Опубликовать статью Вход и регистрация
Расширенный поиск
Разделы статьи

ТРАНСЦЕЛЛЮЛЯРНЫЙ ТРАНСПОРТ В ЛИТОРАЛЬНЫХ КЛЕТКАХ ЛИМФОУЗЛА ПОСЛЕ ИМПЛАНТАЦИИ НИКЕЛИДА ТИТАНА

Научная статья
Горчаков В.Н.
Логинов А.Г.
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2020.96.6.054
Выпуск: № 6 (96), 2020
Опубликована:
2020/06/17
PDF

ТРАНСЦЕЛЛЮЛЯРНЫЙ ТРАНСПОРТ В ЛИТОРАЛЬНЫХ КЛЕТКАХ ЛИМФОУЗЛА ПОСЛЕ ИМПЛАНТАЦИИ НИКЕЛИДА ТИТАНА

Научная статья

Горчаков В.Н. 1, *, Логинов А.Г. 2

1 ORCID: 0000-0001-8135-7842;

1 Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии – филиал Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия;

2 Новосибирская областная стоматологическая поликлиника, Новосибирск, Россия;

1, 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия

*Корреспондирующий автор (vgorchak@yandex.ru)

 Аннотация

Имплантация никелида титана в области альвеолярного отростка нижней челюсти изменяет трансцеллюлярный транспорт микровезикул в литоральных клетках региональных лимфоузлов. Выраженные изменения соотношения микровезикул отмечены на 7 сутки исследования после имплантации. Эти изменения являются признаком снижения интенсивности массопереноса. Нормализация показателей трансцеллюлярного транспорта отмечается к 30 суткам исследования. Результаты исследования дают представление о структурных основах адаптации пограничных структур регионарного лимфоузла при наличии имплантата в области альвеолярного отростка нижней челюсти.

Ключевые слова: лимфоузел, литоральная клетка, микропиноцитозная везикула, имплантация, никелид титана.

TRANSCELLULAR TRANSPORT IN LITORAL CELLS OF THE LYMPH NODE AFTER THE IMPLANTATION OF TITANIUM NICKELIDE

Research article

Gorchakov V.N. 1, *, Loginov A.G.2

1 ORCID: 0000-0001-8135-7842;

1 Research Institute of Clinical and Experimental Lymphology – Branch of the Federal Research Centre Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russia;

2 State Budget Institution of Healthcare of the Novosibirsk Region, Novosibirsk Regional Dental Clinic Novosibirsk, Russia;

1, 2 Novosibirsk State University, Novosibirsk, Russia

*Correspondent author: (vgorchak@yandex.ru)

 Abstract

The implantation of titanium nickelide into the area of the alveolar bone of the lower jaw changes the transcellular transport of micro-vesicles in the littoral cells of regional lymph nodes. Marked changes in the ratio of micro-vesicles were observed on the 7th day of the study after the implantation. These changes are a sign of a decrease in the intensity of mass transfer. The normalization of transcellular transport indicators is noted by 30 days of the study. The results of the study give an idea of the structural foundations of the adaptation of the border structures of the regional lymph node to an implant in the area of the alveolar bone of the lower jaw.

Keywords: lymph node, littoral cell, micro-pinocytotic vesicle, implantation, titanium nickelide.

Введение

Современные исследования не ограничиваются изучением местной реакции тканей на имплантируемый материал, но и затрагивают регионарные лимфоузлы, которые дренируют область дентальной имплантации [1]. Регионарный лимфатический узел, дренирующий тот или иной регион, являются важным гомеостазирующим органом [2], [3], [4]. Особый интерес представляет состояние пограничной структуры между лимфатическими и кровеносными руслами внутри узла, от функции которой зависит функционирование органа в целом. Элементами пограничной структуры являются литоральные клетки, выстилающие лимфатические синусы и эндотелий обменных кровеносных сосудов лимфатического узла. Литоральные клетки лимфатических синусов, как пограничные структуры, реактивно реагируют изменениями везикулярного транспорта на состояние периимплантатных тканей [5], [6]. Морфофункциональное состояние этих элементов определяет возможности обмена клетками и жидкостями между кровью и лимфой в различных ситуациях нормы и патологии, в том числе и при имплантации [1], [7].

Цель работы – изучить состояние везикулярного транспорта в литоральных клетках регионального лимфоузла после имплантации никелида титана в области альвеолярного отростка нижней челюсти.

