Провоспалительные цитокины в регуляции процессов воспаления и репарации
Анализ особенностей продукции провоспалительных цитокинов при ряде гнойно-воспалительных процессов методом иммуногистохимии. Описание их связи с функциональной активностью нейтрофилов и особенностями субпопуляционного состава лимфоцитов в крови.
Рубрика | Медицина |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 09.03.2018 |
Размер файла | 831,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Провоспалительные цитокины в регуляции процессов воспаления и репарации
03.03.03 - иммунология
Варюшина Елена Анатольевна
Санкт-Петербург, 2012
Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» Федерального медико-биологического агентства, г. Санкт-Петербург
Научные консультанты: доктор медицинских наук, профессор Симбирцев Андрей Семенович
доктор биологических наук Гудима Георгий Олегович
Официальные оппоненты: Ярилин Александр Александрович,
доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом клеточной иммунологии «ГНЦ Институт иммунологии ФМБА России;
Сапожников Александр Михайлович, доктор биологических наук, профессор, рук. лаборатории клеточных взаимодействий
Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН;
Полевщиков Александр Витальевич, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой фундаментальной медицины Дальневосточного Федерального университета.
Ведущая организация: НИИ вакцин и сывороток им.И.И.Мечникова РАМН. Защита диссертации состоится 27 марта 2013 г. в 14-00 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 208.017.01 в ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России по адресу: 115478, Москва, Каширское шоссе, 24, корп. 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России.
Автореферат разослан «_____» ______________ 2013 года.
Ученый секретарь
Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций
доктор медицинских наук Сеславина Л.С.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
Изучение роли провоспалительных цитокинов в иммунном и воспалительном ответе представляет собой важное направление современной иммунологии. Взаимодействия между различными типами клеток обеспечивают стабильность тканей организма в норме и определяют исход патологических процессов. Важную роль в поддержании нормального тканевого гомеостаза и при воспалении играют цитокины. Провоспалительные цитокины, такие как IL-1, IL-6 и TNF-б, продуцируются в ответ на внедрение патогенов и повреждение тканей, и стимулируют развитие местной воспалительной реакции, которая направлена на элиминацию патогена и заживление тканей (Dinarello C.A., 2000; Werner S., Grose R., 2003). IL-8 (СХС-хемокин) является основным хемоаттрактантом для нейтрофилов, которые первыми появляются в очаге воспаления и отвечают за элиминацию микроорганизмов. В случае, когда местное воспаление неэффективно, эти медиаторы продуцируются в тканях в больших количествах, появляются в циркуляции и активируют острофазовый ответ или воспалительную реакцию. Именно поэтому пристальное внимание исследователей привлекает изучение роли провоспалительных цитокинов, прежде всего в регуляции развития местного воспалительного процесса, а затем и регенерации тканей.
Среди провоспалительных цитокинов важнейшим медиатором развития воспаления считается IL-1. Он обладает широким спектром биологической активности и стимулирует функции практически всех клеток, участвующих к защитных реакциях, включая клетки центральной нервной, эндокринной и гематопоэтической систем. Действие IL-1 может реализовываться как на системном, так и на местном уровне. Важная роль IL-1 в фазе воспаления подтверждается тем, что экспрессия мРНК и уровни продукции белков IL-1 и IL-1 повышаются на ранних стадиях заживления ран (Grellner W., 2002; Sato Y., Ohshima T., 2000). В связи с этим и первые проявления биологического действия IL-1 сводятся к активации местных защитных реакций. Экспериментальное введение IL-1 в кожу вызывает покраснение, отек и инфильтрацию тканей лейкоцитами. Поскольку практически все клетки организма имеют рецепторы к IL-1, этот цитокин очень быстро активирует практически все типы клеток, участвующих в формировании локальной воспалительной реакции.
Важные биологические функции IL-1 явились предпосылкой для его использования в качестве лекарственного препарата. Было предпринято несколько попыток использования IL-1 и IL-1 для восстановления костномозгового кроветворения у раковых больных после высоких доз химиотерапии (Гершанович М.А. с соавт., 2000). Системное применение IL-1 в этих исследованиях имело положительное клиническое действие, но было ограниченным из-за побочных эффектов введения IL-1 у человека, поскольку терапевтическая доза и токсическая были близкими. Кроме того, IL-1 может быть введен местно, непосредственно в воспалительный очаг, чтобы активировать местные защитные механизмы и избежать нежелательных проявлений острофазового ответа. Представляет большой интерес раскрытие возможных механизмов локального действия IL-1. В связи с этим, данная работа является актуальной и имеет не только теоретическое, но и практическое значение.
Цель работы:
Исследование механизмов регуляции цитокинами местных воспалительных процессов и заживления ран в экспериментальных моделях на животных и у человека.
Задачи работы: цитокин воспалительный нейтрофил
1. Исследовать особенности продукции провоспалительных цитокинов при ряде гнойно-воспалительных процессов и их связь с функциональной активностью нейтрофилов и особенностями субпопуляционного состава лимфоцитов в периферической крови.
2. Методами иммуногистохимии исследовать продукцию провоспалительных цитокинов в слизистой оболочке желудка у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями при инфекции H.pylori.
3. Исследовать ранозаживляющее действие мазевой формы рекомбинантного IL-1 человека на модели осложненных ран у мышей. Оценить параметры иммунитета животных при локальном применении мазевой формы IL-1. Провести ультраструктурный анализ формирования эпителия, оценить экспрессию белков плотных контактов окклюдина, ZO-1 и клаудина-1 иммуногистохимическими методами.
4. Изучить ранозаживляющее действие мазевой формы рекомбинантного IL-1 человека у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами. Исследовать изменения цитологической картины и функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов в раневом очаге под действием IL-1.
5. Исследовать механизмы лечебного действия рекомбинантного IL-1 человека при местном применении у больных с гнойно-воспалительными процессами, оценить его влияние на содержание цитокинов в очаге воспаления, на цитологическую картину и на сравнительную динамику показателей иммунитета в очаге воспаления и в периферической крови.
Научная новизна работы
В исследовании показано наличие взаимосвязей локальной продукции цитокинов IL-1б, IL-1, IL-8 и TNF- с активностью воспаления, а также тяжестью заболевания у пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями (абсцессами легких, эмпиемой плевры, флегмонами ЧЛЛ). Впервые установлено, что у детей с лимфопролиферативным синдромом локальная продукция IL-1б, IL-1, IL-6 и IL-8 в ткани глоточной миндалины существенно различается при вирусных и бактериальных инфекциях.
В работе впервые проведена комплексная оценка иммунного статуса у лиц с ХГРС и установлено наличие изменений, выражающихся в увеличении количества HLAII+, CD16+ и CD19+ лимфоцитов, повышении спонтанной продукции IL-8 и снижении индуцированной продукции IL-1 и IL-2 в крови, появлении высоких уровней IL-1, IL-6 и IL-8 в содержимом верхнечелюстных пазух.
Установлена взаимосвязь между повышением продукции IL-1в и IL-8 в слизистой оболочке желудка и наличием инфекции H.pylori у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями.
Впервые показано, что мазевая лекарственная форма для местного применения, содержащая рекомбинантный IL-1 человека, усиливает заживление ран в экспериментах на мышах, что проявляется в уменьшении размеров раны и осуществляется за счет повышения количества клеток в грануляционной ткани, усиления эпителизации, которое обусловлено, в том числе, ускорением процессов дифференцировки клеток в эпидермисе, а также образования эпидермального барьера.
