- •Список сокращений
- •Оглавление
- •Глава 2. Материалы и методы исследования 29
- •Глава 3. Получение криоконсервированной культуры эмбриональных клеток свиной печени для ксенотрансплантации 41
- •Глава 4. Оценка эффективности ксенотрансплантации криоконсервированной культуры клеток эмбриональной печени в коррекции острого токсического повреждения печени 54
- •Глава 5. Структурная оценка влияния ксенотрансплантации культуры эмбриональных клеток печени 69
- •Введение
- •Применение клеток печени для коррекции острой печеночной недостаточности (обзор литературы)
- •1.1 Способы клеточной метаболической поддержки в коррекции печеночной недостаточности
- •1.2. Способы коррекции острой печеночной недостаточности в эксперименте
- •1.2.1. Моделирование острой печеночной недостаточности
- •1.2.2. Механизмы острого токсического повреждения печени при введении сСl4
- •1.2.3.Критерии эффективности метаболической клеточной коррекции опн
- •1.3. Трансплантация гепатоцитов в коррекции острой печеночной недостаточности
- •1.3.1. Способы приготовления гепатоцитов для трансплантации
- •1.3.2. Криоконсервация
- •1.3.3.Приготовление препарата для ксенотрансплантации
- •1.3.4. Способы ксенотрансплантации
- •Глава 2. Материалы и методы исследования
- •2.1 Общая характеристика экспериментального материала
- •2.2.2.1. Культура клеток печени
- •2.2.2.2. Приготовление ткани плаценты для ксенотрансплантации
- •2.2.2.3.Приготовление питательной среды для инъекции
- •2.2.3. Методы лабораторного контроля
- •2.2.3.1.Определение массы печени
- •2.2.3.2.Определение биохимических показателей сыворотки крови
- •2.2.3.3.Исследование показателей системы гемостаза
- •2.2.4.Методы морфологического исследования
- •2.3.Методы статистической обработки
- •Глава 3. Получение криоконсервированной культуры эмбриональных клеток свиной печени для ксенотрансплантации
- •3.1.Технология получения культуры клеток печени
- •3.1.1 Дезагрегация печеночной ткани
- •3.1.2. Оптимизация рН среды для культивации клеток
- •3.1.3 Очистка и культивирование эмбриональных клеток свиной печени
- •3.2.Консервация клеток
- •3.2.1. Приготовление среды для криоконсервации
- •3.2.2. Сравнительная оценка эффективности криоконсервации культуры эмбриональных клеток свиной печени
- •3.3. Получение препарата и ксенотрансплантация
- •Глава 4. Оценка эффективности ксенотрансплантации криоконсервированной культуры клеток эмбриональной печени в коррекции острого токсического повреждения печени
- •4.1.Течение острого токсического повреждения печени на фоне метаболической коррекции
- •4.1.1. Ход эксперимента
- •4.1.2. Летальность в экспериментальных группах
- •4.2. Динамика биохимических показателей при остром токсическом повреждении печени под влиянием ксенотрансплантации криоконсер-вированной культуры эмбриональных клеток печени
- •4.2.1. Уровень альбумина в сыворотке крови
- •4.2.2. Уровень холестерина
- •4.2.3. Уровень билирубина
- •4.2.4. Активность индикаторных ферментов
- •4.3. Динамические изменения некоторых показателей системы гемостаза
- •4.3.1. Уровень фибриногена в плазме крови
- •4.3.2. Вязкость крови
- •4.3.3. Гематокрит
- •4.3.4. Агрегация тромбоцитов
- •Глава 5. Структурная оценка влияния ксенотрансплантации культуры эмбриональных клеток печени
- •5.1. Морфологическое исследование зоны трансплантации
- •5.2. Макроскопическая характеристика печени животных
- •5.3. Характеристика строения печени при световой микроскопии
- •5.4. Ультраструктура гепатоцитов при остром токсическом повреждении печени, корригированном ксенотрансплантацией культуры эмбриональных клеток печени
- •5.5. Содержание днк в ядрах гепатоцитов
- •Заключение
- •Практические рекомендации
- •Список использованной литературы
5.4. Ультраструктура гепатоцитов при остром токсическом повреждении печени, корригированном ксенотрансплантацией культуры эмбриональных клеток печени
Электронная микроскопия образцов печени крыс основной и контрольных групп на 2 сутки исследования демонстрировала однотипную картину. Данные морфометрического исследования ультраструктуры ГЦ представлены в табл. 5.3. Как следует из таблицы, среднее значение площади ядра достоверно увеличивается по сравнению с нормой (30,0±0,4) и составляет соответственно 35,0±2,4 у.е., 34,0±2,2 у.е.,35,4±1,7 у.е. (р<0,05). При сравнении площади ядра существенных межгрупповых различий не выявлено. Средняя площадь цитоплазмы в клетках животных основной и контрольных групп достоверно увеличивается по сравнению с нормой (6,8±0,1 у.е.) и составляет соответственно 8,3±0,2 у.е., 8,4±0,3 у.е., 8,7±0,2 у.е. (р<0,05). При электронно-микроскопическом исследовании печени у животных всех групп в большинстве ГЦ отмечалось понижение электронной плотности цитоплазматического матрикса; выявляются существенные сдвиги важнейших внутриклеточных структур. Профили каналов гранулярного ЭР не имеют большой протяженности, расширены и фрагментированы, на большом протяжении лишены рибосом. Объемная доля гранулярного ЭР достоверно увеличивается в основной и контрольных группах (9,1±0,8%; 10,1±1,2%; 10,8±1,0% соответственно) по сравнению с нормой (6,5±0,2%; p<0,05), при этом статистически значимых различий между группами не выявлено. Численная плотность гранулярного ЭР возрастала во всех группах за счет увеличения его фрагментации.
