Нейроаутоімунні реакції при дії малих доз опромінення на організм

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

НЕЙРОАУТОІМУННІ РЕАКЦІЇ ПРИ ДІЇ МАЛИХ ДОЗ ОПРОМІНЕННЯ НА ОРГАНІЗМ

14.03.08- імунологія та алергологія

ЛЮБИЧ ЛАРИСА ДМИТРІВНА

Київ 2000



УДК: 618.8 : 612.07.1 : 614.876 : 576.75

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті нейрохірургії ім. акад.А.П. Ромоданова АМН України.

Науковий керівник:

доктор медичних наук, професор, засл. діяч науки і техніки України Лісяний Микола Іванович Інститут нейрохірургії ім. акад.А.П. Ромоданова АМН України, керівник лабораторії нейроімунології

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Бичкова Ніна Григорівна НДЛЦ НМУ ім.О.О. Богомольця МОЗ України, головний науковий співробітник лабораторії клінічної імунології

доктор медичних наук, професор Мельников Олег Феодосійович Інститут отоларингології ім. О.С. Коломійченка МОЗ України, керівник лабораторії патофізіології та імунології

Провідна установа:

Інститут фтизіатрії та пульмонології ім.Ф.Г. Яновського АМН України, лабораторія імунології (м. Київ)

Захист дисертації відбудеться “17 ” лютого 2000 р. о 13-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.003.02 Національного медичного університету ім.О.О. Богомольця МОЗ України (Київ-23, вул. Мечникова,1, Міська клінічна лікарня № 14, корпус № 2).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету ім.О.О. Богомольця МОЗ України (Київ-57, вул.Зоологічна,3).

Автореферат розісланий “17“ січня 2000 року

Вчений секретар Спеціалізованої вченої ради доктор медичних наук Свирид С.Г.

реакція нейроаутоімунна опромінення радіаційний



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Велика частота та тяжкість перебігу пострадіаційних уражень головного мозку, енцефалопатії, психічні та судинні розлади у ліквідаторів аварії на ЧАЕС та серед населення контрольованих територій вимагають вивчення механізмів розвитку цієї патології [Нягу А.И., 1994; Нягу А.И., Логановский К.Н., 1992;1997; Степаненко І.В., 1998].

Вивчення дії малих доз радiацiйного опромiнення на ЦНС є однiєю з важливих проблем радіаційної медицини та бiологiї [Руднєв М.І., 1997; Нягу А.И., Логановский К.Н., 1997; Зозуля Ю.П., 1998].

На даний час немає єдиного погляду щодо впливу радіаційних факторів на нервову систему. Це зумовлює пiдвищену увагу широкого кола дослiдникiв до питань патогенезу та клiнiки, дiагностики i прогнозу радіаційних уражень ЦНС, лiкування i реабiлiтацiї хворих, що зазнали дiї iонiзуючого опромiнення [Винницький О.Р., 1993; Талько В.В., 1993; Самбур М.Б., 1994; Мельников О.Ф. і співавт., 1996;Чумак А.А., 1996;1998; Крижанівська Л.О. і співавт., 1997].

Накопиченi за досить великий перiод спостереження і гіпотези щодо можливої участі аутоімунних реакцій до антигенів ЦНС в патогенезі нервових i психiчних розладiв є основою для дослiджень в цьому напрямку. Значення нейроаутоiмунних реакцій у розвитку променевого ушкодження мозку досить обгрунтоване в цілому [Лісяний М.І. і співавт., 1993; 1997; 1998], але трактовка окремої ролi аутоiмунних реакцiй в патогенезi нервових i психiчних розладів, а особливо, їх зв'язок iз мірою променевого ушкодження головного мозку залишається предметом дискусiй. Незважаючи на досить аргументовані припущення щодо причетності аутоімунних реакцiй до патогенезу уражень ЦНС, деякi сторони цієї проблеми залишаються мало вивченими.

Безпосередньо визначити ступiнь імунозалежних морфо-структурних порушень головного мозку в клiнiчних умовах неможливо, i лише за непрямими даними, зокрема, специфічністю антитіл до нейроантигенів i вираженістю аутоiмунних реакцiй, можна робити висновки про наявнiсть пошкодження клiтинних елементiв головного мозку. Використання нейроспецифічних бiлкiв (НСБ) як антигенiв в iмунологiчних тестах дозволяє визначити не тiльки частоту та iнтенсивнiсть аутоiмунних реакцiй, а i їх направленiсть до певних клiтинних елементiв нервової тканини.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є частиною комплексної теми досліджень “Розробка системи заходів щодо профілактики та лікування осіб, які постраждали внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС”(шифр 6/3-96, № д.р.- 0196 U010101) на замовлення Мінчорнобиля України.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи: визначення особливостей розвитку гуморальних нейроаутоімунних реакцій в експерименті та клініці при ураженні організму малими дозами внутрішнього та зовнішнього радіаційного опромінення та встановлення їх патогенетичного та діагностичного значення при радіаційному пошкодженні ЦНС.

Завдання дослідження: 1. Дослiдити направленість та терміни виникнення нейроспецифічних аутоімунних реакцій в експериментi при внутрішньому та зовнiшньому радiацiйному опромiненнi.

2. Визначити частоту виникнення аутоiмунних реакцій до НСБ у експериментальних тварин при внутрішньому та зовнішньому впливi iонiзуючої радiацiї.

3. Дослiдити вмiст НСБ (ОБМ і НСЄ) у сироватцi кровi експериментальних тварин при внутрiшньому та зовнішньому радiацiйному опромiненнi.

4. Визначити вміст і специфічність аутоантитіл та імунних комплексів в сироватці крові, як показників аутоiмунного процесу до антигенів ЦНС, у осiб, що зазнали радiацiйного опромiнення, та оцiнити можливість їх практичного використання в клінічній роботі.

Наукова новизна отриманих результатів:

1. Показано, що введення в організм експериментальних тварин радіонуклідів призводить до розвитку нейроаутоімунного процесу, що може свідчити про органічне ураження головного мозку.

2. Доведено, що поява нейроспецифічних антитіл має етапну закономірність: першими (вже через 1 місяць) виявляються антитіла до протеїнів S-100 i НСЄ, тоді як антитіла до ОБМ починають виявлятись через 3-6 місяців внутрішнього опромінення.

3. Вперше встановлена принципова різниця у характері наслідків внутрішнього та зовнішнього опромінення: при внутрiшньому - поступовий розвиток аутоiмунних реакцiй; при зовнiшньому - термiновий швидкий розвиток.

