CC BY
38
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ИММУНОПАТОЛОГИЯ
original article
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016
УДК 616-002-053-092:612.017.1]-091-078.33-092.9
Макарова О.В.1, Косырева А.М.1, Осмоловская Е.Ю.2
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНОВ-МИШЕНЕЙ И ЦИТОКИНОВЫЙ ПРОФИЛЬ ПРИ СИСТЕМНОМ ВОСПАЛИТЕЛЬНОМ ОТВЕТЕ У САМЦОВ КРЫС ВИСТАР В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ
1ФАНО России ФГБНУ «Научно-исследовательский институт морфологии человека», 117418, г Москва; 2ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава РФ, 127473, г. Москва
С возрастом частота развития инфекционно-воспалительных заболеваний снижается. Это обусловлено функциональной зрелостью иммунной системы и повышением уровня половых стероидов, оказывающих иммуномодули-рующее действие. Цель работы - изучение особенностей морфологических изменений органов-мишеней и цито-кинового профиля при системном воспалительном ответе (СВО) у самцов крыс Вистар разных возрастных групп. Исследования проведены на самцах крыс Вистар трех возрастных групп - период новорожденности (возраст 2 дня), препубертатный (возраст 10 дней) и половозрелый период (возраст 3 мес). СВО моделировали внутрибрю-шинным введением липополисахарида (ЛПС) E. coli штамма O26:B6 в высокой дозе 15 мг/мл. Животных выводили из эксперимента через сутки после инъекции ЛПС. Оценивали патологические изменения в печени и легких, определяли активность ферментов печени АлАТ и АсАТ и содержание стероидных гормонов и эндотоксина в сыворотке крови, а также уровень продукции IL-2, ИФН-y, ФНО-а и IL-4 активированными КонА клетками селезенки у животных контрольных групп и через сутки после введения ЛПС.
По сравнению с другими возрастными периодами проявления СВО наиболее выражены у крыс препубертатного периода. В этом возрасте выявлены более тяжелые патологические изменения в печени, повышение активности АлАТ и АсАТ, уровня эндотоксина и содержания кортикостерона в сыворотке крови, а также по данным оценки цитокинового профиля супрессия иммунного ответа по Т-хелпер 1-го типа. По сравнению с новорожденными и половозрелыми крысами при СВО у животных препубертатного возраста содержание половых стероидов в сыворотке крови повышается.
К л ю ч е в ы е с л о в а: системный воспалительный ответ; новорожденные; препубертатный период; половозрелые; возрастные изменения.
Для цитирования: Макарова О.В., Косырева А.М., Осмоловская Е.Ю. Морфологические изменения органов-мишеней и цитокиновый профиль при системном воспалительном ответе у самцов крыс Вистар в постнатальном онтогенезе. Иммунология. 2016; 37 (4): 205-211. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-4-205-211
Makarova O.V., Kosyreva A.M., Osmolovskaya E.Yu.
MORPHOLOGICAL CHANGES OF THE TARGET ORGANS AND CYTOKINES PROFILE OF MALE WISTAR RATS WITH SYSTEM INFLAMMATORY RESPONSE IN THE POSTNATAL ONTOGENESIS
'"Scientific research Institute of human morphology", 117418, Moscow; 2 A.I. Evdokimov Moscow state medical stomatological University" of Ministry of health of the Russian Federation, 127473, Moscow
Rate of infection and inflammatory diseases reduces with aged due to functional maturity of the immune system and high level of sex steroids, which have immunomodulatory effect. The object of our research is study of morphological changes of target organs and cytokine profile in conditions of systemic inflammatory response (SIR) at male Wistar rats of various age groups.
The study was carried out on males Wisatr rats of three age groups: infant (2 days old), prepuberty (10 days old) and adults (3 month). SIR was modeled by intraperitoneal injection of LPS E.coli (strain O26:B6) in the high dose - 15 mg/ kg. In the 1st day after LPS injection we have estimated pathological changes in the liver and the lung, activity of the liver enzymes - ALT and AST, sex steroids and endotoxin levels in the serum, so as the production level of IL2, IFNy, TNFa and IL4 by ConA activated spleen cells.
In compared with other age periods manifestation of SIR was more expressed in the prepubertal rats. In this age pathological changes in the liver, increase of ALT and AST activity level, so as concentration of endotoxin and corticosterone in the serum were more pronounced. In the prepubertal period SIR was accompanied suppression of the Th1-immune response according to analyze of cytokine profile. In compared with infant and adults rats in the serum of prepubertal rats with SIR we found out the increase of sex steroid concentration.
Key words: system inflammatory response; infant; prepubertal period; adults; age changes.
citation: Makarova O.V., Kosyreva A.M., Osmolovskaya E.Yu. Morphological changes of the target organs and cytokines profile of male Wistar rats with system inflammatory response in the postnatal ontogenesis. Immunologiya. 2016; 37 (4): 205211. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-4-205-211
Для корреспонденции: Косырева Анна Михайловна, кандидат биологических наук, руководитель научно-организационного отдела ФГБНУ «Научно-исследовательского института морфологии человека», E-mail: kosyreva.a@list.ru
оригинальные статьи
For correspondence: Anna Mikhaylovna Kosyreva, cand. boil. sci., leader of scientific-organizational department "Scientific Research Institute of Human Morphology", Moscow, RF, E-mail: kosyreva.a@list.ru
conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The study had no sponsorship.
