Формы дегенерации клеток крови, их физиологическое и клиническое значение, механизмы образования, тени клеток в мазках крови птиц

Актуальность. Представлен обзор закономерностей появления, физиологического и клинического значения теней клеток, сравнительный экспериментальный цитоморфологический анализ на примере полихроматофильных эритробластов (PolyErythro), теней эритробластов (ShadErythro) и недифференцированных теней клеток в мазках периферической крови кур Gallus gallus L. кросса Hubbard ISA F15 раннего онтогенеза.

Методы. Исследованные особи были разделены на четыре группы (n = 40) в зависимости от возраста цыплят (Postembryonalis — Р1, Р7, Р23 и Р42): 1, 7, 23 и 42 дня постэмбрионального онтогенеза) промышленного стада. Осуществляли характеристику апоптозных изменений ShadErythro, недифференцированных теней клеток. Вычисляли и характеризовали морфофизиологические параметры PolyErythro, ShadErythro и неидентифицированных теней клеток по выполненным цветным с высоким разрешением микрофотографиям в мазках крови цыплят-бройлеров (окрашенных по Паппенгейму). Всего было анализировано 158 (n =158) микрофотографий.

Результаты. Структурированные ShadErythro были в состоянии хроматинолиза. Неидентифицированные тени клеток находились в состоянии цитолиза, фрагментации цитоплазмы, отмечались кариопикноз и кариорексис, фрагментация хроматина, кариолизис. Структурированные ShadErythro и недифференцированные тени клеток имели светло-пурпурный цвет с красноватым оттенком. Регистрировалась значительная разница площади ShadErythro (S_shadow, μm²), превосходящей площадь PolyErythro (S_cell, μm²), в пределах 25% (p ≤ 0,001), превышение процента различия минимальных от максимальных значений площади ShadErythro (P_{shad.-cell-differ.-min-max,}%) от P_{cell-differ.-min-max,} % PolyErythro составило 36% (p ≤ 0,001). Разница процента различия минимальных от максимальных значений площади ядра эритробластов (P_{nucleus-differ.-min-max}) и тени ядра эритробластов (P_{shad.-nucle.-differ.-min-max}) достоверно меньше аналогичных величин (отмеченных выше) по клеткам и теням эритробластов. Так, P_{nucleus-differ.-min-max} превышал P_{shad.-nucle.-differ.-min-max} только на 21% (p ≤ 0,001). Процент различия минимальных от максимальных значений ядерно-цитоплазматического соотношения ShadErythro (P_{N/C Ratio-shad.-cell}) существенно превышал аналогичную величину PolyErythro (P_{N/C Ratio}) в пределах 64% (p ≤ 0,001). При этом ядерно-цитоплазматическое соотношение PolyErythro (N/C Ratio) и ShadErythro (N/C Ratio_-shad.-cell) имело сравнительно минимальное различие. Ядерно-цитоплазматическое соотношение ShadErythro (N/C Ratio_-shad.-cell) превышало ядерно-цитоплазматическое соотношение PolyErythro (N/C Ratio) только на 12% (p ≤ 0,001). ShadErythro максимально представлены у цыплят в возрасте P1 — 40%, до 30% (p ≤ 0,05) — в P23. В P7 количество ShadErythro снижалось на 30% (p ≤ 0,05), в P42 регистрировалось понижение ShadErythro до 20% (p ≤ 0,05). Охарактеризованная динамика ShadErythro обусловлена физиологическими адаптационными процессами организма бройлерных кур в раннем периоде постэмбрионального онтогенеза. Полученные данные комплексного сравнительного морфофизиологического анализа форм дегенерации клеток крови будут полезными в клинической диагностике патологий животных, экспериментальных и теоретических изысканиях клеточных адаптаций системы крови и целостного организма.

