anatomyЖурнал анатомии и гистопатологииJournal of Anatomy and Histopathology2225-7357N.N. Burdenko Voronezh State Medical University10.18499/2225-7357-2023-12-1-58-63anatomy-1704Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL PAPERSОсобенности распределения популяций тучных клеток в легких и селезенке на фоне моделируемой гипоксической гипоксииFeatures of the Distribution of Mast Cell Populations in Lungs and Spleen During Simulated Hypoxic Hypoxiahttps://orcid.org/0000-0002-9840-2424НаумовА. В.NaumovA. V.

Наумов Александр Валентинович – ассистент кафедры гистологии и эмбриологии

ул. Бакинская, 121, Астрахань, 414000

Aleksandr V. Naumov – teaching assistant of the Department of histology and embryology

ul. Bakinskaya, 121, Astrakhan, 414000

naumov_histo@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2259-1222НикитюкД. Б.NikityukD. B.

Никитюк Дмитрий Борисович – д-р мед. наук, профессор, акад. РАН, директор

Москва

Dmitrii B. Nikityuk – Doct. Sci. (Med.), Professor, Acad. of RAS, head

Moscow

dimitrynik@mail.ruПроцкоА. В.ProtskoA. V.

Процко Александр Владимирович – аспирант кафедры гистологии и эмбриологии

ул. Бакинская, 121, Астрахань, 414000

Aleksandr V. Protsko – postgraduate student of the Department of histology and embryology

ul. Bakinskaya, 121, Astrakhan, 414000

pvalec@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5843-4862ШишкинаТ. А.ShishkinaT. A.

Шишкина Татьяна Александровна – канд. мед. наук, доцент кафедры гистологии и эмбриологии

ул. Бакинская, 121, Астрахань, 414000

Tat'yana A. Shishkina – Cand. Sci. (Med.), associate professor of the Department of histology and embryology

ul. Bakinskaya, 121, Astrakhan, 414000

suntata@rambler.ruОвсянниковО. А.OvsyannikovaO. A.

Овсянникова Ольга Александровна – канд. мед. наук, зав. кафедрой патологической физиологии

ул. Бакинская, 121, Астрахань, 414000

Ol'ga A. Ovsyannikova – Cand. Sci. (Med.), head of the Departmentof Pathological Physiology

ul. Bakinskaya, 121, Astrakhan, 414000

ovolga.a@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1120-598XНаумоваЛ. И.NaumovaL. I.

Наумова Любовь Ивановна – д-р. мед. наук, профессор, зав. кафедрой гистологии и эмбриологии

ул. Бакинская, 121, Астрахань, 414000

Lyubov' I. Naumova – Doct. Sci. (Med.), Prof., head of the Department of histology and embryology

ul. Bakinskaya, 121, Astrakhan, 414000

naumova_histo@mail.ruАстраханский государственный медицинский университетAstrakhan State Medical UniversityФедеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи; Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)The Federal Research Centre of Biotechnology and Food Safety; I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)2023140420231215863Copyright © Наумов А.В., Никитюк Д.Б., Процко А.В., Шишкина Т.А., Овсянников О.А., Наумова Л.И., 20232023Наумов А.В., Никитюк Д.Б., Процко А.В., Шишкина Т.А., Овсянников О.А., Наумова Л.И.Naumov A.V., Nikityuk D.B., Protsko A.V., Shishkina T.A., Ovsyannikova O.A., Naumova L.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://anatomy.elpub.ru/jour/article/view/1704

Цель – изучение распределения популяций тучных клеток в легких и селезенке в зависимости от экспрессии ими протеаз в норме и разные сроки моделируемой гипоксической гипоксии.Материал и методы. Гипоксическую гипоксию моделировали на 87 белых беспородных крысах-самцах с использованием затравочных камер объемом 200 литров. Животные находились в экспериментальных условиях четыре месяца, выведение животных из эксперимента осуществлялось через 30, 60, 90 и 120 суток. После выведения животных из эксперимента извлекались легкие и селезенку фиксировали в 10% нейтральном буферном растворе формалина «Labiko». Препараты легких и селезенки окрашивали гематоксилином и эозином, по Ван-Гизон. Для иммуногистохимических исследований применяли панель моноклональных антител: Anti-Mast Cell Tryptase antibody, Anti-Mast Cell Chymase antibody.Результаты. При моделировании гипоксии в структурах легких на сроках 30 и 60 суток увеличивалось содержание преимущественно триптаза-положительных клеток, а к 90-м и 120-м суткам – химаза-положительных. К концу экспериментального воздействия численность триптаза-позитивных клеток увеличивалась в 3 раза, а химаза-позитивных – в 7,7 раз по сравнению с контролем. По мере увеличения срока эксперимента в селезенке увеличивалось присутствие триптаза-положительных клеток в 3,5 раза, химаза-положительных клеток – в 7 раз в структурах красной и белой пульпы.Заключение. На фоне формирования хронической гипоксической гипоксии в организме лабораторных животных происходит перераспределение тучных клеток, экспрессирующих триптазу и химазу. Отмечено наиболее существенное увеличение числа химаза-позитивных тучных клеток как в легких, так и в селезенке.

