CC BY
50
УДК [612.017.1:612.017.2:613.11](211)
адаптивные возможности иммунной регуляции у молодежи приполярного региона
© 2010 г. 14М. В. Меньшикова, 12Л. С. Щёголева,
14О. Е. Щёголева, 3М. С. Айвазова, 1Е. Ю. Шашкова,
1Л. К. Добродеева
Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН,
2 Поморский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
3 Областной клинический онкологический диспансер,
4 Северный государственный медицинский университет, г. Архангельск
Иммунологические механизмы адаптации, резервных и компенсаторных возможностей организма студентов при действии экстремальных факторов приполярного региона в процессе обучения в вузе изучены недостаточно. Период обучения в университете завершает восходящую ветвь в процессе онтогенеза человека, которая совпадает с заключительным периодом физиологического и социального созревания организма. В период 1999-2007 годов проведено исследование иммунологического статуса 325 студентов архангельских вузов, который включал изучение гемограммы, фенотипирование лимфоцитов, определение иммуноглобулинов и цитокинов. Исследование позволило выявить у активной студенческой молодежи
- взрослых северян сокращение адаптивных возможностей иммунной регуляции по фагоцитарной защите и по лимфопролиферации на 30,00 %, по дифференцировке иммунокомпетентных клеток, антителообразованию и апоптозу на 35,12 %.
Ключевые слова: адаптивные и резервные возможности иммунной регуляции, неблагоприятные климатоэкологические условия, приполярный регион, апоптоз, лимфопролиферация.
Медико-биологические исследования адаптивных, резервных и компенсаторных возможностей иммунного гомеостаза в регионах Европейского и Крайнего Севера России позволяют утверждать, что процесс оптимизации функций в жестких дискомфортных условиях севера сопровождается формированием компенсаторных реакций, свидетельствующих о напряжении как энергетических, так и пластических процессов, которые оканчиваются в ряде случаев развитием декомпенсации, способствующей более высокой заболеваемости северян, своеобразию клиники, тенденции к хронизации ряда патологических форм и, как итогу, сокращению продолжительности жизни [1, 2].
Период обучения в университете завершает восходящую ветвь в процессе онтогенеза человека, которая совпадает с заключительным периодом физиологического и социального созревания организма. В настоящее время большое значение уделяется исследованиям различных аспектов жизни и здоровья молодежи. Все студенты в процессе обучения проходят период адаптации к новым условиям, связанным с изменением характера психологических нагрузок, климатических условий, питания. Студенты составляют особую социальную группу населения не только по возрасту, специфическим условиям труда и быта, но и потому, что они относятся к группе повышенного риска вследствие высокого и длительного психоэмоционального напряжения [4]. Известно, что наиболее чувствительным индикатором адаптационных реакций организма может рассматриваться сердечно-сосудистая система [1], а вариабельность сердечного ритма хорошо отражает степень напряжения регуляторных систем, обусловленную возникающей в ответ на любое стрессорное воздействие активацией системы «гипофиз
— надпочечники» и реакцией симпатоадреналовой системы [5].
Методы
В период 1999—2007 годов проведено исследование иммунологического статуса 325 студентов (232 женщины и 90 мужчин) архангельских вузов: Поморского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Архангельского государственного технического университета, Северного государственного медицинского университета — практически здоровых на момент обследования, без хронической патологии в анамнезе.
