Введение к работе
Актуальность проблемы. Значительный рост заболеваемости поверхностными и глубокими формами кандидоза, отмечающийся в последние годы (Wisplinghoff H., 2004; Castn-Osorio J.J. et al., 2008), связан с тем, что эта инфекция, являясь оппортунистической, поражает, прежде всего, ослабленный организм (Джавадов С.С., 2007; Ruhnke M., 2006; Algar V., Novelli V., 2007; Badiee P., Kordbacheh P. et al., 2009), что свидетельствует о снижении резистентности к данной инфекции в популяции человека. За последние годы наблюдают тенденцию к росту числа случаев инвазивного кандидоза (Venkatesan P. et al., 2005; Pfaller M.A., 2007; Metcalf S.C., Dockrell D.H., 2007). Это связано с рядом факторов: усиление иммуносупрессии у больных злокачественными опухолями вследствие интенсификации программ химиотерапии (DiNubile M.J. et al., 2005), увеличение числа больных с синдромом приобретенного иммунодефицита (СПИД) (Kontoyiannis D. et al., 2003), расширение трансплантации органов и гемопоэтических стволовых клеток (Pfaller M.A., Diekema D.J., 2007; Muoz P., 2008), проведение активной, на высокотехнологичном уровне, терапии выхаживания (Кулько А.Б., Митрохин С.Д., 2005), прежде всего больным в отделениях интенсивной терапии (Vincent J.L. et al. 1998; Pauw B., 1998; Edmond M. et al., 1999; Trick W.E. et al., 2002), недоношенным новорожденным (Castro B.A., 2008). Наибольшей проблемой являются кандидозы центральной нервной системы (ЦНС), составляющие 14,9% всех случаев инфекционного поражения ЦНС у новорожденных, в том числе недоношенных детей, летальность от которых достигает 50-56% (Сорокина М.Н. и др., 2000; Романюк Ф.П. и др., 2003; Castro B.A., 2008).
Внутриклеточное персистирование грибов в вакуолярном аппарате макрофагов сопряжено с формированием гранулем, состоящих преимущественно из клеток системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ) (Струков А. И., Кауфман О. Я., 1989; Шкурупий В. А., 2007; Boros D. L., 2003). Поступление гранулемогенных факторов, равно как и клеток СМФ, в головной мозг ограничено в связи с наличием в нем гемато-энцефалического барьера (ГЭБ) (Hawkins B. T., Davis T. P., 2005). Вместе с тем, защитная способность ГЭБ в отношении грибов, очевидно, не абсолютна, поскольку менингоэнцефалиты, особенно при иммунодефицитных состояниях, обусловленные проникновением в головной мозг C. albicans (Castro B.A., 2008), наблюдают в клинической практике. В головном мозге имеются клетки микроглии, которые относят к представителям СМФ (Струков А. И., Кауфман О. Я., 1989), однако, нет ясных представлений о том, в какой мере они способны участвовать в гранулемообразовании при условии проникновения в головной мозг гранулемогенных факторов.
Терапия микотических поражений ЦНС, в частности, кандидозного менингоэнцефалита, затруднена в связи с ограничением транспорта лекарственных препаратов через ГЭБ. Решение проблемы его преодоления может состоять в применении высокомолекулярных лизосомотропных носителей лекарственных средств, в частности, декстранов, которые обладают тропностью к рецепторным системам фагоцитов и клеток эндотелия ГЭБ, к вакуолярному аппарату макрофагов и могут быть использованы для доставки и концентрации в них лекарственных средств (В.А. Шкурупий и др., 1991, 1993, 1994, 1997), что обусловило бы эффективность лечения при микозах головного мозга. Ранее было выполнено большое количество работ по изучению влияний комплекса изониазида с окисленным декстраном молекулярной массой 35 и 60 кД на развитие генерализованного хронического туберкулезного гранулематоза в эксперименте (Шкурупий В.А. и др., 1991; Чернова Т.Г., 1993; Филимонов П.Н., 1996; Козяев М.А., 1999; Потапова О.В., 2003; Шкурупий В.А., 2007).
Учитывая большое сходство туберкулезных и микотических гранулем, обусловленное феноменом внутривакуолярной персистенции возбудителей, была создана новая антимикотическая лизосомотропная композиция из амфотерицина В и окисленного декстрана. Получены свидетельства большей терапевтической эффективности этой композиции, по сравнению со свободной формой амфотерицина В, при лечении хронического системного кандидоза, в частности, в лимфатических узлах (Шкурупий В. А. и др., 2005), печени (Травин М. А., 2006), почках (Приставка А. А. и др., 2008). Однако остается неизученной эффективность данной композиции в отношении кандидозного менингоэнцефалита, что является актуальной проблемой при поиске и выборе лекарственных препаратов для лечения микозов с поражением ЦНС.
Цель исследования. Исследовать структурные особенности повреждения сосудов гемато-энцефалического барьера, вещества головного мозга и проявлений гранулематоза у мышей-самцов линии СВА при кандидозном менингоэнцефалите и их лечении композицией амфотерицина В с окисленным декстраном.
Задачи исследования:
-
Методом морфометрии изучить структурную организацию сосудов гемато-энцефалического барьера и вещества головного мозга у мышей-самцов линии СВА в норме;
2. Исследовать морфологические изменения головного мозга мышей-самцов линии СВА после субдурального инфицирования С. albicans, на фоне введения циклофосфана.
3. Изучить структурные проявления C. albicans-энцефалита после субдурального инфицирования мышей-самцов линии СВА на фоне введения циклофосфана, и их лечения амфотерицином В, композицией амфотерицина В с окисленным декстраном.
