Журнал «Здоровье ребенка» 1 (44) 2013

Особое место среди хронических воспалительных заболеваний суставов у детей занимает ювенильный ревматоидный артрит (ЮРА), для которого характерно преобладание серонегативных форм, острое начало, ранняя генерализация с выраженным экссудативным компонентом в суставах, тяжелое течение. В силу вариабельности клинической картины, сложности использования общепринятых диагностических критериев ранняя диагностика ЮРА особенно трудна. Кроме того, базисная терапия требует длительного применения, токсична и может вызывать различные осложнения, приводящие к инвалидизации.

В литературе имеются данные, что в слизистой оболочке прямой кишки при ревматоидном артрите возникает ряд изменений, не соответствующих банальному хроническому воспалению, а длительность заболевания и базисная терапия отражаются на структуре слизистой оболочке прямой кишки. Некоторыми исследователями установлены возможные критерии прогнозирования эффективности терапии в зависимости от исходного состояния слизистой оболочки прямой кишки. Однако неизученной остается ультраструктурная организация компонентов слизистой оболочки толстой кишки в условиях хронического системного аутоиммунного воспаления при ЮРА.

Цель исследования: определить ультраструктурные особенности в слизистой толстой кишки при моделировании ювенильного ревматоидного артрита у экспериментальных животных.

Материалы и методы

Материалом для трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ) стали фрагменты слизистой толстого кишечника, взятые у 16 исследуемых крыс породы Wistar, которым моделировали артрит адъювантом Фрейнда в соответствующих дозировках. Экспериментальная модель сопоставима с детским возрастом человека. С целью контроля исследовали толстый кишечник у 5 здоровых крыс.

Фиксацию и проводку для ТЭМ осуществляли по стандартной методике. Полутонкие срезы (1 мкм) изготавливали на микроультратоме SEO UMC (Украина), окрашивали метиленовой синью и просматривали в световом микроскопе для ориентировочного определения характера материала. После этого на том же ультратоме изготавливали тонкие срезы (30–60 нм), которые после окраски по Рейнольдсу просматривали на электронном микроскопе ПЭМ-125 К (Украина) и фотографировали на пленку Kodak при увеличении от 1000 до 30 000.

Результаты исследования и их обсуждение

Согласно литературным данным и собственным результатам исследования, стенка толстой кишки у животных контрольной группы образована слизистой оболочкой, подслизистой основой, мышечной и серозной оболочками. Слизистая оболочка имеет многочисленные складки и на всем протяжении одинаковое гистологическое строение. Вся поверхность слизистой оболочки и крипт покрыта однорядным цилиндрическим эпителием. Эпителий слизистой оболочки толстой кишки — однослойный призматический. Он состоит из цилиндрических эпителиоцитов (каемчатых и бескаемчатых), бокаловидных экзокриноцитов, отдельных эндокриноцитов и малодифференцированных (камбиальных) клеток. Наличие огромного количества бокаловидных экзокриноцитов коррелирует с необходимостью выделения слизистого секрета, который облегчает проведение пищевых масс по кишечнику. В собственной пластинке слизистой оболочки обнаруживаются многочисленные лимфоидные скопления, что является защитным механизмом от микробов. Мышечная пластинка представлена циркулярным (внутренним) и продольным (наружным) слоями гладких миоцитов. В рыхлой волокнистой соединительной ткани подслизистой основы располагаются нервные и сосудистые элементы, скопления липоцитов.

В слизистой оболочке толстой кишки в условиях моделированного ЮРА у экспериментальных животных возникает ряд изменений, не соответствующих банальному хроническому воспалению, на что указывают и другие исследователи. В собственной пластинке обнаруживаются периваскулярный воспалительный инфильтрат и васкулит.

Обращают на себя внимание расширенные сосуды, в просветах которых определяются эритроциты, лимфоциты, макрофаги, нейтрофилы и эозинофилы, а также ультраструктурные изменения эндотелиальных клеток, проявляющиеся дистрофическими и деструктивными изменениями органелл.

Ядра эндотелиоцитов имеют фестончатый вид, ядерный хроматин в виде осмиофильных глыбок сконцентрирован вдоль ядерной мембраны. Центральная часть матрикса ядра содержит гранулы деконденсированного хроматина с низкой электронной плотностью. Митохондрии эндотелиоцитов обладают средней электронной плотностью и гомогенным матриксом. Кристы значительного числа митохондрий не выявляются. Отдельные митохондрии содержат тотально лизированные кристы и грубоволокнистый матрикс. Цистерны гранулярного эндоплазматического ретикулума расширены и представляют собой электронно-прозрачные вакуоли. Отмечается обеднение мембран рибосомами. Комплекс Гольджи редуцирован и представлен отдельно лежащими, беспорядочно ориентированными гладкими мембранами, вблизи которых располагаются крупные электронно-прозрачные вакуоли, первичные и вторичные лизосомы, а также включения липидов. Цитоплазма отростков эндотелиоцитов истончена и содержит небольшое количество электронно-прозрачных микропиноцитозных пузырьков. Базальная мембрана разрыхлена (рис. 1).

