Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время нейтрофильные гранулоцити (НГ) рассматриваются как совокупность достаточно иммунокомпетентных и иммунорегуляторных клеток, участвующих в межклеточных контактах и взаимодействиях, обладающих регуляторними возможностями на другие клетки и принимающих активное участие в поддержании системного гомеостаза [И.И. Долгушин, О.В. Бухарин, 2001; ИВ. Нестерова, 2004; И.В. Нестерова, Н.В. Колесникова, 1999; S.S. Cheng, S.L. Kunkel, 2003; S. Culshaw et al., 2008; Y. Kobayashi, 2008; M.D. Morgan et al., 2005; S. Yamashiro et al., 2001].
Установлено, что активированные НГ способны синтезировать de novo цитокины и приобретать новые функциональные свойства в зависимости от локального микроокружения [F. А1-Mohanna et al., 2002; М.А. Cassatella, 1995; E.Y. Denkers et al., 2003; T.N. Ellis, B.L. Beaman, 2002; F. Ethuin et al., 2001, 2004; T. Kasama et al., 2005; E.A. Kurt-Jones et al., 2002; E. Lome et al., 2008; E.J. Sohn et al., 2008; A.Yoshimura et al., 1997]. Цитокины являются наиболее универсальной системой регуляции функций организма и формируют в нем сложную полиморфную по структуре сеть [С.А. Кетлинский и др., 1992; В.А. Козлов, 2002; СВ. Сенников и др., 2002; СВ. Сенников, А.Н. Силков, 2005; А.С. Симбирцев, 2002, 2004; J. Oppenheim, М. Feldman, 2000]. Одним из основных цитокинов, продуцируемых НГ, является интерлейкин-8 (ИЛ-8) [J. Altstaedt et al., 1996; Cassatella M. et al., 1992; R.M. Strieter et al., 1992]. Синтез и секреция НГ ИЛ-8 приводит в результате к быстрой амплификации острого воспалительной процесса, что имеет чрезвычайно большое значение, как в его благополучном разрешении, так и в его хрони-зации [ S.S. Cheng, S.L. Kunkel, 2003; P. Scapini et al., 2000].
Известно, что НГ являются одним из ведущих патогенетических факторов при воспалительных заболеваниях пищеварительной системы, таких как острые и хронические панкреатиты [Е.Н. Жукова, 1999; A.S. Gukovskaya et al., 2002; С. Kyriakides et al., 2001], Helicobacter pylori-ассоциированные заболевания желудка [L.-A. H. Allen, 2001, 2005; D. Danielsson et al., 2000; 1. Mizuki et al., 2000], а также обуславливают гнойно-септические хирургические осложнения (ГСО) [Н.М. Антропова, 2007; Н.М. Калинина и др., 2005]. Так как острый воспалительный ответ является как протективным, так и потенциально опасным для окружающих тканей, лучшее понимание взаимоотношений НГ и ИЛ-8, лежащих в основе нейтрофильного рекрутирования, активации и последующих лейкоцитарных замещений, способствует развитию новых терапевтических подходов в лечении многих заболеваний.
В этой связи достаточно актуальным вопросом является изучение влияния различных иммунотропных препаратов на функции НГ, и на секреторную, в частности. Среди лекарственных препаратов чрезвычайно перспективны для использования в клинике соединения пептидной природы. Глюкозаминилмурамилдипептид (ГМДП), является активным компонентом пи-копида - высокоэффективного лекарственного иммуномодулятора, применяемого в комплексной терапии вторичных иммунодефицитных состояний. Главная мишень действия ГМДП -нейтрофилы и макрофаги [Т.М. Андронова, Б.В. Пинегин, 1999; В.Т. Иванов, 1996]. Другой синтетический дипептид - у-О-глутаминил-Ь-триптофан (бестим, БС) проявляет выраженную иммуномодулирующую активность в отношении клеток лимфоидного и нелимфоидного ряда и используется для лечения вторичных ИДС, связанных с неадекватной Т-клеточной регуляцией [А.А. Колобов, 1997; Н.В. Пигарева и др., 2000]. Показано также, что БС влияет на различные стороны нейтрофильной активности [В.А. Зурочка, И.И. Долгушин, 2004; И.В. Нестерова и др., 1999а, 19996, 2002, 2004, 2006].
