Введение к работе
Актуальность темы. На современном этапе развития человеческого общества туберкулез является одной из наиболее значимых медико-социальных проблем (Шевченко Ю.Л., 2000; Шилова М.В., 2005; Шкурупий В.А., 2007; Segovia-Juarez J.L, et al. 2004). Это связано с ростом уровня заболеваемости туберкулезом во всем мире, с атипичными клиническими проявлениями и появлением лекарственно устойчивых форм его возбудителей (Хоменко А.Г., 1996; Самойлова А.Г. и др., 2005; Bloom B. R., 1994; Hopewell P.C., 1994; Glassroth J., 2004; Pai M. et al., 2005; Toungoussova O.S. et al., 2006).
Несмотря на определенные успехи в изучении патогенеза и лечения туберкулеза, все еще остается много не исследованных вопросов. В том числе вопросы, касающиеся сочетания туберкулеза с другими болезнями, которые значительно усложняют диагностику и лечение этой категории больных. Одной из наименее изученных проблем является силикотуберкулез. Так, еще в 1974 году Н.А. Сенкевич опубликовал данные о том, что туберкулез обнаруживается у 70-80% больных силикозом. Имеются данные, свидетельствующие о наличие зависимости риска заболеваемости туберкулезом от стадии фибротического процесса при силикозе. Так, при начальной стадии фиброза заболеваемость туберкулезом выявляется у 4-35%, при умеренно выраженной – у 10-52%, а при узловой – у 50-75% больных силикозом (Лутай А.В. и др., 2001). По данным, J.M. Waternaude (2006) более чем у 35% шахтеров обнаружен туберкулез. Подобные результаты получены E.M. Mulenga (2005), который, сообщил, что у людей занятых в силикозоопасном производстве силикоз диагностирован у 22,7%, туберкулез - у 65,4%, и силикотуберкулез - у 11,9%. Опубликованы данные о сокращении продолжительности жизни у больных силикозом и силикотуберкулезом. Отмечено увеличение частоты канцерообразования с формированием резистентных к лечению форм туберкулеза (Althouse R. et al., 1995; Merlo F., 1995; Rabovsky J., 1997; Zhu C., 2001; Ogawa S., 2003; Peretz A., Checkoway H., 2006; Cimrin A., 2007; . et al., 2008).
Особенности влияния на организм оксида кремния и M. tuberculosis в отдельности изучены в достаточной степени. При исследовании их сочетанного воздействия, необходимо принимать во внимание сложные взаимоотношения между силикотическим воспалением и туберкулезом с точки зрения взаимного усиления или модуляции, их влияния на клетки иммунной системы и системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ) (Бородулин Б.Е., 2003; Шкурупий В.А., 2007). В ряде работ получены данные, указывающие на то, что клетки СМФ могут играть важную роль в патогенезе как силикоза, так и туберкулеза (Маянский Д.Н., 1997; Шкурупий В.А., 2007; ., 2006; . et al. 2008). Однако состояние периферического и центрального звеньев системы мононуклеарных фагоцитов в патогенезе силикотуберкулеза изучено недостаточно в плане понимания их роли в механизме развития указанной патологии. С учетом актуальности проблемы силикотуберкулеза были сформулированы цель и задачи настоящего исследования.
Цель исследования: Изучить структурно-функциональное состояние системы мононуклеарных фагоцитов и ее роль в патогенезе силикотуберкулеза.
Задачи исследования:
1. Методами световой микроскопии и морфометрии изучить особенности развития гранулематозного воспаления в печени мышей-самцов линии СВА при силикотуберкулезе.
2. Исследовать клеточный состав костного мозга, периферической крови и перитонеальной лаважной жидкости в динамике экспериментального силикотуберкулеза.
3. Изучить окислительно-метаболическую функцию фагоцитирующих клеток периферической крови и перитонеальной лаважной жидкости в динамике экспериментального силикотуберкулеза.
4. Определить состояние костномозгового кроветворения по численности ранних гемопоэтических предшественников, характеру роста гранулоцитарно-макрофагальных и эритроидных колоний у мышей в динамике экспериментального силикотуберкулеза.
5. Определить колониестимулирующую (КСА) и эритропоэтин-подобную активности (ЭПА) сыворотки крови при силикотуберкулезе.
6. Изучить (in vitro) фагоцитозную активность перитонеальных макрофагов в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ после их культивирования с кристаллической двуокисью кремния.
Научная новизна. Показано, что на ранних этапах развития силикотуберкулеза, как и при иных гранулематозах, индуцированных микобактериями в составе вакцины БЦЖ и кристаллами SiO2, происходит повышенная элиминация моноцитов из депо в периферическую кровь и брюшную полость. Данная ситуация сопровождается активацией миелоидного ростка костного мозга и повышением уровня КСА сыворотки крови.
Показано, что в процессе развития силикотуберкулеза в локусы формирования гранулем мигрируют фагоцитирующие клетки, имеющие низкий биоцидный потенциал и слабые резервные возможности в проявлении биоцидности, наряду с увеличением их численности в периферической крови и перитонеально-лаважной жидкости, что может быть проявлением процессов приспособления и компенсации.
Обнаружен недостаток гранулоцитарно-макрофагальных колониеобразующих единиц в костном мозге, наряду с увеличением количества колониеобразующих единиц ранних кроветворных предшественников, что, видимо, также может быть проявлением процессов приспособления и компенсации систем, регулирующих гемопоэз.
Обнаружено, что процессы активации миелоидного и эритроидного ростков в динамике развития силикотуберкулеза разнесены во времени, на ранних этапах формирования гранулем, увеличивается активность миелоидного ростка, а в период затухания роста гранулем отмечается пролиферация эритроидного ростка.
Показано, что нагрузка макрофагов частицами SiO2 сопряжена со стимуляцией их фагоцитозной активности в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ, но сопровождается снижением микробицидной способности макрофагов.
Практическая значимость работы. Полученные данные о характере захвата SiO2 и изменении функций (фагоцитозной, киллинговой) клеток СМФ могут быть полезны для уточнения патогенеза силикотуберкулеза, при разработке средств и способов профилактики этого заболевания и его основных осложнений.
Результаты исследования используются в лекционном курсе и при проведении практических занятий на кафедрах патологической физиологии и клинической патофизиологии (курс общей патологии) ГОУ ВПО Новосибирского государственного медицинского университета Росздрава по теме: «Воспаление»; патологической анатомии по курсу «Воспаление: гранулематозное воспаление».
Положения, выносимые на защиту:
1. Особенностями гранулемогенеза при силикотуберкулезе являются: медленное нарастание численной плотности гранулем на протяжении всего срока исследования, и доминирование биологических эффектов SiO2, а не микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ
2. Для ранних стадий развития силикотуберкулеза характерна депрессия гранулоцитарно-макрофагальных предшественников, которая компенсируется увеличением количества ранних предшественников гемопоэза
3. Предварительная нагрузка макрофагов частицами SiO2 приводит к стимуляции их фагоцитозной активности в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ, но вместе с тем снижает их биоцидную, в частности потенциальную антимикобактериальную способность
Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены: на научно-практической конференции «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири» (Красноярск, 2006); на III-ей Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2007); на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы клинической и экспериментальной медицины» (Чита, 2008); на V-й конференции молодых ученых России «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» с международным участием (Москва, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них – 2 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методов, главы, содержащей результаты собственных исследований и обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы. Материалы диссертации изложены на 163 страницах машинописного текста, содержат 26 таблиц, 36 рисунков. Список литературы включает 296 источника, из них 104 отечественных и 192 иностранных.