4. Вперше в експериментальних дослідженнях показано, що внутрішнє опромінення викликає вихід нейроантигенів за межі гематоенцефалічного бар'єру (ГЕБ). В крові тварин визначаються підвищені рівні нейроантигенів (ОБМ та НСЄ) уже через 1 місяць внутрішнього опромінення, що свідчить про розвиток деструктивних процесів у мозку під дією іонізуючої радіації.

5. Показано згасання аутоiмунних реакцiй пiсля припинення дiї на органiзм радiацiйних факторiв, проте у частини тварин продовжують реєструватись аутоантитіла до НСБ, що вказує на можливість існування імунопатологічного процесу в ЦНС у віддалені після опромінення терміни.

6. Вперше встановлено різні імунологічні варіанти перебігу післярадіаційної енцефалопатії у хворих, пов'язані із переважанням певного типу імунної відповіді: гуморальний, клітинний, імунокомплексний та їх поєднання.

Практичне значення одержаних результатів.

1. Поглиблено i розширено уявлення про динамiку аутоiмунних реакцiй при радiацiйному пошкодженнi головного мозку, про їх частоту i iнтенсивнiсть при рiзних видах опромiнення та при рiзних ступенях післярадiацiйної енцефалопатiї.

2. Визначення інтенсивності та спрямованості нейроаутоімунних реакцій, а також рівнів нейроантигенів в крові може свідчити як про наявність органічного пошкодження ЦНС, так і про їх патогенетичну роль.

3. Встановлення певної залежності мiж характером, тяжкiстю ураження головного мозку i спрямованiстю аутоiмунних реакцiй є основою для створення діагностичних критеріїв в клініці.

4. Виявлено різні форми імунних розладів при післярадiацiйному ураженні нервової системи (пов'язанi з високими i низькими рiвнями аутоантитiл та змінами загального імунітету), які необхідно враховувати при оцінці особливостей перебiгу захворювання i лiкуваннi цих хворих.

5. Запропоновано комплекс імунологічних методів, використання якого дасть змогу встановити наявність, спрямованість аутоімунних реакцій до певних структур та клітинних популяцій головного мозку, характер розвитку аутоімунної відповіді при післярадіаційній енцефалопатії.

Особистий внесок здобувача. Особистий внесок автора полягав у вивченні та аналізі даних літератури за темою роботи, виборі і опрацюванні методик дослідження. Автор самостійно провела імуноферментні та імунологічні дослідження, систематизувала отримані результати, провела їх аналіз та математичну обробку. Спільно із співробітниками лабораторії нейроімунології провела дослідження проліферативної активності лімфоцитів периферичної крові, адгезивної здатності нейтрофілів, цитотоксичної активності фактору некрозу пухлин. Отримання нейроантигену автором було проведено спільно із співробітниками відділу молекулярної імунології Інституту біохімії ім.А.В.Палладіна АН України *.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, що включені до дисертації, викладено в доповідях на 3-му симпозіумі “Діагностика та профілактика негативних наслідків радіації” ( Київ, 16-17 грудня 1997 р.), засіданні міського товариства імунологів (Київ, 30 січня 1998 р.), II з'їзді нейрохірургів України ( Одеса, 14-18 вересня 1998 р.), на засіданні лабораторії нейроімунології Інституту нейрохірургії ім.акад. А.П.Ромоданова АМН України (1 грудня 1998 р.), на розширеному засіданні Вченої ради Інституту нейрохірургії ім.акад. А.П.Ромоданова АМН України сумісно з кафедрами нейрохірургії КМАПО і НМУ (4 грудня 1998 р.).

* - автор виражає слова щирої подяки за допомогу в спільних дослідженнях ст.н.с. вищеназваного відділу к.б.н. Бережному Г.А.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 16 робіт, з них 1 є складовою частиною монографії, 2 журнальних статті, 13 - надруковані в матеріалах і тезах конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Основний текст дисертації викладено на 136 сторінках машинопису. Робота складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів досліджень, трьох розділів власних досліджень, заключення та висновків. Список літератури містить 328 джерел, в тому числі 85 закордонних. Робота ілюстрована 21 таблицею, 14 рисунками і 1 схемою.



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Матеріалом експериментальних досліджень слугувала сироватка крові 148 тварин (білих щурів), на яких досліджено наслідки дії зовнішнього та внутрішнього радіаційного впливу на головний мозок тварин. З них 45 підлягали зовнішньому, 48 - внутрішньому опроміненню, 68 тварин були контрольними і не підлягали опроміненню.

I. Внутрішнє опромінення моделювалося шляхом щодобового введення в харчовий раціон тварин радіонукліду (цезію-137) у дозі 600 Бк, що у перерахунку на щура приблизно відповідає десятикратній допустимій дозі цезію-137 у людини для добового вживання у складі харчових продуктів та води згідно з нормами радіаційної безпеки, тобто еквівалентна кількість нукліду може потрапляти в організм людини з продуктами харчування, водою та пилом при проживанні чи роботі у зоні радіоактивного забруднення. Дослідження проводились через 1,3,6,9 місяців від початку експерименту та через 3 місяці після припинення 6-ти місячного строку вживання тваринами радіонукліду (отримані тваринами дози опромінення наведено у табл.1).

II. Модель зовнішнього радіаційного впливу вивчалась у 4-х групах тварин: 1 та 2 група були піддані одноразовому рентгенівському опроміненню у дозах 0,5 та 2 Гр відповідно з наступним дослідженням цих тварин через 7, 14 діб, 6 та 9 місяців після опромінення;

- 3 група тварин була піддана фракціонованому загальному рентгенівському опроміненню, що проводилось протягом 1 місяця, за який тварини отримували загальну сумарну дозу 2 Гр;

- 4 група тварин була піддана одноразовому зовнішньому локальному рентгенівському опроміненню голови дозою 2 Гр.

Зовнішнє опромінення тварин виконувалось на рентгенівському апараті РУМ-17 при напрузі 180 кV, силі струму 10мА, з фільтрами 0,5 мм Сu +1,0 мм Аl на відстані 40 см. Потужність дози 48,5 Р/хв. Експозиція: 0,5 Гр -60 сек, 2 Гр - 240 сек.

В сироватцi кровi експериментальних тварин всіх серiй вивчали гуморальні аутоімунні реакції за вмiстом аутоантитіл до нейроспецифічних білків (НСБ): основного бiлка мiєлiну (ОБМ), маркера глiї S-100 та нейронспецифiчної єнолази (НСЄ) методом твердофазного IФА [Черенько Т.М., 1989], а також наявнiсть циркулюючого в кровi основного бiлка мiєлiну [Черенько Т.М., 1989] та НСЄ (за допомогою набору реактивів для кількісного імуноферментного аналізу НСЄ ”NSE EIA <DIAplus>” виробництва концерну “Ф.Хоффман-Ля Рош і К”, Базель, Швейцарія), що дозволяло судити про направленість аутоімунних реакцій до різних структур клітин головного мозку.

