Государственный медицинский университет г.Семей Воздействуя на организм, стрессорные факторы
приводят к изменению защитно-приспособительных механизмов, вызывают нарушение в системе иммуни- тета, вызывая постстрессорное иммунодефицитное состояние [1-3].
Характерной чертой радиационного воздействия является длительное сохранение повреждений в от- дельных звеньях системы иммунитета и сопряженных с ним отдаленных последствий и осложнений. Наиболее часто в этот период регистрируются нарушения в раз- личных звеньях иммунной системы [4,5,6,7,]. Поэтому применение иммунологических методов, изучение им-
мунологической реактивности животных и человека необходимы в качестве чувствительных тестов для оценки эффективности действия профилактических препаратов или противолучевой терапии, а также и для прогнозирования течения болезни. В результате стpесс- воздействия снижается функциональная активность Т- лимфоцитов [7,8], Однако, при некоторых стpесс- воздействиях в адаптивной фазе происходит повыше- ние Т-хелпеpов, [9], уменьшение количества В-клеток в лимфоидных органах и крови [10-12]. При других стpесс-воздействиях на оpганизм пpоисходит активация иммунной системы [13,14].
Пpотивоpечивость опубликованных данных не поз- воляет сделать заключения о патогенетическом значе- нии нарушений гуморального звена иммунитета при эмоциональном стрессе. Также большой интерес пред- ставляет реакция иммунной системы облученного орга- низма в отдаленном периоде.
Поэтому целью работы явилось изучение реакции гуморального звена иммунной системы облученного организма в отдаленном периоде после воздействия тотального сублетального гамма-излучения на воздей- ствия эмоционального стресса.
Материалы и методы
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 гуморального звена иммунитета. Облучение животных 2,3 и 5 серий производилось на российском радиотерапевтическом устройстве «Агат -РМ» гамма- лучами 60Co с топометрическо-дозиметрической подго- товки экспериментальных животных, который способ- ствует к проведению животным запланированной дозы 6 Гр однократно. При облучении каждое животное со- держалось в изолированных ячейках сконструированно- го из органического стекла.
Эмоциональный стресс вызывали по мет оду [15].
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 [16] в градиенте плот- ности фиколла-верографина (1,077).
Состояние гуморального иммунитета оценивалось по количеству В-лимфоцитов (CD19+) - определяли с соответствующими моноклональными антителами, ме- тодом проточной цитометрии, концентрацияю циркули- рующих иммунных комплексов (ЦИК) - по методу [17], в модификации [18]. Для исследования антителообразу- ющих клеток (АОК) использовали метод локального гемолиза по [19]. Индекс супрессии определялся рас- четным путем в процентах.
Полученные цифровые данные обрабатывались общепринятыми методами вариационной статистики по методике [20].
Результаты исследования и обсуждение Из таблицы 1 видно, что в ближайшем периоде по- сле ионизирующего воздействия в дозе 6 Гр снижается в 1,29 раза общее количество лейкоцитов, и в 1,57 раза повышается количество лимфоцитов в периферической крови. Повышение общего количества лимфоцитов связано с нарастанием абсолютного и относительного количества CD19+лимфоцитов (в 1,83 и 1,85 раза соот- ветственно). Дисфункция гуморального иммунитета облученного организма проявляется в снижении АОК в селезенке и повышением индекса супрессии (ИС) на 63±1,5% . Концентрация ЦИК в сыворотке крови дост о- верно снижается в 2,5 раза.
В отдаленном периоде после сублетального облу- чения происходит нормализация количества лейкоцитов и лимфоцитов в периферической крови. Происходит дальнейшее нарастание абсолютного и относительного чисел CD19+ лимфоцитов, в 2,1 раза повышается АОК в селезенке и в 2,73 раза, что сопровождается сниже- нием индекса супрессии. При этом происходит даль- нейшее (в 2,5 раза) снижение концентрация ЦИК в сы- воротке крови.
