Морфометрическая характеристика лимфоидных узелков (пейеровых бляшек) тонкой кишки в онтогенезе

АННОТАЦИЯ

Взаимосвязанность во времени и пространстве развития и становления структурно-функциональных единиц тонкой кишки, лимфоидных узелков перовой бляшки является морфологической отражением интеграции ее гидролитически-транспортной иммунной функций.

ABSTRACT

Time and space interconnectedness of development ormation of structurally functional units of the small intestine, lymphoid nodules plaque morphology is a reflection of the integration of its hydrolyticallytransport and immune function.

Ключевый слова: тонкая кишка, лимфоидных узелков, интеграция, морфология, пейровой бляшки,структура, функция, строения, онтогенез, иммунитет, фолликуллы, клетка.

Keywords: small, intestine, lymphoid, nodules, integration, morphology, peyrlovoy, plaque, function, structure, ontogenesis, immunity, follicles, cell.

Среди иммунных образований пищеварительной системы лимфоидным узелкам (пейеровым бляшкам) тонкой кишки принадлежит исключительная роль. Они, как и тимус, миндалина, аппендикс млекопитающих, относятся к лимфоэпителиальным органам, в которых совершается лимфопоэз и находятся в тесном взаимодействии с ретикулярной тканью, эпителием. У птиц тимус и фабрициева сумка являются первичными органами лимфопоэза, в которых дифференцируются соответственно Т- и В-лимфоциты. У млекопитающих аналог фабрициевой сумки не найден, хотя некоторые авторы аппендикс и пейерову бляшку рассматривают в качестве такового. Основанием для таких предположений может быть топографическое расположение их -пищеварительный тракт, а также расположение на противобрыжеечной стороне, в контакте с эпителием [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11.].

Тонкая кишка белых  беспородных  крыс  в возрасте 1,3,7,14,21,30 и 90 суток после рождения. выделялась от пилорической части желудка до слепой кишки. Макроскопические под стереоскопическим микроскопом МБР-9 выделялись участки расположения лимфоидных узелков. После определения её параметров в двух взаимно перпендикулярных плоскостях измерялись расстояния между ними, количество узелков в каждом скоплении, суммарная масса после тщательного их выделения. На полутонких срезах в каждом узелке скоплений определялись структурно-функциональные зоны, лимфоциты, лимфобласты, ретикулоциты, плазмоциды, макрофаги, митотический делящиеся клетки на площади 15.000 мкм².

Лимфоидные бляшки тонкой кишки закладываются на 19 сутки эмбрионального развития в каудальной части 12-перстной кишки на противобрыжеечной стороне. У новорожденных они имеют вид овального или округлого образования, видимого со стороны серозной оболочки. Как и при развитии и становлении тонкой кишки на всех этапах при развитии пейеровой бляшки можно выделить I этап - 1-3 сутки; II - 7-14; III - 15-21; IV - 22-90 сутки. Для каждого из этих этапов характерны определенные изменения числа, структуры и клеточного состава. Самая дистальная бляшка закладывается в первый день после рождения крысы вблизи илеоцекальной области, также на свободном крае тонкой кишки. Других закономерностей в топографии лимфоидных узелков при рождении не обнаружено.

В этот период лимфоциты и бластные клетки располагаются диффузно, узелки не  определяются. Плазмоциды  не  определяются,  макрофаги как светооптические, так и электронной-микроскопически встречаются в единичных случаях. Среди скопления бластных и стромальных клеток встречаются митотический делящиеся. Надо полагать, что в лимфатических узелках число клеток от срока к сроку увеличивается за счет деления диффузно расположенных клеток, а также их миграции из циркулирующей крови.

Через 7 дней вдоль тонкой кишки количество лимфатических узелков увеличивается в 3 раза в среднем. Линейные размеры возрастают (табл.1) почти в 10 раз по сравнению с 1 днем после рождения. При диффузном состоянии лимфоидных узелков абсолютное число лимфоцитов и бластных клеток возрастает соответственно в среднем в 2 и 1,65 раза (табл. 1). На той же площади при сохранении числа стромальных (ретикулярных) клеток, существенно - до 0,8±0,03 - увеличиваются митотический делящиеся лимфобласты. Впервые среди скопления лимфоидных клеток выявляются единичные макрофаги и плазмоциды. Если макрофаги в цитоплазме содержат в умеренном количестве полиморфные вторичные лизосомы, то плазмоциды функционально не активны: профили гранулярного эндоплазматического ретикулуума немногочисленны, цистерны не расширены, комплекс Гольджи развит умеренно.

Таблица 1.

