Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время для анализа морфоцито-химических особенностей субклеточных, клеточных, тканевых и органных структур неоспоримую ценность приобрели автоматизированные методы обработки изображения, позволяющие получить важную информацию, практически недоступную непосредственному наблюдению (Автандилов Г.Г., 1980, 1990, Мантейфель В.М., 1980, Юрина Н.А., 1984, Жукоцкий А.В., 1984, Агаджанян Ж.М., 1985, Исаков В.Л., 1988, Barrels Р.Н., 1975, 1981, Belmont А., 1984)- Количественное описание клеток с помощью оптических, геометрических, текстурных параметров и последующей их статистической обработкой на ЭВМ позволяет выявить объективные особенности, связанные с функциональным состоянием клеток.
Известно, что морфология и метаболизм лимфоцитов определяют суть функционирования иммунной системы (Соколов В.В., 1975, Яновская А.С., 1978, Комиссарова И.А., 1983, Нарциссов Р.П., 1984, Гольдберг Е.Д., 1986, Нагоев Б.С, 1988, Робинсон М.В., 1994, Труфакин В.А., 1997), которая в тесной связи с другими системами обеспечивает течение физиологических и патологических процессов в организме, причем каждый последующий этап развития этих процессов проявляется в виде клинико-функциональных изменений со значительным отставанием во времени по отношению к изменениям на уровне мембран, органелл клеток, на уровне изменения клеточного метаболизма. Высокая чувствительность ферментов к минимальным нарушениям гомеостаза и способность лимфоцитов отражать состояние организма в целом (Нарциссов Р.П, 1968-1999) породило большое направление в области использования цитохимических исследований.
Функция ядра в целом направляет и осуществляет кардинальные процессы жизнедеятельности - рост и размножение, старение и гибель клеток, дифференцировку и функциональные особенности органов и тканей. И все эти процессы связаны с переходом определенных генов в активное или неактивное состояние и зависят от струкгурных изменений в ядерных нуклеопро-теидах или хроматине (Збарский И.Б., 1988, Георгиев Г.П., 1989, Эренпреиса Е.А., 1990, Weintraub Н. et. al., 1976).
Анализ особенностей структуры хроматина лимфоцитов и цитохимических параметров лимфоцитов исследованы в различных субпопуляциях лимфоцитов, при различных иммунных реакциях, при различных физиологических процессах: онтогенез и старение, при физических нагрузках, при экологическом влиянии, - и некоторых патологических процессах и заболеваниях (Катосова Л.К., 1975, Торбек В.Э., 1986, Матвейков Г.П., 1981, Слуцкий В.Б., 1984, Булыгин Г.В., 1992, Olson G.B., 1974, Durie В., 1978, Plum J., 1980, 1984). Это дало возможность применить анализ особенностей структуры хроматина и метаболического спектра лимфоцитов в целях изучения механизмов заболеваний, диагностики и дифференциальной диагностики заболеваний, выявления стадий болезни, при назначении лечения, в прогнозе развития, течения заболевания (Качергене Н.Б., 1982, Козинец Г.И., 1986, Бутусова Н.Н., 1986, Погорелое В.М., 1992, Новиков В.Д., 1992, Серебрянская М.В., 1992, .Куликова И.К., 1994, Preston К., 1990,Lesty С, 1994).
.-2-
Представленные литературные данные очень противоречивы и не содержат работ по комплексному оптико-структурному анализу ДНК и дегидрогеназ, а также изучению клеточного цикла лимфоцитов, что привлекло наше внимание и позволило использовать характеристики комплексного анализа в качестве критерия оценки состояния иммунной системы здоровых людей и больных ревматоидным артритом, а также использовать эти характеристики для прогноза лечения ревматоидного артрита иммунотропными препаратами: тактивином и левамизолом,- в связи с актуальностью проблемы разработки интегральной оценки иммунного статуса (Петров Р.В., 1984, Гельфгат Е.Л., 1989, Ковальчук Л.В., Чередеев А.Н., 1990) и изучением роли лимфоцитов в патогенезе аутоиммунных заболеваний (Труфакин В.А., 1980, Лозовой В.П., 1981, Сперанский A.M., 1984, Ширинский B.C., 1986, Бененсон Е.В., 1991, Schwarts R.S., 1977, Fowell, 1992, Goognow, 1992, Tan, 1994). Применение в лечении аутоиммунных заболеваний иммунокорректоров довольно детально описано в последних работах. Но в данном аспекте это практически не исследовано.
Цель работы. Учитывая вышесказанное, мы поставили цель работы -провести оптико-структурный автоматизированный анализ ДНК и дегидрогеназ в лимфоцитах крови у здоровых людей и больных ревматоидным артритом в динамике иммунокоррекции тактивином и левамизолом.
