Введение к работе
Актуальность проблемы. Большое число экспериментальных данных и клинических наблюдений аргументированно свидетельствует о том, что антибиотики и химиопрепараты различных групп, наряду со специфическим проти-вомикробным действием, характеризуются иммуномодулирующими эффектами, а также обладают выраженным регуляторным действием на функции клеток - эффекторов воспаления и различных медиаторов межклеточных взаимодействий (Белоусов Ю.Б., Шатунов С.М.,2001; Иванов Д.Д., Иванова Т.П., 2002; Giamarellos-Bourbouhs EJ., 2008; Hatanaka Y et al., 2008; Kohyama T et al., 2008; Knyazhitskiy A et al., 2008; Sanders JW et al., 2008).
Макролиды обладают высокой эффективностью и в то же время считаются одной из наиболее безопасных групп антибактериальных препаратов. Они представляют собой класс антибиотиков, основой химической структуры которых является макроциклическое лактонное кольцо, включающее от 12 до 17 атомов углерода, к которому присоединены один или несколько углеводных остатков в виде боковых цепей. В клинической практике применяются 14-, 15-и 16-членные макролиды. Первый из макролидов - эритромицин - был получен в 1952 году из почвенного грибка Streptomyces erythreus (Gao X et al., 2007).
Возрастание интереса к макролидам и, соответственно, расширение сферы их применения произошло в последние годы после осознания клинического значения таких возбудителей, как микоплазмы, хламидии, кампилобактеры и легионеллы, а также поиска модуляторов воспалительной реакции (Gao X et al., 2007; Seithel A et al., 2007; Burrell RC, Walters JD et al., 2008; Chun-Han Chou and John D., 2008, Giamareilos-Bourboulis EJ , 2008; Hatanaka Y et al., 2008; Kohyama T et al., 2008; Knyazhitskiy A et al., 2008).
Структурные особенности различных макролидов предопределяют прежде всего (1) различия в их фармакокинетических характеристиках, (2) особенности антибактериальной активности, (3) переносимости и (4) возможности взаимодействия с другими лекарствами. В то же время все макролидные антибиотики обладают одинаковым механизмом антимикробного действия и имеют в целом близкие спектры активности. Механизмы противовоспалительной активности также являются близкими, но тем не менее есть различия между 16-членными и другими макролидами.
Следует указать, что в результате исследований последних лет структура эритромицина представляется столь же потенциально неисчерпаемой для модификаций, как и структура пенициллина. Более того, производные эритромицина изучаются в настоящее время в самых неожиданных областях - при лечении ранних стадий атеросклероза и астмы, в области онкологии (вследствие влияния на рост опухолей, связанного с подавлением образования некоторых интерлейкинов), покрытия для стентов (Chun-Han Chou and John D., 2008; Giamarellos-Bourboulis EI, 2008; Hatanaka Y et al, 2008).
Недостаточное количество работ по изучению эффетов макролидов на компонеты воспалительной реакции, необходимость сравнительного анализа зависимости этих воздействий от химической структуры макролидов и неразработанность вопросов влияния макролидов на различных стадиях воспалительного процесса, послужили основанием для настоящего исследования. Более того, многочисленные исследования показали, что при различных стадиях и формах воспаления имеются выраженные различия нарушений функционального статуса воспалительных клеток (Merriam CV et al., 2006; Gao X et al., 2007), что определяет актуальность исследования различных звеньев эффек-торной функции лейкоцитов при применении различных структурных форм макролидов как в острую, так и в хроническую стадию воспалительного процесса.
В связи с этим, а также с недостаточной разработаностыо патофизиологической пробоемы "макролиды и воспаление", целью настоящего исследования и задачами, поставленными для ее решения, явились следующие положения.
Цель исследования. Оценить эффекты макролидов различных химических модификаций на функциональное состояние фагоцитов (макрофагов и по-лиморфонуклеарных лейкоцитов), выраженность апоптоза нейтрофилов в динамике воспаления (воспроизведение III типа иммунопатологических процессов по Кумбсу и Джеллу - феномен Артюса-Сахарова).
Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью, в работе были поставлены и реализованы следующие задачи исследования:
- изучить влияние 14-, 15- и 16-членных макролидов на захват перитоне-
альными макрофагами тестового бактериального антигена и интенсивность
хемотаксиса;
иследовать влияние эритромицина, азитромицина и спирамицина на продукцию активных форм кислорода перитониальными макрофагами и ней-трофилами;
исследовать влияние различных макролидных антибиотиков на интенсивность апоптоза полиморфонуклеаров;
- изучить особенности эффектов 14-, 15- и 16-членных макролидов в
зависимости от стадии воспалительного процесса.
