Морфологическая и иммуногистохимическая характеристика тимуса при различных видах хронического стресса на ранних этапах постнатального онтогенеза

Актуальность исследования. Общеизвестным является факт иммуномодулирующего действия стресса, связанного с повышенным риском развития инфекций, новообразований и аутоиммунных состояний, однако несмотря на неуклонно растущее количество исследований по данной проблеме, полного понимания характера стресс-индуцированной иммуномодуляции до сих пор не достигнуто [35, 31, 2, 47, 136, 108, 180, 146].

Способность организма отвечать на стресс модулированием своих иммунных функций зависит от ряда факторов, среди которых имеют значение возраст, пол, история жизни, тип стресса и продолжительность его воздействия [10, 28, 85, 86, 118, 174]. Экспериментальные работы по возрастным особенностям стресс-индуцированной иммуномодуляции в основном посвящены противопоставлению изменений иммунного ответа у молодых и старых особей, в то время как грудной возраст, возраст перехода на самостоятельное питание, ранний детский возраст наименее изучены [23, 24, 147, 148- 132, 172, 86], хотя хорошо известно, что именно в этот период иммунная система наиболее чувствительна ко многим инфекциям, особенно вызванным инкапсулированными бактериями (Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitides), поскольку иммунный ответ к капсулярным полисахаридам этих бактерий развивается к концу инфантного периода, и в мире ежегодно умирает 5 миллионов детей моложе пяти лет от этих инфекций [100]. Изучение диапазона иммуномодуляционных сдвигов в организме представляет интерес и с практической точки зрения, в частности разработки ' лечебных тактик, предотвращающих развитие постстрессовой патологии.

Вид стрессора (физический, психологический, смешанный) также влияет на степень и характер иммуномодуляции. Поскольку человек в большей степени подвержен действию психо-эмоциональных стрессорных факторов, для эстраполирования результатов экспериментальных исследований целесообразно сосредоточиться именно на моделях психоэмоционального стресса [47, 54, 151]. Влияние различных видов стрессоров, как физических, так и психо-эмоциональных, на структуру иммунных органов на ранних этапах онтогенетического развития является мало изученным, а с применением современных методов количественной иммуногистохимии оно до сих пор не изучалось.

Существует немало противоречий в понимании как направленности спровоцированных стрессом иммунных сдвигов, так и механизмов их формирования. Так значительное число исследований демонстрирует иммуносупрессивное действие хронического стресса на организм человека и экспериментальных животных [15, 20, 107], однако в ряде работ показана его способность потенцировать иммунный ответ [11, 48, 89]. Одним из основных проявлений акцидентальной инволюции тимуса является деплеция лимфоидных клеток: в большей степени из коркового и в меньшей — из мозгового вещества, однако ее причины остаются до конца не выясненными: подавление ли пролиферации лимфоцитов, клеточная ли гибель или ускоренный экспорт функционально незрелых клеток приводят к гипоплазии — ответ на этот вопрос могут дать лишь тонкий комплексный количественный иммуногистохимический анализ субпопуляций лимфоцитов как на территории самого тимуса, так и на территории периферических лимфоидных органов, Т-зоны которых заселяются тимусными иммигрантами. Подобный анализ постстрессовых иммуносуппрессивных сдвигов на ранних стадиях онтогенетического развития до сих пор не проводился.

Ввиду выше изложенного, нами предпринято сравнительное исследование хронического иммуномодулирующего действия разных стрессоров (физических против психо-эмоциональных) в растущем организме экспериментальных животных с использованием современных методов морфологического исследования (иммуногистохимий и автоматического анализа изображения).

Целью настоящего исследования является изучение онтогенетической зависимости иммуномодулирующего действия физических и психо-эмоциональных стрессоров при развитии акцидентальной инволюции тимуса в растущем организме.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать влияние хронического стресса, вызванного действием физических факторов, на структуру тимуса растущего организма экспериментальных животных в грудном, подсосном и инфантом периодах.

2. Изучить в сравнительном аспекте особенности инволюции тимуса при психо-эмоциональном стрессе на ранних этапах постнатального онтогенеза.

3. Выявить соотношение процессов пролиферации и клеточной гибели тимоцитов при различных видах хронического стресса.

выводы.

1 .Хронический стресс оказывает выраженное регулирующее воздействие на иммунную систему растущих животных, одним из проявлений которого является изменение структурных и иммуноцитохимических характеристик тимуса, свойственных иммуносуппрессивным состояниям, а именно: уменьшением размеров тимуса и снижением его клеточной плотности, уменьшением кортико-мозгового соотношения, числа СБ90+ и СБ8+ тимоцитов в корковом веществе тимуса, СБЗ+тимоцитов в корковом и мозговом веществе тимуса, усилением гибели тимоцитов и подавлением их пролиферации в корковом веществе тимуса.

2.Чувствительность иммунной системы растущего организма к действию различных видов стрессоров (физических в сравнении с психоэмоциональными) зависит от исходного возраста. По данным иммуногистохимического исследования, физические стрессоры вызывают резкую иммуносуппрессию в грудном возрасте, в то время как эмоциогенные стрессоры значительно меньше меняют иммуноархитектонику органа в этот период. В подсосном периоде сохраняется большая чувствительность тимуса к действию физических стрессоров при увеличении силы иммуномодуляционного действия психо-эмоциональных стрессоров, а к концу инфантного периода иммуносуппрессивное действие эмоциогенных стрессоров практически сравнивается с таковой у физических стрессоров.

3. Тимус неполовозрелых экспериментальных животных возраста перехода на самостоятельное питание является наиболее чувствительным к иммуносуппрессивному действию хронического стресса, который, по данным иммуногистохимического исследования, вызывает самую высокую степень акцидентальной инволюции тимуса у животных подсосного периода по сравнению с животными грудного и инфантного периодов.

4.Ведущими механизмами инволюции тимуса при хроническом стрессе в растущем организме является избыточный апоптоз двойных позитивных тимоцитов коркового вещества тимуса и угнетение в нем пролиферации лимфоцитов.

5.Иммуногистохимические методы исследования значительно расширяют возможности оценки динамики иммуноархитектоники тимуса при стрессе, среди них наиболее информативными являются окрашивание на CD8, PCNA и ED1, позволяющее не только констатировать наличие и направленность изменений, но и расшифровывать их механизм.