Введение 3
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Показатели крови при развитии злокачественных пролиферативных
процессов в системе крови 8
1.1.1. Острый миелобластный лейкоз 8
1.1.2. Хронический миелобластный лейкоз 10
1.2. Структурно-функциональная организация мембран лимфоцитов 12
1.3. Функциональная активность бластов больных лейкозом 14
Глава 2. Материалы и методы исследования 19
2.1. Забор крови и условия эксперимента 19
2.2. Общий и дифференциальный анализ крови 19
Глава 3. Результаты исследования 22
3.1. Гематологические показатели крови 22
3.2. Особенности рельефа поверхности лимфоцитов доноров 23
3.3. Рельеф поверхности лимфоцитов больных ОМЛ 24
3.4. Рельеф поверхности лимфоцитов больных ХМЛ 27
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 31
Выводы 33
Список использованной литературы 34
Актуальность темы исследования. Одной из актуальных проблем современной молекулярно-клеточной физиологии является изучение особенностей топографии поверхности в норме и при развитии патофизиологических состояний в организме. Топография (рельеф) поверхности представляет собой совокупность структурных образований на поверхности клетки, которые задействованы в целом спектре физиологических реакций, например, в передаче сигнала в ядро и регуляции метаболических процессов (Poch et al., 2004; Goffarts et al., 2006), изменении формы клетки и распластывании ее на субстрате (Hodges, 1970), передаче сигнала соседним клеткам при метастазировании опухолей (Федченко, 2007).
В литературе представлены данные, согласно которым, одним из механизмов развития злокачественной миелопролиферации является дефект микроокружения, подтверждением чему служат качественные и количественные изменения клеток стромы костного мозга с нарушением продукции цитокинов, которые выявлены у больных острым миелобластным лейкозом (ОМЛ) (Schmitt-Graef et al., 2000). Кроме того, развитие миелобластного типа пролиферации сопровождается иммунологическими нарушениями, а именно, снижением киллерной функции лимфоцитов, что приводит к утрате контроля над опухолевыми клонами клеток (Bourgeoisa et al., 2003).
Несмотря на дисфункцию клеточного звена иммунитет при развитии миелобастного типа пролиферации в системе крови, описанного в ряде работ (Антонов, Козлов, 2004; Плотникова, 2015), в кровотоке циркулирует популяция лимфоцитов, которые являются ключевыми участниками адаптивного иммунитета, однако их морфофизиология остается мало изученной. Известно, что клеточная поверхность и компетентность рецепторного аппарата лимфоцитов (Chaplin, 2010) играют важную роль в развитии иммунных реакций. В связи с чем, важным аспектом является
4 изучение топографии клеточной поверхности лимфоцитов, которая, в свою очередь подвергается значительному влиянию со стороны химиотерапии, так как в кровотоке циркулируют эндогенные токсины, выбрасываемые в русло после стандартных схем лечения, используемых в клинике (Титов, 2004).
Степень разработанности темы исследования. В научной литературе представлены многочисленные исследования посвященные изучению цитогенетических аномалий опухолевых клонов миелоидной линии. Доказано, что первично при злокачественном миелобластном типе пролиферации поражается стволовая кроветворная клетка или ее ранние миелоидные предшественники (Tehranchi et al., 2003). Установлено, что основными молекулярными аномалиями являются генные аберрации и мутации (Ichikawa, Kurokawa, 2009). Ключевую роль в патофизиологии острого миелоидного типа лейкоза отводят mTOR сигнальному пути, обеспечивающему выживание и рост опухолевых клеток за счет инициации аберраций (Altman et al., 2011; Chen et al., 2010; Min et al., 2003). В развитии хронических форм миелобластного типа лейкоза исследователи отводят ведущую роль в возникновении реципрокной хромосомной транслокации Т (9; 22) (q34; q11) в популяции стволовых клеток. Данная транслокация между длинными плечами 9 и 22 хромосомы приводит к укорочению плеча хромо - сомы 22, и известна в литературе как филадельфийская хромосома (Ph). Молекулярным последствием данного события является формирование химерного гена BCR/ABL на хромосоме 22 и ABL/BCR на хромосоме 9 (Sales, Vefaillie, 2002).
В результате молекулярно-генетических перестроек в системе крови появляются дефектные миелобласты, которые накапливаются в костном мозге и, последующий их выход в периферическое русло, инициирует дисфункцию гуморальных и клеточных звеньев иммунитета (Антонов, Козлов, 2004). В системе крови больных миелобластным типом лейкоза описано снижение уровня В-лимфоцитов, ослабление способности моноцитов к фагоцитозу, изменения адгезии и хемотаксиса фагоцитов, нарушение функции
5 нейтрофилов (Ma et al., 2003). Несмотря на широкий спектр исследований, посвященных изучению различных аспектов миелопролиферативных заболеваний, представленных в литературе к настоящему моменту, остаются практически не изученными особенности рельефа поверхности и свойства лимфоцитов при повреждении миелоидной линии кроветворения, а вместе с тем, они являются практически «единственной» линией иммунной защиты, в условиях повреждения основных звеньев врожденного иммунитета.
