Введение к работе
Актуальность проблемы. Эпидемический потенциал чумной инфекции и в настоящее время остается достаточно напряженным. Это обусловлено существованием и в нашей стране, и на сопредельных территориях природных очагов чумы с постоянно протекающими в них эпи-зоотиями (Цомарадский И.В., 1966, 1995; Классовский Л.Н. с соавт., 1981; Ларина B.C. с соавт., 1990; Наркевич М.И. с соавт., 1991 и др.).
Механизмы поддержания эпизоотии, несмотря на многолетнюю историю их изучения, до сих пор до конца не раскрыты. Из числа многочисленных гипотез на этот счет в последние годы привлекает внимание предположение об участии в циркуляции измененных, в частности L-форм, возбудителя чумы, возникающих под влиянием неблагоприятных факторов внешней среды и, возможно, являющихся формой переживания чумного микроба в межэпизоотический период в организме животного-носителя и переносчика.
Поскольку при инфицировании макроорганизма одним из его первичных защитных факторов является фагоцитоз, от исхода которого зависит дальнейшая судьба инфекции, объяснить сущность и вероятность персистенции чумного микроба в организме невозможно без достаточных знаний о механизмах и эффективности этого процесса(Василь-ева Г.И., 1990; Ледванов М.Ю. с соавт., 1994; Куклева Л.М. с соавт., 1996 и др.).
Основные работы, касающиеся фагоцитоза чумного микроба, выполнены на модели классической бактериальной формы возбудителя чумы. Материалы сравнительного изучения фагоцитоза этого микроорганизма в зависимости, например, от его вирулентности и исходного фенотипи-ческого состояния весьма немногочисленны. Не уделено пока достаточного внимания и исследованию особенностей фагоцитоза в интактном и иммунном макроорганизме. Не освещены бактерицидные механизмы фагоцитоза. Между тем, на примере L-форм туберкулезного и бруцеллезного микробов достаточно убедительно показано (Тимаков В.Д., Коган Г.Я., 1973; Прозоровский СВ. с соавт., 1981), что они вызывают, как правило, хронический инфекционный процесс, который может рассматриваться как свидетельство нарушения процесса иммуногенеза.
Таким образом, сравнительное изучение фагоцитоза вирулентных и авирулентных, типичных и измененных клеток Yersinia pestis в интактном и иммунном организме, помимо научного интереса в раскрытии механизмов и особенностей этого процесса, будет способствовать пониманию патогенеза чумы и, возможно, - экспериментальному обоснованию значения измененных форм возбудителя чумы в механизмах его циркуляции в природных очагах.
Основной целью данной работы ставилось сравнительное изучение закономерностей и механизмов фагоцитоза чумного микроба разной вирулентности в исходной бактериальной и L-формах макрофагами и полиморфноядерными лейкоцитами интактных и иммунных экспериментальных животных.
Для реализации цели решались следующие задачи:
-
Исследовать фагоцитарную активность макрофагов и полиморфноя-дерных лейкоцитов экспериментальных животных в отношении чумного микроба разной вирулентности и фенотипического состояния;
-
Изучить влияние иммунизации на активность фагоцитов в отношении возбудителя чумы в L-форме;
-
Изучить активность лизосомальных ферментов макрофагов и поли-морфноядерных лейкоцитов при фагоцитозе чумного микроба разной вирулентности и фенотипического состояния;
-
Изучить активность ферментных систем макрофагов и полиморф-ноядерных лейкоцитов, определяющих бактерицидный потенциал фагоцитов при поглощении возбудителя чумы в бактериальной и L-формах;
-
Изучить интенсивность кислородзависимых процессов у субпопуляций макрофагов, изолированных в градиенте температур, в процессе фагоцитоза чумного микроба;
-
Оценить возможность и продолжительность персистенции антигенов чумного микроба в организме чувствительных к чуме животных.
Впервые проведено комплексное исследование активности макрофагов и полиморфноядерных лейкоцитов в отношении чумного микроба в L-форме на всех основных стадиях фагоцитарного процесса.
В сравнительных опытах в стандартных условиях выявлены неизвестные ранее особенности фагоцитарной активности перитонеальных, альвеолярных макрофагов и полиморфноядерных лейкоцитов интактных и иммунных экспериментальных животных в зависимости от исходного состояния клеток возбудителя чумы.
