Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Иммунологический гомеостаз организма, направленный на сохранение антигенного постоянства его тканей, прежде всею поддерживается балансом между регуляторними механизмами иммунной системы. Он отражает сложные взаимосвязи клеточных и гуморальных компонентов системы при регулировании различных функций как в нормальных физиологических условиях, так и при возможной патологии ( Фукс Ь.В, 1991; Nair S ct al.,1995). Долі ос премя иммунный статус организма оценивался по отдельным изолированным показателям и при использовании различных отдельно взятых мезоднк для их определения (Ohnishi К. е! а!., 1992; Накал К. et al.,1996). Последнее являлось причиной значительного варьирования результатов как у здоровых людей, так и при развитии патологии, в том числе и онкологической. Проблема заключалась не столько в количестве применяемых методик, сколько в отсутствии стабильных тест-систем для исследования особенностей взаимодействия компонентов иммунной системы и в недооценке в этом комплексной кооперации роли других факторов (Ляшенко В.А. и соавт., 1988, Anastopoulos Eetal., 1991).
На сегодняшний день, как правило, любое заболевание сопровождается развитием рахзичного рода иммунологических нарушений, не говоря уже о такой патологии, как хзокачественные новообразования ( Aktira Y et at., 1986;Arap W. et al.,1998). Поэтому актуальность проблемы восстановления функциональных показателей цитотоксичеекого звена иммунитета для эффективной элиминации малигнизироаанных клеток, стимуляции компонентов иммунной системы, наиболее подверженных ингибирующему воздействию при развитии злокачественных процессор, очевидна. Принципы активации противоопухолевого звена иммунитета также особо актуальны для обоснования новых подходов иммунокорригирующей терапии, являющейся одним из основных патогенетических методов в комплексном лечении новообразований. Увеличение количества клеток в опухолевом узле чревато развитием на первой стадии иммунологического паралича, а затем переориентировкой функций иммунокомпетентных клеток. Последнее ограничивает возможность иммунотерапии рака как самостоятельного вида лечения и превращает ее лишь в дополнительный вид терапии, предупреждающий и отдаляющий распространение метастазов ( Ломакин М.С.,1990;ГоваллоВ.И., 1997).
В проблеме иммунорегуляции большой интерес представляет изучение возможности восстановления иммунологических нарушений при развитии злокачественного процесса нейтрофильными гранулоцитами. Долгое врем*
основной функцией последних считался фагоцитоз, значение ко'іороіч) бесспорно. Однако не оказывалось должного внимания рассмотрению другой, не менее важной функции нейтрофила - продукции большою числа медиаторов и гуморальных факторов, стимулирующих или оіраничиваюіцих функциональные свойства иммунокомпетентных клеток. Последняя функция нейтрофилов послужила пополам для многих исследователей назынап. данный вид клеток - «одноклеточной Гуморальной железой» (Зурочка Л.П., lQ9l;Gougerot-Podicalo М. el a!.,t996). Способность нейтрофи.тьиых гранудоцитов оказывать цитотоксичеекое и цитостатическое дейсівие на различные опухолевые клетки in vitro и ингибировать росі экспериментальных опухолей in vivo, а также многочисленные литературные данные об изменении состояния лих клеток на фоне развития новообразований свидетельствуют об их непосредственном участи в патогенезе опухолевого роста Кроме тою, мейтрофилы способны вызывать как антителозлнисимый, так и независимый от антител цнтолиі опухолевых клеток ( Bosco М. ct al, 1995).
Механизмы депрессии всех звеньев иммунитета при злокачественном процессе до конца не определены, несмотря на то, что данный вопрос имеет большое значение для обоснования подходов иммунокоррекции с целью восстановления выявленных нарушений в системе иммунитета Также практически мало изучены вопросы межклеточного взаимодействия, хотя кооперация и вюиморегудяция иммунокомпетентных клеток могут ИВЛЯІЬСМ определяющим моментом в противіюпухолевой защите организма. В доступной нам литературе, практически не обнаружено данных по межклеточному взаимодействию нейтрофильных гранулоцити и цитотоксических субпопуляций лимфоцитов при злокачественном росте.
Известно также, что клетки спонтанной опухоли у больных отличаются по антигенному составу от стандартных линий опухолевых клеток и от клеток, близких по тканевому происхождению к опухолям в исследуемых группах. Поэтому, особый интерес представляет решение вопросов о способности эффекторных клеток лидировать аутологичные мишени и сопоставлении киллерной активности эффекторов в отношении классических и аугологичных опухолевых клеток.
