Введение к работе
Актуальность проблемы. Особенностью биологии иммунокомпетентных клеток является чрезвычайная динамичность за счет постоянно идущих процессов пролиферации, дифференцировки, миграции, кооперации, апоптоза [Труфакин В. А., 1980; Бородин Ю. И. с соавт., 1992; Труфакин В. А. с соавт., 1996], что обуславливает необходимость ее рассмотрения в пространственно-временном аспекте. Этот «внутренний временной порядок», по-видимому, обуславливает оптимальный уровень функционирования системы в каждый данный момент времени [Бородин Ю. И. с соавт., 1992; Труфакин В. А. с соавт, 1996].
Различным заболеваниям, которые сопровождаются иммунными нарушениями, сопутствует или предшествует рассогласование суточных ритмов функционирования клеток иммунной системы [Лозовой В. П. с соавт., 1979; Махонова Л. А. с соавт., 1979; Труфакин В. А., 1980; Туаев В. С. с соавт., 1981; Martini E. et al., 1988; Fei G. H. et al., 2004]. Нарушается также и синтез гормона эпифиза мелатонина, который обеспечивает сохранность биологических ритмов всего организма, в том числе и иммунной системы, на протяжении суток [Анисимов В. Н. с соавт., 1990; Кветная Т. В. с соавт., 2004; Schwarz W. et al., 1988; West S. K. et al., 1992].
В литературе очень мало сведений о суточных колебаниях морфофункционального состояния иммунокомпетентных клеток при иммунопатологии и о попытках восстановления нормального циркадианного биологического ритма функционирования иммунной системы при искусственно вызванном десинхронозе и при заболеваниях иммунопатологического генеза – при бронхиальной астме и атопическом дерматите. Поэтому актуальным является изучение циркадианных ритмов функционирования клеток иммунной системы при нарушениях светового режима и при заболеваниях, в патогенезе которых ведущую роль играют иммунологические дисфункции – при бронхиальной астме, атопическом дерматите, хроническом воспалении. Важной задачей является и исследование возможности их медикаментозной коррекции препаратами мелатонина (мелаксен, мелатонин) и индукторами его синтеза, так как основная роль этого гормона – хронотропная [Арушанян Э. Б. с соавт., 2003].
В тесной связи с целями хронопатологических исследований находятся задачи хронокоррекции нарушенных функций иммунокомпетентных клеток. Наличие выраженной цикличности чувствительности иммунной системы к внешним воздействиям открывает перспективы для хронотерапии в иммунопатологии [Труфакин В. А. с соавт., 1991; Шурлыгина А. В., Труфакин В. А., 1993; Halberg F., 1988; Fernandes G., 1989]. Показано, что существуют суточные вариации чувствительности лимфоцитов к некоторым иммуномодуляторам, цитокинам [Шурлыгина А. В. с соавт., 1998; 1999; 2000; Труфакин В. А. с соавт., 2002]. Однако в литературе существуют лишь немногочисленные сведения о хронобиологических режимах применения лекарств, оказывающих влияние на клетки иммунной системы [Шурлыгина А. В. с соавт.,1993; 2000; Труфакин В. А., с соат., 2001; Kemeny M. M. et al., 1992; Masera R. G. et al., 1994; Perpoint B. et al., 1995]. Поскольку в клинике иммунопатологии всё большее внимание уделяется цитокинотерапии, представляется актуальным изучение хронобиологических эффектов индуктора синтеза интерферона ридостина при вторичных иммунодефицитных состояниях (воспалительные гинекологические заболевания).
Цель исследования. Исследовать морфофункциональное состояние клеток иммунной системы в разное время суток при нормальном и нарушенном световых режимах и при развитии иммунопатологии. Разработать оптимизированные методы хроноиммунокоррекции.
Задачи исследования
1. Изучить колебания на протяжении суток количества и субпопуляционного состава, энергетического метаболизма лимфоцитов периферической крови и лимфоидных органов у интактных крыс Wistar и мышей линии CBA.
