Введение к работе
Актуальность темы. В современной медицинской науке проблемы, комплексной оценки характера и механизмов нарушений неспецифической резистентности организма (НРО) и специфической иммунной защиты при остром токсическом действии опасных химических веществ приобрели первостепенное значение в связи с необходимостью патогенетического обоснования и разработки научных принципов, средств и методов, с помощью которых удается проводить эффективную медикаментозную коррекцию постинтоксикационного иммунодефицитного состояния после, интоксикации токсичными химикатами. Фундаментальными работами отечественных и зарубежных авторов создана обширная теоретическая база, основанная на экспериментальных и клинических исследованиях, раскрывающих патогенез формирования иммунодефицитных состояний при самых разнообразных патологических процессах, вызванных токсическим действием ксенобиотиков [Денисенко П.П., 1980; Петров Р.В. и соавт., 1981а; Саватеев Н.В., Куценко С.А., 1982,1993; Ройт А., 1991; Хаитов P.M. и соавт., 1995; Забродский П.Ф., 1998, 2002; Забродский П.Ф. и соавт., 2003; Descotes J., 1986; Luster М. J. etal, 1987; Sullivan J. В., 1989].
Поэтому исследование изменений иммунного гомеостаза под влиянием
м-холиноблокаторов является актуальной и важной научно-практической
задачей патофизиологии и иммунотоксикологии. Атропиноподобный
синтетический м-холиноблокатор - 3-хинуклидилбензилат (вещество BZ),
является психотропным боевым отравляющим веществом (БОВ) и подлежит
уничтожению согласно « Конвенции...». Однако не исключена вероятность
применения данного высокоактивного психотомиметика и его аналогов
рядом стран в качестве основы химического оружия. Возможно также
использование вещества BZ для совершения террористических актов. К
настоящему времени в результате целенаправленного научного поиска
синтезированы и прошли всестороннюю военно-химическую оценку ряд
аналогов 3-хинуклидилбензилата, которые отличаются более выраженной
специфической психотропной эффективностью и способностью проникать
через кожные покровы [Сокольский ГА и соавт. 1983; Антонов Н.С., 1994;
Rosenblatt D.H. et al., 1977; Wills J.H., 1982]j КромвлТОГРн^йЙ^ость
j ВИЬЛІІОГЕКЛ j
изучения 3-хинуклидилбензилата обусловлена тем, что м-холиноблокаторы широко исследуются и используются в качестве медикаментозных средств для антидотного лечения при интоксикации фосфорорганическими соединениями (ФОС) и другими ядами [Голиков С.Н., 1968; Саватеев Н.В., Куценко СА, 1982, 1993; Забродский П.Ф., 1998, 2002]. Не исключено также и использование м-холиноблокаторов (атропиноподобных препаратов) в качестве наркотических средств [Крылов С.С. и соавт., 1999].
Известно, что острые интоксикации м-холиноблокаторами относятся к наиболее распространенным лекарственным отравлениям [Лужников ЕА, Костомарова Л.Г., 1998, 2000]. Возможно чрезмерное использование м-холиноблокаторов при интоксикации ФОС легкой степени тяжести [Могуш Г., 1984; Бадюгин И.С. и соавт., 1992; Маркова И.В. и соавт., 1998], а также их применение с суицидальными целями.
Исследованиями многих авторов доказано, что при остром токсическом действии на организм м-холиноблокаторов; в частности при интоксикации 3-хинуклидилбензилатом; возможны резко выраженные изменения гуморального иммунного ответа и клеточных иммунных реакций, что может приводить после интоксикации в дальнейшем к развитию инфекционных и онкологических заболеваний [Забродский П. Ф., 1993, 1995, 1998, 2002; Хаитов P.M. и соавт., 2000; Трошкин Н.М. и соавт., 2004; Ferluga J. et al., 1972; Loose L.D., 1986; Miller K., 1985; Tiefenbach В., Wichner S., 1985; Descotes J., 1986; Luster M. J. et al, 1987; Kimber I., 1996]. Изучение иммунотропных свойств вещества BZ позволит расширить существующие представления о влиянии большой группы м-холиноблокаторов на НРО и иммунный статус [Трошкин Н.М. и соавт., 2004]. В то же время комплексное состояние НРО и специфических иммунологических механизмов защиты после интоксикации веществом BZ и его аналогами практически не изучены и по этому поводу имеются лишь отдельные сообщения.
Недостаточно изученными остаются вопросы фармакологической коррекции нарушений иммунного гомеостаза в постинтоксикационном периоде под влиянием м-холиноблокаторов, в том числе и вещества BZ. Эта проблема имеет важное теоретическое и практическое значение и нуждается во всестороннем исследовании для целенаправленной разработки научных основ медикаментозной коррекции нарушений системы иммунитета с
применением иммунокорректоров из большого арсенала известных сейчас веществ данного класса [Ширинский B.C., Жук Е.А., 1991; Хаитов Р. М. и соавт., 1995; Забродский П.Ф. и соавт., 2001].
