CC BY
25
I
Орипнальы досл1дження
Original Researches
Травма
УДК 616.711/.714-001-085.361:611.013]-097-092.9 БОРИС Р.М.1, ГОЖЕНКО А.1.1, ГУДИМА А.А.2
1ДП «Укра!нський науково-дослдний нститут медицини транспорту МОЗ Укра!ни», м. Одеса 2ДВНЗ «Терноп'1льський державний медичний ун'терситетiMeHi 1.Я. Горбачевського МОЗ Укра!ни»
ПОРУШЕННЯ ГУМОРАЛЬНОГО ¡МУШЕТУ В ДИНАМО ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТ КРАНЮСКЕЛЕТНОТ ТРАВМИ ТА ЙОГО КОРЕЩЯ ФЕТАЛЬНИМИ НЕРВОВИМИ
КЛiТИНАМИ
Резюме. За умов экспериментально! кранюскелетно! травми вдзначаються виражен порушення гуморального ¡мунтету, що супроводжуються накопиченням у сироватц кров/ циркулюючих ¡мунних комплекс/в та коливальними вдхиленнями вмсту Ig клаав А, М i G, що характеризуются зростанням iмуноглобу^^в упродовж 14 дiб спостереження з подальшим розвитком гуморально! iмуносупресií. Уведення суспензП кроконсервованих фетальних нервових клтин потенцюе компенсаторн механiзми у першi 7 дiб експери-менту i сприяе виведенню циркулюючих iмунних комплекав з орга^зму на 25-тудобу. Клтинна терапiя при краноскелет^й травмi нормалiзуе вмст Ig клаав А, М i G упродовж 14 дiб спостереження з наступною актива^ею гуморально! ланки iмунно! системи.
Ключом слова: краноскелетна травма, гуморальний iмунiтет, клтинна терапiя.
Вступ
У структурi травматизму останшм часом вщзнача-еться невпинна тенденщя до зростання частоти поед-нано! травми, що становить 23,5—85,0 % i характеризуемся тяжкими ускладненнями та високою летальнютю [3, 8]. В Укрш'ш щорiчно понад 70 тис. людей отримують травми рiзного ступеня, при цьому полправма е основною причиною смерт людей вшом до 40 роив [6].
Ефектившсть медикаментозно! терапй при полiтравмi залишаеться низькою, у зв'язку з чим останнми роками ведеться пошук принципово нових пщходав до корекцй цього патолопчного процесу. Серед них важливе мюце за-ймае застосування фетальних нервових клiтин, як! завдяки синтезу ряду бiологiчно активних речовин здатш здшсню-вати надсистемний вплив на органiзм i нiвелювати ряд па-тогенних механiзмiв, притаманних травматичнт хворобi [1], що вимагае експериментального пщтвердження.
Мета роботи: вивчити вплив суспензп крюкон-сервованих фетальних нервових клгган щура на вмiст циркулюючих iмунних комплексiв, iмуноглобулiнiв класiв А, М, G сироватки кровi в динамщ перiодiв раннiх i шзшх проявiв травматично! хвороби.
Матер\али \ методи
Експерименти виконано на 104 нелшшних бтих щу-рах-самцях масою 180—200 г, яких утримували на стандартному рацюш вiварiю. Тварин роздлили на три групи: контрольну i двi дослiднi. У контрольну групу увiйшли 8 iнтактних тварин. В обох дослщних групах — по 48 тва-
рин пщ тюпентало-нащевим наркозом (40 мг • кг-1 маси тла) моделювали закриту черепно-мозкову травму за методикою [2] у власнш модифшаци. Енерпя удару стано-вила 0,375 Дж, що вщповщало травм1 середнього ступеня тяжкоста. Кр1м цього, спец1ально розробленим пристро-ем наносили однократний удар по кожному стегну, що викликало закритий перелом стегнових кусток.
