Гистохимические подходы к оценке участия тучных клеток в регуляции состояния волокнистого компонента межклеточного матрикса соединительной ткани кожи

В статье представлены данные проведенного исследования эффективности различных комбинаций гистохимического окрашивания для выявления солокализации тучных клеток с волокнистым компонентом соединительной ткани кожи лабораторных крыс линии Wistar. Наилучшие результаты получены при комбинации таких протоколов, как метахроматическая детекция тучных клеток в сочетании с импрегнацией серебром или пикрофуксином, окрашивание бриллиантовым зеленым с методикой ван Гизона или пикрофуксином, а также анилиновым синим с нейтральным красным. Предложенные варианты гистохимических протоколов могут быть использованы для анализа участия тучных клеток в ремоделировании межклеточного матрикса тканевого микроокружения при развитии адаптивных и патологических процессов. Полученные результаты способствуют расширению имеющихся в настоящее время научных представлений о закономерностях процесса фибриллогенеза в экстрацеллюлярном матриксе и предоставляют новые данные по таргетному участию компонентов секретома тучных клеток в молекулярных механизмах волокнообразования.

тучные клетки, межклеточный матрикс, коллагеновые волокна, фибриллогенез, гистохимия, mast cells, intercellular matrix, collagen fibers, fibrillogenesis, histochemistry

1. Атякшин Д. А., Бухвалов И. Б., Тиманн М. Гистохимия ферментов. Воронеж; 2017. 120.

2. Елисеев В. Г. Соединительная ткань: гистофизиологические очерки. М.: Медгиз; 1961. 461.

3. Коржевский Д. Э. Морфологическая диагностика. Подготовка материала для гистологического исследования и электронной микроскопии: руководство. СПб.; 2013. 127.

4. Лили Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия: пер. с англ. чл.-корр. АМН Португалова В.В., ред. М.: Мир; 1969. 845.

5. Омельяненко Н. П., Слуцкий Л. И. Соединительная ткань (гистофизиология и биохимия). Акад. РАН и РАМН Миронов С.П., ред. М.: Известия; 2009. 1: 380.

6. Пирс Э. Гистохимия. Теоретическая и практическая: пер. с англ. М.: Изд-во иностранной литературы, 1962. 962.

7. Саркисов Д. С., Перов Ю. Л. Микроскопическая техника: руководство. М.: Медицина; 1996. 544.

8. Серов В. В., Шехтер А. Б. Соединительная ткань (функциональная морфология и общая патология). М.: Медицина; 1981. 312.

9. Фукс Б. Б., Фукс Б. И. Очерки морфологии и гистохимии соединительной ткани. Л.: Медицина; 1968. 216.

10. Atiakshin D., Buchwalow I., Samoilova V., Tiemann M. Tryptase as a polyfunctional component of mast cells. Histochem Cell Biol. 2018; 149(5): 461-477.

11. Atiakshin D., Samoilova V., Buchwalow I., Boecker W., Tiemann M. Characterization of mast cell populations using different methods for their identification. Histochem Cell Biol. 2017; 147(6): 683-694.

12. Bancelin S., Decenciere E., Machairas V., Albert C., Coradin T., Schanne-Klein M. C., Aime C. Fibrillogenesis from nanosurfaces: multiphoton imaging and stereological analysis of collagen 3D self-assembly dynamics. Soft Matter. 2014; 10(35): 6651-6657.

13. Birk D. E., Fitch J. M., Babiarz J. P., Doane K. J., Linsenmayer T. F. Collagen fibrillogenesis in vitro: interaction of types I and V collagen regulates fibril diameter. J CellSci. 1990; 95(4): 649-657.

14. Bornstein P., Sage E. H. Matricellular proteins: extracellular modulators of cell function. Current opinion in cell biology. 2002; 14(5): 608-616.

15. Buchwalow I., Boecker W., Tiemann M. The contribution of Paul Ehrlich to histochemistry: a tribute on the occasion of the centenary of his death. Virchows Arch. 2015; 466: 111-116.

16. Byers P. H. Collagens: building blocks at the end of the development line. Clinical genetics. 2000; 58(4): 270-279.

17. Chen H., Xu Y., Yang G., Zhang Q., Huang X., Yu L., Dong X. Mast cell chymase promotes hypertrophic scar fibroblast proliferation and collagen synthesis by activating TGF-β1/Smads signaling pathway. ExpTher Med. 2017; 14(5): 4438-4442.