В работе впервые изучены механизмы иммуностимулирующего действия рекомбинантного IL-1в человека при местном применении для терапии гнойно-воспалительных заболеваний (абсцесс легкого, хронический гнойный риносинусит, флегмоны челюстно-лицевой области), а также исследовано влияние мазевой формы IL-1в на репарацию длительно незаживающих ран и трофических язв нижних конечностей у человека.
Теоретическая и практическая значимость
Теоретическая значимость обусловлена тем, что в работе расширены представления об участии провоспалительных цитокинов в процессах местного воспаления и репарации. Описаны особенности иммунного статуса, в том числе продукции цитокинов, а также состояния фагоцитарной системы, приводящие к нарушениям в протекании воспалительного процесса и заживления ран. Предложено использовать экзогенный рекомбинантный IL-1 человека, который вносится непосредственно в очаг поражения. Выявлено, что IL-1 играет ключевую роль в процессах локального воспаления и заживления ран в экспериментах на животных и у человека.
Значение полученных результатов исследования для практики подтверждается тем, что разработаны и внедрены: способ лечения повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (Патент на изобретение № 2355415 от 10.01.2009), композиция для лечения повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (Патент на изобретение № 2361606 от 10.01.2009), интерлейкинсодержащая композиция (Патент на изобретение № 2432170 от 10.10.2010).
На основании полученных результатов выявлена значимость определения локальной продукции цитокинов в очаге воспаления для оценки особенностей протекания воспалительного процесса. Показана информативность метода иммуногистохимии для изучения продукции цитокинов при воспалительных процессах в ЖКТ и респираторном тракте.
В работе показано, что IL-1 обладает ранозаживляющей и местной иммуностимулирующей активностью, раскрыты возможные механизмы действия цитокина.
Внедрение результатов работы в практику
Результаты внедрены в практическое здравоохранение в ФГБУ "СПб НИИ ЛОР" МЗ России, г. Санкт-Петербург, в клинике торакальной хирургии Военно-Медицинской Академии им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург; в Центре лечения хирургических инфекций, г. Санкт-Петербург, Балтийской клинической центральной бассейновой больнице им. Чудновского, г. Санкт-Петербург, в клинике челюстно-лицевой и пластической хирургии СПбГМУ им. Павлова, г. Санкт-Петербург.
Результаты диссертационной работы могут быть использованы в научно-исследовательских институтах, занимающихся изучением цитокинов: ФГБУ «ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России, г. Москва, Военно-Медицинской Академии им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург, ФГБУ «НИИ экспериментальной медицины» СЗО РАМН, г. Санкт-Петербург и других.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Уровни провоспалительных цитокинов в очаге воспаления отражают особенности протекания воспалительных процессов (активность, распространенность процесса, наличие инфекции) у человека.
2. При гнойно-воспалительных заболеваниях у человека выявляется снижение функций нейтрофилов в очаге воспаления, эти нарушения затрудняют разрешение воспаления.
3. Применение мазевой формы, содержащей рекомбинантный IL-1в человека, усиливает заживление ран в экспериментальной модели у мышей. Под действием IL-1в происходит уменьшение размеров ран, увеличивается количество клеток в грануляционной ткани и усиливается эпителизация.
4. Местная терапия с применением мазевой формы, содержащей рекомбинантный IL-1в человека, не оказывает действия на такие параметры как лейкоцитарный состав периферической крови, размер селезенок и количество спленоцитов в экспериментах на мышах.
5. Применение мазевой формы, содержащей рекомбинантный IL-1в человека, у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами нижних конечностей активирует нейтрофильные гранулоциты, а также вызывает увеличение относительного количества макрофагов и клеток соединительной ткани в раневом очаге.
6. Местное применение рекомбинантного IL-1в человека приводит к усилению местных факторов защиты в очаге воспаления у пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями. Механизмы действия IL-1в связаны с увеличением продукции провоспалительных цитокинов и стимуляцией за их счет функций нейтрофилов. Действие IL-1в при местном применении у человека ограничивается воспалительным очагом.
Личный вклад соискателя состоит в участии во всех этапах выполнения диссертационного исследования; проведении анализа состояния вопроса по данным современной литературы; статистической обработки данных; интерпретации полученных результатов; подготовке основных публикаций по выполненной работе. Цитологические исследования, оценка бактерицидной, фагоцитарной функций нейтрофилов, иммуногистохимическое исследование продукции цитокинов, гистохимические исследования, оценка субпопуляций лимфоцитов методом проточной цитометрии при ХГРС выполнены автором. Экспериментальные исследования на животных выполнялись автором вместе с соавторами работ.
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы доложены на российских и международных конференциях: Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (6-ом, г. Новосибирск, 1996 г., 13-ом, г. Санкт-Петербург, 2003 г., 16-ом, г. Санкт-Петербург, 2006 г.), 2nd Joint Meeting of the ICS and ISICR (Иерусалим, 1998 г.), Научной конференции с международным участием им. акад. В.И.Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге», (г. Санкт-Петербург, 2-ой, 1998г; 3-ей, 1999 г; 5-ой, 2001 г; 6-ой, 2002; 7-ой, 2003г; 11-ой, 2007 г,), 4th World Congress on Inflammation (Рaris, France, 1999 г.), 2-ом Съезде иммунологов России (Сочи, 1999 г.), 5th World Congress on Trauma, Shock, Inflammation and Sepsis - Pathophysiology, Immune Consequences and Therapy (Munich, 2000), Euroconference on molecular aspects of the initiation and regulation of immune response “Communication within the immune system” (San Feliu de Guixoils, 2001), European Respiratory Society Annual Congress (12th, Stockholm, 2002; 17th, Stockholm, 2007; 19th,, Vienna, 2009; 21st, Amsterdam, 2011), 10-ом Всероссийском научном форуме «Санкт-Петербург - Гастро» (г. Санкт-Петербург, 2008 г), 8-ом Конгрессе «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (г. Москва, 2007 г), Объединенном иммунологическом форуме (г. Санкт-Петербург, 2008г.), 1-ом съезде российского общества хирургов-гастроэнтерологов «Актуальные вопросы хирургической гастроэнтерологии», (г. Геленджик, 2008), Межрегиональном форуме «Актуальные вопросы аллергологии и иммунологии - междисциплинарные проблемы» (г. Санкт-Петербург, 2010 г.), Межрегиональном форуме «Клиническая иммунология и аллергология - междисциплинарные проблемы» (Казань, 2012).
Публикации
Основные результаты диссертации опубликовано в 71 печатной работе, из которых 21 статья в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов докторских и кандидатских диссертаций («European Cytokine Network», «Иммунология», «Вестник хирургии», «Российский иммунологический журнал» («Russian Journal of Immunology»), «Цитокины и воспаление», «Медицинская иммунология», «Грудная и сердечно-сосудистая хирургия», «Российская оториноларингология», «Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии»), 6 статей в научных журналах, 40 публикаций в материалах научных конгрессов и конференций, одна глава в книге, три патента.
Структура и объем диссертации
Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, шести глав изложения результатов исследований, обсуждения результатов и списка литературы. Диссертация изложена на 296 страницах, включает в себя 20 таблиц и 30 рисунков. Список цитируемой литературы состоит из 368 источников, в том числе 62 отечественных и 306 иностранных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Иммунологические исследования выполнены на базе лаборатории иммунофармакологии ФГУП Гос. НИИ ОЧБ ФМБА.
