TY - GEN

T1 - Концепция лимфатического региона в реализации микроэлементного профиля и структуры лимфоузлов при старении

AU - Горчаков, Владимир Николаевич

AU - Горчакова, Ольга В.

AU - Колмогоров, Юрий П.

AU - Демченко, Георгий А.

AU - Абдрешов, Серик Н.

N1 - Горчаков В.Н., Горчакова О.В., Колмогоров Ю.П., Демченко Г.А., Абдрешов С.Н. Концепция лимфатического региона в реализации микроэлементного профиля и структуры лимфоузлов при старении // Лимфология: от фундаментальных исследований к медицинским технологиям: Материалы XIV международной научно-практической конференции памяти академика Ю.И. Бородина, 26-27 марта 2021 г. - Новосибирск, 2021. – Т.1. – С. 86-90.

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Введение: Концепция лимфатического региона, предложенная академиком Ю.И. Бородиным, стратегически определило перспективу исследований лимфатической системы. Новые знания о роли лимфатической системы и биоэлементов в обеспечении эндоэкологии организма послужили основанием к интеграции медицинской биоэлементологии [1] и лимфологии [2–4]. Изменение биоэлементного гомеостаза и структур лимфатической системы сопровождает различные физиологические и патологические состояния, в том числе и старение организма [3, 4]. К числу нерешенных вопросов относится оценка причастности эссенциальных микроэлементов к формированию морфоиммунного статуса лимфоузлов при старении, хотя описаны иммунотропные свойства биоэлементов в современной литературе [1]. Мало изучены причинно-следственные связи содержания микроэлементов со структурой лимфоузлов в зависимости от их расположения и возраста. Цель работы: изучить взаимосвязь между микроэлементным профилем и структурной организацией регионарных лимфоузлов, подверженных старческим изменениям. Материалы и методы: Эксперимент проведен на 60 белых крысах Wistar в возрасте 1,5–2 лет (старые животные). Брыжеечные, паховые и трахеобронхиальные лимфоузлы исследовали морфологическим методом с использованием классической схемы проводки и заключения материала в парафин. Гистосрезы лимфоузлов окрашивали гематоксилином и эозином, трихромной краской по C. Masson. Выбор микроэлементов Se, Mn, Fe, Cu, Zn основан на том, что они являются эссенциальными биоэлементами для иммунной системы по современной классификации [1]. Содержание микроэлементов в лимфоузлах определяли рентгенфлуоресцентным методом с использованием синхротронного излучения. В работе использовали оборудование ЦКП «СЦСТИ» на базе УНУ "Новосибирский ЛСЭ"/ "Комплекс ВЭПП-4 – ВЭПП-2000" в ИЯФ СО РАН, поддержанное проектом RFMEFI62119X0022 [5]. Морфометрию и статистическую обработку данных выполняли с помощью лицензированных программ Image-Pro Plus 4.1 и StatPlus Pro 2009, AnalystSoft Inc. Результаты и обсуждение: В результате исследований установлено, что с возрастом наблюдаются колебания обмена микроэлементов, что отражается на их концентрации не только в органах, но и регионарных лимфоузлах [6]. При старении закономерно происходит уменьшение содержания большинства микроэлементов в 1,2–1,5 раза (p < 0,05–0,01) от максимально возможного значения в молодом возрасте [4]. Это предполагает неоднозначное распределение микроэлементов в лимфоузлах разной локализации (регионарная специфика). Ниже