Отдельные аспекты взаимосвязи нарушения костномозгового кроветворения и экспериментальной патологии печени и почек

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность работы. Изучение нарушений нормального кроветворения (дисплазий кроветворения), протекающих или развивающихся на фоне патологии печени или почек, которые также нередко сопровождаются иммунологическими сдвигами, является одной из актуальных проблем гематологии.

Известно, что гелиотриновый гепатит, в силу своей распространённости в среднеазиатском регионе является краевой патологией. В то же время прослеживается неуклонный рост числа инфекционно-воспалительных заболеваний мочевыводящих путей, в том числе и пиелонефритов (ПН).

Актуальность проблеме придаёт высокая частота различных вариантов анемии, сочетанных с патологией печени и почек, сопровождающейся нарушениями в функционировании иммунной системы.

Степень изученности проблемы. Многие вопросы клинической и экспериментальной патологии печени и воздействие её на кроветворение изучались ранее. Однако до сих пор не решен ряд некоторых важных проблем связанных с возникновением дисплазий кроветворения, а также не исследована их взаимосвязь с изменением с иммунобиологических параметров организма. Мало данных о возникновении нарушений гемопоэза и иммунных показателей организма на фоне воспалительных заболеваний почек и мочевыводящих путей. Недостаточно глубоко изучена взаимосвязь факторов влияющих на эритропоэз, при патологиях, на фоне которых развивается диспластическое состояние кроветворения. Результаты проведенных исследований не дают полной, чёткой картины о процессах, происходящих в костном мозге, и ответной реакции на факторы, влияющие на кроветворение.

Цель исследования: Оценка влияния экспериментального гелиотринового гепатита и инфекционного пиелонефрита на последующее развитие дисплазии кроветворной ткани, а также изучение состояния иммунитета, в условиях нарушенного гемопоэза.

Задачи исследования:

1. Изучить показатели миелограммы и периферической крови, характеризующие интенсивность дисплазии костного мозга на фоне модели гелиотринового токсического гепатита.

2. Изучить показатели миелограммы и периферической крови, характеризующие интенсивность дисплазии костного мозга на фоне модели инфекционного пиелонефрита.

3. Исследовать восстановление иммунной системы у животных с пострадиационной гипоплазией костномозговой ткани на фоне гелиотринового гепатита и экспериментального пиелонефрита.

1. Материал и методы исследования

Исследования, проводились на половозрелых беспородных белых мышах массой 18-22 г, и морских свинках массой 250-300 г (как источник комплемента).

Исследования являлись экспериментальными и выполнялись в условиях вивария и в лаборатории НИИ гематологии и переливания крови. Модель дисплазии кроветворениям воспроизводилась методом г-облучения на базе отделения радиологии Республиканского онкологического научного центра. Микроскопия препаратов поражённых пиелонефритом почек осуществлялась, на базе центральной научно-исследовательской лаборатории Ташкентской медицинской академии (ТМА).

В качестве модели экспериментальной патологии печени использовалась модель экспериментального гелиотринового гепатита (Обернихин С.С., 2006). Моделью экспериментальной патологии почек служила модель экспериментального пиелонефрита (Косарева П.В., 2009). В ходе исследований были задействованы гематологические, иммунологические и статистические методы исследования.

Всего было проведено 3 серии экспериментов, в которых использовано 420 подопытных животных. В первой серии изучено действие облучения на подопытных животных и осуществлен подбор дозы облучения с целью моделирования обратимых изменений в составе миелограммы, соответствующих состоянию дисплазии кроветворения. Во второй серии экспериментов изучалось влияние гелиотринового гепатита на гемопоэз и иммунную систему в условиях дисплазии кроветворения. В качестве оптимальной дозы облучения была выбрана доза в 3,5 Гр.

Во второй серии экспериментов производилось моделирование хронического гепатита путём внутрибрюшинного введения гелиотрина в дозе 5 мг/на 100 г массы животного. На фоне экспериментальной патологии печени создавалась модель дисплазии кроветворения. Животных (мышей) забивали на 3-, 7-. 14- и 21-е сутки исследования. За 5 дней до исследования мышей иммунизировали эритроцитами барана.

