Введение к работе
Актуальность проблемы.
In vivo фагоцитарный процесс формируется при адгезии нейтро-филов на поверхности тканей. Для обозначения представленного варианта фагоцитоза используют термин "поверхностный" фагоцитоз (Адо А.Д., 1963; Klebanoff S.J., Clark R.A., 1978). Эритроциты являются универсальным объектом для исследования процесса взаимодействия инфекционных агентов с тканями организма (Neter Е., Zalewski N.J., Zak D.A., 1953), поэтому их используют в качестве подложки при изучении "поверхностного" фагоцитоза (Кузнецов В.Ф., 1995; Кузнецов В.Ф., Давидов М.И., Обернебесова Т.П., 1995), а данную модель рассматривают как метод исследования in vitro процесса взаимодействия нейтрофилов и чувствительных к ним тканей с микробными агентами (Кузнецов В.Ф., 1995).
Достаточно полно изучены закономерности регуляции фагоцитарной активности нейтрофилов (ФАН) в условиях нормы и при патологии. В этой связи большое внимание уделяется интерлейкинам, цитокинам, белкам "острой фазы", молекулам адгезии (Маянский А.Н., Маянский Д.Н., 1989; Долгушин И.И. и соавт., 1992), эритроцитам (Nelson R.A., 1953; Кузнецов В.Ф., 1995). Имеются сведения о влиянии антиоксидантов на фагоцитоз (Boxer L.A., 1990; Schmidt Von К. et al., 1991; Droge W. et al., 1992; и др.), что свидетельствует о воздействии продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) на фагоцитарный процесс. Однако не изучены физиологические закономерности фагоцитоза на поверхности аутологичных эритроцитов в системе корреляционных взаимосвязей с продуктами ПОЛ в крови.
Недостаточность фагоцитоза имеет место при многих заболеваниях человека и животных (Klebanoff S.J., Clark R.A., 1978; Йегер Л., 1990; Дзержинская И.И., Хамаганова Е.Г., 1992; Калугина Г.В., Клушан-цева М.С., Шехаб Л.Ф., 1993; и др.). Поэтому иммунодефицитные состояния, характеризующиеся снижением фагоцитоза, являются актуальной проблемой медицины. Однако в литературе мало представлены сведения об универсальных патогенетических путях этой патологии. В этой связи привлекает внимание такой универсальный механизм повреждения как процесс перекисного окисления липидов, но его значение как фактора патогенеза недостаточности "поверхностного" фагоцитоза не изучено.
Вышесказанное определило актуальность цели и задач настоящего исследования.
Цель исследования. Изучить закономерности фагоцитарного процесса на поверхности аутологичных эритроцитов в условиях влияния продуктов ПОЛ в норме, а также при экспериментальной патологии.
Задачи исследования.
-
На модели фагоцитоза in vitro, в котором воспроизводится процесс инфицирования в тканях, изучить корреляционные связи фагоцитарных показателей и уровней продуктов ПОЛ в зависимости от пола обследованных, вида объектов фагоцитоза и величины поглотительной активности нейтрофилов.
-
Разработать экспериментальную модель недостаточности фагоцитоза in vivo, формирующегося на поверхности аутологичных эритроцитов, при активации процессов ПОЛ.
-
Изучить функциональный популяционный состав нейтрофи-лов и их бактерицидную активность при экспериментальной недостаточности "поверхностного" фагоцитоза.
4. Изучить активность сурфактанта, отражающего состояние
легочной ткани, при воспалительных процессах в легких, являющихся
следствием недостаточности фагоцитарного процесса.
Научная новизна.
Впервые изучен фагоцитоз на поверхности седиментированных клеток крови (динамика и популяционный состав фагоцитирующих нейтрофилов) в зависимости количества продуктов ПОЛ в цельной крови у мужчин и женщин, уровня поглотительной активности нейтрофилов, при применении объектов фагоцитоза различной антигенной специфичности.
В оригинальной экспериментальной модели недостаточности фагоцитоза (снижение поглотительной и бактерицидной активности нейтрофилов) у свиней впервые изучены изменения популяционного состава нейтрофилов, участвующих в фагоцитарном процессе на поверхности седиментированных эритроцитов, проявляющиеся в количественном сужении в 2 раза размеров популяций микрофагов, которые реально принимают участие в фагоцитозе, то есть малоактивных и высокоактивных нейтрофилов. Удельная поглотительная активность нейтрофилов с высоким поглотительным потенциалом не изменялась. Введение в корм антиоксидантов отменяло представленные сдвиги и снижало заболеваемость пневмониями с 75 до 3 %, т.е в 25 раз.
При экспериментальной недостаточности "поверхностного" фагоцитоза у свиней впервые установлено снижение активности сурфактанта под влиянием ПОЛ, что может являться фактором патогенеза пневмоний, характерных для этого иммунодефицитного состояния.