Такие ультраструктурные изменения определяют эндотелиальную дисфункцию, приводящую к расширению межэндотелиальных щелей и диапедезу клеток воспалительного ряда. Периваскулярный воспалительный инфильтрат состоит в основном из лимфоцитов, тучных клеток и макрофагов с высокой функциональной активностью (рис. 2).

В собственной пластинке слизистой толстой кишки также определяются характерные для нее лимфоидные фолликулы, отвечающие за систему местного иммунитета. На электроннограмме визуализируется часть лимфоидного узелка, представленного малыми и большими лимфоцитами, а также функционально активной плазматической клеткой. Лимфоциты и плазмоциты имеют округлое с инвагинациями ядро и узкую полоску цитоплазмы. В ядрах отмечается большое количество электронно-оптически плотных скоплений хроматина, свидетельствующих о функциональной активизации лимфоидных клеток, определяющих персистенцию иммунного ответа (рис. 3).

Цилиндрические эпителиальные клетки призматической формы имеют на своей апикальной поверхности хорошо выраженные микроворсинки, покрытые слоем гликокаликса, выполняющего барьерную защитную функцию. В некоторых колоноцитах появляются дефекты микроворсинок (изменение формы и угла наклона, очаговая фрагментация). Секреторные гранулы в таких клетках не обнаруживаются или определяются в виде мелких включений. Ядро колоноцита округлое, с конденсацией эухроматина по периферии, причем центральная часть ядра имеет низкую электронную плотность (рис. 4). Обращает на себя внимание большое количество различных по размеру митохондрий, большинство которых — с сохраненными правильно ориентированными кристами, что свидетельствует об их повышенной компенсаторной энергетической активности. Тем не менее обнаруживаются митохондрии с просветленным матриксом и дезорганизацией крист.

Среди эпителиоцитов слизистой толстой кишки визуализируется большое количество бокаловидных клеток, которые находятся в состоянии экзоцитоза. В апикальной части цитоплазмы скапливается большое количество секреторных гранул низкой электронной плотности. Мембраны гранул разрываются, и слизь заполняет всю апикальную часть бокаловидной клетки, отодвигая все ультраструктурные компоненты к базальной части. Ядра таких функционально активных клеток располагаются в базальной части цитоплазмы, имеют овальную форму с незначительными инвагинациями кариолеммы и перераспределением эухроматина по периферии. Формирующиеся молодые секреторные гранулы находятся вблизи ядра, имеют умеренную электронную плотность и окружены гранулярными профилями эндоплазматической сети (рис. 4). Кроме того, в эпителиальной выстилке встречаются эндокриноциты и клетки Панета, располагающиеся в криптах.

Таким образом, анализ электронно-микроскопического исследования слизистой толстой кишки при экспериментальном адъювантном артрите позволил выделить некоторые особенности.

Основные изменения определяются в собственной пластинке слизистой оболочки толстой кишки и характеризуются в первую очередь ультраструктурными признаками гидропической дистрофии эндотелиоцитов и эндотелиальной дисфункцией. Наличие воспалительного инфильтрата вокруг сосудов, а именно лимфоцитов, эозинофилов, тучных клеток и крупных функционально активных макрофагов, определяет аутоиммунную природу васкулита и колита. Функционально активные лимфоидные фолликулы свидетельствуют о наличии адекватного иммунного ответа на воспалительный процесс.

В поверхностном эпителии в основном имеют место обратимые дистрофические процессы, но со стороны бокаловидных клеток отмечаются компенсаторно-приспособительные реакции в виде их гиперплазии, повышения функциональной активности ультраструктур и усиления экзоцитоза.

Выводы

1. Экспериментально доказано наличие характерного периваскулярного воспалительного инфильтрата, состоящего из большого количества лимфоцитов, функционально активных макрофагов, эозинофилов и тучных клеток в слизистой толстого кишечника, и выраженных ультраструктурных признаков эндотелиальной дисфункции, отображающих участие местных иммунных реакций в развитии адъювантного артрита.

2. В ходе эксперимента доказано включение компенсаторных реакций, проявляющихся в увеличении количества функционально активных бокаловидных клеток, направленных на восстановление слизистого барьера толстой кишки.