Источником комплемента служили морские свинки, у которых прижизненно из полости сердца брали кровь. Сыворотка крови морских свинок служила комплементом, который использовался при изучении показателей иммунной системы, в частности при подсчете антителообразующих клеток селезенки (АОК).

Наблюдаемые у животных опытной группы изменения сравнивались с таковыми в контрольной группе, т.е. у мышей без патологии печени, и с показателями интактных животных.

В третьей серии экспериментов воспроизводилась модель экспериментального пиелонефрита путём введения взвеси культуры золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) в почечную лоханку в концентрации 5*108. Доступ производился через разрез по срединной линии живота. На 3-и сутки осуществлялось моделирование дисплазии кроветворения вышеуказанным способом. Изучались те же параметры, что и во второй серии.

Воспроизводимость моделей гелиотринового гепатита и бактериального гепатита была подтверждена морфологическими и биохимическими параметрами.

В соответствии с задачами исследования (см. введение) на первых этапах работы нами были освоены: метод локального гемолиза в геле агарозы (Петров Р.В. Справочник по Иммунологии, 1983) для определения количества АОК селезенки; метод приготовления суспензии клеток селезенки и подсчёта клеток в камере Горяева с целью определения количества ядросодержащих клеток селезенки (ЯСКС); выделение лимфоцитов и определение розеткообразующей активности Т- и В-лимфоцитов (количества Е- и EAC-розеток) кроме того исследовали состав периферической крови и миелограммы общепринятым методом. Эти исследования проводились на базе клинической лаборатории НИИ гематологии и переливания крови.

Для обработки полученных данных использовалась программа статистической обработки «Биостат». Достоверность изменений показателей проверяли с помощью критерия Стьюдента.

2. Результаты исследования и их обсуждение

В частности, описаны особенности клинического поражения печени у экспериментальных животных с моделями патологии печени и почек. Проанализированы лабораторные показатели периферической крови у животных с гелиотриновым гепатитом и мышей контрольной группы.

По нашим данным в контрольной группе (рис. 1) по сравнению с интактными животными наблюдалось достоверное снижение уровня гемоглобина и клеточных показателей периферической крови, что подтверждает наличие угнетающего влияния облучения на систему кроветворения.

В группе с гелиотриновым гепатитом на 3-и сутки также наблюдались достоверно более низкие показатели уровня гемоглобина и количества эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. СОЭ наоборот повысилась. Эти изменения клеточного состава периферической крови указывают на депрессивное влияние экспериментального гепатита, на костномозговое кроветворение. В данной группе на 7-, 14- и 21-е сутки также наблюдалось некоторое восстановление изучаемых показателей. На основании отмеченных изменений можно утверждать, что развитие дисплазии кроветворения на фоне токсического хронического гепатита, чем в контрольной группе (без сопутствующей патологии), сопровождалось более выраженным подавлением процессов кроветворения. По сложившейся картине можно наблюдать достаточно заметную интенсивность восстановления в ранние сроки, замедление роста на 14-е сутки и ускорение оста к последнему сроку, что можно объяснить влиянием почечной патологии.

Рис. 1. Основные показатели периферической крови при дисплазии кроветворения, смоделированной на фоне гелиотринового гепатита

С учетом вышеизложенного, можно утверждать, что гелиотриновый гепатит заметно уменьшает процент зрелых, способных к полноценному фагоцитозу, нейтрофилов, т. е. воздействует на первое звено в цепи иммунного ответа. Кроме того, влияет на количество лимфоцитов, т.е. на исполнительные клетки иммунной защиты, что в комплексе с возможным нарушением иммунной реактивности остальных представителей лейкоцитарной формулы может значительно ослабить организм перед внешними воздействиями. Выраженность изменений со стороны различных ростков кроветворения может объясняться нарушением метаболической и синтетической функции печени. Эти изменения, как влияя на гемостаз, так и самостоятельно могут вызвать нарушения различных функций крови. Так, уменьшение количества тромбоцитов, на которое в свою очередь оказал влияние токсический гепатит, вместе с нарушением синтетической функции печени может повлиять на гемостаз.

В группе животных с экспериментальным пиелонефритом на 3-и сутки после облучения, в отличие от животных без фоновой патологии, наблюдалось достоверное снижение уровня гемоглобина, количества эритроцитов и тромбоцитов и количества лейкоцитов. Уровень СОЭ, на данном сроке напротив, был достоверно выше. В лейкоформуле крови увеличилась доля юных и малодифференцированных форм лейкоцитарного ростка, в частности появились миелоциты.

