CC BY
73
ИММУНОЛОГИЯ № 4, 2012
ИММУНОПАТОЛОГИЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012
УДК 616.154:577.175.62]-008.64-092:612.017.1]-092.9
А. М. Косырева, Т. И. Хомякова, О. В. Макарова
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ И ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМНОГО ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА У ОРХИЭКТОМИРОВАННЫХ КРЫС ВИСТАР
Лаборатория иммуноморфологии воспаления НИИ морфологии человека РАМН (117418, г Москва, ул. Цюрупы, д. 3; babushka84@list.ru)
Исследовано влияние гипоандрогенемии на течение системного воспалительного ответа (СВО) у крыс Вистар. Показано, что введение высокой дозы липополисахарида на фоне орхиэктомии, приводящей к снижению уровня половых стероидов, протекает в более тяжелой форме, нежели у животных с физиологической концентрацией тестостерона. У кастрированных крыс Вистар с СВО наблюдают более выраженное повышение содержания эндотоксина и длительное повышение уровня кортикостерона, более выраженные дистрофические и некротические изменения печени и воспалительные в легких.
Ключевые слова: липополисахарид, системный воспалительный ответ, тестостерон, гипоандрогенемия, цитокины, иммунная система, микрофлора
Kosyreva A.M., Khomyakova T.I., Makarova O.V.
MORPHOLOGICAL AND IMMUNOLOGICAL CHARACTERISTICS OF THE SYSTEMIC INFLAMMATORY RESPONSE SYNDROME IN ORCHIECTOMIZED WISTAR RATS
This objective of the present work was to study the influence of hypoandrogenemia on the patterns of the systemic inflammatory response in Wistar rats. It was shown that the administration of a high dose of lipopolysaccharide to the orchiectomized animals having the reduced blood levels of sex steroids caused more serious consequences than in the intact rats with the physiological blood testosterone level. Specifically, the clinical course of acute bacterial endotoxicosis was more severe in the orchiectomized Wistar rats compared with the control animals. Moreover, the castrated males exhibiting the systemic inflammatory response as a result of lipopolysaccharide administration experienced a marked rise in the endotoxin level, a long-term elevation of corticosterone concentration, and more pronounced necrotic and dystrophic changes in the liver and inflammation in the lungs.
Key words: lipopolysaccharide, systemic inflammatory response, testosterone, hypoandrogenemia, cytokines, immune system, microflora
В ряде работ, посвященных половым различиям реакций врожденного и адаптивного иммунитета, системного воспалительного ответа и тяжести течения инфекционновоспалительных заболеваний, показано, что они определяются кариотипом и уровнем половых гормонов [11]. Развитие иммунного ответа модулируется активностью более 50 генов, сцепленных с X-хромосомой [9]. Полиморфизм этих генов, особенно у мужчин, несущих всего одну X-хромосому, может определять восприимчивость к инфекционным воздействиям и выраженность воспалительного ответа. По данным литературы, у мужчин чувствительность к бактериальному липополисахариду (ЛПС), тяжесть течения и уровень смертности от эндотоксинас-социированных заболеваний увеличиваются с возрастом, что, по-видимому, обусловлено снижением содержания половых гормонов [4, 11]. Известно, что у мужчин старше 40 лет снижается уровень общего и свободного тестостерона на 1,6% в год, и к 70—75 годам развивается физиологическая гипоандрогенемия [19].
Андрогены регулируют иммунный ответ, влияют на дифференцировку и функционирование клеток иммунной системы, взаимодействуя со специфическими рецепторами иммунокомпетентных клеток, в частности макрофагов и CD45+-, CD4+- и CD8+-лимфоцитов селезенки, печени и тимуса [5, 6, 15].
Косырева Анна Михайловна — канд. биол. наук, тел. 8(499)128-96-82, e-mail:babushka84@list.ru
Данные о влиянии физиологических концентраций тестостерона на течение инфекционно-воспалительных заболеваний немногочисленны и противоречивы. M. Torres и соавт. [24] показали, что тестостерон поляризует иммунный ответ преимущественно по Tx1 (Т-хелперы 1-го типа) и оказывает провоспалительное действие, однако другие авторы указывают на его иммуносупрессорные эффекты [28]. Введение ЛПС кастрированным самцам приводит к повышению уровня продукции как провоспалительных цитокинов интерлейкина (ИЛ)-1р и ИЛ-6 [27], так и противовоспалительного ИЛ-10 [24].
