PhD (Biology), Leading Research Associate, Laboratory of Immunomorphology of Inflammation
к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории иммуноморфологии воспаления
PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Immunomorphology of Inflammation
к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории иммуноморфологии воспаления
PhD, MD (Medicine), Professor, Chief Research Associate, Head of the Laboratory of Immunomorphology of Inflammation
д.м.н., профессор, главный научный сотрудник, заведующая лабораторией иммуноморфологии воспаления
Hypoxia is connected with inflammation, and the severity of inflammatory diseases predominantly depends on individual tolerance to oxygen deficiency. Hypoxia-inducible factor, HIF-1, regulates the thymus functional state, and its activity varies in organisms with different hypoxia tolerance. It is likely that differences in individual hypoxia tolerance and the associated HIF-1 functional activity may influence the inflammatory diseases severity, such as acute and chronic ulcerative colitis. The study aim is to characterize the thymus morphological changes during acute and chronic colitis in animals with different hypoxia tolerance. The hypoxia tolerance of male C57Bl/6 mice was determined by “gasping time” at an “altitude” of 10,000 m in a decompression chamber. A month after determining hypoxia tolerance, the animals were modeled as acute colitis by replacing drinking water with a 1.5% dextran sulfate sodium for 5 days; the animals were removed from the experiment on the 7th day. Chronic colitis was modeled by animals consuming a 1% dextran sulfate sodium on days 1-4, 12-14 and 22-26; animals were removed from the experiment on the 60th day. The volume fraction of thymus structural and functional zones was assessed using the point counting method. The relative number of different thymic bodies types was assessed: consisting of 3-5 cells, 5 or more epithelial cells, with keratohyalin deposits and thymic bodies in the form of cyst-like cavities. During acute colitis, in the thymus only in susceptible mice, there was a significant cortex narrowing and an increase in the number of thymic bodies consisting of 5 or more cells. In chronic colitis, only in susceptible animals in comparison with the control group, the cortex volume fraction and the cortex to the medulla ratio increased significantly. In susceptible mice, the number of bodies with keratohyalin increased. In tolerant animals, the indicators did not change. Thus, differences in the thymus response to acute and chronic ulcerative colitis were identified between tolerant and susceptible to hypoxia animals. Only in susceptible mice, in acute colitis, was observed cortex narrowing, but in chronic colitis, cortex hyperplasia. The data obtained must be taken into account when conducting experimental studies of the thymus.
Известно, что гипоксия взаимосвязана с воспалением, а тяжесть течения воспалительных заболеваний во многом зависит от индивидуальной устойчивости к недостатку кислорода. Фактор, индуцируемый гипоксией, – HIF-1, регулирует функциональное состояние тимуса, а его активность различается у организмов с разной устойчивостью к гипоксии. Вероятно, различия в индивидуальной устойчивости к гипоксии и связанной с ними функциональной активности HIF-1 могут влиять на тяжесть течения воспалительных заболеваний, таких как острый и хронический язвенный колит. Цель исследования – охарактеризовать морфологические изменения тимуса при остром и хроническом колите у животных с разной устойчивостью к гипоксии. Устойчивость самцов мышей C57Bl/6 к гипоксии определяли по «времени жизни» животных «на высоте» 10 000 м в барокамере. Через месяц после определения устойчивости к гипоксии животным моделировали острый колит путем замены питьевой воды на 1,5%-ный водный раствор декстрансульфата натрия на 5 суток, животных выводили из эксперимента на 7-е сутки. Хронический колит моделировали путем потребления животными 1%-ного водного раствора декстрансульфата натрия на 1-4-е, 12-14-е и 22-26-е сутки, животных выводили из эксперимента на 60-е сутки. Проводили забор тимуса, на гистологических препаратах оценивали объёмную долю структурно-функциональных зон под световым микроскопом методом точечного счета. Оценивали относительное количество разных типов тимических телец: состоящих из 3-5 клеток, 5 и более эпителиальных клеток, с отложениями кератогиалина и тимических телец в виде кистоподобных полостей. Показано, что при остром колите в тимусе только у низкоустойчивых к гипоксии мышей наблюдалось статистически значимое сужение коркового вещества и увеличение количества тимических телец, состоящих из 5 и более клеток. При хроническом колите только у низкоустойчивых к гипоксии животных по сравнению с контрольной группой статистически значимо повышалась объемная доля коркового вещества и отношение коркового вещества к мозговому. У низкоустойчивых к гипоксии мышей увеличивалось количество телец с кератогиалином. У высокоустойчивых к гипоксии животных показатели не изменялись. Таким образом, выявлены различия в реакции тимуса на развитие острого и хронического язвенного колита между высокоустойчивыми и низкоустойчивыми к гипоксии животными. Только у низкоустойчивых к гипоксии мышей при остром колите наблюдается сужение коркового вещества, свидетельствующее о развитии акцидентальной инволюции, а при хроническом колите – гиперплазия коркового вещества тимуса. Полученные данные необходимо учитывать при проведении экспериментальных исследований тимуса.