Комплекс иммунологического исследования включал изучение гемограммы, лимфоцитограммы, фенотипирование лимфоцитов. Определяли содержание в периферической крови лейкоцитов, лимфоцитов с рецепторами CD4+ (хелперы/индукторы), CD8+ (супрессоры/ киллеры), CD3+ (зрелые лимфоидные клетки), CD5+ (общая незрелая популяция Т-клеток), CD16+ (естественные киллеры), CD10+ (клетки
с рецепторами, отражающие лимфопролиферацию), CD71+ (клетки с рецепторами к трансферрину), CD25+ (интерлейкин-2), HLA-DR+ (активированные Т-, В-клетки), CD22+ (общая популяция В-клеток), CD95+ (клетки с рецепторами к апоптозу), сывороточных иммуноглобулинов (IgA, IgM, IgG, IgE), и циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК), уровень аутогемагглютинации, фактора некроза опухоли альфа (ФНО-а) и раково-эмбрионального антигена (РЭА). Содержание лейкоцитов определяли стандартным методом подсчета клеток в камере Горяева. Количество клеток гемограммы, лимфоцитограммы подсчитывали в мазках крови, окрашенных по методу Романовского
— Гимзы. Фенотипирование лимфоцитов проводили методом непрямой иммунопероксидазной реакции с использованием моноклональных антител (НПЦ «МедБиоСпектр», Москва) на препаратах лимфоцитов типа «высушенная капля» с использованием пероксидазного конъюгата и окрашиванием раствором хромогена для анализа в иммерсионной микроскопии. Количественное определение сывороточных иммуноглобулинов M, G, A проведено методом радиальной иммунодиффузии по C. V. Manchini et al. Методом «конкурентного» иммуноферментного анализа (ИФА) изучали концентрацию IgE с использованием набора «Dr. Fook» (Германия); содержание цитокинов и аутоантител изучено с помощью тест-наборов ВСМ Diagnostics фирмы «Bio-RAD» (США), РЭА — с использованием набора «Can Ag» (Швейцария); ФНО-а
— набора «Cytimmune sciens» (США). Учитывали результаты на спектрофотометре серии «Multiskan» (Финляндия). Уровень ЦИК в сыворотке крови определяли с помощью тест-набора химической компании «Реакомплекс» (г. Чита), функциональную активность лимфоцитов — в реакции бласттрансформации. Статистическая обработка данных осуществлялась в стандартных программах Statistika 6.0, Excel 7.0 для среды Windows 2000. Для исследования структуры взаимосвязей изучаемых переменных использовался коэффициент линейной корреляции.
Результаты
Климатоэкологические условия приполярного региона характеризуются резким фотопериодизмом, наличием термальных стрессов, что вызывает резкую десинхронизацию биологических ритмов, а следовательно, и развитие напряжения регуляторных гомеостатических систем. Известно, что в дискомфортных климатоэкологических условиях Севера состояние иммунной системы человека отличается низким содержанием в крови Т-лимфоцитов, IgA на фоне повышенных концентраций IgM, IgG, IgE, ЦИК. На Севере выше содержание в крови иммуноком-петентных клеток, экспрессирующих активационные рецепторы: СD25, СD71, а также цитотоксических Т-лимфоцитов, клеток СD95 и ФНО-а [2, 8].
Анализ показал: содержание Т-лимфоцитов с рецепторами CD5+ (общая популяция) и CD3+ (зрелая, функционально активная субпопуляция)
составляет в среднем соответственно (0,89 ± 0,07) и (0,76 ± 0,03) •109 кл/л, при этом их количество у женщин достоверно меньше, чем у мужчин (р < 0,05). Вероятно, резкое снижение концентрации Т-лимфоцитов регистрируется за счет зрелых форм CD3+ (р < 0,001). При этом у женщин концентрации CD5+ и CD3+ существенно ниже, чем у мужчин (р < 0,05—0,01). Важно отметить выявленную незначительную разницу между содержанием клеток с рецепторами CD5+, отражающими общую популяцию всех Т-клеток, и CD3+, зрелыми функционально активными Т-лимфоцитами: (0,13 ± 0,05) -109 кл/л; в том числе (0,10 ± 0,04) -109 кл/л у женщин и (0,16 ± 0,05) -109 кл/л у мужчин. По всей вероятности, данный процесс отражает сокращение резерва Т-клеточной популяции у обследуемых лиц. И если с наличием молекулы CD3+ связана функциональная активность и их зрелость, то именно этот процесс в созревании и дифференцировке клеток каким-то образом блокируется или тормозится у молодых северян (рис.1).
