Патогенетическое обоснование принципов коррекции нарушений иммунологической реактивности при инфекционном процессе на фоне низкодозового рентгеновского облучения
Особенность влияния радиации на иммунологическую реактивность и антиинфекционный иммунитет. Фагоцитарная активность макрофагов и нейтрофилов. Воздействие метилглюкамина акридонацетата и глутамил-триптофана на концентрацию сывороточных цитокинов.
Рубрика | Медицина |
Вид | диссертация |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.06.2018 |
Размер файла | 1,6 M |
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/
ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
УДК 616-001.26-022.6-092-08:612.017]-092.9
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕНИЙ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАКТИВНОСТИ ПРИ ИНФЕКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ НА ФОНЕ НИЗКОДОЗОВОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ
Коляда О.Н.
Харьков 2012 г
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ НА ИММУНОЛОГИЧЕСКУЮ РЕАКТИВНОСТЬ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1 Воспаление и иммунологическая реактивность
1.2 Влияние радиации на иммунологическую реактивность
1.3 Принципы коррекции нарушений иммунологической реактивности
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Влияние фракционированного тотального низкодозового рентгеновского облучения на показатели иммунологической реактивности
3.2 Корригирующая эффективность метилглюкамина акридонацетата и дипептида глутамил-триптофана в отношении иммунологической реактивности облученных крыс с острым экспериментальным диссеминированным кандидозом
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Ряд аварий на АЭС, таких как Чернобыльская, АЭС на Трехмильном Острове в Пенсильвании и недавняя катастрофа на Фукусиме, а также постоянная угроза подрыва «грязных» бомб террористическими организациями привели к тому, что уровень тревожности в обществе в связи с риском радиационного заражения резко повысился. В настоящее время общественность обеспокоена развитием ядерной энергетики в мирной и военной отрасли, что послужило предпосылкой к крупномасштабным исследованиям генетических последствий радиационного облучения. Большая часть исследований, выполненных в США, Великобритании и Германии, были направлены на изучение последствий воздействия низкодозового радиационного облучения инбредных линий мышей для оценки генетического риска. Несмотря на то, что эти исследования не увенчались полным успехом, они стали основой для дальнейших исследований в области генетики, трансплантологии и т.д. [1-5].
После принятия проекта закона о биологической защите с 2004 года в США было запущено ряд программ под руководством Национального Института Аллергии и Инфекционных болезней (NIAID) и Национального Онкологического института (NCI), направленных на разработку средств для профилактики и снижения тяжести последствий лучевого поражения, которые проводятся на моделях животных [4].
С самого начала проведения подобных исследований стала очевидна необходимость создания стандартизованных экспериментальных моделей на животных для сравнения эффективности препаратов, разрабатываемых для профилактики и лечения радиационных поражений, согласно требованиям FDA. В инструкции FDA подробно описываются показатели, которые указывают на эффективность новых препаратов в тех ситуациях, когда исследования на людях не являются возможными [5].
Кроме того, следует помнить, что воздействие радиации в дозах, превышающих всемирно признанные стандарты допустимого, возможно и при определенных формах занятости. К таковым, например, относятся участие в космических полетах, производство самолетов, работа на АЭС, а также в медицинских учреждениях, где используются источники облучения [2,3].
Расширение области использования современного медицинского оборудования, в котором используется ионизирующее излучение, ведет к увеличению риска радиационных поражений, составляющих патогенетическую основу развития аутоиммунных, онко- и инфекционных процессов [6-9].
Индукция достаточно выраженного и длительного сдвига иммунологического баланса в сторону ограничения активности специфического ответа может приводить к повышению чувствительности к инфекции [10-12].
Так, многочисленные исследования указывают на то, что воздействие ионизирующего излучения является мощнейшим неблагоприятным фактором, который влияет на быстро пролиферирующие клетки организма, в первую очередь иммунной и кроветворной систем [13, 14].
На сегодняшний день влияние ионизирующего излучения также
можно рассматривать как воздействие, приводящее к активации клеток, что может запускать апоптоз, дифференцировку или активировать в клетках экспрессию генов, в том числе обладающих радиопротективными свойствами, направленными на ослабление повреждающих эффектов [15-17].
В зависимости от дозы и типа ионизирующего излучения эффекты на функциональную активность клеток могут быть различны. Это позволяет по-новому взглянуть на влияние радиации на клетки и организм в целом. Влияние радиации на клетки может быть связано либо с прямым взаимодействием радиации с молекулами-мишенями, либо с опосредованным воздействием за счет образования свободных радикалов окисления, а также других изменений биохимических процессов, и распространяться за счет биологических медиаторов, в том числе цитокинов. Повышение уровней этих цитокинов, в конечном итоге, и приводит к изменению баланса цитокинов T-хелперов 1-го и 2-го типов, Тreg, что обусловливает особенности иммунопатогенеза радиационного поражения [11, 13, 18-20].
По современным представлениям, индукция цитокинов в качестве защитного или патологического механизма является прямым ответом на присутствие микроорганизмов [13, 19, 21-25]. С другой стороны, бактерии содержат и образуют большое количество разнообразных молекул, которые могут селективно индуцировать синтез как провоспалительных, так и иммуномодулирующих/ противовоспалительных цитокинов. Кроме того, они способны изменять уже существующую продукцию за счет стимуляции высвобождения различных цитокинов клетками организма [22-25].
Исследование патогенеза микробных инфекций, в особенности сепсиса, требует знания тонких физиологических взаимодействий между клетками, тканями и органами. Резистентность к инфекции зависит от сложной сети взаимодействующих сигнальных систем, которые включают в себя врожденный и адаптивный иммунные ответы. Патофизиологические механизмы этих взаимодействующих систем изменяются радиацией. Такие исследования могут привести к улучшению оценки состояния организма в ходе инфекционного процесса и эффективности терапевтического вмешательства, поэтому возникла потребность в оценке иммунотропных эффектов на течение и прогноз инфекционного процесса [26-31].
Определенным образом изменяя состояние иммунитета, можно достичь выраженного ослабления воздействия ионизирующей радиации. В настоящее время в арсенале иммунологов имеются достаточно перспективные способы для снижения неблагоприятного воздействия лучевых поражений. Достаточно выраженным радиопротективным действием обладают некоторые препараты, получаемые из центрального органа иммунитета - тимуса, тимические гормоны, а также некоторые другие иммуноактивные средства [27, 28, 32-34].
Таким образом, возникает необходимость в проведении исследований комбинированного влияния небольших доз радиации и инфекции на организм. Определение оптимальных уровней продукции цитокинов для сопротивления бактериальной инфекции поможет в разработке потенциальных терапевтических стратегий для лечения инфекционных заболеваний на фоне радиационного повреждения.