Выделение мононуклеаров и нейтрофилов из гепаринизированной венозной крови проводили, как описано у Boyum A., 1968, путем центрифугирования в градиенте плотности. Подсчет количества лейкоцитов и лейкоцитарной формулы крови, взятой с антикоагулянтом ЭДТА, проводили с помощью гематологического анализатора фирмы “Beckman Coulter”. Оценку субпопуляционного состава лимфоцитов крови проводили методом проточной цитометрии на проточном цитофлюориметре COULTER EPICS XL (“Beckman Coulter”, США) с использованием моноклональных антител к CD3, CD4, CD8, СD16, CD19, CD25 и HLA-DR (“Caltag”, США). Измерение концентраций цитокинов в сыворотке крови, супернатантах клеток и содержимом очагов воспаления проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием в качестве фермента пероксидазы хрена. Использовали тест-системы для определения IL-1б, IL-1в, IL-8, TNF-б (ООО «Цитокин», Россия) и IL-6 Quantikinine” (“R&D systems”, США) в соответствии с рекомендациями фирм-производителей, результаты считывали на спектрофотометре для планшетов (модель 3550 (Bio-Rad)). Индукцию продукции цитокинов проводили в цельной крови, в качестве индуктора использовали продигиозан. Содержание IL-2 в супернатантах клеток крови определяли с помощью IL-2-зависимой линии CTLL-2 в биологическом тесте (Gillis S. et al., 1978). Результаты учитывали на жидкостном сцинтилляционном счетчике (Rackbeta 1217, Wallac, Finland), Функции нейтрофилов. Направленную миграцию нейтрофилов под агарозой изучали по методу Nelson K.D, 1975. Уровень продукции активных форм кислорода нейтрофилами оценивали в НСТ-тесте в планшетах по методу Rook J.A.W. et al., 1985. Окислительный взрыв в фагоцитирующих клетках изучали методом люминол-зависимой хемилюминесценции в цельной крови на приборе Victor-2 (Финляндия). Адгезию нейтрофилов к пластику оценивали в тесте на планшетах. В тестах на планшетах результаты определяли на спектрофотометре для планшет модель 3550 (Bio-Rad). Фагоцитарную активность нейтрофилов оценивали с использованием опсонизированных дрожжей и подсчитывали результаты под микроскопом (Root R.K. et al., 1975). Уровень продукции активных форм кислорода нейтрофилами, полученными из очага воспаления, оценивали в НСТ-тесте на стеклах (Och H.D. et al., 1973). Подсчет цитологического состава на мазках крови и содержимого воспалительного очага, мазках-отпечатках из ран проводился под световым микроскопом после окрашивания по Романовскому-Гимзе. Для цитологического исследования с поверхности трофических язв и ран делали мазки-отпечатки по методу Покровской Т.М. (1942), клетки раневого очага получали по методу «поверхностной биопсии» по Камаеву М.Ф. (1970). При гнойно-воспалительных заболеваниях получали содержимое воспалительного очага аспирацией или делали смывы. Продукцию цитокинов в биоптатах и мазках клеток проводили методом непрямой иммуногистохимии с использованием моноклональных и поликлональных антител к IL-1б, IL-1в, IL-8, TNF-б (Гос. НИИ ОЧБ, Россия), IL-6 (R&D systems, Германия), вторых анти-мышиных или анти-кроличьих биотинилированных антител и конъюгата стрептавидин-щелочная фосфатаза («Sigma», США). Подсчитывали активность продукции цитокинов (среднее количество положительных клеток в поле зрения на срезе) при увеличении в 640 раз, в среднем на 3-х срезах с каждого биоптата. Оценивали частоту выявления продукции цитокинов (относительное количество пациентов в процентах, у которых определялась продукция цитокинов). Проводили гистохимические реакции на выявление миелопероксидазы (МПО) нейтрофилов с использованием диаминобензидина («Sigma», США) (Лойда и др., 1982), а также на выявление эндогенной перекиси водорода (Dannenberg A.M. et al., 1994).
В работе использовали рекомбинантный IL-1 человека (ФГУП Гос. НИИ ОЧБ ФМБА России) (в экспериментальных исследованиях) и созданный на его основе медицинский препарат «Беталейкин», разрешенный к клиническому применению (регистрационный номер 97/51/6) (в клинических исследованиях). Мазевая форма препарата представляла собой рекомбинантный IL-1 человека на ланолин-вазелиновой основе.
Получение биологического материала для исследований проводилось квалифицированными медицинскими работниками на базе клиник Санкт-Петербурга: ФГБУ «СПб НИИ ЛОР» МЗ России, клиники торакальной хирургии Военно-Медицинской Академии им. С.М. Кирова; на базах 1 и 4 хирургических отделений Центра по лечению хирургических инфекций (городская больница № 5 Санкт-Петербурга) и 1 и 2 хирургических отделений Балтийской клинической центральной бассейновой больницы Санкт-Петербурга; клинике челюстно-лицевой и пластической хирургии СПбГМУ им. Павлова, г. Санкт-Петербург; в консультативно-диагностическом центре для детей № 2 СПбГУЗ «Городская поликлиника № 23» и дневном гастроэнтерологическом стационаре детской поликлиники № 77 Приморского района г. Санкт-Петербурга.
Экспериментальные исследования выполнены во ФГУП Гос. НИИ ОЧБ ФМБА России. Использовали модель осложненного заживления полнокожной раны у мышей на фоне иммуносупрессии. Исследование влияния гидрокортизона (ГК) на параметры заживления ран у мышей выполнено на 211 белых беспородных мышах-самцах весом 22-25 г. (ФГУП «Питомник лабораторных животных «Рапполово» РАМН). Действие мазевой формы с содержанием IL-1 50 нг/мл изучено в опытах, в которых использовали 145 белых беспородных мышей-самцов весом 22-25 г. (ФГУП «Питомник лабораторных животных «Рапполово» РАМН) и 87 белых беспородных мышей-самцов SPF (specified pathogen free, не несущие специфицированную патогенную микрофлору) весом 30-45 г. (питомник Charles River, Венгрия). Мыши SPF содержались в стерильных условиях во время всего эксперимента. Мышам наносили раны скальпелем для кожных биопсий диаметром 4 мм (“Acupunch”, USA). Вводили ГК в/м 25 мг/кг («Гедеон Рихтер», Венгрия) один раз в день в течение всего опыта, первый раз - за один день до нанесения ран. Со следующего дня после нанесения ран наносили мазь с IL-1в (50 нг/мл) или плацебо (мазевую основу) ежедневно в течение опыта. Оценивали параметры заживления в динамике на 3, 5, 7, 9, 11, 13 сутки лечения.
Площади ран кожи у мышей определяли планиметрическим методом. Для этого раны фотографировали цифровой камерой, переносили на компьютер, площади ран измеряли с использованием компьютерной программы ImageJ 1,35r (NIH, США). Гистологические методы включали окраски по Масону и гематоксилином-эозином. Использовали систему визуализации изображений, состоящую из светового микроскопа DMLB, цифровой камеры DC 300 (Leica, Германия) и компьютера. Проводили электронно-микроскопическое исследование эпителия ран у мышей. Обработку ультратонких срезов проводили методом двойного контрастирования уранилацетатом и цитратом свинца, препараты просматривали в трансмиссионном электронном микроскопе JEM-100C (JEOL, Япония) (Миронов А.А. с соавт., 1994). Исследование экспрессии белков плотных контактов проводилось с помощью метода непрямой иммуногистохимии с использованием первых антител к окклюдину, клаудину-1 и ZO-1 (Zymed Laboratories, США), вторых антител, меченных FITC. Препараты изучали с использованием конфокального лазер-ного микроскопа Zeiss LSM510 (Carl Zeiss, Германия). Исследование экспрессии белков плотных контактов проведено сотрудниками Санкт-Петербургского Государственного университета.
Статистическую обработку результатов проводили с использованием компьютерных программ SPSS 17,0 for Windows и «Excel». Подсчитывали среднее значение и ошибку среднего M ± m. Различия между группами оценивали с использованием Т-теста Стьюдента для независимых переменных, теста Вилкоксона-Манна-Уитни, ANOVA, сравнение парных показателей проводили с использованием парного Т-теста Стьюдента. Различия считались достоверными при вероятности 95% (р<0,05) или 99% (p<0,01).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Изучение особенностей продукции провоспалительных цитокинов при гнойно-воспалительных заболеваниях у человека
Иммунологические исследования были проведены у пациентов с диагнозом «хронический гнойный риносинусит» (ХГРС) (71 человек), которые находились в стадии обострения заболевания. Для сравнительной оценки исследования проводили также у 49 условно здоровых доноров. Для исследований получали периферическую кровь, содержимое верхнечелюстных пазух носа у пациентов с ХГРС и кровь у доноров.
У пациентов с ХГРС общее количество лейкоцитов крови значительно не отличалось от показателей в группе доноров, находилось в пределах нормы, но при этом в формуле крови наблюдалось увеличение процента палочкоядерных и юных нейтрофилов. Оценка содержания субпопуляций лимфоцитов крови показала, что относительное и абсолютное количество лимфоцитов, количество CD3+, CD4+, CD8+, CD25+ лимфоцитов, а также соотношение CD4+/CD8+ не различалось между группами больных ХГРС и доноров (табл. 1). Относительное и абсолютное количество HLAII+ лимфоцитов было выше у больных ХГРС. Абсолютное число CD16+ клеток (NK клетки) было повышенным при ХГРС. Процент CD19+ (В клетки) у пациентов с ХГРС превышал показатели у доноров. Воспаление играет ключевую роль в патогенезе хронического риносинусита (Benninger M.S., et al., 2003; Hamilos D.L., 2000). Иммунологические показатели свидетельствуют о том, что больные ХГРС находились в стадии обострения хронического воспалительного процесса.
В группе пациентов с ХГРС наблюдалось снижение показателей индуцированной продукции IL-1 по сравнению с группой доноров (рис. 1А). Уровни спонтанной продукции IL-8 при ХРГС превышали таковые у группы доноров в среднем в шесть раз (рис. 1Б), при этом уровни индуцированной продукции IL-8 не различались между группами. У пациентов с ХГРС также выявляется дефицит продукции IL-1. Гиперпродукция IL-8 в периферической крови, по-видимому, отражает воспалительную реакцию, причиной которой является неэффективное местное воспаление. Спонтанная продукция IL-2 не наблюдалась ни у больных, ни у доноров и была равна нулю. Показатели индуцированной продукции IL-2 были резко снижены у больных ХГРС по сравнению с донорами (рис. 2В). Низкие уровни продукции IL-2 свидетельствуют о снижении функциональной активности лимфоцитов у пациентов при ХГРС.
Поскольку к настоящему времени иммунный ответ в слизистой оболочке пазух носа при инфекциях остается недостаточно изученным, было проведено исследование продукции цитокинов, функций нейтрофилов и цитологической картины в содержимом верхнечелюстных пазух у больных ХГРС. В содержимом пазух были определены следующие цитокины: уровни IL-1 - 81,46 ± 29,44 пг/мл, выявлен в 56,7% случаев (n=64), IL-6 - 219,07 ± 25,29 пг/мл, определен в 64,5% случаев (n=62), IL-8 - 866,34 ± 181,09 пг/мл, обнаружен в 67,1% случаев (n=70). IL-1 не был выявлен ни у одного пациента. Проводили сравнение уровней цитокинов у одних и тех же пациентов в периферической крови и в очаге воспаления. Результаты показали, что в пазухах носа уровни IL-1 и IL-8 у пациентов с ХГРС превышают соответствующие показатели в сыворотке крови тех же пациентов, а также уровни цитокинов у доноров (табл. 2). Полученные данные согласуются с результатами Demoly P., et al., 1997, которые показали, что у пациентов с хроническим синуситом в лаважах из верхнечелюстных пазух содержатся значительные количества нейтрофилов, а уровни IL-8 повышены. При исследованиях было выявлено увеличение продукции IL-1в, IL-6 и IL-8, а также выраженная нейтрофильная инфильтрация в слизистой оболочке пазух носа у пациентов с острыми респираторными инфекциями (Bachert C., 1998).
Цитологическое исследование содержимого верхнечелюстных пазух проведено у 57 пациентов с ХГРС. Исследование показало, что преобладающим типом клеток в очаге воспаления являются нейтрофилы (83,89 ± 2,94%), в небольшом количестве наблюдаются макрофаги (1,51± 0,47%) и лимфоциты (5,15 ± 1,07%), а также эозинофилы (1,36 ± 0,33%). Эпителиальные клетки в препаратах присутствовали у 32 пациентов в количестве 9,00 ± 2,62% .
Таблица 1. Сравнительная оценка содержания субпопуляций лимфоцитов в периферической крови пациентов ХГРС и здоровых доноров
Груп-пы |
Относительное количество клеток (%), M ± m |
|||||||||
Лимфо-циты |
CD3+ |
CD4+ |
CD8+ |
CD4+/ CD8+ |
CD25 |
HLA II |
CD16 |
CD19 |
||
ХГРС n=50 |
33,84 ± 1,28 |
62,03 ± 1,84 |
38,48 ± 1,50 |
24,09 ± 0,80 |
1,69 ± 0,09 |
2,56 ± 0,24 |
19,89 ± 1,73 |
14,87 ± 1,20 |
14,39 ± 1,54 |
|
Доноры n=45 |
35,27 ± 1,40 |
62,46 ± 2,11 |
40,02 ± 1,49 |
22,18 ± 1,03 |
1,99 ± 0,13 |
2,82 ± 0,31 |
12,20 ± 0,62 |
11,96 ± 0,94 |
9,27 ± 1,35 |
|
Р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
0,0001 |
0,06 |
0,01 |
|
Груп-пы |
Абсолютное количество клеток (млн/мл), M ± m |
|||||||||
Лейко-циты |
Лимфо-циты |
CD3 |
CD4 |
CD8 |
CD25 |
HLA II |
CD16 |
CD19 |
||
ХГРС n=50 |
6,78 ± 0,32 |
2,21 ± 0,11 |
1,39 ± 0,09 |
0,86 ± 0,06 |
0,54 ± 0,03 |
0,06 ± 0,01 |
0,43 ± 0,04 |
0,32 ± 0,03 |
0,31 ± 0,03 |
|
Доноры n=45 |
5,95 ± 0,29 |
2,06 ± 0,13 |
1,32 ± 0,10 |
1,57 ± 0,52 |
1,25 ± 0,80 |
0,05 ± 0,01 |
0,25 ± 0,02 |
0,24 ± 0,02 |
0,26 ± 0,08 |
|
Р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
0,004 |
0,03 |
>0,05 |
Таблица 2. Сравнение концентраций цитокинов в сыворотках крови и в содержимом верхнечелюстных пазух носа у пациентов ХГРС
Цитокины |
Концентрации (пкг/мл), M ± m |
|||
Сыворотка крови, ХГРС |
Содержимое пазух носа, ХГРС |
Сыворотка крови, норма |
||
IL-1, n= 47 |
7,04 ± 1,54 |
81,46 ± 29,44 ** |
10,05 ± 2,01 |
|
IL-8, n=70 |
2,90 ± 1,65 |
866,34 ± 181,09*** |
7,83 ± 2,71 |
Примечание: концентрации цитокинов в содержимом пазух носа достоверно отличаются от сыворотки крови: ** - р < 0,01, *** p < 0,001. Парный Т-тест Стьюдента. Норма - условно здоровые доноры, n=42.