Несмотря на то, что в последнее десятилетие активно исследуется цитокиї продуцирующая активность НГ, эта область иммунологии остается все еще малоизученно Практически не известно, как изменяется способность НГ секретировать цитокины при патол гии. В связи с этим представляется актуальным исследование данной проблемы, что, несомнеї но, послужит расширению сведений о функционировании НГ, разработке новых диагностич ских методов и способов иммунокоррекции. Учитывая вышеизложенное, сформулирована це] работы и задачи исследования.
Цель исследования: Изучить особенности ИЛ-8-продуцирующей активности нейтр< фильных гранулоцитов в норме и при заболеваниях пищеварительной системы, установить зн чимость выявленных дисфункций при патологии и оценить возможность их пептидной корре ции в системе in vitro.
Задачи исследования.
Изучить спонтанную и липополисахарид (ЛПС)-индуцированную продукцию ИЛ-8 нейтрі фильными гранулоцитами здоровых лиц.
Определить характер спонтанной и ЛПС-индуцированной секреции ИЛ-8 нейтрофильным гранулоцитами при воспалительных заболеваниях желудка (хронический активный гастри с установлением особенностей их функционирования (экспрессия рецепторов CD1 lb, CD1 CD95, фагоцитарная и оксидазная активности).
Определить характер спонтанной и ЛПС-индуцированной секреции ИЛ-8 нейтрофильным гранулоцитами при гнойно-септических хирургических осложнениях (инфицированно остром деструктивном панкреатите, абсцессах брюшной полости) с установлением особеї ностей их функционирования (экспрессия рецепторов CD lib, CD 16, CD9S, фагоцитарная оксидазная активности).
Исследовать влияние пептидов - у-Э-глутаминил-Ь-триптофана (бестим) и глюкозаминш мурамилдипептида (ГМДП) на секрецию ИЛ-8 нейтрофильными гранулоцитами в норме.
Выявить особенности пептидной (у-О-глутаминил-Ь-триптофан и глюкозаминилмурами.1 дипептид) регуляции секреции ИЛ-8 нейтрофильными гранулоцитами при гастроэнтерол< гической патологии.
Основные положения, выносимые на защиту.
Высокая спонтанная продукция ИЛ-8 нейтрофильными гранулоцитами при хроническом г: стрите не зависит от типа воспаления и сопряжена с однотипным характером дисфункци нейтрофильных гранулоцитов. В то же время ЛПС-индуцированная секреция ИЛ-8 нейтр< фильными гранулоцитами зависит от поверхностного или деструктивного типа воспаления.
Уровень как спонтанной, так и ЛПС-индуцированной продукции ИЛ-8 нейтрофильным гранулоцитами при абсцессах брюшной полости (локальный воспалительный процесс) остром деструктивном панкреатите (системный воспалительный процесс) различен и сопровождается более выраженными дисфункциями нейтрофильных гранулоцитов при остром деструктивном панкреатите.
Пептиды у-О-глутаминил-Ь-триптофан (бестим) и глюкозаминилмурамилдипептид (ГМДП), обладая разным механизмом действия, дифференцировано регулируют продукцию ИЛ-8 НГ у здоровых лиц и при различной патологии органов пищеварения.
Научная новизна работы.
Получены новые данные об особенностях спонтанной и ЛПС-индуцированной продукции ИЛ-8 нейтрофильными гранулоцитами при хроническом гастрите: уровень спонтанной продукции ИЛ-8 был значительно повышен как при поверхностном, так и при деструктивном
типе воспаления по сравнению с контролем, в то же время при нагрузке ЛПС были обнаружены значительные различия в ответе в зависимости от типа воспаления.
Впервые показана зависимость выраженности дисфункций нейтрофильных гранулоцитов и особенности характера секреции ими ИЛ-8 у пациентов с гнойно-септическими осложнениями в зависимости от тяжести патологического процесса.
Получены новые данные о возможностях дифференцированной пептидной регуляции ИЛ-8-секретируюшей способности нейтрофильных гранулоцитов в норме и при патологии органов пищеварения:
- установлено, что у здоровых лиц у-О-глутаминил-Ь-триптофан (бестим) стимулирует секрецию ИЛ-8 нейтрофилами, предварительно праймированными ЛПС, а глкжозами-нилмурамилдипептид (ГМДП) усиливает продукцию ИЛ-8 нейтрофилами без их предварительной стимуляции ЛПС.
- показано, что при гнойно-септических осложнениях (острый деструктивный панкреатит, абсцессы) бестим снижает ЛПС-индуцированную продукцию ИЛ-8, при этом, при хроническом гастрите бестим уменьшает продукцию ИЛ-8 вне зависимости от праймирования ЛПС.