Содержание хелперов/индукторов CD4+ физиологично, но у женщин достоверно выше, чем у мужчин: (0,58 ± 0,03) •109 кл/л; р < 0,01. Средний уровень супрессоров/киллеров ниже установленных физиологических колебаний, практически не отличается по полу: (0,19 ± 0,03) и (0,20 ± 0,06) -109кл/л. Содержание лимфоцитов с антигенной детерминантой НЬА^Н+ достаточно велико (0,51 ± 0,05) -109 кл/л, что указывает на значительный уровень активированных лимфоидных клеток без существенных отличий по полу. Концентрация Т-лимфоцитов, взаимосвязанных с интерлейкин-2-активацией (CD25+), составляет (0,55 ± 0,04) -109 кл/л с колебаниями у женщин и мужчин, соответственно (0,49 ± 0,01) и (0,61 ± 0,06) -109 кл/л; р < 0,001. Активность естественных киллеров (CD16+) невысока — (0,19 ± 0,08) -109 кл /л без существенных различий по полу. Напротив, содержание малодифференцированных клеток CD10+, отражающих уровни лимфопролиферации, в среднем (0,33 ± 0,05) -109 кл/л — достаточно велико.
Таким образом, у молодежи, обучающейся в вузах приполярного региона, отмечается высокое содержание клеток CD22+, НЬА^Н+, относительно высокие концентрации ^М, что свидетельствует об активизации гуморального звена иммунитета.
В пользу активного состояния Т-клеточного иммунитета указывает тот факт, что уровень носителей рецептора интерлейкина-2 (CD25+) достаточно высок и перекрывает содержание Т-хелперов/индукторов (0,55 ± 0,04) и (0,50 ± 0,02) -109 кл/л соответственно с большей выраженностью у мужчин (р < 0,01).
Роль апоптоза в различных проявлениях жизни организма трудно переоценить. Программированная клеточная гибель напрямую связана с процессами эмбриогенеза, гуморальной регуляции, взаимодействий в системе цитокинов и иммуногенезе, канцерогенезе
и патогенезе различных заболеваний (аутоиммунные и лимфопролиферативные), контролирует толерантность [6]. Активность апоптоза иммунокомпетентных клеток при сокращении резервных возможностей иммунной системы в неблагоприятных климатоэкологических условиях Севера не изучена.
Так, в наших исследованиях уровень среднего содержания клеток с рецепторами к апоптозу (CD95+) составил (0,72 ± 0,02) -109 кл/л с колебаниями у женщин и мужчин: (0,79 ± 0,03) и (0,64 ± 0,02) -109кл /л соответственно. При этом у 37,56 % обследуемых регистрируются повышенные средние значения апоптоза, в том числе у 53,84 % женщин и 21,28 % мужчин. Вероятно, высокая фоновая активность апоптоза у женщин оправдана как некоторая компенсация резервных возможностей (более пластичное формирование иммунного ответа, толерантности, формирование естественного и индуцированного иммунного ответа к вакцинам и другим антигенам, элиминации аутореактивных и неполноценных клонов клеток). Активизация апоптоза иммунокомпетентных клеток является естественной на реактивную стимуляцию гуморального и клеточного иммунитета. Однако чрезмерная активация FAS — системы с резким увеличением концентрации ФНО-а может оказывать неблагоприятное воздействие не только на состояние иммунной системы, но и на репродуктивную способность. Создается впечатление, что ряд выявленных иммунологических реакций усугубляют формирование дисбалансов иммунной защиты [7, 9]. Интересные, на наш взгляд, взаимосвязи выявлены между содержанием CD95+ и HLA-DR+ (г = 0,95). Наличие их может свидетельствовать о регуляции апоптоза иммунокомпетентных клеток со стороны системы главного комплекса гистосовместимости класса II.
Содержание трансферрина (CD71+) достаточно велико: (0,77 ± 0,09) -109 кл/л, соответственно у женщин и мужчин (0,82 ± 0,16) и (0,71 ± 0,02) •109 кл/л, что косвенным образом свидетельствует об участии метаболизма железа в процессе активации лимфоцитов. Установлено, что транс-феррин поддерживает клеточную пролиферацию, обеспечивая клетки железом для осуществления важнейших метаболических реакций. При различных лимфопролиферативных процессах лимфоциты сами начинают автономный синтез CD71 или утилизируют железо трансферриннезависимым путем. Известно также, что экспрессия рецепторов CD71 + обеспечивает дифференцировку и созревание Т-лимфоцитов [3].
Для углубленного анализа состояния здоровья и оценки иммунных возможностей взрослого населения Архангельской области дополнительно определяли уровень содержания РЭА и ФНО-а. Анализ показал, что повышенные концентрации РЭА выявляются в 4,25% случаев, и это довольно высокий уровень по сравнению с данными по регионам с более бла-
гоприятным климатом проживания. Кроме того, концентрации самого РЭА в усредненных результатах довольно велики (0,65 ± 0,05) нг/л в данной возрастной группе. Подобные результаты получены относительно ФНО-а, являющегося воспалительным цитокином широкого спектра действия. Повышенные уровни его содержания выявлены в 20,27 % случаях, средние концентрации составили (0,53 ± 0,04) нг/л. Действительно, повышенная фоновая активность иммунной системы обеспечивает сокращение резервных возможностей с последующим формированием дефицита и дефектов функционирования.
Проведен корреляционный анализ параметров иммунологической реактивности. Положительная взаимосвязь установлена между содержанием ней-трофилов и их фагоцитарной активностью (г = 0,43). Таким образом, нейтропения (даже незначительные ее появления) практически всегда связана с дефицитом фагоцитарной защиты. Учитывая, что нейтропения и дефицит активных фагоцитов регистрируется у 64 % женщин и 92 % мужчин, следует считать, что даже первые признаки снижения содержания нейтрофилов являются критерием риска потери одного из основных механизмов защиты (табл. 1). На первый взгляд кажется необъяснимой положительная коррелятивная связь между содержанием Т-хелперов и цитотокси-ческих лимфоцитов (г = 0,76). Противоположные функции указанных клеток могут создавать между ними конкурентные взаимоотношения, но выявленная статистически достоверная прямая связь между содержанием CD4+ и CD8+ объясняется наличием необходимости сохранять баланс в данной системе фенотипов Т-клеток.
Обсуждение результатов
На Севере иммунная система человека находится в более высокой фоновой активности с некоторым сдвигом Т-хелперного репертуара для обеспечения наиболее эффективного клеточного и неклеточного взаимодействия в условиях необходимости повышения механизмов утилизации аутоантигенов. Известно, что ориентация в сторону воспалительных цитокинов предполагает более высокий уровень реактивных метаболитов кислорода, резкое увеличение эффективности фагоцитоза [3]. Следствием этого же процесса является высокая степень экспрессии поверхностных молекул адгезии и активация клеточной кооперации [2, 6, 10]. Повышение концентраций аутоантител, активности клеточного взаимодействия, эффективности механизмов утилизации и выведения аутоан-гигенов, т. е. восстановление иммунного гомеостаза в данных конкретных условиях имеет биологический смысл — более эффективное связывание, утилизация и элиминация их из организма [2, 9]. Данная реакция относится к защитным физиологическим механизмам и лишь отсутствие превышения физиологических границ реактивных изменений делает её рациональной. Только индивиды с нейтральными в пределах физиологических границ изменениями способны со-
хранить иммунный баланс и здоровье. Расширение границ от пределов физиологического отклонения делает грань между физиологической реакцией и патологией хрупкой, прозрачной, увеличивая риск для лиц, менее приспособленных к дискомфортным условиям [2].
Чрезвычайно высокий удельный вес дефицита дает основание рекомендовать ряд мероприятий, повышающих барьерные функции покровов и обеспечивающих стимуляцию местного синтеза ^Л [1].