представлены особенности содержания микроэлементов в лимфоузлах при старении. Медь (Cu). Разброс концентрации меди в пределах от 4,68±0,27 мкг/г в паховом лимфоузле до 5,37±0,14 мкг/г в трахеобронхиальном лимфоузле (p < 0,05). Промежуточное значение содержания микроэлементов имеется в брыжеечном лимфоузле. Цинк (Zn). Концентрация цинка прогрессивно уменьшается в ряду лимфоузлов: паховый (61,52,06 мкг/г), брыжеечный (57,27±1,72 мкг/г) и трахеобронхиальный (47,36±2,83 мкг/г). Процессы обмена цинки и меди имеют особенности, в отношении трахеобронхиального лимфоузла, где содержание меди выше, а цинка – ниже в сравнении с другими лимфоузлами. Селен (Se). Отмечена разная обеспеченность селеном лимфоузлов при старении. Достаточно высокий уровень содержания селена в брыжеечном лимфоузле (1,14±0,06 мкг/г), что больше в 1,4–1,5 раза концентрации его в трахеобронхиальном и паховом лимфоузлах соответственно (p < 0,05). Марганец (Mn). Достаточно высокая концентрация марганца отмечена в паховом лимфоузле (4,400,63 мкг/г), превышающая в 1,3–1,6 раза его содержания в трахеобронхиальном (3,34±0,25 мкг/г; p < 0,05) и брыжеечном (2,71±0,14 мкг/г; p < 0,05) лимфоузлах соответственно. Наименьшее содержание марганца в брыжеечном лимфоузле. Железо (Fe). В отношении железа отмечено концентрация В паховом лимфоузле концентрация железа составила 323,871,91 мкг/г, что в 1,4–1,7 раза больше, чем в трахеобронхиальном и брыжеечном лимфоузлах (p < 0,05) соответственно. Отмечен однотипный характер содержания марганца и железа в регионарных лимфоузлах. При старении в регионарных лимфоузлах формируется свой микроэлементный профиль, различающийся величиной аккумуляции того или иного биоэлемента. Эссенциальные микроэлементы тесно взаимодействуют между собой. Определенный вклад они вносят в пролиферацию и дифференцировку иммунокомпетентных клеток, степень активности клеточного и гуморального иммунитета, антиоксидантной защиты и обеспечение неспецифических и специфических механизмов защиты [1, 2, 4]. Сформированный микроэлементный профиль сказывается неоднозначно на морфоиммунном статусе регионарных лимфоузлов, претерпевших старческие изменения. Брыжеечный лимфоузел. При старении в структуре брыжеечного лимфоузла отмечено преобладание мозгового вещества преимущественно за счет B-зависимой зоны (мозговые тяжи) и равномерно расширенных лимфатических синусов при минимизации площади лимфоидных структур. При такой структуре преобладает иммунный ответ по гуморальному типу в лимфоузле. Это обеспечивается разным уровнем аккумуляции микроэлементов. Отмечено максимальное содержание Se, среднее – Cu, Zn и минимальное – Fe, Mn, в итоге определяющие степень пролиферативных процессов, развитие компартментов и гуморальный тип иммунного ответа брыжеечного лимфоузла. Трахеобронхиальный узел. В морфологии трахеобронхиального лимфоузла отмечено расширение площади межузелковой части коры и мозговых тяжей (B-зона), паракортекса (T-зона) на фоне узких лимфатических синусов. Одновременное представительство коркового и мозгового вещества при ограниченной дренажной функции свидетельствует о сохранении иммунного ответа по смешанному типу. Такой морфотип трахеобронхиального лимфоузла сочетается с максимальным содержанием Cu, средним – Se, Mn, Fe, минимальным – Zn, что поддерживает иммунный ответ по клеточному и гуморальному типу одновременно. Паховый лимфоузел. В структуре пахового лимфоузла расширена Т-зависимая зона за счет паракортекса и межузелковой части коры при широких лимфатических синусах. Имеет место иммунный ответ по клеточному типу. Паховый лимфоузел отличает максимальное содержание Mn, Fe, Zn и минимальное – Se, Cu. В приоритете содержание Zn, Fe, необходимых для нормального деления, созревания и дифференцировки Т-клеток [1], что и определяет развитие паракортекса и иммунный ответ по клеточному типу. Происходит реализация принципа регионарной детерминанты. Каждый лимфоузел характеризуется разной степенью развития компартментов, что определяет его морфотип и связь с микроэлементным профилем. Существенный вклад в это вносит своеобразие контакта с внешней средой каждого лимфатического региона, что и отражается на количественных и качественных параметрах структуры и функции регионарных лимфоузлов, претерпевших старческие изменения. Выводы: 1. Принцип регионарной детерминанты является определяющим в формирования микроэлементного и морфоиммунного статуса лимфоузлов разной локализации при старении согласно концепции лимфатического региона. 2. Микроэлементный профиль зависят от локализации лимфоузлов, претерпевших старческие изменения. Степень аккумуляции каждого из микроэлементов различается в регионарных лимфоузлах, что ведет к формированию индивидуального микроэлементного профиля. 3. Морфоиммунный статус регионарных лимфоузлов различается при старении и определяется представительством компартментов, необходимых для обеспечения иммунного ответа гуморального типа в брыжеечном лимфоузле, смешанного типа в трахеобронхиальном лимфоузле и клеточного типа в паховом лимфоузле (регионарная специфика). 4. Микроэлементный профиль и морфотип лимфоузлов взаимосвязаны между собой, так как особенности аккумуляции каждого из микроэлементов влияют на пролиферацию лимфоидных клеток, развитие компартментов и морфотип лимфоузлов, претерпевших старческие изменения. Литература: 1. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. M.: Изд-во «Оникс 21 век», Мир. 2004; 1–216. 2. Бородин Ю.И., Горчакова О.В., Суховершин А.В., Горчаков В.Н. и др. Концепция лимфатического региона в профилактической лимфологии. LAP LAMBERT Academic Publishing. 2018; 1–74. 3. Бородин Ю.И. Лимфатическая система и старение. Фундаментальные исследования. 2011; 5: 11–15. URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=21252 4. Gorchakova O., Kolmogorov Yu., Gorchakov V., Demchenko G. Interrelation of trace elements and the structural organization of lymph nodes at young and senile age. Archiv Euromedica. 2020; 10(2): 22–25. http://dx.doi.org/10.35630/2199-885X/2020/10/2.6 5. Piminov P.A. Synchrotron Radiation Research and Application at VEPP-4. Physics Procedia. 2016; 84: 19–26. DOI:10.1016/j.phpro.2016.11.005 6. Gorchakova O.V., Kolmogorov Yu.P., Gorchakov V.N., Demchenko G.A., Abdreshov S.N. Trace element limitation of lymph nodes structure according to the x-ray fluorescent analysis with synchrotron radiation (SR XRF). AIP Conference Proceedings American Institute of Physics. Published by AIP Publishing. 2020; 2299(1): https://doi.org/10.1063/5.0030489