Таблица 5.3.
Результаты (M±m) морфометрического исследования ультраструктуры гепатоцитов
Норма |
2 сутки |
4 сутки |
||||
ОГ |
КГ1 |
КГ2 |
ОГ |
КГ1 |
КГ2 |
|
Средняя площадь ядра (у.е.) |
||||||
30,0±0,4 |
35,0±2,4 p1=0.006 p3=* p4=* |
34,0±2,2 p1=0.008 |
35,4±1,7 p1=0.005 |
46,5±1,1 p1=0.001 p2=0.004 p3=0.002 p4=0.002 |
37,6±1,8 p1=0.004 p2=0.01 |
38,1±1,3 p1=0.003 p2=0.01 |
Средняя площадь цитоплазмы (у.е.) |
||||||
6,8±0,1 |
8,3±0,2 p1=0.006 p3=* p4=* |
8,4±0,3 p1=0.005 |
8,7±0,2 p1=0.003 |
7,1±0,4 p1=0.04 p2=0.006 p3=0.002 p4=0.002 |
10,2±0,9 p1=0.001 p2=0.003 |
10,9±0,3 p1=0.001 p2=0.003 |
Объемная доля гранулярного ЭР (%) |
||||||
6,5±0,2 |
9,1±0,8 p1=0.002 p3=* p4=0.04 |
10,1±1,2 p1=0.002 |
10,8±1,0 p1=0.001 |
14,0±1,8 p1=0.001 p2=0.003 p3=0.001 p4=0.001 |
31,5±2,4 p1=0.001 p2=0.001 |
36,8±2,3 p1=0.001 p2=0.002 |
Численная плотность гранулярного ЭР (шт.) |
||||||
40,1±2,5 |
54,6±2,9 p1=0.003 p3=* p4=0.02 |
56,0±2,7 p1=0.001 |
58,4±2,3 p1=0.001 |
38,9±2,7 p1=* p2=0.002 p3=0.001 p4=0.001 |
79,4±2,7 p1=0.001 p2=0.001 |
79,9±3,1 p1=0.002 p2=0.001 |
Объемная доля митохондрий (%) |
||||||
20,0±1,4 |
29,7±0,7 p1=0.001 p3=0.002 p4=0.001 |
21,4±1,1 p1=* |
20,9±1,5 p1=* |
34,8±1,1 p1=0.001 p2=0.002 p3=0.001 p4=0.001 |
15,5±1,3 p1=0.006 p2=0.01 |
16,1±0,7p1=0.005 p2=0.009 |
Численная плотность митохондрий (шт.) |
||||||
10,9±0,8 |
7,4±0,4 p1=0.006 p3=0.02 p4=0.02 |
5,9±0,6 p1=0.001 |
5,7±0,9 p1=0.001 |
8,9±0,7 p1=0.003 p2=0.01 p3=0.002 p4=0.002 |
3,7±0,6 p1=0.001 p2=0.004 |
3,7±0,3 p1=0.001 p2=0.004 |
Примечание: Значимость различий определена по критерию Стьюдента; * - различия незначимы (р>0,5); р1 - значимость различий показателей по сравнению с нормой ; р2 - значимость различий показателей по сравнению с предыдущим в группе ; р3 - значимость различий показателей в основной и контрольной 1 группах ; р4 - значимость различий показателей в основной и контрольной 2 группах.
Митохондрии большей частью округлой формы, их матрикс гомогенный, электронно-светлый, кристы различной длины, просматриваются плохо. Встречаются вакуолизированные митохондрии с полностью разрушенными кристами. При морфометрическом исследовании отмечали увеличение объемной доли митохондрий в основной группе до 29,7±0,7% (при норме 20,0±1,4%,р=0,006). В группах контроля объемная доля митохондрий не имела значимых различий с нормальным показателем. Снижение численной плотности митохондрий отмечали во всех группах. К отдельным митохондриям прилежат первичные лизосомы. Лизосомы как первичные, так и вторичные встречаются по всей площади цитоплазмы. Особенно много вторичных лизосом около желчных канальцев. Довольно часто встречаются миелиновые тельца.