Динамика морфометрических характеристик лимфоидных узелков тонкой кишки белых крыс (М±m, n=6)

Рисунок 1. Куполообразно выбухающий лимфоидный узелок пейеровой бляшки тонкой кишки через 14 дней после рождения крыс. Окраска: гематоксилин-эозин. Ок. 10, об. 40

Через 14 дней после рождения вдоль тонкой кишки количество лимфоидных узелков доходит до 10,8±2,0. размер каждой из них увеличивается в среднем в 10 раз. Если в предыдущие сроки исследования скопления лимфоцитов представляли собой диффузную ткань, расположенную в собственной пластинке под развивающимися ворсинками и криптами и незначительно выступали в просвет кишки, то к концу второй недели после рождения крыс зона локализации лимфоидного узелка куполообразно начинает выбухать в просвет кишки, не содержит ворсинок и крипт (рис. 1). Выстилающий данный участок слизистой оболочки эпителий содержит единичные бокаловидные клетки, инфильтрирован относительно большим числом лимфоцитов (по сравнению с эпителием ворсинок или крипт). Следует отметить также, что при отсутствии зон, среди скопления лимфоидных клеток впервые появляются отдельные узелки. Они отчетливее различаются в проксимальной части тонкой кишки, хотя аналогичная тенденция проявляется и в дистальной (подвздошной) части тонкой кишки. Одновременно с увеличением лимфоидных бляшек границы между отдельными узелками и зонами не различаются. Однако при этом выявляется рост абсолютного числа лимфоцитов (110±3,0) при сохранении на единицу площади абсолютного количества бластных и ретикулярных клеток. Плазмоциды и макрофаги, по прежнему, единичны. Число митотический делящихся клеток возрастает в среднем в 2,5 раза и становится равно 2,0±0,3 (табл. 1).

Через 3 недели крысы переходят на дефинитивное питание. К этому времени общее число пейровых бляшек увеличивается в среднем на 134% по сравнению с предыдущим сроком и становится равно 14,5±2,5 , следует лишь отметить значительную вариабельность их числа - min 11, max - 18. Такое существенное различие их числа вдоль органа у животных одного помета пока объяснить трудно.

Именно к этому сроку они существенно увеличиваются - (5±1^х5±1см ^х10^-1) - в размерах, а также количественно возрастают: в каждой из бляшек число фолликулов возрастает почти в 2 раза за последнюю исследуемую неделю. Гистологический следует отметить появление в фолликулах узелка характерных для взрослого животного зон: герминативной, фолликулярной (рис. 2), парафолликулярной и купола, выстланных снаружи однослойным эпителием и инфильтрированного многочисленными лимфоцитами (рис. 3). Подсчет отдельных видов клеток в различных зонах фолликулов свидетельствует о том, что больше всего митотический делящихся (3,1±0,2) в герминативной зоне, в других зонах они встречаются редко. Средние и малые лимфоциты незначительны в герминативном центре (70±1,5) и в 1,7 раза в среднем больше в других зонах. Лимфобласты, естественно, многочисленны в центре фолликула (38,5±1,0) и относительно немногочисленны во всех других зонах. Ретикулоцитов относительно меньше в парафолликулярной и фолликулярной зонах, больше и в среднем почти в равном количестве в герминативной зоне и куполе (9,0-10,0).

Достойно внимания относительно резкое возрастание числа макрофагов в куполе каждого узелка.Плазмоциды во всех зонах единичны. В составе эпителия, ассоциированного с зоной купола, обнаруживаются многочисленные средние и малые лимфоциты. Они располагаются на разных уровнях эпителиального пласта. Базальная мембрана, отделяющая эпителий и купол фолликула тонкая, однако прерывистая. Через неё в обеих направлениях проходят лимфоциты.

Через 90 дней после рождения крыс макроскопический на свободном крае тонкой кишки определяется от 17 до 28 лимфоидных узлов, располагающихся поодиночке или группами в собственной пластинке слизистой оболочки. Расстояние между ними колеблется от 50 до 180мм (в среднем 55,1±2,2мм). Они, как мы отмечали ранее, располагаются между дистальным отделом двенадцатиперстной кишки и терминальной частью подвздошной кишки. Если указанный отрезок разделить на 3 части, то в проксимальной и дистальной трети тонкой кишки доля лимфоидных узелков составляет 26,6±3,9% и 33,4±3,1% соответственно. Остальная доля их сосредоточена в средней трети органа (40,2±4,3%, Р<0,001). Надо полагать, что относительно большее число лимфоидных образований в средней части тонкой кишки связано с высокой концентрацией пептидов, подвергающихся заключительному гидролизу и всасыванию.