The aim of research was to study the distribution of mast cell populations in the lungs and spleen depending on their expression of proteases in normal conditions and different periods of simulated hypoxic hypoxia.Material and methods. Hypoxic hypoxia was modeled on 87 outbred male rats using 200 liter chambers. The animals were under experimental conditions for four months. Rats were removed from the experiment after 30, 60, 90 and 120 days. After the animals were removed from the experiment, the lungs and the spleen were removed and fixed in 10% neutral buffer solution of Labiko formalin. Lung and spleen preparations were stained with hematoxylin and eosin and according to Van Gieson. For immunohistochemical studies, a panel of monoclonal antibodies was used: Anti-Mast Cell Tryptase antibody, Anti-Mast Cell Chymase antibody.Results. When modeling hypoxia in the structures of the lungs at the terms of 30 and 60 days, the content of predominantly tryptase-positive cells increased, and by the 90th and 120th days, the content of chymase-positive cells increased. By the end of the experimental exposure, the number of tryptase-positive cells increased by 3 times, and chymase-positive – by 7,7 times compared with the control. As the duration of the experiment increased, the presence of tryptase-positive cells in the spleen increased by 3,5 times, chymase-positive cells – by 7 times in the structures of the red and white pulp.Conclusion. During the formation of chronic hypoxic hypoxia in the body of laboratory animals, there is a redistribution of mast cells expressing tryptase and chymase. The most significant increase in the number of chymase-positive mast cells was noted both in the lungs and in the spleen.

тучные клеткилегкиеселезенкагипоксическая гипоксияэкспериментmast cellslungsspleenhypoxic hypoxiaexperimentReferencesАлексеева Н.Т., Глухов А.А. К вопросу о роли тучных клеток в процессе заживления ран. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2011;4(4):864–71.Alexeeva NT, Glukhov AА. The role of mast cells in wound healing. Journal of Experimental and Clinical Surgery. 2011;4(4):864–71. (In Russ.).Атякшин Д.А., Бурцева А.С., Алексеева Н.Т. Триптаза как полифункциональный компо- нент секретома тучных клеток. Журнал анатомии и гистопатологии. 2017;6(1):121–32. doi: 10.18499/2225-7357-2017-6-1-121-132Atyakshin D.A., Burtseva A.S., Alexeeva N.T. Tryptase as a Multifunctional Component of Mast Cells’ Secretome. Journal of Anatomy and Histopathology. 2017;6(1):121-132. (In Russ.).Жиркова Е.А., Спиридонова Т.Г., Брыгин П.А. с соавт. Ингаляционная травма (обзор литературы). Журнал им. Н.В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь». 2019;8(2):166–74. doi: 10.23934/2223-9022-2019-8-2-166-174Zhirkova EA, Spiridonova TG, Brygin PA, Makarov AV, Sachkov AV. Inhalation Injury (A Literature Review). Russian Sklifosovsky Journal “Emergency Medical Care.” 2019 Aug 11;8(2):166–74. (In Russ.).Красавина Н.П., Целуйко С.С., Доровских В.А. Тучные клетки органов дыхания и перспективы их изучения (обзор литературы). Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2004;19 74–9.Krasavina NP, Tseluiko SS, Dorovskih VA. Respiration Mast Cells (Literature Review). Bulletin Physiology and Pathology of Respiration. 2004;19 74–9. (In Russ.).Курбачева О. М., Амантурлиева М. Е. Роль барьерной функции слизистых оболочек при аллергических заболеваниях и при сублингвальной аллерген-специфической иммунотерапии. Бюллетень сибирской медицины. 2017;16 (2):32–46.Kurbacheva OM, Amanturlieva ME. The role of barrier function of mucous membranes in allergic diseases and sublingual allergen-specific immunotherapy. Bulletin of Siberian Medicine. 2017 Jan 1;16(2):32–46. (In Russ.). doi: 10.20538/1682-0363-2017-2-32-46Малыхин Ф. Т., Косторная И. В. Морфологические изменения органов дыхания при хронической обструктивной болезни легких. Архив патологии. 2016; 1 (78): 42–50.Malykhin FТ, Kostornaya IV. Morphological changes in the respiratory organs in chronic obstructive pulmonary disease. Arkhiv patologii. 2016;78(1):42–50. (In Russ.). doi: 10.17116/patol201678142-50Мажитова М.В., Теплый Д.Л., Тризно Н.Н. Модуляция содержания конечных метаболитов No в плазме крови белых крыс под влиянием серосодержащего газа Астраханского месторождения. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2010;(5):70.Mazhitova MV, Teplyi DL, Trizno NN. Modulyatsiya soderzhaniya konechnykh metabolitov No v plazme krovi belykh krys pod vliyaniem serosoderzhashchego gaza Astrakhanskogo mestorozhdeniya. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovanii. 2010;(5):70. (In Russ.).Малкова Я.Г., Кальченко Г.П. Использование различных моделей гипоксии в экспериментальной фармакологии. Молодой ученый. 2010;14(3):318–9.Malkova YaG, Kal'chenko GP. Ispol'zovanie razlichnykh modelei gipoksii v eksperimental'noi farmakologii. Molodoi uchenyi. 2010;14(3):318–9. (In Russ.).Николаева А.Г. Использование адаптации к гипоксии в медицине и спорте. Витебск: ВГМУ. 2015.Nikolaeva AG. Ispol'zovanie adaptatsii k gipoksii v meditsine i sporte. Vitebsk: VGMU. 2015. (In Russ.).Титова О.Н., Кузубова Н.А., Александров А.Л., и др. Особенности иммунного ответа у больных внебольничной пневмонией с сочетанной сердечно-сосудистой патологией. РМЖ. 2020;11:59–63.Titova ON, Kuzubova NA, Alexandrov AL, et al. Immune response characteristics in patients with community-acquired pneumonia and comorbid cardiovascular pathology. RMJ. 2020;11:59–63 (In Russ.).Целуйко С.С., Красавина Н.П., Семенов Д.А., и др. Современные взгляды на вопросы пролиферации и дифференцировки стволовых клеток органов дыхания в норме и при холодовых воздействиях. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2012;45:98–103.Tseluyko SS, Krasavina NP, Semenov DA, et al. Modern Views on Issues of Proliferation and Differentiation of Respiratory Stem Cells in Norm and Cold Exposure. Bulletin Physiology and Pathology of Respiration. 2012;45:98–103. (In Russ.).Целуйко С.С., Красавина Н.П., Саяпина И.Ю., и др. Регенерация органов: учебное пособие. Благовещенск; 2017.Tseluyko SS, Krasavina NP, Sayapina IYu, i dr. Regeneratsiya organov: uchebnoe posobie. Blagoveshchensk; 2017. (In Russ.).Цибулькина В.Н., Цибулькин Н.А. Тучная клетка как полифункциональный элемент иммунной системы. Аллергология и иммунология в педиатрии. 