ЦелІ.Ю настоящей работы явилась комплексная оценка регуляторной роли нейтрофилов и продуктов их активации на основные функциональные показатели естественных киллеров, лимфокнн-активированных киллерных клеток и цитотоксических Т-лнмфоцитов, установление киллерной активности самих нейтрофилов у больных со злокачественными ноьооораювани'ями желудка и прямой кишки, определение возможности
влияния лимфоцитов на цитотоксичность нейтрофильных гранулоцитон при
изучаемой патологии.
11 соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
I Провести анализ функционального состояния естественных килдерных клеток, лимфокин-пкіивиропаннмх киллеров н цитотоксических "I-димфоцитов, выделенных и) места локализации опухоли, регионарных лимфоузлов и периферической крови у пациентов с язвенной болонью желудка, раком желудка и прямой кишки.
-
В сравнительном аспекте тучить иімсмсния функции основных цитотоксических субпопуляцнй лимфоцитов при язвенной болезни желудка, раке желудка и прямой кишки 3-4 сіялий в отношении различных видов клеток-мишеней.
-
Определить характер гуморального влияния нсйтрофилов на активность естественных киллерных клеток, лимфокин-активированных киллеров и цитотоксических Т-личфоцитов в норме у здоровых людей и при изучаемых патологиях.
-
Изучить цнтотоксическую функцию самих нейтрофильных гранулоцитон против аутологичных опухолевых клеток и классических клеток-мишеней и провести сравнительный анализ чувствительности мишеней.
-
Определить регуляторную роль супернатантов стимулированных и не стимулированных нсйтрофилов в отношении пролифератнвной способности лимфоцитов больных язвой желудка, раком желудка и прямой кишки.
-
Установить особенности рецепции ИЛ-2 под действием гуморальных факторов активированных и не активированных нейтрофильных гранулоцитов в норме и при изучаемых патологиях.
-
Изучить возможность обратного регуляторного влияния в системе лнмфоцит-нейтрофил у здоровых доноров и пациентов с исследуемыми патологиями и провести сравнительный анализ полученных результатов.
Связь с планом научно-исследовательских работ. Работа выполнялась в рамках фундаментального исследования «Медико-биологическое обоснование новых видов специализированных лечебно-профилактических продуктов с направленной биологической активностью» Института питания МИ-АН РК.
Научная новизна. Проведенное комплексное изучение функционального
состояния эффекторных субпопуляций лимфоцитов, выделенных из места
локализации опухоли, регионарных лимфоузлов и периферической крови,
указывает на достоверное снижение функций данных клеток при развитии
хтокачественного процесса с однонаправленностью и імененнй
цитотоксичности изучаемых эффекторов локального и системною
иммунитета. В ходе выполнения работы установлена способное гь естественных киллеров и лимфокин-актнвированных киллеров лидировать аутологичные опухолевые клетки, при этом показатели цитонжеической активности данных зффекторов в отношении аутологичных опухолевых кпеток были па уровне цитотоксичпости в отношении НКК-чувезвшелыюй линии клеток-Мишеней.
Впервые показана высокая цтпшоксическая активность нейтрофилов периферической крови в эксперименте in vitro как в отношении стандартных клеток-мишеней, так и против аутологичных опухолевых клеток.
Установлено наличие регуляторного влияния нейтрофильиых
гранулоците на естественные киллериые клетки, лимфокин-актнвированные
киллеры, цитотоксические Т-лимфоциты как в группе условно здоровых
доноров, так и в группе пациентов со злокачественными опухолями желудка и
прямой кишки. Показано, что в норме нейгрофилы выполняют огра
ничительную роль с целью сохранения физиологического баланса между
функционально активными популяциями иммуноцитон. С развитием
патологического процесса установлено наличие оипозитной функции
нейтрофилов, проявляющейся в стимуляции литических свойств
цитотокеических клеток. Кроме тою, показаны также регуляторные свойства
лимфоцитов в отношении цитотоксичпости нейтрофильиых грапулоциіов.
Результаты проведенного исследования можно рассматривать как
экспериментально-теоретическое обоснование новых подходов
иммунологического мониторинга и иммунокорриї ирующей іерапии у больных опухолевыми заболеваниями желудка и прямой кишки.
Практическая значимость. На основании результатов настоящего исследования показано наличие взаимосвязи между изменениями функцио-ішльной активности киллерных клеток локального и системного иммунитета при развитии опухолевого процесса.
Данные, полученные в ходе выполнения работы указывают, что определяющим моментом в регуляторной функции нейтрофилов является не исходно низкая цитотоксичноеть эффекторов, а совокупность всех супрессивных изменений, имеющих место при развитии онкологического процесса, которые и определяют направленность действия нейтрофильиых гранулоцнтов и продуктов их активации. Следовательно, именно патологический процесс, развивающийся в организме, является основным пусковым механизмом, контролирующим выбор и реализацию клетками программ кооперации.