Выявлено активирующее влияние предварительной иммунизации
экспериментальных животных как на начальные (хемотаксис, адгезия),
так и последующие (активность окислительно-восстановительных и ли
зосомальных ферментов макрофагов и ПЯЛ) стадии фагоцитоза чумно
го микроба. :
Установлено, что чумной микроб в L-форме, независимо от источника его получения (вакцинный или вирулентный штамм), фагоцитируется макрофагами и полиморфноядерными лейкоцитами менее активно, чем микробные клетки исходной бактериальной культуры, при этом он оказывает на фагоцит соответственно меньшее повреждающее действие. В процессе взаимодействия с фагоцитом индуцируется реверсия L-форм в форму, идентичную по культуральным, антигенным и вирулентным свойствам исходной бактериальной культуры.
Показано, что показатели хемотаксиса, содержания катионных белков при контакте макрофагов и полиморфноядерных лейкоцитов с чумным микробом в L-форме ниже, чем с микробом в бактериальной форме. Наоборот, активность ферментов "окислительного взрыва", глгакозо-6-фосфат-дегидрогеназы, НАДФ«Н-оксидазы, лизосомальных ферментов (лизоцима, катепсина, кислой фосфатазы) как макрофагов, так и ПЯЛ в отношении чумного микроба в L-форме выше, чем в бактериальной форме. Выявленные функциональные различия важны для понимания механизмов фагоцитоза и дальнейшей судьбы чумного микроба, в частности его L-формы, в организме животного.
Разработаны и внедрены в практику научных исследований новые экспериментальные приемы с использованием монослоя культуры макрофагов для сравнительной количественной оценки фагоцитоза чумного микроба в разном исходном состоянии и его завершенности, определения цитопатического действия возбудителя чумы на фагоциты, изучения активности ферментов, определяющих бактерицидный потенциал макрофагов при фагоцитозе чумного микроба, оценки способности чумного микроба персистировать в клетках системы мононуклеарных фагоцитов чувствительных к чуме животных.
Выяснены основные закономерности фагоцитарной активности макрофагов и полиморфноядерных лейкоцитов восприимчивых к чуме животных (морских свинок, белых мышей)
Разработанные модели и методы внедрены в практику научной работы Иркутского, Ставропольского и Ростовского-на-Дону противочумных институтов.
Результаты исследований, представленные в диссертации, использованы при составлении двух методических рекомендаций:
-
Методические рекомендации по количественной оценке цитохимических показателей ферментативной активности микро- и макрофагов крови и экссудата методом цитоспектрофотометрии. Иркутск, 1991.
-
Методические рекомендации по обнаружению антигенов чумного микроба в монослое макрофагов с помощью антител, меченных коллоидным золотом. Иркутск, 1993.
Методические рекомендации одобрены ученым советом и утверждены заместителем директора института по научной работе 23 мая 1991 г. и 28 декабря 1993 г. соответственно;
-
Чумной микроб в L-форме независимо от происхождения менее активно, чем клетки в исходной бактериальной, поглощается фагоцитами интактных и иммунных морских свинок, оказывает более слабое повреждающее действие на фагоциты, но более активно стимулирует продукцию форм кислорода, обеспечивающих бактерицидное действие фагоцитов, и повышает активность ряда окислительно-восстановительных ферментов.
-
Снижение содержания в фагоцитирующих полиморфноядерных лейкоцитах катионных белков более выражено при поглощении чумного микроба в L-форме.
-
В макрофагах иммунокомпетентных органов морской свинки осущест-
вляется реверсия чумного микроба из L- в R-форму с восстановлением морфологических, антигенных и вирулентных свойств исходной культуры.
Материалы, изложенные в диссертации, представлены на научных конференциях Иркутского противочумного института, г. Иркутск, 1992-1995 гг.; научной конференции "Современные аспекты природной очаговости, эпидемиологии и профилактики особо опасных инфекционных болезней", г. Ставрополь, 1993 г.; научной конференции, посвященной 60-летию Иркутского противочумного института, г. Иркутск, 1994 г; Международной конференции "Идеи Пастера в борьбе с инфекцией", г. Санкт-Петербург, 1995 г.; научной конференции, посвященной 60-летию противочумного института Кавказа и Закавказья, г. Ставрополь, 1995 г.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ
