РЕАКЦИЯ ТУЧНЫХ КЛЕТОК РАЗЛИЧНЫХ ЗОН ПЕЧЕНИ В УСЛОВИЯХ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ

Актуальность. Тканевые клетки миелоидного ряда занимают уникальное звено среди клеток иммунного ответа и образуют кооперационные связи с нервной, эндокринной и иммунной системами. Печень, являясь центральным органом метаболизма, активно вовлекается в адаптационные процессы при физических нагрузках, однако роль тучных клеток в этих процессах остаётся недостаточно изученной.

Цель исследования: оценить реакцию тучных клеток различных зон печени и уровень IL-6, ФНО-α в плазме крови в условиях моделирования физической нагрузки разной степени интенсивности.

Материалы и методы. Эксперименты проведены на самцах крыс (n=32, масса 240 г), разделённых на четыре группы: контрольная (n=8), лёгкая физическая нагрузка (n=8), средняя физическая нагрузка (n=8) и тяжёлая физическая нагрузка (n=8). Физическую нагрузку моделировали методом принудительного плавания в ванне с водой температурой 29–32°С длительностью 15, 30 и до утомления
(55–59 минут) соответственно. Всего выполнено 10 сеансов нагрузки. Образцы печени фиксировали в 10% нейтральном формалине, изготавливали парафиновые срезы, окрашивали гематоксилином и эозином, а также толуидиновым синим для выявления тучных клеток. Определяли плотность распределения тучных клеток, индекс дегрануляции тучных клеток (ИДТК), площадь клеток. В плазме крови методом ИФА определяли уровень ФНО-α и IL-6.

Результаты. При лёгкой физической нагрузке статистически значимых изменений параметров тучных клеток и уровня цитокинов не отмечалось. При средней физической нагрузке число тучных клеток возросло в 1,6 раза, плотность распределения компактных форм снизилась в 1,1 раза, ИДТК увеличился в 1,4 раза. При тяжёлой физической нагрузке число тучных клеток возросло в 2,8 раза, доля компактных форм уменьшилась в 1,2 раза, ИДТК увеличился в 1,9 раза, площадь клеток увеличилась в 1,6 раза (p<0,05). В плазме крови при тяжёлой нагрузке уровень ФНО-α повысился в 4,4 раза, IL-6 – в 2,6 раза (р<0,001). Гистологически выявлялись дистрофические изменения гепатоцитов и воспалительные клеточные инфильтраты. Выявлены сильные корреляционные связи между ФНО-α, IL-6 и ИДТК (r=0,9, р<0,05), а также между ФНО-α, IL-6 и уровнем тучных клеток (r=0,8, р<0,05).

Заключение. Тучные клетки печени участвуют в развитии воспалительной реакции при интенсивных физических нагрузках, что проявляется увеличением их количества, активацией дегрануляции и коррелирует с повышением уровня провоспалительных цитокинов в крови.

1. Wernersson S, Pejler G. Mast cell secretory granules: armed for battle. Nat Rev Immunol. 2014;14:478–494. https://doi.org/10.1038/nri3690

2. Artashyan OS, Yushkov YuS, Khramtsova YuS. Morfologicheskie aspekty uchastiya tuchnykh kletok v formirovanii obshchego adaptatsionnogo sindroma. Tavricheskiy mediko-biologicheskiy vestnik. 2012;15(3):22-25. In Russian

3. Dolgatov AYu, Bobrov IP, Lepilov AV, Kryuchkova NG. Morfofunktsional'naya kharakteristika tuchnokletochnoy populyatsii pecheni belykh krys pri glubokoy immersionnoy gipotermii (eksperimental'noe issledovanie). Byulleten' meditsinskoy nauki. 2018;3(11). In Russian

4. Malyshev II, Al'pidovskaya OV, Romanova LP. Morfologicheskie izmeneniya neyrotsitov u krys pri fizicheskoy nagruzke razlichnoy intensivnosti. Med. vestnik Severnogo Kavkaza. 2024;19(1):49-52. https://doi.org/10.14300/mnnc.2024.19006 In Russian

