Вплив пептидогліканів, ліпополісахаридів та екзотоксинів бактерій на метаболізм та антитілопродукуючу активність В-лімфоцитів in vitro

14

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Міністерство охорони здоров'я України

Луганський державний медичний університет

УДК 612.11:579

Вплив пептидогліканів, ліпополісахаридів та екзотоксинів бактерій на метаболізм та антитілопродукуючу активність В-лімфоцитів in vitro

14.03.04 - патологічна фізіологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Білокобильський Сергій Анатолійович

Луганськ 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Луганському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Гайдаш Ігор Славович, Луганський державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри мікробіології.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Сидорчук Ігор Йосипович, Буковинський державний медичний університет, професор кафедри пропедевтики внутрішніх хвороб, клінічної імунології та алергології;

доктор медичних наук, професор Крюк Юрій Якович, Донецький національний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, професор кафедри патофізіології.

Захист відбудеться “05” листопада 2010 р. об 11.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 29.600.02 при Луганському державному медичному університеті (91045, м. Луганськ, кв. 50-річчя Оборони Луганська, 1г).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Луганського державного медичного університету (91045, м. Луганськ, кв. 50-річчя Оборони Луганська, 1г).

Автореферат розісланий “04” жовтня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доцент Шанько В.М.

ліпід окиснення нуклеотид

АНОТАЦІЯ

Білокобильський С.А. Вплив пептидогліканів, ліпополісахаридів та екзотоксинів бактерій на метаболізм та антитілопродукуючу активність В-лімфоцитів in vitro.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.04 - патологічна фізіологія. - Луганський державний медичний університет. - Луганськ, 2010.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального завдання сучасної медицини та патологічної фізіології, яке складається у визначенні впливу пептидогліканів, ліпополісахаридів та екзотоксинів бактерій на метаболізм та антитілопродукуючу активність В-лімфоцитів периферійної крові людини in vitro. Вперше вивчений in vitro вплив стафілококового, дифтерійного та правцевого токсинів, а також пептидогліканів та ліпополісахаридів стафілококів, стрептококів, ешерихій, клебсієл, псевдомонад та шигел на стан процесів перекисного окиснення ліпідів, активність ферментів системи антиокислювального захисту, систему циклічних та аденілових нуклеотидів та антитілопродукцію В-лімфоцитів периферійної крові людини іn vitro. Показано, що бактеріальні похідні мають видо- та дозозалежний проокислювальний, дизметаболічний та імуносупресивний вплив на В-лімфоцити при безпосередньому контакті іn vitro. Встановлено, що найбільш негативно на В-лімфоцити впливають бактеріальні екзотоксини, а найменш негативно - пептидоглікани. Негативний вплив пептидогліканів та ліпополісахаридів та бактеріальних екзотоксинів на метаболічний статус та антитілопродукцію В-лімфоцитів збільшується по мірі зростання діючих концентрацій даних бактеріальних похідних. Невеликі (5 мг/л) та середні (25 мг/л) концентрації бактеріальних пептидогліканів та ліпополісахаридів активують утворення В-лімфоцитами імуноглобулінів класів M, G та А.

Ключові слова: бактеріальні екзотоксини, пептидоглікани, ліпополісахариди, В-лімфоцити, метаболізм, антитілопродукція.

АННОТАЦИЯ

Белокобыльский С.А. Влияние пептидогликанов, липополисахаридов и экзотоксинов бактерий на метаболизм и антителопродуцирующую активность В-лимфоцитов in vitro. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.04 - патологическая физиология. - Луганский государственный медицинский университет. - Луганск, 2010.