Через 12 год тсля травмування в однш 1з дослщних груп внутршньочеревно вводили суспенз1ю крюконсер-вованих фетальних нервових клггин щура в доз1 5 • 106 кл1тин на 100 г маси тварини [1]. Суспензш фетальних нервових клиин виготовляли в 1нститут1 проблем крю-бюлоги i кр1омедицини НАН Украши (м. Хартв) шляхом ощадно'1 мехашчно! дисощаци фрагментiв мозку ембрiонiв щурiв 11 дiб гестацй' й крюконсервування на програмному заморожувачi УОП-6. Вщцмання зразкiв проводили на водянiй баш при температурi 37 °С. В ш-шiй дослiднiй групi внутршньочеревно вводили екива-лентний об'ем фiзiологiчного розчину.
У тварин, якi вижили, у сироватщ кровi визна-чали вмют циркулюючих iмунних комплексiв (Ц1К) методом прециштацп розчином полiетиленглiколю 6000 [5] та вмют iмуноглобулiнiв основних клаав A, M i G iмуноферментним методом з використанням аналiзатора Stat Fax (USA).
© Борис Р.М., Гоженко А.1., Гудима А.А., 2013 © «Травма», 2013 © Заславский А.Ю., 2013
Вiрогiднiсть вiдмiнностей мiж дослiдними й контрольною групою оцiнювали за критерiями Стьюдента з використанням прикладного пакета Stat Soft Statistica 10.
Шд час роботи з лабораторними тваринами дотримувалися мiжнародних вимог про гуманне поводження з тваринами вщповщно до правил «6вропейсько1 конвенци захисту хребетних тва-рин, яких використовують з експериментальною та iншою науковою метою» (European Convention, 1984); методичних рекомендацш ДФЦ МОЗ Укра-1ни «Доклiнiчнi дослщження лiкарських засобiв» (2001). Eвтаназiю щурiв в усiх експериментах проводили шляхом тотального кровопускання з серця шсля попереднього тiопентало-натрieвого наркозу (60 мг • кг-1 маси тiла тварини внутрiшньоче-ревно).
Результати досл1джень та ïx обговорення
З огляду на данi табл. 1 за умов кранюскелетно!' травми спостерiгалася тривала шдвищена циркуля-цiя iмунних комплекав iз максимальним зростан-ням на 25-ту добу. Так, Ц1К на 3-тю добу зросли на 55,2 % стосовно контролю (р < 0,001), а на 7-му добу — на 77,7 % (р < 0,001), на 14-ту добу — на 65,8 % (р < 0,001), на 25-ту добу — на 90,5 %. На 25-ту добу вмют Ц1К у сироватщ кровi перевищував показники в попередш термши спостереження вщ-повщно на 22,9; 7,1 i 14,9 % (р < 0,05) (рис. 1).