AB - Введение: Концепция лимфатического региона, предложенная академиком Ю.И. Бородиным, стратегически определило перспективу исследований лимфатической системы. Новые знания о роли лимфатической системы и биоэлементов в обеспечении эндоэкологии организма послужили основанием к интеграции медицинской биоэлементологии [1] и лимфологии [2–4]. Изменение биоэлементного гомеостаза и структур лимфатической системы сопровождает различные физиологические и патологические состояния, в том числе и старение организма [3, 4]. К числу нерешенных вопросов относится оценка причастности эссенциальных микроэлементов к формированию морфоиммунного статуса лимфоузлов при старении, хотя описаны иммунотропные свойства биоэлементов в современной литературе [1]. Мало изучены причинно-следственные связи содержания микроэлементов со структурой лимфоузлов в зависимости от их расположения и возраста. Цель работы: изучить взаимосвязь между микроэлементным профилем и структурной организацией регионарных лимфоузлов, подверженных старческим изменениям. Материалы и методы: Эксперимент проведен на 60 белых крысах Wistar в возрасте 1,5–2 лет (старые животные). Брыжеечные, паховые и трахеобронхиальные лимфоузлы исследовали морфологическим методом с использованием классической схемы проводки и заключения материала в парафин. Гистосрезы лимфоузлов окрашивали гематоксилином и эозином, трихромной краской по C. Masson. Выбор микроэлементов Se, Mn, Fe, Cu, Zn основан на том, что они являются эссенциальными биоэлементами для иммунной системы по современной классификации [1]. Содержание микроэлементов в лимфоузлах определяли рентгенфлуоресцентным методом с использованием синхротронного излучения. В работе использовали оборудование ЦКП «СЦСТИ» на базе УНУ "Новосибирский ЛСЭ"/ "Комплекс ВЭПП-4 – ВЭПП-2000" в ИЯФ СО РАН, поддержанное проектом RFMEFI62119X0022 [5]. Морфометрию и статистическую обработку данных выполняли с помощью лицензированных программ Image-Pro Plus 4.1 и StatPlus Pro 2009, AnalystSoft Inc. Результаты и обсуждение: В результате исследований установлено, что с возрастом наблюдаются колебания обмена микроэлементов, что отражается на их концентрации не только в органах, но и регионарных лимфоузлах [6]. При старении закономерно происходит уменьшение содержания большинства микроэлементов в 1,2–1,5 раза (p < 0,05–0,01) от максимально возможного значения в молодом возрасте [4]. Это предполагает неоднозначное распределение микроэлементов в лимфоузлах разной локализации (регионарная специфика). Ниже представлены особенности содержания микроэлементов в лимфоузлах при старении. Медь (Cu). Разброс концентрации меди в пределах от 4,68±0,27 мкг/г в паховом лимфоузле до 5,37±0,14 мкг/г в трахеобронхиальном лимфоузле (p < 0,05). Промежуточное значение содержания микроэлементов имеется в брыжеечном лимфоузле. Цинк (Zn). Концентрация цинка прогрессивно уменьшается в ряду лимфоузлов: паховый (61,52,06 мкг/г), брыжеечный (57,27±1,72 мкг/г) и трахеобронхиальный (47,36±2,83 мкг/г). Процессы обмена цинки и меди имеют особенности, в отношении трахеобронхиального лимфоузла, где содержание меди выше, а цинка – ниже в сравнении с другими лимфоузлами. Селен (Se). Отмечена разная обеспеченность селеном лимфоузлов при старении. Достаточно высокий уровень содержания селена в брыжеечном лимфоузле (1,14±0,06 мкг/г), что больше в 1,4–1,5 раза концентрации его в трахеобронхиальном и паховом лимфоузлах соответственно (p < 0,05). Марганец (Mn). Достаточно высокая концентрация марганца отмечена в паховом лимфоузле (4,400,63 мкг/г), превышающая в 1,3–1,6 раза его содержания в трахеобронхиальном (3,34±0,25 мкг/г; p < 0,05) и брыжеечном (2,71±0,14 мкг/г; p < 0,05) лимфоузлах соответственно. Наименьшее содержание марганца в брыжеечном лимфоузле. Железо (Fe). В отношении железа отмечено концентрация В паховом лимфоузле концентрация железа составила 323,871,91 мкг/г, что в 1,4–1,7 раза больше, чем в трахеобронхиальном и брыжеечном лимфоузлах (p < 0,05) соответственно. Отмечен однотипный характер содержания марганца и железа в регионарных лимфоузлах. При старении в регионарных лимфоузлах формируется свой микроэлементный профиль, различающийся величиной аккумуляции того или иного биоэлемента. Эссенциальные микроэлементы тесно взаимодействуют между собой. Определенный вклад они вносят в пролиферацию и дифференцировку иммунокомпетентных клеток, степень активности клеточного и гуморального иммунитета, антиоксидантной защиты и обеспечение неспецифических и специфических механизмов защиты [1, 2, 4]. Сформированный микроэлементный профиль сказывается неоднозначно на морфоиммунном статусе регионарных лимфоузлов, претерпевших старческие изменения. Брыжеечный лимфоузел. При старении