Особенности иммунного и воспалительного ответа, развивающегося при андрогенной недостаточности, остаются неизученными. Поэтому целью исследования была оценка морфофункционального состояния органов иммунной системы и выраженности системного воспалительного ответа у самцов крыс Вистар на фоне андрогенной недостаточности.
Материалы и методы. Исследования проведены на 48 половозрелых самцах крыс Вистар массой тела 220—250 г (питомник "Столбовая"). При работе с экспериментальными животными руководствовались приказом Минздрава СССР № 755 от 12.08.1977 г. Животных содержали по 7 особей в клетке при естественном освещении, температуре 20—22°C. Доступ к воде и пище был свободным.
С целью моделирования гипоандрогенемии проводили орхиэктомию самцов крыс Вистар под эфирным наркозом (n = 24). Через 52 дня после кастрации животным вну-
- 194 -
ИММУНОПАТОЛОГИЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ
трибрюшинно (в/б) вводили ЛПС E. coli штамма O26:B6 ("Sigma", США) в высокой дозе 1,5 мг/мл, которая вызывает развитие системного воспалительного ответа (СВО). Животных выводили из эксперимента на 1-е (п = 14) и 7-е сутки (п = 14) после введения ЛПС. Выбор сроков забоя определялся тем, что на 1-е сутки после введения ЛПС развиваются выраженные патологические изменения органов-мишеней, а на 7-е сутки наблюдается их обратное развитие [2, 3]. Животным контрольной группы (интактные самцы; п = 10) и группы сравнения (кастрированные самцы; п = 10) в/б вводили физиологический раствор.
Кровь забирали из шейных вен, центрифугировали при 200 g в течение 20 мин, отбирали сыворотку, замораживали ее при температуре -70°С и хранили в течение 2 мес. В сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) оценивали содержание общего тестостерона, эстрадиола, прогестерона, кортикостерона ("Assay designs", США), неоптерина (IBL, Германия), с помощью хромогенного LAL-теста изучали уровень эндотоксина (НВТ, США). С целью оценки тяжести поражения печени в сыворотке крови определяли активность индикаторных ферментов АсАТ и АлАТ (КФ 2.6.1.1). Использовали наборы реактивов "DiaSys" ("Diagnostic Systems", Gmbh, Германия).
Проводили забор тимуса, селезенки, печени и легких. Органы иммунной системы и печень фиксировали в растворе Буэна в течение 24 ч, легкие — в жидкости Карнуа в течение 2 ч, заливали в парафин, изготовляли гистологические срезы, окрашивали их гематоксилином и эозином. В гистологических срезах объемную плотность функциональных зон тимуса и селезенки оценивали под световым микроскопом с помощью сетки Г. Г. Автандилова [1]. Ширину субкапсулярного слоя тимуса измеряли в микрометрах при ув. 640. На гистологических препаратах легких подсчитывали количество нейтрофилов в межальвеолярных перегородках в стандартном поле зрения площадью 25 тыс. мкм2. Выраженность патологических изменений в печени оценивали слепым методом полуколичественно в баллах по шкале: 0 баллов — дистрофических изменений нет; 0,5 баллов — мезенхимальная реакция; 1 балл — дистрофические изменения 1/3 гепатоцитов; 2 балла — дистрофические изменения 2/3 гепатоцитов; 3 балла — тотальная дистрофия; 4 балла — единичные в препарате очаговые некрозы; 5 баллов — обширные некрозы.
Для индукции синтеза и секреции цитокинов суспензию клеток селезенки в концентрации 106/мл культивировали 20 ч в 1 мл полной ростовой среды с добавлением конкана-валина А (5 мкг/мл) в 24-луночных культуральных планшетах при 37°С и 5% CO2. Среда для культивирования состояла
из RPMI-1640 ("ПанЭко") с 5% инактивированной телячьей эмбриональной сыворотки, 2 мМ глутамина и 50 мкг/мл гентамицина. По окончании инкубации надосадочную жидкость хранили в течение 2 мес при -70°С. С помощью метода твердофазного ИФА (тест-системы "eBioscience", Австрия) в ней определяли концентрацию ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-12, фактора некроза опухоли а (ФНОа).
