Мікроскопічна, субмікроскопічна характеристика про- та антизапальних клітинних фенотипів легень в умовах експериментального алергічного запалення

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.14739/2409-2932.2022.3.264993

Ключові слова:

електронна мікроскопія, бронхіолярний екзокриноцит, мастоцит, дихальний ендокриноцит, келихоподібний екзокриноцит, морська свинка

Анотація

Мета роботи – з’ясувати мікроскопічну, субмікроскопічну характеристику про- та антизапальних клітинних фенотипів легень в умовах експериментального алергічного запалення.

Матеріали та методи. Застосувавши експериментальний, гістологічний та електронномікроскопічний методи, вивчили легені 48 самців морської свинки в умовах гострого овальбумін-індукованого алергічного запалення, яке моделювали шляхом підшкірної сенсибілізації та наступної інтраназальної інгаляції овальбуміном. Визначали субмікроскопічні зміни дихальних ендокриноцитів, келихоподібних і бронхіолярних екзокриноцитів, макрофагів, мастоцитів, еозинофілів та ендотеліоцитів судин гемомікроциркуляторного русла легень морських свинок.

Результати. Найістотніші реактивні субмікроскопічні зміни виявили на 23 і 30 доби спостереження, а саме підвищення функціональної активності бронхіолярних і келихоподібних екзокриноцитів у складі епітелію дихальних шляхів. Про це свідчили наявність світлого ядра з переважанням еухроматину, нуклеоплазми низької електроннооптичної щільності, ядерця, розвинута гранулярна ендоплазматична сітка та збільшення кількості секреторних слизових гранул келихоподібних екзокриноцитів під час електронномікроскопічного дослідження. Визначили ультрамікроскопічні особливості дихальних ендокриноцитів: збільшення кількості «порожніх» везикул зі щільною серцевиною, еозинофільних гранулоцитів – ознаки часткової дегрануляції; збільшення кількості гранул високої електроннооптичної щільності в цитоплазмі мастоцитів; численні псевдоподії макрофагів є підтвердженням активної участі цих клітинних фенотипів в ініціації запалення протягом раннього періоду розвитку алергічного запального процесу в легенях.

Висновки. В експериментальній моделі овальбумін-індукованого алергічного запалення дихальних шляхів виникає суттєва реакція з боку клітинної ланки вродженого неспецифічного й адаптивного імунітету, що полягає передусім у функціональній активації еозинофільних гранулоцитів, мастоцитів і макрофагоцитів, а також збільшенні секреторної активності бронхіолярних і келихоподібних екзокриноцитів; це підтверджується змінами, що спостерігали під час електронномікроскопічного дослідження та супроводжувалися реактивними змінами судин мікроциркуляторного русла.

Біографія автора

С. С. Попко, Запорізький державний медичний університет, Україна

канд. мед. наук, доцент каф. гістології, цитології та ембріології

Посилання

Carlini, F., Picard, C., Garulli, C., Piquemal, D., Roubertoux, P., Chiaroni, J., Chanez, P., Gras, D., & Di Cristofaro, J. (2017). Bronchial Epithelial Cells from Asthmatic Patients Display Less Functional HLA-G Isoform Expression. Frontiers in immunology, 8, 6. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.00006

Kiboneka, A., & Kibuule, D. (2019). The Immunology of Asthma and Allergic Rhinitis. In Rhinosinusitis. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.86964

Wang, W., Li, Y., Lv, Z., Chen, Y., Li, Y., Huang, K., Corrigan, C. J., & Ying, S. (2018). Bronchial Allergen Challenge of Patients with Atopic Asthma Triggers an Alarmin (IL-33, TSLP, and IL-25) Response in the Airways Epithelium and Submucosa. Journal of immunology, 201(8), 2221-2231. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1800709

Barrios, J., Patel, K. R., Aven, L., Achey, R., Minns, M. S., Lee, Y., Trinkaus-Randall, V. E., & Ai, X. (2017). Early life allergen-induced mucus overproduction requires augmented neural stimulation of pulmonary neuroendocrine cell secretion. FASEB journal, 31(9), 4117-4128. https://doi.org/10.1096/fj.201700115R