Нейроспецифічні білки виділяли з телячого головного мозку: ОБМ - за модифікацією Палладіна А.В. і співавт. (1970), S-100 і НСЄ - за методом Бережного Г.А. (1978).

Матеріалом лабораторно-клінічних досліджень слугували сироватки 139 осіб, що зазнали впливу радіаційного опромінення під час ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС і знаходились на лікуванні у КНДІ нейрохірургії у 1994-97рр. із діагнозом післярадіаційна енцефалопатія (ПЕП). Контрольна група сформована із 75 здорових осіб - донорів крові Київської станції переливання крові. Всі хворі були середнього віку (35-45 років), переважно чоловіки, практично здорові до аварії, про що свідчила медична документація. Доза опромінення, отримана хворими, не перевищувала 100 Бер.

В сироватках зазначених хворих на ПЕП визначали аутоантитіла до нейроспецифічних білків ОБМ, НСЄ, S-100 [Черенько Т.М., 1989], рiвень НСЄ (за допомогою набору реактивів для кількісного імуноферментного аналізу НСЄ ”NSE EIA <DIAplus>”), концентрацiю і розмiр циркулюючих iмунних комплексiв (IК) [Стручков Г.В.і співавт., 1985; Косик О.Г., 1991], кiлькiсть НСЄ у складi IК, рiвень природного iнгiбуючого фактору [Журавлева Н.В., Родосская Н.К., 1988], цитотоксичну активнiсть фактору некрозу пухлин (ФНП) [Рахмилевич А.Л. та ін., 1989], титри антипротейних, антилептоспірозних та антикірьових антитіл [Назарчук Л.В., 1994]. Рiвень клiтинної сенсибiлiзацiї оцiнювали: за допомогою РБТЛ [Чернушенко Є.В. і співавт., 1978] у присутностi НСЄ та ОБМ, реакцiї iнгiбiцii адгезiї нейтрофiлiв у присутностi ОБМ, НСЄ, S-100 [Бутаков А.А. і співавт., 1991], за рiвнем цитотоксичної активностi ФНП у супернатантах лiмфоцитiв, стимульованих ЛПС i ФГА [Рахмилевич А.Л. та ін., 1989].

Cтатистичну обробку отриманих результатів досліджень проводили із застосуванням критерію Стьюдента та непараметричного критерію Фішера згідно з рекомендаціями [Гублер Е.В., 1978]. Графіки виконані за допомогою пакета програм Microsoft exel.



РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

При хронічному внутрішньому опроміненні у сироватці крові тварин виявлялись антитіла до нейроспецифічних білків, що свідчить про розвиток аутоімунних реакцій до антигенів мозку. Рівень аутоантитіл до S-100 і NSE зростав поступово з 1-го по 9-й місяць спостереження, по мірі збільшення дози радіаційного навантаження, тоді як аутоантитіла до ОБМ з'являлись пізніше, через 3 місяці після початку опромінення (табл.1). Достовірне підвищення аутоантитіл до нейроантигенів зареєстровано на 3 місяці опромінення до білка S-100, а до маркерів мієліну та нейронів - на 9 місяці опромінення.

На підставі того, що в ранні строки (1 місяць) аутоантитіла виявляються не до всіх використаних антигенів, можна припустити, що аутоiмуннi реакцiї включаються поетапно до рiзних структур мозку. Це може свідчити про стадійність ураження головного мозку при дії малих доз внутрішнього опромінення.

Таблиця 1 Рівень аутоантитіл до НСБ у сироватці крові щурів у різні строки ендогенного впливу іонізуючої радіації

№	Термін опромінення	Доза опромінення	Аутоантитіла до НСБ (M+m), ум.од. ОБМ S-100 НСЄ
1 2 3 4 5 6	1 міс. n=10 3 міс. n=13 6 міс. n=12 9 міс. n=7 6 міс.+3 міс. перерви n=6 контроль (без опромінення) n=32	0,3 сГр 1,0 сГр 2,1 сГр 3,0 сГр 2,1 сГр _	24.19+0.73 28.32+ 1.07 25.75+1.06 36.15+4.11 * 28.38+1.27 25.59+1.38	9.47+0.27 10.21+0.62 # 10.88+0.44 # 9.27+0.64 7.48+0.45 8.84+0.57	12.68+ 0.51 12.16+0.17 13.00+0.35 14.40+0.97 *# 10.58+0.48 10.84+1.20

Для більш повного уявлення про уражаючий вплив радіації на структури головного мозку було проведено визначення вмісту в сироватці крові нейроспецифічних антигенів (табл.2). Через 1 місяць опромінення в крові визначався найбільший вміст ОБМ - 258 нг/мл ( що в сотні разів перевищував норму). В більш пізні терміни рівень ОБМ знижувався і тримався в межах 100- 123 нг/мл, що в 3-5 разів вище норми.

Отримані дані можна співставити з рівнем аутоантитіл до ОБМ. В ранні терміни спостереження (1 місяць) в крові тварин аутоантитіла до ОБМ не виявлялись і саме в цей період рівень ОБМ в крові опромінених тварин був найвищим. Через 3 та 6 місяців опромінення рівень ОБМ поступово достовірно знижувався (і становив (111,00+8,76)нг/мл та (95,86+10,33)нг/мл відповідно). На нашу думку, зниження вмісту ОБМ пояснюється тим, що в більш пізні строки в крові з'являються аутоантитіла, які зв'язують та виводять аутоантигени із циркуляції і, таким чином, зменшують їх вміст у крові. Не виключено, що в ранні строки спостереження (протягом першого місяця) радіонукліди найбільш інтенсивно пошкоджують нервові клітини, що містять мієлінові оболонки.

Рівень іншого нейроспецифічного антигену - НСЄ- в крові дослідних тварин поступово зростав з 6-го місяця хронічного опромінення і досягав максимуму через 9 місяців опромінення.

