісткової і мієлоїдної тканин не виявляється.
3. Остеогенні і кістковомозкові клітинні популяції у всіх досліджуваних ділянках розвивається рукоятки грудини знаходяться переважно в стані активної проліферації. Найбільш виражені ці процеси у верхніх відділах рукоятки грудини, що слід враховувати при виконанні оперативних втручань.
рецензенти:
Дерижанова І.С., д.м.н., професор, завідувач кафедри патологічної анатомії ГБОУ ВПО «Ростовський державний медичний університет» МОЗ України, м Ростов-на-Дону;
Татьянченко В.К., д.м.н., професор, завідувач кафедри оперативної хірургії, клінічної анатомії та патологічної анатомії ФПК і ППС ГБОУ ВПО «Ростовський державний медичний університет» МОЗ України, м Ростов-на-Дону.
бібліографічна посилання
Созикін А.А., Ківва А.Н., Овсієнко Т.Є., Новиков К.А., Войналович-Ханова Ю.А. Імуногістохімічного дослідження ПРОЦЕСІВ ПРОЛІФЕРАЦІЇ І АПОПТОЗУ В КЛІТИНАХ КІСТКОВОГО І гемопоетичних тканини РУКОЯТКИ ГРУДИНИ У ДІТЕЙ РАННЬОГО ВІКУ // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2015. - № 3 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=19751 (дата звернення: 09.06.2019).
Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»
(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)
Ru/ru/article/view?
