Введение к работе
Актуальность проблемы
Исследование микрогемоциркуляции включает не только анализ состояния микрососудистых сетей, но и изучение микрореологических свойств клеток крови (А. М. Чернух и др., 1975; К.Кароидр., 1981; П.Джонсон, 1982; В. Zweifach, 1992). Именно агрегация эритроцитов и адгезия лейкоцитов являются теми важными внутрисосудистыми феноменами, которые существенно влияют на микроциркуляцию крови (P. Johnson, 1999; G. Schmid-Schoenbein, 2002).
Феномен адгезии лейкоцитов заключается в их контакте с эндотелиальными клетками сосудистой стенки (L. Grant, 1973; T.J. Williams et. al., 1984; G. Thurston et al., 2000). Процессам адгезии предшествует активация клеток в ответ на действие сигнальных молекул (И.И. Долгушин и др., 1986; Ю.М. Захарова и др.,1995). Внешним проявлением процесса активации лейкоцитов является образование псевдоподий, их перемещение из центральной части сосуда в краевой пул и роллинг по эндотелию с последующей фиксацией на стенке сосуда (G. Schmid-Schoenbein et al., 1995). Активация наиболее представительной части популяции лейкоцитов крови -нейтрофилов может вести к их аккумуляции с последующей облитерацией сосудов и повреждением эндотелия (N.T. Luu, et al., 1998).
Другой внутрисосудистый феномен - агрегация эритроцитов в настоящее время рассматривается не только как патогенетический механизм развития заболеваний или их осложнений (ВА. Люсов и др., 1979; Е.И. Соколов и др., 1996; ВА. Шабанов и др., 1997; А.В. Муравьев и др., 1998; НА. Романов и др., 1999), но отмечается и ее адаптивная роль, особенно в условиях стресса и мышечной активности (АА. Мельников, АД. Викулов, 2002; Р. Johanson, 1995; Н. Meiselman et. al., 2002).
Активировать лейкоциты могут многие факторы, в том числе и такие медиаторы симпатоадреналовои системы как адреналин и норадреналин (П.В. Михайлов, 2004). Имеются данные, свидетельствующие о том, что эндокринные и паракринные сигнальные молекулы - катехоламины, ингибиторы фосфодиэстераз, стимуляторы аденилатциклазной системы, Са2+ влияют на микрореологические свойства эритроцитов. (А.В. Муравьев, и др., 2002,2003; Dowd et al.,1981; Langer et al.,1995; Hflario et al.,1999; J.F. Horga et al., 2000). С другой стороны, имеются многочисленные свидетельства существенного изменения микрореологических свойств эритроцитов - их агрегации и деформации при патологических состояниях (В.В. Якусевич, 2000; А.В.Замышляев, 2002; R. Ajmani, 1997; Н. Meiselman, 2002). Кроме того, имеются данные о том, что агрегация эритроцитов изменяется при их инкубации с некоторыми гормонами и простагландинами и в частности с адреналином и норадреналином и их синтетическими аналогами (А.В. Муравьев идр, 2003; ПА. Гужова, 2004).
Согласно литературным данным у лиц с воспалительными реакциями повышается тонус симпатоадреналовои системы, в том числе происходит
увеличение концентрации адреналина и норадреналина (Р. Шмидт, Г. Тевс, 1986). Механизмы изменения агрегации эритроцитов и адгезии лейкоцитов могут быть связаны с влиянием этих лигандов на обмен внутриклеточного кальция, а также с установлением между различными мессенджерными системами определенных взаимосвязей.
В настоящее время имеется большое количество работ, посвященных как изучению агрегации эритроцитов и ее механизмов (Н.Н. Фирсов, 2001; А.В. Муравьев, 2002; ИА. Тихомирова, 2004; О. Baskurt, 2001; Н. Schmid-Schoenbein, 2001; W. Reinhart, 2002; M. Rampling, 2004), так и анализу механизмов адгезии лейкоцитов (М. Baggiolini, 1995; Н. Lipowsky, 1999; G. Thurston et al., 2000; S. Yedgar. et al., 2003). Вместе с тем лишь отдельные работы посвящены исследованию вне- и внутриклеточньж сигнальньж систем при анализе изменения агрегации эритроцитов и адгезии лейкоцитов (П.А. Гужова, 2004; П.В. Михайлов, 2004). Не исследованными остаются механизмы агрегации эритроцитов и адгезии лейкоцитов при воздействии на клетки катехоламинов в физиологических и патофизиологических условиях. Не проведено сравнительное изучение в этих условиях внутриклеточньж сигнальньж путей. Кроме того, остается не исследованным изменение суспензионной стабильности крови при инкубировании суспензии эритроцитов с препаратами, изменяющими агрегатное состояние крови.
Учитывая все вышесказанное, было выполнено настоящее диссертационное исследование.
Цель работы: комплексное исследование механизмов изменения агрегации эритроцитов и адгезии лейкоцитов в условиях нормы и патологии. Задачи исследования:
-
Выполнить сравнительный анализ изменения адгезии лейкоцитов и агрегации эритроцитов в физиологических и патофизиологических условиях.
