Введение к работе
Актуальность проблемы. Метотрексат, будучи классическим иммунодепрес-сантом, подавляющим практически все звенья иммунной системы (Петров, Манько, 1971; Хаитов, 2006; Trevillian, Nunter, 2006; Pillans, 2006), широко применяется в клинической практике для лечения аутоиммунных и онкологических заболеваний. Одним из главных негативных последствий применения метотрексата являются инфекционные осложнения, возникающие вследствие развивающейся иммунодепрессии. В связи с этим разработка подходов, направленных на предупреждение и (или) ограничение иммунодепрессивного влияния метотрексата (Gerards et al., 2003; Cetiner et al., 2005; van der Heijden et al., 2009) является актуальной задачей, имеющей важное прикладное значение.
Сформировавшиеся к настоящему времени представления об основных группах иммуномодуляторов, механизмах их действия и принципах использования (Петров и др., 1999; 2008; Хаитов, Пинегин, 1996; 2000; Черешнев и др., 2006; 2007) не ослабили интереса к дальнейшему поиску веществ, обладающих иммунокорригирую-щей активностью. Необходимость в подобных исследованиях определяется потребностью улучшения эффективности иммунокоррекции на основе снижения побочных эффектов, повышения специфичности и точной адресной доставки иммунокорректо-ров (Гаврилова, 2006; Кетлинский, Симбирцев, 2008; Черешнев, Гейн, 2009).
Перспективным соединением среди таких веществ представляется милиацин-пентациклический тритерпеноид растительного происхождения, обладающий низкой токсичностью (Олифсон и др., 1991) и широким спектром иммунотропной активности. Показана способность милиацина стимулировать лимфопоэз, проявлять адъювантную активность и оказывать мембранопротекторный эффект (Кириллова, 2004; Фролов и др., 2005; Панфилова, 2007). Вместе с тем вопрос о защитном влиянии милиацина в отношении иммунодепрессивного влияния метотрексата остается открытым.
Актуальность данной работы определяется тем, что до начала ее выполнения не была проведена оценка защитного действия милиацина при меторексат-индуци-рованных нарушениях клеточных популяций центральных и периферических органов системы иммунитета; не был определен его протективный эффект в отношении подавления метотрексатом гуморального и клеточного иммунного ответа, а также сформировавшегося вакцинального иммунитета; не было установлено влияние милиацина на состояние цитокиновой регуляции в условиях действия метотрексата; не было выяснено влияние милиацина на фармакокинетику метотрексата в лимфоидных органах, как фактора, способного обусловить проявление защитного действия тритерпеноида.
Цель настоящего исследования - оценка влияния милиацина на нарушения морфо-функциональных параметров иммунной системы и эффективность их восстановления при вторичном иммунодефиците, индуцированном метотрексатом.
Основные задачи исследования
Изучить влияние милиацина на клеточные популяции центральных (костный мозг, тимус) и периферических органов (селезенка) системы иммунитета у экспериментальных животных на разных сроках после воздействия метотрексата.
Выяснить интенсивность и продолжительность нарушений гуморального и клеточного иммунитета в условиях применения метотрексата и оценить возможность коррекции этих нарушений милиацином.
Исследовать особенности продукции цитокинов после воздействия метотрексата и влияние на эту продукцию милиацина.
Определить протективное влияние милиацина в отношении депрессии мето-трексат-индуцированного поствакцинального иммунитета.
Оценить влияние милиацина на фармакокинетику метотрексата в лимфоид-ных органах (селезенке) животных.
Научная новизна. Впервые определено протективное влияние милиацина в отношении лимфотоксичности метотрексата и его ингибирующего эффекта на функциональную активность иммунной системы. В экспериментах на мышах (СВА х C57B16)F1 установлена способность тритерпеноида ограничивать метотрексат-индуци-рованные нарушения клеточных популяций циркулирующей крови, центральных (тимус, костный мозг) и периферических (селезенка) органов иммунной системы. Показано, что милиацин уменьшает супрессивное влияние метотрексата на формирование гуморального и клеточного иммунного ответа. Установлено защитное влияние тритерпеноида в отношении продукции цитокинов (ИЛ-4, ИЛ-12 и у-ИФН), ингибируе-мой метотрексатом. Показан позитивный эффект милиацина на процесс восстановления клеточных и функциональных параметров иммунной системы в виде сокращения сроков этого восстановления при стимуляции костномозгового кроветворения и усилении продукции цитокинов (ИЛ-4). Обнаружена способность милиацина повышать устойчивость вакцинального иммунитета при действии на организм иммунодепрес-санта. Впервые показано, что протективное влияние милиацина на иммунную систему в условиях применения метотрексата не связано с нарушением фармакокинетики препарата в лимфоидных органах (селезенке).
