Введение к работе
Актуальность темы. Во второй половине XX столетия несколько раз происходило изменение видового состава микрофлоры, вызывающей гнойно-воспалительные заболевания (Белобородов В.Б., 2001). В 1940-50-х гг. из гнойных очагов выделяли преимущественно грамположительные кокки и кишечную палочку, с 1980-90-х гг. ведущее значение приобрели условно-патогенные грамотрицательные бактерии и неспоровые анаэробы (Гайдаш И.С. и др., 2000; Martin С, 1997; Sugawara S. et al, 2000). Эти этиологические агенты, выделенные из очагов, как правило, ассоциируют с аэробными и анаэробными спороносными бактериями.
В формировании защитных, компенсаторных и адаптационных реакций организма существенная роль принадлежит системе мононуклеарных фагоцитов (Хаитов Р.М. и Пинегин Б.В., 1995; Мазуров Д.В. и др., 2001). В связи с этим понятен закономерный интерес исследователей к изучению фагоцитарной активности моноцитов периферической крови при различных патологических процессах бактериальной этиологии (Aderem А., 1999). На первых порах иммунные нарушения создают благоприятные условия для адаптации и размножения бактерий, в дальнейшем же способствуют распространению очагов поражения и хроническому течению процесса (Хаитов Р.М и др., 1998; Карпова М.Р., 1999; Белобородова Н.В. и Бачинская Е.Н., 2000). В фагоцитозе участвуют, в основном, 2 группы клеток: гранулоциты и моноциты (макрофаги). Роль макрофагов состоит в распознавании, фагоцитозе, процес-синге и длительной презентации детерминант этиологических агентов инфекционных заболеваний (Ярилин А.А., 1998). Одновременно с антигенной презентацией происходит синтез цитокинов, в частности, интерлейкина-1 (ИЛ-1). Цитокины в высоких концентрациях при выходе в кровь обеспечивают сигнальные функции, связанные с формированием генерализованной воспалительной реакции (Cuzzola М. et al., 2000).
Экологические катастрофы последних лет привели к существенному снижению резистентности организма людей, что, естественно, повлекло за собой изменение сформированных микробиоценозов различных полостей организма человека, в том числе и ротовой полости (Киселева АФ. и др., 1994; Бирюкова СВ., 1999). На фоне этих процессов генетически детерминированные свойства патогенности и вирулентности бактерий получили своё феноти-пическое развитие в направлении их усиления. Вирулентные микроорганизмы в ходе своего эволюционного развития выработали специальную систему приспособлений, направленную на угнетение фагоцитарной активности организма. Одним из этих факторов является липополисахарид (ЛПС) - структурный компонент клеточной стенки грамотрицательных бактерий (Борисова Е.В., 1999). ЛПС выполняет две птггттг v .футвдпг ппрглгтит антигенную
{ гас НАЦИОНАЛЬНАЯ і
I БИБЛИОТЕКА I ]
специфичность и является главным фактором патогенности - это компонент эндотоксина (Васильев Н.В. и др., 1984). Он вызывает иммунные реакции, в том числе поликлональную активацию иммунной системы, способность стимулировать или угнетать ответ на антигены, индуцировать поликлональную иммунную толерантность и т.п. (Платонов А.Е. и др., 1999). ЛТТС способствует выделению моноцитами цитостатического фактора белковой природы -фактора некроза опухоли (ФНО). Рецепторы к ЛПС есть на плазматических мембранах макрофагов, моноцитов, нейтрофилов и эндотелиоцитов. Эффекты ЛПС характеризуются дозозависимостью: небольшие дозы стимулируют интенсивность фагоцитоза по отношению к разным бактериям, большие - снижают фагоцитарную активность и действуют цитотоксически (Анненков А.Е. и др., 1987). ЛПС запускает продукцию ИЛ-1 р, -6, -8, -10, ФНО-а, интерферона, простагландинов, лейкотриенов, фактора активации тромбоцитов и др. (Couturier C.et al., 1992; Baqui A.A. et al., 2000). Доказано, что цитокины, как основные провоспалительные медиаторы, индуцируются в макроорганизме грамотрицательными и грамположительными бактериями, и предопределяют "большую" воспалительную природу бактериальных инфекций. Несмотря на тождественность структуры, ЛПС различных видов бактерий отличаются по химическому составу и биологическим свойствам. Растворимый ЛПС обли-гатно патогенных бактерий, не угнетающий гиперчувствительность замедленного типа самостоятельно, возможно, может наделять иммуносупрессив-ными свойствами живые бактерии (Борисов В.А. и Фролов А.Ф., 1990).