Нейтрофилы являются основным типом клеток в содержимом пазух при ХГРС, поэтому было важно провести оценку их функциональной активности. Результаты сравнительной оценки фагоцитарной функции нейтрофилов в крови и в очаге воспаления продемонстрировали, что происходит резкое снижение функциональных показателей нейтрофилов, полученных из пазух носа, по сравнению с нейтрофилами периферической крови у одних и тех же пациентов, а также при сравнении с нормальными значениями (таблица 3). Значения фагоцитарного числа в крови у пациентов с ХГРС даже превышало нормальные значения, что, по-видимому, связано с обострением гнойно-воспалительного процесса.
A |
Б |
|
В |
Рисунок 1. Сравнительная оценка продукции IL-1 (А), IL-8 (Б) и индуцированной продукции IL-2 (В) клетками крови пациентов ХГРС (n=70) и условно здоровых доноров (n=48). Примечание: различия достоверны по сравнению с группой доноров, * p<0,05, ** p<0,01.
Таблица 3. Сравнение показателей фагоцитарной функции нейтрофилов, выделенных из крови и содержимого верхнечелюстных пазух носа у пациентов с ХГРС
Источник нейтрофилов |
Фагоцитоз, M ± m |
||
% |
ФЧ, усл. ед |
||
Периферическая кровь, n=57 |
73,25 ± 1,55 |
3,19 ± 0,08+ |
|
Содержимое пазух носа, n=57 |
35 ± 2,39***++ |
1,92 ± 0,06***+ |
|
Норма, n=15 |
69,00 ± 2,19 |
2,35 ± 0,10 |
Примечание: данные достоверно отличаются от периферической крови, *** p < 0,001, парный Т-тест Стьюдента. + p < 0,01, ++ - p < 0,001, данные отличаются от нормы. Норма - показатели фагоцитоза нейтрофилов в крови условно здоровых доноров.
У здоровых людей в пунктатах из верхнечелюстных пазух в норме содержится 63% эпителиальных клеток, 28% нейтрофилов, 9% моноцитов и <1% эозинофилов и тучных клеток (Demoly P., et al., 1994). При острых респираторных инфекциях наблюдается выраженная нейтрофильная инфильтрация в слизистой оболочке пазух носа (Bachert C., 1998), что согласуется с полученными нами результатами. У изученных нами пациентов преобладающим типом клеток в содержимом верхнечелюстных пазух являлись нейтрофилы, они составляли в среднем около 84% клеток. Однако, несмотря на большое количество нейтрофилов, очищение очага воспаления было малоэффективным из-за снижения показателей фагоцитарной функции нейтрофилов в пазухах.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что при хроническом гнойном процессе в верхних дыхательных путях происходят изменения продукции цитокинов, функциональных и количественных параметров клеток иммунной системы, при этом нарушения в наибольшей степени выражены в очаге воспаления.
Для того чтобы выявить зависимость локальной продукции цитокинов от активности, а также от тяжести заболевания, у пациентов с гнойно-деструктивными заболеваниями легких проводили измерение цитокинов параллельно в содержимом, получаемом из очага деструкции и в сыворотке крови. Исследование уровней цитокинов проведено у 40 пациентов с гнойно-деструктивными заболеваниями легких и плевры.
Результаты показали, что у пациентов с острыми абсцессами легких в полости абсцесса выявлялись IL-1, IL-8 и TNF-, при этом концентрации IL-1 и IL-8 в полости превышали уровни в сыворотках крови. У пациентов с абсцессами легких, находящихся в периоде выздоровления, концентрации IL-1 и IL-8 были значительно ниже, чем у пациентов с острыми абсцессами легких (рис. 2).
Рисунок 2. Уровни провоспалительных цитокинов у пациентов с абсцессами легких на разных этапах протекания гнойно-деструктивного заболевания.. Примечание: различия достоверны * - р<0,05 между группами, + - p<0,05 по сравнению с уровнем в сыворотке крови.
При оценке локальной продукции цитокинов у пациентов с ограниченным очагом гнойного воспаления (абсцесс легкого) и у пациентов с эмпиемой плевры было обнаружено, что при эмпиеме плевры средний уровень IL-1 в 7,6 раза, а средний уровень IL-8 - в 11,6 раза превышали локальные уровни цитокинов при абсцессах легких (рисунок 3). При этом локальные уровни IL-1 были значительно выше, чем его концентрации в сыворотках крови пациентов.
Рисунок 3. Содержание провоспалительных цитокинов в очаге деструкции и в сыворотке крови пациентов с гнойно-деструктивными заболеваниями легких. Примечание: различия достоверны **- р<0,01 между группами, +- р<0,05, ++ р<0,01 по сравнению с уровнем в сыворотке крови.
Несмотря на многочисленные исследования роли цитокинов при различных воспалительных процессах в легких, в литературе имеется весьма ограниченное количество сообщений, касающихся изучения продукции цитокинов при такой патологии, как гнойно-деструктивные заболевания легких и плевры. Полученные в исследовании результаты подтверждаются данными литературы, о том, что у пациентов с эмпиемой плевры в плевральной жидкости определяются высокие уровни IL-1 и IL-8, при этом концентрации IL-8 коррелируют с числом нейтрофилов и показателями местной воспалительной реакции (Antony V.B. et al., 1993; Braaddus V. et al., 1992; Silvia-Mejias C. et al., 1995).
Таким образом, продукция провоспалительных цитокинов в очаге деструкции находилась в зависимости от стадии и активности процесса воспаления, а также от тяжести гнойно-деструктивного процесса в легких.
Было проведено исследование особенностей продукции провоспалительных цитокинов при еще одной форме локального воспалительного процесса - при флегмонах. Проводили сравнительный анализ уровней цитокинов в раневой жидкости при осложненном течении раневого процесса. Группы включали 34 человека с флегмонами челюстно-лицевой области (ЧЛЛ) и 15 человек с операционными, не осложненными инфекцией, ранами той же локализации. Результаты показали, что у 100% пациентов с флегмонами ЧЛЛ определяются IL-1в, IL-1б и IL-8 (рис. 4). В жидкости, полученной из не осложненных ран, также детектированы провоспалительные цитокины, но при этом уровни цитокинов являлись более низкими и определялись не у всех пациентов. Так, IL-1в выявлялся в 20% случаев, IL-1б - в 67% случаев, IL-8 - в 60% случаев. Различия между группами были статистически достоверными (p<0,05).