Материал и методы исследования

Эксперимент проведен на 120 белых крысах-самцах Wistar массой тела 180-200 г. Лабораторные животные были разделены на три экспериментальные группы, согласно оперативным манипуляциям и срокам исследования после моделирования имплантации. Все группы были сформированы таким образом, чтобы количество животных на каждый срок исследования (не менее 10 животных) и средняя масса крыс между группами были примерно одинаковыми.

Первая группа животных была контрольная (интактная) без каких-либо экспериментальных воздействий. Вторая группа является дополнительным контролем и включала ложнооперированных животных, которые подвергали оперативным манипуляциям, но без установки имплантата в области альвеолярного отростка нижней челюсти. В третьей группе животных сделана экспериментальная имплантация. Для моделирования имплантации формировали имплантатное ложе шаровидным бором в области альвеолярного отростка моляров нижней челюсти, после чего вводили имплантат из сплава никелида титана (ТН-10). Все манипуляции и эвтаназию животных проводили под общей анестезий.

Для электронно-микроскопического исследования по окончанию эксперимента в сроки 7, 14 и 30 суток проводили забор поверхностных шейных лимфатических узлов, регионарных к зоне имплантации,

Подготовку образцов органов, планирование и проведение морфометрических исследований выполняли в соответствии с общепринятыми принципами и методами электронной и световой микроскопии [8], [10]. На электронограммах литоральные клетки краевого синуса лимфоузла (по 20 клеток на каждую группу) подвергали морфометрии при конечном увеличении в 30000 раз с помощью многоцелевой открытой тестовой системы.

Статистическая обработка проведена с применением пакетов программ SPSS 9,0 и EpiInfo 6, version 6.0. Статистическую значимость оценивали по критерию Вилкоксона-Манна-Уитни. Статистически значимым считали различие между сравниваемыми группами с уровнем доверительной вероятности 95%.

Результаты и обсуждение

Результаты исследования выявили особенности распределения микропиноцитозных везикул и, следовательно, трансцеллюлярного транспорта, в литоральных клетках регионарного лимфоузла в разные сроки после имплантации. (Табл. 1–3).

7 сутки исследования после имплантации. Литоральные клетки имеют множество микропиноцитозных везикул, распределение которых изменяется у ложнооперированных животных и после имплантации. В сравнении с группой интактных животных объемная плотность цитоплазматических везикул статистически значимо увеличился в группе ложнооперированных животных – на 47,36%, а в группе животных с имплантацией никелида титана – на 58,77%. Объемная плотность базальных микропиноцитозных везикул статистически значимо увеличилась на 41,75% в группе ложнооперированных животных и не изменилась в группе животных с имплантацией. Объемная плотность люминальных микропиноцитозных везикул статистически значимо увеличились на 69,64% в группе ложнооперированных животных и на 39,28% в группе с имплантацией никелида титана в сравнении с интактной группой.

Имеющиеся различия в объемной плотности разных микропиноцитозных везикул в литоральной клетке сказываются на величине суммарного показателя. Объёмная площадь суммарных микропиноцитозных везикул увеличилась на 50,19% в группе ложнооперированных животных и на 31,80% в группе животных с имплантацией никелида титана в сравнении с интактными животными. При этом суммарный показатель микропиноцитозных везикул складывается из-за повышения объемных плотностей базальных, люминальных и цитоплазматических микропиноцитозных везикул в группе ложнооперированных животных. В группе животных с имплантацией происходит за счет увеличения цитоплазматических и люминальных везикул при сохранении показателя базальных везикул на уровне интактных животных. В группе ложнооперированных животных более высокие показатели объемной плотности базальных (в 1,5 раза) и люминальных (в 1,2 раза) везикул при почти одинаковой объемной плотности цитоплазматических везикул в сравнении с животными с имплантацией на 7 сутки исследования (Табл. 1).

Наблюдаемые ультраструктурные изменения носят однонаправленный характер при разной степени интенсивности трансцеллюлярного массопереноса в группах животных с имплантацией никелида титана и без него и представляют собой ответ на травматизацию тканей в области альвеолярного отростка нижней челюсти.