Таблиця 2 Рівень НСБ у сироватці крові щурів у різні строки ендогенного впливу іонізуючої радіації, нг/мл

№	Терміни впливу	Вміст НСЄ	Вміст ОБМ
1 2 3 4 5	1 міс. 3 міс. 6 міс. 9 міс. 6 міс.+ 3 міс перерви	1.17+0.77 2.00 + 0.95 * 4.67 + 1.89 8.50 + 2.23 * # ^ 3.25 + 0.65	258.00 + 11.40 ^ # 111.00 + 8.80 ^ # 95.90 + 10.30 ^ # 122.80 + 12.50 ^ # 35.00 + 15.30
6	контроль	2.50 + 0.61	16.00 + 3.60



При дослідженні гуморальної аутоімунної відповіді підвищення рівнів аутоантитіл до нейроантигенів зареєстровано у 50-80 % тварин. У значної частини тварин (30-50%), особливо в перші 3 місяці опромінення, рівні аутоантитіл не відрізнялись від таких у інтактних тварин. Розглядаючи причини вiдсутностi аутоантитіл в кровi деяких тварин, можна зробити такі припущення. 1. Аутоантитіла практично повнiстю зв'язанi циркулюючими в кровi антигенами або аутоантитіла не продукуються через пригнiчення iмунної системи. 2. Iснує клiтинний чи гуморальний iнгiбiтор, що гальмує розвиток iмунної вiдповiдi, природу якого ще необхiдно вивчити.

Важливим питанням дії малих доз опромінення та розвитку аутоімунних реакцій є проблема затухання останніх при припиненні дії опромінення. При дослідженні групи тварин, що підлягали 6-місячному внутрішньому опроміненню, а наступні 3 місяці не отримували ізотоп Cs-137, встановлено, що після 3-місячної перерви рівень аутоантитіл до нейроантигенів та рівень ОБМ та НСЄ у крові знижувались практично до рівня інтактних тварин, що свідчить про затухання аутоімунної відповіді. Проте необхідно відмітити, що близько третини піддослідних тварин мали ще підвищені рівні аутоантитіл до ОБМ, що свідчить про неоднакову швидкість затухання аутоімунної відповіді до різних нейроантигенів.

Таким чином, експериментальні дані свідчать, що при внутрішньому опроміненні малими дозами виникає радіаційне пошкодження ЦНС та розвиваються аутоімунні реакції, які мають прогресуючу тенденцію в залежності від терміну та дози опромінення. При припиненні дії малих доз опромінення через певний час (в наших дослідах через 3 місяці) відмічається зменшення рівня аутоантигенів у крові та зниження рівнів аутоантитіл, що може свідчити про певне призупинення радіаційного ураження головного мозку та затухання аутоімунних реакцій.

При зовнішньому одноразовому загальному радіаційному опроміненні дозами 0,5 і 2 Гр виявляються дещо відмінні закономірності продукції антитіл до всіх трьох антигенів мозку. Найбільший рівень антитіл до нейроспецифічних білків реєструється на 7 день після радіаційного навантаження і виявляється у 60-100 % тварин. Причому, якщо підвищення титру антитіл до ОБМ та НСЄ було незначним, то рівні аутоантитіл до S-100 достовірно перевищували контрольний діапазон. Через 2 тижні рівні аутоантитіл до нейроантигенів S-100 та НСЄ знижувались майже до контрольних величин, хоча у 20-40 % тварин реєструвались дещо підвищені титри аутоантитіл. Таке зниження рівня реєстрованих аутоантитіл через 2 тижні після опромінення пояснюється, певно, тим, що у цей період особливо активно відбувається пошкодження клітин головного мозку, масивний вихід нейроантигенів у кров, які зв'язують циркулюючі нейроаутоантитіла, і тому аутоантитіла до НСБ не реєструються у сироватці крові тварин. Це припущення підтверджується зареєстрованим нами підвищенням вмісту нейроспецифічного антигену - ОБМ- в сироватці крові експериментальних тварин при зовнішньому опроміненні в дозах 0,5 та 2 Гр (табл.3), що в сотні разів перевищує середньофізіологічний. Максимальної концентрації рівень ОБМ досягає через два тижні після радіаційного впливу, причому зростання вмісту вказаного нейроантигену більш виражене при дозі опромінення 2 Гр, що свідчить про особливу активність деструктивних процесів у мозку в цей період.

У віддалені строки (6 та 9 місяців після радіаційного опромінення) підвищений рівень аутоантитіл виявлено у 40-60 % тварин, що може свідчити про хронізацію аутоімунного процесу. Таким чином, можна заключити, що виявлені зміни аутоантитілоутворення до НСБ зумовлені, з одного боку, деструктивними процесами в клітинах головного мозку під дією зовнішнього загального опромінення малими дозами, виходом нейроантигенів в кров і ініціацією аутоімунного процесу, наступним синтезом нейроаутоантитіл; а з другого боку, безпосередніми змінами в іммунній системі під дією опромінення.



Таблиця 3 Рівень основного білка мієліну у сироватці крові щурів при зовнішньому рентгенівському опроміненні, нг/мл

№	Вид опромінення	Доза	Термін впливу	Групи тварин дослідна контрольна
1	зовнішнє одноразове загальне	0,5 Гр	7 діб 14 діб 6 міс.	616.70+277.80* 820.00+336.00* 666.70+177.80*	0.10 + 0.05 0.10 + 0.05 16.20+8.10
2	зовнішнє одноразове загальне	2,0 Гр	7 діб 14 діб 9 міс.	800.00+113.30* 1300.00+610.00* 480.00+214.00*	0.10 + 0.05 0.10 + 0.05 16.00+2.60
3	зовнішнє фракціоноване загальне	2,0 Гр	30 діб	168.80+101.2	14.75 + 6.00
4	зовнішнє однораз. локальне	2,0 Гр	30 діб	45.0 + 24.95	16.23 + 2.38

Примітка: * - різниця достовірна (P<0.01) у порівнянні з контрольною групою.

Порівнюючи отримані показники рівня аутоантитіл при впливі різних доз зовнішнього загального опромінення, потрібно зазначити, що зростання аутоантитілоутворення до ОБМ було більш вираженим при дії дози 2 Гр. При опроміненні дозою 0,5 Гр рівень аутоантитіл до ОБМ практично не відрізнявся від показників інтактних тварин.

При дослідженні тварин, підданих фракціонованому загальному опроміненню сумарною дозою 2 Гр протягом 1 місяця, не встановлено достовірного підвищення рівнів аутоантитіл в крові до всіх трьох НСБ. Подібну динаміку виявлено також при дослідженні тварин, підданих зовнішньому одноразовому локальному опроміненню голови дозою 2 Гр.

Рівень ОБМ у сироватці крові тварин при загальному фракціонованому опроміненні був значно меншим ((168,8+101,2) нг/мл), ніж при одноразовому загальному опроміненні ((480,0+214,0) нг/мл - (1300,0+610,0) нг/мл)), і мінімальним при локальному опроміненні голови у дозі 2 Гр ((45,0+24.9) нг/мл).

Підсумовуючи отримані результати щодо впливу зовнішнього опромінення, можна зробити висновок про більшу уражаючу дію зовнішнього загального одноразового опромінення, порівняно з дією зовнішнього фракціонованого опромінення дозою 2 Гр і зовнішнього локального одноразового опромінення голови тією ж дозою. Певно, це пов'язано з тим, що при загальному опроміненні пошкоджуючої дії іонізуючого опромінення зазнає не тільки нервова, але й всі органи і системи організму.