2017; 49(2):4–11.Tsybulkina VN, Tsybulkin NA. Mast cell as polyfunctional element of immune system. Allergology and Immunology in Pediatrics. 2017; 49(2):4–11. (In Russ.).Юшков Б.Г. Клетки иммунной системы и регуляция регенерации. Бюллетень сибирской медицины. 2017;4(16):94-105.Yushkov BG. Immune system and regulation of regeneration. Bulletin of Siberian Medicine. 2017 Jan 1;16(4):94–105. (In Russ.). doi: 10.20538/1682-0363-2017-4-94-105Aghapour M, Ubags ND, Bruder D, Hiemstra PS, Sidhaye V, Rezaee F, et al. Role of air pollutants in airway epithelial barrier dysfunction in asthma and COPD. European Respiratory Review [Internet]. 2022 Mar 31;31(163). doi: 10.1183/16000617.0112-2021Aghapour M, Ubags ND, Bruder D, Hiemstra PS, Sidhaye V, Rezaee F, et al. Role of air pollutants in airway epithelial barrier dysfunction in asthma and COPD. European Respiratory Review [Internet]. 2022 Mar 31;31(163). doi: 10.1183/16000617.0112-2021Alysandratos KD, Russo SJ, Petcherski A, Taddeo EP, Acín-Pérez R, Villacorta-Martin C, et al. Patient-specific iPSCs carrying an SFTPC mutation reveal the intrinsic alveolar epithelial dysfunction at the inception of interstitial lung disease. Cell Reports. 2021 Aug;36(9):109636. doi: 10.1016/j.celrep.2021.109636Alysandratos KD, Russo SJ, Petcherski A, Taddeo EP, Acín-Pérez R, Villacorta-Martin C, et al. Patient-specific iPSCs carrying an SFTPC mutation reveal the intrinsic alveolar epithelial dysfunction at the inception of interstitial lung disease. Cell Reports. 2021 Aug;36(9):109636. doi: 10.1016/j.celrep.2021.109636Kang M, Thébaud B. Stem cell biology and regenerative medicine for neonatal lung diseases. Pediatric Research. 2018 Jan 1;83(1-2):291–7. doi: 10.1038/pr.2017.232Kang M, Thébaud B. Stem cell biology and regenerative medicine for neonatal lung diseases. Pediatric Research. 2018 Jan 1;83(1-2):291–7. doi: 10.1038/pr.2017.232Lakhdar R, Mumby S, Abubakar-Waziri H, Porter A, Adcock IM, Chung KF. Lung toxicity of particulates and gaseous pollutants using ex-vivo airway epithelial cell culture systems. Environmental Pollution. 2022 Jul 15;305:119323. doi: 10.1016/j.envpol.2022.119323Lakhdar R, Mumby S, Abubakar-Waziri H, Porter A, Adcock IM, Chung KF. Lung toxicity of particulates and gaseous pollutants using ex-vivo airway epithelial cell culture systems. Environmental Pollution. 2022 Jul 15;305:119323. doi: 10.1016/j.envpol.2022.119323Lau AN, Goodwin M, Kim CF, Weiss DJ. Stem Cells and Regenerative Medicine in Lung Biology and Diseases. Molecular Therapy. 2012 Jun;20(6):1116–30. doi: 10.1038/mt.2012.37Lau AN, Goodwin M, Kim CF, Weiss DJ. Stem Cells and Regenerative Medicine in Lung Biology and Diseases. Molecular Therapy. 2012 Jun;20(6):1116–30. doi: 10.1038/mt.2012.37Lee YG, Kang KW, Hong W, Kim YH, Oh JT, Park DW, et al. Potent antiviral activity of Agrimonia pilosa, Galla rhois, and their components against SARS-CoV-2. Bioorganic & Medicinal Chemistry. 2021 Sep;45:116329. doi: 10.1016/j.bmc.2021.116329Lee YG, Kang KW, Hong W, Kim YH, Oh JT, Park DW, et al. Potent antiviral activity of Agrimonia pilosa, Galla rhois, and their components against SARS-CoV-2. Bioorganic & Medicinal Chemistry. 2021 Sep;45:116329. doi: 10.1016/j.bmc.2021.116329Levi-Schaffer F, Piliponsky AM. Tryptase, a novel link between allergic inflammation and fibrosis. Trends in Immunology. 2003 Apr;24(4):158–61. doi: 10.1016/s1471-4906(03)00058-9Levi-Schaffer F, Piliponsky AM. Tryptase, a novel link between allergic inflammation and fibrosis. Trends in Immunology. 2003 Apr;24(4):158–61. doi: 10.1016/s1471-4906(03)00058-9McQualter JL. Endogenous lung stem cells for lung regeneration. Expert Opinion on Biological Therapy. 2019 Mar 22;19(6):539–46. doi: 10.1080/14712598.2019.1596256McQualter JL. Endogenous lung stem cells for lung regeneration. Expert Opinion on Biological Therapy. 2019 Mar 22;19(6):539–46. doi: 10.1080/14712598.2019.1596256Quantius J, Schmoldt C, Vazquez-Armendariz AI, Becker C, El Agha E, Wilhelm J, et al. Influenza Virus Infects Epithelial Stem/Progenitor Cells of the Distal Lung: Impact on Fgfr2b-Driven Epithelial Repair. Thomas PG, editor. PLOS Pathogens. 2016 Jun 20;12(6):e1005544. doi: 10.1371/journal.ppat.1005544Quantius J, Schmoldt C, Vazquez-Armendariz AI, Becker C, El Agha E, Wilhelm J, et al. Influenza Virus Infects Epithelial Stem/Progenitor Cells of the Distal Lung: Impact on Fgfr2b-Driven Epithelial Repair. Thomas PG, editor. PLOS Pathogens. 2016 Jun 20;12(6):e1005544. doi: 10.1371/journal.ppat.1005544

The authors declare that there are no conflicts of interest present.