Практическая ценность.
Приведенные в работе материалы, описывающие соотношение фагоцитарных показателей и уровней продуктов перекисного окисления липидов в крови у людей разного пола, позволяют более корректно осуществлять отбор здоровых людей в контрольных исследованиях.
Представления о взаимоотношениях фагоцитоза и интенсивности ПОЛ в норме и при экспериментальной патологии позволяют уточнить механизмы формирования недостаточности фагоцитарного процесса, являющегося универсальным фактором патогенеза при заболеваниях человека и животных. Эти материалы необходимо учитывать при осуществлении иммунокоррекции.
При осуществлении профилактики недостаточности фагоцитарного процесса у свиней совхоза "Заречье" оценен предотвращенный экономический ущерб.
Результаты работы можно использовать в учебном процессе, в научно-исследовательских учреждениях иммунологического, терапевтического и ветеринарного профиля.
Положения, выносимые на защиту.
-
У мужчин и женщин, имеющих различные уровни продуктов ПОЛ в крови, наблюдаются различия уровней "поверхностного" фагоцитоза в отношении шигелл Зонне. Это проявляется в более высоких показателях ФАН у женщин. При использовании объектов фагоцитоза (ОФ) шигелл Флексиера различий среди фагоцитирующих популяций нейтрофилов у мужчин и женщин не наблюдается. Фагоцитоз кишечных иерсиний характеризуется более высоким содержанием нефагоцитирующих нейтрофилов у лиц мужского пола.
-
У мужчин и женщин наблюдается различный - в зависимости от интенсивности захвата ОФ - характер влияния продуктов ПОЛ на фагоцитоз. У мужчин отмечается универсальная позитивная корреляция уровней продуктов ПОЛ и фагоцитарных показателей. У женщин продукты ПОЛ позитивно коррелируют со слабо выраженным фагоцитозом и негативно - с "интенсивным. "
3. Динамика фагоцитарного процесса при использовании
различных ОФ отличается у мужчин и женщин. Нейтрофилы женщин уже к 10 минуте фагоцитоза шигелл Зонне достигают максимума поглотительной активности, в то время как у мужчин ФАН продолжает нарастать до 20 минуты. При применении шигелл Флекснера и кишечных иерсиний рост фагоцитоза у мужчин идет за счет увеличения удельной поглотительной активности высокоактивных нейтрофилов, а у женщин также "и- за счет расширения количественных рамок фагоцитирующих популяций нейтрофилов.
-
При экспериментальной недостаточности фагоцитоза у свиней, характеризующейся снижением поглотительной и бактерицидной активности нейтрофилов, количественные рамки фагоцитирующих популяций нейтрофилов сужаются в 2 раза, но при этом удельная поглотительная активность высокоактивных нейтрофилов не изменяется. Введение антиоксидантов отменяет данные сдвиги.
-
При патологической активации ПОЛ in vivo снижается активность сурфактанта, что является фактором патогенеза пневмонии.
Апробация работы.
Основные положения диссертации доложены на заседаниях кафедры патологической физиологии Кировского государственного медицинского института, на проблемной комиссии № 1 "Морфология и морфогенез, нормальная и патологическая физиология" Кировского государственного медицинского института, на заседании Кировского городского общества физиологов при РАН. Результаты работы доложены и опубликованы на итоговых конференциях Кировского НИИ гематологии и переливания крови, Кировского Государственного педагогического университета, 1-й научной конференции "Актуальные вопросы медицины труда и промышленной экологии", научной конференции, посвященной 50-летию Победы в Великой Отечественной войне "Достижения медбиофизики и клинической биохимии - в практику здравоохранения".
Основные положения работы освещены в 8 научных публикациях.
Внедрение работы.
Полученные результаты использованы в учебном процессе ряда кафедр (медбиофизики, микробиологии) Кировского государственного медицинского института; в работе Регионального центра по лечению гемофилии при Кировском НИИ гематологии и переливания крови; в исследованиях Кировского НИИ охотоведения и звероводства им,
проф. Житкова; в ветеринарной работе свиноводческого хозяйства "Заречье".
Объем работы.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных экспериментальных исследований, изложенных в 2 главах, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 138 страницах и включает 16 таблиц и 12 рисунков. Библиографический указатель имеет ссылки на работы отечественных (75) и иностранных (56) авторов.
Настоящая работа является составной частью комплексного изучения фагоцитарной активности нейтрофилов на поверхности аутоло-гичных клеток крови в норме и в условиях патологии (научный руководитель - Д.М.Н. Кузнецов В.Ф.), осуществляемого на кафедре патологической физиологии (зав. - д.м.н. Кузнецов В.Ф.) Кировского государственного медицинского института (ректор - заслуженный деятель науки РФ, Лауреат Государственной премии, профессор Журавлев В.А.).