Теоретическое и практическое значение работы. Полученные данные расширяют представление о диапазоне протективного влияния милиацина при действии
5 на организм дестабилизирующих факторов. Обнаружение защитного эффекта тритер-пеноида в отношении метотрексат-индуцированных нарушений клеточных популяций в органах иммунной системы и ее функциональной активности раскрывает новые аспекты его биологического действия. Отсутствие влияния милиацина на фармакокине-тику метотрексата в селезенке исключает рассмотрение такого эффекта в качестве возможного механизма в реализации протективного действия тритерпеноида в отношении клеточных популяций данного органа и их участия в формировании иммунного ответа. Результаты работы определяют новые возможности ограничения побочного действия цитостатической терапии и повышения эффективности иммунореабилитации после ее проведения на основе использования милиацина или его аналогов. Установленная в работе защита милиацином вакцинального иммунитета при действии на организм иммунодепрессанта, обусловливает перспективность дальнейшей разработки тритерпеноида как средства для поддержания иммунологической и эпидемиологической эффективности вакцинопрофилактики в условиях экстремальных воздействий.
Результаты диссертационной работы включены в учебный курс для студентов Оренбургской государственной медицинской академии. По материалам работы получены: патент на изобретение РФ № 2337693 «Средство, ограничивающее лимфотокси-ческий эффект метотрексата» и положительное решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2008151816/14 (068110) от 08.02.2010г. «Способ защиты поствакцинального иммунитета к столбнячному анатоксину от депрессии, индуцированной метотрексатом».
Основные положения, выносимые на защиту
Тритерпеноид растительного происхождения милиацин оказывает протек-тивный эффект в отношении лимфотоксического действия метотрексата, что проявляется снижением клеточного опустошения костного мозга, тимуса, селезенки, ослаблением депрессии миелопоэза, лимитированием выраженности лейкоцитопении, лим-фопении и нейтропении.
Милиацин ослабляет индуцированную метотрексатом дисфункцию иммунной системы, уменьшая угнетение гуморального и клеточного (GVH) иммунного ответа, предотвращая депрессию вакцинального иммунитета, а также отменяя (ИЛ-4) и ограничивая (ИЛ-12; у-ИФН) подавление продукции цитокинов.
Милиацин обеспечивает более эффективный процесс восстановления клеточных и функциональных параметров иммунной системы после воздействия метотрексата, сокращая сроки их нормализации и повышая выраженность экспрессии в виде стимуляции нейтрофилопоэза, лимфопоэза и усиления продукции ИЛ-4.
4. Протективное влияние милиацина не связано с нарушением фармакокинети-ки метотрексата в лимфоидных органах (селезенке) животных.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, Оренбург, 2005; IV и V конференциях иммунологов Урала, Уфа, 2005; Оренбург, 2006; Объединенном иммунологическом форуме, Санкт-Петербург, 2008; X Международном конгрессе «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммуно-фармакологии», Казань, 2009; II Международном симпозиуме «Взаимодействие нервной и иммунной систем в норме и патологии», Санкт-Петербург, 2009.
Публикации. Материалы диссертации обобщены в 16 научных работах, в том числе в 5 статьях, опубликованных в рецензируемых журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получены патент на изобретение РФ № 2337693 и положительное решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2008151816/14 (068110) от 08.02.2010г.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 181 странице машинописного текста, содержит введение, обзор литературы, главу «Материалы и методы исследования», 3 главы собственных исследований, обсуждение, выводы и указатель литературы, включающий 142 отечественных и 169 зарубежных источников.
Иллюстрации представлены 10 таблицами и 28 рисунками.
