ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ И ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА
А.К. МусайноваГосударственный медицинский университет г.Семей Как известно, различные неблагоприятные факторы
окружающей среды, воздействующие на организм, при- водят к напряжению адаптивных механизмов, в частно- сти создают условия для чрезмерной отрицательной нагрузки для иммунной системы [1]. В то же время, па- тогенетические механизмы влияния психоэмоциональ- ного стресса и других стрессовых факторов на иммун- ную систему, вызывающих иммунодефицитного состоя- ния, изучены недостаточно. Иммунная система имеет высокую чувствительность к радиационному пораже- нию, от ее состояния зависит течение и исход лучевых поражений, развитие ближайших и отдаленных послед-
ствий. О длительном сохранении иммунологических нарушений в организме после облучения свидетель- ствуют многочисленные экспериментальные исследо- вания [2-4].
Изучению стресс-воздействий на организм посвя- щено значительное число работ [1-4], но несмотря на большой интерес исследователей к этой проблеме, патогенетические механизмы влияния стресса на имму- нологические процессы изучены не достаточно.
Учитывая вышеизложенное, целью работы явилось изучение адаптации Т-клеточного звена иммунной си- стемы в отдаленном периоде после воздействия т о-
тального сублетального гамма-излучения в дозе 6 Гр на воздействие эмоционального стресса.
Материалы и методы исследования
Для решения поставленной цели нами выполнены 5 серии опытов на 95 беспородных половозрелых крысах преимущественно самцах. 1- серия интактные (n=15), 2- я – (n=20) облученные в дозе 6 Гр через 1 месяц, 3-я серия – облученные в дозе 6 Гр через 3 месяца (n=20), 4-я – эмоциональный стресс (n=20) и 5 серия – эмоцио- нальный стресс в отдаленном периоде после облучения (n=20). У всех подопытных животных изучали показат е- ли характеризующие количественные и качественные показатели Т-системы иммунитета. Облучение живот- ных 2,3 и 5 серий производилось на российском радио- терапевтическом устройстве «Агат -РМ» гамма-лучами
60Co. Для этого разработали способ топометрическо- дозиметрической подготовки экспериментальных жи- вотных, который способствует к подведению животным запланированной дозы. Подопытных животных под- вергли общему гамма-облучению в дозе 6 Гр однократ- но. Во время облучения животные находились в специ- ально сконструированной камере из органического стекла с изолированными ячейками для отдельных животных.
Эмоциональный стресс вызывали по методу [5]. Ре- акцию иммунной системы изучали до и после стрессор- ного воздействия через 1, 2 и 3 сутки.
Оценку иммунного статуса проводили в соответ- ствии с рекомендациями Института иммунологии МЗ с СР РФ (Р.В.Петров и соавт., 1982). Кровь для исследо- вания забирали в пробирки с гепарином (25 ЕД/мл).
Выделение лимфоцитов из венозной крови осущест в- ляли по общепринятому методу [6] в градиенте плотно- сти фиколла-верографина (1,077).
Популяционный состав лимфоцитов в перифериче- ской крови определяли с помощью моноклональных антител (ЗАО «Сорбент-сервис», Москва) к маркерам CD3+, CD4+, CD8+, CD19+ в реакции непрямого розет- кообразования [7]. Принцип метода заключается в при- креплении эритроцитов человека, сенсибилизирован- ных моноклональными антителами LT, к поверхности лимфоцитов [8], митогенпродуцирующей функции лей- коцитов в реакции торможения миграции лейкоцитов (РТМЛ) по [9], с использованием ФГА, расчетным путем подсчитывали иммунорегуляторный индекс.
Полученные цифровые данные обрабатывались общепринятыми методами вариационной статистики по методике [10].
Результаты исследования и обсуждение Из таблицы 1 видно, что при сублетальном облуче- нии гамма-лучами в дозе 6 Гр в ближайшем периоде после облучения у подопытных животных в перифери- ческой крови отмечается достоверное снижение коли- чества лейкоцитов в 1,3 раза.
Таблица 1 - Влияние ионизирующего излучения в дозе 6 Гр на иммунную систему организма в отдаленном периоде
Показатели Исследуемые группы
1.интактные
(n=15) 2.облученные +
30 дней (n=20) 3.облученные +
90 дней (n=20)
Лейкоциты (мкл) 6515±145 5022±255** 6210±120
Лимфоциты
в 1 мкл 1. 2788±111
2. 39±3,5 1. 4400±150*
2. 54±1,2* 1 .3450±635
2. 55±1,5*
CD3+ 1. 1450±81
2. 33±2,5 1. 415±18**
2. 15±1,0* 1. 1056±2900
2. 32±1,40
CD4+ 1. 667±82,5
2. 22,±1,6 1. 229±13,0**
2. 7,0±0,5* 1. 842±22,30**
2. 25±1,10
CD8+ 1. 490±2,3
2. 11,±0,4 1. 183±24,5**
2. 4,0±0,5* 1. 310±28,5*0
2. 6,1±1,5*
ИРИ 2,0±0,11 1,1±0,15* 2,7±0,130
ИТМЛ, % 0,8±0,04 1,2±0,03* 0,89±0,02
Примечание: 1 – абс. ч., 2 – относительное в % ., *- достоверность к контрольному (P<0,05), ** - достоверность (Р<0,001), 0 – достоверно ко 2 группе (P<0,05).