Аномально высокие концентрации ЦИК кр. (2,72 ± 0,05) г/л и ЦИК ср. (2,85 ± 0,05) г/л, значительная частота их выявления в условиях дефицита фагоцитарной защиты и напряжения в системе комплемента дают возможность рекомендовать сорбционную терапию для восстановления микроциркуляции, снижения активности влияния ингибиторов иммунной реакции, а также для снижения уровня аутосенсибилизации (табл. 1, 2). Степень риска соответствует степени сокращения резервных возможностей сохранения иммунного баланса. О сокращении резерва иммунного гомеостаза у молодых взрослых северян
Таблица 1
Средние данные показателей иммунного статуса молодого взрослого населения Архангельской области, обучающегося в высших учебных заведениях
Показатель Средние данные, n=352 Женщины, n=232 Мужчины, n=90
Трансферрин, г/л 3,53±0,07 3,81±0,08 3,24±0,06
ЦИК, ср., г/л 2,85±0,05 2,99±0,02** 2,7±0,09
ЦИК, кр., г/л 2,72±0,05 3,11±0,02* 2,33±0,07
Фагоцитарное число 7,41±0,05 7,96± 0,06*** 6,86±0,04
% активных фагоцитов 42,49±0,07 47,36± 0,09*** 37,62±0,04
Аутогемагглютинин, 1^9 4,96±0,07 5,22±0,08* 4,71±0,06
РБТЛ спонт., % 8,42±0,09 7,15±0,02 9,69±0,16
РБТЛ с ФГА, % 42,62±0,06 41,08± 0,03** 44,15±0,1
РБТЛ с Кон А, % 65,00±0,07 60,00±0,03 70,00±0,11**
Примечание. Достоверность различий по полу: * - p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001.
свидетельствует низкое содержание в крови клеток СD3+ и СD5+: редко выявляемая стимуляция фагоцитоза зимозаном у (21,5 ± 1,3) % обследованных и бласттрансформации Т-клеток, стимулированной фитогемагглютинином (ФГА) у (36,2 ± 1,76) % студентов.
Анализ лимфоцитограммы свидетельствует о невысоком уровне спонтанной лимфопролиферации: содержание больших гранулярных лимфоцитов не превышает верхнюю границу физиологической нормы и составляет в среднем (6,5 ± 0,56) %. Практически такие же результаты получены в условиях in vitro (8,42 ± 0,09) % (с колебаниями (7,15 ± 0,02) % у женщин и (9,69 ± 0,16) % у мужчин) при культивировании лимфоцитов без митогена. Отмечается
Таблица 2
Частота регистрации дисбалансов иммунологических параметров молодого взрослого населения Архангельской области, обучающегося в высших учебных заведениях, %
Показатель Частота регистрации дисбаланса n=352 Жен- щины n=232 Муж- чины n=90
Трансферрин, г/л > 18,6 17,3 19,9
ЦИК ср., г/л> 65,38 76,92 53,84
ЦИК кр., г/л > 32,79 4,04** 61,53
РЭА, нг/л > 4,25 4,25**
ФНО-а, нг/л > 20,27 2,08 38,46
Фагоцитарное число > 61,46 22,91** 100
Снижение % активных фагоцитов 78,07 63,83** 92,31
Аутогемагглютинин, ^ > 74,49 97,87** 51,11
РБТЛ спонт., % > 64,98 70,83 59,13
РБТЛ с ФГА, % < 72,95 61,7** 84,21
РБТЛ с Кон А, % < 32,43 78,72 46,15
Примечание. Достоверность различий по полу: * - p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001.
довольно низкая активность реакции бласттрансформации лимфоцитов (РБТЛ) с фитогемагглютинином (42,62 ± 0,06) %, частота дефицита активности бласттрансформации (БТЛ), стимулированной данным митогеном — 72,95 %, при этом у женщин указанный дефект встречается в 1,4 раза реже, чем у мужчин (61,70 % против 84,21), что косвенно подтверждает большее напряжение Т-клеточного звена у мужчин. Бласттрансформация В-клеток под влиянием конкана-валина (Кон) А, напротив, очень велика и составляет в среднем (65,00 ± 0,07) %; повышенная ее активность регистрируется практически у 62,43 % обследуемых, при этом у женщин указанный дисбаланс встречается в 1,7 раза чаше по сравнению с лицами мужского пола, что косвенным образом свидетельствует о более выраженном у женщин напряжении гуморального звена иммунитета. Так, повышенная фоновая активизация иммунологических клеток с выраженной спонтанной бласттрансформацией лимфоцитов приводит к торможению бласттраснсформирующей активности под влиянием ФГА или иной стандартной антигенной нагрузки (см. табл. 1, 2).