Received 03.02.16 Accepted 18.02.16
По данным клинических исследований распространенность синдрома системного воспалительного ответа (ССВО) и сепсиса, тяжесть их течения и показатели смертности варьируют в разных возрастных группах. Частота встречаемости ССВО и сепсиса у новорожденных детей в 10 раз выше, чем в препубертатном и половозрелом возрастных периодах [1]. По данным R.S. Watson и соавт. [1], вероятность развития сепсиса снижается с возрастом, что обусловлено функциональной зрелостью иммунной системы и повышением уровня половых стероидов, оказывающих иммуномодулирующее действие [2]. К сожалению, большинство исследований, посвященных ССВО и сепсису, проводится без учета возраста и пола [3].
Новорожденные дети более подвержены риску возникновения и развития ССВО, так как у них наблюдается физиологическое иммунодефицитное состояние [4]. По данным патологоанатомических исследований у новорожденных детей преобладание экссудативно-го компонента воспаления сочетается с выраженной генерализацией воспалительного процесса [5]. По сравнению со взрослыми людьми незрелая иммунная система новорожденных характеризуется низкой активностью Т-цитотоксических и повышенной Т-регуляторных лимфоцитов, низким уровнем продукции цитокинов, преимущественной поляризацией иммунного ответа по Т-хелпер 2-го типа [6]. Однако показатели смертности от сепсиса у новорожденных детей ниже, чем у взрослых, и составляют 10-20 и 35-50% соответственно [7]. По сравнению с периодом половой зрелости у новорожденных мальчиков содержание мужских половых стероидов низкое [8]. В крови у новорожденных обоего пола сравнительно высокая концентрация эстрадиола, что объясняется его поступлением с молоком матери [8].
В периоде полового созревания, начиная с возраста 10-12 лет, уровень мужских половых стероидов у мальчиков постепенно повышается [9]. В раннем препубертатном периоде (возраст 3-6 лет) на фоне низкого содержания мужских половых стероидов у мальчиков чаще, чем в другие возрастные периоды, диагностируются вторичные иммунодефицитные состояния [9], наблюдается пик заболеваемости и смертности от инфекционно-воспалительных заболеваний, в частности туберкулеза, гриппа, полиомиелита, эпидемического паротита, кори, ветряной оспы [10].
Период половой зрелости мужчин и лабораторных животных характеризуется максимальным содержанием мужских половых стероидов, функциональной зрелостью иммунной системы, сбалансированным уровнем продукции Тх1/Тх2-цитокинов и полностью
сформированным адаптивным звеном иммунитета [11, 12].
В ряде работ показано, что лабораторные, морфологические и иммунологические проявления системного воспалительного ответа (СВО) зависят от пола [3, 13] и по сравнению с самками у самцов они более выражены [13]. В литературе не представлены данные, позволяющие в сравнительном аспекте оценить частоту встречаемости и особенности клинических, морфологических и иммунологических проявлений СВО как у лиц мужского пола, так и у самцов лабораторных животных в разные периоды постнатального онтогенеза.
Цель работы - изучение особенностей морфологических изменений органов-мишеней и цитокиново-го профиля при системном воспалительном ответе у самцов крыс Вистар разных возрастных групп.
Материал и методы
Исследования проведены на самцах крыс Вистар (п = 97) трех возрастных групп - период новорожден-ности (возраст 2 дня, масса тела 6-10 г, п = 47), пре-пубертатный (возраст 10 дней, масса тела 25-30 г, п = 24) и половозрелый период (возраст 3 мес, масса тела 250-300 г, п = 26). Выбор возрастных групп для исследования особенностей СВО основывался на том, что в период новорожденности, который у крыс длится с 1-х по 4-е сутки, наблюдаются низкое содержание половых стероидов и высокое эстрадиола, поступающего с молоком матери, а также функциональная незрелость иммунной системы [14, 15]. Десятидневный возраст у крыс, характеризующийся низким содержанием половых гормонов, соответствует препубертат-ному периоду постнатального онтогенеза у человека, в котором наиболее часто встречаются инфекционно-воспалительные заболевания [10]. В этом возрасте наблюдается интенсивное созревание иммунной системы и повышение функциональной активности клеток, реализующих реакции врожденного и адаптивного иммунитета [16]. Половое созревание у крыс наступает в возрасте 5-6 нед после рождения и по сравнению с другими периодами постнатального развития характеризуется высокой функциональной активностью иммунной системы [17].
При работе с экспериментальными животными руководствовались приказом Минздрава СССР № 755 от 12.08.1977 г. На проведение эксперимента было получено разрешение биоэтической комиссии ФГБНУ "НИИ морфологии человека" (протокол № 5 от 12.03.08). Для разведения крыс использовали 30 половозрелых животных (15 самок и 10 самцов). Продолжительность беременности у самок составляла
original article
21-23 сут. Потомство одной самки было представлено 6-8 особями.