Спiвставлення нейроiмунних реакцiй при зовнiшньому i внутрiшньому опромiненнi вказує на принципову рiзницю у характерi наслiдкiв цих видiв опромiнення: при внутрiшньому опромiненнi - поступовий розвиток аутоiмунних реакцiй; при зовнiшньому - термiновий швидкий розвиток. Це, певно, пояснюється тим, що існують принципові відмінності у характері променевих уражень від зовнішніх і інкорпорованих джерел випромінювання.

При дослідженні сироваток крові хворих післярадіаційною енцефалопатією (ПЕП) методом імуноферментного аналізу підвищені рівні аутоантитіл до НСБ зареєстровано у 51,8% хворих; з них у 42,45% хворих виявлено підвищення титру аутоантитіл до ОБМ, у 41,73% - до білка S-100 і у 25,9% - до HCЄ. При цьому у 45 хворих (32,37%) визначалося підвищення аутоантитіл до одного з нейробілків, у 31 хворого (22,3%) - до двох нейробілків і у 16 (11,51%) хворих - одночасно до всіх трьох досліджуваних НСБ. Як бачимо, найчастіше у хворих на ПЕП визначалися аутоантитіла до основного білка мієліну та білка S-100, при цьому середні рівні нейроаутоантитіл у цих хворих складали (35,78+3,39)ум.од. при нормі (21,13+1,08)ум.од. і (9,02+0.36)ум.од. при нормі (6,07+0.34)ум.од. відповідно (p<0.05). Проте у 15-30 % хворих при наявності функціонально-органічних проявів ураження ЦНС, не виявлено змін у рівні аутоантитіл до НСБ у сироватці крові, порівняно із здоровими особами.

Отримані нами неоднозначні дані стосовно рівнів аутоантитіл до нейроспецифічних білків у хворих на ПЕП викликали необхідність пояснення причин такої “мозаїчності” одержаних результатів, для чого умовно було виділено наступні групи хворих: 1) особи з підвищеним вмістом аутоантитіл; 2) особи з рівнем аутоантитіл, що не перевищує середній донорський діапазон; 3) особи з достовірно більш низьким, ніж у донорів, вмістом аутоантитіл.

З метою розкриття особливостей розвитку аутоімунних реакцій до нейроспецифічних білків у хворих на ПЕП та вияснення причин такої варіації даних нами було проведено комплексне дослідження специфічних гуморальних аутоімунних реакцій до одного з білків - НСЄ (вміст у сироватці крові НСЄ, антитіл до НСЄ, рівень ІК, вміст НСЄ в ІК). Результати досліджень представлено у табл.4.

Таблиця 4 Співвідношення аутоантитіл, антигену та ІК в залежності від рівня аутоантитіл до НСЄ у хворих на ПЕП

Рівень аутоантитіл до НСЄ (ум.од)	Концентрація НСЄ (нг/мл)	Вміст НСЄ в ІК (нг/мл)	Концентрація ІК різного розміру (мг/мл) великі середні малі
Хворі: 16.33+0.52 *	58.30+8.49 *	15.29+2.23 *	0.95+0.52	1.55+0.10	3.11+0.22 *
підвищений 21.19+1.44	54.00+11.22 *	12.37+1.96 *	0.98+0.05	1.59+0.12 *	3.52+0.22 *
“нормальний” 10.87+2.49	38.00+4.56 *	7.50+1.21	0.68+0.08 *	0.88+0.45	1.76+1.08
знижений 9.31+0.45 *	35.00+3.47 *	26.00+3.54 *	0.98+0.41	1.52+0.41 *	2.80+0.58 *
донори: 11.19+0.41	9.31+0.95	5.50+1.34	1.46+0.19	0.82+0.03	1.39+0.10

Примітка: * - різниця достовірна порівняно з контролем ( P<0.01).

Проведеними дослідженнями було встановлено, що перша група хворих - з високим рiвнем аутоантитiл до НСЄ - характеризувалась максимальною серед всіх трьох груп концентрацією нейроантигену у сироватцi кровi, невеликим рiвнем НСЄ у складi IК, пiдвищеною концентрацiєю IК середнього та максимальною концентрацiєю IК малого розмiру, порiвняно з iншими групами та контролем. Можна припустити, що у цих хворих вiдбувається лише часткове зв'язування аутоантитiл з нейроантигеном; нормальне ж комплексоутворення порушується i тому в сироватцi кровi визначається велика кiлькiсть вiльних аутоантитiл та НСЄ.

Друга група - з "нормальним" рiвнем аутоантитiл - характеризувалась дещо меншим рiвнем НСЄ у крові, нiж перша, проте його концентрацiя у 3-4 рази перевищувала норму; вмiст НСЄ у складi IК, а також концентрацiя IК середнього та малого розмiру зменшувались майже до донорського рiвня. Можна припустити, що у цих хворих аутоімунна відповідь недостатня, не дивлячись на персистенцію нейроантигену, або аутоантитіла проникають за гематоенцефалічний бар'єр і не виявляються в крові.

Третя група - iз зниженим рiвнем аутоантитiл - мала також достовiрно вищу концентрацiю НСЄ у сироватцi кровi, проте мiнiмальну серед перших двох груп; тодi як концентрацiя НСЄ у складi IК рiзко зростала у 2-3 рази, зростала i концентрацiя IК середнього i малого розмiру. Очевидно, що аутоантитiла до НСЄ у цих хворих не виявляються, бо переходять у зв'язаний стан у складi IК НСЄ-антиНСЄ. Оскiльки паралельно зростає i концентрацiя загальних IК середнього та малого розмiру, можна припустити, що певна частка цього збiльшення привнесена за рахунок комплексiв НСЄ-антиНСЄ; а як вiдомо, IК малого розмiру є найбiльш патогенними, погано вилучаються з органiзму, тривалий час циркулюють, здатнi вiдкладатись на відповідних структурах мозку i викликати комплемент-залежну цитотоксичну дiю, тим самим роблячи внесок у органiчну патологiю мозку.

У результатi проведених дослiджень встановлено певні кореляції між рiвнем аутоантитiл до НСЄ у хворих та наявнiстю високих концентрацiй нейроантигену та специфічних ІК.

Спіставлення особливостей розвитку гуморальних аутоімунних реакцій у хворих на ПЕП із змінами загальних показників імунної системи - проліферативної і супресорної активності лімфоцитів, адгезивної здатності нейтрофілів, цитотоксичної активності ФНП сироватки та продукції ФНП імунокомпетентними клітинами і т.д.,- показує, що зміни, які виникають у загальному імунному статусі, сприяють розвитку аутоімунних процесів. У хворих, що постраждали при аварії на ЧАЕС, виявляються різноманітні зміни імунної системи, що зачіпають як регуляторну, так і ефекторну ланку імунної системи.

