Реакция CD68 позитивных клеток структур селезенки и тимуса на введение иммуномодуляторов Т-активина и галавита

Реакция CD68 
позитивных клеток структур селезенки и тимуса на введение иммуномодуляторов

Т-активина и  галавита

Илларионова Светлана Вячеславовна

Зайцева Наталия Александровна

Руководитель – Ястребова Светлана Александровна, доцент, д.б.н.

Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова

    В процессе дифференцировки на мембранах клеток системы иммунитета появляются макромолекулы-маркеры, соответствующие определенной стадии развития. Они получили название CD- антигенов (от английского - clusters of differention – кластер дифференцировки). В настоящее время их известно более 200.

    CD68 (кластер дифференцировки 68, макросиалин) — гликопротеин из семейства LAMP (лизоцим ассоциированный мембранный протеин). Экспрессирован на поверхности моноцитов и макрофагов и используется в качестве маркёра макрофагов. Зрелый белок CD68, или макросиалин, относится к интегральным трансмембранным белкам, содержит 333 аминокислоты (сигнальный пептид – 21 аминокислота). Содержит домен, объединяющий его в семейство белков, LAMP (1, 2, 3).

    CD68 играет роль в фагоцитарной активности тканевых макрофагов, как во внутриклеточном лизосомальном метаболизме, так и во внеклеточных взаимодействиях клетка-клетка и клетка-патоген. Связывается с лектинами и селектинами, что позволяет макрофагу заякориваться в определённом участке ткани. Способен быстро рециркулировать между эндосомами и лизосомами. Это позволяет макрофагу передвигаться по селектин-содержащей субстратной поверхности или по поверхности других клеток.

    Антитела к антигену CD68 обладают различной иммунореактивностью по отношению к одной и той же популяции клеток, так как выявляют разные эпитопы данного антигена. Опухоли лимфоидного происхождения обычно негативны в отношении антител к CD68, за исключением отдельных случаев волосатоклеточного лейкоза и В - клеточной лимфоцитарной лимфомы. Антитела к CD68 используются для выявления реактивных макрофагов при иммунофенотипировании опухолей.

       Экспрессия CD68 локализована преимущественно в мембране поздних эндосом[1]. Считается, что наличие у данного маркера ферментной активности препятствует повреждению мембран лизосомальными энзимами вследствие их деградации[2]. Кроме того, показано, что данная молекула процессирует антиген путем постепенного ферментативного расщепления фагоцитируемых клеткой объектов[3]. После процессинга макрофаги презентируют антиген Т-лимфоцитам. Если при этом состоятся все необходимые и достаточные корецепторные взаимодействия с антигенпрезентирующей клеткой, то Т-лимфоцит получит активационный сигнал и с этого момента начинается собственно лимфоцитарный иммунный ответ[4].

     Исследование воздействия фармакологических препаратов галавита и Т-активина на популяцию антигенпрезентирующих клеток, способных к экзогенной презентации антигена, представляется нам весьма актуальной. С этой целью нами изучалась экспрессия молекул CD68 на клетках тканей тимуса и селезенки в норме и при введении иммунномодуляторов галавита и Т-активина    Объектом исследования служили селезенка и тимус 80 мышей-самцов массой 22-24г. Животные были разделены на 4 групп: 1-интактные животные (n=20); 2-контрольные животные с введением физраствора по 0,2 мг на животное (n=20); 3-экспериментальные с введением Т-активина по 0,2 мг на животное (n=20); 4 - с введением галавита по 0,2 мг на животное (n=20).

    В ходе исследований нами были выявлены 2группы CD68+ клеток с двумя субпопуляциями внутри каждой из них. Первую группу составляют крупные, а вторую - мелкие клетки. Как среди крупных, так и среди мелких выявлены субпопуляции ярких и бледных клеток. В результате чего в целом получили 4 морфологические группы СD68+ клеток: 1-крупные яркие; 2-крупные бледные; 3-мелкие яркие; 4-мелкие бледные.

   При введении иммуномодулятора галавита происходит резкое увеличение количества CD68 позитивных клеток на 7 сутки эксперимента в красной пульпе и маргинальном синусе селезенки. При этом более выраженные изменения происходят в красной пульпе селезенки: в красной пульпе количество CD68+ клеток 55,4, в маргинальном синусе – 9,2. На всех остальных сроках введения галавита значимых изменений количества вышеназванных клеток не наблюдается. В белой пульпе CD68+ клетки на введение галавита реагируют обратно пропорционально по отношению к красной пульпе и маргинальному синусу. При этом увеличение их количества наблюдается на 1 (16,4) и 14 (9,6) сутки эксперимента.

    Характеристика  численности выделенных нами 4 типов  CD68+ клеток показала, что чаще  всего выявляются мелкие клетки, т.е. III и IV типов, резкое увеличение которых фиксируется на 7 сутки эксперимента. Крупные как яркие, так и бледные клетки, т.е. клетки I и II типов выявляются в тканях селезенки в гораздо меньших количествах, чем клетки 3 и 4 типов. Количества крупных и мелких СD68+ клеток в тканях селезенки на всех сроках эксперимента, начиная с суточного введения галавита, меняется обратно пропорционально.

    В ответ на введение Т-активина также более значимые изменения численности CD68+ клеток наблюдается в красной пульпе селезенки. По сравнению с контролем, где их 38,8 в начале эксперимента их количество снижается до 26,2 и затем плавно повышается, достигая до 48,2 на 14 сутки эксперимента. Маргинальному синусу и белой пульпе селезенки характерно практически одинаковые колебания численности CD68+ клеток. При этом наибольшее количество клеток регистрируется на 7 сутки введения Т-активина, которые незначительно отличается от контрольных значений (9,2).