Цитологическое исследование показало, что при флегмонах ЧЛЛ наблюдается преимущественно воспалительный тип цитограмм. В раневом очаге сохранность клеток была 76,58 ± 3,07%. Нейтрофилы составляли преобладающую популяцию клеток в раневой жидкости 90,13 ± 1,08%, 4,86 ± 0,73% приходилось на лимфоциты, макрофаги составляли 3,39 ± 0,50%, фибробласты наблюдались только у трети пациентов в незначительных количествах 1,03 ± 0,29%.
Таким образом, у пациентов с флегмонами ЧЛЛ происходит увеличение продукции IL-1в, IL-1б и IL-8, при этом в чистых операционных ранах той же локализации концентрации цитокинов повышаются значительно меньше, чем при флегмонах ЧЛЛ.
Рисунок 4. Уровни цитокинов в раневой жидкости при флегмонах ЧЛЛ и в хирургических ранах. Примечание: различия между группами достоверны * p < 0,05, ** p < 0,01.
Кроме оценки уровней цитокинов методам ИФА, при воспалительных процессах проводилось изучение местной продукции цитокинов методом иммуногистохимии. Иммуногистохимическое исследование наиболее точно отражает ситуацию in vivo и позволяет идентифицировать, локализовать и подсчитать клетки, продуцирующие цитокины. Материалом для исследований служили биоптаты глоточных миндалин, полученные в ходе операций у 42 детей с хроническим лимфопролиферативным синдромом с гипертрофией глоточной миндалины 2-3 степени. В зависимости от выявленной инфекции дети были разделены на три группы. В первую группу вошли 16 детей, у которых установлена герпесвирусная (ВЭБ, ЦМВ) инфекция. Вторую группу составили 15 детей, у которых выявлено инфицирование -гемолитическим стрептококком. Третью группу составили 11 детей, у которых не обнаружили маркеры данных инфекций.
Было показано, что цитокины выявлялись главным образом в макрофагах, а распределение клеток, продуцирующих цитокины, на срезах совпадало с распределением CD68+ макрофагов. Цитокины также выявлялись в нейтрофилах. Подсчитывали активность продукции цитокинов в баллах: 0 баллов - продукция не выявлена; 1 балл - низкая активность продукции, 2 балла - умеренная, 3 балла - высокая. При герпесвирусной инфекции продукция провоспалительных цитокинов наблюдалась только у 25-75% детей. Количество клеток, продуцирующих цитокины в ткани глоточной миндалины, у детей в данной группе было наиболее низким по сравнению с другими группами (рис. 5). При стрептококковой инфекции активность продукции цитокинов была максимальной из данных трех групп, частота выявления составила 94-100% случаев. У детей, у которых не выявили маркеров герпес-вирусной или стрептококковой инфекции, продукция
цитокинов выявлялась в 91-100% случаев, а активность продукции была промежуточной между первой и второй подгруппами. Таким образом, продукция цитокинов в глоточной миндалине у детей с хроническим лимфопролиферативным синдромом зависела от наличия вирусной или бактериальной инфекции. Результаты исследования подтверждаются данными, согласно которым продукция цитокинов выявлялась в миндалинах у детей с тонзиллитами и гипертрофией миндалин (Agren K.al., 1996; Kim J., et al., 2009).
Рисунок 5. Количество клеток, продуцирующих цитокины в ткани глоточной миндалины, у детей с хроническим лимфопролиферативным синдромом. Примечание: различия достоверны * - р < 0,05 I и II группы, ** - p < 0,05 I и III группы, + - p < 0,05 II и III группы.
Продукция провоспалительных цитокинов в слизистой оболочке желудка у детей с гастродуоденальными заболеваниями
Провоспалительные цитокины могут быть рассмотрены как важные факторы развития и прогноза течения гастродуоденальных заболеваний, в том числе связанных с инфекцией H.pylori (НР), у детей. Оценка продукции IL-1в и IL-8 в СОЖ проведена у 33 детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями. Диагностика инфекции НР проводилась с использованием комплекса методов, включавшего бактериологическое исследование, оценку уреазной активности и серологическую диагностику. Инфекция НР была подтверждена у 20 детей из 33 (основная группа), остальные 13 детей (39,4%) были признаны неинфицированными (группа сравнения).
Рисунок 6. Исследование продукции IL-1в и IL-8 в биоптатах СОЖ у детей методом иммуногистохимии. Приведена частота выявления продукции IL-1в и IL-8 (количество детей в %, у которых выявлялась продукция цитокинов). * - различия между группами достоверны, p<0,05.
Иммуногистохимическое исследование продукции цитокинов показало, что IL-1в и IL-8 выявляются в цитоплазме лейкоцитов, которые инфильтрировали собственную пластинку СОЖ. Был проведен сравнительный анализ продукции провоспалительных цитокинов в клетках СОЖ в зависимости от наличия или отсутствия инфекции HР. Относительное количество детей, у которых выявлялась продукция IL-1в и IL-8, было выше в основной группе, в которой дети были инфицированы НР, чем в группе сравнения (рис. 6). Таким образом, продукция провоспалительных цитокинов IL-1в и IL-8 клетками СОЖ может служить маркером инфицирования НР и протекания воспалительного процесса у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями.
Литературные данные, касающиеся особенностей продукции провоспалительных цитокинов в СОЖ у детей, немногочисленны. У детей длительность течения инфекции HP меньше, чем у взрослых пациентов, поэтому иммунопатологический ответ при инфицировании НР отличается (Ernst P.B., 1999). Исследования продукции цитокинов, изученные разными методами, показали увеличение локальной продукции цитокинов у детей, инфицированных HP (Shimizu T., 2004, Guiraldes E., 2001 Bontems P., 2003, Dzierzanowska-Fangrat K., 2008), что подтверждает данные, полученные в работе. Проведенные единичные иммуногистохимические исследования, показали увеличение продукции IL-8 эпителиальными клетками при инфицировании HP (Camorlinga-Ponce M.С., 2003).
Экспериментальное изучение влияния мазевой формы рекомбинантного IL-1в человека на процесс заживления ран у мышей
Исследование выполнено на модели полнокожных ран у мышей, моделирование осложненного течения раневого процесса проводили с использованием гидрокортизона (ГК). У мышей введение 25 мг/кг ГК ежедневно в течение всего опыта приводило к замедлению заживления ран по сравнению с нормой, начиная с 3-го дня после нанесения ран. Под влиянием ГК эпителизация ран снижалась, начиная с 3-го дня и на всех сроках наблюдения, а плотность грануляционной ткани значительно уменьшалась на 3-и и 5-е сутки опыта. Нарушения заживления ран при введении ГК сопровождались снижением веса и показателей иммунитета мышей (веса селезенки мышей и количества спленоцитов, количества лимфоцитов в периферической крови), начиная с 3-х суток после начала введения ГК. Причины снижения скорости эпителизации ран могут быть связаны с влиянием ГК на синтез ростовых факторов для клеток эпителия, в частности, фактора роста кератиноцитов (KGF). Глюкокортикоиды ингибируют продукцию KGF, а также синтез IL-1, который может индуцировать синтез KGF (Brauchle M., et al., 1995; Werner S., 1998).