Достоверно было повышение общего количества лимфоцитов, но несмотря на лимфоцитоз регистриро- валось выраженное снижение абсолютного и относи- тельного содержания субпопуляций CD3+, CD4+ и CD8+
лимфоцитов. Данные изменения вызвали снижение иммунорегуляторного индекса (ИРИ) в 1,8 раза (P<0,05).
Лимфокинпродуцирующая способность лейкоцитов определялась при помощи реакции РТМЛ на ФГА, где определялся индекс миграции лейкоцитов в ответ на воздействие ФГА. Повышение данного показателя с 0,8±0,04 до 1,2±0,03 свидетельствует о снижении функциональной активности Т-системы иммунитета.
Наши данные результаты согласуются с полученными данными Узбековой С. Е.[3].
Таким образом, полученные данные показывают, что при действии сублетального гамма-облучения в дозе 6 Гр в ближайшем периоде наблюдается снижение как количественного, так и качественного показателей Т-системы иммунитета, что характеризует развитие иммунодефицитного состояния.
Через 3 месяца после радиационного воздействия (3-серия) количество лейкоцитов и лимфоцитов норма- лизуются. Отмечается нормализация абсолютного и относительного количества CD3+ и CD4+ лимфоцитов.
В этом периоде наблюдается повышение абсолют- ного и относительного числа CD8+ лимфоцитов, но несмотря на это их величины остаются ниже контроль- ного уровней, и это вызывает повышение иммунорегу- ляторного индекса. Происходит нормализация индекса РТМЛ на ФГА.
Результаты клеточного иммунитета при эмоцио- нальном стрессе представлены в таблице 2. Из табли- цы 2 видно, что в 4 серии - контрольной группе через 1 и 2 сутки после стрессорного воздействия число лейко- цитов в периферической крови достоверно возрастает и снижается до исходного уровня на 3 сутки. Но относи- тельное и абсолютное количество лимфоцитов повы- шены на всем протяжении наблюдения.
Абсолютное содержание субпопуляций CD3+ и CD4+ лимфоцитов после стрессорного воздействия существенно повышались на 1 и 2 сутки, а на 3 сутки
снижались до исходного уровней. Изучение субпопуля- ции CD8+ лимфоцитов показало, что его относительное и абсолютное содержание были повышенными на всем протяжении наблюдения после стрессорного воздей- ствия.
ИРИ после стрессорного воздействия изменялся волнообразно: достоверно снижался на 1 сутки (Р<0,05), временно повышался на 2 сутки до исходного уровня и вновь достоверно снижался на 3 сутки (Р<0,05).
После стрессорного воздействия достоверно сни-
жался индекс миграции лейкоцитов в РТМЛ на ФГА на всем протяжении эксперимента.
Анализ полученных данных количественных показа- телей Т-лимфоцитов у животных показал, что после стрессорного воздействия повышается их число в 1 и 2 сутки, что соответствует первой стадии общего адапт а- ционного синдрома. Функциональная активность Т- эффекторов в ответ на ФГА, как и общее число лейко- цитов, максимально повышалась в течение первых 2 суток с тенденцией к снижению на 3 сутки после стрес- сорного воздействия.
Таблица 2 Показатели клеточного иммунитета при эмоциональном стрессе Показатели
(1 мкл) Исходное Стресс воздействие (в сутках)
I II III
Лейкоциты 1 6520±150 9725±323оо 7430±256о 6900±190
Лимфоциты 1
2 2600±113
40±3,6 7030±250 оо
64±7,4 оо 5174±123 оо
69±6,3 оо 4624±115 оо 67±6,1 оо
CD3+ 1
2 1457 ±84
32±2,2 1760±45 о
35±3,4 1687±49 о
32±2,8 1392±37
30±1,9
CD4+ 1
2 698±85,9
21,2±1,9 1079±25 о
20,0±2,1 1033±30 о
20,3±2,0 797±15
17±1,3
CD8+ 1
2 488±22
10,8±0,6 1024±36 оо
14±1,3 о 654±23 оо
12±0,3 о 595±11 оо 13±0,4 о
ИРИ (ед.) 1,96±0,16 1,4±0,24 о 1,69±0,17 1,3±0,13 о
РТМЛ (ед.) 0,8±0,06 0,5±0,01 о 0,58±0,02 о 0,63±0,017 о
Примечание: 1 – абсолютное число (в 1 мкл); 2 – доля в общем числе лейкоцитов (% ); о – различия с исходным уровнем достоверны (Р<0,05); оо – (Р<0,01)
Из таблицы 3 видно, что при действии эмоциональ-
ного стресса на облученный организм в отдаленном периоде после сублетального гамма-облучения отме- чается лейкоцитоз на всех этапах наблюдения.