На 7-, 14- и 21-е сутки после облучения, по сравнению с предыдущим сроком, наблюдалось достоверное повышение уровня гемоглобина и количества эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, что свидетельствует о начавшихся процессах восстановления кроветворения. В костном мозге наблюдались аналогичные изменения клеточного состава, подтверждающие угнетающее влияние фоновой патологии как на сам процесс гемопоэза, так и на его восстановительный потенциал.

В миелограмме животных с фоновым гелиотриновым гепатитом на 3-и сутки по сравнению с контролем также наблюдалось достоверное снижение общего количества миелокариоцитов на 27,6%, доли ретикулярных клеток более чем на 33,3%, более чем вдвое уменьшилось количество лимфоцитов. На 7-, 14-, 21-е сутки отмечалась тенденция к некоторому восстановлению показателей после их предыдущего угнетения, что может говорить о компенсаторной интенсификации пластических процессов в костном мозге. Изменения показателей к 21 суткам относительно группы контроля свидетельствовали о положительной динамике восстановления гемопоэза, однако в целом основные показатели миелограммы в группе животных с гелиотриновым гепатитом были ниже, чем в контрольной группе, что свидетельствует о депрессивном влиянии экспериментального гепатита на гемопоэз. Например, количество лимфоцитов выросло по сравнению с 7-ми сутками на 59,5%, оставаясь на более низком уровне, чем в контроле, что указывает на чувствительность клеток лимфоидного ряда к воздействию экспериментального гепатита. По изменениям, произошедшим к 21-м суткам, можно говорить об увеличении клеточности костного мозга, в частности уровень сегментоядерных нейтрофилов, напротив, повысился относительно предыдущего срока на 46,1%. Со стороны эритроидного ростка в миелограмме на 21-е сутки относительно предыдущего срока, при гелиотриновом гепатите относительно контрольной группы: доля полихроматофильных нормобластов выросла на 45,7%, повысилось количество митозов эритроидных клеток.

Эти изменения свидетельствуют о повышении общего количества миелокариоцитов. В целом можно говорить о наличии депрессивного влияния токсического гепатита на основные показатели гемопоэза, которое проявляется не только при угнетении кроветворения, но и влияет на репаративную способность костного мозга. Анализ вышесказанного, позволяет утверждать, что гелиотриновый гепатит не только усиливает моделируемое угнетение костномозгового кроветворения, но и замедляет его восстановление. Особенно выражено депрессивное влияние его на эритроидный росток эритропоэза.

В группе животных, где фоновой патологией выступал экспериментальный пиелонефрит, произошли сопоставимые изменения. При бактериальном пиелонефрите на 3-и сутки относительно группы контроля, наблюдалось достоверное снижение уровня основных показателей миелограммы.

Однако к 21-м суткам по сравнению с 14-ми сутками общее количество миелокариоцитов возросло в 1,5 раза, ретикулярных клеток почти в 1,6 раза. Количество недифференцированных бластов понизилось в сравнении с предыдущим сроком более чем вполовину, а миелобластов - чуть менее чем вполовину, что можно объясниться усилением репаративных процессов в красном костном мозге. В целом можно говорить о подавлении процессов восстановления гемопоэза. Угнетение кроветворения особенно заметно в ранние сроки после моделирования дисплазии кроветворения, в частности на 7- и 14-е сутки, когда многие ростки гемопоэза не показывали положительной динамики, оставаясь без существенных изменений относительно предыдущих сроков исследования, либо увеличение их происходило крайне медленными темпами.

Показатели иммунной системы животных с моделью дисплазии кроветворения на фоне токсического гепатита также претерпели заметные изменения. В контрольной группе, изучаемые показатели заметно отличались от таковых у показателей интактных животных. Количество антителообразующих колоний на селезенку в группе мышей подвергшихся облучению достоверно снизилось на 31%. Доля АОК на 106 клеток уменьшилась на 24,1%. Количество ЯСКС коррелировало с изменениями АОК. По этим изменениям можно говорить об угнетении гуморальной составляющей иммунной защиты. Подобные изменения свидетельствуют также о нарушении процессов миграции и дифференциации колониеобразующих клеток, что в свою очередь связано с деструктивным влиянием моделирования дисплазии кроветворения.