Количественный и качественный состав микрофлоры толстой кишки оценивали высевом из фекалий, гомогенизированных в физиологическом растворе, после инкубирования в течение 40 мин по следующим параметрам (КОЕ/мг фекалий): уровень лактозоположительных и лактозоотрицательных энтеробактерий, уровень энтерококков (E. faecalis et fecium), уровень лактобактерий на соответствующих питательных средах ("HiMedia", Индия). Кроме того, определяли общее количество бактерий, образующих колонии в аэробных условиях на агаре Лурия—Бертани (LA) при 37°С за 18 ч.
Полученные данные подвергали статистической обработке. Достоверность различий устанавливали с помощью параметрических и непараметрических критериев (Statistica 7.0, SigmaStat). Различия считали достоверными приp < 0,05.
Результаты. При СВО, вызванном ЛПС на фоне гипоандрогенемии, по сравнению с таковым у животных с физиологическим уровнем тестостерона дистрофические изменения в печени и воспалительные в легких оказались более выраженными. На 1-е сутки после введения ЛПС у кастрированных самцов количество нейтрофилов в межальвеолярных перегородках легких было достоверно выше, чем в группе сравнения (табл. 1).
В эти сроки острого эндотоксикоза у крыс с гипоан-дрогенемией показатель дистрофических и некротических изменений печени был достоверно выше (см. табл. 1). При биохимическом исследовании ферментов печени у крыс с острым эндотоксикозом на 7-е сутки выявили более высокое содержание АсАТ в сыворотке крови у самцов с гипоандрогенемией по сравнению с таковым у самцов с физиологическим уровнем тестостерона. Вызванные введением ЛПС более выраженные альтеративные изменения печени и воспалительные в легких у кастрированных животных, по-видимому, обусловлены высокой концентрацией в сыворотке крови по сравнению с аналогичным показателем у некастрированных крыс (табл. 2).
Введение ЛПС кастрированным самцам крыс Вистар приводило к повышению уровня прогестерона, а у животных с нормальным содержанием тестостерона концентрация прогестерона в сыворотке крови достоверно не изменялась по сравнению с таковой у контрольных
Таблица 1
Морфометрические показатели тимуса, селезенки, легких у крыс Вистар в разные сроки после введения ЛПС интактным животным и на фоне гипоандрогенемии (M ± т)
Тимус Селезенка Печень Легкие
Группа животных объемная доля КВ, % ширина СКЗ, мкм объемная доля БП, % объемная доля светлых центров ЛУ, % показатель дистрофических и некротических изменений в печени, баллы НФ
Контроль 62,25 ± 0,80 30,25 ± 1,61 58,64 ± 1,66 26,64 ± 2,11 — 1,60 ± 0,17
ЛПС:
1-е сутки 56,20 ± 0,48** 39,74 ± 0,72** 41,07 ± 0,55** 30,88 ± 0,32** 2 (1—4) 10,44 ± 1,07**
7-е сутки 70,36 ± 1,09** 60,42 ± 6,45** 50,48 ± 0,74** 19,67 ± 0,80** — 3,56 ± 0,24
Г ипоандрогенемия 56,38 ± 2,16**** 62,55 ± 4,29**** 33,91 ± 2,42**** 26,83 ± 0,98 — 2,29 ± 0,33****
ЛПС:
1-е сутки 61,38 ± 3,20*** 23,35 ± 3,34*** 54,67 ± 1,66*** 68,43 ± 4,97*** 3,5 (2—4)* 25,71 ± 4,78***
7-е сутки 70,82 ± 2,04*** 36,69 ± 0,56*** 40,44 ± 1,56*** 22,41 ± 1,99 — 2,07 ± 0,24
Примечание. КВ — корковое вещество; СКЗ — субкапсулярная зона; БП — белая пульпа; ЛУ — лимфоидные узелки; НФ — нейтрофилы; показатель дистрофических изменений в печени — в виде медианы (25—75%); * — различия достоверны между показателями в контроле и гипоандрогенемией на 1-е сутки после введения ЛПС. Здесь и в табл. 2—3: различия достоверны: ** — по сравнению с показателями в контроле; *** — по сравнению с показателями в группе с гипоандрогенемией; **** — между показателями в контроле и группе с гипоандрогенемией.
