Обзор литературы свидетельствует, что эндогенные опиоидные пептиды принимают участие в регуляции деятельности органов желудочно-кишечного тракта и в поддержании гомеостаза [2, 3, 4, 6]. Обычно они находятся в состоянии относительного «покоя», активируясь в условиях его нарушения. Так, любой болевой раздражитель, сигнализирующий о наличии повреждений, приводит к высвобождению в кровь и ликвор опиоидных пептидов, которые вовлекаются в процесс регенерации, активируя его. Эффект нейропептидов изучен в эксперименте и в клинике при экзогенном их введении [1, 7]. Однако известно, что при транскраниальной электростимуляции (ТЭС) происходит выделение эндогенных опиоидных пептидов, которые моделируют выход медиатора, регулирующего функции гастродуоденальной зоны, и ТЭС-терапия нашла широкое применение в гастроэнтерологии. Однако данные о морфофункциональных преобразованиях органов желудочно-кишечного тракта и, в частности, двенадцатиперстной кишки, находящейся под воздействием ТЭС, в литературе отсутствуют.
Целью настоящего исследования является сравнительная характеристика морфометрических и гистохимических изменений, происходящих в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки при экзогенном введении нейропептидов, а также в условиях их эндогенной стимуляции под влиянием терапевтических доз ТЭС.
Материалы и методы исследования
Материалом для исследования послужили крысы-самцы массой 200–250 г. В соответствии с поставленными задачами животные были разделены на несколько групп. Первая – это контрольная. Вторая – это животные, которым вводили (экзогенно) даларгин в дозе, соответствующей терапевтической. При этом препарат вводили каждые 12 часов. Животных этой группы умерщвляли на 2, 4, 7 и 11 сутки ежедневных инъекций даларгина. Третья группа – это животные, которых подвергали ТЭС-терапии, последнюю проводили в анальгетическом режиме с частотой импульсов 79 Гц, длительностью 3,75 ± 0,25 мс, продолжительность процедуры 30–40 минут. Сеансы ТЭС проводили в течение 3-х дней. Для морфологического изучения использовали кусочки слизистой ДПК с заделкой материала в парафин. Окраску срезов проводили гематоксилином и эозином, а также с помощью комплекса гистохимических методов, принятых для избирательного выявления муцинов [5]. Цифровой материал подвергали статистической обработке с использованием программного обеспечения World Excel.
Результаты исследования и их обсуждение
При оценке морфометрических параметров слизистой оболочки ДПК оказалось, что после сеансов ТЭС-терапии толщина слизистой в среднем составляет 1128 ± 122,9 мкм и при сравнении с исходной характерной для контрольных животных (668 ± 28,73) увеличивается почти в 2 раза. Соответственно возрастает и высота ворсинок, достигая 626 ± 15,35 мкм. Глубина крипт как элемент герминативного компартмента под влиянием ТЭС-терапии также нарастает. Так, у контрольных животных глубина крипт составляет в среднем 144 ± 7,3 мкм, а в случае воздействия ТЭС она оказалась равной 284 ± 26,03 мкм. При экзогенном введении даларгина также происходит изменение морфометрических параметров слизистой ДПК, но они менее выражены и регистрируются лишь на 4-е сутки введения нейропептида. В течение первых двух суток выявляется увеличение лишь толщины слизистой оболочки, которая в среднем составляет до 786 ± 20,1 мкм. В то же время высота ворсинок и глубина крипт в эти сроки практически не меняются. На четвертые сутки экзогенного введения даларгина при толщине слизистой 933 ± 16,75 мкм происходит увеличение и высоты ворсинок (594 ± 28,48) и глубины крипт, сопоставимые с показателями, характерными для интактной слизистой в условиях действия ТЭС. Пролонгированное введение даларгина (7-е сутки) приводит к некоторому снижению морфометрических показателей, которые на 11-е сутки введения даларгина возвращаются к исходному уровню (таблица).
Использованные гистохимические методы выявления нейтральных и кислых муцинов показали, что у контрольных животных при окраске по методу ШИК положительную реакцию обнаруживают секрет бокаловидных гландулоцитов (БГ) и каемка кишечных энтероцитов. При этом СЦК БГ ворсинок составляет в среднем 2,3 ± 0,08 усл.ед., а в зоне крипт – 2,2 ± 0,08. Альциановый синий при рН 2,7 окрашивает секрет БГ умеренно, отношение этой окраски к аналитическим обработкам позволило интерпретировать наличие в составе секрета этих клеток сиаломуцинов. СЦК БГ контроля для кислых муцинов составляет 1,19 ± 0,02. При сопоставлении числа БГ зоны ворсинок и крипт оказалось, что в среднем показатели для этих зон совпадают, ибо число ШИК-реактивных БГ в ворсинке в среднем составляет 26 ± 2,36, а в крипте 22 ± 1,39. При типировании альцианофильных БГ отчетливо видно, что в зоне ворсинок число их меньше, тогда как в зоне крипт число альцианофильных и ШИК-реактивных клеток совпадает.