Это может сказываться при необходимости реализации противоинфекционной защиты, трансплантационных реакций и противоопухолевого иммунитета у молодых северян репродуктивного возраста; тормозить уровни антителообразования и своевременное формирование адекватного иммунного ответа. Довольно сильная связь наблюдается между спонтанной и индуцированной ФГА бласттрансформацией (г = 0,81), что свидетельствует об активации клеточного звена иммунитета. Таким образом, у северян на фоне довольно высокого содержания лимфоцитов в периферической крови наблюдается снижение бластранс-формирующей активности Т-клеток и повышенная пролиферативная способность В-лимфоцитов.
Изучая частоту регистраций тех или иных дефектов иммунологической реактивности у молодых взрослых лиц, выявили, что высокие уровни содержания лимфоцитов встречаются в 5 раз чаще, чем высокие уровни лимфопении. Особенно велика указанная разница среди мужчин: в 3,2 раза лимфоцитоз у них встречается чаще, чем у женщин, и в 8,2 раза чаще лимфопений.
Среди выявленных дисбалансов в состоянии иммунитета отмечаются очень высокие уровни частоты дефекта IgA (20,13 %), причем у женщин в 2 раза чаще, чем у мужчин. Отклонения в содержании сывороточных иммуноглобулинов IgM (21,94 %) также в 2 раза чаще встречается у женщин. В содержании IgG отклонения незначительны. Активация гуморального звена иммунитета подтверждается заметным уровнем регистраций повышенных концентраций HLA-DR+ у 16,20 % обследованных (17,14 и 15,26 %) и особенно CD22+ у 28,87 % (15,92 и 42,22 %). Таким образом, повышенная активность гуморальных механизмов иммунитета в зависимости от различных параметров его изучения регистрируется у взрослых молодых северян в 14-40 % случаев.
Абсолютно низкие концентрации CD4+ выявляются в среднем в 13,64 % случаев, несколько чаще у мужчин (15,77 и 11,51 %). Высокие концентрации лимфоцитов CD25+ наблюдали у 20,63 % обследованных (18,34 и 22,92 %). Повышенное содержание CD16+ отмечали у 14,47 % (11,10 и 17,84 %). Снижение фагоцитарной активности нейтрофильных лейкоцитов регистрировали в 78,07 % случаев (63,83 % у женщин и 92,31 у мужчин), с преимущественным дефицитом у мужчин. Предполагая, что более высокий, чем в среднем, уровень содержания лимфоцитов CD10+ характеризует использование резервных возможностей, следует признать, что указанное явление широко распространено (в среднем 15,17 %, 12,24 % у женщин и 18,10 у мужчин). В этом отношении показатели распространенности признаков аутосенсибилизации очень близки к вышеуказанным изменениям. В среднем аутогемагглютинины среди взрослых выявляются в 74,49 % случаев (97,87 % у женщин и 51,11 у мужчин).
Итак, частота регистрации активных лимфопролиферативных реакций свидетельствует об активированном состоянии клеточного иммунитета среди молодого взрослого населения Архангельской области и проявляется в зависимости от типа изучаемого показателя: 6-72 %, наиболее часто в форме аномальных хелперно-супрессорных соотношений, в варианте фагоцитарной защиты, в уровнях бласттрансфор-мации. Приведенные выше сведения подтверждают значительную частоту распространения различных дисбалансов иммунного статуса у обследуемой молодежи; лимфопролиферативная реакция является отражением активизации гуморального и клеточного механизмов иммунитета.
На основании вышеизложенного представляется возможным выделить ряд изменений иммунологи-
ческих параметров, которые могут быть учтены в характеристике механизмов формирования срыва регуляции адаптивных возможностей иммунного гомеостаза у обследуемых лиц. Во-первых, это реакции, отражающие формирование дефектов местной защиты, в том числе иммунной и неспецифической, и включающие дефицит содержания сывороточного ^А, которые обеспечивают местную иммунную защиту, а также снижение фагоцитарной защиты и сорбционной активности эпителия. Во-вторых, это лимфопролиферативная реакция с аутосенсибилизацией, которая развивается на фоне дефицита местной защиты. Подтверждением этого являются высокие уровни содержания в сыворотке крови фенотипов лимфоцитов CD10+, CD71+, НЬЛ^Н+, активности РБТЛ с ФГА, аутоантител, повышение активности апоптоза иммунокомпетентных клеток (CD95+). В-третьих, это реакции, отражающие непосредственное увеличение содержания макрофагов в местном иммунитете, участвующих в утилизации частиц, высокие концентрации лимфоретикулярных клеток, отражающих высокую лимфопролиферативную активность иммунокомпетентных клеток (р < 0,05). Важно, что вышеизложенные тенденции изменения иммунного статуса регистрируются у обследуемых взрослых, не имеющих клинических признаков патологии. Возможно, выявленная совокупность изменений показателей иммунитета характеризует преморбидную форму хронической краевой патологии, а решающим фактором присоединения его к клинически выраженным формам является ряд условий, в том числе наследственность, вредные привычки и особенности профессиональной деятельности, питания и социально-бытовые условия жизни [2, 9].