Збшьшення концентраци Ц1К у кровi вiдображаe формування системних реакцш, якi зумовлюють розвиток порушень гомеостазу, зокрема вщкладан-ня iмунних комплекав у судиннiй стiнцi, що веде до розвитку запалення практично у вах судинах
Таблиця 1. Р1вень циркулюючих ¡мунних комплекса та ¡муноглобул1н1в клас'1в A, M, G за умови експериментальноï кранюскелетноï травми, кореговано'/' кл!тинною терап!ею (M ± m)
Умови експерименту 3-тя доба 7-ма доба 14-та доба 25-та доба
^pKynioio4i iMyHHi комплекси, ум.од. Контроль = 53,39 ± 1,69 ум.од. (n = 8)
Без корекци 82,85 ± 3,21*** 94,88 ± 3,41*** 88,50 ± 2,07*** 101,7 ± 2,3***
(n = 7) (n = 6) (n = 7) (n = 8)
Кттиннатерапт 96,07 ± 3,05*** 96,9 ± 2,45*** 88,60 ± 2,28*** 94,42 ± 1,91***
(n = 8) (n = 8) (n = 10) (n = 9)
Р < 0,05 > 0,05 > 0,05 < 0,05
IgA Контроль = 0,33 ± 0,01 г • л-1 (n = 8)
Без корекци 0,40 ± 0,02** 0,42 ± 0,02** 0,47 ± 0,02*** 0,40 ± 0,01***
(n = 7) (n = 6) (n = 7) (n = 8)
Кттинна тератя 0,36 ± 0,01 0,35 ± 0,02 0,49 ± 0,02*** 0,43 ± 0,02***
(n = 8) (n = 8) (n = 10) (n = 9)
р < 0,10 < 0,05 > 0,05 > 0,05
igM Контроль = 0,52 ± 0,02 г • л-1 (n = 8)
Без корекци 0,55 ± 0,02 0,47 ± 0,02 0,59 ± 0,02* 0,57 ± 0,02
(n = 7) (n = 6) (n = 7) (n = 8)
Кттинна тератя 0,52 ± 0,02 0,48 ± 0,02 0,52 ± 0,01 0,54 ± 0,02
(n = 8) (n = 8) (n = 10) (n = 9)
Р > 0,05 > 0,05 < 0,01 > 0,05
IgG Контроль = 0,84 ± 0,04 г • л-1 (n = 8)
Без корекцп 0,93 ± 0,02 0,97 ± 0,03* 1,03 ± 0,04** 0,98 ± 0,04*
(n = 7) (n = 6) (n = 7) (n = 8)
1Кттинна тератя 0,98 ± 0,03* 0,98 ± 0,02** 0,96 ± 0,03* 1,12 ± 0,04***
(n = 8) (n = 8) (n = 10) (n = 9)
Р > 0,05 > 0,05 > 0,05 < 0,05
Примтки: *** — в!рог!дн!сть в!дм!нностей м!ж контрольною i дослдними групами; р — в!рог!дн!сть в!дм!нностей мiж показниками до i тсля корекци в межах одного термiну спостереження.
мiкроциркуляторного русла [4]. У той же час рiзке зростання вмiсту Ц1К у сироватцi кровi за умов кранюскелетно! травми у першi 7 дiб можна розцiнити як захисно-компенсаторну реакцш, що направлена на зв'язування надлишку циркулюючих антигенiв. Виснаження компенсаторних механiзмiв на 14-ту добу зумовлюе в подальшому реакцiю пошкоджен-ня, що характеризуеться наростанням концентрацп Ц1К (25-та доба) i призводить до генераизаци за-пально!реакцп.
Введення суспензи крiоконсервованих фетальних нервових клггин щурам iз модельованою кранюскелет-ною травмою показало, що на 3-тю добу вмiст Ц1К зрю на 55,2 % стосовно контролю (р < 0,001) i на 16,0 % по-рiвняно з результатами до корекци (р < 0,05). У груш тварин на 7-му i 14-ту доби рiвень iмунних комплек-сiв практично не вiдрiзнявся як до корекци, так i пiсля проведення кштинно! терапи, проте вже на 25-ту добу вмют Ц1К зменшувався на 7,2 % стосовно отриманих даних до введення суспензи крiоконсервованих фетальних нервових кттин (р < 0,05), хоча й залишався на 76,9 % вищим вщ показникiв контролю.
Можна припустити, що протягом перших 7 дiб при застосуванш суспензи крюконсервованих фетальних нервових клiтин вiдмiчаеться потенцiювання компенсаторних механiзмiв, спрямованих на посилення ель мiнацií антигешв у травмованому органiзмi шляхом утворення Ц1К. На 25-ту добу експерименту проведена кштинна терапiя сприяла бтьшому саногенному ефек-ту, що супроводжувалося зменшенням утворення Ц1К, очевидно за рахунок зменшення утворення антигенiв.