Связь работы с научными программами, планами, темами. Диссертационное исследование выполнено согласно комплексному плану научных исследований ХНМУ МЗ Украины и является самостоятельным фрагментом в рамках научных направлений университета «Изучение общих закономерностей патологических процессов и разработка способов их коррекции» и кафедры патологической физиологии - общая патология воспаления. Комплексная тема кафедры: «Межклеточные взаимодействия в патогенезе воспаления» (номер государственной регистрации 0109U001742, 2009-2011 гг.). Автор является исполнителем исследований, которые относятся к теме диссертации.
Цель исследования: выявить механизмы формирования радиационно-индуцированных изменений иммунологической реактивности при инфекционном процессе и патогенетически обосновать принципы их коррекции.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Исследовать воздействие тотального низкодозового фракционированного рентгеновского облучения на динамику показателей цитокинового профиля, которые характеризуют состояние поляризации иммунного ответа (Th1/Th2), и других параметров иммунологической реактивности (фагоцитоз, активность комплемента, уровень ЦИК).
2. Изучить динамику параметров иммунологической реактивности на модели острого генерализованного кандидозного сепсиса.
3. Выяснить характер патогенетического влияния радиационно-индуцированных изменений иммунологической реактивности на течение инфекционного процесса на модели острого генерализованного кандидозного сепсиса.
4. Исследовать влияние метилглюкамина акридонацетата и дипептида глутамил-триптофана на иммунологическую реактивность облученных крыс на модели острого генерализованного кандидозного сепсиса.
5. Дать сравнительную характеристику эффективности иммунотропных препаратов для коррекции радиационно-индуцированных нарушений антиинфекционной резистентности.
Объект исследования - патогенез и коррекция радиационно-индуцированных изменений иммунологической реактивности.
Предмет исследования - механизмы иммунологической реактивности при инфекционном процессе в облученном организме: продукция цитокинов TGF-в, IL-10, IFN-г и IL-4, фагоцитарная активность макрофагов и нейтрофилов, активность системы комплемента, образование ЦИК и коррекция нарушений.
Методы исследования - патофизиологические, иммунологические, иммуноферментные, микробиологические, фармакологические, статистические.
Научная новизна полученных результатов. Впервые показано, что фракционированное тотальное облучение приводит к системному росту уровней TGF-в и IL-10, что создает условия для угнетения эффекторных механизмов иммунологической реактивности, проявляющегося снижением уровней сывороточных цитокинов IFN-г, IL-4, угнетением поглотительной активности фагоцитов, повышением уровня ЦИК и снижением комплементарной активности сыворотки крови.
На модели кандидозного сепсиса в облученном организме получены новые данные, свидетельствующие о депрессивном воздействии выбранного режима облучения на противоинфекционную защиту, так как гораздо более высокие уровни ЦИК по сравнению с необлученными животными связаны с нарушением функции элиминации со стороны фагоцитарных клеток и системы комплемента. Впервые показано, что углубление дисбаланса про- и противовоспалительных цитокинов в условиях острого диссеминированного кандидоза может быть одним из ключевых показателей дестабилизации деятельности иммунной системы.
Получены данные о новых механизмах положительного влияния дипептида глутамил-триптофана на течение инфекционного процесса, связанных со стимуляцией моноцитарно-макрофагального звена иммунитета и противовоспалительным действием препарата, которое обеспечивало восстановление баланса IFN-г/IL-10. Дипептид глутамил-триптофан способствовал формированию более эффективного специфического гуморального ответа на антигены Candida albicans. У крыс, которым вводили дипептид глутамил-триптофан, снижалась степень обсемененности внутренних органов и процент животных с генерализованной формой инфекционного процесса. О положительном влиянии иммуностимулятора на течение инфекционного процесса свидетельствует отсутствие летальности у облученных животных.
Практическое значение полученных результатов. Диссертационная работа относится к фундаментальным исследованиям. Полученные данные о радиационно-индуцированных изменениях иммунологической реактивности на модели острого генерализованного кандидоза расширяют и углубляют существующие представления о механизмах данного процесса, что будет способствовать совершенствованию патогенетической терапии.
Показано, что одним из патогенетических принципов коррекции нарушений иммунологической реактивности при инфекционном процессе на фоне облучения может быть использование иммуномодуляторов, нормализующих цитокиновый баланс.
Продемонстрирована возможность и целесообразность использования иммуностимулятора дипептида глутамил-триптофана для коррекции нарушений иммунологической реактивности при инфекционном процессе на фоне низкодозового рентгеновского облучения.
Получен патент Украины на полезную модель «Способ получения модели генерализованного кандидоза».
Результаты работы внедрены в научно-исследовательскую работу и учебный процесс на кафедрах патологической физиологии Харьковского национального медицинского университета, Крымского государственного медицинского университета им. С. И. Георгиевского, Луганского государственного медицинского университета МЗ Украины и Сумского государственного университета МОНМС Украины.
Личный вклад диссертанта. Автором самостоятельно разработаны план работы и методология проведения исследований, проведен патентно-информационный поиск по теме, выполнены эксперименты, обработка и изучение полученных в ходе эксперимента данных с использованием иммунологических, иммуноферментных, микробиологических методов исследования, проведена статистическая обработка, анализ и обобщение полученных результатов, сформулированы основные положения и выводы, написаны все разделы диссертации.
Апробация результатов диссертации. Материалы диссертации были представлены и обсуждались на научно-практической конференции «Щорічні терапевтичні читання: роль медичної науки в рішенні проблем внутрішніх хвороб» (Харьков, 2007), IX украинской научно-практической конференции «Актуальні питання клінічної і лабораторної імунології, алергології та імунореабілітації» (Киев, 2007), V пленуме научного общества патофизиологов Украины, посвященном 110-летию со дня рождения Н.Н. Горева (Луганск, 2010), Всеукраинской научно-практической конференции «Медична наука - 2011» (Полтава, 2011), XV съезде украинского научно-медицинского общества микробиологов, эпидемиологов и паразитологов им. Д.К. Заболотного «Проблеми та еволюція епідемічного процесу і паразитарних систем провідних інфекцій сучасності» (Харьков, 2011), межвузовской конференции молодых учених и студентов «Медицина третього тисячоліття» (Харьков, 2011), 6-м Конгрессе патофизиологов Украины «Від експериментальних досліджень до клінічної патофізіології» (Ялта, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них 5 - статьи в специализированных журналах, входящих в перечень, утвержденный ВАК Украины, 2 патента на корисну модель, 7 - тезисы докладов.
ГЛАВА 1. МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ НА ИММУНОЛОГИЧЕСКУЮ РЕАКТИВНОСТЬ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1 Воспаление и иммунологическая реактивность
Воспаление представляет собой эволюционно установившийся комплекс реакций организма в ответ на повреждение тканей, во многом совпадающий с иммунологическими функциями. Общепринятое понятие иммунитета - это способ защиты от генетически чужеродной информации, как экзо-, так и эндогенного природы. С одной стороны, иммунная система - эффекторная система, выполняющая свои гомеостатические функции, направленные на поддержание антигенного гомеостаза через элиминацию макромолекул, несущих отпечаток генетически чужеродной информации. С другой стороны, это регуляторная система надзора за морфогенезом, физиологическими и биохимическими процессами организма тесно связанная с нервной и эндокринной системами, что обуславливает ее повсеместное «участие» в патогенезе основных заболеваний [37 - 44].