Таблица 3 - Влияние эмоционального стресса на Т-клеточное звено иммунитета облученного организма в отдаленном периоде после сублетального гамма-излучения
Показатели
Исследуемые группы Стресс воздействие
1. интактные
(n=15) 2. облученные поздний период (n=20)
1 сутки
(n=20) 2 сутки
(n=20) 3 сутки
(n=20) Лейкоциты в 1 мкл 6515±145 6210±120 9725±323оо* 7430±256о* 6900±190о Лимфоциты
в 1 мкл I. 2788±111 3450±635 7288±350 оо** 5978±127о* 4430±125*
CD3+ I. 1450±81
2. 33±2,5 1056±290
32±1,40 1941±57 оо*
27,6±4,2 1352±50о
22,3±1,5о* 1095±48*
25,3±2,7о*
CD4+ I. 667±82,5
2. 22,±1,6 842±22,3**
25±1,1 1387±101оо**
20,3±4,2 889±39*
21,6±2,6 565±35о 13±1,7о*
CD8+ I. 490±23,0
2. 11,±0,4 310±28,5*
6,1±1,5* 554±20о*
7,3±1,5* 452±28о
7,6±0,9* 415±20,5о*
9,0±1,4
ИРИ 2,0±0,11 2,7±0,13* 2,5±0,27 2,0±0,14о 1,4±0,12о*
ИТМЛ, (уд) 0,8±0,04 0,89±0,02 0,85±0,04 0,58±0,06оо** 0,62±0,05оо**
Примечание: 1 – абсолютное число (в 1 мкл); 2 – доля в общем числе лейкоцитов (% ); *– различия с исходным уровнем достоверны (Р<0,05), ** – (Р<0,01), ), 0 – достоверно ко 2 группе (P<0,05), 00 – (Р<0,01).
Лимфоцитоз проявляется в 1 и 2 сутки, на 3 сутки его значения соответствуют исходному значению.
Через 1 и 2 сутки после стрессорного воздействия повышается содержание абсолютного количества CD3+
и CD4+ лимфоцитов в 1,84 и 1,28 раза соответственно.
На 3 сутки после стрессорного воздействия абсолютное и относительное количество CD3+ и CD4+ лимфоцитов меньше контрольного показателей. Абсолютное количе- ство CD8+лимфоцитов повышается на всем протяже- нии наблюдения после стрессорного воздействия, но относительный показатель данной клетки первые 1 и 2 сутки остается достоверно низким по сравнению с ин- тактными показателями. Достоверное снижение ИРИ, и индекса миграции в РТМЛ на ФГА достигается на 2 и 3 сутки после стрессорного воздействия. Повышение количественного показателя сопровождается повыше-
нием функциональной активности Т-системы иммуните- та. Повышение лимфокинпродуцирующей способности лейкоцитов характеризуется уменьшением индекса миграции в РТМЛ на ФГА с 0,8+0,04 до 0,58±0,06 и 0,62±0,05 (Р<0,05) после стрессорного воздействия.
Оценка Т-системы иммунитета в ранние сроки стрес- сорного воздействия выявила повышение клеточного иммунного ответа и на всем протяжении эксперимента функциональная активность Т-системы оставалась по- вышенной.
Изучение иммунологических показателей в динами- ке развития общего адаптационного синдрома при эмо- циональном стрессе позволило выявить изменение функциональной активности Т- системы иммунитета.
Сопоставление полученных нами результатов с данны- ми литературы о течении стресс-реакции [11, 12, 13]
свидетельствуют о том, что несмотря на значительные различия в развитии постстрессорного состояния у лю- дей и эксперименталmных животных, имеют место и общие черты. Это позволило принять схему Г. Селье [14] и условно выделить три периода развития общего адаптационного синдрома. В каждом из этих периодов развития проведено исследование параметров Т- системы иммунитета облученного и необлученного ор- ганизма ближайшем и отдаленном периодах
Таким образом, ранняя стадия общего адаптацион- ного синдрома в позднем периоде после облучения проявляется в периферической крови лейко-, лимфоци- тозом, увеличением содержания субпопуляций CD3+, CD4+ и CD8+ лимфоцитов, снижением ИРИ и индекса миграции лейкоцитов. На 3 сутки после стрессорного воздействия происходит нормализация количества лей- коцитов, лимфоцитоз, снижение количества CD3+, CD4+, CD8+ лимфоцитов, ИРИ и индекса миграции лимфоцитов.