 

Таблица 1 – Результаты морфометрии литоральных клеток внутренней стенки краевого синуса поверхностного шейного лимфоузла на 7 сутки после имплантации

Исследуемый признак, Vv, мкм3/мкм3 Группы животных
Интактные (1 группа) Ложно-оперированные (2 группа) Имплантация никелида титана (3 группа)
Базальные микропиноцитозные везикулы 9,1±1,15 12,9±1,35* 8,5±1,14°
Люминальные микропиноцитозные везикулы 5,6±0,89 9,5±1,21* 7,8±1,52*
Цитоплазматические микропиноцитозные везикулы 11,4±1,35 16,8±0,96* 18,1±1,63*
Суммарные микропиноцитозные везикулы 26,1±1,73 39,2±2,73* 34,4±1,98*°
Примечание: *Р1-2,3 ≤ 0,05 °Р2-3 ≤ 0,05 – уровень статистической значимости различий  

14 сутки исследования после имплантации. В сравнении с группой интактных животных объемная плотность люминальных микропиноцитозных везикул статистически значимо увеличились на 48,21% в группе ложнооперированных животных и на 62,50% в группе с имплантацией никелида титана. Изменения объемной плотности цитоплазматических и базальных везикул в литоральных клетках были статистически недостоверны в группах с имплантацией и без нее (ложнооперированные) в сравнении с интактными животными. Имеющиеся различия в объемной плотности разных микропиноцитозных везикул в литоральной клетке привели к формированию величины суммарного показателя на уровне 31,2–32,8% у животных с ложной операцией и имплантацией, что больше в 1,2 раза аналогичного показателя у интактных животных. На 14 сутки имеет место однотипное распределение базальных, люминальных и цитоплазматических везикул в литоральной клетке у животных с ложной операцией и имплантацией без статистически значимых различий между группами.

 

Таблица 2 – Результаты морфометрии литоральных клеток внутренней стенки краевого синуса поверхностного шейного лимфоузла на 14 сутки после имплантации

Исследуемый признак, Vv, мкм3/мкм3 Группы животных
Интактные (1 группа) Ложно-оперированные (2 группа) Имплантация никелида титана (3 группа)
Базальные микропиноцитозные везикулы 9,1±1,15 10,2±1,28 9,6±1,13
Люминальные микропиноцитозные везикулы 5,6±0,89 8,3±1,35* 9,1±0,92*
Цитоплазматические микропиноцитозные везикулы 11,4±1,35 14,3±1,68 12,5±1,72
Суммарные микропиноцитозные везикулы 26,1±2,15 32,8±2,83* 31,2±3,10
Примечание: *Р1-2,3 ≤ 0,05 °Р2-3 ≤ 0,05 – уровень статистической значимости различий  

При сравнении показателей объемной плотности везикул литоральной клетки на 7 и 14 сутки отмечена определенная морфодинамика показателей у групп животных с ложной операцией и имплантацией никелида титана. Так, в группе ложнооперированных животных к 14 суткам происходит уменьшение в 1,2 раза суммарного показателя микропиноцитозных везикул и одновременно объемной плотности базальных (в 1,3 раза), люминальных (в 1,14 раза) и цитоплазматических (в 1,2 раза) везикул. На 14 сутки после имплантации показатель объемной плотности суммарных микропиноцитозных везикул изменился статистически недостоверно в сравнении с 7 сутками. Но происходит статистически значимое увеличение базальных (в 1,13 раза), люминальных (в 1,2 раза) и уменьшение цитоплазматических (в 1,45 раза) везикул.

Наличие или отсутствие имплантата изменяет морфодинамику везикулярного профиля литоральной клетки, демонстрируя специфику трансцеллюлярного массопереноса. Сопоставляя результаты исследования на 7 и 14 сутки, можно отметить, что на 14 сутки показатели объемной плотности наблюдаемых видов микропиноцитозных везикул у животных с имплантацией (3 группа) и без нее (2 группа) имеют меньше статистически значимых отличий по сравнению с группой контроля, что может быть интерпретировано как тенденция к нормализации трансцеллюлярного транспорта.

30 сутки исследования после имплантации. В сравнении с группой интактных животных отмечено статистически значимое уменьшение на 35,16% объёмной плотности базальных микропиноцитозных везикул в группе ложнооперированных животных и на 31,87% в группе животных с имплантацией никелида титана (Табл. 3). Показатели объемной плотности люминальных и цитоплазматических везикул не показали статистически значимых различий на 30 сутки в группах животных с имплантацией без нее в сравнении с интактной (контрольной) группой. Наблюдаемое распределение разных везикул в литоральной клетке на 30 сутки сделало суммарный показатель объемной плотности микропиноцитозных везикул у животных с имплантацией и без нее приближенным к аналогичному показателю интактных животных (Табл. 3).