Таким образом, в отдаленном периоде после субле- тального облучения в дозе 6 Гр происходит повышение количества CD19+ лимфоцитов, снижение содержания АОК в сыворотке крови, концентрации ЦИК в сыворотке крови и индекса супрессии.
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 (n=20) 3. облученные (n=20)
1.Лейкоциты (1мкл) 6520±150 5025±273** 6210±120
2. Лимфоциты (мкл) 2800±113 4403±153* 3455±640
3. CD19+ 1 мкл
% 1. 318±16,5
2. 7,0±2,1 584,3±15,8*
13,0±1,4* 619±16,3**
15±1,7**
4. АОК % 52+4,9 19±1,2** 40+2,3*о
5.ИС ( % ) - 63±1,5 23±1,4*оо
6. ЦИК (г/л) 1,3±0,03 0,5±0,01* 0,2±0,01о**
Примечание: 1 – абс. ч., * - достоверность к 1 группе (P<0,05), ** - достоверность (Р<0,01); о – достоверно ко 2 груп- пе (P<0,05), оо- (P<0,01)
В таблице 2 представлены показатели гуморального иммунитета при эмоциональном стрессе (серия 4). В контрольной группе стрессорное воздействие вызывает повышение количества CD19+ лимфоцитов на всем протяжении эксперимента, причем максимальное по- вышение наблюдается в 1 и 3 сутки. Сниженными остаются концентрация ЦИК в сыворотке крови, содер- жание АОК в селезенке и повышенными остаются ин- декс супрессии во всех стадиях адаптационного син- дрома.
В отдаленном периоде эмоциональный стресс вы- зывает увеличение числа лейкоцитов и лимфоцитов в 1 и 2 сутки наблюдения (таблица 3). На 3 сутки после
стрессорного воздействия количество лимфоцитов, в отличие от числа лейкоцитов крови, нормализуется.
Аналогично количеству лейкоцитов, увеличивается содержание CD19+ лимфоцитов в течение всего перио- да наблюдения, низкие концентрации ЦИК в сыворотке крови и антителообразующие клетки в селезенке. Мак- симальное достоверное повышение индекса супрессии наблюдается на 2 и 3 сутки после стрессогенного воз- действия.
Снижение процесса антителогенеза связано с уменьшением содержания Т- и В-лимфоцитов и их предшественников и с функциональной недостаточно- стью кооперирующихся клеток. Кроме того, дисбаланс иммунорегуляторных клеток приводит к уменьшению
процессов кооперации иммунных клеток, что приводит к угнетению антителогенеза, которое отрицательно ска- зывается на составе иммуноглобулинов. Причем не
антигенные раздражители влияют не только на рецеп- торный аппарат, но и на структуру мембраны клетки [21,23].
Таблица 2 - Показатели гуморального звена иммунитета при эмоциональном стрессе
Показатели Исходное После стресс- воздействия (в сутках)
I II III
CD19+ (в 1 мкл)
% 7,0±2,1
318±16,5 18±2,3 оо
989±40 оо 10±1,5 о
587±23 о 25±3,1 оо 1240±43 оо
ЦИК г/л 1,3±0,03 0,7±0,01 о 0,4±0,06 о 0.67±0,08 о
АТОК % 52±4,9 26±2,5 о 24±3,7 о 17,5±1,9 о
ИС % - 50±1,2 53±1,4 66±1,1
Примечание: 1 – абс. ч, о - достоверность к исходному (P<0,05), оо - достоверность (Р<0,01);
Таблица 3 Показатели иммунной системы в отдаленном периоде после острого облучения и эмоционально- го стресса
Показатели Исходное Стресс воздействие (в сутках)
I II III
Лейкоциты 5025±273 9725±323** 7430±256* 6900±190*
Лимфоциты 4403±153 7288±350** 5978±127* 4430±125
CD19+ ( в 1 мкл)
% 584,3±15,8
13,0±1,4 1251±164,0**
17,6±2,4 1084±112**
17,3±5,6 858±62,7*
19,6±1,3*
ЦИК г/л 0,5±0,01 0,012±0,003** 0,20±0,01* 0,18±0,02*
АТОК % 40±2,4 21,0±1,3* 18,2±1,2* 17,0±1,4*
ИС % 20,0±1,4 47,4±1,5* 54,5±2,0** 57,3±1,4**
Примечание: 1 – абсолютное число (в 1 мкл); *– различия с исходным уровнем достоверны (Р<0,05), ** – (Р<0,01) Существенное изменение наблюдается в гумораль-
ном звене иммунитета и в наших экспериментах при эмоциональном стрессе. Активность гуморального зве- на иммунитета наиболее адекватно отражает уровень концентрации ЦИК в сыворотке крови, содержание АТОК в селезенке, и индекса супрессии. Эмоциональ- ный стресс вызывает увеличение содержания В-клеток, снижение АТОК в селезенке в 2 раза. Индекс супрессии на всем протяжении эксперимента превышал 50% [4].