Антигенная стимуляция иммунокомпетентных клеток, осуществленная при дефиците факторов, обеспечивающих пролиферацию, может привести к запрограммированной гибели активированной иммунокомпетентной клетки, одним из механизмов которой является апоптоз (Самохин А.В. и др., 1997; Маянский Н.А., 2001). Апоптоз - это физиологическая, активная, программированная гибель клеток, информация о которой закодирована в клеточном геноме и поддаётся регуляции. Нарушение процесса программированной клеточной гибели в сторону усиления или ослабления играет существенную роль в патогенезе иммунопатологических процессов у человека, в том числе вторичных иммунодефицитов, аутоиммунных и онкологических заболеваний, хронических воспалительных процессов, вирусных и других инфекций. В культурах клеток апоптоз способны усиливать или ослаблять микробы и их структурные компоненты (Казимирко Н.К. и др., 2000; Талаев В.Ю. и др., 2001).
В доступной литературе нами не были найдены данные о комплексном изучении дозозависимого и видоспецифического влияния структурного компонента условно-патогенных грамотрицательных бактерий - ЛПС - на секреторную активность его главных мишеней - моноцитов (продукция ИЛ-1(3, -6,
ФНОчх) и Т-хелперов первого типа (продукция ИЛ-2); фагоцитарную активность моноцитов; влиянии ЛПС на апоптоз моноцитов и лимфоцитов.
Цель исследования: Изучить влияние липополисахаридов грамотри-цательных бактерий - этиологических агентов хронического пародонтита - на функциональную активность моноцитов и лимфоцитов крови человека.
Для достижения цели поставлены такие отдельные задачи:
-
Исследовать in vitro продукцию моноцитами крови человека интерлейки-нов-1 р, -6 и фактора некроза опухоли-а под влиянием липополисахаридов грамотрицательных бактерий.
-
Изучить секрецию интерлейкина-2 Т-хелперами первого типа под влиянием липополисахаридов грамотрицательньк бактерий.
-
Определить фагоцитарную активность моноцитов крови человека под влиянием липополисахаридов грамотрицательных бактерий.
-
Изучить влияние липополисахаридов грамотрицательньгх бактерий на апоптоз моноцитов и лимфоцитов крови человека.
Научная новизна исследования. Впервые установлено дозозависимое и видоспецифическое влияние липополисахаридов условно-патогенных грамотрицательных бактерий на цитокинпродуцирующую способность моноцитов и лимфоцитов крови человека, на фагоцитарную активность и апоптоз моноцитов, апоптоз Т- и В-лимфоцитов. Показано, что по мере увеличения действующей на моноциты и лимфоциты концентрации липополисахаридов грамотрицательных бактерий происходит прогрессивное увеличение продукции интерлейкинов-1р, -2, -6, фактора некроза опухоли-а; усиление апоптоза моноцитов, Т- и В-лимфоцитов, угнетение фагоцитоза моноцитов. Более значительно влияли на функциональную активность моноцитов и лимфоцитов крови человека in vitro липополисахариды факультативно анаэробных бактерий - Escherichia fergusonii, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus influenzae, менее значительно - липополисахариды строго анаэробных бактерий - B.fragilis, P. melaninogenicus, Fusobacterium necroforum.
Практическая значимость. Определены теоретические подходы к трактовке патогенеза хронических пародонтитов, вызванных грамотрица-тельными условно-патогенными бактериями, на основе изучения биологической активности их липополисахаридов в отношении моноцитов и некоторых субпопуляций лимфоцитов крови человека. Полученные данные используются в лекционном курсе и при проведении практических занятий на кафедрах патологической физиологии и микробиологии Луганского государственного медицинского университета, что подтверждено соответствующими актами внедрения.
Положения, выносимые на защиту:
-
Липополисахариды грамотрицательных бактерий родов Escherichia Proteus, Pseudomonas, Haemophilus, Bacteroides, Prevotella и Fusobacterium in vitro дозозависимо и специфически стимулируют секреторную функцию моноцитов и Т-хелперов первого типа крови человека, а также фагоцитарную активность моноцитов. Под влиянием липополисахаридов повышается продукция моноцитами интерлейкинов-1р и -6, фактора некроза опухоли-а и продукция интерлейкина-2 Т-хелперами первого типа.
-
Липополисахариды in vitro стимулируют апоптоз моноцитов, Т- и В-лимфоцитов, что проявляется экспрессией на данных клетках маркера апоптоза CD95. Апоптозстимулирующая способность липополисахаридов возрастает по мере увеличения действующей на моноциты и лимфоциты концентрации липополисахаридов и является видоспецифическим признаком.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях Луганских областных обществ патофизиологов и микробиологов в 2003-2004 гг.
Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 4 научных работах.
Объем и структура диссертации. Работа написана на 98 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 15 таблицами и 1 рисунком. Список литературы включает 143 источника отечественных и иностранных авторов.
