Стволовые клетки и электромагнитное излучение
advertisement
СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ЦЕЛЬ РАБОТЫ: выявление закономерностей модулирующего воздействия электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на пролиферацию и дифференцировку стволовых клеток in vivo ЗАДАЧИ: • Изучение особенностей дифференцировки стволовых клеток (Rats, MNs) в условиях блокады иммунной системы цитостатиками • Выявление особенностей дифференцировки стволовых клеток при модулирующем воздействии ЭМИ КВЧ на фоне применения цитостатиков • Исследование процессов пролиферации и дифференцировки стволовых клеток в интактном организме с применением модулирующего воздействия ЭМИ КВЧ и в контрольной группе животных, не подвергавшихся воздействию электромагнитного излучения • Выполнение сравнительного анализа полученных результатов по данным морфологического исследования в экспериментальных группах • Исследование возможности переноса информации с экспериментального животного на интактное путем направленного воздействия ЭМИ КВЧ Стволовые клетки и ЭМИ мм диапазона ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Экспериментальные исследования выполнены на беспородных крысах обоих полов в возрасте от 3 до 6 месяцев. Для решения поставленных задач и достижения цели работы все животные были разделены на следующие экспериментальные группы: • Первой группе животных вводили цитостатик фторурацил 0,1 мл с целью блокады иммунной системы. Затем половине животных в данной группе вводили стволовые клетки. Оставшиеся животные использовались в качестве группы сравнения • Второй группе животных также вводился фторурацил 0,1 мл, после чего по истечении 5 суток вводили стволовые клетки. Часть животных оставляли для группы сравнения • Все животные второй группы подвергались модулирующему воздействию ЭМИ КВЧ частотой 37 ГГц, мощностью 0,5 мВТ /см2, время однократного облучения составило 30 минут, суммарное время воздействия равнялось 180 минутам Стволовые клетки и ЭМИ мм диапазона • В третьей, контрольной группе использовались интактные животные. Им вводились стволовые клетки по приведенной схеме, затем часть животных подвергалась модулирующему воздействию ЭМИ КВЧ в стандартном для эксперимента режиме • Возможность переноса информации изучалась посредством параллельного воздействия ЭМИ КВЧ с экспериментального животного на контрольное. Одновременно изучалась возможность переноса информации в условиях блокады иммунной системы без введения стволовых клеток и после введения стволовых клеток Принципиальная модель эксперимента В ПЕРВОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГРУППЕ после введения цитостатика выявлены морфологические изменения, свидетельствующие о блокаде иммунной системы. В ткани красного костного мозга выявлены признаки гипоплазии, характеризующиеся уменьшением количества переходных форм (I-III классов) клеток всех ростков красного костного мозга. Гистологическая картина мономорфность клеточного состава, отсутствием четкой метафазной активности низкодифференцированных клеток, практически отсутствуют переходные клетки миелоидного ростка В ткани селезенки наблюдается гипоплазия лимфоидных фолликулов и уменьшение их количества, резко снижено количество селезеночных макрофагов В ткани печени уменьшение количества купферовских клеток, синусоиды, центральные вены расширены. В просвете синусоидов слайдж-феномен, в просвете центральных вен - микротромбы. Нет инфильтрации портальных полей макрофагами и лимфоцитами. Митотическая активность гепатоцитов в зонах классических печеночных долек низкая, двухъядерные гепатоциты отсутствуют У животных ВТОРОЙ ГРУППЫ - с введенным цитостатиком, но подвергшихся воздействию ЭМИ КВЧ, в костном мозге и исследуемых тканях наблюдалась морфологическая картина, указывающая на блокаду иммунокомпетентных клеток В селезенке В печени У животных, которым введены стволовые клетки (Rats), на фоне блокады иммунной системы - тенденция к усилению пролиферативной активности клеток. В красном костном мозге - увеличение плюрипотентных клеток и появление переходных клеток, наличие единичных миелобластов с гипертрофированными палочковидными ядрами, что указывает на нарушение процессов дифференцировки В ткани селезенки выявлено увеличение количества и размеров лимфоидных фолликулов, наблюдаются единичные селезеночные макрофаги, что может свидетельствовать о нарушении дифференцировки моноцитов • Ткани печени существенно не отличалась от таковой у животных первой экспериментальной группы, которым не вводились стволовые клетки. Инфильтрация портальных полей не выражена, в синусоидах единичные купферовские клетки. Сохраняются признаки нарушения микроциркуляции: стаз и сладж в синусоидах, тромбообразование в центральных венах. Более выраженная митотическая активность в гепатоцитах перипортальной зоны и незначительное увеличение количества синусоидальных клеток • На фоне облучения ЭМИ КВЧ у той части животных второй группы, которым были введены стволовые клетки, зарегистрирована более выраженная положительная динамика морфологических изменений, указывающая на активацию процессов пролиферации и дифференцировки иммунокомпетентных клеток. В ткани красного костного мозга наблюдается гиперплазия клеточных элементов, увеличение плюрипотентных клеток и пролиферирующих клеток II-III ряда. Аномально крупные бласты с гипертрофированными ядрами отсутствуют Картина красного костного мозга Ткань селезенки характеризуется гипертрофией и гиперплазией лимфоидных фолликулов, наблюдается диффузная инфильтрация пульпы лимфоидными клетками В ткани печени - увеличение количества синусоидальных клеток, появление макрофагально-лимфоцитарной инфильтрации в портальных полях, выраженная митотическая активность гепатоцитов во всех зонах печеночной дольки. Морфологические признаки нарушения микроциркуляции отсутствуют • Изучение возможности переноса информации с экспериментального животного на контрольное показало ряд морфологических изменений у контрольного животного, подвергнутого параллельному воздействию ЭМИ КВЧ с животным у которого была заблокирована иммунная система без введения стволовых клеток • Выявленные морфологические изменения характеризовались признаками гипоплазии красного костного мозга, но наиболее значительная отрицательная динамика выявления в ткани селезенки В ткани селезенки, так же как и в экспериментальных образцах крысы–донора у контрольной крысы–реципиента - тенденция к гипоплазии лимфоидных фолликулов и уменьшению их количества В тканях печени - морфологические признаки нарушения микроциркуляции (расширение синусоидов и формированием сладж- феномена). Существенных изменений клеточного состава не выявлено • Моделирование переноса информации от экспериментального животного с заблокированной иммунной системой и введенными стволовыми клетками на интактное животное не привело к формированию достоверных морфологических признаков у крысыреципиента. Морфологическая картина красного костного мозга, селезенки и печени соответствовала нормальному гистологическому строению этих тканей Красный костный мозг Селезенка Печень • предварительные результаты в исследуемых экспериментальных группах свидетельствуют о том, что воздействие ЭМИ КВЧ является фактором, стимулирующим пролиферацию и дифференцировку иммунокомпетентных клеток. Морфологические изменения в иммунокомпетентных тканях указывают на преимущественную пролиферацию и дифференцировку лимфоидного и моноцитарного ростков и в меньшей степени миелоцитарного ростка СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
