Вплив нейтрофілів на формування адаптаційних реакцій систем крові за умов змін імунного статусу організму

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет

імені Тараса Шевченка

УДК 612.112.91:616:45-001.1/3

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Вплив нейтрофілів на формування адаптаційних реакцій систем крові

за умов змін імунного статусу організму

Гарська Наталія Олександрівна

Київ - 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Луганському державному педагогічному університеті ім. Тараса Шевченка Міністерства освіти України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Луніна Неллі Василівна, Луганський педагогічний університет ім. Тараса Шевченка, завідувач кафедри анатомії та фізіології

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Лященко Петро Сергійович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка,

директор НДІ фізіології імені академіка Петра Богача доктор біологічних наук, Алексєєва Ірина Миколаївна, Інститут фізіології імені О.О. Богомольця НАН України, завідувач відділом імунології та цитотоксичних сироваток.

Провідна установа: Національний медичний університет імені О.О. Богомольця Міністерства охорони здоров'я, м. Київ.

Захист відбудеться " 25 " вересня 2000 р. о 16.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 при Київському національному університеті імені Тараса Шевченка (01033, м. Київ, вул. Володимирська, 64, біологічний факультет, ауд. 215).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка (01033, м. Київ, вул. Володимирська, 58).

Автореферат розісланий " 31 " травня 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 Давидовська Т.Л.

Анотації

Гарська Н.О. Вплив нейтрофілів на формування адаптаційних реакції систем крові за умов змін імунного статусу організму. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2000 .

У дослідах на кролях вивчався вплив нейтрофилів на Хагеман-залежні системи крові за умов підвищення та пригнічення імунного статусу організму при дії 12-годинної іммобілізації. Встановлено, що при зміні імунного статусу організму стан Хагеман-залежних систем крові за умов стресу визначається функціональним станом нейтрофілів, зокрема кількістю лізосомальних ферментів нейтрофілів у плазмі. При формуванні стрес-синдрому функціональний стан нейтрофілів залежить від імунної системи організма, яка впливає на активність гранулоцитопоеза, інтенсивність й тривалість нейтрофілії, вміст лізосом та гранул лізосомальних катіонних білків нейтрофілів, активність кислої фосфатази, агрегаційні властивості лейкоцитів.

Ключові слова: лізосомальний аппарат нейтрофілів, кисла фосфатаза, Хагеман-залежні системи крові, стрес, імунний статус організму;

Гарская Н.А. Влияние нейтрофилов на формирование адаптационных реакций систем крови в условиях изменения иммунного статуса организма. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных. -Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2000 .

В опытах на половозрастных кроликах изучалось влияние нейтрофилов на Хагеман-зависимые системы крови посредством изменения их лизосомального аппарата в ответ на действие 12-часовой иммобилизации при изменении иммунного статуса организма.

Установлено, что в периферической крови у кроликов всех трёх групп после иммобилизации увеличивалось абсолютное количество нейтрофилов и было максимальным на 4 сутки после воздействия стрессорного фактора. Развитие нейтрофилии обусловлено выходом зрелых гранулоцитов из красного костного мозга. Но у животных опытных групп число зрелых нейтрофилов, выходящих с костного мозга в циркуляцию, было меньшим, чем у контрольных животных.

Стрессорная нейтрофилия у всех животных сопровождалась уменьшением числа лизосом нейтрофилов, что обусловлено изменением функционального состояния нейтрофилов. Установлено, что наибольшее уменьшение числа лизосом и гранул лизосомальных катионных белков нейтрофилов после иммобилизации было зарегистрировано на 4 сутки, как у животных контрольной, так и опытной групп. Восстановление лизосомально-катионной формулы в контроле происходило на 14 сутки. При угнетении иммунного статуса восстановления набора лизосом и гранул лизосомально-катионных белков не происходило. У кроликов с повышенным иммунным статусом так же, как и в контроле, число лизосом на 14 сутки соответствовало норме, а число гранул лизосомально-катионных белков оставалось сниженным. Изменение активности маркерного лизосомального фермента кислой фосфатазы в плазме крови у всех животных происходит соответственно с изменениями числа нейтрофилов и дегранулированных нейтрофилов в циркуляции и было наибольшим в период максимального уменьшения лизосом в нейтрофилах. Менее выраженная дегрануляция нейтрофилов и, соответственно, активность кислой фосфатазы у животных с повышенным иммунным статусом являются следствием введения вилозена, который обладает антиоксидантными свойствами. У животных с угнетённым иммунным статусом, возможно, частично активность кислой фосфатазы реализовалась в самих нейтрофилах для элиминации циркулирующих иммунных комплексов. Одновременно уменьшалось количество лизосом в нейтрофилах и вследствие этого - увеличивался уровень кислой фосфатазы в сыроватке крови.

После иммобилизации у всех животных наблюдалась активация Хагеман-зависимых систем крови с наибольшим проявлением на 4 сутки после действия стрессора. Активность показателей свёртывающей, фибринолитической, калликреин-кининовой систем изменялась соответственно активности кислой фосфатазы в сыроватке крови кроликов соответствующей группы.

У опытных животных, по сравнению с контрольными животными действие иммобилизационного стресса в приводило к меньшей активности фермента и, соответственно, к менее выраженной и менее длительной активации Хагеман-зависимых систем крови: свёртывающей, фибринолитической, калликреин-кининовой. Восстановление исходных показателей систем вначале отмечалось у кроликов с повышенным иммунным статусом, затем у контрольных кроликов; у кроликов с угнетённым иммунным статусом - во время эксперимента восстановление большинства показателей не происходило.