18. Conti P., Caraffa A., Mastrangelo F., Tettamanti L., Ronconi G., Frydas I., Kritas S. K., Theoharides T. C. Critical role of inflammatory mast cell in fibrosis: Potential therapeutic effect of IL-37. Cell Prolif. 2018: e12475. doi: 10.1111/cpr.12475.

19. Dwyer D. F., Barrett N. A., Austen K. F. Immunological Genome Project C: Expression profiling of constitutive mast cells reveals a unique identity within the immune system. Nat Immunol. 2016; 17: 878-887

20. Espinosa E., Valitutti S. New roles and controls of mast cells. Curr Opin Immunol. 2018; 50: 39-47.

21. Fibrosis: Methods and Protocols. Edited by Laure Rittie. 2017. 530.

22. Frossi B., Mion F., Sibilano R., Danelli L., Pucillo C. E. M. Is it time for a new classification of mast cells? What do we know about mast cell heterogeneity? Immunol Rev. 2018; 282(1): 35-46.

23. Galli S. J., Tsai M. Mast cells: versatile regulators of inflammation, tissue remodeling, host defense and homeostasis. J Dermatol Sci. 2008; 49: 7-19.

24. Ghazanfari S., Khademhosseini A., Smit T. H. Mechanisms of lamellar collagen formation in connective tissues. Biomaterials. 2016; 97: 74-84.

25. Harris J. R., Lewis R. J. The collagen type I segment long spacing (SLS) and fibrillar forms: Formation by ATP and sulphonated diazo dyes. Micron. 2016; 86: 36-47.

26. Hitchcock A. M., Yates K. E., Costello C. E., Zaia J. Comparative glycomics of connective tissue glycosaminoglycans. Proteomics. 2008; 8(7): 1384-1397.

27. Hügle T. Beyond allergy: the role of mast cells in fibrosis. Swiss Med Wkly. 2014; 144: w13999. doi: 10.4414/smw.2014.13999.

28. Ina K., Kitamura H., Tatsukawa S., Miyazaki T., Abe H., Fujikura Y. Intracellular formation of collagen microfibrils in granulation tissue. ExpMolPathol. 2005; 79(3): 244-248.

29. Kulke M., Geist N., Friedrichs W., Langel W. Molecular dynamics simulations on networks of heparin and collagen. Proteins. 2017; 85(6): 1119-1130.

30. Loerakker S., Obbink-Huizer C., Baaijens F. P. A physically motivated constitutive model for cell-mediated compaction and collagen remodeling in soft tissues. Biomech Model Mechanobiol. 2014; 13(5): 985-1001.

31. Muldashev E. R., Muslimov S. A., Musina L. A., Nigmatullin R. T., Lebedeva A. I., Shangina O. R., Khasanov R. A. The role of macrophages in the tissues regeneration stimulated by the biomaterials. Cell Tissue Bank. 2005; 6(2): 99-107.

32. Olivera A., Beaven M. A., Metcalfe D. D. Mast cells signal their importance in health and disease. J Allergy ClinImmunol. 2018; 142(2): 381-393.

33. Overed-Sayer C., Rapley L., Mustelin T., Clarke D. L. Are mast cells instrumental for fibrotic diseases? Front Pharmacol. 2014; 4: 174.

34. Pincha N., Hajam E. Y., Badarinath K., Batta S. P. R., Masudi T., Dey R., Andreasen P., Kawakami T., Samuel R., George R., Danda D., Jacob P. M., Jamora C. PAI1 mediates fibroblast-mast cell interactions in skin fibrosis. J Clin Invest. 2018; 128(5): 1807-1819. doi: 10.1172/JCI99088.

35. Redegeld F. A., Yu Y., Kumari S., Charles N., Blank U. Non-IgE mediated mast cell activation. Immunol Rev. 2018; 282(1): 87-113.

36. Robida P. A., Puzzovio P. G., Pahima H., Levi-Schaffer F., Bochner B. S. Human eosinophils and mast cells: Birds of a feather flock together. Immunol Rev. 2018; 282(1): 151-167.

37. Ronnberg E., Melo F. R., Pejler G. Mast cell proteoglycans. J Histochem Cytochem. 2012; 60: 950-962

38. Wernersson S., Pejler G. Mast cell secretory granules: armed for battle. Nat Rev Immunol. 2014; 14: 478-494.

39. Wu K., Li G. Investigation of the Lag Phase of Collagen Fibrillogenesis Using Fluorescence Anisotropy. ApplSpectrosc. 2015; 69(10): 1121-1128.