МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТУЧНЫХ КЛЕТОК В ОРГАНАХ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МОНГОЛЬСКИХ ПЕСЧАНОК ПОСЛЕ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА

Актуальность. Пищеварительная система является одной из основных систем, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Оценка структурно-функциональных изменений в органах этой системы имеет важное значение для выявления компенсаторно-приспособительных реакций организма при воздействии факторов космического полёта. Тучные клетки играют ключевую роль в регуляции местного гомеостаза и адаптационных процессах, однако их морфофункциональное состояние при воздействии невесомости остаётся недостаточно изученным.
Цель исследования: изучить морфофункциональные особенности тучных клеток в органах пищеварительной системы монгольских песчанок после орбитального полёта.
Материалы и методы. Эксперимент выполнен на монгольских песчанках Meriones unguiculatus (самцах) в рамках научно-исследовательского проекта космического аппарата «Фотон-М» №3 (полёт 14–26 сентября 2007 г.). Сформированы три группы животных: полётная группа (n=не указано), группа синхронного наземного эксперимента в маке-те полётной аппаратуры, группа виварийного контроля. Дополнительно проведён 12-суточный наземный эксперимент по антиортостатическому вывешиванию по методике Ильина-Новикова в модификации Морей-Холтон. Фрагменты фундального отдела желудка фиксировали в 10% нейтральном формалине, часть материала – в формалине с 0,5% цетилпиридинхлоридом. Использованы гистохимические (окраска толуидиновым синим, определение актив-ности хлорацетатэстеразы) и иммуногистохимические методы (выявление триптазы, химазы, c-Kit/CD117). Раздельно изучали субпопуляцию мукозных тучных клеток слизистой оболочки и соединительнотканных тучных клеток других оболочек.
Результаты. У контрольных животных основная масса тучных клеток локализовалась в слизистой оболочке желудка, преимущественно в нижней трети желёз. Синхронный эксперимент показал увеличение частоты обнаружения тучных клеток в верхней трети слизистой оболочки и усиление процессов дегрануляции. После космического полёта наблюдалось снижение общего количества метахроматичных и триптаза-позитивных тучных клеток в слизистой оболочке, но увеличение численности хлорацетатэстераза-позитивных, химазапозитивных и CD117+ клеток. Усиливалась экспрессия химазы, особенно выраженная в слизистой оболочке. Активизировались процессы секреции с увеличением доли тучных клеток в состоянии экзоцитоза и лизиса гранул. При антиортостатическом вывешивании отмечено увеличение численности тучных клеток во всех слоях желудка, усиление экспрессии химазы и активизация механизмов секреции.
Заключение. Факторы космического полёта и моделирование эффектов невесомости вызывают значительные изменения в популяции тучных клеток желудка монгольских песчанок, проявляющиеся перераспределением субпопуляций, изменением протеазного профиля с усилением экспрессии химазы, активизацией секреторной активности и миграцией CD117-позитивных клеток-предшественников. Эти изменения отражают активное участие тучных клеток в адаптационных процессах пищеварительной системы к условиям космического полёта.

1. Lebedeva MA, Medvedeva YS, Baranov MV i dr. Dolgovremennaya dinamika funktsional'nogo sostoyaniya organizma krys posle sochetannogo vozdeistviya faktorov kosmicheskogo poleta v nazemnom eksperimente. Patogenez. 2024;22(1):56-65. In Russian

2. Popova EV, Kutnik IV, Kobatov AI i dr. Snizhenie posledstvii vliyaniya mutagennykh faktorov na organizm cheloveka v usloviyakh dlitel'nogo kosmicheskogo poleta. Pilotiruemye polety v kosmos. 2019;1(30):96-113. In Russian

3. Gurchenkova MA. Faktory kosmicheskogo poleta i rol' nutritsevtikov v profilaktike ikh negativnogo vliyaniya na organizm kos-monavtov. Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya. 2024;113-5:18-30. In Russian

