CC BY
21
УДК 619.616.995.132
ДИНАМИКА ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА КРЫС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ТРИХИНЕЛЛЕЗЕ
Петросяп P.A.1, Моесесян С.О.1'2, Никогосян М.А.1,
Одоевская И.М.3, Панайотоеа-Пенчееа М.С.4, Воронин М.В.2' Теренина Н.Б.2, Демяшкевич A.B.5
1 - Институт Зоологии Научного Центра Зоологии и Гидроэкологии HAH Армении ([email protected]) 2 - Центр паразитологии НПЭЭ им. А.Н.Северцова РАН ([email protected]) 3 - ФГБНУ «ВНИИ фундаментальной и прикладной паразитологии животных и растений им. К.И.Скрябина» ([email protected]) 4 - Институт экспериментальной морфологии, патологии и антропологии с музеем БАН, Болгария ([email protected]) 5 - Институт Паразитологии им. В. Стефанского ПАН, Польша
Введение. Трихинеллез - кишечный и тканевый гельминтоз человека и ряда видов млекопитающих, вызываемый нематодами сем. Trichinellidae. Трихинеллез является опасным и наиболее распространенным антропозоогельминтозом, представляя серьезную угрозу для человека и животных, нанося огромный ущерб хозяйству и обществу в целом. В связи с социальными и экономическими изменениями, на протяжении последних десятилетий произошел существенный рост заболеваемости человека трихинеллезом в Восточной Европе (так, в Словакии в этот период заболевания появились в центральной и западной областях, тогда как раньше отмечались только в восточной части). Этот рост также связан с ростом "экологического" фермерства (включающего скармливание домашним свиньям остатков мяса диких животных; отмечены также вспышки, связанные с фольклорными фестивалями и реконструкцией традиционной местной кухни) и увеличением плотности популяций лисиц, кабанов, медведей и других видов, связанных с охраной дикой природы. Потенциальный риск представляют также широкие перевозки мяса и мясных продуктов внутри Евросоюза и из других стран [1]. При остро и хронически протекающих гельминтозах закономерно развиваются иммунные реакции организма, играющие ведущую роль в формировании патологического процесса [2]. Многочисленные экспериментальные исследования позволили установить, что морфологическим субстратом иммунологических процессов является лимфоидная ткань, богато представленная в селезенке и костном мозге. При этом селезенка поставляет иммунокомпетентные клетки, которые трансформируются в антителообразующие. В основе разнообразных иммунологических реакций лежат процессы клеточной перестройки в этих тканевых системах. Известно, что макрофаги, лимфоидные клетки и плазмоциты принимают непосредственное участие в иммунных процессах организма хозяина. Макрофаги захватывают и расщепляют антиген, передают информацию лимфоциту и стимулируют его, в результате чего лимфоцит подвергается бластической дифференциации и в нем начинаются процессы деления. Начавшийся митоз
обусловливает образование иммунологически активных клеток - плазмоцитов, секретирующих циркулирующие антитела. При этом иммунокомпетентными клетками считаются малые лимфоциты, которые после антигенной стимуляции способны превращаться в иммунологически эффекторные клетки, синтезирующие антитела. Личинки трихинелл при миграции в организме животных способны вызывать нарушение процессов деления клеток хозяина. В литературе встречаются немногочисленные сведения об изучении плазмоцитарной реакции в иммунокомпетентных клетках селезенки при гельминтозах [3, 4], а также об изменениях митотической активности клеток костного мозга и селезенки при паразитарных заболеваниях животных [5, 6, 7].
Задачей нашего исследования было изучение иммунобиологической реактивности у экспериментально зараженных трихинеллами (Trichinella spiralis (Owen, 1835) Railliet, 1895) белых крыс.
Материалы и методы. Использовались 25 белых крыс массой 150-200 г, возрастом 4-5 месяцев и крысиный штамм Trichinella spiralis.
Жизнеспособность личинок определяли подсчетом их количества под бинокуляром. Опытных крыс (20 голов) заражали per os введением инвазионных личинок T.spiralis с помощью специальной иглы из расчета 10 личинок на 1 г массы тела (или 1500-2000 личинок на одну крысу).