5. Malyshev II, Al'pidovskaya OV, Romanova LP. Vliyanie fizicheskoy nagruzki razlichnoy stepeni intensivnosti na gipertrofiyu kardiomiotsitov i na poliploidiyu miokarda krys. Sib. zhurn. klin. i eksper. meditsiny. 2024;39(1):178-183. https://doi.org/10.29001/2073-8552-2024-39-1-178-183 In Russian

6. Grizzi F, Franceschini B, Barbieri B, Gagliano N, Arosio B, Chiriva-Internati M, Annoni G, Dioguardi N. Mast cell density: a quantitative index of acute liver inflammation. Anal Quant Cytol Histol. 2002;24:63–69.

7. Grizzi F, Di Caro G, Laghi L, et al. Mast cells and the liver aging process. Immun Ageing. 2013;10:9. https://doi.org/10.1186/1742-4933-10-9

8. Abbas AK, Lichtman AH, Pillai S. Cellular and Molecular Immunology. 9th ed. Philadelphia: Elsevier Saunders; 2017. 608 p.

9. Tereshchenko IV, Kayushev PE. Faktor nekroza opukholi α i ego rol' v patologii. RMZh. Meditsinskoe obozrenie. 2022;6(9):523-527. In Russian

10. Steensberg A, Fischer CP, Keller C, Møller K, Pedersen BK. IL-6 enhances plasma IL-1ra, IL-10, and cortisol in humans. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2003;285(2):E433–E437. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00074.2003

11. Pedersen BK, Febbraio MA. Muscle as an endocrine organ: focus on muscle-derived interleukin-6. Physiol Rev. 2008;88(4):1379–1406. https://doi.org/10.1152/physrev.90100.2007

12. Nikolayenko E.YA., Nekhayeva T.I., Kamilova T.A., Logvinov S.V. Morfologicheskiye osobennosti pecheni pri ostroy alkogol′noy intoksikatsii v eksperimente. Morfologicheskiye vedomosti. 2019;27(3):12–18. https://doi.org/10.20340/mv-mn.19(27).03.12-18 In Russian

13. Yushkov B.G., Klimin V.G., Severin M.V. Sistema tuchnykh kletok soyedinitel′noy tkani. Yeka-terinburg: UrO RAN. 2011: 253. In Russian

14. Krystel-Whittemore M, Dileepan KN, Wood JG. Mast cell: a multi-functional master cell. Front Immunol. 2016;6:620. https://doi.org/10.3389/fimmu.2015.00620

15. Fehrenbach H, Brasch F, Uhlig S, et al. Early alterations in intracellular and alveolar surfactant of the rat lung in response to endotoxin. Am J Respir Crit Care Med. 1998;157(5):1630–1639. https://doi.org/10.1164/ajrccm.157.5.9612057

16. Pedersen BK. The diseasome of physical inactivity and the role of myokines in muscle-fat cross talk. J Physiol. 2009;587(23):5559–5568. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2009.179515

17. Gleeson M, Bishop NC, Stensel DJ, Lindley MR, Mastana SS, Nimmo MA. The anti-inflammatory effects of exercise: mechanisms and implications for the prevention and treatment of disease. Nat Rev Immunol. 2011;11(9):607–615. https://doi.org/10.1038/nri3041

18. Muñoz-Cánoves P, Scheele C, Pedersen BK, Serrano AL. Interleukin-6 myokine signaling in skeletal muscle: a double-edged sword? FEBS J. 2013;280(17):4131–4148. https://doi.org/10.1111/febs.12338

19. Klimczak M, Skoczylas MM, Majchrzak K, et al. ANGPTL4, IL-6 and TNF-α as regulators of lipid metabolism during a marathon run. Sci Rep. 2022;12:19717. https://doi.org/10.1038/s41598-022-17439-x

20. Kosmidou I, Vassilakopoulos T, Xagorari A, Zakynthinos S, Papapetropoulos A, Roussos C. Production of interleukin-6 by skeletal myotubes: role of reactive oxygen species. Am J Respir Cell Mol Biol. 2002;26(5):587–593. https://doi.org/10.1165/ajrcmb.26.5.4598