На 3-и сутки исследования в опытной группе наблюдались достоверные изменения, по сравнению с контрольной группой: количество АОК на селезенку снизилось на 46,6%, доля АОК на 106 клеток упала на 42,4%, количество ЯСКС также понизилось на 40,5%. Гелиотриновый гепатит, несомненно, оказал угнетающее влияние на иммунные процессы, и в частности на антителообразующую, т. е. гуморальную его составляющую. К 14-м суткам отмечается повышение количества антителообразующих клеток на селезенку почти на 1/3. Количество антителообразующих клеток на 106 также увеличилось на 36,1%. Доля ядросодержащих клеток селезенки возросла на 31,8%. На 21-е сутки количество антителообразующих клеток на селезенку повысилось на 19,8%. Доля АОК на 106 выросла на 25,4%. Количество ядросодержащих клеток селезенки увеличилось на 18,0%.

Уровень Т-розеткообразующих лимфоцитов у животных в контрольной группе на крайнем сроке был достоверно ниже, чем в интактной на 32,0%. Количество розеткообразующих В-лимфоцитов было ниже, чем у интактных животных почти на треть. Показатели Е-РОК в опытной группе на 3-и сутки были, чем в контроле в 2,7 раза. Количество ЕАС-розеток снизилось на 37,4%. Количество Т-розеткообразующих лимфоцитов на 7-е сутки дисплазии кроветворения было выше, чем на 3-и сутки на 17,5%. Доля В-розеткообразующих лимфоцитов увеличилась на 18,9%. Тенденция, прослеживаемая в предыдущие сроки, продолжала наблюдаться и даже усиливалась, что подтверждалось увеличением количества Е-РОК на 14-е сутки почти на 1/3. Доля ЕАС-розеток по сравнению с 7-ми сутками увеличилась на 27,3%. К 21-м суткам возросла доля Т-розеткообразующих лимфоцитов, но уже на 19,7%, а доля В-розеток уже на 21,4%. Эти данные свидетельствуют об относительно небольшом увеличении. Восстановление показателей, начиная с 3-х суток было относительно небольшим, что может объясняться незначительным сроком, прошедшим между 3- и 7-ми сутками. К 14-м суткам можно наблюдать рост уровня восстановления показателей. К последнему сроку исследования отмечается некоторое замедление роста восстановления показателей, что может объясняться истощением ресурсов иммунной системы и депрессивным влиянием облучения, усиливающимся гелиотриновым гепатитом, а также указывает на неспецифичность воздействия экспериментального гепатита на клеточный и гуморальный компоненты иммунной системы.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что гелиотриновый гепатит оказывает значительное влияние на сдвиги в иммунной системе, вызванные облучением, проявляющиеся со стороны как гуморального, так и клеточного звена, а также подавляет процессы восстановления, происходящие в иммунной системе после прекращения действия повреждающего фактора (облучения).

При дисплазии гемопоэза, смоделированного на фоне экспериментального пиелонефрита, отмечались изменения - со стороны иммунной системы. Показатели гуморального иммунитета исследовались по показателям антителообразования селезенки подопытных животных. Контрольные значения, заметно отличались от показателей интактных животных. Моделирование дисплазии кроветворения у животных без фоновой патологии (контрольная группа) привело к понижению иммунологической реактивности организма при расчете количества АОК на всю селезенку на 31%, по сравнению с интактными животными. При расчете на 1 млн. спленоцитов этот показатель снизился на 24,1%. Количество ЯСКС уменьшилось на 30,0%. Наблюдаемые изменения наглядно указывают на иммунодепрессивное влияние ионизирующей радиации. Такие явления свидетельствуют о почти равнозначном по интенсивности воздействия влиянии на различные показатели гуморального иммунитета.