- 195 -
ИММУНОЛОГИЯ № 4, 2012
животных (см. табл. 2). По данным M. Angstwurm и со-авт. [4], у пожилых мужчин с острыми инфекционновоспалительными заболеваниями, развивающимися на фоне физиологической гипоандрогенемии, уровень прогестерона коррелирует с тяжестью течения заболевания: чем он выше, тем хуже прогноз.
На 1-е сутки после введения ЛПС в тимусе кастрированных самцов наблюдали расширение коркового слоя, сужение субкапсулярной зоны по сравнению с таковыми у некастрированных самцов в те же сроки после введения ЛПС. Развитие острого эндотоксикоза на фоне гипоандрогенемии приводило к увеличению объемной доли ПАЛМ-зоны, лимфоидных узелков и их герминативных центров. В условиях нормального содержания андрогенов у крыс с острым эндотоксикозом, напротив, отметили опустошение белой пульпы селезенки и сужение светлых центров лимфоидных узелков (см. табл. 1).
СВО у орхиэктомированных крыс сопровождался увеличением продукции Тх1-цитокина ИЛ-2, но не в первые 24 ч, как у животных с физиологическим содержанием тестостерона, а только на 7-е сутки (табл. 3).
В эти сроки развития острого эндотоксикоза у крыс с гипоандрогенемией наблюдали снижение концентрации ИЛ-6, который, по данным литературы, на моделях острого воспаления проявляет иммунорегуляторные свойства, переключая реакции врожденного иммунитета на реакции приобретенного [10].
Результаты анализа количественного и качественного состава просветной микрофлоры толстой кишки показали, что после орхиэктомии прогрессирующе нарастает уровень лактозоположительных энтеробактерий, энтерококков, лактобактерий и количество условно-патогенных бактерий на агаре Лурия—Бертани (LA) (см. рисунок), при этом основными представителями условно-патогенной флоры, образующими колонии в аэробных условиях на LA, являются Staphylococcus intermedins, Citrobacter freundi и Enterobacter agglomerans.
Введение ЛПС на фоне гипоандрогенемии приводило к более выраженному повышению уровня эндотоксина в сыворотке крови по сравнению с таковым у некастрированных крыс с острым эндотоксикозом (см. табл. 2). По данным В. Б. Писарева и соавт. [2], при грамотрицатель-ном бактериальном эндотоксикозе увеличивается количество энтеробактерий в толстой кишке, наблюдаются контаминация и колонизация ими слизистой оболочки тонкой кишки, происходит разрушение бактерий с повышением концентрации ЛПС в просвете кишки. Эти изменения
приводят к усилению контаминации и колонизации слизистой оболочки грамотрицательной микрофлорой с последующей транслокацией микроорганизмов из просвета кишки, а также повышенным поступлением эндотоксина в кровоток.
Обсуждение. Таким образом, при развитии острого бактериального эндотоксикоза возрастает количество микроорганизмов, и нарушается качественный состав микрофлоры толстой кишки, увеличивается проницаемость эпителия, и повышается уровень эндотоксина в крови [13]. У орхиэктомированных самцов содержание просветной условно-патогенной микрофлоры выше, чем у интактных крыс, поэтому, очевидно, развитие острого эндотоксикоза у животных с гипоандрогенемией сопровождается более выраженной эндотоксинемией по сравнению с таковой у животных с физиологическим уровнем тестостерона. В ответ на введение ЛПС у кастрированных крыс в сыворотке крови повышается содержание эндотоксина, который путем запуска TLR-4-сигнального пути приводит к стимуляции реакций врожденного и приобретенного иммунитета. В тимусе расширяется корковый слой, уменьшается ширина его субкапсулярной зоны; в селезенке опустошается белая пульпа, расширяются герминативные центры лимфоидных узелков. Более выраженное повышение уровня эндотоксина у крыс с гипоандрогенемией по сравнению с аналогичным показателем у некастрированных крыс определяет развитие более тяжелых воспалительных изменений в легких и альтеративных в печени.