Анализ полученных данных показал, что при формировании стресс-синдрома в условиях изменения иммунного статуса организма мера свёртывания, фибринолиза, кининогенеза изменялась согласно с колебаниями уровня активности лизосомальной кислой фосфатазы в плазме крови, которая определялась интенсивностью дегрануляции нейтрофилов и абсолютным количеством дегранулированых клеток в циркуляции. Максимальная активация систем гемостаза проходила на фоне наибольшей активности кислой фосфатазы, что свидетельствует в пользу участия ферментов лизосом, освобождающихся из нейтрофилов в кровоток, в активации фактора Хагемана при изменении иммунорезистентности организма.

Ключевые слова: лизосомальный аппарат нейтрофилов, кислая фосфатаза, Хагеман-зависимые системы крови, стресс, иммунный статус организма;

Garskaya N.A. The influence of neutrophyls on the formation of the adaptation s reaction of blood systems during the chaining of the immune status of organism. - Manuscript.

The dissertation is presented for conferring a degree of candidate of biological sciences in the speciality 03.00.13 - physiology of man and animal. - Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv, 2000.

On the experiments on the rabbits the influence of the neutrophyls on the Hageman-dependent systems of blood in conditions of rising and reducing of the immunity status with operation of the immobilization for 12 hours. It was settled. That in the process of changing of the immunity status of organism the state of the Hageman-dependent systems of blood in conditions of stress is determined by the functional state of neutrophyls, in particular the quantity of the lysosomal ferments in neutrophyls in the plasma. In the process of formation of the stress syndrome the functional state of the neutrophyls depend of the immunity system of the organism, which influences the activation of granulocitopoesis, the intensively and continuance of the neutrophyls, the contents of lysosoms and granules of lysosomal albumen's in neutrophyls, activity of aside phosphatasa, adhesive qualities of leukocytes.

The word of key: lysosomal level in neutrophyls, Hageman-dependent systems, aside phosphatasa, stress, immunity.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Умови сучасного життя, що супроводжуються постійними стресорними діями та загостренням екологічної ситуації, притягують особливу увагу до проблеми підвищення стійкості організму (Корнева, Козакова, Рыбакина, 1998). Резервні можливості системи імунітету здорового организму досить надійні для забезпечення захисту від більшості факторів зовнішнього середовища. Однак дія ряду факторів (стрес, іонізуюче випромінювання, електричні та магнітні поля, промислові відходи та інш.) призводять до перенавантажень системи імунітету або її вражають. Стресорні дії на тлі тяжкої екології реально підвищують ризик розвитку патологічних станів (Першин, Кончугова, 1996).

Радіаційне забруднення охопило більшу частину України, екологічні та економічні умови життя продовжують погіршуватися - це стало основними причинами страждань широких верств населення (гематологічні, метаболічні, імунодепресивні порушення ускладнюються стресом).

Кров як у "дзеркалі" відображає всі зміни функціонального стану організму, прямо або непрямо включаючись практично у будь-який фізіологічний та патологічний процес (Шабалин, Серова, 1993).

У звязку з вище викладеним особливої актуальності набувають дослідження, спрямовані на вивчення післястресових змін основних систем гемостазу при різних імунних статусах організму та розробка стрес-лімітуючої терапії.

Комплекс реакцій, які виникають в організмі під дією неспецифічних надзвичайних подразників, вперше описаний Г. Сельє "як загальний адаптаційний синдром", включає в себе як обов'язковий компонент зміни в системі крові. При цьому закономірно розвивається лімфопенія, еозінопенія, нейтрофілія, підсилюється проліферація гранулоцитарного паростка, активуються гемостатичні реакції (Селье 1960,1972; Гольдберг, 1990; Горизонтов, 1981,1983; Нагоев, 1986; Лобань-Череда, Новосельцева, 1990; Сидельникова, Лившиц,1992; Crey, 1971; Chikkara, 1977; Nieburgs et al., 1979; Bauman et al., 1981).

У літературі нейтрофілію та активацію гранулоцитопоезу більшість авторів розглядали як участь нейтрофілів у процесах формування резистентності до пошкоджуючої дії інфекційно-запалюючих факторів (Воробьёв с соавт., 1985; Бала с соавт., 1991;Clare, Borregard, 1985; Borregard, 1988) .

У роботах, виконаних у нашій лабораторії, нейтрофілія розглядалася з принципово нової точки зору на участь нейтрофілів у процесах формування адаптації в екстремальних умовах. Встановлено, що за умов дії на організм різних стресорів неінфекційної природи (крововтрата - Скрипка, 1983; вагітність та пологи - Коваль, 1983; фізичне навантаження - Шинкарьов, 1983; низький барометричний тиск - Полтавський, 1983; іммобілізація - Абакумова, 1991) не тільки розвивалась нейтрофілія, обумовлена активацією гранулоцитопоезу, а й в нейтрофілах зменшувалась кількість лізосом і гранул лізосомальних катіонних білків та у плазмі крові підвищувалась активність маркерного лізосомального фермента - кислої фосфатази. При цьому максимальна дегрануляція і декатеонізація нейтрофілів відбувалась на фоні найбільшої кількості цих клітин у крові.

Вивільнені при дегрануляції шляхом екзоцитозу (Коваль с соавт., 1983) лізосомальні ферменти беруть участь у гуморальній регуляції функцій організму шляхом активації фактора Хагемана (Лунина, Полтавський, 1984), а через нього - систем згортання, фібринолізу, кініногенезу та комплементу (Агафонова, Лунина,1987; Лунина, Коваль, 1983; Скрипка, 1990; Лунина, Абакумова, 1991; Луніна та співавт., 1993), обєднаних у спільну "систему фактора Хагемана" (Чернух, Гомазков,1981).

