Структурні зміни скупчених лімфоїдних вузликів клубової кишки щурів при експериментальній опіковій травмі шкіри за умов застосування інфузійних розчинів.

Abstract

АНОТАЦІЯ Структурні зміни скупчених лімфоїдних вузликів клубової кишки щурів при експериментальній опіковій травмі шкіри за умов застосування інфузійних розчинів. – На правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.01 – «Нормальна анатомія». – Національний медичний університет імені О.О. Богомольця МОЗ України, Київ, 2018. Методами світлової та електронної мікроскопії, а також морфометрії встановлено, що з загальним проявом структурних зрушень в скупчених лімфоїдних вузликах клубової кишки білих щурів з експериментальною термічною опіковою травмою шкіри є некроз і апоптоз функціонально різних клітин, які відбуваються на тлі виразних змін гемомікроциркуляторного та лімфомікроциркуляторного русла. Особливу роль у цьому процесі відіграє динаміка клітинної загибелі лімфоцитів – основної імунокомпетентної клітини скупчених лімфоїдних вузликів. З’ясовано, що відбувається порушення експансії базового (фізіологічного) апоптозу, а також некротичні зміни первинно апоптозно змінених лімфоцитів (разом з їхніми апоптозними тільцями) та апоптозно незмінених лімфоцитів. Результати дослідження свідчать про інтегральну реакцію скупчених лімфоїдних вузликів клубової кишки на опік, яка може бути оптимізована і стабілізована за умов своєчасної і адекватної інфузійної терапії із застосуванням комбінованих гіперосмолярних розчинів (лактопротеїну з сорбітолом та гекотону). Ключові слова: опікова травма, інфузійні розчини, світлова та електронна мікроскопія, скупчені лімфоїдні вузлики.