Течение СВО на фоне гипоандрогенемии более тяжелое, чем при физиологической концентрации тестостерона, что проявляется высоким уровнем эндотоксинемии и, как следствие, более выраженными альтеративными и воспалительными изменениями в органах-мишенях.
Механизмы развития острого эндотоксикоза сложные, и на многие из них тестостерон может оказывать влияние, начиная от взаимодействия ЛПС с Toll-like рецепторами 4-го типа (TLR4) и ассоциированными с ним белками и заканчивая продукцией и секрецией цитокинов. Известно, что тестостерон способен дозозавистимо снижать уровень экспрессии TLR4 на макрофагах [20, 22], ингибировать ЛПС-зависимую активацию p38MAP-киназного пути [5] и продукцию провоспалительных цитокинов, включая ИЛ-6, ФНОа, ИЛ-1Р [11]. Дегидротестостерон, являясь активной формой тестостерона, конкурирует с NFkB за связывание с промотором ДНК [16], тем самым снижая уровень экспрессии генов, кодирующих цитокины, что указывает на иммуносупрессорные свойства андрогенов.
Таблица 2
Содержание гормонов, эндотоксина и ферментов в сыворотке крови у крыс Вистар в разные сроки после введения ЛПС интактным животным и на фоне гипоандрогенемии (M ± т)
Группа животных Тестостерон, нг/мл Эндотоксин, eU/мл Кортикостерон, нг/мл Эстрадиол, пг/мл Прогестерон, нг/мл АсАТ, Ед/л АлАТ, Ед/л
Контроль 2,63 ± 0,95 0,66 ± 0,17 200,49 ± 32,25 67,84 ± 5,43 10,68 ± 2,41 116 (109—117) 93 (86—96)
ЛПС:
1-е сутки 0,06 ± 0,01** 5,17 ± 2,08** 340,05 ± 22,21** 77,81 ± 6,33 8,06 ± 2,19 116 (115—120) 51 (40—61)**
7-е сутки 0,53 ± 0,10** 1,60 ± 0,74 318,74 ± 37,23 87,56 ± 2,95 9,50 ± 3,52 147 (143— 163)** 96 (95—107)
Г ипоандро-генемия ЛПС: 0,085 ± 0,004**** 0,80 ± 0,20 240,74 ± 55,88 68,67 ± 5,43 10,87 ± 2,92 134 (123— 139)**** 81 (73—88)
1-е сутки 0,04 ± 0,01*** 74,32 ± 22,78*** 390,61 ± 18,54*** 108,22 ± 8,78*** 23,01 ± 6,08*** 142 (114—311) 80 (54—112)
7-е сутки 0,02 ± 0,008*** 17,85 ± 7,45*** 431,99 ± 15,91*** 60,04 ± 5,42 21,42 ± 8,29 173 (153— 188)*** 106 (88—110)
Примечание. Показатели АсАТ и АлАТ — в виде медианы (25—75%).