СВО моделировали внутрибрюшинным введением липополисахарида (ЛПС) E. coli штамма O26:B6 (Sigma, США) в высокой дозе 15 мг/мл, которая при внутрибрюшинном введении вызывает патологические изменения внутренних органов и является для крыс сублетальной [18]. Предварительно в эксперименте было показано, что после введения ЛПС в высокой дозе (15 мг/кг) у крыс всех возрастных групп в печени и легких через сутки выявляются характерные морфологические признаки СВО [19]. Крысам контрольной группы (n = 30) внутрибрюшинно вводили физиологический раствор.
В течение суток после введения ЛПС часть животных погибла. Показатели смертности крыс в ответ на введение ЛПС составили в группе новорожденных крыс 9 (24%) из 37, у крыс препубертатного периода 6 (43%) из 14 и у половозрелых животных 9 (56%) из 16.
Животных выводили из эксперимента передозировкой диэтилового эфира на 1-е сутки после введения ЛПС. По данным литературы, наиболее выраженные иммунологические нарушения и патологические изменения в печени и легких, характерные для СВО, развиваются через сутки после введения ЛПС [20].
Кровь забирали из шейных вен, получали сыворотку, замораживали ее при температуре -70oC и хранили не более 2 мес. В сыворотке крови твердофазным иммуноферментным методом оценивали содержание кортикостерона (IBL, Германия), эстрадиола (Cusabio, Китай), общего тестостерона и прогестерона (DBC, Канада), с помощью хромогенного LAL-теста - уровень эндотоксина (Hycult Biotech, Нидерланды). 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).
Печень фиксировали в растворе Буэна, легкие - в жидкости Карнуа, заливали в парафин, изготовляли
гистологические срезы, окрашивали их гематоксилином и эозином. На гистологических препаратах легких оценивали распространенность интраальвеолярного отека и проводили подсчет количества нейтрофилов в межальвеолярных перегородках в стандартном поле зрения площадью 25 тыс. мкм2. Выраженность дистрофических и некротических изменений в печени определяли полуколичественно слепым методом в баллах по шкале: 0 баллов - изменений нет; 0,5 баллов - дистрофические изменения менее 1/3 гепатоци-тов; 1 - более 1/3; 2 - более 2/3; 3 - 100% гепатоцитов; 4 - сочетание дистрофии с единичными в препарате очаговыми некрозами; 5 баллов - с обширными очаговыми некрозами.
Для индукции синтеза и секреции цитокинов суспензию клеток селезенки в концентрации 106/мл культивировали 20 ч в 1 мл полной ростовой среды с добавлением конканавалина А (КонА) (5 мкг/мл) в 24-луночных культуральных планшетах при 370С и 5% СО2. Среда для культивирования состояла из RPMI-1640 (ООО «Компания ПанЭко») с 5% инак-тивированной телячьей эмбриональной сыворотки, 2 мМ глутамина и 50 мкг/мл гентамицина. С помощью твердофазного иммуноферментного метода (тест-системы еВ^аепсе, Австрия) в ней определяли концентрации интерлейкинов (^)-2, ^-4, фактора некроза опухоли а (фНОа), интерферона у (ИФНу).
Полученные данные обрабатывали в программах Statistica 7.0 и SigmaStat с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни и факториального дисперсионного анализа (критерий Конновера). Различия считали статистически значимыми прир < 0,05.
Результаты и обсуждение
В контрольных группах животных содержание тестостерона в сыворотке крови повышалось от периода новорожденности к периоду половой зрелости. При СВО только у самцов препубертатного периода концентрация тестостерона в крови увеличивалась (табл. 1). Содержание эстрадиола в сыворотке крови
Таблица 1
Число нейтрофилов в межальвеолярных перегородках легких, показатель патологических изменений в печени и уровень активности АлАТ и АсАТ в сыворотке крови при СВО у крыс Вистар разных возрастных групп (Med; 25-75%)
Группа наблюдения
Число нейтрофилов, абс.
Показатель патологических изменений в печени, усл. ед.
АлАТ, Е/л
АсАТ, Е/л
Новорожденные: Контрольная СВО
Препубертатный период: Контрольная СВО Половозрелые: Контрольная СВО
1,90 (1,50-2,30) 11,80 (11,00-12,80)*
2,10 (2,10-2,50) 12,20 (10,80-14,30)*
2,55 (1,95-4,05) 27,83 (24,00-32,60)*,4t*
1,50 (0,75-2,00)
4,0 (4,0-5,0)4*
3,0 (2,0-3,0) 4
50,50 (29-74) 102(52-174)
31(19-31) 154 (75-180)*
78(69-87) 35 (33-92)5*
197 (132,5-371,5) 294(179-343)
143 (73-167) 529 (398-660)*,4*
103 (100-119)2*,;i* 100,5 (92-122)4*,s*
Примечание. Здесь и в табл. 2: различия статистически значимы по сравнению: * - с соответствующей контрольной группой; 2* - с контрольной группой новорожденных; 3* - с контрольной группой препубертатного периода; 4* - с группой новорожденных + СВО; 5* - с группой препубертатного периода + СВО.