Таким образом, нарушение компенсаторных механизмов иммунной регуляции у молодых взрослых северян сочетается с состоянием повышенной активности иммунологических механизмов за счет увеличения содержания супрессии (CD8+) в 22,73 % случаев с незначительным превалированием у лиц женского пола (23,86 и 21,60 %), а также коррелирует с большой активностью лимфопролиферативных процессов, что подтверждается значительным содержанием в периферической крови носителей CD10+: (0,33 ±
0,05) -109 кл/л у 15 % обследуемых; г = 0,70—0,82; р < 0,01. У лиц, имеющих адаптивные и резервные возможности, регуляция развития иммунной реакции идет более эффективно, сбалансированно, с минимальным вовлечением в процесс иммунокомпетентных клеток. Резервные возможности обеспечиваются в большей степени ограничением лимфопролиферации за счет апоптоза; г = 0,82; р < 0,001 [6, 8].
Сокращение адаптационных и резервных возможностей регуляции гуморального механизма иммунитета у студентов вузов приполярного региона характеризуется его активизацией и выраженным напряжением: высоким уровнем содержания носителей НЬА^Н+
(0,5і ± 0,05) •Ю9 кл/л у і6 %; высоким уровнем содержания активированных В-лимфоцитов — носителей HLA-DR+ (2і—28 %) в удельном весе от общей популяции лимфоцитов, высокой концентрацией клеток-носителей CD22+ (0,45 ± 0,04) •Ю9 кл/л, широкой распространенностью среди обследуемых аномально высоких концентраций ЦИК (2,85 ± 0,05) г/л у 65,38 % в среднем у всех обследуемых, у женщин — 76,92 %).
Активированное состояние клеточного звена иммунитета способствует напряжению иммунного статуса у обследуемых лиц, особенно у молодых женщин. Регистрируются признаки снижения адаптивных и резервных возможностей Т-клеточного звена иммунной системы, о чем свидетельствует высокая частота регистраций аномальных соотношений содержания хелперов и супрессоров (коэффициент х/с = 0,86—0,89), выраженный дефицит Т-клеток (CD5+ и CD3+) — отсрочка процессов дифферен-цировки и специализации клеток в среднем у 30 % молодых людей, особенно у женщин (4і,і7 % у женщин и і8,82 у мужчин); высокие средние значения Т-лимфоцитов с рецепторами активации к интерлейкину-2 CD25+: (0,55 ± 0,04) •Ю9 кл/л у 20,63 % лиц. Снижение адаптивных и резервных возможностей иммунной регуляции подтверждается высокими уровнями спонтанной бласттрансфор-мации: (8,42 ± 0,09) % у 64,98 % лиц, особенно у женщин (70,83 %). Комплексное исследование иммунного ответа, детальное изучение процессов апоптоза, лимфопролиферации, цитокиновой активности при сокращении резервных возможностей среди молодых практически здоровых северян позволяет выявить степень вовлечения и уровень участия указанных процессов при формировании экологически зависимых иммунодефицитов на Севере, определить критерии срыва адаптационных механизмов, а также оценить их активность при пограничных состояниях близких к «предболезни» в условиях донозологической диагностики.
Список литературы
1. Добродеева Л. К. Влияние среды обитания на иммунологическую реактивность, медико-демографические показатели и заболеваемость населения Архангельской области / Л. К. Добродеева, Л. П. Жилина. — Архангельск, 2003.— С. 250.