Рисунок 2. Герминативная и фолликулярная зоны лимфатического узелка пейеровой бляшки подвздошной кишки 3-недельных крыс. Окраска: гематоксилин-эозин. Ок. 10, об. 20

Рисунок 3. Эпителий над куполом лимфатического узелка пейеровой бляшки 3-мес. крыс инфильтрирован многочисленными лимфоцитами. Окраска: гематоксилин-эозин. Ок. 10, об. 100

Выделив видимые лимфоидные узелки и определив их массу, нами удалось установить, что она у половозрелых животных колеблется от 3 до 52мкг (в среднем 29,6±1,5 мкг). Общая масса агрегированной в лимфоидные узелки ткани составляет в среднем 704,5±15 мкг.

Размеры узелков равны (6,1±1,8х6,5±1) см ^х 10^-1. В каждом узелке количество фолликулов составляет 13,5±2,0. Узелки куполообразно выступают в просвет кишки и по периферии окружены криптами и ворсинками. Эпителий, выстилающий купол, у основания продолжается в крипту. В этой части в составе эпителия определяются митозы и единичные бокаловидные клетки, содержащие ШИК-позитивный секреторный продукт. На большей части эпителиальная выстилка не содержит бокаловидных клеток.

Призматические эпителиоциты, выстилающие купол лимфатического узелка, на поверхности микроворсинок гликокаликса не имеют. Их ядра находятся на различных уровнях из-за межэпителиальных лимфоцитов, расположенных базальное или в средней части пласта Базальная мембрана около 100 мкм толщиной, отделяет эпителий от подлежащего купола лимфоидного узелка, однако прерывиста из-за миграции лимфоцитов в обеих направлениях.

Лимфатический узел, независимо от числа составляющего его фолликулов, располагается в основном в собственной пластинке и захватывает часть подслизистой основы, истончая мышечную оболочку, распространяется до серозной оболочки. В связи с этим они и различаются под серозной оболочкой по свободному краю тонкой кишки как самостоятельное мелкобугристое образование.

Независимо от числа фолликулов, которые составляют лимфатический узел, каждый из них имеет округлую или овальную форму, отделен от смежного парафолликулярной зоной. По периферии каждый лимфатический фолликул без резких границ переходит в окружающую рыхлую соединительную ткань собственной пластинки или подслизистой основы.

Лимфоидные фолликулы лимфатических узелков характеризуются послойным расположением в ней лимфоидных клеток. Отделение одной зоны от другой осуществляется ретикулярными клетками (рис. 4). В герминативном центре бластные клетки располагаются рыхло . Окружающая его фолликулярная зона состоит в основном из малых лимфоцитов (120±2,0). Другие клетки в относительно небольшом количестве, число митотические делящихся клеток почти такое же, как в герминативном центре.

Лимфобласты крупные округлые клетки с относительно крупным округлым ядром. Реже ядро может иметь бухтообразное углубление. В цитоплазме комплекс Гольджи состоит из 1-2 коротких уплощенных цистерн, единичных везикул. Митохондрии мелкие, единичные. Рибосомы многочисленны, равномерно распределены по узкому ободку цитоплазмы Скапливаясь по 3-4, они образуют группы, отделенные длинноотростчатыми ретикулярными клетками.

В фолликулярной и парафолликулярной зонах малые и средние лимфоциты располагаются более плотно, группами по 5-8 клеток, окруженные теми же анастомозирующими ретикулярными клетками. Купол фолликула существенно отличается от других зон. В этой зоне крупных бластных клеток не видно, однако в этой зоне группами выявляются малые и средние лимфоциты, макрофаги, единичные плазмобласты, тканевые базофилы и эозинофилы.

Рисунок 4. Ретикулярные клетки лимфатического узелка пейеровой бляшки и послойное расположение лимфоидных клеток. Полутонкий срез. Окраска: основной фуксин-метиленовая синяя. Ок. 10, об.20.

Макрофаги в цитоплазме имеют различной величины и формы вторичные лизосомы, миелиноподобные образования.

По сравнению с другими зонами, купол содержит относительно больше лимфатических и кровеносных капилляров, выстланных уплощенным эндотелием.

Таким образом, лимфатические узелки и фолликулы, из которых они состоят, развиваются в основном после рождения и их становление, формирование зон происходит ко времени перехода на дефинитивное питание. Окончательное формирование каждой зон и совершенная интеграция составляющих каждую зону клеток происходит ко времени полового созревания.