оригинальные статьи
Уровень эндотоксина и содержание стероидных половых гормонов в сыворотке крови при групп (Med; 25-75%)
Таблица 2 СВО у крыс Вистар разных возрастных
Группа наблюдения Эндотоксин, eU/мл Кортикостерон, нг/мл Тестостерон, нг/мл Эстрадиол, пг/мл Прогестерон, нг/мл
Новорожденные:
Контрольная 0,47 (0,12-2,58) 7,45 (1,24-11,78) 0,29 (0,14-3,28) 22,22 (20,16-24,57) 0,77 (0,73-0,80)
СВО 33,53* (29,66-44,31) 12,17 (7,30-15,94) 1,68 (1,45-2,11) 8,44* (6,65-21,47) 0,54 (0,32-0,79)
Препубертатный
период:
Контрольная 2,252* (0,67-3,75) 97,152* (57,89-214,65) 0,42 (0,33-0,65) 20,77 (16,75-22,24) 10,582* (5,70-12,26)
СВО 136,54*, 4* 244,8*, 4* 0,84* 35,02*, 4* 10,284*
(42,24-215) (181,18-462,48) (0,60-1,10) (32,12-38,16) (3,09-15,72)
Половозрелые:
Контрольная 0,57 (0,48-0,66) 25,54 (21,20-30,94) 1,292*, 3* (1,19-1,48) 24,59 (20,35-29,34) 4,492* 3* (4,21-6,12)
СВО 110* 4* (105-125) 18,76* (12,02-20,34) 1,61 (0,42-2,92) 19,79 (16,41-30,43) 3,834* (3,25-4,30)
у самцов крыс Вистар с возрастом не изменялось. После введения ЛПС концентрация эстрадиола у двухдневных самцов снижалась, в препубертатный период по сравнению с соответствующей возрастной контрольной группой повышалась, а у половозрелых крыс Вистар статистически значимо не изменялась.
В норме по сравнению с новорожденными концентрация прогестерона возрастала к препубертатному периоду, а в группе половозрелых животных была статистически значимо ниже, чем у крыс препубер-татного периода. По данным литературы, содержание прогестерона у детей препубертатного периода выше по сравнению с новорожденными [9], что согласуется с полученными нами данными. При СВО во всех возрастных периодах содержание прогестерона в сыворотке крови статистически значимо не изменялось (см. табл. 1).
Содержание кортикостерона в сыворотке крови у крыс в разные возрастные периоды варьировало. У новорожденных этот показатель был низкий, он статистически значимо увеличивался в препубертатном периоде, а у половозрелых животных снижался, однако его значения были выше, чем у двухдневных крыс. По многочисленным данным литературы, у новорожденных животных концентрация кортикостерона сравнительно низкая [21]. S. Moriceau и соавт. [22] показали, что содержание кортикостерона прогрессирующе возрастает у крыс подсосного периода и достигает максимальных значений у 10-дневных особей. По сравнению с новорожденными детьми и взрослыми мужчинами репродуктивного возраста наиболее высокая концентрация кортизола в сыворотке крови у лиц мужского пола наблюдается в период от 2 до 18 лет [9]. При СВО содержание кортикостерона повышалось только у крыс препубертатного возраста. У половозрелых самцов наблюдалось снижение этого показателя на 1-е сутки после введения ЛПС, тогда как у новорожденных крыс Вистар содержание кор-тикостерона статистически значимо не изменялось (табл. 2).
В норме уровень эндогенного эндотоксина в сы-
воротке крови увеличивался от двухдневного возраста к препубертатному периоду. При СВО на 1-е сутки после введения ЛПС содержание эндотоксина у крыс всех трех исследованных возрастных групп было статистически значимо выше по сравнению с соответствующими контрольными группами. Однако в отличие от новорожденных более выраженное повышение эндотоксина наблюдалось у крыс препубертат-ного и половозрелого периодов постнатального развития (см. табл. 1). Уровень эндогенного эндотоксина зависит от количества грамотрицательных бактерий, колонизирующих толстую кишку, а также его клиренса моноцитами, гранулоцитами, тромбоцитами, связывания с липопротеинами и плазменными белками, нейтрализацией антиэндотоксиновыми антителами и процессами детоксикации клетками печени [23].
После введения ЛПС в печени у животных всех исследуемых возрастных групп выявлены патологические изменения, варьирующие от слабо выраженных дистрофических изменений гепатоцитов до обширных ландшафтообразных некрозов. Наиболее выраженные патологические изменения гепатоцитов наблюдались при СВО у крыс препубертатного возраста (табл. 2). В другие возрастные периоды дистрофические изменения в печени были менее выражены и некрозы выявлялись реже по сравнению с крысами препубертатного периода. J.L. Wynn и соавт. [24] показано, что выраженность проявления СВО и показатели смертности при экспериментальном перитоните были выше у мышей в возрасте 5-7 дней по сравнению с особями 7-10-недельного возрастного периода постнатального онтогенеза, что согласуется с полученными нами данными.