В настоящее время наиболее перспективными направлениями патофизиологии воспаления и иммунологии являются выяснение механизмов межклеточных взаимодействий, исследование медиаторных систем, участвующих в патогенезе воспалительного процесса и иммунном ответе, взаимосвязей между воспалением и механизмами иммунологической защиты, а также интегративное участие в них отдельных гомеостатических систем организма [45-48]. Многочисленные исследования свидетельствуют, что при всем многообразии характеристик воспалительного процесса, продолжительность последнего, его интенсивность и. т. д. следует связывать с соотношением между собой продукции про- и антивоспалительных цитокинов, с экспрессией мембранных форм цитокиновых рецепторов и уровнем растворимых форм последних в крови и тканевой жидкости, играющих существенную роль в механизмах реализации биологических эффектов цитокинов [49-52].
Цитокины - большая группа регуляторных белков, осуществляющих передачу сигналов через контакт со специфическими рецепторами на поверхностях клеток и обладающих плейотропизмом, взаимозаменяемостью, отсутствием антигенной специфичности; участвующих в развитии местных защитных реакций с привлечением различных типов клеток; осуществляющих взаимосвязь между специфическими и неспецифическими факторами защиты организма и обеспечивающих взаимодействие систем организма - иммунной, кроветворной, эндокринной, нервной [50-52].
В рамках иммунной системы цитокины осуществляют взаимосвязь между неспецифическими защитными реакциями и специфическим иммунитетом, действуя в обоих направлениях. Типичным примером являются макрофаги, активированные IFN-г. Они выполняют функции эффекторной клетки в защитных и повреждающих реакциях клеточного иммунитета. В то же время макрофаги синтезируют и секретируют широкий спектр цитокинов, обладающих эффекторной и регуляторной активностью, разрушительных ферментов и супероксидных радикалов. Показано, что при отсутствии должного контроля синтез провоспалительных цитокинов, основными из которых являются IL-12 и IFN-г, ведет к гиперактивации иммунной системы с иммунопатологическими последствиями. Синтез IL-12 и IFN-г, в свою очередь, контролируется клетками, продуцирующими IL-10 и трансформирующий фактор роста - в (TGF-в) [53-55].
Основным из противовоспалительных цитокинов является IL-10, синтез которого чаще всего связывается с макрофагами, однако, его синтезируют и многие другие клетки, в том числе дендритные клетки (ДК), T-клетки, В-клетки, нейтрофилы, эозинофилы и тучные клетки [56]. Синтез IL-10 регулируется рядом цитокинов, включая IL-12 [57], IL-6 [58], TGF-в [59] и IL-27 [60, 61]. Влияние IL-10 на клетки-мишени хорошо изучено и осуществляется через рецептор IL-10 (IL-10R), димер, состоящий из б и в субъединиц. Большинство этих контрольных механизмов индуцируется самим IL-10 за счет петли отрицательной обратной связи [62]. Тонкий баланс про- и противовоспалительных сигналов определяется интенсивностью экспрессии IL-10 и его синтезом.
Действие IL-10 приводит к угнетению синтеза провоспалительных цитокинов, включая IFN-г, TNF, IL-1, IL-2 и GM-CSF, а также ряд хемокинов [63]. Поэтому, после генерации провоспалительного иммунного ответа, IL-10 служит для подавления воспаления, деструктивного для хозяина, тем самым ограничивая повреждение тканей. Однако иммуносупрессивные свойства IL-10 могут использоваться патогенами, что приводит к снижению воспалительных и антигенспецифичных реакций, которые, как правило, необходимы для контроля или элиминации инфекции [55, 63].
Наряду с IL-10 регуляторным цитокином, ингибирующим воспаление, является TGF-в, продуцирующийся всеми типами лейкоцитов и влияющий на все типы клеток [64-68]. При отключении гена этого цитокина у мышей наблюдается гиперлимфопролиферация и развитие чувствительности к полиорганным аутоиммунным расстройствам [69]. Нарушение синтеза TGF-в или передачи сигналов этого цитокина приводит к спонтанной дифференцировке Th1, Th2, Th17 [70]. Сходным образом мыши, экспрессирующие доминантный отрицательный рецептор TGF-в (TGF-вRIIDN), способны к спонтанной дифференцировке Th - клеток и у них развивается аутоиммунное воспаление, к примеру - воспалительное заболевание кишечника [70, 71].
В последние годы открыт новый подтип клеток - Th17, которые играют негативную роль в развитии аутоиммунных и воспалительных заболеваний. Эти клетки отличаются от Th1 и Th2 по продуцируемому ими цитокиновому профилю, функциями и особенностям дифференцировки [72]. Известно, что для дифференцировки Th1 и Th2 требуется присутствие таких цитокинов, как IFN-г, IL-12 и IL-4. При этом оптимальная дифференцировка данных подклассов клеток требует отсутствия ингибирующих факторов, таких как факторы, нейтрализующие антитела к конкретным антигенам (к IL-4 - при дифференцировке Th1 и к IL-12 - при дифференцировке Th2), что было доказано в эксперименте [70-72].
Влияния цитокинов IL-6 и TGF-в на физиологические процессы организма противоположны, и, что примечательно, TGF-в способен ингибировать многие иммунологические функции, включая синтез и нормальное функционирование IL-6. Исследования показали, что in vitro IL-6 отвечает за дифференцировку Th17 только в том случае, когда механизмы дифференцировки Th1 и Th2 не активны, в частности, в присутствии TGF-в [73]. Кроме того, подобные результаты были получены при блокировке данных механизмов на генетическом уровне путем удаления ключевых транскрипционных факторов. Данный вывод подкрепляется и полученными результатами, согласно которым у мышей с нарушениями дифференцировки Th1 и Th2 нарушение передачи сигналов с рецептора TGF-в не повлияло на дифференцировку Th17. Таким образом, дифференцировка Th17 может быть достигнута в условиях отсутствия TGF-в, при том, что также будут отсутствовать цитокины, продуцируемые Th1 и Th2 [72, 73].
Развитие экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита зависит от Th17 [73, 74]. Данные исследования показывают, что условием, предрасполагающим к блокировке дифференцировки Th17, является активность Th1 или Th2 клеток, а блокировка Th17, в свою очередь, влияет на резистентность мышей линии BALB/c к ЭАЭ [ 74].