Диссертационная работа посвящена решению актуальной задачи современной медицины и патологической физиологии, которая состоит в определении влияния пептидогликанов, липополисахаридов и экзотоксинов бактерий на метаболизм и антителопродуцирующую активность В-лимфоцитов периферической крови человека in vitro. В-лимфоциты являются единственными иммунокомпетентными клетками, обеспечивающими специфический гуморальный иммунитет за счёт выработки иммуноглобулинов, блокирующих соответствующие антигены генетически чужеродных субстанций. От функционального состояния В-лимфоцитов зависит сила специфического гуморального ответа иммунной системы, при снижении которого существует вероятная угроза развития иммунодефицита. В условиях бактериального процесса В-лимфоциты подвергаются воздействию многих факторов патогенных или условно-патогенных бактерий, в частности, пептидогликанов, липополисахаридов и экзотоксинов. Несомненно, что указанные бактериальные производные способны непосредственно контактировать с В-лимфоцитами и влиять на них определённым образом.

Впервые изучено in vitro влияние стафилококкового, дифтерийного и столбнячного токсинов, а также пептидогликанов и липополисахаридов отдельных представителей родов Staphylococcus, Streptococcus, Escherichia, Klebsiella, Pseudomonas и Shigella на состояние перекисного окисления липидов, активность ферментов системы антиокислительной защиты, систему циклических и адениловых нуклеотидов и антителопродукцию В-лимфоцитов периферической крови человека in vitro. Показано, что бактериальные производные оказывают типо-, видо-, дозозависимое прооксидантное, дисметаболическое и иммуносупрессивное влияние на В-лимфоциты при непосредственном контакте in vitro.

Установлено, что наиболее отрицательно влияют на В-лимфоциты бактериальные экзотоксины, а наименее отрицательно - пептидогликаны. Отрицательное влияние пептидогликанов, липополисахаридов и бактериальных экзотоксинов на метаболический статус и антителообразование В-лимфоцитов увеличивается по мере возрастания действующих концентрации данных бактериальных производных. Малые (5 мг/л) и средние (25 мг/л) концентрации бактериальных пептидогликанов и липополисахаридов активируют образование В-лимфоцитами иммуноглобулинов классов M, G и А.

Определение влияния бактериальных пептидогликанов, липополисахаридов и экзотоксинов на В-лимфоциты периферической крови будет способствовать разработке оптимальных способов коррекции недостаточности специфического гуморального звена иммунной системы человека. Полученные данные используются в лекционном курсе и при проведении практических занятий на кафедрах патофизиологии и микробиологии Луганского государственного медицинского университета Министерства здравоохранения Украины, что подтверждено соответствующими актами внедрения.

Ключевые слова: бактериальные экзотоксины, пептидогликаны, липополисахариды, В-лимфоциты, метаболизм, антителопродукция.

ABSTRACT

Belokobylskiy S.A. Influence of peptidoglycans, lipopolysaccharides and bacterial exotoxins on metabolism and production of antibodies by B cells in vitro. - Manuscript.

The dissertation on obtaining of scientific degree of the candidate of medical sciences on specialty 14.03.04 - pathological physiology. - Lugansk State Medical University. - Lugansk, 2010.

The thesis is devoted to the clearance of the influence in vitro of peptidoglycans, lipopolysaccharides and bacterial exotoxins on metabolism and production of antibodies by B cells. For the first time the influence of staphylococcal, diphtheritic and tetanic toxins and also of peptidoglycans, lipopolysaccharides of staphylococci, streptococci, colibacilli, klebsiella, pseudomonads and shigella on the lipid peroxidation,activity of antioxidant enzymes, systems of cyclic and adenyl nucleotides, antibody production by B cells is studied in vitro. It is shown that bacterial derivatives have species and dose-dependent influence on metabolism of B cells at their direct contact in vitro. It is established that the worst influence is characteristic for bacterial exotoxins, and the lightest one - peptidoglycans. Negative influence of peptidoglycans, lipopolysaccharides and bacterial exotoxins on metabolism and production of antibodies by B cells increases with the increase of the bacterial derivates concentrations. Small (5 mg/l) and average (25 mg/l) concentrations of peptidoglycans and lipopolysaccharides activate production of Ig M, G and A by B cells.

