Введение к работе
Актуальность проблемы.
Успехи научно-технического прогресса способствовали освоению околоземного космического пространства. Человек стал подвергаться воздействию экстремальных условий окружающей среды: измененного барометрического давления, повышенного радиационного фона, гипоксии, температуры и других. Проблемы обеспечения оптимальной жизнедеятельности людей в этих условиях, а также поддержание у них высокой работоспособности, стимулировали проведение многосторонних исследований функционального состояния организма человека. Особенно важное значение эти исследования приобретают в условиях реального космического полета (КП) [Покровский В.И.,2004].
Проблема радиации решается в ходе модельных экспериментов на животных. Ранее использовались мыши, крысы, собаки. Начиная с 1948 г. для решения задач космической физиологии использовались обезьяны - как «лабораторный двойник» человека [Лапин Б.А., Джикидзе Э.К., Фридман, 1987; Баркая B.C., Тесленко В.М., Бокк М.И., 1997; Ильин А.Е., 2000]. Хорошо изучено влияние ионизирующего излучения (ИИ) на нервную, мочеполовую, мышечную, кроветворную, эндокринную и другие системы приматов. И вместе с тем, совокупных сведений о влиянии ИИ на иммунную систему нет [Манина А.А., 1961; Гордеев Ю.В., Бритван И.И., 1987; Федоров Б.А., Хоравиди Е.М., 1987; Козловская И.Б., Лапин Б.А., Ильин Е.А. и др., 2004].
Оценка радиационной опасности в Космосе представляет собой многоплановую задачу. Трудности ее решения определяются не только специфическими условиями космического пространства, но и материально-техническими возможностями. Сложный состав космического излучения, широкий энергетический спектр входящих в него частиц, возможная модифицирующая роль других факторов КП (невесомости, перегрузки и др.) затрудняют адекватную оценку радиационной опасности космического излучения [ФедоренкоБ.С.,1991].
Учитывая источники излучения во время межпланетных экспедиций для здоровья космонавтов будут представлять опасность как «малые», так и высокие дозы радиации [Дудкин В.Е., Ковалев Е.Е., Кузнецов В.Г., Смиренный Л.Н., 1967].
В настоящее время достаточно хорошо изучены в клинике и эксперименте эффекты воздействия высоких доз ИИ, проявляющиеся в виде острой или хронической лучевой болезни, либо в виде местных лучевых реакций. Вместе с тем, значительную актуальность представляет проблема оценки эффектов длительного воздействия ИИ в диапазоне «малых» доз, поскольку существует множество неопределенностей относительно направленности и выраженности ме дико-биологических последствий
подобного воздействия. На данном этапе все эффекты «малых» доз рассматриваются как стохастические, которые могут реализовываться либо в виде онкологических заболеваний, либо в виде генетических нарушений. Однако это далеко не все эффекты, которые можно наблюдать у лиц, подвергающихся воздействию «малых» доз ИИ. К их числу можно отнести описываемый рядом авторов эффект раннего старения, различные метаболические нарушения, заболевания дыхательной системы и т.д. [Лютых В.П., Долгих А.П., 1998; СтавицкийР.В., ГуслистыйВ.П., Ковальчук И.В. и др., 1999; Ставицкий Р.В., Лебедев Л.А., Мехеечев А.В. и др., 2003; Карпов А.Б., Тахауов P.M., Удут В.В., Семенова Ю.В., Шерстобоев Е.Ю. и др., 2005; Pearce L.L., Epperly M.W., Greenberger J.S. et al., 2001].
В связи с этим особую актуальность представляют исследования по выявлению нарушений со стороны иммунной системы на доклиническом этапе, определяющие закономерности формирования иммуно-патологических процессов и основных заболеваний у персонала, подвергающегося длительному воздействию ИИ.
Целью исследования явилась оценка степени воздействия различных вариантов «малых» доз гамма-облучения на иммунную систему приматов.
Задачи исследования:
Исследовать клеточное звено иммунитета клинически здоровых обезьян вида макака резус в зависимости от возраста, пола и установить показатели нормы, как вариант «иммунологической карты».