Соответственно уменьшению содержания АТОК в селе- зенке у животных были низкие концентрации ЦИК в сыворотке крови.
А.Г. Чучалин и дp. [23] считают, что pеализация по- вpеждающего действия ЦИК пpоисходит пpи снижении фагоцитаpной активности моноцитаpных макpофагов или пpи активации комплемента. Поскольку антитела связываются с антигенными детеpминатами на кле- точной мембpане, то весь каскад активации компонен- тов комплемента сопpовождается выделением гист а- мина, усилением хемотаксиса, pазpушением клеточной мембpаны, что пpиводит к цитолизу. Последний, в свою очеpедь, вызывает выбpос медиатоpов, выделение лизосомальных пpотеаз и повpеждение мембpан сосу- дов, активацию кининовой системы, фактоpа Хагемана.
Снижение АТОК в селезенке оказывает непосpед- ственное влияние на концентpацию ЦИК в сывоpотке кpови. В нашем экспеpименте концентpация ЦИК, по- видимому, зависела от степени фагоцитаpной активно- сти нейтpофилов и обpазования АТОК в селезенке.
Полученные данные указывают на иммунные по- тенции различных звеньев иммунитета при эмоцио- нальном стрессе и являются основанием коррекции нарушенных звеньев иммуногенеза.
Таким образом, в отдаленном периоде после остро- го лучевого воздействия эмоциональный стресс прояв- ляется дисфункцией в гуморальном звене иммунитета, что проявляется в увеличении CD19+лимфоцитов, сни- жении концентрации ЦИК в сыворотке крови и повыше- нии индекса супрессии.
Литература:
1 Голубева Н.В., Леханова Е.Н., Романова Ю.В.
Адаптивные перестройки иммунного ответа пришлого населения Крайнего Севера // Экология человека. – 2007. - № 5. – С. 47-50.
2 Simon D., Bauer M.E., Jeckel C.M., Luz C. The role of stress factors during aging of the immune system //
Ann N Y Acad Sci. – 2003. – Vol.1153. – P. 139-152.
3. Ахмайдинова Л.Л. Функциональное состояние иммунокомпетентных клеток женщин и детей в усло- виях экологического неблагополучия: автореф. … канд.мед.наук. – Алматы, 2007. - 19 с.
4 Жетписбаева Х.С., Ильдербаев О.З., Жетписбаев Б.А. Стресс и иммунная система. Алматы, 2009. – 235с.
5. 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.
6 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.
7. Жетписбаева Х.С. Иммунологические и биохими- ческие механизмы адаптации, прогнозирование и кор- рекция постстрессорных нарушений. Автореф.
дисс.д.м.н., Семей, 2009. - 34 c.
8. Groscurzth P. Cytotoxic effector cells on the immune system. // Anat. and embryol. -1989. -180. -№2. -P.109- 119. Hagen V. Biochemical aspects of radiation biology.
//Experientia. -1989. -45. -№1. -P.7-12.
9. Westermann I., Ronneberg S.,Ioachem F.F., Rabst R. Proliferation of lymphocyte subsets in the adult rat a comparison of different lymphoid organs. // Eur. J. Immunol.
