Введение к работе
Актуальность проблемы:
В.последние годы накапливаются сведения о ключевой роли иммунной системы в развитии многих патологических процессов. Например, установлено, что основными причинами хронизации неспецифических заболеваний легких, частых рецидивов и резистентности к терапии являются нарушения в системе иммунореактивносги с формированием вторичного иммунодефицита (Ширинский В. С, Сенникова Ю. А., 1994; Петров Р. В. с соавт., 1995; Чуча-лин А. Г., 1995).
В отличие от первичных, вторичные иммунодефицитные состояния (ИДС) не связаны непосредственно с генетическими нарушениями, а развиваются под влиянием многочисленных поражающих факторов, действующих на первоначально неизмененную иммунную систему (Фримель X., Брок И., 1986; Петров Р. В., 1987; Ройт А., 1991; Борисов Л. Б. с соавт., 1994); причиной их развития могут служить инфекционные заболевания, нарушения питания, лекарственные средства, злокачественные опухоли (Хейуорд А. Р., 1982; Фримель X., Брок И., 1994). Вторичный иммунодефицит представляет собой кли-нико-иммунологический синдром, возникающий вследствие количественных и функциональных нарушений различных звеньев иммунитета, и его диагноз включает в себя как клинические, так и иммунологические показатели (Земсков В. М. с соавт., 1986; Лебедев К. А., Понякина И. Д., 1990; Ширин-, ский В. С, 1991). Вариабельность параметров иммунитета не всегда позволяет охарактеризовать причины иммунологической недостаточности даже при наличии клинически выраженного ИДС (Петров Р. В., Лебедев К. А.,. 1984; Ковальчук Л. В., Чередеев А. Н., 1990; Маянский А. Н.,1992; Покровский В. И., 1992; Петров Р. В., 1995; Савченко А. А., 1996; Westermann J., Pabst R., 1990).
Одним из направлений в изучения вторичных ИДС является исследование механизмов их развития на уровне иммунокомпетентных клеток. Лимфоцит обладает определенным набором белков, нуклеиновых кислот, углеводов,., липидов, ферментов (Бутенко 3. А. с соавт., 1978; Гольдберг Е. Д. с соавт., 1978; Глузман В. Ф. с соавт., 1982). Липиды являются основным, элементом мембраны - составляют липидный бислой; выполняют роль связующего звена между мембранными рецепторами и внутриклеточными , ферментами (Вельтищев Ю. Е. с соавт., 1987; Извекова В. А., 1991; Nishiruka I., 1984; Mertin J., 1988, Tu L. et at., 1995), определяют работу рецепторного аппарата
клеток и уникальную функцию лимфоцитов - "узнавание" чужеродных антигенов (Петров Р. В. с соавт., 1983; Schlossman S. F. et al., 1984; Lanier L, 1985; Nossal G, J., 1987; Hashimoto S. et al., 1991; Liu S.-Q. J. et al., 1995). Многочисленные данные свидетельствуют о тесной связи между мембранными липи-дами и способностью лимфоцитов реагировать на внешний сигнал (Баглаев Т. Н., 1986; Вельтищев Ю. Е. с соавт., 1987; Захарова Л. Б., 1988; Извекова В. А., 1991; Булыгин Г. В., 1992; GoWlyne М., 1981; Wolvetang Е. J. etal., 1994).
Функциональная активность лимфоцитов в значительной степени обусловлена их метаболизмом (Мохова Е. Н., 1987; Робинсон М. В. 1994; Hume D. А. et al., 1978; Lakombe P. et al., 1987; Di Virgilio F. et al., 1990; Cohen M. S., 1994) и полноценное ее проявление происходит только при соответствующем состоянии внутриклеточных реакций (Нарциссов Р. П., 1978; Буланова Е. Г. с соавт., 1994; Труфакин В.А. с соавт.,1995; Albert D. et al.,1990; Buttgereit F. et al.,1991). Особенно высокой информативностью для исследования метаболизма активированных лимфоцитов обладают окислительно-восстановительные ферменты, осуществляющие ключевые реакции клеточного обмена и координирующие сопряженные метаболические пути (Хватова Е. М., 1980; Ива-нищев В. В., Курганов Б. И., 1992; Board М. et al., 1990; Chakrabarti R. S. et al., 1994). Ферментативная активность - чувствительный показатель функционального состояния лимфоцитов и используется в диагностических и прогностических целях (Нарциссов Р. П., 1976; Захарова Л. Б., 1981-1990; Булыгин Г. В., 1981, 1992; Домов В. В., Рогалева Е. Ю., 1985; Савченко А. А., 1989, 1996; Wang D. J. et al., 1991; Kletzien R. F. et al., 1994). Доказано, что в основе некоторых врожденных ИДС лежат генетически обусловленные дефекты внутриклеточных ферментов (Подосинников И. С, Чухловина М. Л., 1986; Петров Р. В., 1987; Потапова Г. И., Храмцова С. Н., 1993).