Подбор моноклональных антител для определения лимфоцитарных антигенов обезьян.
Изучить показатели клеточного и гуморального звеньев иммунитета у обезьян, подвергшихся хроническому фракционному (пролонгированному) гамма-облучению в «малых» дозах.
Оценить показатели клеточного и гуморального звеньев иммунитета у обезьян, подвергшихся хроническому фракционному (двукратному) гамма-облучению в «малых» дозах.
Исследовать показатели клеточного и гуморального звеньев иммунитета у обезьян, подвергшихся острому гамма-облучению (имитация солнечной вспышки).
Научная новизна работы.
Впервые показаны особенности иммунного статуса у обезьян в зависимости от возраста и пола. Установлены нормы иммунного статуса клинически здоровых обезьян вида макака резус Адлерского питомника -одного из ключевых параметров, определяющих эффективность иммунного ответа.
В ходе выполнения работы в рамках комплексного эксперимента по проекту «Гамма Бриз», у обезьян вида макака резус, подвергшихся острому и
хроническому гамма-облучению в «малых» дозах, показаны особенности изменения иммунного статуса, которые определяют последующий запуск иммунологических реакций.
Практическая значимость работы.
Работа выполнена в рамках комплексного эксперимента по проекту «Гамма Бриз». Это исследование, предваряет большой, 500-суточный модельный наземный эксперимент (Марс 500).
Обезьяны, вследствие уникального биологического сходства с человеком и подчас абсолютной незаменимости, особенно для изучения различных патологических и иммунопатологических состояний человека, являются наиболее адекватными экспериментальными объектами для решения многочисленных задач в экспериментальной биологии и медицине.
Установление нормативных показателей иммунной системы обезьян открывает перспективы их использования для моделирования иммунопатологических состояний людей, а также возможность для апробации методов их иммунокоррекции и иммунотерапии. Установление параметров иммунного статуса у обезьян может быть рекомендовано для использования в зооветеринарной практике для выбора и определения тактики и оценки эффективности проводимой терапии. Выявленные изменения в иммунном статусе после воздействия гамма-облучения в «малых» дозах могут быть использованы в радиационной иммунологии с последующей экстраполяцией данных на космонавтов.
Основные положения, выносимые на защиту:
Показатели иммунного статуса обезьян (клеточное звено иммунитета) близки к таковым у людей.
При воздействии хронического, фракционного (пролонгированного) гамма-облучения в «малых» дозах у обезьян макака резус происходят изменения в клеточном и гуморальном звеньях иммунитета.
3. При воздействии хронического, фракционного (двукратного) гамма-
облучения в «малых» дозах у обезьян происходят изменения в иммунном
статусе.
Острое гамма-облучение приматов в «малых» дозах оказывает существенное влияние на иммунный статус.
Обезьяна, как модель, может быть использована в космической медицине, для изучения радиационного иммунодефицита.
Апробация диссертации.
Материалы диссертации были доложены на I Всероссийской студенческой научно-практической конференции «Студенческие научные исследования в сфере туризма и курортного дела», г. Сочи, 2007; на V научно-практической конференции молодых ученых и студентов юга России «Медицинская наука и здравоохранение», г. Анапа, 2007; на международной
научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы медицины и биологии в опытах на обезьянах», г. Сочи, 2007; на заседаниях межлабораторной конференции по проекту «Гамма-Бриз», г. Москва 2008, 2009; на 2-ой международной конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты медицинской приматологии», г. Сочи, 2011.
Диссертация апробирована на заседании Ученого совета Учреждения Российской академии медицинских наук «Научно-исследовательский институт медицинской приматологии РАМН» 27 мая 2011 г. (протокол № 6).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, 2 статьи опубликованы в журнале, рекомендованном ВАК МОиН РФ.
Структура и объем диссертации.
Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и указателя литературы, содержащего 91 отечественных и 44 зарубежных источника литературы. Работа иллюстрирована 22 рисунками, 26 таблицами.