Keywords: bacterial exotoxins, peptidoglycans, lipopolysaccharides, B-lymphocytes, metabolism, production of antibodies.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В-лімфоцити є єдиними імунокомпетентними клітинами, які забезпечують специфічний гуморальний імунітет за рахунок продукції імуноглобулінів (Ig), які блокують відповідні антигени генетично чужорідних речовин (Копійка В.В., 2004; Cerutti A., 2008). Від функціонального стану В-лімфоцитів залежить сила специфічної гуморальної відповіді імунної системи, при зниженні якої існує можлива загроза розвитку імунодефіциту (Артемьев С.А. та співавт., 2009; Siegrist C.A., Aspinall R., 2009).

За умов бактеріального процесу В-лімфоцити піддаються впливу багатьох факторів патогенних або умовно-патогенних бактерій, зокрема пептидогліканів (ПГН), ліпополісахаридів (ЛПС) та екзотоксинів (Флегонтова В.В., 2004). Безсумнівно, що вказані бактеріальні похідні здатні безпосередньо контактувати з В-клітинами та певним чином впливати на них. Однак до теперішнього часу вказаний вплив залишається недостатньо вивченим. В умовах безпосередньої взаємодії В-лімфоцитів з ПГН, ЛПС та екзотоксинами бактерій недостатньо дослідженими є стан процесів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) та ферментативної системи антиокислювального захисту (АОЗ) вказаних клітин, а також функція антитілоутворення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Дисертація є фрагментом планової наукової роботи кафедри патофізіології Луганського державного медичного університету № 0198U005713 «Запалення як результат дії бактерій». Автор є співвиконавцем комплексної теми.

Мета і задачі дослідження: Визначити вплив ПГН, ЛПС та екзотоксинів бактерій на метаболізм та антитілопродукуючу активність В-лімфоцитів периферійної крові людини in vitro.

Для досягнення мети були поставлені наступні задачі:

У культурах В-лімфоцитів периферійної крові людини in vitro вивчити вплив ПГН, ЛПС та екзотоксинів бактерій на:

Стан процесів ПОЛ та ферментативної системи АОЗ.

Стан системи внутрішньоклітинних циклічних нуклеотидів.

Стан системи аденілових нуклеотидів.

Антитілопродукуючу активність.

Об'єкт дослідження: метаболічний статус та антитілопродукуюча активність В-лімфоцитів периферійної крові людини.

Предмет дослідження: вплив ПГН, ЛПС та екзотоксинів бактерій на метаболізм та антитілопродукуючу активність В-лімфоцитів периферійної крові людини.

Методи дослідження: мікробіологічні (виділення ПГН та ЛПС з клітинних стінок бактерій); імунологічні (виділення В-лімфоцитів з периферійної крові, вивчення антитілопродукуючої активності даних клітин); біохімічні (визначення внутрішньоклітинного вмісту продуктів ПОЛ, активності ферментів системи АОЗ, вмісту циклічних та аденілових нуклеотидів); статистичні (метод варіаційної статистики).

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше вивчений in vitro вплив стафілококового, дифтерійного та правцевого токсинів, а також ПГН та ЛПС окремих представників родів Staphylococcus, Streptococcus, Escherichia, Klebsiella, Pseudomonas і Shigella на стан ПОЛ, активність ферментів системи АОЗ, систему циклічних та аденілових нуклеотидів та антитіло продукцію В-лімфоцитів периферійної крові людини іn vitro. Показано, що бактеріальні похідні мають видо- та дозозалежний проокислювальний, дизметаболічний та імуносупресивний вплив на В-лімфоцити при безпосередньому контакті іn vitro.

Встановлено, що найбільш негативно на В-лімфоцити впливають бактеріальні екзотоксини, а найменш негативно - ПГН. Негативний вплив ПГН, ЛПС та бактеріальних екзотоксинів на метаболічний статус та антитілопродукцію В-лімфоцитів збільшується по мірі зростання діючих концентрацій даних бактеріальних похідних. Невеликі (5 мг/л) та середні (25 мг/л) концентрації бактеріальних ПГН та ЛПС активують утворення В-лімфоцитами Ig M, Ig G та Ig А.