IL-6 также представляет собой цитокин, обладающий плейотропностью и участвующий во многих аутоиммунных и воспалительных реакциях [75]. Кроме того, IL-6 ограничивает супрессорные функции клеток Treg, что в свою очередь может стимулировать генерацию адаптивного иммунного ответа [ 76]. Животные с нарушением работы IL-6 неспособны развивать эффективный адаптивный иммунный ответ и резистентны к ряду аутоиммунных заболеваний [77]. Нейтрализация IL-6 или блокада его рецепторов путем введения антител снижает интенсивность воспаления при ряде аутоиммунных синдромов. Стратегии лечения, основанные на управлении синтезом IL-6, в настоящее время находятся на второй стадии клинических испытаний [78].
В заключение можно отметить, что полученные данные указывают на участие TGF-в в дифференцировке Th17, однако влияние данного цитокина на этот процесс косвенное - за счет блокировки Th1 и Th2 [67]. С другой стороны, некоторыми исследователями было обнаружено, что TGF-в играет ключевую роль в дифференцировке Th17 человека в популяциях наивных CD4+ T клеток [79]. Тем не менее, точная роль TGF-в в молекулярном управлении дифференцировкой Th17 установлена не была. Исследования показали, что Th-клетки мышей, у которых отсутствуют дифференцировочные механизмы как для Th1, так и для Th2 (мыши генотипа Stat-6-/-T-bet-/-), не нуждаются в присутствии TGF-в для нормальной дифференцировки Th17. Действительно, отсутствие Th1 и Th2 у мышей линии BALB/c приводило к формированию энцефалогенных Th17. TGF-в не являлся обязательным элементом при дифференцировке Th17 в отсутствие Th1 - и Th2 - клеточных реакций, при том, что присутствие IL-6 было необходимо. Таким образом, ингибирование IL-6 или блокада передачи соответствующих сигналов нарушает процесс дифференцировки патогенных Th17 - клеток, что потенциально может находить применение в клинике для лечения аутоиммунных заболеваний. Схемы лечения, основанные на управлении синтезом IL-6, уже проходят клинические испытания у пациентов с рядом тяжелых аутоиммунных воспалительных синдромов [78, 79].
Одним из цитокинов профиля Th2 является IL-4. Продукция IL-4 Th2 - клетками на местном уровне ведет к сильной клональной пролиферации и экспансии активированных В - клеток. IgM-синтезирующие клетки созревают в присутствии IL-4 и IL-5, а продуценты IgG созревают в результате воздействия IL-4, IL-5, IL-6 и IFN-г. В присутствии TGF-в происходит переключение на синтез IgA при участии IL-5. Под влиянием IL-4 образовавшийся клон может дифференцироваться и созревать в IgE-синтезирующие клетки [80]. Даже в ответе на присутствие тимуснезависимых антигенов, которые непосредственно активируют В-лимфоциты, эти клетки нуждаются в цитокинах для эффективной пролиферации и продукции иммуноглобулинов. IL-4 в большинстве случаев выступает в качестве антагониста IFN-г при воздействии на макрофаги, Т-хелперы, В-лимфоциты. Прежде всего, IL-4 ингибирует выработку макрофагами провоспалительных цитокинов - TNF-б, IL-1 и IL-12, синтез которых индуцируется и стимулируется IFN-г [81]. Параллельно IL-4 ингибирует продукцию супероксидных радикалов и нарушает ответ макрофагов на действие отдельных подклассов иммуноглобулинов, изменяя экспрессию соответствующих рецепторов. Синергистами IL-4 в подавлении IFN-г-индуцибельных свойств макрофагов являются другие противовоспалительные цитокины - IL-10 и IL-13, TGF-в. Кроме того, описан ряд позитивных эффектов IL-4, в частности, повышение экспрессии на макрофагах адгезивных молекул HLA II [49- 51, 81-83].
Keijzer et al. изучили ряд аспектов влияния IL-4 на процесс фагоцитоза, которые могут частично объяснить снижение киллинговой активности фагоцитарных клеток при переключении профилей Т-хелперов под воздействием патогенов, способных избегать защитных действий иммунной системы [80].
IL-4 способен индуцировать альтернативную активацию макрофагов, запуская формирование их фенотипа, существенно отличающегося от классической активации за счет IFN-г. В частности, для макрофагов, активированных IL-4, характерен усиленный синтез цитокинов и хемокинов под воздействием липополисахаридов, а также повышенный уровень эндоцитоза [82]. Напротив, влияние IL-4 на процесс фагоцитоза противоречиво, так как со стороны макрофагов под влиянием IL-4 наблюдается как усиленная, так и сниженная фагоцитарная активность [83, 84]. Это противоречие может объясняться наличием множества форм фагоцитоза, для которых характерна активация определенных рецепторов, что приводит к разнообразным межмолекулярным взаимодействиям [84].
Регуляция цитокинами процессов воспаления и иммунного ответа является необходимой для развития адекватных защитных реакций организма на внедрение патогена, при этом нарушение регуляции может быть условием развития заболеваний. Недостаточная или чрезмерная продукция цитокинов ведет к развитию достаточно тяжелых патологических явлений в организме [85 - 87].
Эффективная регуляция про- и противовоспалительных воздействий, как компонентов единой защитной системы организма, определяет исход острого воспаления. Происходит либо разрешение воспаления и выздоровление организма, либо развивается недостаточность защитных систем и хронизация воспаления [88].
Все указанные эффекторные функции осуществляются до тех пор, пока стимулирующая патогенная структура не подвергается разрушению и элиминации, после чего противовоспалительные цитокины, такие как IL-10 и TGF-в, индуцируют прекращение неспецифического иммунного ответа и активацию репарации тканей. В тех случаях, когда названные иммунные эффекторные функции оказываются недостаточными или несостоятельными, наблюдается продолжение воспалительной реакции. Однако продукция цитокинов не может продолжаться бесконтрольно, поскольку гиперпродукция цитокинов служит причиной развития ряда осложнений воспаления, в частности, септического шока [89].
В целом, цитокины в низких концентрациях необходимы для правильного формирования очага воспаления; более высокие дозы вызывают развитие системных проявлений воспалительной реакции; патологически высокие концентрации приводят к развитию септического шока и гибели организма [89].
Bone в 1996 г. предложил использовать термин CARS (синдром компенсаторного противовоспалительного ответа - compensatory anti-inflammatory response syndrome). В систему CARS входит группа противоспалительных медиаторов (IL-10, IL-4, TGF-в) и растворимых ингибиторов (TNF, IL-1, IL-IRA). При адекватном ответе CARS противодействуют SIRS и приводит к восстановлению гомеостаза. В то же время, при чрезмерно выраженном и/или пролонгированном CARS происходит развитие иммунодепрессии, что проявляется хронизацией или диссеминацией инфекции, присоединением нозокомиальной микрофлоры, нарушением процесса репарации, утяжелением эндотоксикоза и формированием поздней полиорганной недостаточности [90].