На 3-и сутки исследования у животных опытной группы, наблюдались достоверно более низкие показатели интенсивности антителообразования и количество ядросодержащих клеток селезенки относительно группы контроля, что может свидетельствовать о сильном воздействии на рецепторный аппарат иммунокомпетентных клеток селезенки. К 21-м суткам относительно предыдущего срока количество антителообразующих клеток на селезенку повысилось более чем на 1/3. Доля антителообразующих клеток на 106 выросла на 45,8%. Количество ядросодержащих клеток селезенки увеличилось на 31,0%. Можно говорить о продолжении восстановления показателей антителообразования селезенки, что подтверждается вышеприведенными показателями. Наблюдаемая в опытной группе динамика позволяет говорить об обратимости происходящих процессов угнетения иммуногенеза. Наличие фонового для индукции дисплазии кроветворения пиелонефрита, несомненно, оказало значительное угнетающее влияние на процессы антителообразования в селезенке. Из этого можно сделать вывод о протективной или корригирующей, в отношении иммунной защиты функции почек, которая выпадает или ослабляется при нарушении их деятельности.

Доля розеткообразующих Т-лимфоцитов у животных опытной группы на 3-и сутки уменьшалась по сравнению с контрольной более чем наполовину или на 52,9%, а снижение доли В - розеткообразующих клеток было ещё более значительным, на 54,5%. Подобные изменения, несомненно, связаны с фоновой патологией почек. Повреждающими факторами в данном случае могут выступать как интоксикация, так и угнетение регулирующего влияния почек на показатели иммунной системы, вследствие наличия экспериментального пиелонефрита. На 7-е сутки доля E-розеток повысилась на 13,6%. При этом, не наблюдалось статистически достоверного повышения уровня ЕАС-розеток, который был ниже контроля на 48,5%. Полученные данные свидетельствуют о начале восстановления процессов иммуногенеза, что может быть связано с выведением продуктов радиолиза и ослаблением интоксикации. Показатели розеткообразования В-лимфоцитов свидетельствуют о подавленном состоянии гуморальной составляющей иммунной защиты и неравномерности процессов восстановления иммунитета в целом. Вероятно, такая динамика связана с большей чувствительностью рецепторного аппарата В-лимфоцитов к угнетающим антителогенез факторам. К 21-м суткам доля Е-розеток увеличилась на треть, а количество EAC-розеток на сопоставимую величину. На данном этапе можно заметить ускорение процессов восстановления иммунной защиты со стороны как клеточного компонента, показателем которого является активность розеткообразования Т-лимфоцитов, и в ещё большей степени гуморального компонента, о чем свидетельствуют показатели розеткообразования В-лимфоцитов.

Так как в опытной группе значительное влияние оказывал фактор фоновой патологии, необходимо отметить довольно сильное угнетение розеткообразования В-лимфоцитов и поздно начавшееся их восстановление. В целом можно говорить о более значительном угнетении гуморального компонента иммунитета на фоне экспериментального пиелонефрита в ранние сроки, но в более позднем периоде темпы сепаративных процессов со стороны розеткообразования Т- и В-лимфоцитов сравнялись.

Данное различие можно связать с реализацией воздействия повреждающих факторов на рецепторный аппарат иммуноцитов, влияющих на цитокиновый профиль исследуемого организма. Но нельзя исключать угнетающее воздействие фоновой патологии в условиях воздействия такого мощного фактора, как облучение, на метаболизм как собственно Т- и В-лимфоцитов, так и их микроокружения. Отмеченные факторы вызывают нарушение кооперации Т- и В-лимфоцитов, что в свою очередь может приводить к нарушению функциональной активности иммуноцитов, влияющей на реакцию на антигенный стимул и, соответственно, активность процессов антителообразования.

При сравнении показателей колониеобразования селезенки (рис. 2) в контрольной группе и у животных с гелиотриновым гепатитом можно также выявить значительно более низкий их уровень у последних, что, несомненно, свидетельствует о влиянии функционального состояния печени на способность селезенки как компонента иммунной системы полноценно выполнять свою функцию.

При сравнении показателей эндогенного колониеобразования селезенки в контрольной группе и у мышей с патологией почек можно также выявить значительно (на 23,4%) более низкий их уровень у последних, что, несомненно, свидетельствует о влиянии патологии почек на способность селезенки как компонента иммунной системы полноценно выполнять свою функцию. По этим изменениям можно говорить об угнетении клеточной, но преимущественно гуморальной составляющей иммунной защиты, что можно объяснить депрессивным влиянием ионизирующего облучения. Подобные изменения свидетельствуют также о нарушении процессов миграции, кооперации и дифференциации иммунокомпетентных клеток, что в свою очередь связано не только с деструктивным влиянием моделирования дисплазии кроветворения, но и значительным воздействии патологии почек.

