УДК: 612.335.2
ББК: 28.06
Миргородская О.Е.
Морфофункциональная характеристика слизистой оболочки тонкой кишки мыши после однократного облучения с различными поглощенными дозами
Ключевые слова: облучение, слизистая оболочка, тонкая кишка, ворсинка, крипта, энтероциты, клетки Панета
Радиационно-индуцированное повреждение кишечника – типичное осложнение при облучении, может быть вызвано различными источниками излучения. Клиническое лечение на сегодняшний день заключается в симптоматической поддерживающей терапии, так как специфические стратегии лечения отсутствуют. Основной мишенью лучевого поражения являются эпителиальные клетки слизистой оболочки тонкой кишки. Изучение морфологических изменений и механизмов повреждения эпителиоцитов необходимо при разработке модели радиационного повреждения кишечника для дальнейшей оценки степени выраженности фармакологической коррекции.
Цель работы – дать морфологическую оценку состояния эпителиальной ткани слизистой оболочки тонкой кишки мыши на 9-е сутки после однократного воздействия рентгеновского облучения при различных поглощенных дозах (6,5, 7 и 7,8 Гр).
Материалы и методы. Исследование проводили на половозрелых беспородных белых мышах-самцах массой тела 18–22 г (n = 50). Острую лучевую болезнь моделировали при помощи рентгенотерапевтической установки РУМ-17. Животные трех опытных групп (n = 15 каждая) получали одноразовое рентгеновское облучение с различными поглощенными дозами 6,5, 7 и 7,8 Гр соответственно. На 9-е сутки после облучения материал фиксировали по рутинной методике для трансмиссионной электронной микроскопии. Анализ полутонких срезов проводили с помощью светового микроскопа Scope A1с камерой Axiocam ERc 5s и использованием морфометрической программы ZEN 2.3 с дальнейшей обработкой с помощью Microsoft Office Excel 2013.
Результаты. При воздействии облучения с различными поглощенными дозами на слизистую оболочку тощей кишки мышей выявлены общие морфологические черты: снижение высоты и деформация ворсинок слизистой оболочки; снижение высоты энтероцитов от 32,03±2,21 µm у интактных животных до 22,86±0,51 µm (при 7 Гр); в криптах высота эпителиоцитов была без значимых изменений; единичные делящиеся клетки были расположены по всей глубине крипт; выявлено увеличение длины микроворсинок щеточной каемки на апикальной поверхности энтероцитов от 0,89±0,01 µm до 1,46±0,03 µm (при 7,8 Гр). Для сублетальной и летальной доз характерно незначительное расширение базальных частей крипт с профилями активно синтезирующих бокаловидных клеток, при поглощенной дозе 6,5 Гр аналогичные изменения более выражены. У всех животных опытных групп рыхлая соединительная ткань собственной пластинки слизистой оболочки обильно инфильтрирована лейкоцитами. На апикальных поверхностях ворсинок зоны экструзии эпителиоцитов слабо выражены. Выявлено резкое снижение количества клеток Панета.
Выводы. На 9-е сутки после однократного воздействия рентгеновского облучения при поглощенных дозах 6,5, 7 и 7,8 Гр реактивные изменения эпителиальной ткани слизистой оболочки тонкой кишки носят неспецифический характер. Наиболее выраженные из них отмечены при поглощенной дозе 6,5 Гр. Снижение площади всасывающей поверхности слизистой оболочки приводит к нарушениям ее основной функции.
Литература
- Галченко Л.И., Маточкин В.В. Лучевые осложнения при лучевой терапии. Иркутск: ИГМУ, 2015. 30 с.
- Золотарева С.Н., Воронцова З.А., Жиляева О.Д. Оценка морфологических изменений слизистой оболочки тощей кишки в условиях модификации ионизирующего облучения // Вестник новых медицинских технологий. 2020. № 5. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2020-5/3-8.pdf (дата обращения: 29.10.2020).
- Зуфаров К.А., Юлдашев А.Ю. Тонкая кишка // Руководство по гистологии. СПб.: СпецЛит, 2011. Т. С. 121–145.
- Миргородская О.Е. Динамика морфологических изменений в органах с различной радиорезистентностью на ранних сроках после облучения // Морфологические ведомости. 2024. Т. 32(1). ID-843. DOI: 10.20340/mv-mn.2024.32(1).843.