С учетом вышесказанного была сформулирована цель исследования и поставлены основные задачи.
Цель исследования: изучить топографию (рельеф) поверхности лимфоцитов при развитии острого и хронического миелобластного типа пролиферации в системе крови.
Задачи исследования:
1. Изучить гематологические показатели системы крови в группе пациентов с острым и хроническим типом миелопролиферации.
2. Изучить особенности рельефа поверхности лимфоцитов в норме.
3. Исследовать морфологию поверхности лимфоцитов в группе пациентов с острым типом миелобластного лейкоза на стадии лечения и ремиссии.
4. Исследовать морфологию поверхности лимфоцитов в группе пациентов с хроническим типом миелобластного лейкоза на стадии ремиссии и лечения.
5. Проанализировать особенности рельефа поверхности на стадии лечения и ремиссии при развитии острого и хронического типов миелобластного лейкоза.
Объект исследования - лимфоциты периферической крови людей.
Предмет исследования - изучение морфологии поверхности лимфоцитов в норме и при развитии в системе крови злокачественных миелопролиферативных процессов.
Методы исследования. В работе использованы методы исследования общего и дифференциального анализа крови с использованием автоматического гематологического анализатора Beckman Coulter LH500 (Франция, 2010). Топографию поверхности лимфоцитов изучали на атомно-силовом микроскопе Integra Vita (Зеленоград, 2009) в режиме полу- контактного сканирования. Обработку, полученных сканов и измерение морфометрических параметров лимфоцитов осуществляли с использованием компьютерной программы Gwyddion-2.46.win32. Статистическую обработку экспериментальных данных выполняли методами вариационной статистики.
Теоретическая и практическая значимость работы. Выполненное исследование содержит новые сведения об особенностях морфологии клеточной поверхности лимфоцитов в норме и при развитии злокачественных миелопролиферативных процессов в системе крови. Теоретическая значимость работы связана с изучением патофизиологических механизмов и поиском ранних маркеров лимфоцитов, которые первыми вступают в контакт с опухолевыми клетками. Полученные данные имеют практическое значение в оценке реакций клеточной поверхности лимфоцитов на различных стадиях протекания злокачественных процессов в системе крови, а также в диагностике ранних изменений и поиске ключевых маркеров начинающихся злокачественных пролиферативных процессов.
Структура работы. Работа состоит из введения, обзора литературы, 4 глав с описанием полученных результатов исследования, обсуждения, выводов, списка литературы. Работа изложена на 43 страницах машинописного текста, включает 5 таблиц и 8 рисунков. Список литературы включает в себя 81 наименование, из которых 40 отечественных и 41 иностранных источников.
Публикации: по теме выпускной квалификационной работы опубликовано 2 статьи в научных журналах:
1. Шамрай, Е. А. Упруго-эластические свойства и рельеф поверхности лимфоцитов больных острым и хроническим миелобластным лейкозом / Е. А. Шамрай, А. Г. Рядинская, С. С. Беляева // Научный результат. Сер. Физиология. - 2016. - Т. 2, № 1. - С. 23-26.
2. Рядинская, А. Г. Рельеф поверхности лимфоцитов в условиях острого миелобластного типа пролиферации клеток крови / А. Г. Рядинская, О. В. Сыроватская // Научный результат. Сер. Физиология. - 2017. - Т. 3, № 1. - С. 14-18.
1. Гематологические показатели крови при развитии острого и хронического типа миелопролиферации в системе характеризуются нормохромией эритроидного ростка кроветворения, лейкопенией и эозинофильным лейкоцитозом. Особенностью лейкоформулы при развитии ОМЛ является наличие моноцитоза и регенеративного ядерного сдвига вправо, а при развитии ХМЛ - регенеративного ядерного сдвига влево.
2. Лимфоциты доноров имеют округлую форму, большую часть клетки занимает ядро. Рельеф поверхности представлен многочисленными морфологическими образованиями в виде глобулярных выступов, чередующихся с различного рода инвагинациями.
3. Для лимфоцитов миелобластного типа пролиферации характерно уменьшение числа глобулярных выступов и впадин, снижение объёма и площади поверхности лимфоцитов на всех стадиях протекания заболевания.
4. Рельеф поверхности при развитии острого миелобластного типа пролиферации, как на стадии лечения, так и ремиссии более сглажен за счет уменьшения высоты и габаритных размеров глобулярных структур.
5. Развитие хронического миелобластного типа пролиферации в системе крови на стадии лечения характеризуется снижением высоты и увеличением ширины глобулярных выступов, а также снижением глубины и диаметра инвагинаций на поверхности плазмалеммы. Для стадии ремиссии характерно увеличение высоты и ширины глобулярных структур, глубины инвагинаций на фоне уменьшения их диаметра.
6. При развитии хронического миелобластного типа пролиферации на стадии лечения рельеф поверхности более сглажен по сравнению с ремиссией, за счет снижения числа, глубины и диаметра глобулярных структур на поверхности мембраны.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