Контролем служили незараженные животные (5 голов). Показателями иммунобиологической реактивности организма служили плазмоцитарная реакция и митотическая активность клеток селезенки. Плазмоцитарную реакцию в селезенке изучали методом отпечатков по Гурвичу и Шумаковой [8]. Для этого на 4-й, 8-й, 26-й и 38-й день после экспериментального заражения крыс забивали. Селезенку извлекали из брюшной полости и поверхностью среза делали мазки-отпечатки на предметном стекле. Мазки после фиксации в метаноле (10 мин) окрашивали по методу Паппенгейма и в 50 полях зрения микроскопа подсчитывали клетки плазматического ряда. При подсчете клеток плазмоцитарного ряда придерживались номенклатуры иммунокомпетентных клеток по М.П. Покровской и др. [9]. Среди элементов плазматического ряда можно отличить три вида клеток в зависимости от стадии их дифференцировки. Важно было учитывать отдельно количество плазмобластов, незрелых и зрелых плазматических клеток, что позволяет выделить клетки различной функциональной активности и неодинаковой иммунологической значимости.
Плазмобласты являются наименее зрелой формой; цитоплазма их резко базофильна, что обусловлено интенсивным белковым синтезом. В этом смысле плазмобласты играют важную роль в процессах иммуногенеза. Незрелые плазматические клетки значительно меньше плазмобластов и характеризуются активным митотическим размножением. Выраженная базофилия их цитоплазмы обусловлена активным синтезом специфических антител. Зрелые плазмоциты отличаются меньшими размерами и меньшим ядерно-цитоплазматическим отношением; цитоплазма резко базофильна и окрашена в ярко-синий цвет. По данным некоторых авторов [10, 11] зрелые плазматические клетки являются менее активными продуцентами антител, чем плазмобласты и незрелые плазматические
клетки; они митотически не размножаются и являются деградирующими элементами.
Селезенку и костный мозг фиксировали в ацеталкоголе (1:3), окрашивали ацетокармином. Затем готовили давленые препараты и определяли митотическую активность и количество клеток с хромосомными аберрациями анафазно-телофазным методом по Форду [12]. Митотическая активность выражалась в процентных отношениях числа делящихся клеток к общему количеству (6-10 тыс.) подсчитанных клеток. Среди подсчитанных 100-150 клеток, находящихся на стадии поздней анафазы и ранней телофазы, вычислялся процент клеток с хромосомными аберрациями (мосты, ацентрические фрагменты, мосты с фрагментами).
Результаты и обсуждение. Полученные нами данные показывают, что в период ранней кишечной стадии развития паразита, что соответствует 4-5 суткам после экспериментального заражения белых крыс, наблюдается заметное увеличение количества плазматических клеток в костном мозге и селезенке в основном за счет незрелых плазматических клеток (до 40,0±0,8, при контроле 17±0,9). Количество зрелых плазмоцитов было таким же, как в контроле. Синхронно с динамикой изменения плазмоцитарной реакции возрастает и пролиферативная активность клеток селезенки и костного мозга, о чем свидетельствует повышение митотической активности - 1,3±0,12% в селезенке, в контроле - 0,7±1,2% и 2,1±0,04% в костном мозге, в контроле 1,8±0,07.
На миграционной стадии инвазионного процесса (6-11 сутки) наблюдалось угнетение плазмоцитарной реакции вследствие супрессивного воздействия трихинелл на организм хозяина. Личинки трихинелл обладают наибольшей биологической активностью именно в период своей миграции, при которой они выделяют в кровь экскреторные антигены, являющиеся причиной супрессии. Число плазматических клеток в этой фазе развития было ниже уровня их у контрольных животных: 13,5±0,45. Одновременно со снижением числа плазматических клеток в селезенке отмечено также угнетение митотической активности клеток селезенки -0,5±0,15% (у контрольных животных - 0,7±1,2%), а также костного мозга -1,5±0,01%. На угнетающее действие антигена трихинелл на организм хозяина при экспериментальном трихинеллезе указывает Дьяченко [13].