Решение данных задач проводили на разных стадиях развития воспалительной реакции: в острую стадию (2 недели) и стадию хронизации воспаления (4 недели).
Научная новизна. Впервые проведен комплексный сравнительный анализ эффектов 14-, 15- и 16-членных макролидов на параметры фагоцитоза макрофагов, хемотаксисическую активность перитонеальных макрофагов и продукцию активных форм кислорода макрофагов и нейтрофилов при терапевтическом использовании эритромицина, азитромицина и спирамицина в течение развития экспериментального воспаления (воспроизведение III типа иммунопатологических процессов по Кумбсу и Джеллу - феномен Артюса-Сахарова). Впервые в динамике воспалительного процесса продемонстрирован нормализующий эффект 14- и 15-членных макролидов (эритромицина и азитромицина) на показатели фагоцитоза и хемотаксической активности. Впервые в сравнительном исследовании проанализированы эффекты 14-, 15- и 16-членных макролидов на апоптоз полиморфонуклеаров и продукцию активных форм кислорода при иммунокомплексном воспалении. Проведен комплексный анализ исследуемых параметров реактивности фагоцитирующих клеток (гранулоцитов и перитонеальных макрофагов) в генезе воспалительного процесса, модулируемого 14-, 15- и 16-членными макролидами, что позволило выявить параметрические особенности иммуномодулирующих эффектов макролидов различной химической структуры.
Теоретическое и практическое значение работы. Теоретическое значение полученных результатов состоит в характеристике патофизиологических закономерностей и механизмов реализации антивоспалительных и провоспали-
тельных свойств 14-, 15- и 16-членных макролидов при инициации и хрониза-ции воспалительного (иммунокомплексного) процесса. Модификация параметров захвата бактериального антигена макрофагами и изменение хемотаксиса, активность в продукции активных форм кислорода фагоцитарными клетками (макрофагами и нейтрофилами), а также показатели апоптоза нейтрофилов были теми параметрами, которые оказались модулируемые воздействиями 14-, 15-и 16-членных макролидов.
Существенная модификация 14-, 15- и 16-членными макролидами параметров захвата бактериального антигена макрофагами и хемотаксиса, продукции активных форм кислорода макрофагами и нейтрофилами, а также статистически достоверное влияние макролидов на апоптоз нейтрофилов позволяют установить характер и механизмы модуляции макролидами воспалительной ре-акциии, что является основой для разработки патофизиологически обоснованных лечебных мероприятий с учетом выявленных нарушений параметров реактивности фагоцитарных клеток и эффектов макролидных антибиотиков различных химических модификаций.
Положения, выносимые на защиту. 1. Вызываемые развивающимся иммунокомплексным локальным воспалением изменения фагоцитарной функции макрофагов (захват бактериального антигена) нормализуются при терапевтическом применении 14- и 15 -членных макролидов в оба исследуемых периода (острое воспаление и хронизация воспалительной реакции).
-
Эффекты эритромицина и азитромицина на кислородзависимые механизмы биоцидности фагоцитарных клеток (определяемые по измененным параметрам хемилюминисценции полиморфонуклеаров и НСТ-тесту у макрофагов) в острый период и период хронизации воспалительного процеса (4 недели) характеризуются однонаправленностью: достоверное снижение прооксидант-ной активности. Отличительным эффектом 15 -членных макролидов на образование активных форм кислорода макрофагами и нейтрофилов было усиление прооксидантной активности.
-
Терапевтическое применение 14- и 15 -членных макролидов в течение развития экспериментального воспаления (воспроизведение III типа иммунопатологических процессов по Кумбсу и Джеллу) позволяет восстановить нару-
шенные параметры апоптоза лейкоцитов как в остром периоде, так и в период хронизации воспалительного процесса.
4. Спирамицин (16-членный макролид) не оказывает влияние на параметры фагоцитоза тестируемого антигена макрофагами. В период хронизации воспалительного процесса происходит достоверное увеличение хемотаксиче-ской активности при применении 16-членного макролида.
Апробация работы. Результаты работы доложены на Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации», Москва, январь, 2003 г, Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы артериальной гипертонии», Москва, апрель 2003г., на VIII Международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке; концепция болезней цивилизации», Москва, 2007, на на заседании кафедры общей патологии и патологической физиологии Российского университета дружбы народов, Москва, 2008 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической главы, 3-х глав, в которых описаны результаты собственных исследований и проведено их обсуждение, заключения, выводов и списка
литературы. Диссертация изложена на страницах машинописи, содержит
рисунков и таблиц; библиография состоит из 320 отечественных и зару
бежных источников.