Практичне значення одержаних результатів. Визначення впливу бактеріальних ПГН, ЛПС та екзотоксинів на В-лімфоцити периферійної крові буде сприяти розробці оптимальних способів корекції недостатності специфічної гуморальної ланки імунної системи людини. Одержані дані використовуються в лекційному курсі та при проведенні практичних занять на кафедрах патофізіології та мікробіології Луганського державного медичного університету Міністерства охорони здоров'я України, що підтверджено відповідними актами впровадження.

Особистий внесок здобувача. Вибір теми наукового дослідження, формулювання мети і завдань дослідження, планування роботи, аналіз результатів експериментів були здійснені спільно з науковим керівником - професором Гайдашем І.С. Автором самостійно проведений патентний та літературний пошук, виконана експериментальна частина роботи, статистична обробка цифрових результатів мікробіологічних, імунологічних та біохімічних досліджень; написані всі розділи дисертації та автореферат.

Апробація роботи. Основні наукові положення, висновки дисертації були викладені та обговорені на засіданнях: міжнародних науково-практичних конференцій студентів, молодих вчених, лікарів та викладачів «Сучасні досягнення внутрішньої медицини», «Сучасні досягнення у хірургії», «Сучасні досягнення теоретичної і практичної медицини», присвячених Дню науки в Україні та 60-річчю Сумського державного університету (Суми, 2008); Всеукраїнської науково-практичної конференції «Вісник вченого-2009» (Миколаїв, 2009); а також на засіданнях Луганських обласних товариств мікробіологів та патофізіологів протягом 2006-2010 рр.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 5 наукових статей та 2 тез в часописах, які відповідають вимогам Вищої атестаційної комісії України та надруковані згідно вимог, викладених в пункті 3 Постанови Вищої атестаційної комісії України від 15 січня 2003 р. за № 7-05/1.

Обсяг і структура дисертації. Робота написана на 152 сторінках комп'ютерного набору та складається з вступу, огляду літератури, 3 розділів власних досліджень, розділу аналізу та узагальнення одержаних результатів, висновків, списку використаних першоджерел. Робота ілюстрована 19 таблицями. Список використаних першоджерел включає 145 найменувань.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність проблеми дисертаційного дослідження, сформульовано мету, завдання, об'єкт, предмет та методи дослідження. Висвітлено наукову новизну, теоретичне та практичне значення роботи. Наведені дані про особистий внесок здобувача, апробацію роботи, впровадження результатів дослідження, публікації.

У першому розділі наведений аналітичний огляд наявних літературних даних щодо сучасних уявлень про імунопатогенез запальних процесів.

Матеріал і методи дослідження. Для проведення дослідження було використано 800 культур В-лімфоцитів, які були виділені з периферійної крові 55 практично здорових донорів-чоловіків віком від 19 до 25 років за допомогою центрифугування на градієнті фіколу-верографіну за H.R. Recalde (1994). Роботу виконували у відповідності до існуючих біоетичних норм. ПГН одержували з клітинних стінок Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes та Streptococcus anginosus, ЛПС - з клітинних стінок Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosae та Shigella sonnei. ПГН та ЛПС отримували з культур бактерій, ізольованих від пацієнтів з хірургічною патологією. Стафілококовий, дифтерійний та правцевий токсини були надані Луганською обласною санітарно-епідеміологічною станцією, їх використовували у розчиненнях (-1) lg та (-4) lg. Вивчення впливу на В-лімфоцити ПГН та ЛПС проводили при їх концентрації 5, 25 та 125 мг/л в тест-середовищі протягом 6 год. Інтактні клітини не контактували з ПГН, ЛПС та екзотоксинами.

У лізатах клітин визначали: вміст дієнових кон'югатів (ДК), малонового діальдегіду (МДА), активність каталази та супероксиддисмутази (СОД), вміст циклічних нуклеотидів (циклічних аденозину та гуанозину монофосфатів - цАМФ і цГМФ) та вміст аденілових нуклеотидів (аденозину три-, ди- та моно фосфатів - АТФ, АДФ та АМФ); продукцію клітинами Ig G, Ig M та Ig A. Значення інтегрального коефіцієнту К розраховували за формулою:

К = (ДК+МДА)/(каталаза+СОД)

Енергетичний заряд (ЕЗ) клітин вираховували за формулою:

ЕЗ=((АТФ) + 1/2(АДФ))/((АТФ) + (АДФ) + (АМФ)).