Иммунокомпетентные клетки лимфоидных узелков ЖКТ, в отличие от аналогичных других органов иммунитета, не связанных с ЖКТ, отличаются самой высокой, в десятки раз большей, чем в других органах, способностью к миграции. Антиген из просвета кишки через М-клетки транспортируется в зону купола пейеровой бляшки. Там с помощью макрофага презентируется Т- и В-лимфоцитам. Активированные, они по лимфатическим путям доставляются в мезентеральные лимфатические узлы, селезенку. В последующем Т- и В-лимфоциты поступают в собственную пластинку слизистых оболочек ЖКТ, дыхательной и мочеполовой систем, слезные, слюнные, молочные железы. Т-лимфоциты преимущественно оказываются между эпителиоцитами, В-лимфоциты дифференцируются преимущественно (80%) JgA - секретирующие плазмоциды. На этом основании сгруппированные лимфатические узелки следует рассматривать как основной активатор иммунных свойств как ЖКТ, так и легкого, урогенитального трактов. Стимуляция иммунной системы тонкой кишки нормальной микрофлорой приводит к увеличению уровня sJgA в секретах бронхолегочного тракта, шейки матки, ликвидации бактериального вагиноза, ремиссии бронхолегочных заболеваний [7,8, 9, 10, 11].

Преимущественное поселение активированных В-лимфоцитов в слизистых оболочках и дифференцировка в JgA-продуценты происходит под влиянием Th-2 лимфоцитов, продуцирующих ИЛ-4, ИЛ-5 [10,11].

При условии полноценной активации в зоне купола Т-хелперы активируются и пролиферируют под влиянием выделяемого ими же ИЛ-4, а затем дифференцируются в Тh1 и Th2. Не сбалансированная активация этих клеток чревата развитием аутоиммунных процессов клеточного типа. Th2 выделяют ИЛ-4 и ИЛ-5, обуславливающие развитие гуморального ответа, а также антипаразитарной защиты с участием эозинофилов. Чрезмерное преобладание Тh2-зависимых процессов приводит к развитию аллергии.

Цитотоксические CD8⁺ Т-клетки мигрируют в собственную пластинку и межэпителиальные участки. Находясь между энтероцитами CD8⁺ клетки под влиянием бактериальных антигенов, проникающими здесь, они активируются и участвуют в презентации антигена, выработке цитокинов. Не исключается одновременно индукция ими апоптоза энтероцитов, пропускающих антигены

Таким образом, сгруппированные лимфоидные узелки являются важным инструментом диалога макроорганизма с антигенами микроорганизмов и компонентов пищи. Развиваясь и активируясь под их влиянием, они обеспечивают оптимальную взаимосвязь центральных и периферических органов иммунной системы, барьерную функцию на пути внедрения чужеродных антигенов путем активации гуморального и клеточного его звеньев, развития толерантности.

Список литературы:
1. Азизова М.А., Ахмедова Х.Ю., Юлдашев М.А. Кинетика популяций лимфоцитов лимфатического узелка подвздошной кишки крыс //Рос. морфол. ведомости.- 2001.-№ 1-2.-С. 121-122.
2. Аминова Г.Г. Цитоархитектоника лимфоидной ткани, ассоциированной со стенкой слепой кишки у человека в подростковом возрасте //Морфология.- 2002.-№ 4.-С. 53-55.
3. Афанасьев Ю.И., Ноздри В.И., Субботин С.М. Лимфатический узелок аппендикса //Арх.анат.- 1983.-Т.85, № 8.-С. 73-82.
4. Афанасьев Ю.И., Субботин С.М., Ноздри В.И. Сгруппированный лимфатический узелок //Успехи современной биологии.- 1997.-Т.104, № 1(4).-С. 79-88.
5. Возрастные особенности строения лимфоидных узелков тонкой кишки А.Ю. Юлдашев, З.А. Кахаров, М.А. Юлдашев, Н.У. Абдукаримова //Узбекистан тиббиёт журнали.-2006.-№ 1.-Б.72-77.
6. Григоренько Д.Е. Лимфоидные структуры двенадцатиперстной кишки человека в подростковом и юношеском возрасте // Морфология.-2002.-№ 5.-С.63-65.
7. Уланова М.А. Система местного иммунитета пищеварительного тракта и ее особенности в детском возрасте //Успехи совр. биол. и мед.- 1988.-Т.105, №2.-С. 202-216.
8. Bjenenstock J. The derivation, distribution and function of intestinal mucosae lymphocytes //Sumposium: Endocytosis and exocytosis in host devense Basel e.a.-2001.-Pf.1.-P.362-369.
9. Bjenen Stock J., Befus D. Gut- and bronchus – associated lymphoid tissue //Amer. J. Anat.- 1994.-Vol. 80, N 3.-P.437-455.
10. Chin K., Hudson G. Ultrastructure of Peyer’s patches in the normal mouse //Acta anat.- 2001.-Vol. 78, N 2.-P. 306-310.
11. Fink R., Dancygier Das Immunsystem des gastrointestinal Traktes //Leber, Magen, Daim – ROOG. -Vol. 16, N 12.-P. 93-103.