Отже, у бiльшостi хворих на пiслярадiацiйну енцефалопатiю у вiддаленi термiни пiсля дiї опромiнення в периферичнiй кровi виявляються високi рiвнi нейроаутоантигенiв (НСЄ), що свiдчить про органiчне ураження мозку i можливiсть розвитку нейроаутоiмунної вiдповiдi. Нейроаутоiмуннi реакцiї у бiльшостi хворих на ПЕП характеризуються неоднаковим розвитком аутоiмунної вiдповiдi до НСБ; в залежностi вiд переважання гуморальної чи клітинної ланки аутоiммунної вiдповiдi у хворих на ПЕП умовно можна видiлити кілька типів нейроаутоiмунних реакцiй: гуморальний, iмунокомплексний та клiтинний, або їх поєднання.

При співставленні даних експериментальних і клінічних спостережень виявляється ряд загальних закономірностей розвитку аутоімунних реакцій до антигенів нервової системи. Як внутрішнє, так і зовнішнє опромінення організму малими дозами викликає порушення проникності гематоенцефалічного бар'єру, контакт забар'єрних антигенів мозку з імунною системою та етапне формування аутоімунного процесу в ЦНС. Аутоімунні реакції до антигенів мозку та високий рівень їх в крові як в експерименті, так і в клініці свідчать про наявність органічного пошкодження головного мозку при опроміненні. Продукуються аутоантитіла до трьох досліджуваних антигенів, проте сроки їх появи відрізняються. Можна припустити, що аутоімунні реакції включаються поетапно до різних антигенів, які поступово ушкоджуються аутоімунним процесом. На нашу думку, на основі отриманих результатів експериментально-клінічного дослідження можна стверджувати пряму пошкоджуючу дію іонізуючого опромінення на структури головного мозку і чутливість нервової системи навіть до малих доз опромінення.

Проведені клініко-експериментальні дослідження аутоімунних реакцій до антигенів головного мозку при радіаційному впливі дозволяють говорити, що зареєстровані аутоімунні реакції мають певні особливості як стосовно направленості до відповідних антигенів, так і стосовно свого перебігу. Виявлено кілька варіантів нейроаутоімунних реакцій, пов'язаних з високими і низькими рівнями аутоантитіл, високим рівнем аутоантигенів та ІК в крові, що вказує на їх значення у перебігу нервових розладів у хворих на післярадіаційну енцефалопатію і на необхідність врахування інтенсивності і спрямованості аутоімунних реакцій при визначенні патогенетичного лікування цих хворих.

Можна сказати, що при дії опромінення на організм виникає нейроаутоімунний процес, який характеризується: 1) поступовістю розвитку та довготривалістю; 2)порушенням проникненості ГЕБ, внаслідок чого білки ЦНС проникають у кров'яне русло, а антитіла до нейроантигенів та імунні клітини - у зворотному напрямку- до відповідних структур мозку; 3) поступовим поглибленням уражень структур ЦНС внаслідок опромінення та аутоімунної реакції організму; 4) “зворотністю” та затуханням на ранніх етапах опромінення та прогредієнтністю на пізніх.

Таким чином, розглянуті вище нейроаутоімунні реакції в процесі внутрішнього тривалого опромінення та зовнішнього опромінення тварин малими дозами та у хворих з післярадіаційними розладами ЦНС вказують як на їх участь в патогенезі розвитку цих розладів, так і мають діагностичне і прогностичне значення при лікуванні осіб, що піддавались впливу малих доз опромінення. Можна припустити, що аутоантитіла до НСБ на перших етапах після дії опромінення виступають як “свідки” деструктивного процесу, тоді як у віддалені терміни після опромінення беруть участь у імунопатогенетичних процесах, ускладнюючи перебіг захворювання.

На основі проведених експериментально-клінічних досліджень ми пропонуємо комплекс імунологічних методів, що мають діагностичне значення при ПЕП, який включає дослідження специфічних гуморальних і клітинних імунних реакцій:

визначення аутоантитіл до НСБ у сироватці крові;

визначення нейроантигенів - маркерів певних типів нервових клітин - у сироватці крові, що дозволить встановити спрямованість нейроаутоімунного процесу;

визначення специфічних імунних комплексів, сформованих нейроантигеном і нейроаутоантитілом;

визначення диференційованих імунних комплексів для встановлення їх патогенності;

визначення специфічних клітинних аутоімунних реакцій до НСБ.

Використання вказаного комплексу лабораторних імунологічних досліджень дасть змогу встановити спрямованість аутоімунних реакцій до певних структур клітинних популяцій головного мозку та характер розвитку аутоімунної відповіді при післярадіаційній енцефалопатії.



ВИСНОВКИ

1. При експериментальному внутрішньому опроміненні в малих дозах в крові більшості тварин в усі терміни спостереження (1-9 міс) виявляються аутоантитіла, спрямовані проти антигенів глії, нейронів та мієліну, що свідчить про розвиток аутоімунних реакцій проти антигенів нервової системи.

2. Під дією іонізуючого внутрішнього опромінення в кров'яному руслі визначаються нейроантигени ОБМ та НСЄ у високих концентрацiях в усі терміни спостереження, як ознака деструктивних процесiв у мозку та як причина аутоімунної реакції організму.

3. Припинення дiї на органiзм внутрішніх радiацiйних факторiв сприяє зменшенню інтенсивності аутоімунної відповіді до нейроантигенів, що свідчить про послаблення аутоімунних реакцій та можливість відновлювальних процесів в ЦНС.

4. Встановлено етапність розвитку аутоімунного процесу в ЦНС при внутрішньому хронічному опроміненні: більш ранній розвиток аутоімунних реакцій до білків S-100 і НСЄ, і поступове нарощування аутоімунних реакцій до основного білка мієліну.

5. Зовнішнє опромінення (0,5 Гр і 2 Гр) індукує ранній сплеск аутоiмунних реакцiй до антигенiв мозку та повторний їх розвиток у віддаленому постпроменевому періоді.

6. Зовнішнє загальне одноразове опромінення, порівняно із зовнішнім фракціонованим опроміненням і зовнішнім локальним одноразовим опроміненням голови, викликає більш інтенсивну аутоімунну відповідь та більш значимий вихід нейроантигенів у кров'яне русло.

7. Спiвставлення нейроiмунних реакцiй при зовнiшньому i внутрiшньому опромiненнi вказує на принципову відмінність у характерi наслiдкiв цих видiв опромiнення: при внутрiшньому опромiненнi - поступовий розвиток аутоiмунних реакцiй; при зовнiшньому - термiновий швидкий розвиток.

