Влияние способа введения холерного вибриона и его токсина на формирование и цитокиновую регуляцию местного иммунитета [Электронный ресурс] Омельченко Наталья Дмитриевна

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Омельченко Наталья Дмитриевна. Влияние способа введения холерного вибриона и его токсина на формирование и цитокиновую регуляцию местного иммунитета [Электронный ресурс] : Диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.07

Введение к работе

Актуальность проблемы. Прошло более века после первой попытки вакцинации против холеры в Испании, но до настоящего времени нет достаточно эффективной и безопасной вакцины (Fournier J.M., 1998).. Даже открытие холерного токсина (XT) - основного антигена (Аг) Vibrio cholerae - не обеспечило решения этой проблемы (Finkelstein R.A., 1995), которая продолжает оставаться актуальной, так как ежегодно в ВОЗ приходят сообщения о заболевании этой инфекцией.

Искусственно приобретенный иммунитет в результате специфической профилактики холеры современными препаратами является кратковременным (3-6 месяцев), не обладает противоэпидемической эффективностью и нередко сопровождается вторичным иммунодефицитом (ИД) (Сомова А.Г. с соавт., 1980; Герасимова К.И. с соавт., 1991; Woogen S.D. et al., 1987; Elson CO. et al., 1995). Это подтверждают исследования многих учёных, в том числе ростовской школы—Сомовой А.Г. и саратовской— Герасимовой К.И.

Одной из возможных причин слабой эффективности противохолерных вакцин является неадекватный способ иммунизации. Известно, что наиболее оптимальным способом применения вакцин является их введение через входные ворота инфекции (Манько В.М. с соавт., 2002; Saito Н. et al., 1998; Liang W. et al., 2003; Uren Т.К. et al., 2005). Именно этим объясняется то, что большинство противохолерных препаратов нового поколения вводится перорально(Тау1ог D.N. et al., 2000; Kim В.О. et al., 2001; Hafid J. et al., 2005). Однако и этот способ, хотя и вызывает более адекватный иммунный ответ, по сравнению с парентеральным введением, не является оптимальным, так как может приводить к формированию оральной толерантности (Kato Н. et al, 2001; Lycke N., 2005).

Вместе с тем напряженный и длительно сохраняющийся иммунитет против холеры возможен, так как заболевание холерой приводит обычно к формированию эффективного иммунизационного процесса, завершающегося развитием местного и системного, антитоксического и антибактериального иммунитета, обеспечивающего защиту от повторного заражения в течение 3-5 лет (Levine М.М. et al., 1983; Filkenstein R.A. et al., 1995). Следовательно, возможно и создание такого же поствакцинального иммунитета.

В связи с этим ученые многих стран мира, в том числе и России, занимаются проблемой совершенствования специфической профилактики холеры. Решение этой проблемы требует всестороннего изучения тонких механизмов формирования местного противохолерного иммунитета и его особенностей при разных способах введения препаратов, а также выявления иммуномодулирую-щих эффектов отдельных Аг холерного вибриона.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы — выяснение влияния способа введения холерного вибриона и его токсина на адекватность формирования клеточного и гуморального звеньев местного, противохолерного иммунитета в слизистой оболочке тонкого кишечника _п мышей и особенности

ЮС НАЦИОНАЛЬНАЯ і

_узай

БИБЛИОТЕКА С« О»

его регуляции цитокинами.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи исследования:

Сравнить влияние разных способов иммунизации на формирование местного клеточного противохолерного иммунитета по показателям количественного состава и функциональной активности популяций и субпопуляций лимфоцитов (Лф) пейеровых бляшек (ПБ) тонкого кишечника.
Изучить особенности формирования гуморального местного иммунитета при разных способах иммунизации по параметрам антителообразования, изоти-повому спектру и функциональной активности продуцируемых иммуноглобулинов (Ig).
Изучить динамику изменения продукции важнейших цитокинов иммуно-компетентными клетками (ИКК) ПБ при разных способах иммунизации и оценить регуляторное воздействие этих медиаторов на функциональную активность Т- и В-Лф ПБ и клеток их микроокружения (кишечных макрофагов (Мф) и энтероцитов тонкого кишечника).
Выявить возможные механизмы формирования транзиторного поствакцинального ИД при иммунизации противохолерными препаратами.
Рекомендовать на основании анализа полученных результатов оптимальный для создания эффективного местного иммунитета способ введения Аг V. chol-erae с целью изучения возможности его применения для профилактики холеры.

6 Наметить перспективные пути коррекции нарушений иммунитета, возни
кающих в результате вакцинации против холеры, с целью предотвращения раз
вития транзиторного поствакцинального ИД.