- Экспериментальная оценка влияния бета-D-глюкана на выживаемость мышей при радиационном воздействии / Е.В. Мурзина, Г.А. Софронов, А.С. Симбирцев и др. // Медицинский академический журнал. 2020. Т. 20(2). С. 59–68. DOI 10.17816/MAJ34161.
- Bankaitis E.D., Ha A., Kuo C.J., Magness S.T. Reserve stem cells in intestinal homeostasis and injury. Gastroenterology. 2018, vol. 155(5), pp. 1348-1361. DOI: 10.1053/j.gastro.2018.08.016.
- Becciolini A., Balzi M., Fabbrica D., Potten C.S. The effects of irradiation at different times of the day on rat intestinal goblet cells. Cell Prolif., 1997, vol. 30, pp. 161–170. DOI: 10.1046/j.1365-2184.1997.00075.x.
- Choi H.W., Kim J.H., Chung M.K. et al. Mitochondrial and metabolic remodeling during reprogramming and differentiation of the reprogrammed cells. Stem Cells De, 2015, vol. 24, pp. 1366–1373. DOI: 10.1089/scd.2014.0561.
- Cui C., Li L., Wu L.et al. Paneth cells in farm animals: current status and future direction. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2023, vol. 14, p. 118. DOI: 10.1186/s40104-023-00905-5.
- Du B., Yuan J., Ren Z.Q. et al. Effect of different doses of radiation on intestinal injury in NOD/SCID mice. Journal of Chinese Academy of Medical Sciences, 2018, vol. 40(1), pp. 7–12. DOI: 10.3881/j.issn.1000-503X.2018.01.002.
- Hauer-Jensen M. Denham J.W. Andreyev, H.J.N. Radiation enteropathy-pathogenesis, treatment and prevention. Rev. Gastroenterol. Hepatol., 2014, vol. 11(8), pp. 470–479. DOI: 10.1038/nrgastro.2014.46.
- Haynes J., Palaniappan B., Crutchley J.M., Sundaram U. Regulation of enterocyte brush border membrane primary Na-absorptive transporters in human intestinal organoid-derived monolayers. Cells, 2024, vol. 13, p. 1623. DOI: 10.3390/cells13191623.
- Kai Y. Intestinal villus structure contributes to even shedding of epithelial cells. J., 2021, vol. 120, pp. 699–710. DOI: 10.1016/j.bpj.2021.01.003.
- Li M., Rao X., Tang P. et al. Bach2 deficiency promotes intestinal epithelial regeneration by accelerating DNA repair in intestinal stem cells. Stem Cell Reports, 2021, vol. 16. pp. 120–133. DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.12.005.
- Lu Q., Liang Y., Tian S. et al. Radiation induced intestinal injury: injury mechanism and potential treatment strategies. Toxics, 2023, vol. 11, p. 1011. DOI: 10.3390/ toxics11121011.
- Ludikhuize M.M., Gallego M.P., Xanthakis D. et al. Mitochondria Define intestinal stem cell differentiation downstream of a FOXO/Notch axis. Cell Metabolism, 2020, vol. 32, pp. 889–900. DOI: 10.1016/j.cmet.2020.10.005.
- Somozy Z., Horváth G., Telbisz Á. et al. Morphological aspects of ionizing radiation response of small intestine. Micron, 2002, vol. 33(2), pp. 167–178. DOI: 10.1016/s0968-4328(01)00013-0.
- Venkateswaran K., Shrivastava A., Agrawala P.K. Mitigation of radiation-induced gastro-intestinal injury by the polyphenolic acetate 7,8-diacetoxy-4-methylthiocoumarin in mice. Rep. 2019, vol. 9, p. 14134. DOI: 10.1038/s41598-019-50785-x.
- Zhao Yu, Zhang J., Han X., et al. Total body irradiation induced mouse small intestine senescence as a late effect. J Radiat Res., 2019, vol. 60(4), pp. 442–450. DOI: 10.1093/jrr/rrz026.
Сведения об авторах
- Миргородская Ольга Евгеньевна
- кандидат биологических наук, доцент кафедры гистологии с курсом эмбриологии, Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, Россия, Санкт-Петербург (mirgolga@yandex.ru; )
Ссылка на статью
Миргородская О.Е. Морфофункциональная характеристика слизистой оболочки тонкой кишки мыши после однократного облучения с различными поглощенными дозами [Электронный ресурс] // Acta medica Eurasica. – 2024. – №4. – С. 36-45. – URL: https://acta-medica-eurasica.ru/single/2024/4/4/. DOI: 10.47026/2413-4864-2024-4-36-45.