8. У хворих на пiслярадiацiйну енцефалопатiю в периферичній крові виявляються діагностично значимі високі рівні нейроаутоантигенів та аутоантитіл як ознака органічного ураження мозку та показник розвитку нейроаутоімунної відповіді.

9. На основі експериментального і клінічно-лабораторного дослідження запропоновано комплекс нейроаутоімунних діагностичних критеріїв для виділення варіантів аутоімунних реакцій у хворих на ПЕП.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Лісяний М.І., Гнєдкова І.О., Любич Л.Д., Руденко В.А., Маркова О.В., Степаненко І.В. Роль нейроімунних процесів у патогенезі змін у головному мозку під дією малих доз іонізуючого опромінення // Хронічний вплив малих доз опромінення на нервову систему. Експериментальні дослідження та клінічні спостереження.- К., 1998.-С.174-207.

2. Зозуля Ю.П., Лісяний М.І., Любич Л.Д., Шамаєв М.І. Морфоструктурні та аутоімунні порушення мозку при хронічному ендогенному впливі іонізуючої радіації // Журн. АМН України.- 1997.- Т.3, № 3.-С.437-447.

3. Лісяний М.І., Любич Л.Д., Степаненко І.В., Бережний Г.А. Дослідження гуморальної ланки аутоімунних реакцій до нейроспецифічної єнолази у хворих на пострадіаційну енцефалопатію // Укр.біохім.журнал.-1998.- № 6.- С.76-82.

4. Любич Л.Д. Післярадіаційні ураження ЦНС і етапність формування нейроаутоімунних реакцій при дії малих доз опромінення // Український вісник психоневрології.- Харків, 1996.-т.4, вип.5 (12).-C.62-64.

5. Любич Л.Д. Імуноферментне визначення нейроспецифічних білків як критерій деструктивного впливу опромінення на ЦНС // Бюлл. Укр. Асоціації Нейрохірургів.-1998.-Вип.6.-С.133-134.

6. Зозуля Ю.А., Лисяный Н.И., Любич Л.Д., Степаненко И.В., Крижановская Д.А., Винницкий А.Р. Изменение содержания аутоантител к антигенам головного мозга при воздействии радиации на организм // Нейроиммунология. Нейроинфекции. Нейроимидж. Материалы 4-ой научной конференции 26-27 мая 1995 г. в Санкт-Петербурге.-Санкт-Петербург,1995.-С.43-45.

7. Лісяний М.І., Любич Л.Д., Степаненко І.В., Руденко В.А., Гнєдкова І.О., Горобець О.Б. Варіанти аутоімунних реакцій до нейроспецифічних білків у хворих на пострадіаційну енцефалопатію // Мат-ли 3-го симпозіуму “Діагностика та профілактика негативних наслідків радіації” 16-17 грудня 1997 р., Київ.- К., 1997.-С.145-148.

8. Лисяный Н.И., Маркова О.В., Степаненко И.В., Любич Л.Д., Руденко В.А., Яхненко Г.М., Горобец О.Б. Исследование клеточных и гуморальных реакций у больных с пострадиационной энцефалопатией // Бюлл. Укр. Асоціації Нейрохірургів.- 1998.-Вип.6.-С.122-123.

9. Лисяный Н.И., Руденко В.А., ТелегановаТ.Л., Любич Л.Д., Родаченко И.О., Крыжановская Л.А. Особенности клеточных аутоиммунных реакций на нейроспецифические белки у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС с признаками психоневрологических нарушений // Питання екологічної психіатрії. Матеріали науково-практичної конференції. Київ - Вінниця - Донецьк, 1995. - С.67-68.

10. Лисяный Н.И., Маркова О.В., Потапова А.И., Степаненко И.В., Любич Л.Д., Родаченко И.О., Крыжановская Л.А. Особенности клеточного иммунитета у лиц с пострадиационным нарушением ЦНС // Питання екологічної психіатрії. Матеріали науково-практичної конференції. Київ - Вінниця - Донецьк, 1995. - С.68-69.

11. Маркова О.В., Степаненко И.В., Лисяный Н.И., Михайловская Э.В., Любич Л.Д., Родаченко И. Иммуномодулирующий эффект белков мозга на экспрессию СD8-антигена на мембране мононуклеаров больных с пострадиационной энцефалопатией различной степени тяжести //Мат-лы Международ. Конференции “Актуальные и прогнозируемые нарушения психического здоровья после ядерной катастрофы в Чернобыле” -24-28 мая 1995 г. Киев, Украина.- Киев, 1995.-С.54-55.

12.Rudenko V.A., Lisyany N.I., Lyubich L.D. The participations of neutrophils in neuroimmune reactions in patients with CNS lesion // International Symposium on Clinical Immunology, July 20-23,1995.- San Francisko, California,1995.-p.83.

13.Liubich L.D., Lisyany N.I. Features of autoimmune responces to the brain antigens in postradiation encephalopathy //International Symposium on Clinical Immunology, July 20-23,1995.- San Francisko, California,1995.-P.89.

14. Lysyany N., Stepanenko I., Yakhnenko G., Lyubich L., Markova O.V., Bondar T. Autoimmune reactions and metabolic indices in heavy forms of post-radiation encephalopathy //Allergy.-1996.-v.51.-N 31.-p.172 ( The Annual Meeting of the European Academy of Allergology and Clinical Immunology. Budapest, Hungary.-June 2-5, 1996).

15.Lisyany N.I., Liubich L.D., Bereshnoy G.A. Autoimmune responses under small-dose external radiation // Allergy.-1996.-v.51.-N 31.-p.173-174 ( The Annual Meeting of the European Academy of Allergology and Clinical Immunology, Budapest, Hungary.- June 2-5, 1996).

16.Н.И.Лисяный, Л.Д.Любич, В.В.Дяков. Нейроиммунные реакции при воздействии нейротравмы и облучения малыми дозами // Факторы клеточного и гуморального иммунитета при различных физиологических и патологических состояниях. Тез. докл.ХІІІ Российс.науч.конф-и, Челябинск,1997.-C.86.



АНОТАЦІЇ

Любич Л.Д. Нейроаутоімунні реакції при дії малих доз опромінення на організм.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандитата біологічних наук за спеціальністю 14.03.08 -імунологія та алергологія. Національний медичний університет ім.О.О.Богомольця, Київ, 2000 р.