Однако до настоящего времени не проводилось исследований по выявлению особенностей липидного спектра и активности НАД(Ф)-зависимых дегид-рогеназ раздельно в двух основных популяциях иммунокомпетентных клеток -Т- и В-лймфоцитах у здорового человека и закономерностей их изменений при иммунодефицитных состояниях. Проведение подобных комплексных исследований позволит раскрыть некоторые механизмы функционирования этих клеток, охарактеризовать метаболические изменения при нарушении иммуно-реактивности и стать основой для разработки патогенетически более обоснованных путей иммунокоррекции.
Цель исследования:
На основе изучения липидного спектра клеток и активности внутриклеточных дегидрогеназ определить особенности липидного обмена и интенсивности основных метаболических циклов Т- и В-лимфоцитов доноров и закономерности их изменений при вторичных иммунодефицитных состояниях различной степени тяжести. Задачи:
-
Исследовать метаболизм липидов Т- и В-лимфоцитов доноров.
-
Оценить особенности внутриклеточного метаболизма Т- и В-лимфоцитов по активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ.
-
Исследовать лип'идный спектр и активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ Т- и В-лимфоцитов в зависимости от пола, возраста и группы крови доноров.
-
Изучить закономерности изменений метаболизма липидов в Т- и В-лимфоцитах при вторичных ИДС различной степени тяжести.
-
Определить особенности активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в Т-и В-лимфоцитах при вторичных ИДС различной степени тяжести.
Научная новизна:
Впервые доказано, что Т- и В-лимфоциты различаются по липидному спектру: в составе липидов Т-лимфоцитов преобладают фракции зфиров холестерина {37,51 + 1,86 и 27,13 + 1,69 соответственно; Р < 0,001) и фосфати-дилэтаноламина (30,69+ 1,59 и 25,76+ 1,78 соответственно; Р < 0,05), в В-лимфоцитах большим объемом представлена доля фосфолипидов (32,26 + 1,86 и 25,27 ± 1,22 соответственно; Р < 0,01).
Впервые установлены различия между Т- и В-лимфоцитами по интенсивности реакций внутриклеточного метаболизма: в Т-клетках выше активность фермента глицерол-3-фосфатдегидрогеназы (0,63 + 0,07 и 0,39 ± 0,08 соответственно; Р < 0,05).
Впервые определены закономерности изменения липидного метаболизма и активности внутриклеточных дегидрогеназ в Т- и В-лимфоцитах при вторичных ИДС 1-2 степени тяжести в группе больных, часто и длительно болеющих острыми респираторными заболеваниями (ЧДБ ОРЗ). При данных патологических процессах в Т- и В-лимфоцитах содержится больше фосфолипидов, холестерина, фосфатидилэтаноламина и меньше сфингомиелина и эфиров холестерина, снижен показатель соотношения сфингомиелина к фос-
фатидилхолину, выше величина окисляемости липидов. Особенностью Т-лимфоцитов является снижение доли триацилглицеридов. Отличие В-лимфоцитов состоит в снижении содержания суммарной фракции фосфати-дилинозитола и фосфатидилсерина и увеличении показателя соотношения свободных жирных кислот к триацилглицеридам. И в Т- и в В-лимфоцитах повышена активность ферментов пентозофосфатного цикла, гликолиза, цикла Кребса, аминокислотного обмена.