Дослідами in vitro було доведено переважно активуючий вплив на фактор Хагемана лізосомальних ферментів нейтрофілів порівнянно з такими гепатоцитів і мозку (Коваль с соавт., 1983).

Дані дослідів з експериментальним пригніченням гранулоцитопоезу показали, що рівень активації фактора Хагемана, а від так активність згортання крові, фібринолізу, кініногенезу обумовлювались кількістю нейтрофілів і залежним від них вмістом лізосомальних ферментів у плазмі крові (Лунина, Полтавський, 1984; Луніна, Абакумова, 1990).

Вихід лізосомальних ферментів з нейтрофілів у плазму крові залежить від функціонального стану симпатичної нервової системи (Вовк,1993), гіпоталамо-гіпофізарно-адренокортикальної системи (Чехов, 1993), активністі тиреоїдних гормонів (Гончар, 1995), інсуліну (Можаєва,1997), а також від сили подразника (Агафонова, Луніна, 1987).

Виходячи з вище згаданого, дійшли висновку про неспецифічність реакцій лізосомального апарату нейтрофілів під час формування адаптаційного синдрому.

Подальшими дослідженнями було встановлено, що на рівні цілісного організму в умовах формування стрес-синдрому активність імунної системи функціонально повязана з напруженням гранулоцитарної системи та з активністю лізосомального апарату нейтрофілів. Лізосомальні ферменти нейтрофілів при стресі беруть участь у гуморальній регуляції імунореактивності організму (Добровольская,1994).

У свою чергу, активність лізосомального апарату нейтрофілів при формуванні стрес-синдрому залежить від функціонального стану імунної системи. Так стресорний вплив за умов депресії імуноцитів викликав напруження функції лізосомального апарату нейтрофілів, що порушувало узгоджування в функціонуванні окремих ланок системи імунітету. У той же час за умов стимуляції імунної системи при формуванні стресорного гомеостазу активація лізосомального апарату нейтрофілів практично була відсутня (Шейко, 1996). нейтрофил кров імунний лізосомальний

Таким чином, можна припустити, що при формуванні адаптаційного синдрому вплив імунної системи на Хагеман-залежні системи крові здійснюється за допомогою лізосомальних ферментів нейтрофілів.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Дисертація була виконана як частина науково-дослідної роботи по держбюджетній темі № 1: "Роль лізосомального апарату нейтрофільних лейкоцитів у формуванні стрес-синдрому".

Мета та завдання дослідження. Метою цієї роботи було встановлення впливу нейтрофілів на реакцію систем крові залежних, від фактору Хагемана за умов змін імунного статусу організму при дії іммобілізаційного стресу.

У завдання роботи входило - у процесі формування адаптаційного синдрому у відповідь на дію 12-годинної іммобілізації в умовах підвищення та пригнічення імунного статусу організму вивчити: 1 - показники, що характеризують функціональний стан нейтрофілів; 2 - функціональний стан систем, які залежать від фактору Хагемана: згортаючої, фібринолітичної, каллікреїн-кінінової.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше на рівні цілісного організму показано, вплив нейтрофілів на функціональний звязок Хагеман-залежних систем крові і стану системи імунітету при формуванні стрес-синдрому.

Доведено, що за умов змін імунного статусу організму при дії іммобілізації функціональна активність систем, залежних від фактору Хагемана: згортаючої, фібринолітичної, каллікреїн-кінінової, залежить від змін кількості дегранульованих та декатіонізованих нейтрофілів і підвищення активності лізосомального ферменту нейтрофілів - кислої фосфатази у плазмі крові.

На основі одержаних даних висуното положення, що система імунітету виражено впливає на активність згортаючої, фібринолітичної, каллікреїн-кінінової систем крові при дії стрес-фактора неінфекційної природи шляхом активації лізосомального апарату нейтрофілів та підвищення рівня лізосомального ферменту нейтрофілів - кислої фосфатази.

Встановлено, що дія стресорних факторів за умов імуностимуляції супроводжувалась незначною нейтрофілією і обмеженою активацією лізосомального апарату нейтрофілів та Хагеман-залежних систем крові. Стресорний вплив при пригніченні системи імунітету зменшував рівень нейтрофілії і активності Хагеман-залежних систем крові при значній активації лізосомального апарату нейтрофілів. Отримані результати свідчать про важливу роль імунного статусу організму у реалізації захисних антистресорних механізмів.

Практичне значення одержаних результатів. Результати дослідження мають певне теоретичне значення, бо розкривають деякі сторони звязку між системою імунітету та адаптаційними системами організму: згортаючою, фібринолітичною, калікреїн-кініновою за умов формування стрес-синдрому. Вони можуть стати підгрунтям для подальшої розробки проблеми неспецифічних гуморальних механізмів адаптації. Одержані результати також дають пояснення деяким змінам у системах крові при різних станах системи імунітету та використанні препаратів, які на неї впливають.

Ці результати можуть бути використані для пояснення захисно-пристосувальних реакцій при стресі, розробки рекомендацій по оптимізації ходу адаптивної перебудови організму до екстремальних дій, методів фармакологічної корекції згортаючої, фібринолітичної, каллікреїн-кінінової систем крові при зниженні імунітету, дії стрес-факторів тощо.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто проводилася підготовка тварин до експериментів, відбір дослідного матеріалу, вивчення функціональних показників нейтрофілів та Хагеман-залежних систем крові, статистична обробка даних на персональному компютері за допомогою програми Excel 95.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи доповідалися і одержали позитивну оцінку на XV зїзді Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998), на звітніх науково-технічних конференціях Луганського аграрного університету 1998-1999 роках.