    По сравнению с контролем, где их 38,8 в начале эксперимента их количество снижается до 26,2 и затем плавно повышается, достигая до 48,2 на 14 сутки эксперимента. Маргинальному синусу и белой пульпе селезенки характерно практически одинаковые колебания численности CD68+ клеток. При этом наибольшее количество клеток регистрируется на 7 сутки введения Т-активина, которые незначительно отличается от контрольных значений (9,2).

    При введении Т-активина в тканях селезенки снова преобладают мелкие бледные клетки, принадлежащие к четвертой субпопуляции. Различия в колебании численности этих клеток более значительны также на 7 сутки эксперимента. В целом на начальных сроках эксперимента (с 1 по 7 сутки) количество как мелких, так и крупных клеток увеличивается, но на 14 суточных сроках мелких клеток становится почти столько же что и при контроле, в то время как число крупных клеток гораздо выше контрольных значений 11,4 и 17,6 соответственно.

     В тимусе при введении иммуномодулятора галавита резкие изменения количества CD68+ клеток происходит на 7 сутки эксперимента. При этом в корковом веществе и кортикомедуллярной зоне их количество увеличивается, а в мозговом веществе – уменьшается. Наиболее часто вновь обнаруживаются клетки IV типа с максимальным всплеском численности на 7 сутки эксперимента. Подобные изменения численности происходят и с клетками III типа, хотя они по степени выявляемости в тканях тимуса стоят на втором месте. Среди крупных клеток преобладает субпопуляция I типа. При этом обе субпопуляции, т.е. как I и II типов клеток до 7 суток увеличиваются, а на 14 сутки – уменьшаются.

    При введении Т-активина значительные изменения количества CD68+ клеток наблюдается снова в корковом веществе и кортикомедуллярной зоне тимуса. Но на разных сроках эксперимента их количество стабильно, за исключением 14 суток, где их количество несколько повышено. При анализе количественного соотношения четырех морфологических групп CD68+ клеток тканей тимуса выявилась их однонаправленная реакция на разные сроки ведения Т-активина. По сравнению с контролем на 1 и 7 сутки количество всех типов клеток уменьшается, а на 3 и 14 – увеличивается. Более выраженные изменения происходят клетками 4 типа на 14 сутки эксперимента (24).

        В селезенке CD68+ клетки чаще выявляются в красной пульпе. При этом большая часть этих клеток приходится на III и IV типы, т.е. на мелкие клетки. Мы предполагаем, что клетки III и IV типов относятся к моноцитам, объясняя это тем, что именно в красной пульпе селезенки, представляющей собой ретикулярную ткань богатую элементами крови, чаще выявляются моноциты крови по сравнению с макрофагами.

    В  белой пульпе степень выявляемости названных типов клеток гораздо ниже, впрочем, как и крупных CD68+ клеток, принадлежащих к I и II типам.

Крупные клетки, возможно, принадлежат к макрофагам образующихся из моноцитов и участвующих  в уничтожении эритроцитов в  селезенке.

    В  действительности, в красной пульпе селезенки и тем более в белой пульпе макрофагов гораздо меньше по сравнению с моноцитами крови, чем и объясняются результаты наших исследований.

    В тимусе CD68+ клеток больше в корковом веществе и при этом преобладают клетки III и IV типов идентифицирующиеся как моноциты. Крупные клетки I и II типов, соответствующие макрофагам, в корковом веществе долек тимуса гораздо меньше, что также соответствует литературным данным[5].

    В мозговом веществе тимуса наиболее часто выявляются CD68+ клетки III и IV типов, за исключением 7 и 14 суток введения галавита, где их количество несколько ниже, чем клеток I и II типов.

    Результаты наших исследований позволяют нам сделать следующие выводы:

1) Введение иммуномодуляторов галавита и Т-активина приводит к более значимым увеличениям количества CD68+ клеток в красной пульпе селезенки и корковом веществе тимуса

2) Количество CD68+ клеток, как в тимусе, так и в селезенке резко увеличивается на 7 сутки введения галавита и Т-активина

3) Более высокая степень выявляемости CD68+ проявляется в тканях селезенки по сравнению с тимусом

4) Как в тканях селезенки, так и в тканях тимуса наиболее часто выявляемыми являются CD68+ клетки III и IV типов.

5) Для иммуностимуляции  более оптимальными сроками введения галавита являются 7 сутки, а для Т-активина – 14 сутки.

Литература:

1. Linehan S. A. The mannose receptor is expiessed by subsets of APE in non-lymphoid organs // S. A. Linehan // BMC Immunol. – 2005.- V. 6. – P. 1471 – 1477/
2. Saito N. Ultrastructural localization of the CD68 macrophage-associated antigen in human blood neutrophils and monocytes /N. Saito, K. A. Pulboid, J. Breton-Corius, D. Y. Mason, E. M. Cramer// Am. J. Datlol.-1994.-V.139.-P. 1053-1059.
3. Holness, C. L. Macrosialin, a mouse macrophage – restriched glycoprotein, is a member of the lamp/lgp.family/C. L. Holness, R. P. do Silva, J. Fawcett, S. Gordon, D. L. Simmons //J. Biol. Chem.- 1993.-V.268c-P. 9661 – 9666/
4. Новикова А. И., Охлопков В. А., Городилов Р.  В., Правдина О. В., Зутарева Е. Ю., Медведчиков Е. К., Кононов А. В. Состояние популяции мононуклеарных фагоцитов (CD68) псиаритической папуле под влиянием Тимодепрессина. (www. Timodepressin.ru/article.htm)
5. Афанасьев Ю. И., Юрина Н. А., Алешина Б. В. И др. Учебник под ред. Ю. А. Афанасьева, Н. А. Юриной – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Медицина, 1989 – 672с.