Впервые выявлены закономерности изменений липидного спектра и активности внутриклеточных дегидрогеназ в группе больных с ИДС 3-й степени тяжести (гнойная хирургическая инфекция). Доказано, что при этом в Т-и В-лимфоцитах увеличено содержание фосфолипидов, холестерина, лизофосфо-липидов снижено содержание эфиров холестерина,. В Т-лимфоцитах, кроме этого, снижена доля триацилглицеридов и сфингомиелина при значительном увеличении лизлфосфолипидов. В В-лимфоцитах значительно снижен показатель соотношения сфингомиелина к фосфатидилхолину. Активность всех исследованных дегидрогеназ у больных с ИДС повышена по сравнению со здоровыми людьми в Т-лимфоцитах, и большинства (кроме глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и малатдегидрогеназы) - в В-лимфоцитах.
Практическая ценность:
> Полученные данные о закономерностях и механизмах изменений липидно-го обмена и активности внутриклеточных дегидрогеназ при иммунодефицит-ных состояниях различной степени тяжести, свидетельствующие о дифференцированных нарушениях функционирования иммунной системы, являются основой для разработки патогенетически обоснованных профилактических мероприятий и путей направленной иммунокоррекции.
Положения, выносимые на защиту:
1. 'Т- и В-лимфоциты доноров различаются по показателям липидного спек-
тра клеток и по активности в них окислительно-восстановительных ферментов.
2. При иммунодефицитных в Т- и В-лимфоцитах определяются изменения
липидного спектра мембран, отражающие их дестабилизацию. При ИДС
1-2 степени тяжести это выражается в увеличении в Т- и в В-лимфоцитах
фракций фосфолипидов, холестерина, фосфатидилэтаноламина, величины
окисляемости липидов при снижении содержания эфиров холестерина,
сфингомиелина и показателя соотношения сфингомиелина к фосфатидил
холину. Особенностями Т- и В-лимфоцитов при этой патологии являются:
снижение в Т-лимфоцитах доли триацилглицеридов, повышение в В-лимфоцитах показателя соотношения свободных жирных кислот к триацил-глицеридам, отражающего интенсификацию процессов липолиза. При им-мунодефицитных состояниях 3-й степени тяжести в Т-лимфоцитах значительно увеличено содержание лизофосфолипидов, что отражает усиление деструктивных процессов при данной патологии. Повышена доля фосфо-липидов, холестерина, снижено содержание триацилглицеридов и сфинго-миелина. В В-лимфоцитах изменения менее выражены и заключаются в большем содержании фосфолипидов и холестерина при уменьшении показателя соотношения сфингомиелина к фосфатидилхолину. 3. Уровни активности метаболических ферментов Т- и В-лимфоцитов позволяют объективно оценить их функциональное состояние. При иммунодефицитом состоянии в Т- и В-лимфоцитах наблюдается повышение активности ферментов цикла Кребса, гликолиза, пентозофосфатного пути, аминокислотного обмена. При ИДС 3-й степени тяжести активность всех исследованных дегидрогеназ у больных повышена по сравнению со здоровыми людьми в Т-лимфоцитах, и большинства (кроме Г6ФДГ и МДГ) - в В-лимфоцитах.
Апробация материалов диссертации:
Результаты диссертации обсуждены на II съезде физиологов, Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск,1993); Региональной конференции молодых ученых "Клинические и экспериментальные исследования молодых ученых Сибирского отделения РАМН (Новосибирск, 1996); Конференции, посвященной 20-летию Института медицинских проблем Севера СО РАМН (Красноярск, 1996); Международной конференции "Гомеостаз и 'инфекционный процесс" (Саратов, 1996); ежегодной Научной конференции Института медицинских проблем Севера СО РАМН (Красноярск, 1995, 1997); международном Симпозиуме "Гомеостаз и окружающая среда" (Красноярск, 1997).
Публикации:
По теме диссертации опубликовано 5 работ. Подана заявка на изобрете
ние (1997). ~
Структура диссертации:
Диссертация изложена на /(j^страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы "Материалы и методы исследования", 3-х глав, содержащих результаты собственных исследований и их обсу-
ждение; заключения, выводов и списка литературы, включающего /о> отечественных и 2Ь иностранных источников.
Работа иллюстрирована у рисунками и Щ таблицами.