Публікації. За матеріалами дослідження надруковано 4 роботи, в т.ч. 3 статті.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, 4 глав, висновків, списку літератури. Загальний обєм 180 сторінок тексту; з них власно тексту 143 сторінки, включаючи 14 таблиць та 36 рисунків. В списку цитованої літератури 365 джерел, в тому числі 138 іноземних авторів.

Основний зміст роботи

Матеріали та методи досліджень

У роботі використано 78 беспорідних статевозрілих кролів обох статей масою 3,45-3,65 кг. В залежності від завдань досліджень тварини були поділені на три групи. Перша, контрольна група, налічувала 22 кроля, яких піддавали іммобілізації. Другу, дослідну групу, склали 22 кроля, у яких іммобілізаційний стрес викликали на фоні підвищення імунного статусу організму. Третя, дослідна група, складалася з 34 кролів, яких іммобілізували за умов пригніченного імунного статусу організму.

12-годинну іммобілізацію тварин на спині використовували як стресор.

Імунний статус організму підвищували вілозеном (Барабой, 1991), а пригнічували - циклофосфаном (Арцимович, 1988).

Тривалість усіх спостережень визначалась часом відновлення повного набору лізосом у нейтрофілах кролів контрольної групи, що становило 14 діб. Кролів дослідних груп додатково обстежували після введення препаратів перед іммобілізацією і вважали ці показники за вихідні дані для цих груп.

У всіх тварин вивчали таки показники: у крові - кількість лейкоцитів в одиниці обєму крові, відносну та абсолютну кількість нейтрофілів в одиниці обєму крові, агрегацію лейкоцитів; у кістковому мозку - кількість мієлокаріоцитів в одиниці обєму кістковомозкової тканини, абсолютну кількість гранулоцитів, у складі яких дифференціювали клітини дозріваючого та проліферуючого пулів (Меньшиков, 1987).

Для характеристики змін функціонального стану нейтрофілів визначали: в нейтрофілах - вміст лізосом (Меньшиков, 1987) та гранул лізосомальних катіонних білків (Лунина, Коваль, 1982); у сироватці крові - активність маркерного лізосомального ферменту кислої фосфатази за методом Боданського (Покровский, 1969).

Функціональний стан згортаючої системи крові оцінювали за силіконовим часом плазми (Балуда, 1980), протромбіновим, кефалін-каоліновим, тромбіновим часом плазми, кількістю фібриногену у ній (Меньшиков, 1987; Иванов, 1991), а фібринолітичноу систему крові - за тривалістю фібринолізу, який залежить від фактора Хагемана (Скипетров, Булочникова, 1987).

Зміни стану каллікреїн-кінінової системи крові оцінювали за скороченням протромбінового часу плазми в тесті "холодова активація каллікреїнового мосту" до та після холодового впливу (Балуда, 1980).

Результати експериментів опрацьовано статистично за методом прямих різниць (Монцевічуте-Ерингене, 1964).

Результати досліджень та їх обговорення

Дослідженнями встановлено, що 12-годинна іммобілізація тварин контрольної групи спричиняє розвиток нейтрофілії впродовж 12 діб з максимальним вмістом нейтрофілів у крові на 4 добу після дії стрес-фактора. Впродовж перших 4 діб після дії іммобілізації збільшення кількості нейтрофілів забезпечувалось інтенсивним надходженням зрілих кістково-мозкових гранулоцитів у кров, про що свідчить зменшення абсолютної кількості клітин дозріваючого пулу у кістковому мозку, в подальшому - внаслідок активації дозріваючого і проліферуючого пулів гранулоцитарного паростка кісткового мозку.

Отримані нами дані співпадають з даними літератури про наслідки стресорного впливу (Селье, 1971; Горизонтов с соавт., 1983; Гольдберг с соавт., 1990; Агафонова, Лунина, 1987) і згідно із сучасними уявленнями є найбільш закономірними проявами стрес-реакції в системі крові і в гемопоезі.

Нами встановлено, що дія стрес-фактора в контрольних тварин викликала не тільки нейтрофілію, а й супроводжується порушенням функціонального стану нейтрофілів, зокрема їх дегрануляцією та декатенізацією. Найбільш виражене зменшення кількості лізосом та гранул лізосомальних катіонних білків у нейтрофілах спостерігалось на 4 добу після дії стресора, що відповідало періоду максимального вияву нейтрофіліяу. Повністю лізосомально-катіонна формула поновлювалася на 14 добу.

Слід відмітити, що зменшення кількості лізосом у циркулюючих нейтрофілах виявлено й іншими авторами при дії різноманітних стресорів (Лунина, Полтавский, 1984; Скрипка, 1986; Абакумова, 1991; Лунина, Вовк, 1993), а також при реалізації фагоцитарних функцій нейтрофілів (Holtzman, 1976).

Результати наших досліджень свідчать, що поряд із дегрануляцією нейтрофілів підвищувалась активність маркерного лізосомального ферменту кислої фосфатази, яку майже не можливо було визначити до дії стресора. Встановлено, що зменшення кількості лізосом та гранул лізосомальних катіонних білків співпадало з підвищенням активності кислої фосфатази в сироватці крові. Найбільш значний рівень кислої фосфатази реєструвався також на 4 постіммобілізаційну добу, коли кількість дегранульованих нейтрофілів була максимальною. Після поновлення набору лізосом активність ферменту знижувалась.

