Проекты

Морфологический анализ структуры лёгкого в экспериментальной модели эндотоксического воздействия липополисахарида (инфекционно-токсический шок) на дыхательную систему крысы

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Микробиология и эпидемиология»

Направление работы: Гистология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1284
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Изучение структурных и морфологических изменений лёгочной ткани под воздействием токсинов на дыхательную систему является важным в современном научном мире в связи с тем, что возникающие бронхо-лёгочные заболевания часто являются причиной смерти большого количества людей (коронавирус COVID-2019, «испанка», «свиной грипп» и т. д.). Они могут быть как самостоятельными заболеваниями, так и осложнениями течения какой-либо патологии. Наиболее опасной нозологической формой является пневмония. Пневмония занимает 4-е место в структуре заболеваемости после сердечно-сосудистых заболеваний, онкологии, травм и отравлений. Изучение изменений в лёгочной ткани при остром воспалительном процессе поможет понять механизмы нарушения функции лёгких.

Цель

Определить и изучить структурные изменения лёгочной ткани при инфекционно-токсическом шоке как крайней степени выраженности острого воспалительного процесса в лёгких.

Задачи

1. Подготовка гистологических блоков и предметных стёкол с материалом.

2. Оценка структуры ткани на световом микроскопе.

3. Описание влияния липополисахарида на структуру лёгких.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Микроскоп световой Olympus Vanox

• Цифровой сканер Leica ScanScope

Описание

Исследовательская работа по изучению модели инфекционно-токсического шока проводилась на базе лаборатории экспериментальной патологии сердца института экспериментальной кардиологии ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России. Объект изучения – средняя доля правого лёгкого лабораторной крысы линии Wistar. Гистологическим блокам с тканью лёгкого была придана специальная форма и на ультратоме получена серия срезов.

 

Приготовленные гистологические препараты были поэтапно окрашены сафранином О и толуидиновым синим с промежуточным нанесением 1%-го раствора буры для более активного проникновения красителя в ткань. Для контроля использовался световой микроскоп Olympus Vanox. Анализ был осуществлён при помощи морфологических атласов и методом последовательного сравнения структур лёгкого.

 

Таким образом, была получена серия стёкол с гистологическими препаратами, по три стекла на точку исследования. Наблюдалось сродство стандартной окраски гематоксилин-эозин, при которой цитоплазма окрашивается в розовые тона, а ядра клеток – в тёмно-синий, фиолетовый. Стёкла были оцифрованы в системе Aperio Image на цифровом сканере ScanScope. Корректировка яркости и резкости цифровых отпечатков выполнена в программе Adobe Photoshop. Анализировались изображения с увеличением 400х.

Сравнительный анализ изменений проводили на четырёх участках ткани, представляющей две системы органов: сердечно-сосудистую и дыхательную.

Результаты

В случае инфекционно-токсического шока при воздействии липополисахарида в качестве эндотоксина наблюдаются патологические изменения: клетки воспаления присутствуют в больших количествах как в сосудистом русле, так и в паренхиме тканей; иногда наблюдается отёчность ткани и периваскулярного пространства.

Эти изменения нарушают нормальную структуру лёгких. Наблюдается множественный сладж-эффект в кровеносном русле. Видны изменения стенок бронхиол. Это приводит к состоянию декомпенсации: концентрация токсинов в организме настолько велика, что он перестаёт справляться сам. В таких случаях наблюдается шоковое состояние, при котором требуется дополнительная поддержка извне.

Выводы

1. Полученные изображения типовых процессов, происходящих при декомпенсации состояния пациентов, могут быть яркой иллюстрацией воспалительного процесса, проходящего у больных коронавирусом и другими видами возбудителей при пневмонии.

2. Необходимо начинать лечение на этапе попадания патогена в организм. Высокая смертность при данном заболевании связана с тем, что процесс воспаления выходит из-под контроля, нарушаются функции саморегуляции организма.

3. Закаливание организма и укрепление иммунитета позволяют человеку избежать заражения во время пика заболеваемости либо перенести заболевание в лёгкой форме.

Сотрудничество с учреждением при создании работы

ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России