Исследование активности ферментов печени в норме показало, что с возрастом снижается уровень активности АсАТ, а АлАТ статистически значимо не изменяется. После введения ЛПС уровень активности АлАТ и АсАТ повышался только в сыворотке крови у крыс препубертатного периода, а у новорожденных и половозрелых не отличался от значений контрольной группы.
пг/мл 9000-1
80007000600050004000300020001000-
o- ^ -1000^—
a ИЛ-2
1ЛПС 2 2ЛПС 3 ЗЛПС
пг/мл 400 n
35030025020015010050-
o-
-50-
original article
б ИЛ-4
Jî
A#
*#
1ЛПС 2 2ЛПС 3 ЗЛПС
пг/мл 1400-1
12001000800600400200-o--200
s
ИФН-у
л #
л
ш
#$
□
пг/мл 500 -,
400300 -200 -100 -о -
-100
CSU
ф
г
ФНО-а
*
* $
I
■ Медиана □ 25-75% X Вариационный размах
1ЛПС
2ЛПС
ЗЛПС
1ЛПС
2ЛПС
ЗЛПС
Возрастные изменения уровня продукции ^-2 (а), ^-4 (б), ИФН-у (в) и ФНО-а (г) клетками селезенки, активированными КонА, в контрольной группе и через сутки после введения ЛПС.
По оси абсцисс - группы наблюдения. Контрольные группы: 1 - новорожденные; 2 - препубертатный период; 3 - половозрелые. Опытные группы: 1ЛПС - новорожденные с СВО; 2ЛПС - препубертатный период с СВО; 3ЛПС - половозрелые с СВО. По оси ординат - концентрация цитокинов, пг/мл. Различия статистически значимы по сравнению: * - с соответствующей контрольной группой; л - с контрольной группой новорожденных (1); # - с контрольной группой препубертатного возраста (2); & - с группой 1ЛПС; $ - с группой 2ЛПС.
При СВО во всех возрастных группах выявляли патологические изменения в легких, которые характеризовались увеличением числа нейтрофилов в межальвеолярных перегородках и интраальвеолярным отеком разной степени выраженности и распространенности. При морфологическом исследовании отек легких обнаружен у 5 (56%) из 9 новорожденных, у 8 (80%) из 10 10-дневных и 4 (50%) из 8 половозрелых крыс. По данным количественной оценки числа нейтрофилов в межальвеолярных перегородках на 1-е сутки СВО статистически значимых различий между группой новорожденных и крыс препубертатного возраста выявлено не было. По сравнению с другими возрастными
группами после введения ЛПС у половозрелых крыс количество нейтрофилов в межальвеолярных перегородках было максимальным (см. табл. 2).
В контрольной группе уровень продукции и секреции ^-4 и ИФН-у активированными КонА клетками селезенки возрастал от периода новорожденности к периоду половой зрелости. Показатели концентрации ^-2 и ФНО-а у крыс препубертатного периода были высокими и не отличались от значений у половозрелых особей (см. рисунок). С возрастом наблюдалось повышение уровня стимулированной КонА продукции и секреции ^-2, ^-4, ИФН-у и ФНО-а. По данным литературы, в сыворотке крови у детей обоего
оригинальные статьи
пола в возрасте 7-17 лет, соответствующем препубер-татному и пубертатному периодам, более высокое содержание IL-4, ФНО-а и ИФН-у по сравнению с детьми в возрасте 1-6 лет, что согласуется с полученными нами результатами [25]. Авторами также показано, что содержание IL-2 в сыворотке крови у детей не изменяется с возрастом [25]. Несовпадение полученных нами данных с данными G. Kleiner и соавт. [25], возможно, связано с тем, что указанные исследователи определяли содержание IL-2 в сыворотке крови, отражающее только процессы секреции цитокинов, а не показатели их продукции и секреции активированными лимфоцитами в системе in vitro [16].
По сравнению с контрольной группой у двухдневных крыс после введения ЛПС наблюдалось увеличение уровня продукции IL-2, IL-4 и ФНО-а, тогда как концентрация ИФН-у не изменялась. При СВО у крыс препубертатного возраста выявлено снижение продукции и секреции IL-2 и ФНО-а. В половозрелом периоде развитие СВО сопровождалось снижением содержания IL-4, ИФН-у и ФНО-а. Снижение продукции и секреции клетками селезенки IL-2 и ФНО-а после введения ЛПС у 10-дневных крыс может быть обусловлено высоким содержанием кортикостерона, который оказывает противовоспалительное и имму-носупрессорное действие [26].
P.R.A. Carvalho и соавт. [27], как и J. Pavare и со-авт. [28] оценивали у пациентов педиатрических клиник частоту встречаемости ССВО и установили, что большинство из них были дети в возрасте 2-5 лет, а на втором месте оказались новорожденные.