Відомо, що функціональна активність лізосомального апарату визначається властивостями мембран лізосом (Панин, Маянская, 1987). За умов відсутності стану напруги і збереження цілісності мембран ферменти лізосом мають обмежену активність (Табукашвили с соавт., 1991).

За умов стресу покращується проникність лізосомальних мембран нейтрофілів, що супроводжується підвищенням активності лізосомальних ферментів у крові (Лунина, Коваль, 1983; Лунина, Полтавский, 1984; Лунина, Агафонова, 1991). Активація аденілатциклазної системи (Коровкин, 1982), процесів перекисного окислення ліпідів клітинних мембран (Барабой, 1989) внаслідок стресорної дії сприяє підвищенню проникливості мембран і вивільненню гідролітичних ферментів у кров.

Згідно з результатами електронно-мікроскопічних досліджень нашої лабораторії (Коваль с соавт., 1983) зниження лізосом і гранул лізосомальних катіонних білків у нейтрофілах обумовлено виходом їх вмісту в кров шляхом екзоцитозу, тобто виділення лізосомальних ферментів у оточуюче середовище відбувається без ознак цитолізу та зі збереженням життєздатності клітини. За даними ряду авторів (Алмазов и др., 1979; Пигаревский, 1983; Маянский, Маянский, 1989), екзоцитоз називають ще дегрануляцією.

У наших дослідах побічним доказом екзоцитозного шляху надходження ферментів лізосом у кров при дії іммобілізації було збереження повністю дегранульованих нейтрофілів при збільшенні (а не зменшенні) загальної кількості нейтрофілів у периферичній крові.

Імобілізаційний стрес посилював реакцію спонтанної агломерації у тварин контрольної групи, що виявлялось у підвищенні показника агломерації лейкоцитів (ПАЛ) і індексу агломерації лейкоцитів (ІАЛ) впродовж усього постіммобілізаційного періоду. Максимально лейкергичні властивості проявлялися у період найбільшої активності кислої фосфатази - на 4 добу. Роль агрегаційного чинника за цих умов можуть виконувати лізосомальні ферменти, катіонні білки, фібриноген, комплемент (Бережная, 1988; Маянский, 1989; Wautier et al., 1983; Ginis, Tauber, 1990), активність і вміст яких після іммобілізації зростає (Агафонова, Лунина, 1987).

Слід зазначити, що посилення дегрануляції нейтрофілів, вихід у кров лізосомальної кислої фосфатази, підвищення спонтанної агломерації нейтрофілів є проявами активного стану клітини, зокрема її лізосомального апарату (Бережная, 1988)

Дослідами Луніної, Коваля (1983) встановлено переважно активуючий вплив на фактор Хагемана лізосомальних ферментів нейтрофілів порівнянно з такими печінки та мозку.

Згідно з сучасними уявленнями фактор Хагемана є центром активаціі згортаючої, фібрінолітичної та калікреїн-кінінової систем (Баркаган, Кузник, 1990), які обєднані у єдину "систему фактора Хагемана" (Чернух, Гомазков, 1981) і є найважливішими адаптаційними механізмами, що забезпечують підтримку гомеостазу при зміненні умов середовища. Показано (Лунина, Полтавский, 1984; Вовк, 1993), що ступінь активації Хагеман-залежних систем залежить переважно від активності ферментів лізосом нейтрофілів у крові.

У контрольних тварин іммобілізація активувала згортаючу, фібрінолітичну, калікреїн-кінінову системи. Отримані результати про зміни зазначених систем при дії стресора неінфекційної природи співпадають з даними літератури і є основними неспецифічними проявами стресу (Грицюк, 1969; Калишевская, 1982; Гланц, 1989; Лобань-Череда, Новосельцева, 1990; Kluft et al., 1989; Tengborn et al., 1990). Активація досліджуваних систем плазми розвивалась відповідно підвищенню активності кислої фосфатази в крові тварин.

Найбільша активація систем, залежних від фактора Хагемана, спостерігалася в періоди максимальної активності кислої фосфатази в крові - на 4 добу, що ще раз підтверджує залежність процесів згортання, фібрінолізу, кініногенезу при іммобілізації від активності лізосомального апарату нейтрофілів.

Таким чином, у контрольних тварин в період формування адаптаційного синдрому після іммобілізації виявлялися закономірні зміни параметрів Хагеман-залежних систем в період найбільш вираженої активності лізосомальних ферментів нейтрофілів крові.

Результати досліджень, одержані при вивченні впливу іммобілізації на кількість нейтрофілів, стан їх лізосомального апарату та активність Хагеман-залежних систем крові в контрольних кролів стали основою для аналізу змін, що були встановлені у тварин зі зміненим імунним статусом після стресорного впливу.

Введення вілозену, який за даними Барабоя (1991), підвищує імунний статус організму, супроводжувалось нейтрофілією, в наслідок стимуляції гранулоцитопоезу: збільшенням кількості клітин проліферуючого та дозріваючого пулів, що можна пояснити наслідком збільшення кількості Т-хелперів та синтезованого ними інтерлейкіну-3 (Бережная, 1988; Барабой,1991).

На відміну від інтактних тварин з повноцінною лізосомально-катіонною формулою нейтрофілів, тварини з підвищенним імунним статусом організму мали частково або значно декатенізовані клітини, але при цьому кількість лізосом не змінювалось. Згідно даним літератури (Пигаревский,1978), підвищення функціонального стану імунної системи забезпечується вивільненням катіонних білків, які посилюють імунорезистентність організму.

