Введение к работе
Актуальность темы. Отдаленные эффекты ионизирующих излучений на
организм человека продолжают привлекать внимание исследователей. Значительный интерес к проблеме объясняется тем, что данные о последствиях воздействия облучения используются для оценки риска возникновения патологии у различных контингептов лиц в условиях профессиональной деятельности, в различных аварийных ситуациях на объектах ядерной энергетики, а также при использовании ионизирующих излучений с диагностическими и лечебными целями. При возникновении радиационных аварий на людей действует комплекс факторов: ионизирующее излучение, физические, психологические, социальные и другие факторы. В то же время, по значимости для жизни и здоровья людей ведущим фактором, определяющим развитие ближайших и отдаленных медико-биологических последствий, является ионизирующее излучение в малых дозах.
Известно, что одним из наиболее значимых последствий воздействия ионизирующих излучений на организм человека является изменение состояния иммунной системы. В ряде публикаций представлены факты о том, что клетки иммунной системы наиболее радиочувствительны по сравнению с другими типами клеток (Москалев Ю. И., Стрельцова В.П., 1988). Многочисленные исследования в системе in vitro выявили, что воздействие малых доз ионизирующей радиации может индуцировать гибель лимфоцитов периферической крови по типу апоптоза (Tomei L.D., 1990; Marples В., 1993; Palayor S.T., 1993; Kirsben А., 1994). Апоптоз - это процесс организованной клеточной гибели вследствие активации Са'-, Mg + - зависимой эндонуклеазы, которая обусловливает разрывы ДІІІС между нуклеосомами (в результате образуются полидезоксинуклеотидные фрагменты, величина которых кратна 180 парам нуклеотидов; что соответствует протяженности участка ДНК в пуклеосоме). Вследствие этого происходят нарушения метаболизма, фрагментация клеток с образованием "апоптотических телец"- фрагментов ядра, окруженных мембраной, которые впоследствии фагоцитируются (Ярилин А.А., 1990; Williams G.T., 1994; Istvan V., 1995; VauxD.L., 1996)
Слово " апоптоз" впервые было предложено J.F. Kerr и соавт. (1972) для описания морфологически стереотипной последовательности событий в процессе клеточной гибели, которая включает в себя сжатие клетки, внутриядерную фрагментацию и уничтожение клеток фагоцптами.
Иммунная система в норме использует апоптотическую гибель для регуляции процесса селекции в тимусе и предотвращения появления клонов аутореактивных клеток в периферических лимфоидных органах и в циркулирующей крови (Murphy К.М. ct al., 1990; Parijs L., Abbas А.К., 1996);
Нарушение процесса апоптоза приводит к серьезным нарушениям в иммунной
системе, что может проявиться в развитии аутоиммунных и лимфопролиферативных заболеваний, вторичных иммунодефицитов (Ярилин А.А., 1998; Wheeler J.A., 1995).
Как было показано в ряде работ, инициация апоптоза происходит при запуске рецепторно-опосредовашшх механизмов самоуничтожения клетки (Tanahashi Т. et al., 1994; Nagata S., Suda Т., 1995; Starling G.C. et al., 1997). Этот механизм наблюдается при связывании Fas-лиганда (FasL), фактора некроза опухолей - a (TNF- а) или фактора роста нервов - (і (NGF- ft) с их рецепторами на соответствующих клетках (Howie S.E.M., 1994). В норме экспрессия Fas - антигена на тимоцитах и FasL на тимических стромалышх клетках контролирует развитие Т - клеток путем виутритимической "негативной" и "позитивной" селекции. Под воздействием ионизирующей радиации стромальные клетки тимуса повреждаются, что может привести к снижению количества клеток, экспрессирующих FasL, и нарушению виутритимической селекции Т- лимфоцитов, что в последующем приведет к возникновению необратимых изменений в иммунной системе (Беляков И.М. с соавт., 1992).
В экспериментальных исследованиях показано, что воздействие ионизирующей радиации изменяет уровень синтеза медиаторов иммунитета - цитокинов (Комаровская М.Е. ссоавт., 1994; Коробко И.В. с соавт., 1996;ЖиткевичТ.И.,МурзенокП.П., 1996).