Дисертацію присвячено вивченню ролі нейроаутоімунних реакцій у патогенезі післярадіаційних уражень ЦНС. В результаті експериментально-клінічних спостережень показано, що як внутрішнє, так і зовнішнє опромінення організму малими дозами викликає етапне формування аутоімунного процесу в ЦНС. Під дією опромінення в циркуляцію виходять “забар'єрні” нейроантигени (ОБМ та НСЄ) у високих концентрацiях та в усі терміни спостереження, як ознака деструктивних процесiв у мозку та як фактори-індуктори аутоімунної реакції до різних структур клітин нервової системи, а саме, до білків мієліну, гліальних клітин та нейронів. Спiвставлення нейроiмунних реакцiй при зовнiшньому i внутрiшньому опромiненнi вказує на принципову відмінність у характерi наслiдкiв цих видiв опромiнення: при внутрiшньому опромiненнi - поступовий розвиток аутоiмунних реакцiй; при зовнiшньому - швидкий розвиток. Експериментальна модель радіаційного ураження головного мозку є аналогом патологічного аутоімунного процесу у хворих на пiслярадiацiйну енцефалопатiю (ПЕП), у більшості яких в периферичній крові виявляються діагностично значимі високі рівні нейроаутоантигенів як ознака органічного ураження мозку і можливості розвитку нейроаутоімунної відповіді. На основі експериментального і клінічно-лабораторного дослідження запропоновано комплекс нейроаутоімунних діагностичних критеріїв для виділення варіантів аутоімунних реакцій у хворих на ПЕП.

Ключові слова: нейроаутоімунні реакції, внутрішнє опромінення, зовнішнє опромінення, малі дози, післярадіаційне ураження ЦНС, післярадіаційна енцефалопатія, аутоантитіла, нейроантигени.

Любич Л.Д. Нейроаутоиммунные реакции при действии малых доз облучения на организм.-Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандитата биологических наук по специальности 14.03.08 - иммунология и аллергология. Национальный медицинский университет им.А.А.Богомольца, Киев, 2000 г..

Диссертация посвящена изучению роли нейроаутоиммунных реакций в патогенезе послерадиационных поражений ЦНС. В эксперименте на крысах исследованы последствия воздействия внешнего и внутреннего ионизирующего облучения на головной мозг. Внутреннее облучение моделировалось с помощью ежедневного введения в пищевой рацион животных радионуклида ¹³⁷Cs в дозе 600 Бк; исследования проводились через 1 ( доза 0,3 сГр); 3 (1сГр), 6 (2,1 сГр), 9 (3,0 сГр) месяцев от начала эксперимента и через 3 месяца после прекращения 6-тимесячного срока потребления животными радионуклида. Модель внешнего радиационного воздействия изучалась при однократном рентгеновском облучении в дозах 0,5 та 2 Гр; фракционированном общем рентгеновском облучении в течение 1 месяца (суммарная доза 2 Гр); однократном внешнем локальном рентгеновском облучении головы дозой 2 Гр.

Материалом лабораторно-клинических исследований служили сыворотки 139 лиц, подвергшихся воздействию ионизирующего облучения во время ликвидации последствий аварии на ЧАЭС и находившихся на лечении в КНИИ нейрохирургии в 1994-97гг. с диагнозом послерадиационная энцефалопатия (ПЭП).

В результате экспериментально-клинических наблюдений показано, что как внутреннее, так и внешнее облучение организма малыми дозами вызывает стадийное формирование аутоимунного процесса в ЦНС. Под воздействием облучения в циркуляцию выходят “забарьерные” нейроантигены (основной белок миелина и нейроспецифическая енолаза) в высоких концентрациях и во все сроки наблюдения, как признак деструктивных процессов в мозге и как факторы-индукторы аутоимунной реакции. На определенных этапах патогенеза послерадиационных поражений головного мозга возникают аутоиммунные реакции к различным структурам клеток нервной системы, а именно, к белкам миелина, глиальных клеток и нейронов. Прекращение воздействия на организм внутренних радиационных факторов способствует снижению интенсивности аутоиммунного ответа к нейроантигенам, что свидетельствует об ослаблении аутоиммунных реакций и возможности восстановительных процессов в ЦНС.

Экспериментальная модель радиационного поражения головного мозга является аналогом патологического аутоиммунного процесса у больных с послерадиационной энцефалопатией (ПЭП), у большинства которых в периферической крови выявляются диагностически значимые высокие уровни нейроаутоантигенов как признак органического поражения мозга и возможности развития нейроаутоиммунного ответа. Аутоиммунные реакции к нейроспецифическим антигенам у большинства больных ПЭП характеризуются неодинаковым развитием аутоиммунного ответа к нейроспецифическим белкам; в зависимости от преобладания гуморального или клеточного звена аутоиммунного ответа у больных ПЭП условно можно выделить несколько типов нейроаутоиммунных реакций: гуморальный, иммунокомплексный, клеточный или их сочетание.

На основе экспериментального и клинико-лабораторного исследования предложен комплекс нейроаутоиммунных диагностических критериев для выделения вариантов аутоиммунных реакций у больных с ПЭП.

Ключевые слова: нейроаутоиммунные реакции, внутреннее облучение, внешнее облучение, малые дозы, послерадиационное поражение ЦНС, послерадиационная энцефалопатия, аутоантитела, нейроантигены.

Liubich L.D. Neuroautoimmune responses under small-dose radiation.- Manuscript.

The dissertation for the degree of candidate of biological sciences on a speciality 14.03.08.-immunology and allergology. Bogomolets' National Medical University Ministry of Health of Ukraine, Kyiv, 2000.

The dissertation studies the role of neuroautoimmune responses in the pathogenesis of CNS postradiation lesions. Both internal and external small-dose radiation was found experimentally and clinically to cause a step-by-step development of autoimmune process in CNS. Due to a small-dose radiation, the “off-barrier” neuroantigens (PBM, NSE) - higly concentrated and persistent through the whole follow-up - outflow into the circulation, this being indicative of destructive processes in the brain and inducing the autoimmune responses to different nervous cells structures, namely to myelin proteins, glial cells and neurons. Comparison of neuroimmune responses under external and internal radiation reveales a principal difference in the nature of radiation after-effects: internal radiation is followed by a gradual development of autoimmune responses while external results in a rapid responses. Experimental model of brain radiation damage is an analoque to the pathologic autoimmune process in patients with postradiation encephalopathy (PREP), in most of whom the peripheral blood tests identify diagnostically significant high levels of neuroantigens pointing to organic brain lesions and possible development of neuroautoimmune response. Based on experimental, clinical and laboratory findings, diagnostic criteria are proposed to discern variant autoimmune responses in PREP patients.

Key words: neuroautoimmune responses, internal radiation, external radiation, small-dose, CNS postradiation damage, postradiation encephalopathy (PREP), autoantibodies, neuroantigens.

Размещено на Allbest.ru

...