4. Исследовать характер структурных преобразований в головном мозге и висцеральных органах мышей-самцов линии СВА, микотических гранулемах, после гематогенного инфицирования мышей C. albicans.
5. Методами морфологии изучить эффективность лечения генерализованного кандидоза у мышей-самцов линии СВА амфотерицином В и композицией амфотерицина В с окисленным декстраном.
Научная новизна результатов исследования. Впервые методами морфометрии изучены количественные характеристики клеток вещества головного мозга разных типов и сосудов гемато-энцефалического барьера у интактных мышей-самцов линии СВА.
Впервые в эксперименте с субдуральным инфицированием мышей-самцов линии СВА на фоне введения циклофосфана показано, что клетки микроглии мозга не участвуют в образовании микотических гранулем. Но при этом отсутствие гранулем не сопряжено с редукцией патоморфологических проявлений кандидозного менингоэнцефалита. При вышеуказанном способе инфицирования C. albicans не преодолевают гемато-энцефалический барьер, что не исключает поражения печени метаболитами грибов.
Впервые в рамках одного эксперимента, проведено сопоставление гранулемобразования и клеточного состава гранулем в головном мозге, печени, почках и легких у мышей-самцов линии СВА после их внутривенного инфицирования C. albicans. По клеточному составу гранулем в головном мозге и этих органах обнаружены отличия, обусловленные различными стадиями гранулемообразования, в конкретные периоды после инфицирования, в связи с местом введения инфекта. Показано, что гемато-энцефалический барьер существенно ограничивает проникновение C. albicans и макрофагов/моноцитов в головной мозг, что определяет меньшую концентрацию гранулем в мозге, чем в легких и почках.
Впервые методами морфологии и по показателям летальности показано, что окисленный декстран при лечении кандидозного энцефалита при внутривенном инфицировании C. albicans мышей-самцов линии СВА обладает самостоятельным лечебным эффектом.
Впервые, согласно данным морфологического исследования головного мозга у мышей-самцов линии СВА, инфицированных гематогенным путем C. albicans, и показателей летальности, показано, что композиция амфотерицина В с окисленным декстраном более эффективна, как средство лечения системного кандидоза в эксперименте, чем амфотерицин В.
Научно-практическое значение работы. Полученные данные о большей терапевтической эффективности композиции амфотерицина В с окисленным декстраном, по сравнению со свободной формой амфотерицина В, и самостоятельном лечебном эффекте окисленного декстрана, при лечении кандидозного энцефалита, могут послужить основой для создания противогрибкового препарата в качестве средства лечения системных микозов (кандидозов), в том числе кандидозных менингоэнцефалитов.
Результаты морфометрического исследования структурной организации гемато-энцефалического барьера и вещества головного мозга уточняют известные сведения о строении этих структур в головном мозге, в том числе у мышей-самцов линии СВА, и могут быть использованы при преподавании гистологии в разделах «Нервная система», «Гемато-энцефалический барьер» и внесены в периодические специализированные издания, публикующие сведения о лабораторных линейных (инбредных) животных. Результаты исследования структурных изменений в головном мозге при гематогенном инфицировании C. albicans и в условиях иммунодефицита могут быть использованы для преподавания курса общей патологической анатомии в разделах «Воспаление» и «Общие вопросы инфекционных заболеваний», «Перинатальные инфекции», клинической фармакологии в разделе «Антибиотики и противогрибковые средства».
Положения, выносимые на защиту:
-
При гематогенном инфицировании мышей-самцов линии СВА C. albicans в головном мозге концентрация кандидозных гранулем существенно меньше, чем во внутренних органах (почки и легкие), что определяется ограниченным проникновением грибов и клеток системы мононуклеарных фагоцитов через гемато-энцефалический барьер. Кандидозные гранулемы в головном мозге, печени, легких и почках сходны по клеточному составу, но имеют некоторые отличия по их количественному представительству. Клетки микроглии не участвуют в формировании микотических гранулем. Отсутствие гранулем в головном мозге при субдуральном инфицировании, однако, не сопряжено с редукцией патологических проявлений кандидозного менингоэнцефалита.
-
При лечении кандидозного менингоэнцефалита композицией амфотерицина В с окисленным декстраном достигается более выраженный терапевтический антимикотический эффект, чем при лечении амфотерицином В. Это проявлялось существенно меньшей летальностью животных, и, по данным морфологического исследования, уменьшением масштабов гранулематозного воспаления, повреждения сосудов ГЭБ, отечно-деструктивных изменений вещества головного мозга, что обусловлено самостоятельным терапевтическим эффектом окисленного декстрана в составе композиции, усиливающего антимикотические свойства амфотерицина В.
Апробация диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: 3-й Всероссийской конференции «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов (Новосибирск, 2007), 2-м Съезде микологов России (Москва, 2008), Всероссийской научной конференции, посвященной 150-летию кафедры патологической анатомии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург, 2009), Научно-практической конференции по медицинской микологии (XII Кашкинские чтения) (Санкт-Петербург, 2009), III съезде Российского общества патологоанатомов (Самара 2009), IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2009), Научно-практической конференции по медицинской микологии (XIII Кашкинские чтения) (Санкт-Петербург, 2010), Республиканской научно-практической конференции ВГМУ (Витебск, 2010).
Публикации. По материалам исследования опубликовано 10 научных работ, 2 из которых – статьи в рецензируемых научных журналах, определенных ВАК РФ для опубликования материалов диссертационных исследований.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 181 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы, приложения. Диссертация иллюстрирована 53 рисунками, из них 13-ю микрофотографиями, 13 таблицами. Указатель литературы включает 105 работ отечественных и 253 работы зарубежных авторов.
