Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема влияния радиации на организм является в настоящее время одной из наиболее актуальных и активно изучаемых (Г.Баррон, 1955; А.Г.Коношіянников,І984; А.А.Яршшн, 1985), Облучение вызывает нарушение функций практически всех органов и систем (Г.Барров, 1955; Е.А.Кербин и др., 1989; Д.М.Зубаиров и др., 1970). Наиболее серьезнее изменения возникают в клетках лшфогемспоэтической системы (ЛГС) (A.M.Поверенный, 1986). Доказано, что именно состояние ЛГС, 'в частности кроветворных предшественников і является определяпцим фактором выживания организма после облучения в дозах, вызывающих поражение костного мозга (А.Е.Перевєрзев, I9S6). В связи с этим веяное значение приобретают исследования по заприте ЛГС и в особен- . ности кроветворных предшественников от повргэдающего действия радиации.
В настоящее время имеется достаточно шгрокйй выбор радиозаводах средств (В.Г.Владимиров, и др., IS89), но поиск и разработка новых рецептур постоянно продолжается. В последнее время внимание многих исследователей привлекают медиаторы*иммунитета как вероятные радиопротекторы. Описано зап-итноэ действие интер-яейкйна-1 ( a.Ueta o,a.»19SG), интерлейхина-2 (Т.Н. Семенов, и др., 1989), фактора некроза опухолей-^ /кахектина (ШО) ( a.Seta е.а. 1937 )« ^-интерферона ( n.IIeta, 1988 ), а также взаимное усиление эффектов цитокиИов при использовании в непротектив-ншС дозах ( H.Heta» 1938 ). Механизмы радиопротективного действия Цитоюшов до сйх пор обсуждаются в литературе и единого чнения !Ш То* счет нет ( fl.Heta, 1988; D.J.TJaxren е.а*, 1990 ). Задвигаются различные гипотезы, но ни одна из них не получила по-:ta достаточного подтверждения. Учитывая важное значение клеток 1ГС для выживания организма после облучения, некоторые авторы /называют на возможную связь радиопротективного действий медиа-горо'й иммунитета о их влиянием на систему кроветворения (i.slor-dal е.а», 1939*. R.Urbaschek е.а.» 1S07).
G этой точки зрения большой интерес представляет ШО-аС. Зтот цйтокин обладает хорошим защитным эффектом на облученный в ют&льннх или сублетальных цоззх организм { K.Heta, 1988 ). При ублегальнмх дозах облучения ШО эффективен также и при введении !Го экспериментальным животным после облучения ( n.He-ta е.а,1907).
Кроме того, №0 является ваяйте регулятором ЛГС, существенно
влияварш на пролиферацию и дифференцировку кроветворных предше
ственников (Я.В.Каркашща, Ї99І). На знании отих фактов и осно
вано предположение о возможном защтиом действии данного цито-
кина на систему гемопоэза при облучении. Однако, радиопротектив-
ноа действие ШО непосредственно для кроветворны*, предшествешш-
коь не изучено. Серьезным ограничением для подобного рода иссле
дований является сложность методик изучения системы гемопоэза,
особенно несовершенство, методов морфологической идентификации
стволовых кроветворных клэток (СКК) И ИХ ПОТО.'ЖОВ (В.ОІОГОк-
Storb, 1Э36). . .
Кроме-того, в болшшетве известных работ авторы использовали легальные и субяеталвные дозы ебяучзния, требующие применения чрезвычайно высокое концентраций ШО (s.Keta е.а.,' 1987| R.Urbaschek е.а., 1"S37s L.Clordal е.а?,1989), ЧТО сопряжено с риском возникновения ряда осложнении, связанных с токсическим действием данного медиатора иммунитета. Пркчзм на основании результатов этих исследований можно только установить саг,! йакт улучшения вшшвания облученнЕэс животных без уточнения механизмов ЕШ-опоорадовагагай радиолротехцгш.
Вольной научный интерес представляет также изучение за щнтных з$фзотов ШО при дозах облучения» близких к ^ длл зтих
КЛеТОК. При ТаКОМ ПОДХОДе естественно И уменШЗНЯЭ SqjipSRTHBHblX
радиопрйтоімиБких доз ШО. Изучение заципшх эффектов ШО непосредственно для кроветворных предцоствекшісоц дааи и человека может позволить }?отейовить некоторые бозможинз сути регшізгдаи ра-диопротективкого действия медиаторов йадукйтёга в оргяниаыз. Би-' яснение механизма эгого феноивка могет способствовать не только разработке новых способов зав?ВД организма, на и существенному дополнению объема имеющейся шфоршщйи Со радйопротоетиеному дей стеки медиаторов иммунитета.
Изучению радйопротективнше зффеїгтов Ш0~е иа кроветворные кредаестзонникк м&ш и человека и посильна эта работа.. Для иденпфиеаций биологических еф^екгов в ней был яонояь8бван рекомбинантный ШО (рШО) человека к нвйтр&ляаухщие его актив-; ность антитела, одо отвечает совреизннда їрабовакиям к какого рс да иссладошяьты (и.д.а.йабге, 1990 ),
Цеди и задачи ксоявдованкя. Целью работа било изучение радкопротеріИбнсго дейсївия рзкомбинантяого фактора некроза ойу-
холєй-«6 на мышиные и человеческие кроветворные предшественники. Длгс достижения этой пели решались следующие задачи:
-
Изучить радиопротективное действие р5Н0-«С человека на кроветворные предшественники мыии in vivo , ox vivo , in vitro и о декстеровских культурах. .
