Введение к работе
Актуальность темы
Клеточные и гуморальные кооперации представлены при многих патологических процессах: воспалении, опухолевом росте, тромботических состояниях, атеросклерозе, аутоиммунных поражениях, сепсисе и др. Они определяют как типовые, так и специфические проявления болезни, могут иметь положительное значение, а также инициировать или развивать патологический процесс (Кузник Б.И. и др., 1981, 1989; Цыбиков Н.Н., 1984; Пальцев М.А. и др., 2003; Goel M.S. et al., 2002; Jawien J. et al., 2002).
В 2005г. Кузник Б.И. и соавт. высказали предположение, что клеточные и гуморальные факторы представляют собой единую функциональную систему, активация которой может быть представлена при различных физиологических и патологических процессах. В состав этой системы входят эндотелиоциты, все клетки крови, плазменные протеолитические системы фибринообразования, фибринолиза, комплемента, калликреин-кининовая, ренин-ангиотензиновая.
В литературе накоплен обширный материал по нарушениям отдельных элементов (Попов Г.К. и др., 1982, 1991; Гольдберг Е.Д. и др., 1999; Захаров Ю.М. и др., 2002; Ястребов А.П. и др., 1988; Кривохижина Л.В., 1993; Долгушин И.И. и др., 2001), однако малочисленны сведения о связи и взаимодействиях между клетками и гуморальными факторами в крови в рамках единой клеточно-гуморальной системы. Не определены маркеры активации клеточно-гуморальной системы при различных патологиях. Требует доказательства предположение, что активация этой системы как единого целого является проявлением типового патологического процесса.
Представители единой клеточно-гуморальной системы организма могут выступать в качестве мишеней, эффекторов и регуляторов. Взаимосвязь между составными частями системы осуществляется посредством цитокинов, гормонов, аутокоидов и др. соединений (Ярилин А.А., 1997; Фрейдлин И.С. и др., 2001; Симбирцев А.С., 2002; Nijm J. et al., 2005). В качестве регуляторов могут выступать реактанты острой фазы (РОФ), для которых характерна специфическая временная динамика, определяющая активацию или ингибицию отдельных представителей клеточно-гуморальной системы. Вызывает интерес участие РОФ в регуляции процессов взаимодействия клеток в крови, активности плазменных протеолитических систем, клеточно-гуморальной кооперации. К числу РОФ, в том числе, относятся фибриноген, плазминоген, компоненты комплемента. Эндотелиоциты и клетки крови могут синтезировать и фиксировать на своей поверхности РОФ (Назаров П.Г., 2001).
Приоритет в исследовании таких РОФ как альфа-1-кислый гликопротеин (КГП) и церулоплазмин (ЦП) принадлежит ученым Челябинской государственной медицинской академии (Саломатин В.В., 1993; Рассохин А.Г., 1997; Кривохижина Л.В. и др., 2001). Определены некоторые механизмы действия КГП и ЦП относительно отдельных представителей клеточно-гуморальной системы. КГП изменяет функцию тромбоцитов, фагоцитов, иммунореактивность, протеолиз в плазме (Fiedel B. et al., 1983; Cheresh D.A. et al., 1984; Boncela J. et al., 2001). ЦП – известный антиоксидант, изменяет количество и функцию клеток периферической крови, является иммуномодулятором, вмешивается в эндотелий-зависимые процессы (Бердинских Н.К. и др., 1992; Кривохижина Л.В. и др., 2005; Halliwell В. et al., 1982; Cappelli-Bigazzi M. et al., 1997). Локусы для связывания КГП обнаружены на эндотелиоцитах, рецепторы для ЦП – на эритроцитах, лейкоцитах, эндотелиоцитах (Kataoka M. et al., 1984, 1985; Sorrenson J. et al., 1999).
Выяснение механизмов реализации и регуляции кооперативных взаимоотношений клеток и гуморальных систем в крови позволит выяснить их фундаментальную роль в норме и при патологиях и рассматривать РОФ как биорегуляторы в рамках единой клеточно-гуморальной системы организма.
Цель работы
Доказать единство реактивных изменений клеточных и гуморальных факторов в крови как типового патологического процесса и установить роль реактантов острой фазы в его регуляции.
Задачи исследования
-
Изучить изменения клеточного гомеостаза в крови, иммунореактивности, активности плазменных протеолитических систем при острой почечной недостаточности, острой печеночной недостаточности, перитонитах септического и асептического генеза.
-
Исследовать наличие и выраженность окислительного стресса в клетках и жидких средах организма при острой почечной недостаточности, острой печеночной недостаточности, перитонитах септического и асептического генеза.
-
Установить общие и специфические особенности развития эндогенной интоксикации при воздействии повреждающих факторов различного генеза.
-
Изучить наличие и характер взаимосвязи изменений активности клеток крови и плазменных протеолитических систем при острых повреждениях различного генеза.
-
Определить маркеры активации компонентов единой клеточно-гуморальной системы организма.
-
Установить ведущие факторы активации единой клеточно-гуморальной системы организма, определяющие патогенез острой почечной недостаточности, острой печеночной недостаточности, асептического перитонита, септического перитонита.
-
Установить роль альфа-1-кислого гликопротеина в регуляции единой клеточно-гуморальной системы организма.
-
Установить роль церулоплазмина в регуляции единой клеточно-гуморальной системы организма.