У тварин iз кранiоскелетною травмою вмют зростав порiвняно з показниками контрольно! групи на 3-тю добу на 21,2 %, на 7-му — на 27,3 %, на 14-ту — на 42,4 %. На 25-ту добу експерименту вiдмiчено зни-ження вмюту в 1,14 раза вщносно попередньо! до-слщно! групи (р < 0,05), проте вш залишався на 21,1 % вищим вщ контролю (р < 0,001) (табл. 1, рис. 2).
Уведення суспензи крюконсервованих фетальних нервових кттин на 3-тю добу зумовлювало тенденцш
Доба
Рисунок 1. Динамка вДхилень вмсту циркулюючих ¡мунних комплекс!в сироватки кров! (у вДсотках вД р!вня контролю) у тварин iз краноскелетною травмою пД впливом кл1тинно! терапи
до зменшення вмюту (на 11,4 %, р < 0,10) стосовно групи тварин без корекци. На 7-му добу тд впливом кштинно! терапи вмют ^А зменшився на 21,6 % порiв-няно з даними групи без корекци (р < 0,05) i практично не вiдрiзнявся вщ контролю. На 14-ту добу введення суспензи крюконсервованих фетальних нервових кштин зумовлювало рiзке зростання вмюту ^А, що досягало рiвня некорегованих тварин i перевищувало контроль на 49,4 % (р < 0,001). На 25-ту добу величина даного показника зменшувалася, проте ютотно не вщ-рiзнялася вщ групи некорегованих тварин (р > 0,05) i на 30,3 % перевищувала рiвень контролю (р < 0,001).
Умют у тварин iз модельованою кранюскелетною травмою характеризувався фазовими вщхилення-ми (табл. 1, рис. 3). Через 7 дiб даний показник зни-жувався стосовно контрольно! групи (на 9,7 %), проте результат виявився статистично невiрогiдним. На 14-ту добу вш зростав на 13,5 % (р < 0,05) i в подальшому (на 25-ту добу) повертався до рiвня контролю. Проведення корегувально! кштинно! терапи зумовлювало стабть-ний умют цього показника впродовж експерименту, що статистично вiрогiдно не вiдрiзнявся вщ контрольно! групи. На 14-ту добу вш виявився ютотно меншим, шж у груш некорегованих тварин (на 11,9 %, р < 0,01).
У свою чергу, умют IgG в умовах кранюскелетно! травми (табл. 1, рис. 4) досягав максимального рiвня на 14-ту добу посттравматичного перюду, зокрема, на 7-му добу вш був вищий вщ контрольних величин на 15,3 % (р < 0,05), на 14-ту добу виявився на 22,1 % бть-шим (р < 0,01), тодi як на 25-ту добу мав тенденцш до зниження, проте залишався на 16,7 % вищим (р < 0,05). Потрiбно вщмгтти, що цифровi величини у наведених дослщних групах ютотно не вiдрiзнялися мiж собою. Використання суспензи крюконсервованих фетальних нервових китин щурам за умови кранюскелетно! травми зумовлювало наростакш змши вмюту IgG. Так, на 3-тю добу вiдмiчено шдвищення даного показника на 16,1 % (р < 0,05), що практично не змшювався до 14-! доби з наступним рiзким зростанням на 25-ту добу на 32,8 % стосовно контролю (р < 0,001). Потрiбно вщмь тити, що в цш експериментальнш груш застосування
Рисунок 2. Динамжа вДхилень вмюту 1дА сироватки кровi (у вДсотках вД р!вня контролю) у тварин iз краноскелетною травмою пД впливом кл^инно!' терапи
120 115-1— 110
105 100 95 90 85 80
►— Без корекцií i- Кгптинна тератя
112,G7
109,47
104,9
100,0 100,0^\ 91,3/,,-''99,4
103,0
89,43
Контроль 3-тя 7-ма 14-та 25-та
Доба
140
135-1—1 130
125 120 115 110 105 100 95
.—Без корекци МКГтиннатераПя
132,83714
122,1
117,0
100,0
116,5
Контроль 3-тя 7-ма 14-та 25-та
Доба
Рисунок 3. Динамка вдхилень умсту 1дМ сироватки кров! (у вдсотках вД р!вня контролю) у тварин ¡з кранюскелетною травмою пД впливом клтинноI терапИ
клиинно! терапи зумовлювало вщсутшсть ютотних вiдмiнностей на 3-1 — 14-1 доби спостереження, у той час як на 25-ту добу сприяло пiдвищенню вмiсту IgG в 1,14 раза порiвняно iз групою некорегованих тварин (Р < 0,05).