При введенні вілозену в організмі відбуваються гіперкоагуляційні зрушення у згортаючий системі крові, активується каллікреїн-кінінова система і рівень Хагеман-залежного фібринолізу. Вірогідно, пояснити одержані дані можна тим, що саме вілозен підвищує концентрацію циркулюючих імунних комплексів (Шейко, 1996), які здатні виснажувати запаси тучноклітинного гепаріну. В результаті знижується його секреція, зменшується концентрація в крові і покращуються умови для фосфоліпідних молекул фактора III активувати фактор Хагемана (Ефимов, 1998) і тим самим викликати у згаданих системах зміни.

Надходження в кров лізосомальних катіонних білків, підвищення концентрації фібріногену, можливо, і є тими факторами, що призводять до посилення адгезивних властивостей лейкоцитів при підвищенні імунного статусу організму (Wautier et al., 1983; Ginis, Tauber, 1990).

Іммобілізація за умов підвищенного імуноного статусу організму, як і в контролі, збільшувала кількість лейкоцитів і спричиняла розвиток нейтрофілії з максимальним значенням на 4 добу. Але нейтрофілія в цій групі дослідів проявлялась у менш тривалому розвитку (6 діб) і була менш виражена.

Постстресові зміни кількості нейтрофілів у піддослідних тварин були обумовлені надходженням зрілих сегментоядерних нейтрофілів з червоного кісткового мозку в кров впродовж 14 діб. При цьому гранулоцитопоез активувався тільки на 14 добу, тоді як у контролі - на 6 добу і був більш вираженим.

Зниження рівня постіммобілізаційної нейтрофілії та продовження фази мобілізації кістково-мозкового резерву гранулоцитів за умов стимуляції імунної системи, на думку Бережної (1988), Барабоя з співавторами (1991), Шейко (1996), було викликано слідуючим: стресорний вплив за цих умов зменшував кількість Т-хелперів, котрі синтезують інтерлейкін-3 і активують гранулоцитопоез, збільшуючи кількість нейтрофілів в крові. Разом з тим, кількість Т-супресорів мало змінювалась і фізіологічне співвідношення між популяціями Т-лімфоцитів було порушено, що, можливо, й зумовило супресію гранулоцитарного паростка червоного кісткового мозку в постіммобілізаційний період.

При дослідженні стану лізосом та гранул лізосомальних катіонних білків нейтрофілів було встановлено зменшення їх кількості. Спостережувана після іммобілізації дегрануляція та декатеонізація нейтрофілів були менш виражені, ніж у контрольних тварин, з таким же максимальним проявом на 4 добу. На 14 добу кількість лізосом поновилося до вихідного значення, а кількість гранул лізосомальних катіонних білків залишалась зменшенною. У постіммобілізаційному періоді процес декатенізації переважав над процесом дегрануляції.

Як і у контрольних тварин, активність лізосомальної кислої фосфатази в плазмі крові за умов імуностимуляції змінювалась відповідно змінам кількості лізосом у нейтрофілах, тобто ступінь зниження кількості лізосом у піддослідних тварин була меншою, як і активність кислої фосфатази. Максимальна активність лізосомального ферменту реєструвалась у строки, коли дегрануляція та абсолютна кількість дегранульованих нейтрофілів в крові були найбільшими (на 4 добу).

Менш виражена дегрануляція нейтрофілів і менша активність кислої фосфатази за умов підвищенного імунного статусу організму обумовлена впливом вілозену, котрому притаманні антиоксидантні властивості (Барабой с соавт., 1991).

Вірогідно, кисла фосфатаза може частково реалізуватись у самих нейтрофілах при елімінації циркулюючих імунних комплексів шляхом фагоцитозу (Бережная, 1988; Маянский, Маянский, 1989).

За умов зниженного вмісту лізосомальних ферментів в крові тварин із підвищеним імунним статусом організму стресорне підвищення агрегаційної здатності лейкоцитів було менш виражене, але подібне до контролю максимальне збільшення показників агрегації ПАЛ та ІАЛ реєструвалось в період найбільшої активності лізосомальної кислої фосфатази в крові.

За умов імуностимуляції іммобілізація не викликала значної активації Хагеман-залежних систем крові, як це було у контрольних тварин, що могло бути обумовлено меншою активністю лізосомальної кислої фосфатази. Зміни систем гемостазу та кініногенезу у тварин цієї групи відбувались подібно до контролю, але мали деякі особливості.

Першої доби після дії стресора у піддослідних тварин знижувалась активність Хагеман-залежних систем крові, яке співпадало зі зменшенням у цей час кількості як Т-, так і В-лімфоцитів (Шейко, 1996), котрі впливають на гемокоагуляцію і фібриноліз (Кузник, Цыбиков, 1974; 1989).

Активація Хагеман-залежних систем крові при імуностимуляції спостерігалась у більш пізні строки - на 4 добу (у контрольних тварин такі зміни відбувались на 1 добу), була менш тривалою і менш інтенсивною. Проте, як і в контролі максимальний прояв припадав на 4 добу експерименту, що відповідало часу максимального зменшення кількості лізосом у нейтрофілах та найбільшої активності кислої фосфатази.

Слід відзначити, що за умов підвищеного імунного статусу організму спостерігається деяка невідповідність між відновленням параметрів гемостазу, фібринолізу і кініногенезу та показника активності кислої фосфатази. Незважаючи на те, що рівень активності кислої фосфатази до нульових значень знижувався тільки на 14 добу, відновлення показників Хагеман-залежних систем крові відбувалось на 8 добу, а в подальшому спостерігалось зменшення функційної активності систем. Ці зміни, можливо, відбувались під впливом Т- та В-лімфоцитів (Кузник, Цыбиков, 1974; 1989), коли активність кислої фосфатази була незначною.