Научная новизна исследования
Впервые экспериментально доказано, что эндотелиоциты, фагоциты, тромбоциты, эритроциты, иммунореактивность, активность систем протеолиза в плазме составляют единую клеточно-гуморальную систему организма. Активация единой клеточно-гуморальной системы организма является одним из механизмов формирования эндогенной интоксикации, представленной веществами низкой и средней молекулярной массы, продуктами перекисного окисления липидов (ПОЛ), показателями хемилюминесценции в плазме, гомогенатах печени, гомогенатах почек. Активация единой клеточно-гуморальной системы организма – типовой патологический процесс, протекающий по общим механизмам при острых повреждениях различного генеза. Впервые с использованием методов многомерного статистического анализа выявлены ведущие факторы активации единой клеточно-гуморальной системы организма в зависимости от патологии; маркерами выступают изменения систем плазменного протеолиза – при острой почечной недостаточности (ОПН) и септическом перитоните (СП), изменения иммунореактивности – при острой печеночной недостаточности (ОПечН) и СП, изменения эритроцитов – при ОПечН и асептическом перитоните (АсП), показатели эндогенной интоксикации – при ОПечН и АсП. Впервые доказано, что РОФ являются самостоятельными участниками единой клеточно-гуморальной системы организма; повышение концентрации КГП в интактном организме активирует функцию фагоцитов, тромбоцитов, эндотелиоцитов; повышение концентрации ЦП – стабилизирует единую клеточно-гуморальную систему организма. КГП и ЦП обладают иммуностимулирующими, антипротеолитическими, антиоксидантными и мембранопротекторными свойствами. Впервые продемонстрировано, что КГП и ЦП изменяют продукцию интерлейкинов (ИЛ) мононуклеарами периферической крови. КГП и ЦП синтез ИЛ-2, ИЛ-4 повышают, ИЛ-3 – снижают; продукцию ИЛ-1 КГП повышает, ЦП – снижает. Установлено регуляторное влияние КГП и ЦП при патологиях на компоненты единой клеточно-гуморальной системы организма, показана способность КГП и ЦП проявлять дезинтоксикационные свойства, что приводит к повышению выживаемости животных. Впервые выявлена специфичность эффектов КГП на состояние эритроцитов и иммунореактивности, эффектов ЦП – на активность плазменных протеолитических систем.
Теоретическая и практическая значимость исследования
Работа имеет фундаментальный характер. На основании комплексного исследования функциональной активности клеток крови, эндотелиоцитов, плазменных протеолитических систем, состояния эндогенной интоксикации, процессов свободно-радикального окисления вскрыты фундаментальные закономерности активации единой клеточно-гуморальной системы организма. С использованием методов математического анализа выбраны маркеры активации единой клеточно-гуморальной системы организма при острых повреждениях различного генеза. Результаты проведенного исследования существенно дополнили и расширили имеющиеся представления о роли клеточных и гуморальных факторов в патогенезе острых повреждений различного генеза. Полученные результаты установили регуляторный характер влияния КГП и ЦП на активность всех элементов единой клеточно-гуморальной системы организма. Эффекты КГП и ЦП при острых повреждениях различного генеза направлены на нормализацию активности единой клеточно-гуморальной системы организма и приводят к повышению выживаемости животных.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Клетки крови, эндотелиоциты, иммунореактивность, плазменные протеолитические системы составляют единую клеточно-гуморальную систему организма.
-
Активация единой клеточно-гуморальной системы организма – типовой патологический процесс, протекающий по общим механизмам независимо от этиологии повреждающего фактора.
-
Маркерами активации единой клеточно-гуморальной системы организма выступают изменения активности систем плазменного протеолиза – при ОПН и СП; изменения иммунореактивности – при ОПечН и СП; изменения эритроцитов – при ОПечН и АсП; показатели интоксикации – при ОПечН и АсП.
-
КГП и ЦП являются самостоятельными участниками единой клеточно-гуморальной системы организма. В условиях интактного организма КГП выступает в роли активатора, ЦП – стабилизатора эффекторных компонентов системы; КГП и ЦП проявляют мембранопротекторные, антипротеолитические, антиоксидантные свойства.
-
КГП и ЦП при острых повреждениях различного генеза являются регуляторами активности единой клеточно-гуморальной системы организма.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 42 научных работы, из них 25 журнальных статей, в том числе 12 – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для докторских диссертаций.
Апробация работы
Основные положения диссертации представлены на I-ой и II-ой Всероссийских конференциях с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 2004, 2006); научно-практической конференции молодых ученых с международным участием «Современные направления теоретической и практической медицины» (Воронеж, 2005); 70-й юбилейной итоговой научной конференции с международным участием «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2005); III и V итоговых научно-практических конференциях молодых ученых ЧелГМА (Челябинск, 2005, 2007); международной конференции «Гемореология в макро- и микроциркуляции» (Ярославль, 2005); I съезде физиологов СНГ (Сочи, 2005); VI и VII Международных научно-практических конференциях «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2005, 2006); конференции «Актуальные проблемы медицинской науки, технологий и профессионального образования» (Челябинск, 2005); международном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2005); I Всероссийской молодежной медицинской конференции «Экстремальные и терминальные состояния» (Омск, 2006); XXXII и XXXIV ежегодных конгрессах Европейского общества искусственных органов (XXXII Annual ESAO Congress, Bologna, Italy, 2005; XXXIV Congress of ESAO, Krems, Austria, 2007).
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в преподавание патофизиологии, иммунологии, биохимии в разделах «Патофизиология воспаления, ответ острой фазы», «Патофизиология системы крови», «Вспомогательные клетки иммунной системы», «Регуляция иммунитета», «Обмен белков», «Свободно-радикальное окисление» в ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава», ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия Росздрава». Методы исследования эритроцитов внедрены в научную работу кафедры патофизиологии ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава» и в практику отделения диализа ГМЛПУЗ «Челябинская областная клиническая больница».
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 427 страницах, содержит 220 таблиц и 104 рисунка; состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав результатов собственных исследований и их обсуждения, главы заключения, выводов и списка литературы. Список литературы включает 905 источников (260 отечественных и 645 зарубежных).