Из полученных данных можно сделать вывод о регулирующем влиянии не только патологии почек, но и нормально функционирующей почечной ткани на иммуногенез.

Рис. 2. Показатели эндогенного колониеобразования при дисплазии кроветворения, смоделированной на фоне экспериментального гелиотринового гепатита и экспериментального пиелонефрита

Примечание: * - Р<0,05 по сравнению с показателями группы контроля; - Р<0,05 по сравнению с показателями группы с инфекционным пиелонефритом.

Ионизирующее излучение на фоне экспериментального пиелонефрита оказывает значительное депрессивное воздействие на гуморальный и клеточный компонент иммунитета, а также оказывает неравномерное угнетающее влияние на восстановительные процессы со стороны различных компонентов иммунной защиты.

Заключение

дисплазия костномозговой гелиотриновый иммунный

Результаты исследования свидетельствуют о том, что фоновая патология почек оказывает на иммунную систему более слабое влияние, чем гелиотриновый гепатит. Поскольку описанные данные также коррелируют с динамикой показателей периферической крови и миелограммы, можно говорить о взаимосвязанности данных процессов.

Сопутствующая патология печени придает более выраженный характер нарушениям показателей гемопоэза, возникающим при экспериментальной радиационной дисплазии кроветворной ткани.

Нарушение кроветворной функции вследствие лучевого поражения костного мозга характеризуется более глубоким угнетением всех ростков гемопоэза, когда протекает на фоне экспериментального бактериального пиелонефрита.

Восстановление показателей гемопоэза после воспроизведения радиационной дисплазии кроветворной ткани на фоне гелиотринового гепатита происходит менее интенсивно, чем на фоне экспериментального пиелонефрита, однако при обеих фоновых патологиях репарация костного мозга происходит полностью, что справедливо для всех анализируемых ростков кроветворения.

Функциональная активность иммунной системы мышей с лучевым повреждением костного мозга на фоне экспериментальной патологии печени, подавляется более значимо, чем на фоне бактериального пиелонефрита.

При моделировании дисплазии кроветворения на фоне гелиотринового гепатита или инфекционного (стафилококкового (Staphilococcus aureus)) пиелонефрита рекомендуется использование подобранной дозы г-облучения 3,5 Гр с двух сторон в экспозиции 15 мин

Литература

1. Алимов Т.Р. Подбор оптимальной дозы облучения с целью индукции гипоплазии костного мозга у мышей // Современные подходы к диагностике, лечению заболеваний системы крови и проблемы трансфузиологии: Сб. науч. тр. науч.-практ. Конф. с междунар. участием. - Андижан, - 2007. - С. 56.

2. Алимов Т.Р. Изменения показателей иммунной системы при экспериментальной дисплазии костного мозга, возникшей на фоне патологии печени // Материалы научно-практической конференции посвященной 75-летию основания Гематологического центра им. проф. Р.О. Еоляна // Кровь. - Ереван, 2008. - №2 (8). - С. 17.

3. Алимов Т.Р. Взаимосвязь печеночной патологии и изменений кроветворения и некоторых показателей иммунной системы // Здравоохранение Таджикистана. - Душанбе, 2008. - №2. - С. 115-116.

4. Алимов Т.Р. Изменения со стороны гемопоэза и иммунной системы при гипоплазии кроветворения, возникшие на фоне патологии печени и почек // Современная диагностика, лечение заболеваний системы крови и проблемы трансфузиологии: Научно-практическая конференция с международным участием. - Ташкент, 2008. - С. 22.

5. Алимов Т.Р. Показатели иммунитета у мышей с экспериментальной патологией печени при дисплазии кроветворения // Актуальные проблемы гематологии и трансфузиологии. - Ташкент, 2009. - С. 80.

6. Алимов Т.Р. Влияние нарушения гемопоэза на показатели иммунитета у мышей с экспериментальной патологией печени // Здравоохранение Таджикистана. - Душанбе, 2009. - №3. - С. 103-104.

Размещено на Allbest.ru