2. Определить динамику в течение суток количества и субпопуляционного состава, энергетического метаболизма лимфоцитов периферической крови и лимфоидных органов у крыс Wistar и мышей линии CBA при экспериментальном десинхронозе.
3. Исследовать влияние фармакологической стимуляции функции эпифиза амитриптилином и мелатонином на динамику в течение суток количества и субпопуляционного состава, энергетического метаболизма лимфоцитов периферической крови и лимфоидных органов у крыс Wistar и мышей линии CBA с экспериментальным десинхронозом.
4. Определить динамику в течение суток морфофункциональных параметров иммунокомпетентных клеток периферической крови и уровня мелатонина в слюне и в сыворотке крови у здоровых людей.
5. Выявить изменения на протяжении суток морфофункциональных параметров иммунокомпетентных клеток периферической крови и уровня мелатонина в сыворотке крови у людей с нарушениями иммунного статуса: при бронхиальной астме, при атопическом дерматите.
6. Изучить влияние синтетического аналога мелатонина (мелаксена) на динамику в течение суток морфофункциональных параметров иммунокомпетентных клеток периферической крови при заболеваниях, сопровождающихся нарушением иммунного статуса у людей (бронхиальная астма, атопический дерматит).
7. Исследовать хроноэффективность применения индуктора синтеза интерферона ридостина на клетки иммунной системы у людей с иммунодефицитным состоянием (неспецифические воспалительные гинекологические заболевания).
Научная новизна. Впервые показано, что при постоянном освещении нарушается суточная динамика морфоцитохимических параметров клеток иммунной системы: общее количество клеточных элементов, соотношение их субпопуляций, активность дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови и органах иммунной системы. Впервые выявлено синхронизирующее влияние гормона эпифиза мелатонина и индуктора его синтеза амитриптилина на клетки иммунной системы животных с экспериментальным десинхронозом, вызванным постоянным освещением.
Впервые выявлено, что у здоровых людей взаимоотношения между иммунологическими показателями и уровнем мелатонина неодинаковы в различное время суток.
Впервые обнаружены нарушения суточной динамики субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови, уровня мелатонина и цитокинов в крови у больных бронхиальной астмой и атопическим дерматитом и определена воможность использования в их лечении корректора циркадианных ритмов синтетического аналога мелатонина мелаксена.
Впервые охарактеризованы суточные вариации чувствительности дегидрогеназ лимфоцитов периферической крови к индуктору продукции интерферонов ридостину.
Научно-практическая значимость работы. Результаты работы расширяют знания о гистофизиологии лимфоидной ткани в условиях нормального светового режима, при десинхронозе, иммунопатологии, о механизмах регуляции функций иммунокомпетентных клеток с позиций структурно-временной организации иммунной системы. Показан хронокоррегирующий и иммуномодулирующий эффект амитриптилина и мелатонина при экспериментальном десинхронозе у животных. В этом отношении исследование вносит значительный вклад в развитие нового направления – изучение хронобиологических закономерностей функционирования иммунокомпетентных клеток.
К практическим результатам относятся также данные о хронокорригирующем и иммуномодулирующем эффекте синтетического аналога мелатонина мелаксена при бронхиальной астме и атопическом дерматите.
Результаты исследования показывают эффективность применения биоритмологического подхода для использования иммуномодулирующих препаратов в лечении вторичных иммунодефицитных состояний. Разработаны хронотерапевтические схемы применения ридостина при неспецифических воспалительных гинекологических заболеваниях.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Под влиянием постоянного освещения изменяется динамика в течение суток субпопуляционного состава лимфоцитов лимфоидных органов и активности ферментов окислительно-восстановительного метаболизма лимфоцитов животных.
2. Мелатонин и амитриптилин частично восстанавливают суточную динамику субпопуляционного состава лимфоцитов лимфоидных органов и активности ферментов окислительно-восстановительного метаболизма лимфоцитов животных, после их содержания в условиях круглосуточного освещения.
3. У здоровых людей выраженность и характер взаимоотношений между морфофункциональными параметрами иммунокомпетентных клеток и мелатонином индивидуальны и зависят от фазы суточного цикла.