Накоплены убедительные доказательства того, что наиболее чувствительным индикатором внешнего, в том числе экологического, влияния на организм человека является состояние иммунной системы, которая поддерживает как антигенный гомеостаз в организме, так и обеспечивает регуляцию процессов пролиферации и дифференцировки клеточных элементов в гемо- и иммунопоэзе. Эта система является важной в формировании реакции организма на внешнее воздействие. Например, такие воздействия, как химическое, физическое, в том числе и радиационное, вызывают повреждение клеток разных тканей организма [3, 40].
Регуляция этих процессов обеспечивается через продукцию иммунокомпетентными клетками регуляторных молекул - цитокинов, которые образуют цитокиновую сеть, регулирующую развитие как иммунологических реакций, так и процессы пролиферации и дифференцировки клеток. Изменения в экспрессии и продукции цитокинов часто являются маркером воздействия неблагоприятных факторов на иммунную систему, посредством которых иммунная система реализует свою реакцию на воздействие внешних факторов [91, 92].
При реализации ответа на некий чужеродный антиген процесс воспаления проходит две стадии своего развития в виде локального и системного острофазовых ответов, при том, что между ними имеются элементы взаимозависимости и взаиморегулируемости. При этом остроту процесса определяет, скорее всего, формирование системного ответа, когда реализуется функциональная активность иммунной системы.
По всей вероятности, динамику любого заболевания следует рассматривать с точки зрения динамического взаимодействия эффекторных звеньев иммунной системы, участие которых в патологических процессах обусловлено наличием антигенного раздражителя и индуцированной им выработкой каскада различных цитокинов. К сожалению, в настоящее время методологически достаточно сложно в полной мере оценить функциональную активность иммунокомпетентных клеток-эффекторов. Прежде всего, это касается клеток-эффекторов реакций гиперчувствительности замедленного типа, специфических Т-киллеров, и, во многих случаях, антителообразующих клеток, секретирующих специфические антитела. В то же время, на сегодняшний день, мы имеем возможность оценивать экспрессию генов, кодирующих продукцию интерлейкинов, которые, с одной стороны, продуцируются разными субпопуляциями Т-хелперов (Th1 и Th2), а с другой - осуществляют регуляцию различных эффекторных популяций иммунокомпетентных клеток: Th1 - эффекторов гиперчувствительности замедленного типа, Th2 - антителопродуцентов. Накопилось достаточно много литературных данных, указывающих на то, что динамика заболевания с иммунопатогенетической основой, его хронизация, благополучный или летальный исход во многом связаны с функциональной активностью клеток-эффекторов, находящихся под управлением Т-хелперов. При этом, с одной стороны, проясняется иммунопатогенетическая основа динамики заболевания, а с другой стороны - намечаются пути целенаправленной иммунопатогенетической терапии таких заболеваний [85, 91- 93].
1.2 Влияние радиации на иммунологическую реактивность
Проблему воздействия радиации на иммунологическую реактивность, также как и на весь организм, следует рассматривать в нескольких аспектах. С одной стороны, радиация как физический фактор оказывает влияние на гомеостатические системы дозозависимым образом: от стимулирующего влияния при малых дозах до практически полного подавления функциональной активности данной системы при больших дозах [18, 93-96]. Такое четкое разделение эффектов, прежде всего, касается ионизирующего излучения, действие которого было однократным или реализовывалось в течение определенного короткого периода времени, когда доза облучения может быть подсчитана достаточно точно. Естественно, здесь имеются различные факторы, которые могут оказывать влияние на выраженность эффекта радиации на иммунную систему:
1. Время действия излучения относительно фаз иммунного ответа, где индуктивная фаза иммунного ответа более чувствительна к действию радиации, чем продуктивная, когда эффект от воздействия гораздо сильнее при его осуществлении до иммунизации, чем после;
2. Возраст организма с большей чувствительностью на ранних стадиях онтогенеза;
3. Потенцирующий эффект действия облучения на иммунную систему таких факторов, как стресс, инфекция [1, 95-97].
Другой подход к решению проблемы должен быть в случае длительного действия на организм, когда происходит воздействие на его иммунную систему малых доз ионизирующего излучения и затруднительно точно определить суммарную дозу облучения [2, 3, 98].
В целом, последствия воздействия на организм ионизирующего излучения в клиническом плане следует рассматривать с двух сторон. С одной стороны - это классическая лучевая болезнь с характерными для нее симптомами и формами: острой и хронической. С другой стороны - все те клинические синдромы, те заболевания, которые, так или иначе, трактуются как результат действия на организм радиации. Ведущее место здесь занимают онкологические заболевания, где первое место, по-видимому, принадлежит раку щитовидной железы и гемобластозам. Однако имеющиеся данные свидетельствуют также и о росте злокачественных новообразований различной локализации в районах, неблагоприятных по радиационной обстановке. Также отмечается увеличение числа хронических воспалительных и аллергических заболеваний различной органной локализации [2, 3, 98-100].
Вопрос о специфической роли облучения как индуцирующего начала развития данных патологических состояний имеет социальную, фундаментальную и прикладную значимость. В этой же связи изменение любого показателя функции, например, иммунологической реактивности, следует рассматривать с двух сторон: является ли данное изменение специфическим для действия радиации и каков механизм действия излучения на данный показатель иммунной системы, которая является одной из главных мишеней негативного влияния ионизирующего излучения на организм [2,3, 98-100].
Отсутствие четких данных не позволяет определить преимущество того или иного механизма в процессе формирования недостаточности клеточного звена иммунной системы в отдаленные сроки после длительного воздействия ионизирующего излучения. Скорее всего, каждый из них имеет право на существование. Что касается снижения функциональной активности Th1-клеток, то несомненно одно: повышение частоты опухолевых и вирусных заболеваний, увеличение склонности к проявлению аллергических процессов свидетельствуют о выраженной чувствительности Th1 к негативному влиянию на них всего комплекса факторов, возникающих в организме в результате воздействия ионизирующего излучения. Отсюда тактика иммуномодулирующей терапии, которая должна быть направлена на коррекцию, очевидно, именно этой субпопуляции регуляторных клеток [95].
Не следует также забывать, что в ходе лечения онкологических заболеваний используется радиотерапия с возможным повреждающим эффектом радиации в отношении нормальных клеток организма.
Известно, что при воздействии ионизирующего излучения нарушения организма касаются, прежде всего, критических органов и систем, в первую очередь, иммунной системы (клеточного и гуморального иммунитета), а также иммунитета слизистых оболочек. Поэтому исследование воздействия ионизирующего облучения на состояние иммунной системы представляет особую важность [93].
В последние годы в исследованиях отечественных и зарубежных ученых в этой области можно выделить два основных направления. Первое направление - изучение отдаленных последствий аварий на АЭС. Другим направлением исследований является изучение закономерностей воздействия ионизирующего излучения на иммунологичекую реактивность экспериментальных животных.