Характер виявлених змін був проаналізований з використанням варіаційної статистики на ЕОМ.

Вплив ПГН, ЛПС та токсинів бактерій на ПОЛ, ферментативну систему АОЗ та систему циклічних нуклеотидів у В-лімфоцитах периферійної крові людини in vitro. Нами встановлено, що діюча концентрація ПГН 5 мг/л найменш суттєво впливала на стан ПОЛ і ферментативної системи АОЗ у В-лімфоцитах іn vitro, що мало прояв у несуттєвому збільшенні у вказаних клітинах внутрішньоклітинного вмісту проміжних та кінцевих продуктів ПОЛ (ДК та МДА), а також у незначному збільшенні активності ключових ферментів системи АОЗ (каталази та СОД). Вказані зсуви досліджуваних показників не супроводжувались значущим порушенням у системі ПОЛ/АОЗ, у зв'язку з чим коефіцієнт К, який характеризує даний баланс, статистично вірогідних змін при використанні ПГН у діючих концентраціях 5 мг/л не мав. Слід відзначити, що з чотирьох видів бактеріальних ПГН найбільшим потенціалом дії володів ПГН S. pyogenes. Збільшення діючої концентрації ПГН S. aureus, S. epidermidis, S. pyogenes та S. anginosus до 25 мг/л супроводжувалось виразними змінами активності ПОЛ та ферментативної системи АОЗ В-клітин in vitro. Найбільш суттєво впливали на ПОЛ і ферментативну систему АОЗ у В-лімфоцитах периферійної крові людини ПГН грампозитивних бактерій, які використовували у діючій концентрації 125 мг/л.

Нами встановлено, що ЛПС грамнегативних бактерій, як і ПГН грампозитивних бактерій, мають певний проокислювальний потенціал, ступінь виразності якого є видо- та дозозалежним. При цьому слід також відмітити, що проокислювальний потенціал ЛПС перевищував такий для ПГН.

Суттєвий інтерес для нас подавало також вивчення впливу in vitro токсинів бактерій на ПОЛ і ферментативну систему АОЗ у В-лімфоцитах. Нами встановлено, що токсини бактерій при безпосередньому контакті з В-клітинами найбільш значно активували ПОЛ та пригнічували систему АОЗ даних клітин. Ступінь виразності прооксидантного впливу токсинів на досліджувані показники залежав як від концентрації токсинів, так і від їх видової приналежності. Найбільш виражені порушення процесів ПОЛ у В-клітинах, виникали при концентрації токсинів (-1) lg, тоді як найменш виражені зміни мали місце при використанні токсинів у концентрації (-4) lg. З числа використаних у експерименті токсинів найбільший прооксидантний потенціал демонстрував дифтерійний токсин, найменший - правцевий токсин. Прооксидантний потенціал стафілококового токсину був признаний помірним порівняно з двома токсинами, вказаними вище.

Нами встановлено. що ПГН, ЛПС та бактерійні екзотоксини при їх безпосередньому контакті з В-лімфоцитами in vitro суттєво впливали на систему циклічних нуклеотидів даних клітин. У інтактних В-лімфоцитах (які не контактували з бактерійними похідними) внутрішньоклітинний вміст цАМФ був у 1,53 разу вищим такого для цГМФ. Що було прийнято у якості контролю при проведенні подальших досліджень. Взаємодія в-клітин з ПГН супроводжувалась суттєвими зсувами того або іншого виду циклічних нуклеотидів, що, у свою чергу, призводило до порушення балансу між ними, на що вказувала зміна значення коефіцієнту цАМФ/цГМФ. При цьому ступінь дисбалансу у системі циклічних нуклеотидів у В-лімфоцитах залежав як від діючої концентрації ПГН, так і від їх видової приналежності.

Нами встановлено, що вже при взаємодії з ЛПС бактерій у діючій концентрації 5 мг/л має місце вірогідне збільшення вмісту цАМФ у В-клітинах, чого не спостерігали при використанні ПГН у аналогічній концентрації. Зі збільшенням діючої концентрації ЛПС зсуви у системі циклічних нуклеотидів значно зростали (таблиця 1).