Для решения цели были поставлены следующие задачи:
-
Разработать методическое и программное обеспечение для определения оптико-структурных параметров ДНК и дегидрогеназ в лимфоцитах крови.
-
Изучить оптико-структурные параметры ДНК и дегидрогеназ в лимфоцитах крови у здоровых мужчин и женщин.
-
Исследовать оптико-структурные параметры ДНК и дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных ревматоидным артритом.
-
Провести анализ оптико-структурных параметров ДНК и дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных ревматоидным артритом в динамике иммунокоррекции тактивином и левамизолом.
-
Оценить возможность прогнозирования по оптико-структурным параметрам ДНК и активности дегидрогеназ в лимфоцитах крови эффективности лечения больных РА левамизолом.
Научная новизна. Впервые разработан и проведен комплексный анализ оптико-структурных параметров ДНК, фаз клеточного цикла и энергетического метаболизма (СДГ, а-ГФДГ, ЛДГ, НАДН-Д) в лимфоцитах крови у здоровых мужчин и женщин.
Впервые по оптико-структурным параметрам ДНК и дегидрогеназ из всей популяции клинически здоровых людей выявлены группы с различным типом функционирования иммунной системы: "активированный", "неактивированный", "дефицитный", - которые характеризуются определенными взаимосвязями процессов биосинтеза ДНК и энергопродукции в лимфоцитах крови. При "активированном" типе иммунной системы показаны более высокая активность биосинтеза ДНК, высокий уровень митохондриальной энерго-
продукции в лимфоцитах. При "неактивированном" типе - большинство лимфоцитов находится в состоянии покоя (GO фазе), а некоторое угнетение основного пути энергопродукции (цикла Кребса) влечет компенсаторное усиление роли челночных систем. В группе с "дефицитным" типом обнаружены нарушения распределения клеток по фазам клеточного цикла и отсутствие процессов генерации энергии, как на уровне реакций биологического окисления, так и на уровне гликолиза.
Впервые комплексно исследованы оптико-структурные параметры конденсированного и диффузного хроматина, фазы клеточного цикла и энергетический метаболизм лимфоцитов у больных ревматоидным артритом, и детально описаны их динамические изменения на протяжении полугода и года при лечении больных РА тактивином и левамизолом.
Научная и практическая ценность работы. Полученные результаты свидетельствуют, что оптико-структурный автоматизированный анализ ДНК и дегидрогеназ в лимфоцитах может применяться в оценке иммунного статуса здорового человека и больных ревматоидным артритом. Показана его высокая информативность по сравнению с иммунологическими и эндокринными показателями.
Возможен прогноз эффективности лечения больных РА левамизолом по оптико-структурным параметрам ДНК и метаболическому спектру дегидрогеназ на каждом сроке лечения больных.
Основные положения, выносимые на зашиту:
-
Группы здоровых мужчин и женщин отличаются по оптико-структурным параметрам ДНК и дегидрогеназ.
-
Популяция клинически здоровых людей не однородна по метаболической характеристике лимфоцитов, что связано с различным типом функционирования иммунной системы.
-
Группы здоровых и больных ревматоидным артритом отличаются по оптико-структурным параметрам ДНК и дегидрогеназ в лимфоцитах крови.
-
Оптико-структурные параметры ДНК и дегидрогеназ в лимфоцитах крови изменяются в динамике лечения больных РА тактивином и левамизолом.
-
По оптико-структурным характеристикам ДНК и цитохимической активности дегидрогеназ в лимфоцитах крови возможен прогноз эффективности лечения больных ревматоидным артритом иммунотропными препаратами.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на XI съезде анатомов, гистологов, эмбриологов, Полтава, 1992; школе - конференции молодых ученых "Механизм повреждения и регуляции восстановительных процессов", Москва, 1993, научной конференции молодых ученых России "Здоровье и болезни человека на рубеже XXI века", 1994.
Апробация диссертации состоялась на расширенном семинаре кафедры гистологии Новосибирского медицинского института 22 февраля 1999 г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, резуль-
таты исследований и их обсуждение, заключение, выводы, указатель литературы.
Диссертация содержит 173 страницы машинописного текста (без списка литературы), иллюстрирована 30 графиками, 12 схемами, 20 таблицами, 4 рисунками. Список литературы включает 263 литературных источников, из которых 155 отечественных и 98 иностранных авторов.
Весь материал получен и обработан лично автором.
Автор выражает благодарность д.м.н., проф. Ширинскому B.C., к.м.н. Старостиной Н.М., д.м.н. Кожевникову B.C. за оказанную методическую помощь в процессе выполнения работы. За помощь, консультирование и обсуждение результатов диссертации автор искренне благодарен д.б.н. Робинсон М.В., ст. инженеру Белану И.Б.