-
Научить радиопротективныа эффекты р5Ш человека на кроветворные клетки костного мозга.человека in vitro и в декстеровских культурах. '
' 3. Выяснить возможность связи редиопротективного действия'рШО с его влиянием на пролиферативную активность'кроветворных предшественников.
4» Исследовать влияние рекомбинантного интерлейкииа-б {ИЛ-6) на защитные эффекты pfflO.
5. Изучить воздействие ионизирующего излучения на продукцию Н0 в'культурах мояонуклеаров периферической'крови (Ж!Ж) и мсноцитоэ/ыакрофагов человека in vitro .
Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное изучение радиопротективных свойств SH0 на кроветворные предшественники* Исследование эффектов данного цитонкна для этих клеток' показало, что его радиопротективное действие може? быть связано' с защитой геМопоэтической системы. Продемонстрировано наличие оа--щнтного действия для Низких концентраций рШО. Установлена корреляция мегэду радиопротекцкей и дозой цитокина, Проведено сравнение основных закономерностей проявления радиопротективного действия $Н0 для.различных экспериментальных моделей, различающихся по характеру межклеточного взаимодействия и степени зрелости кроветворных предшественников. Сохранение основных, закономерностей . ЗНО-отюсрздованной радиопротекций свидетельствует об универсальности денного, эффекта. Проведен, сравнительны!) анализ раднозащит-ньіх (эффектов р2І0 человека. Полученные результаты свидетельствуют ой "отсутствий видоопецифичности радионротектИвного действия р0-с человека», Показана также достаточно высокая, эффективность рШНО-^ в качества раднопротектввного средства при его использований непосредственно После воздействия ионизирующего излучения' На кроветворные предшественники, Однако предпочтительным является применение данного Цитокина до облучения. Продемонстрированоч что радиопроїектийноб действие ФИО может быть связано- о изменением пролиферативной активности кроветворных предшественников. ШО вызывая, дозозависймое снижение. Численности этих клеток в я -
фазе клеточного цикла, что было противоположно действию облучения. Впервые показано, что облучение способно значительно стимулировать продукцию ШО-еС в культурах мононуклоаров периферической крови и моноцитов/макрофагов человека in vitro. Установлено, что рМ-б человека, обладая сам по себе слабым радио-протективкьм действием, может незначительно усиливать защитные эффекты рШО при сочетанном применении этих двух цитокинов, Показано отсутствие синергизма радиоггротективных эффектов этих двух цитокинов при использовании их комбинации.
Практическая ценность. Учитывая важность проблемы воздействия радиации на организм в целом и на систему кроветворения в частности, результаты данного исследования могут оказаться полезными при дальнейшем изучении радиопрртективного действия цитокинов, Такие исследования представляются важными для изучения механизмов защитного влияния медиаторов иммунитета на организм, а также их роли в восстановлении ЛП5 после облучения. Научно-практическую ценность имеет также данные об усияеши про дукции <Ш0 под действиеи облучения, что следует учитывать при лучевой терапии онкологических больных* Результаты данного исследования могут оказаться полезными при составлении новых ра-диозеддетвдх рецептур, а также, учитывая разностороннее действие ШО на геыояозз, для залиты кроветворных предшественников ври, радйащоннб-индуцированньа подавлениях гемопоэаа, '
Основные положения, выносимые на aaapwyt
-
рЗНО оказывает радиопротективное действио на кроветворные предшественники мыши и человека.
-
Защитное действие ШО дозозависима и проявляется ' при использовании цитокина как до облучения* так и moss Него. При этом применение рЗЮ до облучения несколько более й^ектив но. '''..".'''''
-
рЙО оказывает радиопротектнвное действие на кроветворные Предивсг^енМйки костного нозга взрослых людей» амбра нельмой печени человека, цзкствровских «уя*>*УР йзяовзкй» Йвряд с отсутствием видослеЦифичносуи защитного эффекта р&НО, йо da детеяьетвует об универсальности этого вффекта. .''
-
рШО йодааляет пролиферац:«) кроветворных; првдшест венников» уменьшая число к лето« в й-фазе клеточного ішла. И гибирующео воздействие рШО на кроветворные предаественники ыо жег ле«жть в основе механизма опосрбоованной ШО радиойрйтекцй
5. Усиления защитного действия рФНО при его применении в сочетании о рШ1-б не наблюдается.
5. Облучение увеличивает продукцию эндогенного Ю в культурах ШГО и моноцитов/макрофагов человека,
Апробация. Основные положения работа доложены и обсуждены на 2 международных, I всесоюзном и I республиканском симпозиумах и конференциях: XX конгрессе международного общества ркс-периментальиой гематологии (Парма, Италия, 1991),'международном симпозиума "Молекулярная биология гемопоэза" (Инсбрук, Австрия, 1991), всесоюзной научной конференции "Иммунный статус человека и радиация" (Гомель, 1991), I иммунологическом съезде Белоруссии (Минск, 1990).
Публикаций» Основные результата работы опубликованы в 5 печатных работах.
Объем и структура диссертации. Работа написана по традиционному плану и включает еяйцугощие разделы: Введение» Обзор литература, Собственные исследования (4 глава), Внвода, Список литература (230 источников, в том числе L/'X работы отечественных авторов). Обидой объем диссертации - 155 страниц.