Медико-социальные последствия аварии на ЧАЭС отражены в монографии Н.В. Васильева и соавторов [2 ]. При обследовании людей, подвергшихся лучевому воздействию вследствие аварии на ЧАЭС, были обнаружены следующие иммунологические и биохимические изменения в крови: снижение концентрации антиоксидантов в крови и повышение содержания свободных радикалов; увеличение числа хромосомных аберраций в лимфоцитах; повышение уровня IgE в крови; увеличение активности NK-клеток и нейтрофилов. У лиц, подвергшихся радиационному воздействию, достоверно снижено содержание CD5+ и CD8+ даже через полгода, но с течением времени содержание этих типов клеток восстанавливается [2].
Были изучены параметры иммунной системы детей в возрасте 16-18 лет, рожденных от отцов - ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС в 1986-1987 гг. Отмечено снижение количества CD3+, CD4+, CD8+ лимфоцитов, фагоцитарного числа, увеличение показателей спонтанного и индуцированного НСТ-теста [99].
На основании мультивариантного анализа РНК (метод микрочипов), полученной из мононуклеарных клеток внешне здоровых лиц, подвергшихся воздействию ионизирующего облучения в диапазоне доз от 0,18 до 49 мЗв, установлено, что в клетках облученных лиц наблюдался четкий паттерн экспрессии генов таких цитокинов, как рецептора протеинкиназы серина/треонина, рецептора TGF, а также лиганда CD40, в особенности при воздействии доз в диапазоне ? 10 мЗв [9].
Cao et al. [93] было исследовано влияние радиации на другой подтип Т клеток - CD4+CD25+, выполняющих регуляторные функции. В ходе эксперимента CD4+CD25+клетки, полученные из мононуклеаров периферической крови здоровых доноров, облучались в дозах 0, 1, 3, 75, 7,5, 15 и 30 Gy. Облучение в низких дозах изменяло экспрессию ряда генов, связанных с функциональной активностью этих клеток. Так, экспрессия генов молекул клеточной адгезии, таких как CD62L, CD45RO и CD152, а также фактора FOXP3, обспечивающего их супрессивные свойства, снижалась уже при облучении в низких дозах. При этом воздействие высоких доз радиации радикально нарушало способность Тreg подавлять пролиферацию аутологичных наивных Т-клеток и подавляло экспрессию TGF-в. Потеря супрессивных свойств регуляторными Т-клетками в результате облучения может быть одни из механизмов, приводящих к развитию онкологических заболеваний, являющихся классическим последствием воздействия радиации [93, 94].
В ранний период после острого облучения организма возникает радиационная гибель лимфоцитов, опустошение лимфоидных органов, развитие лимфопении вплоть до полного исчезновения лимфоцитов из кровотока. Повышение радиочувствительности к интерфазной гибели может возникать при стимуляции Т- и В-клеток антигенами и митогенами. Степень радиочувствительности В-лимфоцитов составляет 1,2 - 1,8 Gy, для лимфоцитов D0 - 2 - 2,5 Gy; для других, медуллярных, тимоцитов устойчивость к облучению составляет 6 Gy и выше [100]. Облучение подавляет вторичную миграцию лимфоцитов в лимфатические узлы, что носит устойчивый характер и сохраняется в течение 3-х месяцев при облучении в дозе 4 Gy. Последствия радиационного повреждения тимуса исчезают к концу месяца после радиактивного воздействия [9, 101].
При облучении в дозах 0,1 - 0,5 Gy наблюдается повышение количества лимфоидных клеток, а также усиление иммунного ответа на тимусзависимые антигены, в более поздние сроки - снижение функций Т- и NK-клеток, гормонов тимуса, повышение титра антител, а иногда и повышение соотношения CD4+/CD8+ [89, 101]. Однократное и фракционированное облучение приводит к снижению численности лимфоидных клеток во всех лимфатических органах на 1-е - 3-и сутки после облучения. Показано также, что в зависимости от схемы облучения при одинаковой дозе изменяется степень выраженности нарушений иммунной реакции и неспецифической резистентности. При однократном облучении в указанной дозе содержание лейкоцитов и лимфоцитов в крови восстанавливается до нормы через несколько дней, а при фракционированном облучении численность этих иммунокомпетентных клеток не восстанавливается в течение 1 месяца [7]. Фракционированное облучение в дозе 0,75 Gy изменяет структуру мембран лимфоцитов и тимоцитов [102].
При сопоставлении влияния трех различных доз (0,1; 0,5; 1 Gy) с различной схемой облучения выяснилось также, что при дозах 0,1 и 0,5 Gy достоверно уменьшается содержание лимфоцитов в очаге воспаления, а по мере повышения дозы угнетаются миграция лимфоцитов и лимфоцитопоэз. У животных, подвергнутых фракционированному облучению, наблюдается двукратное повышение числа циркулирующих лимфоцитов, а также увеличение абсолютного числа Т-клеток [8, 103]. В эксперименте на крысах и мышах изучались состояние костномозгового кроветворения [104] и клеточного иммунитета [105], а также морфофункциональные показатели иммунокомпетентных органов [6, 106, 107] под влиянием радиации. При общих дозах от 1,2 sGy до 2,22 sGy были выявлены следующие изменения: сдвиги в соотношении клеток крови; нарушение процессов красного и белого кроветворения; лейко- и лимфоцитопения; угнетение активности цитотоксических клеток-киллеров; снижение количества клеток, содержащих Fc-рецептор и IgG [6, 9, 108]. В статьях Амвросьева А.П. и соавт. указывается, что облучение зародышей крыс даже в более низкой дозе (0,5 Gy) приводит к значительным нарушениям в развитии различных органов [109, 110].
При облучении эмбрионов мышей на 17-е сутки или новорожденных в дозе 1 Gy снижается заселение периферических органов, а также способность к иммунному ответу на тимусзависимый антиген; при облучении в дозе 2 Gy и выше уменьшается способность клеток вызывать реакцию «трансплантат против хозяина». Авторы указывают также на то, что при облучении в эмбриональный период строма тимуса повреждается сильнее, чем у взрослых особей. Облучение у беременных мышей в дозе 2 Gy на 14-17-е сутки приводит к временному снижению числа тимоцитов у эмбрионов, а также к снижению таких реакций этих клеток, как пролиферативный ответ на митогены, хелперная активность [101].