В условиях воздействия на интактную слизистую ДПК терапевтической дозы ТЭС отмечается, что БГ увеличивают темп синтеза нейтральных муцинов и СЦК для БГ ворсинок составляет в среднем 3,36 ± 0,19, а в зоне крипт – 3,431 ± 0,11. При сопоставлении с исходным уровнем отмечается увеличение темпа синтеза муцинов и для БГ ворсинок и крипт (р < 0,001). Общая муцинпродуцирующая активность (МПА) в этих условиях по отношению к контролю резко увеличивается. Так, для БГ ворсинок МПА составляет 60,56 ± 2,3, а в условиях ТЭС-терапии она увеличивается более чем в 2 раза, составляя в среднем 149,8 ± 3,4 усл.ед. Вместе с тем БГ зоны крипт при нарастании СЦК не увеличивают общую муцинпродуцирующую активность, и для этой группы животных она составляет 77,00 ( при 78,2 – в контроле).
При экзогенном введении даларгина наиболее выраженные изменения регистрируются на 4-е сутки его введения и связаны они со значительным увеличением темпа синтеза бокаловидными клетками нейтральных муцинов и сиаломуцинов. Так, СЦК БГ ворсинок составляет 2,52 ± 0,04, отмечается и увеличение числа этих клеток. Однонаправленные изменения наблюдаются и в БГ зоны крипт, в среднем число БГ на одну крипту составляет 38,4 ± 3,56. Увеличивается в них и темп синтеза нейтральных муцинов и СЦК в среднем составляет 2,69 ± 0,05 усл.ед. В зоне крипт число БГ с увеличенным темпом синтеза возрастает до 58 %, тогда как число умеренно окрашенных клеток не превышает 37 %. Эти изменения приводят к увеличению общей муцин-продуцирующей активности, и она составляет для БГ крипт 103,3 ± 0,05 усл.ед. Пролонгирование введения даларгина (7 суток) приводит не к увеличению, а напротив, к снижению темпа синтеза нейтральных муцинов и СЦК БГ составляет в среднем 2,49 ± 0,1. Снижается и число БГ в составе ворсинок. Однонаправленные изменения происходят и в зоне крипт. На 11-е сутки после введения даларгина и в зоне крипт, и в зоне ворсинок число БГ и темп синтеза ими муцинов почти соответствует уровню контроля.
Морфометрические и секреторные параметры слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки в эксперименте
Толщина слизистой, мкм |
Высота ворсинок, мкм |
Глубина крипт, мкм |
СЦК ворсинок |
СЦК крипт |
|
Контроль |
668 ± 28,7 |
355 ± 12,7 |
144 ± 7,3 |
2,3 ± 0,08 |
2,2 ± 0,08 |
Интактная слизистая |
1128 ± 122,9 |
626 ± 15,3 |
284 ± 26,0 |
3,36 ± 0,19 |
3,43 ± 0,11 |
Даларгин 2-й день |
786 ± 20,1 |
360 ± 14,97 |
182 ± 8,36 |
2,47 ± 0,07 |
2,18 ± 0,09 |
Даларгин 4-й день |
933 ± 16,75 |
594 ± 28,4 |
236 ± 12,0 |
2,52 ± 0,04 |
2,69 ± 0,05 |
Даларгин 7-йдень |
810 ± 19,0 |
455 ± 23,08 |
214 ± 8,5 |
2,49 ± 0,1 |
2,48 ± 0,05 |
Даларгин 11-й день |
639 ± 8,34 |
335 ± 21,3 |
164 ± 6,2 |
2,32 ± 0,07 |
2,48 ± 0,07 |
Таким образом, сравнительная динамика структурных компонентов ДПК в условиях экзогенного введения и эндогенной стимуляции выработки нейропептидов показала, что в морфометрическом аспекте наиболее выраженные изменения характерны для ТЭС-терапии. Так, оказалось, что в случае интактной слизистой трехдневная ТЭС-терапия приводит к резкому увеличению толщины слизистой по отношению к контролю в 2 раза с одновременным увеличением высоты ворсинок и глубины крипт. Особое внимание привлекает показатель глубины желудочных ямок, который возрастает до 284 мкм, свидетельствуя об активации процесса регенерации с вовлечением герминативного компартмента. Однотипный эффект регистрируется и в случае экзогенного введения даларгина, но в срок, соответствующий 4-м суткам. Это положение справедливо и в отношении ворсинок, ибо увеличение их высоты, характерное для интактной слизистой после сеанса ТЭС-терапии, сопоставимо с эффектом экзогенного введения даларгина лишь на 4-е сутки. Что же касается темпа синтеза муцинов, то как фактор защитного барьера он реализуется прежде всего в рамках ТЭС-терапии, при которой БГ и ворсинок, и крипт обнаруживают достаточно высокий СЦК 3,36 ± 0,19 и 3,43 ± 0,11 соответственно. Экзогенное введение нейропептида не оказывает выраженного влияния на увеличение темпа синтеза муцина бокаловидными клетками, и следует отметить, что эффект нейропептида как фактора активации защитного барьера здесь ускользает.
Рецензенты:Абушкевич В.Г., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии, ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, г. Краснодар;
Шантыз А.Ю., д.б.н., профессор кафедры анатомии, ветеринарного акушерства и хирургии, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», г. Краснодар.
Работа поступила в редакцию 18.02.2014.