Липидные включения располагаются в виде капель различной величины. Гранулы гликогена встречаются редко в единичных количествах и располагаются между мембранами гранулярной сети и митохондриями. Ядра имеют светлый матрикс. Околоядерное пространство ядерной оболочки у большинства ядер на большом протяжении расширено. Хроматин располагается отдельно лежащими глыбками по всему срезу ядра. Изменения в комплексе Гольджи сводятся к дезорганизации его компонентов, которые представлены в виде вакуолей. Желчные канальцы значительно расширены. Между отдельными ГЦ выявляются очень широкие межклеточные щели. Ультраструктура стенки синусоидов нарушена. В пределах одного среза встречаются синусоиды как с равномерно расширенным, так и деформированным просветом. В них располагается большое количество эритроцитов.
Клетки Купфера в большинстве случаев набухшие. Их ядра увеличены в объеме, ядрышко располагается эксцентрично. Ядерный хроматин разбросан по всей площади ядра. Отмечаются признаки активации фагоцитарного аппарата. В цитоплазме наблюдаются скопления лизосом, остаточных телец и липидных капель. Каналы гранулярного ЭР значительно расширены, резко увеличено количество вторичных лизосом. Зачастую отростки клеток Купфера проникают в пространство Диссе. Последнее на больших промежутках значительно расширено и заполнено аморфным электронно-светлым материалом.
Исследование ультраструктуры печени в основной и контрольных группах на 4 сутки эксперимента выявило значительные различия. При электронно-микроскопическом исследовании в ткани печени животных основной группы преобладают ГЦ со светлой гиалоплазмой, их цитоплазма окрашивается толуидиновым синим равномерно. Гранулярный ЭР представлен расширенными цистернами, имеет большую протяженность и сохранившийся рибосомальный аппарат. Обращает на себя внимание значительное снижение в цитоплазме как первичных, так и вторичных лизосом. Жировые включения при сравнении с контролем встречаются в значительно меньшем количестве и их диаметр существенно меньше (рис. 5.3).
Кариометрическое исследование показало, что средняя площадь ядер у крыс основной группы на 4 сутки составляет 46,5±1,1 и достоверно выше нормы (30,0±0,4; р=0,001). Средняя площадь цитоплазмы уменьшается в основной группе до 7,1±0,49 по сравнению с предыдущими сутками (8,3±0,2,р=0,006), но превосходит нормальные значения (6,8±0,1; р=0,04).
Рис.5.3. Участок цитоплазмы гепатоцита крыс основной (A) и контрольной 1 (Б) групп на 4-е сутки эксперимента. Электронограмма.Ув. 45000. 1 – гранулярный ЭР с сохранившимися рибосомами; 2 – вакуолизированный гранулярный ЭР, лишенный рибосом.
В контроле средняя площадь цитоплазмы увеличивается до 10,2±0,9 у.е. и 10,9±0,3 у.е.; р=0,001). В просвете синусоидов встречаются как отдельно лежащие клеточные органеллы, так и целые участки цитоплазмы. ГЦ заполнены темным цитоплазматическим матриксом. Деструктивные изменения представлены расширением и фрагментацией гранулярного ЭР. Цитоплазма заполнена жировыми включениями различного диаметра. Во многих ГЦ эти включения занимают практически весь объем гиалоплазмы. Гликоген, так же как и первичные лизосомы практически исчезают из цитоплазмы. Большинство митохондрий набухшие, с гомогенноплотным матриксом, кристы просматриваются плохо или полностью разрушены.
Визуальную картину подтверждают и количественные данные. Морфометрическое исследование показало существенное увеличение объемной плотности гранулярного ЭР по сравнению с нормой (6,5±0,2) во всех группах: в основной - 14,0±1,8 (р=0,001), в контрольной 1 - 31,5±2,4 (р=0,0001); в контрольной 2 - 36,8±2,3 (р=0,0001). Численная плотность фрагментов в основной группе не имеет достоверных отличий от нормы. В группах контроля отмечается увеличение числа фрагментов гранулярного ЭР до 79,4±2,7 и 79,9±3,1 при норме 40,1±2,5 (р=0,001).
Стопки и цистерны комплекса Гольджи значительно расширены, в отдельных ГЦ отмечается их деструкция. Перинуклеарное пространство на значительном протяжении расширена. Встречаются глубокие инвагинации ядерной оболочки. Средняя площадь ядер в контроле составила 37,6±1,8 у.е. и 38,1±1,3 у.е., что существенно ниже, чем в основной группе (46,5±1,1; р=0,001).
В контрольном материале наблюдается перестройка стенки синусоидов, часто встречаются набухшие синусоидальные клетки. Местами их плазмолемма разрыхлена и разрушена, тогда в просвете синусоидов встречаются клеточные органеллы и мембраны. Клетки Купфера значительно увеличены в объеме, часто занимают весь просвет синусоида. Их ядра крупные, кариолемма изрезана. Ядрышки просматриваются плохо. В цитоплазме в большом количестве встречаются вторичные лизосомы, вакуоли, липидные включения различных размеров. Каналы гранулярного ЭР значительно расширены, часто на большом протяжении лишены рибосом. Микроворсинки ГЦ, выступающие в пространство Диссе, сглажены.
Таким образом, анализ ультраструктуры ГЦ позволил предположить активацию регенераторных клеточных процессов под влиянием трансплантации эмбриональной ККП в условиях ОТП. Для оценки митотической активности клеток было предпринято сравнительное исследование содержания ДНК в ядрах ГЦ.