McBrien, C. N., & Menzies-Gow, A. (2017). The Biology of Eosinophils and Their Role in Asthma. Frontiers in medicine, 4, 93. https://doi.org/10.3389/fmed.2017.00093

Elieh Ali Komi, D., & Bjermer, L. (2019). Mast Cell-Mediated Orchestration of the Immune Responses in Human Allergic Asthma: Current Insights. Clinical Reviews in Allergy and Immunology, 56, 234-247. https://doi.org/10.1007/s12016-018-8720-1

Méndez-Enríquez, E., & Hallgren, J. (2019). Mast Cells and Their Progenitors in Allergic Asthma. Frontiers in immunology, 10, 821. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00821

Rokicki, W., Rokicki, M., Wojtacha, J., & Dżeljijli, A. (2016). The role and importance of club cells (Clara cells) in the pathogenesis of some respiratory diseases. Kardiochirurgia i torakochirurgia polska = Polish journal of cardio-thoracic surgery, 13(1), 26-30. https://doi.org/10.5114/kitp.2016.58961

Cai, Z., Liu, J., Bian, H., & Cai, J. (2019). Albiflorin alleviates ovalbumin (OVA)-induced pulmonary inflammation in asthmatic mice. American journal of translational research, 11(12), 7300-7309.

Dey, P. (2018). Basic and advanced laboratory techniques in histopathology and cytology. Basic and Advanced Laboratory Techniques in Histopathology and Cytology (pp. 1-275). Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/9789811082528

Banno, A., Reddy, A. T., Lakshmi, S. P., & Reddy, R. C. (2020). Bidirectional interaction of airway epithelial remodeling and inflammation in asthma. Clinical science, 134(9), 1063-1079. https://doi.org/10.1042/CS20191309

Popko, S. S. (2021). Morphological rearrangement of the metabolic link of the microcirculatory bed of guinea pigs lungs after sensitization with ovalbumin. Current issues in pharmacy and medicine: science and practice, 14(1), 79-83. https://doi.org/10.14739/2409-2932.2021.1.226851

Popko, S., Yevtushenko, V., Kaplaushenko, A., & Tertishniy, S. (2022). The resistive region of pulmonary microvessels in ovalbumin-sensitised guinea pigs: a quantitative and qualitative histological study. Biologija, 68(1), 43-51. https://doi.org/10.6001/biologija.v68i1.4703

Barrios, J., Kho, A. T., Aven, L., Mitchel, J. A., Park, J. A., Randell, S. H., Miller, L. A., Tantisira, K. G., & Ai, X. (2019). Pulmonary Neuroendocrine Cells Secrete γ-Aminobutyric Acid to Induce Goblet Cell Hyperplasia in Primate Models. American journal of respiratory cell and molecular biology, 60(6), 687-694. https://doi.org/10.1165/rcmb.2018-0179OC

Garg, A., Sui, P., Verheyden, J. M., Young, L. R., & Sun, X. (2019). Consider the lung as a sensory organ: A tip from pulmonary neuroendocrine cells. Current topics in developmental biology, 132, 67-89. https://doi.org/10.1016/bs.ctdb.2018.12.002

Sui, P., Wiesner, D. L., Xu, J., Zhang, Y., Lee, J., Van Dyken, S., Lashua, A., Yu, C., Klein, B. S., Locksley, R. M., Deutsch, G., & Sun, X. (2018). Pulmonary neuroendocrine cells amplify allergic asthma responses. Science, 360(6393), eaan8546. https://doi.org/10.1126/science.aan8546

Katoh S. (2022). Critical Involvement of CD44 in T Helper Type 2 Cell-Mediated Eosinophilic Airway Inflammation in a Mouse Model of Acute Asthma. Frontiers in immunology, 12, 811600. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.811600

Popko, S. S., Yevtushenko, V. M., & Zidrashko, H. A. (2022). Characteristics of CD56-positive cells in guinea pig lung in the dynamics of experimental allergic inflammation. Zaporozhye Medical Journal, 24(1), 79-83. https://doi.org/10.14739/2310-1210.2022.1.235880

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-11-15

Номер

Розділ

Оригінальні дослідження