4. Atyakshin DA, Burtseva AS, Alekseeva NT. Triptaza kak polifunktsional'nyi komponent sekretoma tuchnykh kletok. Zhurnal anatomii i gistopatologii. 2017;6(1):121-132. In Russian

5. Afonin BV. Gemodinamicheskii mekhanizm, opredelyayushchii vozniknovenie gipersekretornogo sostoyaniya zheludka v usloviyakh mikrogravitatsii. Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina. 2013;477(4):10-11. In Russian

6. Afonin BV, Ermolenko AE, Inozemtsev SL. Funktsional'noe sostoyanie pecheni pri modelirovanii gemodinamicheskikh effektov nevesomosti v organizme cheloveka. Fiziologiya cheloveka. 2012;38(4):108-113. In Russian

7. Cromer WE, Zawieja DC. Acute exposure to space flight results in evidence of reduced lymph Transport, tissue fluid Shifts, and im-mune alterations in the rat gastrointestinal system. Life Sciences in Space Research. 2018;17:74-82

8. Il'in EA, Smirnov IA, Soldatov PE i dr. Eksperiment s mongol'skimi peschankami v polete kosmicheskogo apparata «Foton-MZ». Avia-kosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina. 2009;43(4);21-25. In Russian

9. Soldatov PE, Smirnov IA, Il'in EA i dr. Usloviya soderzhaniya i zhizneobespecheniya mongol'skikh peschanok v polete kosmicheskogo apparata «Foton-MZ». Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina. 2009;43(5);12-18. In Russian

10. Atyakshin DA, Bykov EG i dr. Sostoyanie interstitsiya toshchei kishki mongol'skikh peschanok posle poleta na kosmicheskom appa-rate «Foton-M3». Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina. 2012;46(3):8–13. In Russian

11. Su X, Wei CC, Machida N et al. Differential expression of angiotensin converting enzime and chymase in dogs with chronic mitral regurgitation. J. Mol. Cell Cardiol. 1999;31:1033-1045

12. Gilfillan AM, Tkaczyk C. Integrated signalling pathways for mast-cell activation. Nat Rev Immunol. 2006;6(3):218–230. https://doi.org/10.1038/nri1782

13. Galli SJ, Borregaard N, Wynn TA. Phenotypic and functional plasticity of cells of innate immunity: macrophages, mast cells and neu-trophils. Nat Immunol. 2011;12(11):1035–1044. https://doi.org/10.1038/ni.2109

14. Wernersson S, Pejler G. Mast cell secretory granules: armed for battle. Nat Rev Immunol. 2014;14(7):478–494. https://doi.org/10.1038/nri3690

15. Theoharides TC, Alysandratos KD, Angelidou A, et al. Mast cells and inflammation. Biochim Biophys Acta. 2012;1822(1):21–33. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2010.12.014

16. da Silva EZ, Jamur MC, Oliver C. Mast cell function: a new vision of an old cell. J Histochem Cytochem. 2014;62(10):698–738. https://doi.org/10.1369/0022155414545334

17. Piliponsky AM, Gleich GJ, Nagler A, Bar I, Levi-Schaffer F. Non-IgE-dependent activation of human lung- and cord blood-derived mast cells is induced by eosinophil major basic protein and modulated by the membrane form of stem cell factor. Blood. 2003;101(5):1898–1904. https://doi.org/10.1182/blood-2002-05-1488

18. Schechter NM, Irani AM, Sprows JL, Abernethy J, Wintroub B, Schwartz LB. Identification of a cathepsin G-like proteinase in the MCTC type of human mast cell. J Immunol. 1990;145(8):2652–2661.

19. Raymond WW, Trivedi NN, Maurer M, Kitamura Y, Caughey GH. How immune peptidases change gene expression in allergic dis-ease. Adv Exp Med Biol. 2011;716:186–204. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-9533-9_11

20. Harvima IT, Nilsson G. Mast cells as regulators of skin inflammation and immunity. Acta Derm Venereol. 2011;91(6):644–650. https://doi.org/10.2340/00015555-1197