При сравнении разных сроков исследования выявлена общая закономерность в уменьшении объемной плотности микропиноцитозных везикул в литоральной клетке, начиная с 7, 14 суток к 30 суткам в группах животных с имплантацией и без нее (ложнооперированные) (Табл. 1–3) Так, в группе ложнооперированных животных к 30 суткам произошло уменьшение в 1,7 и 1,4 раза суммарной объемной плотности микропиноцитозных везикул в сравнении с 7 и 14 сутками соответственно. Это сопровождалось уменьшением объемной плотности базальных (в 2,2 и 1,7 раза), люминальных ( 1,8 и 1,6 раза), цитоплазматических (в 1,4 и 1,2 раза) везикул к 30 суткам в сравнении с 7 и 14 сутками. В группе животных с имплантацией никелида титана к 30 суткам отмечено уменьшение в 1,4 и 1,2 раза суммарной объемной плотности микропиноцитозных везикул в сравнении с 7 и 14 сутками соответственно. При этом имело место в сравнении с 7 сутками уменьшение объемной плотности базальных (в 1,4 раза), люминальных (в 1,5 раза) и цитоплазматических (в 1,4 раза) везикул, а в сравнении с 14 сутками уменьшение объемной плотности базальных (в 1,5 раза), люминальных (в 1,7 раза) везикул; показатель объемной плотности цитоплазматических везикул статистически значимо не изменился к 30 суткам.

К 30 суткам в группах животных с имплантацией и без нее (ложнооперированные) нет статистически значимой разницы между показателями объемной плотности микропиноцитозных везикул литоральной клетки.

 

Таблица 3 – Результаты морфометрии литоральных клеток внутренней стенки краевого синуса поверхностного шейного лимфоузла на 30 сутки после имплантации

Исследуемый признак, Vv, мкм3/мкм3 Группы животных
Интактные (1 группа) Ложно-оперированные (2 группа) Имплантация никелида титана (3 группа)
Базальные микропиноцитозные везикулы 9,1±1,15 5,9±0,52* 6,2±0,93*
Люминальные микропиноцитозные везикулы 5,6±0,89 5,2±0,87 5,3±1,12
Цитоплазматические микропиноцитозные везикулы 11,4±1,35 11,7±1,54 12,8±1,64
Суммарные микропиноцитозные везикулы 26,1±1,87 22,8±2,38 24,3±2,41
Примечание: *Р1-2,3 ≤ 0,05 °Р2-3 ≤ 0,05 – уровень статистической значимости различий  

Морфодинамика описанных ультраструктурных изменений свидетельствуют об нивелировании показателей объемных плотностей микропиноцитозных везикул и приближении их к аналогичным показателям интактных животных. По совокупности они могут быть интерпретированы как ультраструктурный признак нормализации везикулярного транспорта в литоральных клетках краевого синуса поверхностного шейного лимфоузла после имплантации в области альвеолярного отростка нижней челюсти.

Заключение

Моделирование имплантации никелида титана в области альвеолярного отростка нижней челюсти приводит к определенной морфодинамике ультраструктурной организации литоральных клеток поверхностных шейных лимфатических узлов. Показатели распределения микропиноцитозных везикул и, следовательно, трансцеллюлярный транспорт, в литоральных клетках зависят от срока постимплантационного периода. Эти изменения наиболее выражены на 7 и 14 сутки исследования и связаны с дисбалансом микровезикул внутри исследованных клеток, свидетельствующим об ухудшении трансцеллюлярного транспорта и пластического потенциала клеток. На 30 сутки исследования большинство параметров, характеризующих состояние везикулярного транспорта в литоральных клетках, уже не имеет достоверных отличий от соответствующих значений контрольной группы животных, что свидетельствует о наличии значительных резервов литоральных клеток в обеспечении гомеостаза. Полученные результаты дают представление о структурных основах адаптации пограничных структур регионарного лимфоузла при наличии имплантата в области альвеолярного отростка нижней челюсти.

Конфликт интересов Не указан. Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