Циклофосфан, котрий пригнічує імунний статус організму, збільшував в периферичній крові відносну кількість нейтрофілів, що є наслідком зменшення Т- та В-лімфоцитів на 40-50% (Арцимович,1988). Гранулоцитопоез при цьому не змінювався.

У тварин за умов імунодефіциту спостерігалась декатіонізація нейтрофілів, що свідчить про компенсацію захісних здатностей організму в умовах змін імунокомпетентних клітин (Пигаревский, 1978).

Вивільнення катіонних білків, котрі посилюють лейкергічну здатність лейкоцитів (Berliner et al., 1987), можливо, і підвищило адгезивні властивості лейкоцитів.

Імунодефіцит змінював стан систем залежних від фактора Хагемана, зменшуючи активність згортаючої та каллікреїн-кінінової систем крові і активацію фібринолітичної системи. Після іммобілізації у тварин з імунодефіцитом, як і в контрольних тварин, спостерігався розвиток лейкоцитозу, обумовлений розвитком нейтрофілії, з найбільшим значенням на 4 добу. Кількість нейтрофілів поверталась до вихідних значень на 14 добу після іммобілізації. При цьому ступінь нейтрофілії впродовж досліджень була меншою, ніж у контролі .

За цих умов нейтрофілія була зумовлена гранулоцитами червоного кісткового мозку. Проте, активації мієлопоєзу в ході експерименту не відмічено. Обмежену постіммобілізаційну активацію гранулоцитопоєзу можна повязати з тим, що циклофосфан зменшує число Т-хелперів, які здатні, виділяючи інтерлейкін-3, стимулювати гранулоцитопоез (Арцимович,1988; Наполов, Борисов, 1991).

Відсутність постстресорної активації гранулоцитопоезу, і як зменшення загальної кількості нейтрофілів у периферічній крові тварин з пригніченним імунним статусом організму, ймовірно, обумовлено катаболічним ефектом циклофосфану на процеси поділу, росту, дозрівання клітин, у тому числі й кістково-мозкових (Козинец с соавт., 1986; Наполов, Борисов, 1991). Відомо, що циклофосфан змінює функції тимуса, який через Т-лімфоцити впливає на червоний кістковий мозок (Дыгай, Кириенкова, 1986; Гольдберг, Дыгай, 1989).

Під час імунодефіциту, аналогічно контролю, спостерігалося постіммобілізаційне зменшення кількості лізосом та гранул лізосомальних катіонних білків у нейтрофілах та підвищення активності лізосомальної кислої фосфатази з максимальним рівнем на 4 добу. Впродовж всього експерименту рівень дегрануляції залишався вищим, а рівень декатеонізації й кислої фосфатази нижчим контрольних значень. У кролів цієї групи відмічена невідповідність між ступенем дегрануляції нейтрофілів і активністю кислої фосфатази: ступінь дегрануляції вищий, а активність ферменту менша, ніж у контролі. Можливо, кисла фосфатаза частково реалізувалась у самих нейтрофілах на елімінацію циркулюючих імунних комплексів.

Агрегаційна здатність лейкоцитів після дії стресора у кролів з порушенним імунним статусом змінювалась відповідно з динамікою активності кислої фосфатази в крові. Рівень ПАЛ був вищим, ніж контрольний, що, ймовірно, спричинено більшим рівнем вмісту в крові лізосомальних катіонних білків. При цьому рівень ІАЛ, у порівнянні з контрольним був нижче.

У тварин з імунодефіцитом в постіммобілізаційний період знижувалась активність Хагеман-залежних систем, не відновлювались показники наприкінці експерименту і були меншими показників згортання, кініногенезу й фібринолізу порівняно з контрольними тваринами. Період найбільшої функціональної активності Хагеман-залежних систем крові спостерігався з 4 до 14 доби та відповідав строкам максимальної концентрації лізосомальних ферментів у сироватці крові. Більш тривалу й менш інтенсивну активацію досліджуваних систем після діі стресора можна пояснити встановленою у нашому дослідженні відповідною зміною активності лізосомальних ферментів у сироватці крові.

З літератури (Шейко, 1996) відомо, що першої доби після іммобілізації за умов іммунодефіциту знижується кількость циркулюючих іммунних комплексів, які здатні активувати Хагеман-залежні системи (Ефремов, 1998). Можливо, це й впливає на активність Хагеман-залежних систем. Надалі підвищується рівень активності кислої фосфатази, що і спричиняє підвищення активності досліджуваних систем.

Результати досліджень свідчать, що 12-годинна іммобілізація викликала як у тварин з імуностимуляцією, так і з імунодефіцитом однотипні реакції, які можуть призводити до "різноспрямованих" станів організму. Іммобілізаційний вплив викликав у всіх піддослідних тварин нейтрофілію, обумовлену надходженням зрілих гранулоцитів з червоного кісткового мозку.

Формування стрес-синдрому супроводжувалось також і активацією лізосомального апарату нейтрофілів, включаючи дегрануляцію, декатенізацію та підвищення активності в плазмі крові маркерного лізосомального ферменту нейтрофілів кислої фосфатази. При цьому рівень підвищення активності кислої фосфатази відповідав ступеню функціональної напруженості нейтрофілів.

Зміна лейкергичних властивостей лейкоцитів крові була обумовлена стресорним підвищенням агрегаційних чинників (лізосомальних катіонних білків, фібриногену), що було показано у наших дослідах.