Однако последними исследованиями показано, что у новорожденных детей иммунный ответ на бактериальные патогены более эффективный по сравнению со взрослыми людьми. Иммунный ответ у младенцев поляризован преимущественно по Т-хелпер 2-го типа и у них больше число Т-регуляторных (CD4+CD25+Foxp3+) лимфоцитов в периферической крови, что является одним из механизмов, обусловливающих меньшую выраженность воспаления [29]. Несмотря на то что у новорожденных по сравнению со взрослыми людьми количество Т-лимфоцитов выше, их функциональная активность снижена, и они продуцируют более низкое количество IL-2 и ИФН-у [30]. Возможно, именно благодаря выраженному противовоспалительному ответу патологические изменения в печени у новорожденных крыс Вистар в ответ на введение ЛПС менее выражены, чем у 10-дневных особей.
Согласно полученным в эксперименте результатам, СВО наиболее выражен у крыс препубертатного периода, у них выявлены более тяжелые патологические изменения в печени, повышение уровня активности АлАТ и АсАТ, уровня эндотоксина и содержания кортикостерона в сыворотке крови, а также супрессия иммунного ответа по Т-хелпер 1-го типа.
Выводы
1. Через сутки после введения ЛПС у новорожденных самцов крыс Вистар развивается системный
воспалительный ответ, который сопровождается повышением уровня продукции и секреции стимулированными КонА клетками селезенки IL-2, IL-4 и ФНО-а и характеризуется эндотоксинемией и дистрофическими и воспалительными изменениями в печени и легких.
2. По сравнению с новорожденными крысами системный воспалительный ответ в препубертатном периоде характеризуется более выраженными морфологическими и биохимическими изменениями органов-мишеней и снижением уровня продукции IL-2 и ФНО-а.
3. По сравнению с препубертатным периодом развития при системном воспалительном ответе у половозрелых крыс Вистар менее выражены некротические изменения в печени, но более выражены воспалительные изменения в респираторном отделе легких.
4. По сравнению с новорожденными и половозрелыми крысами при системном воспалительном ответе у животных препубертатного возраста содержание половых стероидов и кортикостерона в сыворотке крови повышается, что, по-видимому, связано с нарушением их синтеза, секреции и метаболизма поврежденными гепатоцитами.
Исследование не имело спонсорской поддержки. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Watson R.S., Carcillo J.A., Linde-Zwirble W.T., Clermont G., Lidicker J., Angus D.C. The epidemiology of severe sepsis in children in the United States. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2003; 167: 695-701.
2. Klein S.L. Sex influences immune responses to viruses, and efficacy of prophylaxis and treatments for viral diseases. Bioessays. 2012; 34: 1050-9.
3. Klein S.L., Schiebinger L., Stefanick M.L, Cahill L., Danska J., de Vries G.J. et al. Opinion: Sex inclusion in basic research drives discovery. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015; 112 (17): 5257-8.
4. Wynn J., Cornell T.T., Wong H.R., Shanley T.P., Wheeler D.S. The host response to sepsis and developmental impact. Pediatrics. 2010; 125: 1031-41.
5. Серов В.В., Пауков В.С., ред. Воспаление: Руководство для врачей. М.: Медицина; 1995.
6. Levy O. Innate immunity of the newborn: basic mechanisms and clinical correlates. Nature Rev. Immunol. 2007; 7: 379-90.
7. Sprung C.L., Annane D., Keh D., Moreno R., Singer M., Freivogel K. et al. Hydrocortisone therapy for patients with septic shock. N. Engl. J. Med. 2008; 358: 111-24.
8. Konkle A.T, McCarthy M.M. Developmental time course of estradi-ol, testosterone, and dihydrotestosterone levels in discrete regions of male and female rat brain. Endocrinology. 2011; 152 (1): 223-35.
9. Ляликов С.А., Макарчик А.В., Евец Л.В., Орехов С.Д., Парамонова Н.С., Байгот С.И. и др. Функциональное состояние эндокринной системы у детей из различных регионов Беларуси. Результаты пятилетнего наблюдения. В кн.: Экологическая антропология (ежегодник). 1996: 160-7.
10. Ahmed R., Oldstone M.B., Palese P. Protective immunity and susceptibility to infectious diseases: lessons from the 1918 influenza pandemic. Nature Immunol. 2007; 8: 1188-93.
11. Klein S.L., Roberts C.W. Sex Hormones and Immunity to Infection. Berlin: Springer; 2010.
12. Симонова Е.Ю., Косырева А.М., Макарова О.В., Диатроптов М.Е. Возрастные изменения морфофункционального состояния иммунной системы у крыс Вистар. Клиническая и экспериментальная морфология. 2014; 1 (9): 35-41.
13. Косырева А.М., Симонова Е.Ю., Макарова О.В. Половые разли-
чия реакции иммунной системы и легких при экспериментальном остром эндотоксикозе. Бюл. экспер. биол. 2012; 153 (3): 318-21.
14. Берштейн Л.М. Внегонадная продукция эстрогенов (роль в физиологии и патологии). СПб. : Наука; 1998.
