Введение к работе
Актуальность темы.
Одной из важных задач в изучении активации макрофагов является оценка состояния популяции и управления их поведением. Разрабатываемые иммуномодуляторы активно используются в качестве эффективного инструмента раскрытия механизмов иммуногенеза. Изменение активности СМФ после предварительной стимуляции полисахаридами дрожжевого и бактериального происхождения связано не только
с активацией поглотительной и переваривающей функции макрофагов, но и секрецией макрофагами простагландинов, усиливающих микроциркуляцию, факторов стимулирующих гранулоцито- и эритропоэз, синтез фибронектина, компонентов комплемента, а также факторов естественной резистентности, таких как интерлейкин 1, интерферон , (Маянский Д.Н. с соавт., 1990; Kogan et al., 2004). Показана депрессия поглотительной функции макрофагов печени и протективное действие предварительной стимуляции СМФ зимозаном. Стимуляция зимозаном открыла новые возможности для лекарственного воздействия по управлению функционирования клеток СМФ при их депрессии. Однако, водонерастворимость зимозана и ряда других гликанов ограничивала их применение как стимуляторов макрофагов.
В связи с вышеизложенным представляется актуальным исследование стимуляции СМФ новыми водорастворимыми соединениями, лишенными неблагоприятных особенностей действия водонерастворимых, связанных с формированием гранулематозных очагов, активацией неуправляемой пролиферации клеток, развитием внутрилизосомного накопления за счет усиления захвата и подавления деградации биополимеров.
Модификаторы биологического ответа представляют большой интерес для клинической и экспериментальной медицины. Перспективно их использование в онкологии, хирургии, и других областях медицины,
при лечении различных воспалительных заболеваний (инфекционной, паразитарной природы).
Последние годы разработана модель селективной депрессии макрофагов печени in vivo с помощью введения крысам хлористого гадолиния, обнаружено повреждающее действие хлористого гадолиния не только на макрофаги, но и на клетки печеночной паренхимы (электронно-микроскопические данные) (Hardonk M.J. et al., 1995). Обнаружено нарушение стабильности лизосом гепатоцитов и макрофагов (по увеличению свободной активности маркерных ферментов этих клеток - катепсина L и катепсина В соответственно) (Korolenko et al., 1997; Короленко Т.А., Свечникова И.Г., 1998). В нашей лаборатории обнаружено, что на ранних сроках депрессии макрофагов печени (2 и 5 ч) происходит увеличение активности маркерных ферментов лизосом макрофагов в сыворотке крови (активность b-гексозаминидазы) (Safina et al., 1992).
Выявлено защитное действие хлористого гадолиния на модели воспаления, вызываемого зимозаном у крыс и мышей. Обнаружены лизосомотропные свойства хлористого гадолиния, которые, очевидно, представлены и у других лантаноидов – соединений лантана и иттрия. Модели с введением всех указанных соединений вызывают депрессию фагоцитоза частиц углерода макрофагами печени. (Короленко Т.А. с соавт., 2006).
Цель исследования:
Оценить биологическое действие новых водорастворимых -(13)-D- гликанов как стимуляторов макрофагов и их эффект на лизосомы у интактных животных и при селективной депрессии макрофагов печени in vivo.
Для решения этой цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить особенности стимуляции макрофагов хитокарбоксиметилгликаном в сравнении с карбоксиметилированным (13)- – D-гликаном у интактных животных (состав клеток периферической крови и клеток костного мозга, ультраструктурные признаки стимуляции макрофагов печени, фагоцитоз коллоидного углерода, секреция ФНО- и лизосомных ферментов).
2. Исследовать динамику накопления гадолиния в клетках печени при введении соединения мышам и оценить влияние этого соединения на активность ферментов и стабильность мембран лизосом клеток печени.
3. Изучить особенности стимуляции макрофагов печени хитокарбоксиметилгликаном и карбоксиметилированным -(13)-D-гликаном на модели селективной депрессии макрофагов печени, вызываемой введением хлористого гадолиния.
4. Исследовать изменения активности лизосомных ферментов сыворотки крови (имеющих преимущественно макрофагальное происхождение) при совместном введении мышам -(13)-D-гликанов и хлористого гадолиния.
Научная новизна
Впервые проведено сравнительное исследование биологической активности новой группы модификаторов биологического ответа – водорастворимых химически модифицированных -(13)-D-гликанов как стимуляторов макрофагов. Показано, что гликаны увеличивали содержание лейкоцитов и моноцитов периферической крови мышей, увеличивали содержание клеток миелоидного ряда в костном мозге. Обнаружено, что исследованные гликаны оказывали защитное действие при депрессии макрофагов печени.
Динамика накопления гадолиния в клетках печени (длительное выведение в течение 37 дней) сопровождалось нарушением стабильности мембран лизосом (по свободной активности кислой фосфатазы), что
свидетельствует о наличии лизосомотропных свойств соединения. Максимальный захват и накопление гадолиния в течение 24-48 ч после введения с развитием депрессии фагоцитоза коллоидного углерода сопровождалось подавлением активности маркерного фермента макрофагов – хитотриозидазы.
Положения, выносимые на защиту:
1. Введение b-1,3-D гликанов вызывает стимуляцию СМФ, увеличивает количество моноцитов периферической крови, миелоидных элементов в костном мозге мышей, увеличивает количество макрофагов печени и количество в них вторичных лизосом, повышает поглотительную способность макрофагов, повышает продукцию ФНО-.
2. Предварительное введение b-1,3-D-гликанов при введении хлористого гадолиния оказывает протективное действие, связанное с восстановлением числа макрофагов печени, активности их маркерного фермента хиториозидазы.
3. Усиление фагоцитоза при стимуляции b-1,3-D-гликанами сопровождается увеличением числа макрофагов печении и вторичных лизосом, повышением секреции кислых гидролаз и маркерных ферментов макрофагов, что может быть одним из механизмов повышения неспецифической резистентности организма.
Научно-практическая ценность
Полученные данные могут служить основой для разработки применения новых водорастворимых иммуномодуляторов – модификаторов биологического ответа при коррекции иммунодепрессивных нарушений.
Изучена модель депрессии макрофагов печени, вызываемая с помощью введения мышам хлористого гадолиния (ХГ), используемая в экспериментальных исследованиях. Показано, что максимальное накопление гадолиния в клетках печени совпадает с периодом наиболее выраженной депрессии макрофагов (по фагоцитозу коллоидного углерода).
Апробация работы
Основные положения диссертации были доложены и обсуждены
на Молодежной научной конференции СО РАМН «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины», (Новосибирск, 2000);
на Рабочем совещании «Лизосомные болезни, модели, терапии»
(с международным участием) (Новосибирск, 2000); 9-м международном симпозиуме по сахаридам, Словакия, Братислава, 2000; международной конференции микроскопического общества Канады (Ванкувер, 2003); 13-м Рабочем совещании Европейской группы по изучению лизосомных болезней (Голландия, Вудсхотен, 2001); 14-м Рабочем совещании Европейской группы по изучению лизосомных болезней (Чехия, Подебрады, 2003); на V Сибирском физиологическом съезде (Томск, 2005); на Всероссийской научно-практической Конференции «Дни иммунологии в Сибири» (Красноярск, 2005); на I съезде терапевтов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 2005), межлабораторном семинаре ГУ НИИ физиологии СО РАМН (2006).
Публикации
По материалом диссертации опубликовано 16 работ, из них - 6 статей.
Объем и структура диссертации
