Литература

1. Целомудрие: онлайн-энциклопедия. — 1997. — 1000 с.

2. Ильяшенко, А. О целомудрии / А. Ильяшенко // Православие и мир. — 2004. — 14 нояб. — С. 1–10.

3. Зюзькевич, В. За духовность и нравственность / В. Зюзькевич // Земля и люди. — 2011. — 10 мар. — С. 2–8.

4. Адаскевич, В. П. Инфекции, передаваемые половым путем: рук-во для врачей / В. П. Адаскевич. — М.: 2002. — 416 с.

УДК 576.31:591.84

О РОЛИ ОСТЕОЦИТОВ В РЕМОДЕЛИРОВАНИИ КОСТИ

ПРИ СНИЖЕНИИ ОПОРНО-ЛОКОМОТОРНОЙ НАГРУЗКИ НА СКЕЛЕТ

Золотова-Гайдамака Н. В.

Научный руководитель: д.б.н., профессор Н. В. Родионова

Государственное учреждение

«Институт зоологии им. И. И. Шмальгаузена

Национальной академии наук Украины»

г. Киев, Украина

Введение

Как известно, остеоциты являются наиболее многочисленным типом клеток в костной ткани, которые располагаются внутри минерализованного матрикса. Благодаря своей структурной организации и своим цитоплазматическим отросткам остеоциты соединяются друг с другом и с другими клетками костной ткани (остеобласты, выстилающие клетки и др.), формируя тем самым клеточную сеть (синцитий), которая пронизывает весь минерализованный костный матрикс [1, 5]. Получены экспериментальные данные, что остеоциты являются идеально расположенными клетками в костном матриксе, которые способны реагировать на возникающее механическое напряжение или давление и переводить это напряжение в биохимические сигналы для моделирования и ремоделирования кости [1, 3, 4]. Механизм передачи сигналов и его возникновение, остается до настоящего времени недостаточно изученным. Предполагается, что передача механических сигналов в скелете происходят следующими путями: за счет рецепторов, которые находятся на поверхности остеоцитов, непосредственно через твердый матрикс ткани и через давление жидкости в лакунарно-канальциевой системе [4, 5]. Уже получены экспериментальные данные, что остеоциты играют ключевую роль в регуляции ремоделирования скелетной архитектуры в ответ на механическую нагрузку [1, 3, 4].

Цель исследования

Изучить изменения в популяции остеоцитов и костной ткани бедренной кости у белых крыс при снижении опорно-локомоторной нагрузки на костный скелет.

Материалы и методы исследования

Работа выполнена на 12 белых лабораторных самцах-крысах массой 230–240 г. Гипокинезию (28 сут) моделировали с помощью мягкой фиксации хвоста специальными зажимами к подвижной основе, таким образом, чтоб животные находились в положении под углом 35° с разгрузкой задних конечностей. Контрольную группу (n = 6) составляли интактные животные, которых содержали с экспериментальными в идентичных условиях вивария на обычном рационе. Все манипуляции с животными осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (1984). Эвтаназия животных проводилась путем передозировки крыс эфиром для наркоза.

Для гистологического исследования по окончании эксперимента материал (бедренные кости) фиксировали в нейтральном 10% формалине, обрабатывали по стандартной методике и заливали в парафин. Продольные срезы окрашивали гематоксилином-эозином, сафранином и исследовали в световом микроскопе (МБИ-11). Для изучения пространственной архитектоники межклеточного вещества и остеоцитов делали сколы бедренной кости, которые после фиксации и обезвоживания наклеивали на столики, напыляли золотом и просматривали в сканирующем электронном микроскопе (Jeol JSM-35, Япония).

Основное внимание уделили анализу костных трабекул, остеоцитов и их лакун в различных зонах кости (эпифиз, метафиз, диафиз) на 5 срезах в 5-ти полях зрения методом точечного подсчета, используя квадратно-сетчатую вставку. Оценку статистической значимости полученных данных проводили по критерию Стьюдента, при Р ≤ 0,05.

Результаты исследования

Гистологические исследования показали, что в костной ткани бедренной кости крыс спустя 28 суток после окончания гипокинезии, имеет место увеличение площади остеоцитарных лакун. Некоторые лакуны приобретают звездчатую форму. Границы расширенных лакун были нечеткими. Хотя в некоторых зонах диафиза встречались лакуны с четко ограниченными контурами. При окрашивании сафранином нами выявлены многочисленные отростки остеоцитов, идущие в разные стороны от лакуны. Кроме того, часто встречались остеоцитарные лакуны без клеток. По сравнению с интактной группой крыс во всех изученных зонах кости опытных крыс, уменьшается количество остеоцитов, особенно в зонах метафиза. Выявленные результаты согласуются с полученными нами ранее данными об уменьшении количества остеоцитов в костной ткани крыс при гипокинезии [2]. Усиливается деструкция клеток, которая выражается в пикнозе ядра и разрушении цитоплазмы, происходит апоптоз остеоцитов в связи, с чем возникают пустые лакуны. Нами показано, что в некоторых остеоцитах ядра не воспринимают краситель, что также свидетельствует об их некрозе. Исходя из полученных результатов, можно предположить, что выявленные нами изменения в популяции остеоцитов могут отражать начальные этапы адаптивного ремоделирования костной ткани в условиях гипокинезии. В некоторых зонах кости по периметру костных полостей выявляются остеобласты, которые, как известно, продуцируют органический компонент костного матрикса, что свидетельствуют о формировании новых молодых костных балок. Костные трабекулы неоднородно окрашивались, что свидетельствует о начале процессов оссификации. Также, в компактном костном веществе диафиза мы обнаруживали лакуны, которые были заполнены фибриллярной тканью. Нами были зафиксированы также лакуны остеокластической резорбции. Через 28 суток после гипокинезии в отдельных зонах со стороны периоста в диафизе наблюдалось развитие фиброзной ткани, которая представлена фибробластами и мощными пучками коллагеновых волокон.

Гистологический анализ показал наличие в костной ткани различного рода полостей, щелей и трещин. Деструктивные перестройки были видны и при исследовании костных образцов (диафиз бедренной кости) в СЭМ, где также наблюдались микротрещины и микросколы. В некоторых образцах выявлены полости резорбции. Встречались участки, где полости не были обнаружены. Как отмечают J. G. Hazenberg et al. [3] подобное явление может быть одним из доказательств, что микровреждение и ремоделирование кости взаимосвязаны. Было высказано мнение, что повышенный уровень давления в кости нарушает гомеостаз остеоцитов и может вызывать остеоцитарный апоптоз, в результате чего появляются микротрещины [4, 5]. Методом СЭМ было показано наличие многочисленных пустых остеоцитарных лакун. Появление апоптических остеоцитов можно рассматривать как сигнал для начала процесса ремоделирования кости, т. е. остеоциты, подвергшиеся апоптозу способны инициировать ремоделирование кости [4].

Таким образом, проведенное нами исследование показало, что снижение опорной нагрузки на задние конечности крыс (28-сут.) характеризуется появлением деструктивных изменений в костной ткани бедренной кости и увеличением количества апоптозов в остеоцитах. Это приводит к появлению пустых остеоцитарных лакун и полостей, что активизируетпроцессы адаптивного ремоделирования кости в зонах костных перестроек.