15. Chirico G. Development of the immune system in neonates. J. Arab. Neonat. Forum. 2005; 2: 5-11.
16. Ярилин А.А. Иммунология. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2010.
17. Suckow M.A., Weisbroth S.H., Franklin C.L. The Laboratory Rat. Elsevier Academic Press; 2005.
18. Мишнев О.Д., Щеголев А.И., Лысова Н.Л., Тинькова И.О. Печень и почки при эндотоксинемии. М.: РГМУ; 2003.
19. Макарова О.В., Яблонская А.М., Михайлова Л.П., Яглова Н.В., Солдатов Д.И. Индивидуальные различия реакции органов-мишеней и иммунной системы при экспериментальном эндотоксикозе. Арх. пат. 2009; 71 (4): 37-42.
20. Диатроптов М.Е., Косырева А.М., Макарова О.В., Кондашевская М.В., Нечай В.В. Инфрадианные ритмы уровня кортикостерона и выраженности альтеративных изменений печени у крыс Ви-стар при системном воспалительном ответе. Морфологические ведомости. 2013; 2: 25-32.
21. Sullivan R.M., Holman P. J. Transitions in sensitive period attachment learning in infancy: The role of corticosterone. Neurosci. Biobehav. Rev. 2010; 34 (6): 835-44.
22. Moriceau S., Roth T.L., Okotoghaide T., Sullivan R.M. Corticos-terone controls the developmental emergence of fear and amygdala function to predator odors in infant rat pups. Int. J. Dev. Neurosci. 2004; (22): 415-22.
23. Hurley J.C. Towards clinical applications of anti-endotoxin antibodies; a re-appraisal of the disconnect. Toxins. 2013; 5: 2589-620.
24. Wynn J.L., Scumpia P.O., Delano M.J., O'Malley K.A., Ungaro R., Abouhamze A. et al. Increased mortality and altered immunity in neonatal sepsis produced by generalized peritonitis. Shock. 2007; 28: 675-83.
25. Kleiner G., Marcuzzi A., Zanin V., Monasta L., Zauli G. Cytokine levels in the serum of healthy subjects. Mediat. Inflamm. 2013; (2013): 6. Available at: http://cb.doi.org/10.1155/2013/434010.
26. Cui K., Luheshi G.N., Boksa P. Effects of endogenous glucocorticoid secretion on the interleukin-6 response to bacterial endotoxin in pregnant and non-pregnant rats. J. Endocrinol. 2011; 209 (1): 95-103.
27. Carvalho P.R.A., Feldens L., Seitz E.E., Rocha T., Soledade M., Trotta A. Prevalence of systemic inflammatory syndromes at a tertiary pediatric intensive care unit. J. Pediatr. (Rio J.). 2005; 81 (2): 143-8.
28. Pavare J., Grope I., Gardovska D. Prevalence of systemic inflammatory response syndrome (SIRS) in hospitalized children: a point prevalence study. BMC Pediatr. 2009; 9: 25. Available at: http:// www.biomedcentral.com/1471-2431/9/25.
29. Muenchhoff M., Goulder P.J.R. Sex Differences in pediatric infectious diseases. J. Infect. Dis. 2014; 209 (Suppl. 3): S120-6.
30. Randolph A.G., McCulloh R.J. Pediatric sepsis. Important considerations for diagnosing and managing severe infections in infants, children, and adolescents. Virulence. 2014; 5 (1): 179-89.
REFERENCES
1. Watson R.S., Carcillo J.A., Linde-Zwirble W.T., Clermont G., Lidicker J., Angus D.C. The epidemiology of severe sepsis in children in the United States. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2003; 167: 695701.
2. Klein S.L. Sex influences immune responses to viruses, and efficacy of prophylaxis and treatments for viral diseases. Bioessays. 2012; 34: 1050-9.
3. Klein S.L., Schiebinger L., Stefanick M.L, Cahill L., Danska J., de Vries G.J. et al. Opinion: Sex inclusion in basic research drives discovery. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015; 112 (17): 5257-8.
4. Wynn J., Cornell T.T., Wong H.R., Shanley T.P., Wheeler D.S. The host response to sepsis and developmental impact. Pediatrics. 2010; 125: 1031-41.
5. Serov V.V., Paukov V.S., Eds. Inflammation: Handbook for doctors. [Vospalenie: Rukovodstvo dlya vrachey]. Moscow: Meditsina; 1995. (in Russian)
6. Levy O. Innate immunity of the newborn: basic mechanisms and clinical correlates. Nature Rev. Immunol. 2007; 7: 379-90.
7. Sprung C.L., Annane D., Keh D., Moreno R., Singer M., Freivogel K. et al. Hydrocortisone therapy for patients with septic shock. N. Engl. J. Med. 2008; 358: 111-24.
original article
8. Konkle A.T., McCarthy M.M. Developmental time course of estradi-ol, testosterone, and dihydrotestosterone levels in discrete regions of male and female rat brain. Endocrinology. 2011; 152 (1): 223-35.