При проведении исследований с применением мазевой формы IL-1 были получены следующие результаты. Планиметрическая оценка площадей ран показала, что применение IL-1 способствовало уменьшению площадей раневой поверхности, начиная с 3-го дня эксперимента и на всех последующих сроках наблюдения, по сравнению с плацебо (мазевая основа) (рисунок 7). Гистологическое исследование раневой области показало, что после применения мазевой формы IL-1 полностью восстанавливается нормальная архитектура ткани. Эпителизация раневой поверхности и образование грануляционной ткани при использовании IL-1 начинались раньше, чем при использовании плацебо. Происходит увеличение длины новообразованного эпителия под действием IL-1 на 7-е сутки по сравнению с плацебо (рис. 8А). На десятый день у мышей, у которых применяли IL-1, наступала полная или практически полная эпителизация, при этом у мышей, у которых применяли плацебо, полной эпителизации не наблюдали. Применение IL-1 приводило к увеличению количества клеток во вновь образованной грануляционной ткани по сравнению с плацебо на 5 и 9 дни опыта (рис. 8Б).
А
Б
Рисунок 7. Изменения в площадях ран у мышей, получавших ГК, после применения IL-1 или плацебо. ГК и IL-1 - сплошная линия, ГК и плацебо - пунктирная линия. (A) - аутбредные мыши, (Б) аутбредные SPF мыши (B) (n=3-50). Примечание: * - p<0.05, различия между группами достоверны.
Электронно-микроскопическое исследование эпителия раневой области проводили у трех групп мышей, которым наносили раны: первой группе не вводили ГК и не применяли мази - нормальное заживление; второй вводили ГК и применяли мазевую форму IL-1, третьей вводили ГК и применяли плацебо. Результаты исследования показали, что в группе мышей, у которых применяли плацебо, наблюдалась замедленная элиминация бактерий и микромицетов из раны. Также действие ГК выражалось в подавлении синтетической и метаболической активности эпидермальных клеток, что подтверждалось уменьшением количества рибосом в них. Развитие межклеточных контактов в группе плацебо шло медленнее, чем в двух других группах. В группе мышей, которых лечили IL-1, ультраструктурные изменения в клетках сходны с изменениями в клетках при нормальном заживлении раны. Отсутствие физиологически активных форм микроорганизмов указывало на восстановление местных факторов защиты под воздействием IL-1в. Наибольшие различия наблюдали на 8-е и 14-е сутки эксперимента. Таким образом, IL-1в способствовал ускорению процессов дифференцировки клеток в эпидермисе и интенсивному очищению раны от микроорганизмов.
А
Б
Рисунок 8. Влияние IL-1 на эпителизацию и формирование грануляционной ткани. А) Эпителизация ран (n=5-10). Б) Плотность грануляционной ткани (n=4-5). Примечание: * - различия с группой плацебо достоверны, p<0.05.
А
Б
Рисунок 9. Вес селезенок (А) и относительное содержание нейтрофилов и лимфоцитов в периферической крови (Б) аутбредных мышей на фоне введения ГК и применения мази с IL-1 или плацебо (n=3-5).
Было выполнено исследование влияния мазевой формы IL-1в на экспрессию белков плотных контактов (клаудина-1, окклюдина и ZO-1) в эпидермисе при заживлении ран у мышей. Изучение выполнено в тех же группах мышей, что и электронно-микроскопическое исследование. Было показано, что введение ГК приводит к снижению экспрессии белков плотных контактов в эпидермисе при заживлении раны на 8-е сутки. Местные аппликации мазевой формы IL-1 способствовали поддержанию экспрессии клаудина-1, окклюдина и ZO-1 на 8-е сутки. На 14-е сутки наблюдали полную эпителизацию ран при нормальном заживлении, а также в группе мышей, которых лечили IL-1. На этом сроке в группе мышей, у которых применяли IL-1, клаудин-1 и окклюдин обнаруживались только в поверхностных слоях новообразованного эпидермиса. Напротив, в группе мышей, у которых использовали плацебо, в гиперпролиферативной зоне все еще отмечалась интенсивная экспрессия клаудина-1 и окклюдина.
Исследование веса и параметров иммунитета мышей проведено в процессе лечения мазевой формой IL-1. Изменения веса мышей, веса селезенок, количества спленоцитов, количества лейкоцитов, лимфоцитов и нейтрофилов крови были практически одинаковыми в группах мышей, которых лечили IL-1 или плацебо (рис. 9). Таким образом, применение мазевой формы IL-1 приводило к позитивным изменениям в заживлении ран, не оказывая выраженного системного действия.
В данном исследовании IL-1 был использован в виде мазевой формы с концентрацией цитокина 50 нг/мл. Основное преимущество мазевой формы состоит в постепенном высвобождении IL-1 в раневом очаге. Результаты нескольких исследований подтверждают, что IL-1 регулирует функции клеток соединительной ткани и кератиноцитов in vitro в диапазоне доз, включающем использованную нами концентрацию (Thornton S.C.,et al., 1990; Maas-Szabowski N., et al., 2000; Steude J., et al., 2002). В литературе находятся лишь единичные сообщения, касающиеся локального применения IL-1 при лечении ран кожи в экспериментах (Sauder D.N., et al., 1990; Vegesna V., et al., 1995). Эти результаты, указывающие на то, что IL-1 может стимулировать репаративные процессы в ранах, согласуются с полученными в данной работе доказательствами ранозаживляющей активности IL-1.
Использование мазевой формы рекомбинантного IL-1в человека у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами нижних конечностей
Изучение ранозаживляющего действия мазевой формы рекомбинантного IL-1 человека проведено у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами нижних конечностей на фоне хронической венозной недостаточности, варикозного расширения вен или сахарного диабета I и II типов. В контрольной группе применяли обычное лечение (мази «Солкосерил» и «Вульнузан» на гидрофобной основе). Цитологический анализ мазков-отпечатков был выполнен у 51 человека, функциональная активность нейтрофилов изучена у 39 человек. Исследования выполнялись до лечения, на 3-и, 7-е и 14-е сутки в динамике терапии.
Цитологическое исследование мазков-отпечатков является показательным методом при изучении процессов заживления ран. До начала применения мазевой формы IL-1 отмечали признаки вялотекущего воспалительного процесса, что проявлялось небольшим количеством клеток и преобладанием в ране нейтрофилов в разной степени деструкции. Количество макрофагов и лимфоцитов было снижено, а фибробласты и эпителиальные клетки отсутствовали.
Отмечено значительное количество микроорганизмов в ране, которые располагались внеклеточно. Данная цитологическая картина является типичной для длительно незаживающих ран (Сергель О.С., Гончарова З.Н., 1990; Костюченок Б.М., Карлов В.А., 1990). При применении мазевой формы IL-1 динамика цитологических показателей отражала положительные изменения в процессе заживления раны (табл. 4). Происходило увеличение количества клеток на раневой поверхности, постепенно снижалась доля нейтрофилов, возрастала доля макрофагов и клеток соединительной ткани в мазках-отпечатках из ран.