АННОТАЦИЯ Маткивская Р.М. Структурные изменения групповых лимфоидных узелков подзвдошной кишки крыс при экспериментальной ожоговой травме кожи в условиях применения инфузионных растворов. – На правах рукописи. Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01 – «Нормальная анатомия». – Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца МЗ Украины, Киев, 2018. Методами световой и электронной микроскопии, а также морфометрии установлено, что общим проявлением структурных сдвигов в групповых лимфоидных узелках подвздошной кишки белых крыс с экспериментальной ожоговой травмой кожи является некроз и апоптоз функционально различных клеток, которые происходят на фоне выраженных изменений гемомикроциркуляторного и лимфомикроциркуляторного русла. Особую роль в этом процессе играет динамика клеточной гибели лимфоцитов – основной иммунокомпетентной клетки групповых лимфоидных узелков. Выяснено, что происходит нарушение экспансии базисного (физиологического) апоптоза, а также некротические изменения первично апоптозно измененных лимфоцитов (вместе с их апоптозными тельцами) и апоптозно неизмененных лимфоцитов. Результаты исследования свидетельствуют об интегральной реакции групповых лимфоидных узелков подвздошной кишки на ожог, которая может быть оптимизирована и стабилизирована при условии своевременной и адекватной инфузионной терапии с применением комбинированных гиперосмолярных растворов (лактопротеина с сорбитолом и гекотона). Ключевые слова: ожоговая травма, инфузионные растворы, световая и электронная микроскопия, групповые лимфоидные узелки. ANNOTATION Matkivska R.M. Structural changes of aggregated lymphoid nodules of ileum in an experimental burn injury of skin in rats under conditions of infusion solution use. – Qualification scientific work as the manuscript. Thesis for the scientific degree of Candidate of Medical Sciences, specialty 14.03.01 – General Anatomy. – National Medical University named after O.O. Bogomolets of the Ministry of Health of Ukraine, Kyiv, 2018. The investigation on establishing the structural differences of the injury and compensatory adaptive changes in aggregated lymphoid nodules of ileum (Peyer’s patchs) in rats at different periods after the experimental thermal burn injury (in 1, 3, 7, 14, 21, 30 days after the burn) under conditions of intravenous infusion of 0.9% NaCl and hyperosmolar solutions (lactoprotein with sorbitol and gekoton) was performed on 126 white male rats. The experimental thermal burn was performed according to widespread among researchers basic model of I. Gunas et al. (1997). The test animals were divided into 7 groups (each group of 18 animals): I – intact animals; II, III, IV – rats without thermal injury intravenously infused with the single-dose of 0.9% NaCl, gekoton and lactoprotein with sorbitol for the first 7 days at the dose of 10 ml/kg; V, VI, VII – animals with burn injury that were infused according to the same schedule with the separate administration of the investigated substances. With the help of light and electron microscopy it was determined that the general signs of structural changes in Peyer’s patchs in rats with the burn injury are necrosis and apoptosis of functionally different cells which occur against the background of significant changes of haemo and lymphatic microvasculature. It is established that basic (physiological) apoptosis enlargement disorder occurs as well as necrotic changes of the initial apoptotically modified lymphocytes (with their apoptotic bodies) and lymphocytes which are not apoptotically modified. It is first found that in case of infusion of 0.9% NaCl necrosis and apoptosis are excessive. They result not only in inadequate apoptotic cells clearance (speed of clearance of lymphoid nodules from apoptotically degraded lymphocytes) but also in inability to remove cell debris, which is the additional source and factor of inflammation extension, and in development of burn disease related vacuolar and intercellular swelling. Within such conditions macrophages undergo phagocytic strain which often causes their necrotic death. Positive effects of intravenous infusion of lactoprotein with sorbitol and gekoton on structure of Peyer’s patchs in the test animals involve: 1) necrosis suppression of both lymphocytes and apoptotic lymphocytes (and their apoptotic bodies); 2) regulation of apoptotic clearance; 3) insuring structural integrity (and improving structural resistance) of follicle-associated epithelial cells (columnar, enterocytes with brush border, M cells, goblet cells), dendritic cells and macrophages, which makes normal course of antigen-presenting and phagocytic function possible. Burn injury causes some structural changes in such antigen-presenting cells of the Peyer’s patchs as dendritic cells (apoptosis) and macrophages (necrosis). There is detected extensive and local necrosis of all types of follicle-associated epithelial cells, destruction of tight junctions as well as epithelial intercellular swelling, which allows the paracellular route appear for antigenic material to get from the intestinal lumen to antigen-presenting cells. This is another trait of the antigen presentation disorder in Peyer’s patchs which is mainly neutralized due to lactoprotein with sorbitol and gekoton that show their angioprotective and cytoprotective action. Evidence of initiation of membranoplastic effect of lactoprotein with sorbitol is its permeation through the damaged haemocapillary wall and venules of Peyer’s patchs in rats with the skin burn which is visualized with the help of electron microscopic observation. Membranoplastic effect of lactoprotein with sorbitol has traits which present in “exclusion” of range of haemocapillaries from haemomicrocirculatory system due to appearance of circular membrane structure acting as ansa and contributing to vascular lumen closure. It is proved that most damaged haemocapillaries are more transformed and are “excluded” first. It leads to changes in haemomicrocirculation that induce changes in lymphatic microcirculation and relevant changes of selective recirculation of lymphocytes that are not structurally damaged. Infusion of the investigated hyperosmolar solutions leads to saving of typical structure of juxta nodules lymph capillaries. The distinguishing feature of juxta nodules lymph capillaries in the rats with burn injury that were infused with lactoprotein with sorbitol is being overfilled with the lymphocytes of typical structure, cells undergoing mitosis, dendritic cells, apoptotic cells and apoptotic bodies. Considering unsystematic cells aggregation of various immunocytes which are in different functional status and at different stages of responsive and destructive transformation (“overfill” phenomenon) in the lumen of juxta nodules lymph capillaries results in their migration to lymph nodule must be negative as for adequate performance of the immune function. Infusion of rats with burn injury with gekoton solution is not accompanied by the “overfill” phenomenon, which is another advantage of its use. Therefore, it is established that compensation of the mentioned evidence of alteration in Peyer’s patchs is performed not only due to protection of cells from those cell damages which lead to the cell death or due to improvement of proliferation of undamaged cells but also due to engaging of additional mechanisms which are to change the conditions and speed of immunocytes recirculation. For the first time the results indicate the integral reaction of the immune system to the burn. That reaction can be optimized and stabilized upon condition of timely and adequate infusion therapy involving the use of the lactoprotein with sorbitol and gekoton. Keywords: burn injury, infusion solutions, light and electron microscopy, aggregated lymphoid nodules.