Таким образом, исследование по изучению характера нарушений НРО и специфических иммунологических механизмов защиты при остром токсическом действии м-холиноблокаторов с целью разработки способов фармакологической коррекции изменений иммунного гомеостаза в постинтоксикационном периоде является актуальным и важным как в теоретическом, так и в практическом отношении.
Цель исследования: изучить характер и механизмы нарушений неспецифической резистентности организма и специфической иммунной защиты в условиях острой интоксикации отравляющим веществом BZ и разработать патогенетически обоснованные принципы медикаментозной коррекции сдвигов иммунного гомеостаза.
Задачи исследования:
1. Оценить комплексное состояние неспецифической резистентности
организма и специфических иммунных механизмов защиты у животных при
экспериментальной инфекции после острой интоксикации веществом BZ по
величине летальности животных, среднелетальной дозы P. vulgaris и
среднеэффективному времени жизни животных.
2. Выявить закономерности острого действия вещества BZ на
состояние неспецифической резистентности организма в условиях
экспериментальной инфекции по величине летальности крыс,
среднелетальной дозы Е. coli и среднеэффективному времени жизни
животных.
3. Исследовать характер и механизмы острого действия вещества BZ
на факторы неспецифической резистентности организма (показатели
бактерицидной активности сыворотки крови, сывороточной активности
лизоцима, тромбоцитарного катионного белка, комплемента и фагоцитарной
активности нейтрофилов).
4. Установить характер нарушений специфических иммунных
механизмов защиты организма при воздействии возрастающих доз вещества
BZ по ряду интегральных показателей оценки функционального состояния
центральных и периферических органов иммунной системы.
-
Изучить влияние возрастающих доз вещества BZ на Т-зависимый гуморальный иммунный ответ в различные фазы антителогенеза (титр антител в крови, содержание антителообразующих клеток в селезенке ) и на кооперацию Т- и В-лимфоцитов.
-
Оценить состояние Т-независимого гуморального иммунного ответа в различные фазы антителопродукции по титру антител в крови и показателям содержания антителообразующих- клеток в селезенке при остром отравлении веществом BZ.
7. Определить характер нарушений клеточного звена иммунного
ответа при острой интоксикации веществом BZ по реакции торможения
миграции лейкоцитов, формированию гиперчувствительности замедленного
типа, антителозависимой клеточной цитотоксичности, активности
естественных клеток-киллеров.
8. Провести обоснование и разработать патогенетически обоснованную
коррекцию нарушений неспецифической резистентности организма и
основных гуморальных и клеточных иммунных, реакций при остром
отравлении веществом BZ с использованием антидота аминостигмина и
иммуномодуляторов.
Научная новизна. В результате проведенного исследования впервые показано, что под влиянием вещества BZ в дозах 0,2; 0,5 и 0,7 ДЦ50 происходит снижение комплексных показателей состояния неспецифической резистентности организма и специфических иммунологических механизмов защиты, которое проявляется дозозависимым увеличением летальности крыс от экспериментальной инфекции, а также уменьшением ЛД50 P.vulgaris и Е. coli и среднеэффективного времени жизни животных.
Экспериментально показано, что при острой интоксикации веществом BZ в дозах 0,2; 0,5 и 1,0 ЛД50 происходит дозозависимое снижение бактерицидной активности сыворотки крови, сывороточной активности лизоцима, содержания тромбоцитарного катионного белка, фагоцитарной активности нейтрофилов.
Установлен характер нарушений специфических иммунных механизмов защиты организма при воздействии возрастающих доз вещества BZ, связанных с функциональным состоянием центральных и периферических органов иммунной системы. Показано, что вещество BZ
вызывает дозозависимое снижение числа КОЕ в селезенке. Установлено снижение числа Т-лимфоцитов в тимусе в течение 1-2 сут в прямой зависимости от дозы вещества BZ. Количество лимфоцитов в селезенке-через 1 сут после действия вещества BZ прямо пропорционально дозе уменьшается. Через 2 сут доза вещества BZ, составляющая 0,5 ЛДзд, приводила к увеличению содержания лимфоцитов в селезенке крыс, а доза вещества BZ 1,0 ЛД50 вызывала противоположный сдвиг показателя. Вещество BZ через 1 сут дозозависимо повышает количество лимфоцитов в костном мозге и вызывает снижение содержания этих клеток в лимфоузлах, а через 2 сут реализуются противоположные эффекты.