Таблица 4. Цитологическое исследование мазков-отпечатков из длительно незаживающих ран у пациентов на фоне лечения мазевой формой, содержащей 50 нг/мл рекомбинантного IL-1 человека
Группа пациентовUhU Группа Группа Срок |
M ± m |
|||||||
Количе-ство кл./ п. зрения |
Сохран-ность % |
Нейтро-филы % |
Лимфо-циты % |
Макро-фаги % |
Фибро-бласты % |
|||
IL-1 |
До лече-ния |
20,02± 3,97 |
61,59± 3,49 |
90,47± 1,14 |
3,05 ± 0,51 |
3,98± 0,71 |
2,27 ± 0,90 |
|
Конт-роль |
23,18± 6,07 |
61,96± 5,38 |
92,50± 0,85 |
3,64 ± 0,86 |
2,32± 0,30 |
1,07 ± 0,42 |
||
IL-1 |
3 сутки |
32,30± 7,05* |
77,18± 3,01*## |
85,77± 1,46**# |
4,36 ± 0,77# |
5,31± 0,58 |
4,06± 0,86** |
|
Конт-роль |
13,46± 2,37 |
66,38± 3,75 |
91,95± 0,84 |
3,35 ± 0,91 |
3,75± 0,63 |
0,90 ± 0,39 |
||
IL-1 |
7 сутки |
23,85± 7,93 |
80,74± 2,85**## |
82,48± 1,84**## |
4,16 ± 0,70 |
7,09± 0,91**# |
6,36± 1,78**## |
|
Конт-роль |
12,80± 2,41 |
56,58± 5,07 |
91,43± 1,46 |
1,46 ± 1,09 |
3,93± 0,88 |
1,18 ± 0,37 |
||
IL-1 |
14 сутки |
29,23± 7,41# |
79,03± 2,83## |
83,94± 2,10* ... |
Подобные документы
Цитокины - группа полипептидных медиаторов межклеточного взаимодействия, участвующих в формировании и регуляции защитных реакций организма, а также регенерации тканей; их свойства и функции. Рассмотрение классификации по биологическим свойствам.
презентация [344,9 K], добавлен 13.11.2014Влияние окислительных условий на динамику фагоцитарной реакции нейтрофилов. Получение полиморфноядерных гранулоцитов из периферической крови. Оценка изменения динамического состояния мембраны нейтрофилов после инкубации в окислительных условиях.
дипломная работа [6,5 M], добавлен 25.04.2012Классификация цитокинов по типу пространственной структуры, клеточных рецепторов, их биологическим свойствам. Механизм воздействия цитокинов на клетку, их основная биологическая функция. Роль цитокинов в развитии заболеваний воспалительного генеза.
презентация [1,2 M], добавлен 18.12.2013Анализ нейтрофилов как клеток крови, случаи их патологического изменения. Методы изучения нейтрофилов. Экспериментальная апробация способа получения гематологических характеристик, которые могут быть использованы как признаки патологии нейтрофилов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 29.02.2012Определение понятий абсцесса и флегмона. Классификация гнойно-воспалительных процессов по их локализации, характеру изменений в кости и в зависимости от источника инфекции. Клиника и диагностика заболеваний. Дренирование гнойно-воспалительного очага.
презентация [1,9 M], добавлен 08.06.2015Системный воспалительный процесс у лиц с развивающейся стенокардией. Изменения профиля цитокинов крови при повышенном развития ОКС. Дисфункция эндотелия как механизм связи между системным воспалением и развитием острых форм атеросклеротической бляшки.
реферат [14,6 K], добавлен 21.03.2009Теории патогенеза остеомиелита челюсти. Классификация одонтогенных воспалительных процессов. Периодонтиты, их особенности. Периоститы, их осложнения. Дифференциальная диагностика, лечение в условиях поликлиники. Профилактика воспалительных процессов ЧЛО.
презентация [1,5 M], добавлен 22.11.2015Факторы, влияющие на развитие острого гнойного воспаления апокринных потовых желез. Симптомы и процесс протекания гидраденита. Локализация воспалительных процессов в коже и подкожной сетчатке. Сущность консервативного и оперативного лечения заболевания.
презентация [322,6 K], добавлен 29.11.2015Причины возникновения воспаления. Общее понятие об альтерации. Местные признаки воспаления. Изменение количества и качественного состава белков плазмы крови. Переход острого воспалительного процесса в хронический. Значение воспаления для организма.
реферат [25,8 K], добавлен 11.03.2013Регуляция тромбином процессов воспаления и репарации тканей через PAR-1 рецептор. Влияние тромбина как медиатора воспалений на повышение проницаемости эндотелия. Взаимодействие тромбина с тучными клетками. Роль тромбина в метастазировании опухолей.
презентация [1,1 M], добавлен 28.12.2013Периферическая кровь и ее элементы. Средняя продолжительность жизни тромбоцита в крови. Моноциты и макрофаги. Ключевая роль Т-лимфоцитов в клеточном иммунитете. Механизм поддержания постоянства состава крови. Органы кроветворения и кроверазрушения.
курсовая работа [305,9 K], добавлен 16.06.2012Этиология, патогенез и лечение панкреонекроза. Нейтрофилы: жизненный цикл, морфология, функции, метаболизм. Биолюминесцентный метод определения активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в нейтрофилах. Активность лактатдегидрогеназы нейтрофилов крови.
курсовая работа [175,0 K], добавлен 08.06.2014Сравнительное исследование влияния низкомолекулярной фракции кордовой крови и фармакологического препарата актовегина на показатели фагоцитарной активности нейтрофилов трансфузионной лейкоцитарной массы и кислород-зависимых бактерицидных механизмов.
дипломная работа [131,5 K], добавлен 17.08.2011Функции клеточных элементов миелопоэза. Нарушение системы гемостаза. Гемостазиопатии и коагулопатии. Основные функции эритроцитов, тромбоцитов, нейтрофилов, эозинофилов, базофилов, моноцитов и лимфоцитов. Лейкоцитарная формула крови здорового человека.
курсовая работа [45,9 K], добавлен 22.03.2019Патогенетическая роль хронического системного воспаления в развитии атеросклероза. Содержание в крови маркеров воспаления. Уровень в крови СРП имеет высокую прогностическую значимость как маркер риска развития коронарного атеросклероза и у женщин.
реферат [25,8 K], добавлен 20.03.2009Общая характеристика ЗАО "Биосвязь", рассмотрение основных видов деятельности. Знакомство с особенностями применения метода биологической обратной связи в ряде медицинских учреждений. Анализ стабилографического метода биологической обратной связи.
реферат [43,2 K], добавлен 14.02.2014Оценка восстановления функциональной активности нейтрофилов и иммунореактивности организма при системном и локальном воздействии низкоинтенсивного лазера с постоянной и переменной генерацией импульса при воспалительных заболеваниях урогенитального тракта.
автореферат [138,2 K], добавлен 05.09.2010Интенсивная терапия после плановых оперативных вмешательств. Контроль состояния после торакальных операций на органах груди. Осложнения вследствие кровоизлияния, присоединения гнойно-воспалительных процессов, недостаточности других органов и систем.
реферат [19,7 K], добавлен 24.11.2009Остеомиелит длинных трубчатых костей как одно из распространенных гнойно-воспалительных заболеваний, основные причины возникновения. Анализ видов остеомиелита: неспецифический, огнестрельный. Рассмотрение отличительных особенностей опухоли Юинга.
реферат [1,1 M], добавлен 27.11.2012Общая характеристика буферов, регулирующих концентрацию протонов. Знакомство с особенностями регуляции кислотно-основного равновесия плазмы крови, анализ проблем. Рассмотрение основных способов добавления нового бикарбоната путем катаболизма глютамина.
презентация [1,1 M], добавлен 16.01.2014