1. Campbell T.W. Exotic Animal Hematology and Cytology. Fourth edition. Ames, Iowa: Wiley-Blackwell. 2015; xvi: 402. ISBN 978-1-118-61116-6 https://doi.org/10.1002/9781118993705

2. Clark P., Boardman W., Raidal S. Atlas of Clinical Avian Hematology. Oxford: Wiley-Blackwell. 2009; 200. ISBN 978-1-444-31619-3

3. Harvey J.W. Veterinary Hematology: A Diagnostic Guide and Color Atlas. St. Louis, Missouri: Saunders. 2012; 384. ISBN‎ 978-1437701739

4. Болотников И.А., Соловьев Ю.В. Гематология птиц. Ленинград: Наука. 1980; 116.

5. Колесник Е.А., Дерхо М.А. Характеристика проблематики морфофизиологии клеток крови неонатального онтогенеза кур. Сообщение I. Особенности постэмбрионального кроветворения, различия в подходах и проблематика морфофункционального анализа крови птиц (обзор). АПК России. 2019; 26(4): 637–643. https://doi.org/10.5281/zenodo.4385556

6. Campbell T.W. Hematology. Ritchie B.W., Harrison G.J., Harrison L.R. (eds.). Avian Medicine: Principles and Applications. Lake Worth, Florida: Wingers Publishing. 1994; 176–198. ISBN 0-9636996-0-1

7. Колесник Е.А., Дерхо М.А. Характеристика проблематики морфофизиологии клеток крови неонатального онтогенеза кур. Сообщение II. Характеристика дифференциальных морфофизиологических маркеров форменных элементов крови птиц. АПК России. 2019; 26(4): 644–652. https://doi.org/10.5281/zenodo.4385940

8. Колесник Е.А., Дерхо М.А. Способ определения синтетической активности полихроматофильных эритробластов и эритроцитов птиц. Патент № 2799424 C1. Российская Федерация. Дата начала отсчета срока действия патента: 10.01.2023. Опубликовано: 05.07.2023. https://www.elibrary.ru/xxwsxm

9. Anokhin K.V., Tiunova A.A., Rose S.P.R. Reminder effects — reconsolidation or retrieval deficit? Pharmacological dissection with protein synthesis inhibitors following reminder for a passive-avoidance task in young chicks. European Journal of Neuroscience. 2002; 15(11): 1759–1765. https://doi.org/10.1046/j.1460-9568.2002.02023.x

10. Aroch I., Targan N., Gancz A.Y. A novel modified semi-direct method for total leukocyte count in birds. Israel Journal of Veterinary Medicine. 2013; 68(2): 111–118.

11. Herron L.R. et al. A chicken bioreactor for efficient production of functional cytokines. BMC Biotechnology. 2018; 18: 82. https://doi.org/10.1186/s12896-018-0495-1

12. Колесник Е.А., Дерхо М.А. Об участии холестерола, прогестерона, кортизола и липопротеинов в возрастных изменениях обмена веществ у цыплят-бройлеров промышленного кросса. Сельскохозяйственная биология. 2017; 52(4): 749–756. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.4.749rus

13. Bordini J. et al. Erythroblast apoptosis and microenvironmental iron restriction trigger anemia in the VK*MYC model of multiple myeloma. Haematologica. 2015; 100(6): 834–841. https://doi.org/10.3324/haematol.2014.118000

14. Hristoskova S., Holzgreve W., Hahn S., Rusterholz C. Human mature erythroblasts are resistant to apoptosis. Experimental Cell Research. 2007; 313(5): 1024–1032. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2006.12.018

15. Jaber B.L., Cendoroglo M., Balakrishnan V.S., Perianayagam M.C., King A.J., Pereira B.J.G. Apoptosis of leukocytes: Basic concepts and implications in uremia. Kidney International. 2001; 59(S78): S197–S205. https://doi.org/10.1046/j.1523-1755.2001.59780197.x

16. Ma J. et al. Downregulation of intrinsic apoptosis pathway in erythroblasts contributes to excessive erythrocytosis of chronic mountain sickness. Blood Cells, Molecules and Diseases. 2019; 76: 25–31. https://doi.org/10.1016/j.bcmd.2019.01.002