-1989. -19. -№6. -P.1087-1093.
10. Lassila O. Emigration of B-cells from chicken bursa of Fabriceus. // Eur. J. Immunol. -1989.-№9.-№5.-P.955- 958.
11. Steplewski Z., Slusarczyk K., Zieja D., Jedzijowska- Szypulka H. // Zweierz lab. - 1987. - 24. - №1-2. - P.143- 147.
12. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилакт и- ка. – М. :Наука. -1981.-278 с.
13. Антоненко В.Т. Теория антисистем в биологии и медицине. // Системно-антисистемная регуляция в нор- ме и патологии. - Киев.-1983.-С.8-15.
14. Schwarze G., Dietz R. Tier experimentelle Untersu- chungen Uber die Steigerung der humoralen Immunantwont durch Ganzkorperbestrahtung. // Strahlenther und Oncol.
-1988. -164. -№12. -P.746-751.
15. 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.
16. Doyum A. Separation of leucocytes from blood and done marrov //Scand. J. Clin. Lab. Ivest. –1968. –Vol. 21. – P. 77-82.
17. Дigeon M., Laver M. Detection of circulating immune complex in human sera by simplified assays with polyeth- ylene glucose // J. Immunol. Methods. –1977. -№1. –Р.165- 183.
18. Гринкевич Ю.Я., Алферов А.Н. Определение иммунных комплексов в крови онкологических больных // Лаб. дело. – 1981., №8. –С.493-495.
19. Jerne N., Nordin A. Plague formation in agar by sin- gle fntibodyproducing cells // Science. –1963.-140. –P.336- 406.
20. Монцевичюте-Эрингене Е.В. Упрощенные мат е- матико-статистические методы в медицинской исследо- вательской работе // Пат. физиол. и эксперим. терапия, 1961, №1, С.71-76.
21 Lubber F.H., Hooijkaas H., PreesmanA.A., Zaalberg O.D. et al. The effect of X-rays on the precursors of anti- body forming cells (B-cells) as measured with the in vitro limiting dilution assay // Int. J. Radiat. Biol. -1982. -42. -
№2.-P.131-139.
22. Lui Weihond, Lui Shuzhend. Чжунххуа фаншэ исюэ сой фанху // Clin.S. Radiol. Med. and Prot. - 1987. -7.
-№5. -P.336-340.
23. Чучалин А.Г., Бабушкина В.А. Применение так- тивина у больных хроническими неспецифическими заболеваниями легких / В кн.: Коррекция нарушений иммунитета в клинике и эксперименте. М., -1985. -С.81- 84.
СУБЛЕТАЛДЫ ГАММА СӘУЛЕЛЕНДІРУ МЕН ЭМОЦИЯЛЫҚ СТРЕСТІҢ ӘСЕРІНЕН КЕЙІНГІ ҰЗАҚ МЕРЗІМДІ КЕЗЕҢДЕГІ СӘУЛЕЛЕНГЕН ОРГАНИЗМНІҢ ИММУНДЫҚ ЖҮЙЕСІНІҢ ГУМОРАЛДЫ БУЫНЫНЫҢ
РЕАКЦИЯСЫ Мусайнова Ә.Қ.
Экспериментте сублеталды гамма сәулелендіру мен эмоциялық стрестің әсерінен кейінгі ұзақ мерзімді кезеңдегі сәулеленген организмнің иммундық жүйесінің гуморалды буынының реакциясы зерттелді.
REACTION OF HUMORAL SECTION OF IMMUNE SYSTEM OF IRRADIATED ORGANISM IN LATE PERIOD AFTER ACTION OF SUB – LETHAL GAMMA- IRRADIATION AND ACTION OF EMOTIONAL ATRESS
Musynova A.K.
In the experiment was studied the reaction of humoral section of immune system of irradiated organism in late period af- ter action of sub- lethal gamma-irradiation and action of emotional stress.
УДК 616-097-663.99