Известно, что жизнь на Земле развивалась в условиях постоянного гравитационного поля, поэтому при невесомости организм человека испытывает большие перегрузки, связанные с отсутствием силы земного притяжения, гипоксию и ускорение [Газенко и др., 2006; Iliyin, 2008]. Выявлено угнетение иммунного потенциала лимфатических узлов мышей в 30-ти суточном космическом полете на российском КА «Бион-М» №1 [Булекбаева и др., 2014].
Имеются сведения об участии лимфоидных узелков тонкого кишечника, их еше называют пейеровы бляшки, в иммунных реакциях организма [Галактионов, 2004 ]. Это – многочисленные узелковые скопления клеток в стенке кишки без замкнутого соединительнотканного футляра, которые содержат В и Т – клетки, а также фагоциты.
При смене питьевой водопроводной воды на дистиллированную у белых крыс уменьшалась площадь микрососудов в стенке кишки, площадь пейеровых бляшек, числа бластов и ретикулярных клеток, что указывает на снижение интенсивности иммуно-детоскикационных процессов в полости кишечника [Елясин и др., 2012]. В лимфоидных узелках кишечника при дегидратации организма мышей снижается пролиферативная активность клеток, свидетельствующая об угнетении иммунитета [Гусейнова и др., 2011].
При даче крысам-самцам линии Вистар токсических доз селенита натрия отмечены возрастание площади пейеровых бляшек и числа вторичных лимфоидных узелков с одновременным увеличением в них площади герментативных центров. Однако уменьшалось число клеток лимфоидного ряда [Кошелева и др., 2013].
Цель работы – изучить роль пейеровых бляшек тонкого кишечника в иммунно-биологических реакциях организма мышей при действии невесомости в космическом полете и при моделировании эффектов невесомости в экспериментах на земле.
Материал и методы исследования. В Москве в РАН была подготовлена группа из 10 мышей Mus musculus линии С57 Black/6 (возраст 3 месяца, масса тела – 29,3±2,1 г ), которая помещались в КА «Бион-М» №1, стартовавший с космодрома «Байконур» 19 апреля 2013 г. После 30 суточного космического полета на КА и приземления группа из 10 мышей была доставлена в г. Москву, где после эвтаназии был взят биоматериал (кусочки тонкой кишки с пейеровыми бляшками). Контрольная группа из 9 мышей-самцов линии С57 Black/6 (возраст 3 месяца, масса тела – 27,4±2,4 г) находилась в виварии ИМБП РАН на стандартном режиме кормления и содержания. Моделирование физиологических эффектов невесомости проводилось в Алмате. Лабораторные белые крысы- самцы помещались в камеры и подвешивались на стендах вниз головой под углом 45° сроком на 30 суток [Ильин, Новиков, 1980]. Таким образом, их тела находились в антиортостатическом положении и они двигались только на передних конечностях, а тело и задние лапы были приподняты.
Биоматериал фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина. Срезы тонкой кишки толщиной 4-5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, азуром и эозином. Гистологический анализ осуществляли на микроскопе Leica – DМ-1000 с помощью морфометрической сетки, которую накладывали на весь срез тонкого кишечника и раздельно на каждую его структуру [Автандилов, 1990].
Полученные данные подвергали статистической обработке с использованием программы статистического анализа StatPlus Pro 2009, AnalystSoft Inc.
Результаты и обсуждение. Через 30 суток после космического полета на «Биоспутнике М» №1 у мышей изменялась микроструктура лимфоидных узелков тонкого кишечника и численное соотношение лимфоидных клеток . В структуре лимфоидной бляшки после полета не определяются герминативные центры, что указывает на снижение пролиферативной активности клеточного потенциала органа. Число бластов и лимфоцитов в ткани лимфоидных узелков мало изменялось. Однако, в бляшках кишки мышей изменялась численная плотность клеток лимфоидного ряда. Уменьшалось число макрофагов в 1,2 раза, ретикулярных клеток – в 1,6 раза и плазмоцитов – в 1,4 раза по сравнению с контрольными данными. В пейеровых бляшках увеличивается в 1,8 раза число эозинофильных гранулоцитов. Наблюдалось снижение пролиферации клеток, что выражается в уменьшении числа плазмоцитов, ретикулярных клеток и макрофагов в пейеровых бляшках, в среднем, в 1,2-1,6 раза от контрольных данных, что свидетельствует о снижении иммунитета по клеточному типу. В наземных экспериментах при моделировании эффектов невесомости у белых крыс отмечено снижение числа клеток лимфоидного ряда в пейеровых бляшках тонкого кишечника и снижение как числа, так и площади лимфоидных узелков с герментативными центрами. Иногда замечено полное исчезновение герментативных центров в лимфоидных узелках. Таким образом, при длительном полете в космос отмечено снижение иммунного потенциала пейеровых бляшек тонкой кишки у мышей и его заметное снижение у белых крыс при моделировании эффектов невесомости в наземных условиях.