17. Newton K., Strasser A. Cell Death Control in Lymphocytes. Advances in Immunology. 2001; 76: 179–226. https://doi.org/10.1016/s0065-2776(01)76020-8

18. Чумакова С.П., Уразова О.И., Зима А.П., Новицкий В.В. Особенности физиологии эритроцитов. Гемолиз и эриптоз. Гематология и трансфузиология. 2018; 63(4): 343–351. https://doi.org/10.25837/HAT.2019.51.80.003

19. Diwan A., Koesters A.G., Capella D., Geiger H., Kalfa T.A., Dorn II G.W. Targeting erythroblast-specific apoptosis in experimental anemia. Apoptosis. 2008; 13(8): 1022–1030. https://doi.org/10.1007/s10495-008-0236-3

20. Pyrshev K.A., Klymchenko A.S., Csúcs G., Demchenko A.P. Apoptosis and eryptosis: Striking differences on biomembrane level. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Biomembranes. 2018; 1860(6): 1362–1371. https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2018.03.019

21. González-Campos J., Ríos-Herranz E., De Blas-Orlando J.M., Martín-Noya A., Parody-Ruiz-Berdejo R., Rodríguez-Fernández J.M. Chronic lymphocytic leukemia with two cellular populations: a biphenotypic or biclonal disease. Annals of Hematology. 1997; 74(5): 243–246. https://doi.org/10.1007/s002770050292

22. Олешкевич А.А., Василевич Ф.И. Изменение физиологического состояния клеток крови лошадей в ультразвуковом поле. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2017; (9): 72–80. https://www.elibrary.ru/zrsydr

23. Алексеева О.М., Кременцова А.В., Кривандин А.В., Шаталова О.В., Ким Ю.А. Модельные биомембраны как тест-объекты для определения концентрационных диапазонов вредных химических веществ в биологических средах и объектах внешней среды. Токсикологический вестник. 2019; (3): 33–45. https://doi.org/10.36946/0869-7922-2019-3-33-45

24. Anderson Young S.C., Poulsen K.B. Anderson’s Atlas of Hematology. Third Edition. Burlington, Vermont: Jones & Bartlett Learning. 2020; 614. ISBN‎ 978-1975118259

25. Soldatov A.A., Kladchenko E.S., Kukhareva T.A., Andreyeva A.Yu. Erythrocyte profile of circulating blood of Neogobius melanostomus (Pallas, 1814) under conditions of experimental hypothermia. Journal of Thermal Biology. 2020; 89: 102549. https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2020.102549

26. Owen J.C. Collecting, processing, and storing avian blood: a review. Journal of Field Ornithology. 2011; 82(4): 339–354. https://doi.org/10.1111/j.1557-9263.2011.00338.x

27. Mulisch M., Welsch U. (eds.). Romeis — Mikroskopische Technik. Berlin, Heidelberg: Springer Spektrum. 2015; xviii: 603. https://doi.org/10.1007/978-3-642-55190-1

28. White F.H., Jin Y., Yang L. An evaluation of the role of nuclear cytoplasmic ratios and nuclear volume densities as diagnostic indicators in metaplastic, dysplastic and neoplastic lesions of the human cheek. Histology and Histopathology. 1997; 12(1): 69–77.

29. Кухарева Т.А., Солдатов А.А. Функциональная морфология эритроидных элементов крови Neogobius melanostomus P. в процессе клеточной дифференцировки. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2016; 52(3): 233–238. https://www.elibrary.ru/vvabsn

30. Колесник Е.А., Дерхо М.А. Характеристика факторов гипофизарноадренокортикальной регуляции и неспецифических адаптационных реакций у бройлерных цыплят. Проблемы биологии продуктивных животных. 2017; (1): 81–91. https://www.elibrary.ru/yftepr

31. Колесник Е.А., Дерхо М.А. Об участии гипофизарноадренокортикальных гормонов в регуляции клеточного пула крови у цыплят-бройлеров. Проблемы биологии продуктивных животных. 2018; (1): 64–74. https://doi.org/10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2018.1.64-74