Введение к работе
е.лчций }
Актуальность проблемы. Полиионы - водорастворимое линейные полимеры, содержащие заряженные группы, - известны как иммуностимуляторы. Вещества этой группы с успехом применяют для поли-
КЛОНаЛЬНОЙ СТИМУЛЯЦИИ Иммунитета (Diamantstein Т. et al., 1973).
Кроме того, полиионы могут быть использованы и в качестве иммуно-адъювантов для активации узкоспеиифичнои иммунной реакции. В этом случав их вводят совместно с антигеном, либо используют в качестве носителя в структуре конъюгата антигена и стимулирующего поли-' мера (Петров Р.В., Хаитов P.M., Кабанов В.А. и соавт.,. 1974-1982).
Механизмы стимуляции иммунитета полиионами являются предметом активных исследований в последние 15 лет. Установлено, что полиионы активируют клетки иммунной системы, их функции и взаимодействие (Петров Р.В., Хаитов P.M.. и соавт., 1975-1990). В частности, ' было показано, что полиионы активируют миграцию иммуноком-петенгных клеток в периферические лимфоидные органы, а также взаимодействие Г- и В-лимфоиитов в ходе антителогенеза. Макрофаги под действием полиионов усиливают свою хелперную фуькцию. . Полиионы могут выступать в роли ко-активаторов пролиферации лимфоидных клеток. При этом отрииательно заряженные полианионы селективно активируют В лимфоциты, но не действуют на Т клетки. Напротив, поликатионы активируют как В-, так и Т-лимфоциты.
Активирующее влияние полиионов на различные типы клеток иммунной системы, по-видимому, реализуется через один ч тот же молекулярный механизм. Критические события при взаимодействии полимера с клеткой происходят на уровне плазматической мембраны. Полиионы модифицируют как пассивный, так и активный (опосредованный АТФа-зами) мембранный транспорт ионов к+, Na*, са2+ ухе в первые 1-2 . минуты взаимодействия полимера с клеткой (Атауллаханов Р.И. и соавт., 1984-1988). Вполне возможно, что повышение ионной проницаемости плазматической мембраны является первым звеном в иепи молекулярных событий в клетке, приводящих к развитию ее ответной реакции на полимер. Именно поэтому актуальными становятся вопросы, касающиеся детальных механизмов влияния полимеров на ионный транспорт в иммунокомпетентных клетках.
Каким образом полимерные молекулы, сорбируясь на клеточной неыбране, изменяют ее проницаемость? в какой мере эти изменения селективны для различных ионов? Какова роль селективных ионных
каналов, в ответной реакции клетки на полимер? Возможно ли в при- , сутствии полиьера появление в мембране пор или микроповреждений? Как сказывается увеличение пассивных потоков к+, Na+, Са^+ на мембранном потенциале?
Приведенные выше вопросы послужили идейной основой при постановке задач данной диссертации. Работа посвящена детальному исследованию изменений ионной проводимости клеточной мембраны индивидуальных лимфоидных клеток при воздействии на них иммуностимулирующими полиионами.
Цель исследования.
Целью исследования было изучение свойств ионных каналов и ионной проводимости плазматической мембраны а также мембранного потенциала до и после воздействия на лимфоидные клетки различны- ми иммуномодулирующими полимерами. В связи с этим Оыли поставлены следующие задачи:
-
Разработать и отладить метод измерения параметров ионной проводимости мембраны для индивидуальных иммуно-компетентных клеток.
-
Охарактеризовать свойства одиночных ионных каналов и ионной проводимости плазматической мембраны лимфоцитов.
-
Определить изменения параметров ионной проводимости и поведения мембранного потенциала (МП) при воздействии различными иммуномодуляторами полимерной природы, а такке иммуностимулирующими ионофорами и стандартными митогенами.
Научная новизна исследования.
В работе впервые экспериментально исследованы электропроводящие свойства мембраны индивидуальных лимфоидных клеток под действие1 различных полиэлектролитов. Обнаружено появление неселективной ионной проводимости мембраны Ї клеток под действием поликатиона поли-ь-лизина, а также отсутствие эффекта в аналогичных условиях дли полианиона - сульфата декстрина, селективного акти-ьатора В лимфоцитов.
Выло исследовало также поведении иеморанного потенциала в пр.ісутстіїии иымуноыодулктороь. Епервые показано, что полиион в области иммуностпмулирукт.и концентраций вызывает одновременно с де:)о-.нри;<ьц>(еГі м-:-кораны и вксакоаиплитуг.ныо колебания мембранного потенциала, Подобны) осцилл-іции получены такае и при воз-
действии на клеточную мембрану иммуностимулирующими концентрациями ионофора грамицидина С, а также при раздражении мембраны внешним электрическим током, что указывает на универсальный механизм ответа клетки на стимулирующее воздействие, связанное с индукцией ионных токов. В проведенных исследованиях впервые 'выявлены триггерные переходы мембранного потенциала в покоящихся лимфоцитах. Подобные свойства были известны ранее лишь для некоторых типов возбудимых мембран. Проанализированы изменения проводящих свойств клеточной мембраны и поведения мембранного потенциала под действием митогенного лектина конканавалина А. Показано отсутствие триггерных свойств мембраны у лимфобластов.
Практическая ценность.
Детальное исследование проводящих свойств мембраны и характерных ответов мембранного потенциала лимфоцитов, проведенное в ' данной работе, мокет служить основой для анализа эффектов многочисленных воздействий на клетку как веществами эндогенной природы, так и синтезированными искусственно.
Полученные данные о свойствах ионной проводимости клеточной мембраны лимфоцитов в присутствии различных иммуномояуляторов будут использованы при практическом создании новых иммуностимулирующих препаратов. Контроль мембраноактивных свойств, и прежде всего возможности влияния на процессы ионного транспорта, может быть использован как один из первых шагов при отборе наиболее перспективных иммуномодулягоров, а также для оцямки их эффективных концентраций. Индукция характерных высокоамплитудных колебаний мембранного потенциала в лимфоцитах монет являться предварительным указанием на возмонность использования вещества в качестве иммуномодулятора. Апробация работы.
Основные результаты исследований были обсуждены: на 4 и 5 Всесоюзных симпозиумах "Одиночные ионные каналы в биологических мембранах" (п.Планерсное, 1939, 1990г.), на I всесоюзном конгрессе иммунологов (Дагомыс, 1989г.), на 7 Международном конгрессе иммунологов (Западный Берлин, 1989г.), на 4 Международном конгрессе по нейроиммуномодуляиии (Италия, 1990г.), на 10 Европейском конгрессе иммунологов (Шотландия, 1990г.), на Международном конгрессе по аллергологии и иммунологии (ФРГ, 1990г.), на
4 '
2 Международном симпозиуме секции нейроиммуномодуляиии Европейского научного фонда (Великобритания, 1990).
По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, одна работа находится в печати.
Предварительная экспертиза диссертации проводилась на научной конференции отдела иммунной биотехнологии Института иммунологии Минздрава СССР 14 декабря 1990 года. Структура и объек работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 140 страницах машинописного текста, иллюстрированы 30 рисунками и 2 таблицами. В списке использованной литературы указаны 144 источника, из них 42 отечественных авторов.