-
Изучить влияние катехоламинов на адгезию лейкоцитов и агрегацию эритроцитов в физиологических и патофизиологических условиях.
-
Оценить роль ингибиторов фосфодиэстераз в адгезии лейкоцитов и агрегации эритроцитов.
-
Провести исследование ионизированного кальция (Са2+) в процессах адгезии лейкоцитов и агрегации эритроцитов.
Научная новизна исследования
Впервые проведено комплексное исследование изменений адгезии полиморфноядерньж лейкоцитов, агрегации эритроцитов и суспензионной стабильности крови в физиологических и патофизиологических условиях: при воспалительных реакциях и изменениях сосудистого русла.
Установлено, что катехоламины адреналин и его синтетический аналог эфедрин в избранньж концентрациях стимулируют адгезию лейкоцитов и агрегацию эритроцитов в условиях нормы, и, более выражено, в
патофизиологических условиях. Получены данные, которые позволяют говорить о более выраженном влиянии данных препаратов на адгезию лейкоцитов, чем агрегацию эритроцитов. Было показано, что в условиях патологии эфедрин в большей степени стимулировал как адгезию лейкоцитов, так и агрегацию эритроцитов, тогда как в условиях нормы изменения показателей данных процессов были практически одинаковыми.
Впервые проведено сравнение изменений адгезии лейкоцитов и агрегации эритроцитов при ингибировании активности фосфодиэстераз эуфиллином, папаверином и дротаверином в физиологических и патофизиологических условиях. Установлено, что наибольшее снижение, как адгезии лейкоцитов, так и агрегации эритроцитов вызывает (среди ингибиторов фосфодиэстераз) дротаверин.
Впервые в комплексном исследовании показана роль Са2+ в изменениях адгезии лейкоцитов и агрегации эритроцитов как в физиологических, так и в патофизиологических условиях. Установлено, что блокирование кальциевых каналов верапамилом приводит к более заметному снижению адгезии лейкоцитов и агрегации эритроцитов, чем действие ЭДТА.
Впервые выявлено влияние адреналина и эфедрина, а также ингибиторов фосфодиэстераз: эуфиллина, папаверина, дротаверина; антагониста кальция верапамила и хелатирующего агента ЭДГА на скорость оседания эритроцитов и суспензионную стабильность крови. Впервые было показано, что ингибиторы фосфодиэстераз замедляют СОЭ и повышают суспензионную стабильность крови в патофизиологических условиях.
Научно-практическая значимость
Результаты исследований дополняют знания о механизмах межклеточных взаимодействий, влиянии сигнальных молекул на процессы адгезии лейкоцитов и агрегации эритроцитов. Исследованы новые, плиотропные свойства таких лекарственных препаратов как верапамил, папаверин и Но-шпа (дротаверин), установлены их выраженные антиагрегационные и антиадгезивные эффекты, особенно в условиях патологии. Выявленные изменения в суспензионной стабильности крови (ее повышение) при действии ингибиторов фосфодиэстераз и антагониста кальция в патофизиологических условиях могут быть учтены при назначении этих препаратов в клинической практике.
Материалы диссертации могут быть использованы для преподавания физиологии и патофизиологии, при написании обзоров, монографий и учебньж пособий, а также служить основой для проведения дальнейшей научно-исследовательской работы в этой области.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
-
Агрегация эритроцитов и адгезия лейкоцитов более выражены в условиях патологии, чем в физиологических условиях.
-
Во всех группах наблюдения природный катехоламин адреналин и его синтетический аналог эфедрин стимулируют как адгезию лейкоцитов так и агрегацию эритроцитов.
-
Ингибиторы фосфодиэстераз оказывают заметное влияние на показатели агрегации эритроцитов и адгезии лейкоцитов. Эуфиллин, папаверин, дротаверин в основном снижают агрегацию эритроцитов и адгезию лейкоцитов при разном количественном эффекте. Наибольший эффект ингибирования выявлен у препарата дротаверин (Но-шпа).
-
Снижение концентрации ионизированного кальция в клетках путем блокады кальциевых каналов верапамилом и связывание кальция в среде инкубации при помощи ЭДГА приводит к достоверному снижению агрегации эритроцитов и адгезии лейкоцитов.
-
У лиц с воспалительными реакциями и у лиц с изменениями сосудистого русла суспензионная стабильность крови уменьшается по сравнению с показателями физиологической нормы. Ингибиторы фосфодиэстераз и верапамил не только снижают агрегацию эритроцитов, но и повышают суспензионную стабильность крови особенно у лиц с изменениями сосудистого русла.
Апробация результатов работы
Материалы работы доложены и обсуждены на международном конфессе по биореологии и клинической гемореологии (Анталия, Турция, 2002), международной конференции по гемореологии и микроциркуляции (Ярославль, 2003) и на межвузовских научных конференциях (Ярославль, 2002,2003,2004).
Публикации: по теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 131 странице печатного текста, включает 34 таблицы и 41 рисунок. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы описания материалов и методов исследования, главы собственных исследований, главы по обсуждению результатов и выводов. Библиофафический указатель содержит 81 отечественный и 132 иностранньж источников.
