XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Тучные клетки печени белых крыс при многократной физической нагрузке
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Тучные клетки (мастоциты, лаброциты) — высокоспециализированные иммунные клетки соединительной ткани позвоночных животных, аналоги базофилов крови. Участвуют в адаптивном иммунитете. Тучные клетки вездесущи в организме человека и животных. ТК располагаются рядом с сосудистым руслом (кровеносным и лимфатическим) и контактируют с вегетативной нервной системой через нервные окончания; содержатся в селезенке и костном мозге. Открытые П.Эрлихом более 138 лет назад, они до сих пор представляют собой неиссякаемый интерес для исследователей различного профиля, который способствует постоянному расширению современных знаний о биологии ТК и их значении в медицине. Обладая достаточно большой продолжительностью жизни, ТК циклически осуществляют синтез и выведение в экстрацеллюлярный матрикс веществ с высокой биологической активностью. ТК играют важную роль в воспалительных реакциях, в частности, аллергических реакциях. ТК на своей поверхности имеют множество рецепторов для иммуноглобулина Е, взаимодействие с которым запускает процесс активации клетки с секрецией медиаторов вовне. Своими свойствами ТК обязаны наличию специфических гранул, имеющих однослойную мембрану и занимающих до 40% цитоплазмы. В настоящее время исследование мегакариоцитопоэза в условиях действия на организм экстремальных факторов изучено недостаточно хорошо. Имеющиеся данные в основном касаются различных аспектов регуляции лейкоцитарного и эритроцитарного ростков кроветворения. В реализации регуляторных механизмов основную роль отводят тучным клеткам, которые активно участвуют в локальной регуляции гемопоэза за счет продукции и выделения большого спектра биологически активных веществ. Многократная нагрузка на организм приводит к дегрануляции клеток и эмиссии в окружающую среду. Основной задачей ТК в норме является регуляция состояния гистиона, или структурно-функциональной единицы соединительной ткани.
Цель нашей работы состоит в том, чтобы оценить и сравнить изменения параметров тучных клеток при регулярной многократной физической нагрузке на организм крыс. В результате исследования обнаружено, что при нагрузке возросло количество дегранулирующих тучных клеток.
Цель: изучить влияние физической нагрузки на организм крыс, последствия этого влияния и возможности использования полученных знаний.
Тучные клетки печени белых крыс в норме
Н а начало эксперимента в печени крыс было 90% компактных тучных клеток и 10% дегранулировавших. Сравним клетки относительно их периметра и площади в обычных условиях и при нагрузке.
Значения по периметру
|
Мода |
Совпадений нет |
|
Среднее значение |
31,8625 |
|
Стандартная ошибка |
0,761974193 |
На основе проделанных вычислений мы можем сказать, что клетки имеют примерно одинаковые размеры (хотя не повторяются). Клетки присутствуют в небольших количествах.
Значения по площади
|
|
||
|
|
Основываясь на представленных вычислений, мы можем утверждать, что клетки «собраны». Дегранулирующих клеток практически нет.
Тучные клетки в печени крыс при многократной нагрузке
Методы и материалы
В качестве объекта исследования использовали 10 белых половозрелых крыс линии Wistar обоего пола. Линии животных были выведены и выращены в виварии НИИ Цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск). Животных, доставленных из центрального вивария, до начала экспериментов содержали на карантине в условиях кафедрального вивария в течение 1-2 недель. За этот срок ослабленных особей выбраковывали, а здоровые животные адаптировались к новым условиям вивария. Содержание животных отвечало международным рекомендациям проведения медико-биологических исследований с использованием животных по правилам GPL. Корм и воду подавали 1 раз в сутки между 10 и 11 часами. На протяжении всего периода эксперимента производилось взвешивание животных, осуществлялось измерение ректальной температуры.
Животных подвергали не избегаемой ежедневной максимальной физической нагрузке в виде бега в тредбане на протяжении 2 часов 30 дней со скоростью вращения 30 м/мин. Животных выводили из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом непосредственно из эксперимента. При вскрытии животных органы выделяли единым комплексом с последующим взвешиванием печени и визуальной оценкой органа.
В конце эксперимента дегранулирующих тучных клеток было 95%, а компактных всего 5%.
Значения периметра после эксперимента
|
|
||
|
|
Значения площади после эксперимента
|
|
||
|
|
Выводы
Многократная физическая нагрузка привела к значительному уменьшению популяции компактных форм тучных клеток.
Истощение популяции компактных форм тучных клеток служит признаком срыва адаптации и может рассматриваться как очень не благоприятный фактор.
Список литературы
Арташян О.С. Изучение функциональной активности тучных клеток при иммобилизационном стрессе / О.С.Арташян, Б.Г.Юшков, Е.А.Мухлынина // Цитология. – 2006. – Т. 48, № 8. – С. 665–668.
Козлов В.А. Тучноклеточная популяция почки и почечной капсулы / В.А. Козлов, О.С.Бусова. - Москва, 2009. - 104 с.
Клименко Н.А. Механизмы модулирующего влияния тучных клеток на лейкоцитарную реакцию при воспалении / Р.А.Клименко, Г.Ю. Пышнов // Бюл. эксперим. биологии и медицины. – 1993. - № 1.- С. 29–30.