УЧАСТИЕ ТУЧНЫХ КЛЕТОК В АДАПТАЦИИ ЖЕЛУДКА МОНГОЛЬСКИХ ПЕСЧАНОК К ГРАВИТАЦИОННОМУ ФАКТОРУ

Цель – изучить морфофункциональное состояние популяции тучных клеток (ТК) желудка монгольских песчанок после 12-суточного космического полета.

Материал и методы. Эксперимент выполнен на 35 монгольских песчанках, 12 из которых находились в условиях 12-суточного космического полета на борту КА «Фотон-М» №3, 11 животных составили группу синхронного эксперимента, моделирующего некоторые условия орбитального полета, 12 особей – виварийную группу. Объект исследования – ТК фундального отдела желудка. Использованы гистохимические (выявление активности хлорацетил эстеразы, окрашивание толуидиновым синим) и иммуноморфологические (идентификация триптазы, химазы тучных клеток и рецептора фактора роста тучных и стволовых клеток – CD117) методики окрашивания.

Результаты. После орбитального полета обнаружено уменьшение объема популяции ТК желудка, которое сочеталось с изменением состава секретома и экспрессии рецептора фактора роста тучных и стволовых клеток. Выявлено возрастание численности хлорацетил эстераза-позитивных ТК, увеличение интенсивности миграции предшественников зрелых ТК в оболочки желудка. Снижение триптазасодержащих ТК в популяции, свидетельствующее об активной секреции протеазы под влиянием факторов реального космического полета, сопровождалось возрастанием экспрессии химазы. Результаты синхронного эксперимента по моделированию условий орбитального полета в макете наземной аппаратуры не характеризовались столь выраженными изменениями.

Заключение. ТК представляют собой полифункциональный элемент антигравитационной системы желудка и перспективную мишень для изучения адаптивных процессов в тканевом микроокружении в условиях невесомости. ТК принимают активное участие в формировании грависенситивности тканевых структур желудка монгольских песчанок и определяют развитие адаптивных процессов при влиянии невесомости на местном и системном уровнях.

космический полет, желудок, тучные клетки, внеклеточный матрикс, монгольские песчанки

1. Авцын А. П., Фукс Б. Б. Принципы и методы гистоцитохимического анализа в патологии. Ленинград: Медицина; 1971: 364.

2. Атякшин Д. А., Бурцева А. С., Алексеева Н. Т. Триптаза как полифункциональный компонент секретома тучных клеток. Журнал анатомии и гистопатологии. 2017; 6(1): 121–132.

3. Атякшин Д. А., Быков Э. Морфологические изменения стенки желудка монгольских песчанок после 12-суточного орбитального полета на космическом аппарате "ФОТОН-М3". Авиакосмическая и экологическая медицина. 2012; 46(5): 26–33.

4. Атякшин Д. А., Быков Э. Г., Ильин Е. А., Пашков А. Н. Состояние интерстиция тощей кишки монгольских песчанок после полета на космическом аппарате "ФОТОН-М3". Авиакосмическая и экологическая медицина. 2012; 46(3): 8– 13.

5. Афонин Б. В. Гемодинамический механизм, определяющий возникновение гиперсекреторного состояния желудка в условиях микрогравитации. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2013; 47(4): 10–11.

6. Афонин Б. В., Седова Е. А. Состояние пищеварительной системы человека при моделировании эффектов невесомости в условиях иммерсии. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2009: 43(1): 48–52.

7. Буравкова Л. Б. Проблемы гравитационной физиологии клетки. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2008; 42(6): 10–18.

8. Быков Э. Популяционные характеристики тканевых базофилов. Сборник научных трудов VIII Всероссийской конференции по патологии клетки. Москва: МДВ; 2010: 45–47.

9. Гурьева Т. С., Дадашева О. А., Медникова Е. И. и др. Гистогенез внутренних органов эмбрионов японского перепела, развившихся в условиях невесомости. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2009; 43(6): 8–13.

10. Ильин Е. А., Смирнов И. А., Солдатов П. Э., Орлов О. И. Эксперимент с монгольскими песчанками в полете космического аппарата «Фотон-М3». Авиакосмическая и экологическая медицина. 2009; 43(4): 21–25.