Нами встановлено, що взаємодія екзотоксинів з В-лімфоцитами також супроводжувалась порушеннями у системі циклічних нуклеотидів вказаних клітин. Виявлені порушення мали прояв у збільшенні внутрішньоклітинного вмісту цАМФ, зменшенні вмісту цГМФ, та у порушенні балансу у системі цАМФ/цГМФ. Вказані зміни у системі циклічних нуклеотидів В-лімфоцитів були дозо- та видозалежними, а саме зі збільшенням діючих розчинень екзотоксинів порушення у системі циклічниз нуклеотидів посилювались, але були різними за ступенем виразності у залежності від видової приналежності.

Таблиця 1 Вплив in vitro ЛПС бактерій на вміст циклічних нуклеотидів у В-лімфоцитах

Примітка. * - p<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001 відносно контролю.

Отримані нами дані узгоджуються з результатами досліджень Котової С.А. та співавт. (1994), які вивчали метаболізм цАМФ у лімфоцитах периферійної крові хворих на атопію при дії гістаміну.

Вплив ПГН, ЛПС та токсинів бактерій на аденілову систему та антитілопродукуючу активність В-лімфоцитів периферійної крові людини in vitro. Нами встановлено, що структурні компоненти бактерій, а також їх токсини при безпосередньому контакті з В-лімфоцитами периферійної крові людини впливають на їх енергетичний статус, що мало прояв у зменшенні внутрішньоклітинного вмісту АТФ, збільшенні АДФ та АМФ, а також у падінні ЕЗ В-лімфоцитів. Вказані зміни є типо-, дозо- та видоспецифічними (таблиця 2).

Таблиця 2 Вплив in vitro екзотоксинів бактерій на систему аденілових нуклеотидів В-лімфоцитів

Примітка.* - р<0,05; *** - р<0,001 відносно контролю.

Найбільш значні негативні зсуви у енергетичному статусі В-лімфоцитів розвивались під впливом бактеріальних екзотоксинів, менш значно - під впливом бактеріальних ЛПС, тоді як найменші зсуви енергетичного статусу виникають у присутності бактеріальних ПГН. Порушення енергетичного статусу В-лімфоцитів збільшуються зі збільшенням діючих концентрацій як структурних компонентів бактерій (ПГН, ЛПС), так і бактеріальних токсинів. Найменші зсуви у системі аденілових нуклеотидів В-лімфоцитів периферійної крові людини ми спостерігали при діючих концентраціях ПГН та ЛПС 5 мг/л та розчиненні бактеріальних токсинів (-4) lg, тоді як найбільші зсуви реєстрували при концентрації 125 мг/л та розчиненні (-1) lg.

Видоспецифічність впливу бактеріальних ПГН, ЛПС та екзотоксинів мала прояв у різному ступені змін показників енергетичного статусу В-лімфоцитів. Серед тестованих ПГН найбільший потенціал впливу мали ПГН S. pyogenes та ПГН S. aureus, серед ЛПС - ЛПС S. sonnei та ЛПС P. aeruginosae, серед токсинів - правцевий токсин. Найменш активно зміни у системі аденілових нуклеотидів викликали ПГН S. epidermidis, ЛПС E. coli и стафілококовий токсин.

У цілому, отримані результати дослідження свідчать про те, що структурні компоненти та токсини бактерій є біологічно активними речовинами, які здатні негативно впливати на енергетичний статус В-лімфоцитів периферійної крові людини. Отримані нами дані узгоджуються з результатами досліджень Артемьева С.А. та співавт. (2009), які вивчали метаболічні параметри лімфоцитів периферійної крові дітей при опіковому шоку.

Нами встановлено, що структурні компоненти бактерій (ПГН та ЛПС) та їх токсини впливають на продукцію антитіл В-лімфоцитами периферійної крові людини in vitro. Вказаний вплив носить типо-, видо- та дозозалежний характер.