Отримаш результати свщчать про те, що за умови кранюскелетно! травми до 14-1 доби вiдбуваeться тд-вищення запально! реакци й активацiя iмунноl вщпо-вiдi, що характеризувалася максимальним зростанням iмуноглобулiнiв класiв А, М i G. Проте встановлено, що за умови полправми пiдвищений катаболiзм часто призводить до бтково-енергетично! недостатноста, що супроводжуеться використанням жирово! i м'язово! тканини як субстрату [7]. Це може призвести до зни-ження iмунноl функци, що проявлялось у нашому до-слiдженнi зниженням ушх класiв iмуноглобулiнiв на 25-ту добу спостереження.
Уведення суспензи крюконсервованих фетальних нервових клiтин зумовлювало нормалiзацiю IgА й IgМ у першi 7 дiб експерименту, IgG — до 14-1 доби дослiду. За умови гуморально! iмуносупресií, що розвивалася на 25-ту добу, застосування клиинно! терапи сприяло активаци гуморально! ланки iмунiтету, що е дуже важ-ливим для запобiгання розвитку шфекцшних усклад-нень i полюрганно! недостатность
Висновки
1. За умов експериментально! кранюскелетно! травми вiдмiчаються виражеш порушення гуморального iмунiтету, якi супроводжуються накопиченням у сиро-ватцi кровi Ц1К та коливальними вiдхиленнями вмюту Ig класiв А, М i G, що характеризуються зростанням iмуноглобулiнiв впродовж 14 дiб спостереження з по-дальшим розвитком гуморально! iмуносупресií.
2. Уведення суспензи крiоконсервованих фетальних нервових клгган потенцiюe компенсаторш меха-нiзми у першi 7 дiб експерименту i сприяе виведенню Ц1К з органiзму на 25-ту добу. Клгганна терапiя при кранюскелетнш травмi нормалiзуe вмiст Ig клашв А, М i G впродовж 14 дiб спостереження з наступною акти-вацieю гуморально! ланки iмунноí' системи.
Рисунок 4. Динамжа вдхилень умсту IgG сироватки KpoBi (у вдсотках вД р!вня контролю) у тварин i3 кранюскелетною травмою пД впливом кл^инно! терапи
Перспективи подальших дослщжень. У nepcneKraBi передбачаеться поглибити вивчення ролi цитокшово! регуляци в розвитку iMyHH^ дисфункцiй в умовах кра-нiоскелетно'l' травми з метою розробки методiв системно! корекци.
Список л1тератури
1. Гольцев А.Н. Апоптические процессы в тимусе и головном мозге при развитии экспериментального аллергического энцефаломиелита до и после лечения фетальными нервными клетками / А.Н. Гольцев, Е.А. Порожан, Н.Н. Бабенко, М.В. Останков // Патология. — 2001. — Т. 8, № 2. — С. 69-72.
2. Ельский В. Н. Моделирование черепно-мозговой травмы / В.Н. Ельский, С.В. Зяблицев. — Донецк: Новый мир, 2008. — 140 с.
3. Соколова Ф.М. Адаптивные возможности ранней реабилитации у детей с тяжелой ЧМТ / Ф.М. Соколова, Т.Г. Топорук, В.П. Берсенев // Актуальные вопросы неврологии и нейрохирургии: Сб. науч. тр. — Ростов-н/Д, 2005. — С. 112-113.