11. Омельяненко Н. П., Слуцкий Л. И. Соединительная ткань (гистофизиология и биохимия). Под ред. С.П.Миронова. М.: Известия; 2009:380.

12. Смирнов К. В., Уголев А. М. Пищеварение и всасывание. Человек в космическом полете. Космическая биология и медицина. Под ред. В.В. Антипова, А.И.Григорьева, К.Л. Хантун. М.: Наука; 1997: 3(1): 357–401.

13. Atiakshin D., Samoilova V., Buchwalow I., Boecker W., Tiemann M. Characterization of mast cell populations using different methods for their identification. Histochemistry and Cell Biology. 2017; 147(6): 683–694.

14. Caughey G. H. Mast cell proteases as pharmacological targets. Eur. J. Pharmacol. 2016; 778: 44– 55.

15. Caughey G. H. Mast cell tryptases and chymases in inflammation and host defense. Immunol. Rev. 2007; 217: 141–154.

16. Dell'Italia L. J., Collawn J. F., Ferrario C. M. Multifunctional Role of Chymase in Acute and Chronic Tissue Injury and Remodeling. Circ Res. 2018; 122(2):319–336.

17. Douaiher J., Succar J., Lancerotto L. et al. Development of Mast Cells and Importance of Their Tryptase and Chymase Serine Proteases in Inflammation and Wound Healing. Adv. Immunol. 2014; 122: P.211–252.

18. Enerbäck L. Mucosal mast cells in the rat and in man. Int. Arch. Allergy Appl. Immunol. 1987; 82(3–4): 249–255.

19. Goldstein S. M., Leong J., Schwartz L. B., Cooke D. Protease composition of exocytosed human skin mast cell protease-proteoglycan complexes. Tryptase resides in a complex distinct from chymase and carboxypeptidase. The Journal of immunology: official journal of the American Association of Immunologists. 1992; 148(8): 2475– 2482.

20. Gruber B. L., Marchese M. J., Suzuki K. et al. Synovial procollagenase activation by human mast cell tryptase dependence upon matrix metalloproteinase 3 activation. The Journal of clinical investigation. 1989; 84(5): 1657–1662.

21. Hallgren J., Pejler G. Biology of mast cell tryptase. An inflammatory mediator. Federation of European Biochemical Societies journal. 2006. 273(9): 1871–1895.

22. Harm D. L. Changes in gastric myoelectric activity during space flight. Digestive diseases and sciences. 2002; 47(8): 1737–1745.

23. Immunohistochemistry: Basics and Methods, 1st Edition. ed. I.B. Buchwalow, W. Boecker. London: New York: Springer; 2010; 158.

24. Jarido V., Kennedy L., Hargrove L. et al. The emerging role of mast cells in liver disease. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2017; 313(2): 89–101.

25. Lees M., Taylor D. J., Woolley D. E., Lees M. Mast cell proteinases activate precursor forms of collagenase and stromelysin, but not of gelatinases A and B. European journal of biochemistry. 1994; 223(1): 171–177.

26. Lojda Z. Enzyme Histochemistry. A Laboratory Manual. Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 1976: 300.

27. Olivera A., Beaven M. A., Metcalfe D. D. Mast cells signal their importance in health and disease. J Allergy Clin Immunol. 2018; S00916749(18)30225-2. doi: 10.1016/j.jaci.2018.01.034.

28. Saarinen J., Kalkkinen N., Welgus H. G., Kovanen P. T. Activation of human interstitial procollagenase through direct cleavage of the Leu83-Thr84 bond by mast cell chymase. J. Biol. Chem. 1994; 269: 18134–18140.

29. Sridharan G., Shankar A. A. Toluidine blue: A review of its chemistry and clinical utility. Journal of Oral and Maxillofacial Pathology. 2012; 16(2): 251–255.

30. Vukman K. V., Försönits A., Oszvald Á. et al. Mast cell secretome: Soluble and vesicular components. Semin. Cell Dev. Biol. 2017; 67: 65–73.doi: 10.1016/j.semcdb.2017.02.002.

31. Welle M. Development, significance, and heterogeneity of mast cells with particular regard to the mast cell-specific proteases chymase and tryptase. J. Leukoc. Biol. 1997; 61(3): 233–245.

32. Wernersson S., Pejler G. Mast cell secretory granules: armed for battle. Nat Rev Immunol. 2014; 147: 478–494.