Бактеріальні екзотоксини (стафілококовий, дифтерійний та правцевий) як при низьких, так і при високих діючих концентраціях, а також бактеріальні ПГН та ЛПС у діючих концентраціях 125 мг/л пригнічують продукцію Ig M, Ig G, Ig A В-лімфоцитами периферійної крові людини. Малі (5 мг/л) та середні (25 мг/л) діючі концентрації ПГН та ЛПС, навпаки, стимулюють продукцію антитіл В-клітинами. Потенціал пригнічення антитіло утворення бактеріальних токсинів у високих концентраціях (розчинення (-1) lg) у 2-3 рази перевищує аналогічний потенціал для бактеріальних ПГН та ЛПС у діючих концентраціях 125 мг/л.

Видоспецифічність впливу бактеріальних похідних на антитілоутворюючу активність В-клітин периферійної крові людини мала прояв у різному ступені активуючої або пригнічуючої дії на продукцію Ig M, Ig G та Ig A. З числа бактеріальних ПГН найбільш суттєво на продукцію антитіл впливали ПГН S. pyogenes, найменш активно - ПГН S. epidermidis; з ЛПС, відповідно, ЛПС P. аeruginosaе та ЛПС E. сoli, з бактеріальних токсинів - правцевий та стафілококовий токсини.

У цілому, отримані результати дослідження свідчать про високу біологічну активність структурних компонентів бактерій та їх токсинів, здатну впливати на антитілопродукуючу здатність В-клітин при безпосередньому контакті.

ВИСНОВКИ

У дисертації подано вирішення актуального завдання патологічної фізіології, а саме визначений вплив ПГН, ЛПС та екзотоксинів бактерій на метаболізм та антитілопродукуючу активність В-лімфоцитів периферійної крові людини in vitro.

Структурні компоненти бактерій (ПГН та ЛПС) та їх екзотоксини при безпосередньому контакті з В-лімфоцитами in vitro активують у них ПОЛ та пригнічують ферментативну систему АОЗ, що має прояв у збільшенні внутрішньоклітинного вмісту у В-клітинах метаболітів ПОЛ - ДК та МДА, та у зменшенні активності ферментів системи АОЗ - каталази та СОД. Проокислювальний вплив бактеріальних похідних є типо-, видо- та дозозалежним. Найбільший про окислювальний потенціал мають бактеріальні екзотоксини, помірний - ЛПС, найменший - ПГН. Зі збільшенням діючої концентрації структурних компонентів бактерій та їх екзотоксинів порушення у системі ПОЛ/АОЗ збільшуються.

ПГН, ЛПС та екзотоксини бактерій при контакті з В-лімфоцитами периферійної крові людини змінюють внутрішньоклітинний вміст цАМФ та цГМФ, що супроводжується порушенням балансу у системі цАМФ/цГМФ. Невеликі (5 мг/л) та середні (25 мг/л) діючі концентрації ПГН та ЛПС збільшують у В-клітинах переважно вміст цГМФ, тоді як високі концентрації ПГН та ЛПС (125 мг/л), а також бактеріальні токсини у розчиненнях (-1) lg та (-4) lg переважно збільшують вміст цАМФ. Найбільшим потенціалом впливу на систему циклічних нуклеотидів у В-лімфоцитах володіють ПГН S. pyogenes, ЛПС P. аeruginosaе та правцевий токсин, найменшим потенціалом - ПГН S. epidermidis, ЛПС E. сoli та стафілококовий токсин.

ПГН, ЛПС та екзотоксини бактерій викликають у В-лімфоцитах зміни енергетичного статусу, які мають прояв у зменшенні внутрішньоклітинного вмісту АТФ, збільшенні вмісту АДФ та АМФ, а також у падінні ЕЗ клітин. Найбільші порушення енергетичного статусу В-лімфоцитів виникають при високих діючих концентраціях бактеріальних екзотоксинів, ПГН та ЛПС. Негативний вплив токсинів на систему аденілових нуклеотидів В-клітин перевищує такий для ПГН та ЛПС. Різні види ПГН, ЛПС та екзотоксинів неоднаково впливають на енергетичний статус В-лімфоцитів.