- продемонстрировано, что ГМДП стимулирует ИЛ-8-секретирующую активность нейтрофильных гранулоцитов при хроническом гастрите и супрессирует ее при остром деструктивном панкреатите, в то же время при абсцессах, - ГМДП препятствует ЛПС-индуцированному усилению секреции ИЛ-8.
Научно-практическая значимость работы.
Получены новые сведения, расширяющие наши представления о роли ИЛ-8-секретирующей активности НГ в иммунопатогенезе хронического гастрита и гнойно-септических хирургических осложнений (абсцесс и острый деструктивный панкреатит), установлено наличие дисфункций ИЛ-8-продуцирующей активности нейтрофильных гранулоцитов при хроническом гастрите и гнойно-септических хирургических осложнениях.
На основании полученных данных об особенностях ИЛ-8-продуцирующей способности НГ при различной патологии органов пищеварения возможна разработка новых диагностических критериев для оценки функционального состояния НГ и уточнения их дисфункций при различных заболеваниях органов пищеварения.
Полученные данные об особенностях ИЛ-8 секретирующей активности при хроническом гастрите (с поверхностным или деструктивным типом воспаления) могут быть использованы для разработки новых диагностических подходов: исследование ИЛ-8-продуцирующей способности НГ для дифференциальной диагностики поверхностного и деструктивного типа воспаления по характеру ответа па ЛПС.
Новые сведения об особенностях спонтанной и ЛПС-индуцированной ИЛ-8 секретирующей активности НГ при гнойно-септических осложнениях могут служить основой для дифференциальной диагностики системного или локального гнойного процесса.
Учитывая полученные позитивные эффекты пептидов на дисфункции ИЛ-8-продуцирующей способности НГ, проведенное исследование может явиться основой для дальнейших клинических испытаний у-О-глутаминил-Г-триптофан и глюкозамурамилдипептида: бестима при хроническом гастрите и остром деструктивном панкреатите, ГМДП,- при остром деструктивном панкреатите.
Разработанные методические подходы при исследовании влияний иммунотропных препаратов бестима и ГМДП в условиях без и с предварительным праймированием ЛПС могут
служить в качестве моделей в иммунофармакологии для оценки ИЛ-8 секретирующей активности НГ.
Внедрение результатов в практику. Полученные новые данные о ИЛ-Ї продуцирующей активности НГ в норме и при патологии ЖКТ используются в научнс исследовательской работе отдела клинической и экспериментальной иммунологии ФП «РЦФХГ Росздрава», центральной научно-исследовательской лаборатории ГОУ ВПО КГМ1 Росздрава, в учебной и научной работе кафедры клинической иммунологии, аллергологии лабораторной диагностики ГОУ ВПО КГМУ Росздрава.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуж дены на объединенном иммунологическом форуме (3-й съезд иммунологов России, 6-й Нацис нальный конгресс РААКИ и 3-я Российская конференция "Цитокины. Воспаление. Иммуни тет") в г. Екатеринбурге (31 мая - 4 июня 2004 г.), Всероссийском научном симпозиуме "Цитс кины. Стволовая клетка. Иммунитет" в г. Новосибирске (19 - 21 июля 2005 г.), «VI Съезде ах лергологов и иммунологов СНГ. Российском национальном конгрессе аллергологов и иммунс логов. III Российской конференции по иммунотерапии» в г. Москве (11-13 сентября 2006 г.), «V Всемирном конгрессе по иммунологии и аллергии. V Европейском конгрессе по астме» в г. Москве (22-25 апреля 2007 г.); Объединенном иммунологическом форуме (IV съезд иммуноло гов России, IX Конгресс РААКИ, IV Конференция РЦО, III Конференция по иммунологии репродукции, XII Всероссийский форум «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге») в г. Санкт-Петербурге (30 июня - 5 июля 2008 г.).
Диссертация апробирована на совместном заседании отдела клинической и экспериментальной иммунологии ФГУ «РЦФХГ Росздрава», кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ГОУ ВПО КГМУ Росздрава и кафедры патологической анатомии ГОУ ВПО КГМУ Росздрава (2009).
Личный вклад автора в работу. Диссертационная работа является результатом пятилетних (2004-2009 гг.) исследований по изучению ИЛ-8 продуцирующей способности НГ в норме и при патологии ЖКТ. Все результаты получены лично автором или при его непосредственном участии.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 работы, 18 работ опубликованы в рецензируемых журналах по перечню ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации, из них 6 статей в журналах определенных ВАК для опубликования результатов соискателей ученой степени кандидата биологических наук.
Объем и структура диссертации.