В связи с вышеизложенным была поставлена цель исследования - выявить особенности апоптоза клеток иммунной системы у лиц, подвергшихся воздействию комплекса факторов радиационной аварии, в том числе облучения в диапазоне малых доз, и определить роль цитокинов в механизме реализации этого процесса.
В связи с поставленной целью были сформулированы задачи исследования:
1. Исследовать особенности экспрессии Fas - ачтигена лимфоцитами периферической крови
у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС (ЛПА на ЧАЭС) с
заболеваниями сердечно - сосудистой системы.
-
Определить синтез и продукцию медиаторов иммунитета - цитокинов - клетками иммунной системы в группе ЛПА на ЧАЭС.
-
Определить те же параметры у пациентов со сходной патологией, но не имевших в анамнезе воздействия факторов радиационной аварии, и у здоровых лиц.
-
Для доказательства влияния факторов аварии на ЧАЭС на изучаемые параметры сравнить данные, полученные у ЛПА на ЧАЭС, с таковыми в группе пациентов со сходной патологией и контрольной группе, а также с экспериментальными данными .
5. Исследовать корреляционные связи между параметрами цитокинового звена и апоптозом
клеток иммунной системы для определения роли изучаемых медиаторов иммунитета в
регуляции процессов апоптоза у ЛПА на ЧАЭС.
Научнач новизна. Впервые охарактеризованы особенности процессов апоптотической гибели иммунокомпетеитпых клеток лиц, подвергшихся воздействию комплекса факторов
аварии на ЧАЭС (в том числе ионизирующих излучений в диапазоне малых доз). Определены изменения в цитокиновом звене иммунитета на уровне синтеза и продукции цитокинов иммунокомпетентными клетками у ЛПА на ЧАЭС. Впервые определена роль медиаторов иммунитета - цитокинов в механизме реализации апоптоза у лиц через 10-12 лет после участия в ликвидационных работах.
Практическая значимость, Полученные результаты позволяют предложить включение определения Fas-антигена в перечень иммунологических показателей при обследовании пациентов, подвергшихся воздействию комплекса факторов аварии на ЧАЭС (в том числе ионизирующих излучений в диапазоне малых доз) с целью выявления нарушений иммунитета для прогнозирования течения сердечно-сосудистой патологии. Выявленные изменения в цитокиновом звене иммунной системы дают возможность рекомендовать изучение цитокинового статуса этих пациентов для определения особенностей регуляции апоптотического процесса, что может явиться основанием для проведения диспансеризации и своевременного назначения терапии.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
В группе ЛПА на ЧАЭС выявлено нарушение процессов апоптоза клеток иммунной системы, сопровождающееся достоверным увеличением количества клеток, экспрессирующих маркер апоптоза - Fas-антиген, и снижением уровня Fas-лиганда, необходимого для устранения клеток, несущих Fas- антиген.
-
В группе ЛПА на ЧАЭС выявлены изменения в числе клеток спонтанно синтезирующих и продуцирующих цитокины, которые участвут в регуляции процессов апоптоза клеток иммунной системы, а также определены условия взаимодействия между цитокиновой и Fas-системами в апоптозе клеток иммунной системы у ЛПА на ЧАЭС.
-
Закономерность событий в развитии процессов апоптоза у ЛПА на ЧАЭС и экспериментальные данные подтверждают вклад облучения в диапазоне малых доз в формирование нарушений в .иммунной системе у ликвидаторов, подвергшихся воздействию комплекса факторов радиационной аварии.
Апробация работы. Результаты исследования были доложены на заседании Санкт-Петербургского общества иммунологов (1997), обсуждались на международной конференции " Low doses of ionising radiation; biological effects and regulatory control" (Севилья, 1997), на 1-ой медико-биологической конференции молодых ученых Санкт- Петербурга (1997). Публикации. По теме диссертции опубликовано 11 научных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 109 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собственных результатов, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. В диссертации приведены 14 таблиц, 9 рисунков. Список литературы