в структуре брыжеечного лимфоузла отмечено преобладание мозгового вещества преимущественно за счет B-зависимой зоны (мозговые тяжи) и равномерно расширенных лимфатических синусов при минимизации площади лимфоидных структур. При такой структуре преобладает иммунный ответ по гуморальному типу в лимфоузле. Это обеспечивается разным уровнем аккумуляции микроэлементов. Отмечено максимальное содержание Se, среднее – Cu, Zn и минимальное – Fe, Mn, в итоге определяющие степень пролиферативных процессов, развитие компартментов и гуморальный тип иммунного ответа брыжеечного лимфоузла. Трахеобронхиальный узел. В морфологии трахеобронхиального лимфоузла отмечено расширение площади межузелковой части коры и мозговых тяжей (B-зона), паракортекса (T-зона) на фоне узких лимфатических синусов. Одновременное представительство коркового и мозгового вещества при ограниченной дренажной функции свидетельствует о сохранении иммунного ответа по смешанному типу. Такой морфотип трахеобронхиального лимфоузла сочетается с максимальным содержанием Cu, средним – Se, Mn, Fe, минимальным – Zn, что поддерживает иммунный ответ по клеточному и гуморальному типу одновременно. Паховый лимфоузел. В структуре пахового лимфоузла расширена Т-зависимая зона за счет паракортекса и межузелковой части коры при широких лимфатических синусах. Имеет место иммунный ответ по клеточному типу. Паховый лимфоузел отличает максимальное содержание Mn, Fe, Zn и минимальное – Se, Cu. В приоритете содержание Zn, Fe, необходимых для нормального деления, созревания и дифференцировки Т-клеток [1], что и определяет развитие паракортекса и иммунный ответ по клеточному типу. Происходит реализация принципа регионарной детерминанты. Каждый лимфоузел характеризуется разной степенью развития компартментов, что определяет его морфотип и связь с микроэлементным профилем. Существенный вклад в это вносит своеобразие контакта с внешней средой каждого лимфатического региона, что и отражается на количественных и качественных параметрах структуры и функции регионарных лимфоузлов, претерпевших старческие изменения. Выводы: 1. Принцип регионарной детерминанты является определяющим в формирования микроэлементного и морфоиммунного статуса лимфоузлов разной локализации при старении согласно концепции лимфатического региона. 2. Микроэлементный профиль зависят от локализации лимфоузлов, претерпевших старческие изменения. Степень аккумуляции каждого из микроэлементов различается в регионарных лимфоузлах, что ведет к формированию индивидуального микроэлементного профиля. 3. Морфоиммунный статус регионарных лимфоузлов различается при старении и определяется представительством компартментов, необходимых для обеспечения иммунного ответа гуморального типа в брыжеечном лимфоузле, смешанного типа в трахеобронхиальном лимфоузле и клеточного типа в паховом лимфоузле (регионарная специфика). 4. Микроэлементный профиль и морфотип лимфоузлов взаимосвязаны между собой, так как особенности аккумуляции каждого из микроэлементов влияют на пролиферацию лимфоидных клеток, развитие компартментов и морфотип лимфоузлов, претерпевших старческие изменения. Литература: 1. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. M.: Изд-во «Оникс 21 век», Мир. 2004; 1–216. 2. Бородин Ю.И., Горчакова О.В., Суховершин А.В., Горчаков В.Н. и др. Концепция лимфатического региона в профилактической лимфологии. LAP LAMBERT Academic Publishing. 2018; 1–74. 3. Бородин Ю.И. Лимфатическая система и старение. Фундаментальные исследования. 2011; 5: 11–15. URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=21252 4. Gorchakova O., Kolmogorov Yu., Gorchakov V., Demchenko G. Interrelation of trace elements and the structural organization of lymph nodes at young and senile age. Archiv Euromedica. 2020; 10(2): 22–25. http://dx.doi.org/10.35630/2199-885X/2020/10/2.6 5. Piminov P.A. Synchrotron Radiation Research and Application at VEPP-4. Physics Procedia. 2016; 84: 19–26. DOI:10.1016/j.phpro.2016.11.005 6. Gorchakova O.V., Kolmogorov Yu.P., Gorchakov V.N., Demchenko G.A., Abdreshov S.N. Trace element limitation of lymph nodes structure according to the x-ray fluorescent analysis with synchrotron radiation (SR XRF). AIP Conference Proceedings American Institute of Physics. Published by AIP Publishing. 2020; 2299(1): https://doi.org/10.1063/5.0030489

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46515262

M3 - статья в сборнике материалов конференции

SN - 978-5-85979-322-8

VL - 1

SP - 86

EP - 90

BT - Лимфология: от фундаментальных исследований к медицинским технологиям

CY - Новосибирск

T2 - Лимфология: от фундаментальных исследований к медицинским технологиям

Y2 - 26 March 2021 through 27 March 2021

ER -