Основные положения, выносимые на защиту
І.При рашитии я «венной болезни желудка функциональная активность cvtcctценных кіперних клеток, 'димфокин-актинированных киллеров и
антитоксических Т-личфоцнтов местного и системного иммунитета практически не подвергается каким-либо выраженным изменениям, тогда как при їлокачестпенном процессе, в частности при распространенных ею формах, все изучаемые вилы цитотоксических клеток подвержены значительному ингибированию.
2. 1-стеетвенные киллерные клетки и лимфокин-активированные киллеры в условиях in vitro проявляли способность лизнровать аутолої ичные опухолевые клетки, сопоставимую по индексу цитотоксичности с литической активностью данных зффекторов в отношении классических линий опухолевых клеток.
3. Суисрнатанты интактных и зимозан-активированных нейтро<|)илов
доноров и больных язвой желудка ограничивали эффекториый потенциал
естественных киллеров, тогда как в группах больных раком желудка и прямой
кишки происходило изменение регуляторной направленности нейтрофилов с
ограничивающей литические свойства киллеров на усиливающую, как в
опытах со стандартными, так и с аутологичными линиями клеток-мишеней.
-
В условиях здорового организма сунернатанты нейтрофильных іранулоіштов, как интактных, так и стимулированных, выполняют функцию ингибирования цитотоксичности лимфокин-активированных киллеров. При тгом, с развитием злокачественного процесса также не наблюдалось стимуляции активности данных эффекторных клеток.
-
В группе доноров не происходило достоверных изменений литических свойств цитотоксических Т-лимфоцитов при влиянии на них супернагантов интактных и активированных нейтрофильных лейкоцитов, тогда как с развитием злокачественного процесса сниженные показатели ктшлинга достоверно повышались при их совместной инкубаиии с супернатантамн инактных и зимозан-активированных нейтрофилов.
-
Нейтрофильные гранулониты проявляли выраженную антите-лонезависимую цитотоксичность в отношении классических и аутологичной линии опухолевых клеток, сопоставимую по полученным параметрам с соответствующей функцией естественных киллеров. У пациентов с язвой желудка показатели цитотоксичности нейтрофилов сохранялись на уровне средних значений доноров, однако с развитием опухолевого процесса литические свойства нейтрофильных гранулоцитов активировались, в отличие от соответствующих показателей изучаемых популяций лимфоидных эффекторных клеток.
7. Способность Т-клеток пролифернровать при действии митогена резко снижалась с развитием злокачественного процесса, однако при ко-сгимуляиии супернатантом нейтрофилов способность к бластной трансформации восстанавливалась, что указывает на обрэгимость нарушения
пролиферации лимфоцитов, а также переключение с ограничивающей на стимулирующую регуляцию нейтрофилами данной функции Т-клеток.
-
Способность к рецепции экзогенного ИЛ-2 лимфоцитами сохранялась на значительном уровне при язвенной болезни желудка и снижалась при развитии злокачественного процесса, при этом только сунсрнатанты интактных нейтрофилов способствовали восстановлению рецепции ИЛ-2, тогда как сунсрнатанты активированных нейтрофилов таким эффектам не обладали.
-
Интактнме и митогенстимулированные лимфоциты оказывали выраженное дозозависимос ( от митогсна) влияние на цитотоксичносгь нсйтрофильных гранулоцитов. Сунернатант лимфоцитов, обрабаганных оптимальной дозой митогсна, значительно повышал логическую активность нейтрофилов, в отличие от сулернатанта лимфоцитов, обработанных высокой дозой митогена, действие которых на нейтрофильные гранулоциты проявлялось в качестве «отрицательного сигнала».
Апробации работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Научной конференции с международным участием «Региональные проблемы питания» (Алма-Ата, 1992 г.), научно-практической конференции «Актуальные проблемы лабораторной медицины» (Алматы,1997 г.), на съезде онкологов Таджикистана (Душанбе, 1997 г.), IV Международном конгрессе «Медицина и иммунореабидитация» (Сочи, 1998 г.), межлабораюрном научном семинаре Института питания МИ-АН РК.
Публикации. Но теме диссертации опубликовано 33 научных работ
Структура и объем диссертации. Работа иіложена на *&?страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, мак-риалы и методы исследований, результаты собственных исследований, заключение, выводы и список использованной литературы, содержащей 465 источника ( 80 отечественных и 365 - иностранных), иллюстрирована 32 рисунками и 28 таблицами.