  1. Логинов А.Г. Митохондриальный компартмент эндотелиоцитов лимфатических капилляров десны при имплантации никелида титана / А.Г. Логинов, В.Н. Горчаков, В.Н. Олесова // Российский вестник дентальной имплантологии, 2018. - № 1-2(39-49). – С.12-16.
  2. Бородин Ю.И. Концепция лимфатического региона в профилактической лимфологии / Ю.И Бородин, О.В. Горчакова, А.В. Суховершин, В.Н. Горчаков, А.В. Фартуков, Ю.П. Колмогоров, Г.А. Демченко. – LAP LAMBERT Academic Publishing. 2018. – 74p.
  3. Gorchakova O.V. Increase in drainage and immune functions of a lymph node as a factor of endoecological wellbeing at advanced and senile age / O.V. Gorchakova, V.N. Gorchakov // Advances in gerontology. – 2015. – Vol. 28. – No. 3. – P.521–526.
  4. Gorchakova O. Premature aging and structural organization of the mesenteric lymph node / O. Gorchakova, N. Kolosova, V. Gorchakov, E. Starkova, G. Demchenko // Archiv Euromedica. – 2019. – Vol. 9. – Num. 3. – P.22–24. https://doi.Org/10.35630/2199-885X/2019/9/3.7
  5. Гирич Л.В. Ультраструктурная организация эндотелия кровеносных и лимфатических сосудов десны при имплантации никелида титана / Л.В. Гирич, А.Г. Логинов, Н.П. Бгатова // Рос. стоматол. журн. – 2003. – № 2. – С.13-15.
  6. Логинов А.Г. Морфофункциональная характеристика структур регионарного лимфатического узла в условиях экспериментальной имплантации никелида титана и коррекции / А.Г. Логинов, В.Н. Горчаков // Бюллетень СО РАМН. – 2007. – № 6 (128). – С.55-60.
  7. Коненков В.И. Лимфология / В.И. Коненков, Ю.И. Бородин, М.С. Любарский. – Новосибирск: Изд. Дом «Манускрипт», 2012. – 1104с.
  8. Weibel E.R. A principle for counting tissue structured on random section / E.R.Weibel, D.M. Gomes // J. Appl. Physiol. – 1962. – V.17, №2. – P.343-348.
  9. Автандилов Г.Г. Проблемы патогенеза и патологоанатомической диагностики болезней в аспектах морфометрии / Г.Г. Автандилов. – М., 1984. – 320с.
  10. Белянин В.Л. Диагностика реактивных гиперплазий лимфатических узлов / В.Л. Белянин, Д.Э. Цыплаков. – СПб. – Казань: Типография издательства «Чувашия». 1999. – 328с.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Loginov A.G. A mitochondrial compartment of endotheliocytes of lymphatic capillaries of a gum at implantation of the titanium nikelide / A.G. Loginov, V.N. Gorchakov, V.N. Olesova // Russian vestnik of dental implantology, 2018. – No. 1-2(39-49). – P.12-16. [in Russian]
  2. Borodin Yu.I. The concept of lymphatic region in preventive lymphology / Yu.I. Borodin, O.V. Gorchakova, A.V. Suhovershin, V.N. Gorchakov, A.V. Fartukov, Yu.P. Kolmogorov, G.A. Demchenko. – LAP LAMBERT Academic Publishing. 2018. – 74p.
  3. Gorchakova O.V. Increase in drainage and immune functions of a lymph node as a factor of endoecological wellbeing at advanced and senile age / O.V. Gorchakova, V.N. Gorchakov // Advances in gerontology. – 2015. – Vol. 28. – No. 3. – P.521–526.
  4. Gorchakova O. Premature aging and structural organization of the mesenteric lymph node / O. Gorchakova, N. Kolosova, V. Gorchakov, E. Starkova, G. Demchenko // Archiv Euromedica. – 2019. – Vol. 9. – Num. 3. – P.22–24. https://doi.Org/10.35630/2199-885X/2019/9/3.7
  5. Girich L.V.. The ultrastructural organization of an endothelium of blood and lymphatic vessels of a gum at implantation of the titanium nikelide / L.V. Girich, A.G. Loginov, N.P. Bgatova // Russian dental journal. – 2003. – No. 2. – Page 13-15. [in Russian]
  6. Loginov A.G. Morphofunctional characteristic of structures of a regional lymph node in the conditions of experimental implantation of the titanium nikelide and correction / A.G. Loginov, V.N. Gorchakov // Bulletin SB RAMS. – 2007. – No. 6 (128). – P.55-60. [in Russian]
  7. Konenkov V.I. Lymphology / V.I. Konenkov, Yu.I. Borodin, M.S. Lyubarsky. – Novosibirsk: «Manuskript» publishing house, 2012. – 1104p. [in Russian]
  8. Weibel E.R. A principle for counting tissue structured on random section / E.R. Weibel, D.M. Gomes // J. Appl. Physiol. – 1962. – V.17, №2. – P.343-348.
  9. Avtandilov G.G. Problems of pathogenesis and pathoanatomical diagnosis of diseases in aspects of a morphometry / G.G. Avtandilov. – M, 1984. – 320p. [in Russian]
  10. Belyanin V.L. Diagnosis of lymph node reactive hyperplasia / V.L. Belyanin, D.E. Tsyplakov. – St.-Petersburg – Kazan, 1999. – 328p. [in Russian]