9. Lyalikov S.A., Makarchik A.V., Evets L.V., Orekhov S.D., Paramon-ova N.S., Baygot S.I. et al. Functional state of the endocrine system of children from various Belarus regions. Results of the five-year observation. In: Environmental Anthropology (Yearbook). [Ekolog-icheskaya antropologiya (ezhegodnik)]. 1996: 160-7. (in Russian)
10. Ahmed R., Oldstone M.B., Palese P. Protective immunity and susceptibility to infectious diseases: lessons from the 1918 influenza pandemic. Nature Immunol. 2007; 8: 1188-93.
11. Klein S.L., Roberts C.W. Sex Hormones and Immunity to Infection. Berlin: Springer; 2010.
12. Simonova E.Yu., Kosyreva A.M., Makarova O.V., Diatroptov M.E. Age-related changes of immune morphofunctional state of Wistar rats. Klinicheskaya i eksperimental'naya morfologiya. 2014; 1 (9): 35-41. (in Russian)
13. Kosyreva A.M., Simonova E.Yu., Makarova O.V. Sex differences of reaction of the immune system and the lung in conditions of experimental severe endotoxicosis. Byul. eksper. biol. 2012; 153 (3): 318-21. (in Russian)
14. Bershteyn L.M. Extragonadal Production of Estrogene (their Role in the Physiology and Pathology). [vnegonagnaya produktsiya estrogenov (rol' v fiziologii i patologii)]. St. Petersburg: Nauka; 1998. (in Russian)
15. Chirico G. Development of the immune system in neonates. J. Arab. Neonat. Forum. 2005; 2: 5-11.
16. Yarilin A.A. Immunology. [Immunologiya]. Moscow: GEOTAR-Media; 2010. (in Russian)
17. Suckow M.A., Weisbroth S.H., Franklin C.L. The Laboratory Rat. Elsevier Academic Press; 2005.
18. Mishnev O.D., Shchegolev A.I., Lysova N.L., Tin'kova I.O. The Liver and the Kidneys in Conditions of Endotoxinemia [Pechen' i pochki pri endotoksinemii]. Moscow: RGMU; 2003. (in Russian)
19. Makarova O.V., Yablonskaya A.M., Mikhaylova L.P., Yaglova N.V., Soldatov D.I. Individual changes of the target organs reaction and the immune system in experimental endotoxicosis conditions. Arkh. pat. 2009; 71 (4): 37-42. (in Russian)
20. Diatroptov M.E., Kosyreva A.M., Makarova O.V., Kondashevskaya M.V., Nechay V.V. Infradian rhythms of corticosterone level and alterative changes of the liver of Wistar rats with SIRS. Morfolog-icheskie vedomosti. 2013; 2: 25—32. (in Russian)
21. Sullivan R.M., Holman P.J. Transitions in sensitive period attachment learning in infancy: The role of corticosterone. Neurosci. Biobehav. Rev. 2010; 34 (6): 835-44.
22. Moriceau S., Roth T.L., Okotoghaide T., Sullivan R.M. Corticos-terone controls the developmental emergence of fear and amygdala function to predator odors in infant rat pups. Int. J. Dev. Neurosci. 2004; (22): 415-22.
23. Hurley J.C. Towards clinical applications of anti-endotoxin antibodies; a re-appraisal of the disconnect. Toxins. 2013; 5: 2589-620.
24. Wynn J.L., Scumpia P.O., Delano M.J., O'Malley K.A., Ungaro R., Abouhamze A. et al. Increased mortality and altered immunity in neonatal sepsis produced by generalized peritonitis. Shock. 2007; 28: 675-83.
25. Kleiner G., Marcuzzi A., Zanin V., Monasta L., Zauli G. Cytokine levels in the serum of healthy subjects. Mediat. Inflamm. 2013; (2013): 6. Available at: http://dx.doi.org/10.1155/2013/434010.
26. Cui K., Luheshi G.N., Boksa P. Effects of endogenous glucocorticoid secretion on the interleukin-6 response to bacterial endotoxin in pregnant and non-pregnant rats. J. Endocrinol. 2011; 209 (1): 95-103.
27. Carvalho P.R.A., Feldens L., Seitz E.E., Rocha T., Soledade M., Trotta A. Prevalence of systemic inflammatory syndromes at a tertiary pedi-atric intensive care unit. J. Pediatr. (Rio J.). 2005; 81 (2): 143-8.
28. Pavare J., Grope I., Gardovska D. Prevalence of systemic inflammatory response syndrome (SIRS) in hospitalized children: a point prevalence study. BMC Pediatr. 2009; 9: 25. Available at: http:// www.biomedcentral.com/1471-2431/9/25.
29. Muenchhoff M., Goulder P.J.R. Sex Differences in pediatric infectious diseases. J. Infect. Dis. 2014; 209 (Suppl. 3): S120-6.
30. Randolph A.G., McCulloh R.J. Pediatric sepsis. Important considerations for diagnosing and managing severe infections in infants, children, and adolescents. Virulence. 2014; 5 (1): 179-89.
Поступила 03.02.16 Принята в печать 18.02.16