4. Патюков К.А. Оптимизация патогенетической оценки эндотоксикоза у больных с травматической болезнью головного мозга: Автореф. дис... канд. мед. наук: спец. 14.00.16 «Патологическая физиология» / К.А. Патюков. — Омск, 2008. — 23 с.
5. Оценка влияния факторов окружающей стреды на иммунологическую реактивность организма: Методические рекомендации / НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Марзеева. — К., 1988. — 23 с.
6. Проблема полтравми в Украш / А.А. Шалимов, В.Л. Белый, Г.В. Гайко [та т.]//Полтравма — сучасна концепщя надання медичноИдопомоги. — 2002. — С. 5-8.
7. Effects of enteral immunonutrition on immune function in patients with multiple trauma / Sha-Luo Li, Yong-Hua Xu, Xi Wang [et al.]// World J. Emerg. Med. — 2011. — Vol. 2, № 3. — P. 206-209.
8. Peden M. World report on road traffic injury prevention. / M. Peden, R. Scurfield, D. Sleet [et al.] // Geneva, Switzerland: World Health Organization; 2004.
Отримано □
Борис Р.Н.1, Гоженко А.И.1, Гудыма А.А.2 1ГП «Украинский научно-исследовательский институт медицины транспорта МЗ Украины», г. Одесса 2ГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет имени И.Я. Горбачевского МЗ Украины»
НАРУШЕНИЕ ГУМОРАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА В ДИНАМИКЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ КРАНИОСКЕЛЕТНОЙ ТРАВМЫ И ЕГО КОРРЕКЦИЯ ФЕТАЛЬНЫМИ НЕРВНЫМИ КЛЕТКАМИ
Резюме. При экспериментальной краниоскелетной травме отмечаются выраженные нарушения гуморального иммунитета, сопровождающиеся накоплением в сыворотке крови циркулирующих иммунных комплексов и колебательными отклонениями содержания ^ классов А, М и G, которые характеризуются ростом иммуноглобулинов в течение 14 суток наблюдения с последующим развитием гуморальной имму-носупрессии. Введение суспензии криоконсервированных фетальных нервных клеток потенцирует компенсаторные механизмы в первые 7 суток эксперимента и способствует выведению циркулирующих иммунных комплексов из организма на 25-е сутки. Клеточная терапия при краниоскелетной травме нормализует содержание ^ классов А, М и G в течение 14 суток наблюдения с последующей активацией гуморального звена иммунной системы.
Ключевые слова: краниоскелетная травма, гуморальный иммунитет, клеточная терапия.
Borys R.M.1, Gozhenko A.I.1, Gudyma A.A.2 1State Institution «Ukrainian Research Institute of Transport Medicine of Ministry of Public Health of Ukraine», Odesa 2State Higher Educational Institution «Ternopil State Medical University named after I.Ya. Gorbachevsky», Ternopil, Ukraine
VIOLATION OF HUMORAL IMMUNITY IN THE DYNAMICS OF EXPERIMENTAL CRANIO-SKELETAL INJURY AND ITS CORRECTION BY FETAL NERVE CELLS
Summary. In experimental cranio-skeletal injury there are being detected significant violations in humoral immunity, accompanied by the accumulation of serum circulating immune complexes in the blood serum and vibrational deviations in the content of Ig of A, M and G classes, which are characterized by the increase in immunoglobulin level within 14 days of observation and the subsequent development of the humoral immune suppression. The introduction of a suspension of cryopreserved fetal nerve cells potentiates the compensatory mechanisms in the first 7 days of the experiment and promotes the elimination of circulating immune complexes from the body on the 25th day. Cell therapy in cranio-skeletal injury normalizes content of Ig ofA, M and G classes within 14 days of observation with subsequent activation of humoral immune system.
Key words: cranio-skeletal injury, humoral immunity, cell therapy.