Доказано, что острое действие вещества BZ вызывает прямо связанную с дозой (0,2; 0,5 и 1,0 ЛД50) редукцию антителообразования. Иммунотоксический эффект вещества BZ более выражен в индуктивной фазе антителогенеза при иммунизации Т-зависимым антигеном и в продуктивной фазе иммуногенеза при иммунизации Т-независимым антигеном. Под влиянием вещества BZ in vitro происходит прямо связанное с концентрацией (10 ,10 и 10 М) снижение кооперации Т - и В-лимфоцитов вследствие преимущественного нарушения функции Т-клеток.
Выявлено, что вещество BZ вызывает прямо связанное с дозой снижение функции Т-клеток и реакции гиперчувствительности замедленного типа, супрессию активности антителозависимой клеточной цитотоксичности преимущественно спленоцитов по сравнению с тимоцитами. Острое отравление веществом BZ (0,2; 0,5 и 1,0 ЛДзо) в прямой зависимости от дозы уменьшало активность естественных клеток-киллеров спленоцитов крыс до 6 сут. Действие вещества BZ in vitro в прямой зависимости от концентрации (10', 10. и 10 М) вызывало редукцию активности естественных клеток-киллеров.
Впервые экспериментально показано, что коррекция нарушений показателей неспецифической резистентности организма и специфической иммунной защиты при острой интоксикации веществом BZ (1,0 ЛДзо) достигается комбинированным применением иммуностимулятора имунофана и антидота аминостигмина..
Практическая значимость работы заключается в экспериментальном определении при острой интоксикации веществом BZ показателей неспецифической резистентности организма, параметров системы гуморального и клеточного иммунитета, свидетельствующих о развитии постинтоксикационного иммунодефицитного состояния, которое требует применения медикаментозных средств для его фармакологической коррекции. Обосновано и экспериментально доказано, что при остром отравлении веществом BZ восстановление показателей неспецифической резистентности организма и системы иммунитета достигается применением иммуностимулятора имунофана (ежедневная доза 10 мкг/кг в течение 3 сут) в комбинации с антидотом аминостигмином (в первые сутки в дозе 0,1 мг/кг 2 раза).
Положения, выносимые на защиту
1. Острая интоксикация веществом BZ в условиях эксперимента на
животных в дозах 0,2 - 1,0 ЛДзо вызывает, прямо связанную с дозой
супрессию комплексных показателей, неспецифической резистентности
организма и специфических иммунологических механизмов защиты,
основных параметров гуморальных и клеточных иммунных реакций.
2. Острое действие вещества BZ вызывает дозозависимую редукцию
антителообразования. Иммунотоксический эффект вещества BZ более
выражен в индуктивной фазе антителогенеза при иммунизации Т-
зависимым антигеном и в продуктивной фазе иммуногенеза при
иммунизации Т-независимым антигеном.
3. Механизмы снижения специфической иммунной защиты при
действии вещества BZ обусловлены снижением миграции
колониеобразующих единиц в селезенку; изменением содержания
лимфоцитов в органах системы иммунитета в зависимости от
воздействующей дозы и времени с момента интоксикации; нарушением
кооперации Т - и В-лимфоцитов, приводящим к редукции
антителообразования вследствие преимущественного поражения'
Т-лимфоцитов; супрессией клеточных иммунных реакций.
4. Коррекция нарушений неспецифической резистентности организма
и специфической иммунной защиты после острой интоксикации веществом
BZ достигается комбинированным применением аминостигмина и иммуностимулятора имунофана.
Апробация работы, публикации. Результаты исследований были доложены на заседаниях секции прикладных проблем безопасности хранения и уничтожения химического оружия Поволжского отделения АВН (март 2002 г., февраль 2003 г., апрель 2004 г.), на Российской научной конференции «Медико-биологические проблемы противолучевой и противохимической защиты» (СПб, май 2004 г.), юбилейной научно-практической конференции «Актуальные вопросы корабельной токсикологии, радиологии, обитаемости кораблей и медицинского обеспечения личного состава ВМФ» (СПб, май 2004 г.), научно-практических конференциях Саратовского военного института радиационной, химической и биологической защиты (2002, 2003, 2004 гг.), совместном заседании кафедры нормальной физиологии, кафедры патологической физиологии Саратовского государственного медицинского университета, кафедры технологий уничтожения химического оружия и токсичных веществ Саратовского военного института радиационной, химической и биологической защиты, кафедры токсикологии, радиологии и медицинской защиты Саратовского военно-медицинского института (май 2004 г.).
По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследований и практические рекомендации внедрены в учебный процесс на кафедре технологий уничтожения химического оружия и токсичных веществ Саратовского военного института радиационной, химической и биологической защиты и на кафедре токсикологии, радиологии и медицинской защиты Саратовского воєнно-медицинского института. Материалы исследований широко используются при проведении лекций, практических и лабораторных занятий у курсантов и слушателей курсов повышения квалификации, первичной специализации и усовершенствования врачей. По материалам диссертации издано учебное пособие «Основы токсикологии».
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 168 страницах машинописного текста (включая таблицы и список литературы),