У тварин зі зміненим імунним статусом організму (підвищення чи зниження) після діі стресора встановлена залежність Хагеман-залежних систем крові від функціонального стану нейтрофілів.

Відомо, що в організмі існує рівновага між згортаючою та фібринолітичною системами крові. Різноспрямовані зміни систем гемостазу при імунодефіциті порушували цей баланс, тоді як іммуностимуляція незначно їх змінювала і не сприяла виникненню патологічних станів (Балуда, 1980; Грицюк, 1969; 1983).

У літературі (Балуда, 1980; Грицюк, 1969; 1983) підвищення активності згортаючої та фібринолітичної систем крові розглядаються або як прояв реакції напруги, яка виникає у відповідь на дію надзвичайного подразника і захищає організм, або як один із важливих чинників виникнення патології систем гемостазу.

Таким чином, встановлені з обліком доіммобілізаційних змін, зрушення кількості нейтрофілів, їх лізосом та гранул, систем, залежних від фактора Хагемана свідчать про послаблення адаптаційних можливостей організму й можливість виникнення патологічних станів за умов імунодепресії. Навпаки, імуностимуляція організму сприяла "захисту організму" і викликала його меншу адаптаційну напругу.

Одержані дані свідчать, що нормальний функціональний стан імунної системи є необхідною умовою при формуванні стрес-синдрому. При цьому активність Хагеман-залежних систем крові залежить від вихідного стану імунної системи організму, регуляторний механізм котрої реалізується через зміни функціонального стану нейтрофілів, зокрема, реакції лізосомального апарату. Таким чином, нами встановлений новий, раніш не відомий механізм імунної регуляції гемостазу та кініногенезу.

Слід відмітити, що при формуванні стрес-синдрому симпатична нервова система (Лунина, Вовк; 1992), гіпоталамо-гіпофізарно-адренокортикальна система (Лунина, Чехов, 1992; Чехов, 1993), щитовидна залоза (Лунина, Гончар, 1995), підшлункова залоза (Лунина, Можаева, 1997), змінюючи реакцію лізосомального апарату нейтрофілів також впливають на активність фактора Хагемана і беруть участь у регуляції гуморальних функцій організму. Це дозволяє припустити, що поряд із безпосереднім впливом на хід адаптивних процесів, вплив системи імунітету опосередковується і через змінив системі нейрогуморальної регуляції.

Висновки

Іммобілізація при підвищенні імунного статусу організму супроводжувалась незначною нейтрофілією і обмеженою активацією лізосомального апарату нейтрофільних лейкоцитів. Активність лізосомальної кислої фосфатази відповідала рівню дегрануляції нейтрофілів.

Іммобілізаційний вплив за умов пригнічення імунного статусу організму призводив до розвитку нейтрофілії, менш інтенсивної та більш тривалої, порівняно з такою же в контролі, і значній активації лізосомального апарату нейтрофілів.

Вихід лізосомальних ферментів нейтрофілів у кров визначався функціональним станом імунної системи, її впливом на кількість нейтрофілів, міру їх дегрануляції і декатенізації.

Лізосомальні ферменти нейтрофілів опосередковано через фактор Хагемана прискорювали згортання, фібриноліз, кініногенез. Міра активації Хагеман-залежних систем крові залежала від вмісту лізосомальних ферментів нейтрофілів у сироватці крові.

Імунна система при формуванні адаптаційного синдрому визначає активність згортаючої, фібрінолітичної, каллікреїн-кінінової систем крові, при цьому її вплив, поряд з іншими механізмами, реалізується за участю нейтрофілів.

Від вихідного функціонального стану імунної системи залежить формування стрес-синдрому, про що свідчить зниження адаптивних можливостей Хагеман-залежних систем крові при імунодефіциті та їх підвищення при імуностимуляції.

Результати наших досліджень заслуговують бути теоретичним підгрунтям для пояснення захисно-пристосувальних реакцій при стресі та деяких змін в системах крові при різних станах системи імунітету і використанні при розробці рекомендацій по оптимізації перебігу адаптивної перебудови організму в екстремальних умовах. Крім того, результати обгрунтовують використання препаратів, які впливають на імунну систему та розробку методів фармакологічної корекції згортаючої, фібринолітичної, каллікреїн-кінінової систем крові при зниженні імунітету, дії стрес-факторів на організм.

Список опублікованих робіт за темою дисертації

1. Шейко В.И., Гарская Н.А. Гранулоцитарная и Хагеман-зависимая системы крови при стрессе в условиях иммуностимуляции // Збірник наукових праць Луганского сільськогосподарського інституту. Сер. Біологічні науки. - 1998. - № 2 (6). - С. 67-70.

2. Гарская Н.А. Зависимость адаптационных реакций систем крови от состояния иммунорезистентности организма // Збірник наукових праць Луганського державного аграрного університету (Луганского сільськогосподарського інституту). Біологічні науки. - 1999. - № 4 (11). -С. 107-109.

3. Гарська Н.О., Луніна Н.В. Зміни функціонального стану лізосомального апарату нейтрофільних лейкоцитів та Хагеман-залежних систем крові при формуванні стрес-синдрому в умовах змін імунорезистентності організму // Вісник проблем біології та медицини. - 2000. - № 1. -С.81-86.

4. Луніна Н.В., Гарська Н.О. Вплив підвищення імунореактивності організму на стан Хагеман-залежних систем крові за умов іммобілізаційного стресу // Матеріали XV зїзду українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998). - Фізіологічний журнал. -1998. - Т. 44, № 3. - С. 191-192.

Размещено на Allbest.ru

...