2. Добродеева Л. К. Пределы содержания лимфоцитов, цитокинов и иммуноглобулинов в сыворотке крови у жителей Архангельской области / Л. К. Добродеева, Л. С. Щёголева и др. // Информационные материалы «Пределы физиологического колебания в периферичекой крови метаболитов, гормонов, лимфоцитов, цитокинов и иммуноглобулинов у жителей Архангельской области» / под ред. Л. К. Добродеевой. — Архангельск : Изд. центр СГМУ, 2005. — С. 25—28.
3. Кудрин А. В. Иммунофармакология микроэлементов / А. В. Кудрин, А. В. Скальный, А. Г. Жаворонков и др. — М.: КМК, 2000. — 537 с.
4. Меньшикова М. В. Психофизиологические особен-
ности адаптации студентов к учебе в медицинском ВУЗе : автореф. дис. ... канд. биол. наук / Меньшикова Марина Владимировна. - Архангельск, 2003. - 24 с.
5. Поскотинова Л. В. Вегетативная регуляция ритма сердца и эндокринный статус подростков и молодых лиц в условиях Европейского Севера России : автореф. дис. ... д-ра биол. наук / Поскотинова Лилия Владимировна. -Архангельск, 2009. - 36 с.
6. Труфакин В. А. Роль процессов дифференцировки, пролиферации, миграции, апоптоза в обеспечении физиологии иммунного ответа / В. А.Труфакин, А. В. Шурлыгина // Рос. физиол. журн. им И. М. Сеченова. - 2004. -Т. 90, № 8. - 123 с.
7. Фрейдлин И. С. Иммунная система и ее дефекты: руководство для врачей / И. С. Фрейдлин. - СПб. : НТТФ «Полисан», 1998. - 11 1 с.
8. Щёголева Л. С. Результаты исследования иммунного статуса у человека в условиях Севера / Л. С. Щёголева, Л. К. Добродеева // Иммунология. - 2003. - Т. 24, № 3. - С. 177-180.
9. Щёголева Л. С. Резервные возможности иммунного гомеостаза у человека на Севере / Л. С. Щёголева ; под ред. Л. К. Добродеевой. - 2007. - 21 1 с.
10. LFA -1 affinity regulation is necessary for the activation and proliferation of naive T cells / Y. Wang, D. Li, R. Nurieva, et al. // J. Biol. Chem. - 2009. - N 1.
- P. 18-20.
ADAPTIVE REACTIONS OF IMMUNE REGULATION AT YOUNG PERSON IN POLAR REGION
1 4М. V. Menshikova, 1 2L. S. Shchegoleva,
1 4О. Е. Shchegoleva, 3М. S. Ayvazova,
1Е. Yu. Shashkova, 1L. K. Dobrodeeva
1Institute of Environmental Physiology Ural Branch RAS,
2 Pomorsky State University namedM.V. Lomonosov,
3 Regional clinical oncological hospital,
4 Northern State Medical University, Archangelsk
The immunological adaptation mechanisms, spare and compensatory capacities of student organism during the education in the extreme polar factor exposure are not enough research. The biological realization of adaptation importance for human and population life-cycle permits to prognoses health parameters and its optimization. The full immune status of 325 Archangelsk students during 1999-2007 years was carried. The immunological investigation complex included blood picture, lymphocyte phenotyping, immunoglobulin and cytokine detecting. Our research enable to reveal at students-northerner a spare capacities reduction of immune regulation especially premunity reactions (phagocyte activity), lymphoproliferation in 30,00 %, differentiation of immunocompetent cell, antibody-forming and apoptosis in 35,12 %.
Key words: adaptive and spare capacities of immune regulation, adverse climate-ecological condition, polar region, apoptosis, lymphoproliferation.
Контактная информация:
Щёголева Любовь Станиславовна - доктор биологических наук, доцент, директор Института физиологии природных адаптаций УрО РАН
Адрес: 163000, г. Архангельск, пр. Ломоносова, д. 249 Тел./факс (8182) 65-29-95, 65-29-92 E-mail: [email protected]
Статья поступила 30.03.2009 г.