В сравнении с контрольной группой (4 – серия) стресс-реакция сопровождается более существенными изменениями в количественном составе Т-системы им- мунитета облученного организма в отдаленном перио- де; снижены количества субпопуляций CD3+, CD4+ и CD8+ лимфоцитов.
Литература
1. Жетписбаева Х.С., Ильдербаев О.З., Жетписба- ев Б.А. Стресс и иммунная система. Алматы, 2009. – 235с.
2. Усенова О.А., Особенности процессов животного организма в отдаленном периоде после острой и фрак- ционированной дозы гамма-облучения: Автореф. дисс.
к.б.н, Алматы, 2007. –С.137.
3. Узбекова С.Е. особенности функционального со- стояния иммунной системы в отдаленном периоде по- сле различных дозовых нагрузок гамма-облучения.
//Автореф. дисс. к.м.н, Семей, 2008. –С.113.
4. Жетписбаев Г.А., Утешев А.Б. радиация и ак- тивность некоторых ферментов иммунной системы.
Алматы, 2009.- 199с.
5. А.С. №25907 Способ воспроизведения стрессо- вого состояния у мелких лабораторных животных //
Жетписбаев Б.А, Нурмухамбетов Ж.Н., Шабдарбаева Д.М.. Опубл. 2.04. 1999.
6. Doyum A. Separation of leucocytes from blood and done marrov //Scand. J. Clin. Lab. Ivest. –1968. –Vol. 21. – P. 77-82.
7. Сапин М.Р. Иммунная система и иммунодефи- цит // Клин. мед. – 1999. -№1. –С. 5-10.
8. Гариб Ф.Ю., Гариб В.Ю., Ризопулу А.П. Способ определения субпопуляции лимфоцитов. 1111 №2426 Руз // Расмий ахборотнома. – Ташкент, 1995. –1:90.
9. Артемова А.Г. Феномен торможения миграции лейкоцитов крови у морских свинок с гиперчувствитель- ностью замедленного типа к чужеродному тканевому агенту. // Бюл. эксперим. биол. и мед. – 1973, Т.76. -
№10. –С.67-71.
10. Монцевичюте-Эрингене Е.В. Упрощенные ма- тематико-статистические методы в медицинской иссле- довательской работе // Пат. физиол. и эксперим. тера- пия, 1961, №1, С.71-76.
11. Аклеев А.В., Овчарова Е.А. Иммунный статус людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию в отдаленные сроки // Мед.радиол. и ра- диац.безопасность. – 2007. - №3. - С.5-9.
12. Жетписбаев Б.А. Иммунокоррекция нарушений адаптационных механизмов при стрессе на фоне луче- вого поражения организма. Автореф дисс. д.м.н.- Алма- ты, 1998. – 45с.
13. Раисов Т.К., Жетписбаев Б.А., Нурмухамбетов Ж.Н. Шабдарбаева Д.М. Эмоциональный стресс и кор- рекция адаптационных нарушений.- Алматы, 1999. – 152 с.
14. Selye H. Perspectives in stress Research. // Per- spectives in Biology and Medicine. -1959. -v.11. -№.4. - P.407.
СУБЛЕТАЛДЫ ГАММА СӘУЛЕЛЕНДІРУ МЕН ЭМОЦИЯЛЫҚ СТРЕСТІҢ ӘСЕРІНЕН КЕЙІНГІ ҰЗАҚ МЕРЗІМДІ КЕЗЕҢДЕГІ СӘУЛЕЛЕНГЕН ОРГАНИЗМНІҢ ИММУНДЫҚ ЖҮЙЕСІНІҢ Т-КЛЕТКАЛЫҚ БУЫНЫНЫҢ
БЕЙІМДЕЛУІ Мусайнова Ә.Қ.
Экспериментте сублеталды гамма сәулелендіру мен эмоциялық стрестің әсерінен кейінгі ұзақ мерзімді кезеңдегі сәулеленген организмнің Т-жүйесінің клеткалық буынының бейімделуі зерттелді.
THE ADAPTATION OF T-CELL SECTION OF IMMUNITY IN ADJACENT AND LATE PERIODS AFTER ACTION OF SUB – LETHAL GAMMA- IRRADIATION AND EMOTIONAL ATRESS
Musynova A.K.
In the experiment was studied the condition of T-cell section of immunity in adjacent and late periods after sub - lethal gamma-irradiation in dose 6 Gr and at influence of emotional stress.
УДК 616.132-073.756.8-089