- 196 -
ИММУНОПАТОЛОГИЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ
Таблица 3
Уровень продукции цитокинов спленоцитами у крыс Вистар в разные сроки после введения ЛПС интактным животным и на фоне гипоандрогенемии (медиана (25—75%))
Группа животных ИЛ-2, пг/мл ИЛ-12, пг/мл ФНОа, пг/мл ИЛ-6, пг/мл Неоптерин, нмоль/л
Контроль 83,38 (31,50—152,0) 38,43 (22,94—55,35) 37,66 (33,62—42,76) 547,6 (432,3—836,3) 0,169 (0,07—0,84)
ЛПС:
1-е сутки 209,80 (194,2—548,8)** 3,01 (0,00—4,59)** 24,53 (12,65—48,30) 337,0 (257,7—824,4) 1,53 (1,39—1,88)**
7-е сутки 322,60 (156,2—397,8) 29,65 (12,85—33,62) 12,27 (1,87—24,15)** 976,2 (196,4—1056,1) 1,03 (0,81—1,45)
Гипоандроге- немия 94,52 (63,0—369,4) 51,73 (40,86—129,08)**** 49,07 (28,75—62,09) 1126,2 (892,9—1244,2)**** 1,07 (0,97—1,23)****
ЛПС:
1-е сутки 55,13 (31,5—102,4) 3,20 (0,00—25,26)*** 30,67 (23,00—36,42) 1289,7 (1156,5—1707,9) 2,45 (1,46—3,43)***
7-е сутки 341,4 (317,2—435,5)*** 43,89 (16,81—55,96) 49,07 (46,39—71,58) 170,5 (104,2—260,8)*** 1,58 (1,45—3,03)
На поверхности кишечного эпителия экспрессируются TLR4, активация которых ЛПС приводит к нарушению проницаемости кишечного барьера путем нарушения межэпителиальных контактов, в результате чего увеличивается поступление эндогенного эндотоксина в кровь. Высокое содержание эндогенного эндотоксина вызывает гиперактивацию сигнального каскада NFKB-эффекторных иммунокомпетентных клеток, что характеризуется повышением уровня продукции провоспалительных цитокинов [17, 25]. Q. Wang и соавт. [26] и J. Derikx и соавт. [7] показали, что маркерами повышения проницаемости эпителия кишечника являются высокий уровень продукции ИЛ-6 и высокое содержание эндотоксина в крови, что мы и наблюдали у орхиэктомированных крыс на 1-е сутки после введения ЛПС.
По нашим данным, у крыс с гипо-андрогенемией количество условнопатогенной микрофлоры толстой кишки больше, чем у животных с физиологическим уровнем тестостерона. Это согласуется с данными других исследователей, показавших, что при метаболическом синдроме, характеризующемся снижением концентрации андрогенов, выявляют дисбио-тические изменения с повышением количества представителей класса Bacilli [12, 14].
Ранее в эксперименте было продемонстрировано положительное влияние орхиэктомии на течение инфекционных заболеваний, в том числе сепсиса [18, 24], что не согласуется с полученными нами результатами. Это может быть связано с тем, что другие исследователи оценивали влияние орхиэктомии на развитие иммунного ответа при введении ЛПС и тяжесть течения бактериемии только по содержанию ФНОа в крови и показателю уровня смертности, не учитывая выраженности изменений органов-мишеней для ЛПС и иммунной системы.
По данным M. Reddy и соавт. [21], при бактериальном эндотоксикозе снижается синтез тестостерона, уровень которого, по нашим данным, уменьшается в десятки раз при введении высокой дозы ЛПС, что может
К)-,
8-
6-
2-
0-
-2
18 16 14 12 10 > 8 6 4 2 0 -2
1
приводить к более выраженному СВО и усилению патологических проявлений эндотоксикоза. ЛПС-зависимое снижение физиологического содержания тестостерона оказывает регуляторное воздействие на гипоталамо-гипофизарную ось, в частности повышая продукцию стресс-гормона — кортикостерона, что приводит к увеличению проницаемости кишечного эпителия, повышению уровня эндотоксина, изменению продукции цитокинов и активации иммунной системы [23].
M. Fijak и соавт. [8] показали, что коррекция низкого содержания тестостерона у крыс с орхитом вызывает увеличение количества Treg-клеток и снижение продукции провоспалительных цитокинов (МСР-1, ФНОа, ИЛ-6)
12 -| 10 8 -64
2 -0-2
со
О)
-Г" 2
—г~ 2
26 -| 24 22 20 18 16 14 12 10_ 864 2
Медиана
25-75%
Min-max
1
1
Содержание (в КОЕ/г) значимых представителей микробиома просветной микрофлоры у крыс Вистар в отдаленные сроки после орхиэктомии (lg).
1 — контрольная группа; 2 — 52-е сутки после орхиэктомии; а — лактозоположительные энтеробактерии (р = 0,049); б — энтерококки (E. fecium) (p = 0,008); в — лактобактерии (р = 0,032); г — условно-патогенная микрофлора, образующая колонии в аэробных условиях на агаре Лурия— Бертани (р = 0,035).
- 197 -
ИММУНОЛОГИЯ № 4, 2012
в семенниках, что отражает иммуномодулирующее действие этого гормона.
Таким образом, СВО на фоне орхиэктомии у крыс Ви-стар протекает в более тяжелой форме, чем у животных с физиологическим уровнем тестостерона, что сопровождается более выраженным повышением концентрации эндотоксина и длительным повышением содержания кортикостерона, активацией иммунного ответа по Тх1 на 7-е сутки после введения ЛПС. Полученные данные следует учитывать при разработке новых подходов к терапии инфекционно-воспалительных заболеваний у мужчин с гипоандрогенемией.
Выводы
1. Развитие острого бактериального эндотоксикоза у животных на фоне гипоандрогенемии по сравнению с таковым у животных с физиологическим уровнем тестостерона характеризуется многократным и длительным повышением уровня эндотоксина и кортикостерона в сыворотке крови.
2. При СВО у кастрированных самцов крыс Вистар по сравнению с некастрированными выявляют более выраженные дистрофические и ннекротические изменения в печени и воспалительную реакцию в легких, которая отличается достоверным увеличением количества нейтрофилов в межальвеолярных перегородках.
3. На 1-е сутки после введения ЛПС у крыс с физиологическим уровнем тестостерона определяют опустошение белой пульпы селезенки и акцидентальную инволюцию тимуса I—II стадии с уменьшением объемной доли коркового вещества и расширением его субкапсулярной зоны. У кастрированных крыс, напротив, отмечают гиперплазию белой пульпы селезенки, расширение коркового вещества и сужение субкапсулярной зоны тимуса.
4. В отличие от животных с физиологическим уровнем тестостерона на 1-е сутки после введения ЛПС у кастрированных крыс Вистар наблюдают более высокую концентрацию ИЛ-6, неоптерина и более низкое содержание ИЛ-2. Повышение уровня ИЛ-2 и снижение концентрации ИЛ-6 у кастрированных животных отличают только на 7-е сутки развития СВО.
ЛИТЕРАТУРА
1. Автандилов Г. Г. Медицинская морфометрия. — М., 1990.
2. Писарев В. Б., Богомолова Н. В., Новочадов В. В. Бактериальный эндотоксикоз: взгляд патолога. — Волгоград, 2008.
3. Яблонская А. М., Макарова О. В., Михайлова Л. П. и др. Морфофункциональная характеристика реакции иммунной системы крыс Вистар при воздействии сублетальной дозы липополисахарида // Иммунология. — 2009. — № 3. — С. 154—158.
4. Angstwurm M. W., Gaertner R., Schopohl J. Outcome in elderly patients with severe infection is influenced by sex hormones but not gender // Crit. Care Med. — 2005. — Vol. 33, N 12. — P. 2786—2793.
5. Benten W. P., Guo Z., Krucken J., Wunderlich F. Rapid effects of androgens in macrophages // Steroids. — 2004. — Vol. 69, N 8—9. — P. 585—590.
6. Butts C. L., Shukair S. A., Duncan K. M. et al. Evaluation of steroid hormone receptor protein expression in intact cells using flow cytometry // Nucl. Recept. Signal. — 2007. — Vol. 3, N 5. — P. e007.
7. Derikx J. P., Luyer M. D., Heineman E., Buurman W. A. Noninvasive markers of gut wall integrity in health and disease // Wld J. Gastroenterol. — 2010. — Vol. 16, N 42. — P. 5272—5279.
8. Fijak M., Schneider E., Klug J. et al. Testosterone replacement effectively inhibits the development of experimental autoimmune orchitis in rats: evidence for a direct role of testosterone on regulatory T cell expansion // J. Immunol. — 2011. — Vol. 186, N 9. — P. 5162—5172.
9. Fish E. N. The X-files in immunity: sex-based differences predispose immune responses // Nature Rev. Immunol. — 2008. — Vol. 8, N 9. — P. 737—744.
10. JonesS. A. Directing transition from innate to acquired immunity: defining a role for IL-6 // J. Immunol. — 2005. — Vol. 175, N 6. — P. 3463—3468.
11. Klein S. L., Roberts C. W. Sex Hormones and Immunity to Infection. — Heidelberg, 2010.
12. Ley R. E., Turnbaugh P. J., Klein S., Gordon J. I. Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity // Nature. — 2006. — Vol. 444, N 7122. — P. 1022—1023.
13. Ma L. Q., Chen D. C., Liu S. Z. Influence of broad-spectrum antibiotics on the gut microflora in sepsis in rats // Zhongguo Wei Zhong Bing Ji Jiu Yi Xue. — 2008. — Vol. 20, N 9. — P. 520—522.
14. Musso G., Gambino R., Cassader M. Obesity, diabetes, and gut microbiota: the hygiene hypothesis expanded? // Diabet. Care. — 2010. — Vol. 33, N 10. — P. 2277—2284.
15. Nalbandian G., KovatsS. Understanding sex biases in immunity: effects of estrogen on the differentiation and function of antigen-presenting cells // Immunol. Res. — 2005. — Vol. 31, N 2. — P. 91—106.
16. Norata G. D., Tibolla G., Seccomandi P. M. et al. Dihydrotestosterone decreases tumor necrosis factor-alpha and lipopolysaccharide-induced inflammatory response in human endothelial cells // J. Clin. Endocrinol. — 2006. — Vol. 91, N 2. — P. 546—554.
17. O'HaraA.M., O'ReganP., FanningA. et al. Functional modulation of human intestinal epithelial cell responses by Bifidobacterium infantis and Lactobacillus salivarius // Immunology. — 2006. — Vol. 118, N 2. — P. 202—215.
18. Ongaro L., Castrogiovanni D., Giovambattista A. et al. Enhanced proinflammatory cytokine response to bacterial lipo-polysaccharide in the adult male rat after either neonatal or prepubertal ablation of biological testosterone activity // Neuro-immunomodulation. — 2011. — Vol. 18, N 4. — P. 254—260.
19. Pinsky M. R., Hellstrom W. J. Hypogonadism, ADAM, and hormone replacement // Ther. Adv. Urol. — 2010. — Vol. 2, N 3. — P. 99—104.
20. Quintar A. A., Roth F. D., De Paul A. L. et al. Toll-like receptor 4 in rat prostate: modulation by testosterone and acute bacterial infection in epithelial and stromal cells // Biol. Reprod. — 2006. — Vol. 75, N 5. — P. 664—672.
21. Reddy M. M., Mahipal S. V., Subhashini J. et al. Bacterial lipopolysaccharide-induced oxidative stress in the impairment of steroidogenesis and spermatogenesis in rats // Reprod. Toxicol. — 2006. — Vol. 22, N 3. — P. 493—500.
22. Rettew J. A., Huet-Hudson Y. M., Marriott I. Testosterone reduces macrophage expression in the mouse of toll-like receptor 4, a trigger for inflammation and innate immunity // Biol. Reprod. — 2008. — Vol. 78, N 3. — P. 432—437.
23. Seale J. V., Wood S. A., Atkinson H. C. et al. Gonadal steroid replacement reverses gonadectomy-induced changes in the corticosterone pulse profile and stress-induced hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity of male and female rats // J. Neuroendocrinol. — 2004. — Vol. 16, N 12. — P. 989—998.
24. Torres M. B., Vega V L., Bedri M. et al. IL-10 plasma levels are elevated after LPS injection in splenectomized A/J mice // J. Surg. Res. — 2005. — Vol. 129, N 1. — P. 101—106.
25. van VlietM. J., Harmsen H. J., de Bont E. S., Tissing W. J. The role of intestinal microbiota in the development and severity of chemotherapy-induced mucositis // PLoS Pathog. — 2010. — Vol. 6, N 5. — P. e1000879.
26. Wang Q., Fang C. H., Hasselgren P. O. Intestinal permeability is reduced and IL-10 levels are increased in septic IL-6 knockout mice // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. — 2001. — Vol. 281, N 3. — P. 1013—1023.
27. Wichmann M. W., Ayala A., Chaudry I. H. Male sex steroids are responsible for depressing macrophage immune function after trauma-hemorrhage // Am. J. Physiol. — 1997. — Vol. 273. — P. 1335—1340.
28. Wunderlich F., Benten W. P., Lieberherr M. et al. Testosterone signaling in T cells and macrophages // Steroids. — 2002. — Vol. 67, N 6. — P. 535—538.
Поступила 09.12.11
- 198 -