Установлена бимодальная зависимость эффекта от дозы по таким параметрам, как структурные характеристики мембран клеток и мембранных компонентов, скорость взаимодействия ДНК с ферментами, адсорбция ДНК. Величина низкодозового максимума и дозы, при которой он достигался, зависели от природы изучаемого объекта и мощности дозы. Так, при изучении состояния генома облученных животных наблюдался одинаковый экстремальный характер со сдвигом максимума адсорбции ДНК в сторону меньших доз (1,2 sGy) [4, 111]. В диапазоне доз от 0 до 1 Gy возникает гиперчувствительность клеток к радиации. Для низкоинтенсивного облучения описывается особая реакция клеток на радиационное влияние, при которой клетки скачкообразно переходят на новый режим существования, не зависящий от роста дозы, при этом характерно повышение вероятности повреждения и гибели клеток. Изменения эти стабильны, не исчезают при высоких дозах, а только маскируются сопутствующими дозозависимыми клеточными эффектами, к которым относятся «летальное секторирование», репродуктивная гибель, гибель клеток при делении. Подобные эффекты сопровождаются нарушением деления и морфологии клеток [4, 111].
В исследованиях [112-118] было установлено, что предварительное низкоинтенсивное -облучение не только в классической радиобиологической дозе 1 Gy, но и в промежуточной (0,5 Gy) и в малой (0,1 Gy) дозах влияет на все звенья системы крови при воспалении, а также оказывает иммуностимулирующее влияние на очаг воспаления и на функциональную активность лимфоцитов периферической крови. Оно усиливает нейтрофильную и ослабляет моноцитарную и лимфоцитарную реакции. При низкой интенсивности облучения стимулирующий эффект наблюдается не только в дозе 0,1 Gy, но также и в более высоких дозах: 0,5 Gy и 1 Gy. Также при низкоинтенсивном -излучении на 7-е и 14-е сутки после облучения наблюдается восстановление естественной клеточной динамики воспаления. В этих работах также показаны немедленные и отдаленные эффекты низкоинтенсивного -излучения на реакции системы крови при хроническом воспалении, а также зависимость этих эффектов от дозы облучения, вида клеток и срока воспаления, к которому животные были подвергнуты облучению. Авторами установлено, что дозы 0,5 Gy и 1 Gy вызывают снижение содержания макрофагов, лимфоцитов и фибробластов в очаге воспаления, а доза 0,1 Gy приводит к усилению макрофагальной и фибробластической реакций [103].
При изучении влияния -излучения малой интенсивности на клеточные реакции в лимфоидных органах при хроническом воспалении было установлено, что общее -облучение в дозах 0,1, 0,5 и 1 Gy на фоне хронического воспаления, согласно данным хемилюминисценции, приводит к усилению процессов свободнорадикального окисления в тимусе, причем наиболее эффективной оказывается доза 0,1 Gy, относящаяся к диапазону малых доз. Наряду с этим в селезенке имеет место обратная дозовая зависимость. Это связано, по мнению авторов, с бульшим содержанием в последней макрофагов, активация которых приводит к «оксидантному взрыву» и сопровождающей ее активации антиоксидантной системы [116]. Экспрессия белка-онкосупрессора р53 в лимфоцитах тимуса и селезенки возрастает с дозой (0,1, 0,5, 1 Gy), причем увеличение экспрессии этого белка при облучении в дозе 0,1 Gy является незначительным. Из этого авторами сделан вывод об отсутствии геном-регулирующей и онкосупрессорной активности белка р53 при действии низкоинтенсивного -излучения в малых дозах [117]. -облучение в указанных дозах с малой мощностью дозы приводит к замедлению акцидентальной трансформации тимуса, характерной для хронического воспаления, а также к усилению пролиферации тимоцитов [118].
Кузьменко с соавт. [119] было показано, что общее количество иммунокомпетентных клеток, содержание циркулирующих иммунных комплексов и иммуноглобулинов в результате тотального рентгеновского облучения в дозе 4 Gy у крыс зависят от степени реактивности организма и циркадного цикла. Также было показано, что как минимум нарушения лейкопоэза в результате вышеуказанного воздействия являются только частично обратимыми. Общее содержание лейкоцитов и нейтрофилов не восстанавливалось даже на 30-й день после воздействия.
В 2002 году авторами [94, 120] была предпринята попытка систематизировать имеющиеся на тот момент данные, касающиеся изменений ряда параметров имунной системы при воздействии низких доз ионизирующего излучения в зависимости от дозы и особенностей влияния низких и высоких доз радиации. В их исследованиях было проанализировано 52 параметра, которые затем были разделенны на две группы. К первым двадцати параметрам, подавляемым при воздействии низких доз ионизирующей радиации, относятся показатели контроля клеточного цикла и выживаимости, синтеза поверхностных молекул, таких как CTLA-4, цитокинов, уровня сигнальных молекул (цАМФ, протеинкиназа А и фосфолипаза А2, и т. п.).
В то же время было выявлено 32 параметра, которые стимулируются при воздействии низких доз радиации. К ним относятся общее количество тимоцитов, спленоцитов, лейкоцитов; захват меченых молекул тимоцитами, пролиферативная реакция спленоцитов в ответ на ConA и ЛПС, активность натуральных киллеров, синтеза цитокинов, экспрессии таких поверхностных молекул, как CD25, СD 71, CD28, CD2, CD48, реакции репарации ДНК, уровня сигнальных молекул - Ca2+, цГМФ, p38, MAP-киназы.
Этими же авторами [94, 120] также указывалось, что в целом стимуляция иммунитета низкими дозами радиации представляет собой сложный процесс, компонентами которого являются реакции и обмен сигнальными молекулами между клетками имунной системы. Изменения экспрессии поверхностных молекул и секреции цитокинов сопровождаются индукцией соответствующих генов и экспрессией белков. На мышах было показано, что эти молекулярные изменения, индуцированные низкими дозами радиации, представляют собой уникальный паттерн, существенно отличающийся от развивающегося в результате воздействия больших доз радиации.
Также изучается [94] влияние низких доз радиации на функционирование иммунной системы через воздействие на антигенпрезентующие клетки и Т-лимфоциты, и тем самым на межклеточные реакции в пределах иммунной системы, через стимуляцию экспрессии ряда поверхностных молекул и модуляцию синтеза ряда цитокинов. Так, низкие дозы излучения стимулируют экспрессию CD80, CD86, IL-12, p70 макрофагами, а также экспрессию TCR/CD3 и молекул CD2, CD4, CD28 на лимфоцитах. Кроме того, они снижают синтез IL-10 и CTLА-4 Т-клетками.
При сопоставлении влияния низкодозовой и высокодозовой радиации на эти структуры можно увидеть, что низкие дозы излучения стимулируют продукцию IL-12, экспрессию CD80 и CD28 на фоне снижения уровня IL-10, что приводит к повышению активности Т-клеток. В то же время, высокие дозы, также на фоне стимуляции экспрессии CD80 и продукции IL-12, приводят к повышению экспрессии CTLA-4 и уровня IL-10, что в свою очередь ведет к подавлению активности Т-клеток [94, 120].