ПГН, ЛПС та екзотоксини бактерій типо-, видо- та дозо залежно впливають на антитілоутворення В-лімфоцитами. Стафілококовий, дифтерійний та правцевий токсини у розчиненнях (-1) lg та (-4) lg, а також ПГН та ЛПС у діючих концентраціях 125 мг/л пригнічують продукцію В-лімфоцитами Ig M, Ig G та Ig А, тоді як малі (5 мг/л) та середні (25 мг/л) концентрації ПГН та ЛПС стимулюють антитілопродукцію. Імуносупресивний потенціал бактеріальних екзотоксинів значно перевищує такий для ПГН та ЛПС у діючих концентраціях 125 мг/л. Видоспецифічність впливу бактеріальних похідних на антитілопродукуючу функцію В-лімфоцитів має прояв у різному ступені активуючої або пригнічуючої дії на продукцію Ig M, Ig G та Ig А.

СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Флегонтова В.В. Видовий склад збудників шпитальних інфекцій у відділеннях хірургічного профілю та вплив стафілококового токсину in vitro на апоптоз імунокомпетентних клітин / В.В. Флегонтова, Є.О. Гаргат, С.А. Білокобильський, В.В. Козлова, І.В. Луговськова // Загальна патологія та патологічна фізіологія. - 2008. - № 4. - С. 39-44. Здобувачем був виділений ПГН з клітинних стінок стафілококів та досліджений вплив стафілококового токсину на експонування рецепторів до маркерів апоптозу на цитоплазматичних мембранах В-клітин.

2. Гайдаш І.С. Видовий склад збудників шпитальних інфекцій у відділеннях хірургічного профілю та їх вплив на апоптоз лімфоцитів / І.С. Гайдаш, В.В. Флегонтова, Р.В. Назаренко, С.А. Білокобильський, С.М. Хома, М.Ю. Перфільєва, В.Л. Русалов // Український журнал клінічної та лабораторної медицини. - 2008. - № 2. - С. 44-47. Здобувач дослідив вплив стафілококового токсину на експонування рецепторів до маркерів апоптозу на цитоплазматичних мембранах В-лімфоцитів.

3. Белокобыльский С.А. Влияние пептидогликанов, липополисахаридов и токсинов бактерий на перекисное окисление липидов, ферментативную систему антиокислительной защиты и систему циклических нуклеотидов в В-лимфоцитах in vitro / С.А. Белокобыльский // Загальна патологія та патологічна фізіологія. - 2009. - № 4. - С. 12-19.

4. Белокобыльский С.А. Влияние липополисахаридов, пептидогликанов и токсинов бактерий на адениловую систему и антителопродуцирующую активность В-лимфоцитов in vitro / С.А. Белокобыльский // Загальна патологія та патологічна фізіологія. - 2009. - № 5. - С. 95-99.

5. Белокобыльский С.А. Секреторная активность интактных В-лимфоцитов / С.А. Белокобыльский, С.А. Ломакина, Е.А. Гаргат // Український медичний альманах. - 2009. - № 6 (додаток). - С. 91-92. Здобувачем був підготований аналітичний огляд літератури з питань метаболічного статусу В-клітин.

6. Стериони И.В. Влияние липополисахаридов и пептидогликанов бактерий на значение индекса апоптоза и экспонирование рецепторов CD95 и СD38 нейтрофилами и моноцитами in vitro / И.В. Стериони, В.Л. Русалов, С.А. Белокобыльский, Е.И. Гайдаш, В.В. Козлова // Сборник материалов Всеукраинской научно-практической конференции «Вестник учёного-2009». - Николаев. - 2009. - С. 107-109.

7. Rusalov V. Influence of bacterial lipopolysaccharides on secretory activity of B cells / V. Rusalov, S. Belokobylskiy, I. Scherbakov, O. Shabelnik, M. Perfilieva, T. Zhurba, E. Gargat // Тези доповідей ХІ Міжнародного медичного конгресу студентів та молодих вчених Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевського. - Тернопіль, 2009. - С. 153.

Размещено на Allbest.ru