Научная новизна: впервые установлено, что:

подкожная иммунизация, особенно XT, вызывает формирование неадекватного местного иммунного ответа, что обусловлено дисбалансом в системе цитокинов, выражающимся в подавлении продукции Лф слизистой кишечника интерлейкина-2 (ИЛ-2) на фоне усиленного синтеза ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-б;

непарентеральные способы иммунизации Аг холерного вибриона, по сравнению с их парентеральным введением, обеспечивают более адекватный клеточный и гуморальный местный иммунитет;

самая адекватная иммунная реакция с нормальным балансом цитокинов, обеспечивающим оптимальное функционирование ИКК и предотвращающим развитие поствакцинального ИД, наблюдается при интраназальном введении микробных клеток (м.к.) V. cholerae и XT;

пероральное введение, особенно XT, значительно уступает по своей эффективности интраназальной иммунизации и требует для полноценного иммунного ответа многократного применения Аг;

пероральная иммунизация, так же как и подкожная, вызывает дисбаланс в

системе регуляторних цитокинов, но в менее выраженной форме;

интерферон-гамма (ИФ-у) или его индукторы могут быть использованы для иммунокоррекции задержки пусковых механизмов иммунного ответа при подкожной иммунизации благодаря своей способности стимулировать продукцию ИЛ-1 кишечными Мф и ингибировать стимуляцию синтеза/продукции ИЛ-6 эн-тероцитами тонкого кишечника;

интраназальная граунд-иммунизация субиммунизирующими дозами XT обеспечивает благоприятный фон для пероральной вакцинации как убитыми м.к. V.cholerae, так и XT, так как способна потенцировать секреторный гуморальный ответ на пероральное введение Аг холерного вибриона.

Теоретическая ценность и практическая значимость. Получена принципиально новая информация, расширяющая наши представления о механизмах развития противохолерного клеточного и гуморального мукозального иммунитета, его регуляции цитокинами и особенностях, обусловленных разными способами введения м.к. холерного вибриона и XT.

Результаты исследований позволяют рекомендовать как наиболее оптимальный — интраназальный способ введения иммуногенов, обеспечивающий адекватный иммунный ответ и предотвращающий развитие поствакцинального транзиторного ИД благодаря сбалансированной работе цитокинов, регулирующих взаимодействие ИКК.

Выявлены причины неадекватной реакции иммунной системы на подкожную и, в меньшей степени, пероральную иммунизации, связанные с дисбалансом цитокинов: подавление продукции Лф слизистой кишечника ИЛ-2 на фоне усиленной секреции ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-6, снижение стимулированной продукции ИЛ-1 и ИФ-у кишечными Мф и избыточный синтез ИЛ-6 энтероцигами тонкого кишечника.

Намечены подходы к коррекции иммунопатологических реакций, вызывающих формирование поствакцинальных транзиторных ИД при специфической профилактике холеры.

Материалы исследований легли в основу «Методических рекомендаций по оценке препаратов для коррекции иммунного ответа, индуцированного антигенами холерного вибриона, на модели энтероцитов», утвержденных Учёным Советом Ростовского НИПЧИ 10 ноября 2004г., и используются при чтении лекций на курсах специализации врачей при РНИПЧИ. Основные положения, выносимые на защиту: 1. Парентеральная иммунизация м.к. V.cholerae и XT вызывает неадекватные реакции клеточного и гуморального мукозального иммунитета,- сопровождающиеся формированием иммунопатологических реакций, в том числе транзиторного поствакцинального ИД.

2 Неадекватность иммунного ответа при парентеральной иммунизации

обусловлена дисбалансом в системе цитокинов: ингибицией продукции Лф слизистой кишечника ИЛ-2 на фоне усиленной продукции ими ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-6, снижением продукции кишечными Мф ИЛ-1 и снижением/отсутствием антигенстимулированной секреции ими ИФ-у, а также избыточным синтезом ИЛ-6 энтероцитами тонкого кишечника.

Оптимальным способом введения противохолерных препаратов является интраназальная иммунизация, обеспечивающая эффективное взаимодействие ИКК благодаря нормальному балансу цитокинов, предотвращающему формирование иммунопатологических реакций.
Пероральная иммунизация против холеры является более адекватной по сравнению с парентеральной, но уступает по эффективности интраназаль-ному введению Аг. Недостаточная адекватность этого способа нивелируется на фоне интраназальной граунд-иммунизации субиммунизирующими дозами XT.

Апробация работы. Результаты исследования были доложены на научных конференциях молодых ученых РостНИПЧИ (1999-2002 гг.), на VIII Российской научно-практической конференции по проблеме «Холера», Ростов-на-Дону (2003 г.), на проблемных комиссиях «Холера и патогенные для человека вибрионы», Ростов-на-Дону (2000 - 2002,2004,2005 гг.), на научных конференциях «Актуальные аспекты природно-очаговых инфекций», Омск (2001), «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (2003) «Гомеостаз и инфекционный процесс», Кисловодск (2004), 10* European Congress of Clinical Microbiology (Stockholm, 2000); AAAI Joint Meeting (San Francisco, 2000).

Публикации: основные материалы диссертации опубликованы в 14 научных работах, в том числе 2 — в зарубежной печати.

Структура и объём работы: диссертация изложена на 164 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, S глав результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, включающего 142 работы отечественных и 211 - зарубежных авторов. Работа содержит 17 таблиц и иллюстрирована 18 рисунками.