При исследовании влияния низкодозовой радиации на каскады передачи сигнала между компонентами иммунной системы выделен ряд важных в этом отношении каскадов, таких как каскад PKC/Ca2+, приводящий к активации транскрипционных факторов и транслокации NF-кB в ядре. Показано, что низкие дозы радиации снижают содержание цАМФ и соотношение цАМФ/цГМФ в тимоцитах, а также молекул нисходящего каскада PКА. Эти изменения, в свою очередь, связаны с экспрессией CD3/CD28 и активацией фосфодиэстеразы-г. Изменения в передаче сигналов в совокупности будут влиять на транскрипционные факторы, которые, в свою очередь, будут воздействовать на экспрессию цитокинов - к примеру, будут стимулировать синтез IL-12, IL-1в и TNF-б [94, 120].
Gridley et al. [17, 121] было показано, что наиболее чувствительными к воздействию облучения являются CD4+-Т-клетки. Согласно проведенным модельным экспериментам на мышах линии С57BL5/6, подвергавшихся тотальному воздействию различных видов радиации в дозах, эквивалентных 2-3 Gy, наблюдалось резкое снижение общего количества CD4+-клеток в крови и селезенке. В ходе другого эксперимента, когда мышей облучали в дозах от 0 до 0,10 Gy, было установлено повышение общего уровня лейкоцитов, преимущественно за счет лимфоцитов, и макрофагов в селезенке сразу после облучения (в тот же день). При этом на 21-й день наблюдалась абсолютно противоположная картина: у всех облученных животных общее количество CD4+-лимфоцитов, B клеток, натуральных киллеров было резко снижено, в особенности у животных, облученных в дозе 0,1 Gy. Генетический анализ экспрессии генов в CD4+-клетках селезенки сразу после облучения в дозе 0,1 Гр выявил выраженное повышение экспрессии гена IL-27 и транскрипционного фактора cp2. Также наблюдалась тенденция к повышению экспресиии гена рецептора IL-1 и транскрипционного фактора Т-box. Из полученных данных [17], можно сделать вывод, что облучение в низких дозах приводит к развитию дозо- и времязависимых эффектов в CD4+-T-клетках.
...Подобные документы
Схема основных видов реактивности. Примеры биологической реактивности. Особенности индивидуальной реактивности. Возрастные изменения реактивности. Сущность патологической, болезненно измененной реактивности. Характеристика механизмов реактивности.
реферат [16,6 K], добавлен 30.05.2010Реактивность как свойство организма отвечать изменением жизнедеятельности на воздействия окружающей среды. Истериозис нервных центров как один из типов изменения реактивности и функциональной подвижности. Хронаксия как выражение реактивности организма.
реферат [15,4 K], добавлен 30.05.2010Механизмы естественной иммунологической реактивности организма. Анатомо-физиологические особенности пищеварительного аппарата у детей. Напряженность процессов обмена как основная особенность растущего организма. Особенности процессов пищеварения у детей.
реферат [268,0 K], добавлен 23.06.2010Спектр биологической активности цитокинов, их вмешательство в работу систем организма. Особенности лечения препаратами цитокинов. Функциональная классификация интерлейкинов. Лечебная и профилактическая активность интерферонов, их широкое применение.
презентация [3,8 M], добавлен 08.06.2013Формы связи и взаимодействия организма с внешней средой в условиях нормы и патологии. Формы и показатели реактивности, ее показатели. Наследственные и приобретенные свойства организма. Основные формы и виды групповой реактивности. Учение И.М. Павлова.
реферат [31,2 K], добавлен 30.08.2011Сравнительное 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 17.08.2011Проблема урогенитального хламидиоза. Состояние иммунологической реактивности пациенток с хламидийной инфекцией. Клинико-микробиологическая характеристика пациенток. Состояние редокс-системы при заболевании, протекающем на фоне инвазии энтерококками.
диссертация [900,7 K], добавлен 02.09.2013Кальпротектин как белок, который высвобождается из лейкоцитов (макрофагов и нейтрофилов) при их активации или гибели, который сигнализирует о воспалительном процессе в кишечнике. Механизм определения количественного содержания кальпротектина в кале.
презентация [374,1 K], добавлен 08.04.2016Иммунодефициты как нарушения иммунологической реактивности; классификация иммунодефицитных состояний. Причины и особенности вторичных ИДС: формы, инфекционные агенты, заболевания, лечение. Воздействие окружающей среды на возникновение вторичных ИДС.
презентация [36,5 K], добавлен 08.09.2014Характеристика системы иммунной защиты организма. Приобретенный иммунитет и его формы. Выработка антител и регуляция их продукции. Образование клеток иммунологической памяти. Возрастные особенности иммунитета, вторичные (приобретенные) иммунодефициты.
реферат [34,1 K], добавлен 11.04.2010Иммунитет как невосприимчивость, сопротивляемость организма к инфекциям и инвазиям чужеродных организмов. Иммунный ответ. Нейтрофилы и их функция. Моноциты, макрофаги, лимфоциты. Виды нарушений фагоцитарной системы. Методы оценки гуморального иммунитета.
презентация [2,0 M], добавлен 05.04.2015Понятие термина "иммунитет". Строение антигенов и антител. Белки системы комплемента. История изучения аллергии. Наиболее распространенные заболевания. Стадии аллергической реакции. Виды аллергенов. Причины возникновения болезни. Теория влияния гигиены.
учебное пособие [2,3 M], добавлен 17.11.2011Этиология, 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 08.06.2014Описание механизмов защиты организма человека от различных возбудителей: вирусов, бактерий, грибов, простейших, гельминтов. Общие свойства клеточных факторов неспецифической защиты. Функции гранулоцитов и нейтрофилов. Свойства антител-иммуноглобулинов.
презентация [176,1 K], добавлен 15.02.2014Классификация 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 18.12.2013Рассмотрение классификации цитокинов - продуцируемых клетками белково-пептидных факторов, осуществляющих короткодистантную регуляцию межклеточных и межсистемных взаимодействий. Общие свойства и роль цитокинов в развитии заболеваний воспалительного генеза.
презентация [328,0 K], добавлен 05.09.2011Анализ 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 29.02.2012Характеристика цитокинов как большой группы медиаторов белковой природы, рассмотрение основных групп: интерлейкины, интерфероны, колониестимулирующие факторы, хемокины. Механизмы действия цитокинов, знакомство с интерферонами, функция хемокинов.
презентация [254,7 K], добавлен 13.03.2013Особенности реактивности детского возраста. Резистентность организма, определение, виды. Формы ответной реакции организма на раздражитель. Виды реактивности, характеристика. Роль пола, конституции в реактивности. Болезни пожилого и старческого возраста.
лекция [8,7 M], добавлен 29.10.2014Прямое и косвенное действие ионизирующего излучения. Воздействие ионизирующего излучения на отдельные органы и организм в целом, мутации. Действие больших доз ионизирующих излучений на биологические объекты. Виды облучения организма: внешнее и внутреннее.
реферат [27,4 K], добавлен 06.02.2010