4. У людей при заболеваниях, сопровождающихся нарушениями иммунного статуса (при бронхиальной астме, при атопическом дерматите), изменены суточные колебания субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови, активности их окислительно-восстановительных ферментов, снижен уровень мелатонина в плазме крови. Применение мелаксена в комплексном лечении заболеваний (бронхиальная астма, атопический дерматит) оказывает иммуномодулирующий эффект, вызывает перестройку суточной динамики субпопуляционного состава и окислительно-восстановительного метаболизма лимфоцитов периферической крови, повышает клиническую эффективность лечения.
5. Хронотерапевтический принцип применения индуктора синтеза интерферона ридостина при хронических неспецифических воспалительных гинекологических заболеваниях повышает клиническую эффективность лечения и приводит к более полному восстановлению морфофункциональных характеристик клеток иммунной системы.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на I Сибирском съезде лимфологов с международным участием (Новосибирск, 2006), на VII отчётной конференции ГУ НИИКИ СО РАМН «Иммунопатогенез и иммунотерапия основных заболеваний человека: от эксперимента к клинике» (Новосибирск, 2006), на Международной конференции «Фундаментальные проблемы лимфологии и клеточной биологии» (Новосибирск, 2008), на X Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ярославль, 2010), на Межрегиональном форуме «Актуальные вопросы аллергологии и иммунологии – междисциплинарные проблемы» (Санкт-Петербург, 2010), на заседании проблемной комиссии «Морфология» Научного совета № 56 по медицинским проблемам Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера Новосибирского отделения Всероссийского общества анатомов, гистологов и эмбриологов (Новосибирск, 2011г.).
Внедрение. Результаты диссертационной работы используются в лечении пациентов, больных бронхиальной астмой, атопическим дерматитом в отделении аллергологии клиники иммунопатологии Государственного учреждения РАМН Научно-исследовательского института клинической иммунологии СО РАМН. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры внутренних болезней 5 курса Медицинского факультета НГУ в лекционный курс по дисциплине «Хрономедицина» с сентября 2010 г. Результаты диссертационной работы использованы в хронобиологическом подходе к планированию экспериментов и трактовке научных результатов в лабораториях Учреждения РАМН Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН.
Публикации. По теме диссертации опубликована 30 работа, из них – 11 статей в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России для публикаций основных результатов исследования.
Объём и структура работы. Диссертация написана в традиционном стиле и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, иллюстрирована 35 таблицами и 30 рисунками. Список литературы включает 470 источников (267 отечественных и 203 зарубежных авторов). Диссертация изложена на 320 страницах машинописного текста.
Личный вклад автора. Эксперименты, обработка и анализ их результатов выполнены лично автором. Во всех совместных исследованиях автор принимала непосредственное участие. Совместные работы проводились с сотрудниками Научно-исследовательского института клинической иммунологии СО РАМН (г. Новосибирск). Диагностика заболеваний, обследование и клиническое наблюдение за больными проводились ведущим научным сотрудником Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН д.м.н., проф. Т. И. Дергачевой в городской клинической больнице № 2 и в медико-социальном центре «Наедине», врачами отделения аллергологии клиники иммунопатологии Научно-исследовательского института клинической иммунологии СО РАМН (директор – д. м. н., проф., акад. РАМН В. А. Козлов).
Автор искренне признателен за квалифицированную помощь научным консультантам – д.м.н., профессору, академику РАМН В. А. Труфакину, д.м.н., профессору А. В. Шурлыгиной, а также д.м.н., профессору В. С. Ширинскому, д.м.н., профессору В. С. Кожевникову, д.м.н., профессору Т. И. Дергачёвой, д.м.н. И. В. Ширинскому, В. М. Непомнящих, инженеру по электронной технике И. Б. Белану, всем сотрудникам лаборатории иммуноморфологии.
Похожие диссертации на Морфофункциональные изменения в клетках иммунной системы при нарушении светового режима и иммунопатологии.