Ранняя мышечная стадия развития паразита (с 30-го дня после заражения) характеризуется как увеличением числа плазматических клеток в селезенке крыс, так и повышением митотической активности. Необходимо отметить, что на всех стадиях развития паразита мы не наблюдали изменений числа клеток с хромосомными нарушениями. Колебания последних в нашем опыте не превышали 2-5%, что хорошо укладывалось в рамках спонтанных нарушений хромосом. Возможно, при более высоких дозах инвазионного материала нам бы удалось выявить хромосомные аберрации в давленых препаратах селезенки. Об этом свидетельствуют данные Калинина [14], который у больных трихинеллезом средней и тяжелой степени отметил высокий уровень абберантных клеток на 21 сутки от начала инвазии, а также экспертная оценка Бироиу-Сате! и ВгивсЫ [15], которые полагают важными изменения дозы заражения в 100-300 и 1000-3000 личинок.
К 38-40 дню после заражения крыс отмечалась нормализация показателей плазмоцитарной реакции и митотической активности клеток селезенки.
Сопоставление этих двух процессов показывает на одновременное и параллельное их изменение у инвазированных животных. Причем повышение числа клеток плазмоцитарного ряда происходит как за счет непосредственного стимулирующего действия антигенов трихинелл (их секреты и экскреты) на пролиферацию клеток, так и трансформации лимфоидных клеток в плазмоциты, ответственные за выработку антител. Результаты опытов приводятся на рис. 1 и 2.
Рис. 1. Динамика изменений плазмоцитарной реакции зараженных крыс в зависимости от стадий развития паразита
Митотическая активность (%)
2.5 -, 2 — 1.5 -1 -0.5 -0 А—
<г
п>
.¿Г
□ костный мозг
□ селезенка
Сроки исследования
Рис. 2. Динамика изменений митотической активности селезенки и костного мозга
Заключение. При экспериментальном трихинеллезе крыс для селезенки было отмечено волнообразное течение плазмоцитарной реакции и митотической активности клеток [16, 17]. Степень выраженности иммунологической перестройки клеток селезенки прямо зависела от стадии развития Т.яргтИя. Стимулирующее действие трихинелл проявлялось на ранней кишечной и ранней мышечной стадиях
развития паразита, причем в эти сроки отмечался высокий уровень бластных клеток, митозов и плазматических клеток. Это вызывает у хозяина выработку иммунитета с разнообразными защитными механизмами [14]. Супрессивное действие трихинелл на миграционной стадии сопровождалось понижением уровня пролиферации и уменьшением количества клеток плазматического ряда, что приводило к подавлению иммунологической реактивности организма хозяина.
Работа выполнена при поддержке РНФ, по проекту № 14-16-00026.
Публикация работы поддержана грантом Российского научного фонда № 1416-00026.
Литература: l.Dubinsky P., Antolova D., Reiterova К. //Acta Parasitologica.-2016,- 61(2).-Р. 205-211. 2.Шульц Р., Гвоздев Е. Основы общей гельминтологии, М.:1976.-Т.З.С.89-161. 3.Fagraeus A.//Acta haemathology.-1958.-20.-P.l-4. 4.Мовсесян С., Петросян Р., Чубарян Ф.и др.//Российский паразитологический журнал.-2009,-№4.-С.75-78. 5.Хачоян В., Аракелян Л., Петросян Р., Беджанова Л.//Биологический журнал Армении.-1976.-29(3).-С.87-89. б.Бекиш В. //Теоретические и практические аспекты медицины. Витебский государственный медицинский институт:1998. -С.132-139 7.Петросян Р., Мовсесян С., Чубарян Ф. и др. //В сб. «Современные проблемы общей паразитологии». Москва:2012.-С.269-272. 8.Гурвич Г., Шумакова Г. //Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.-1957.-154 (10).-С.95-100. 9.Покровская М., Краскина Н, Левенсон В., Гуторова Н, Брауде Н.//Журнал микробиологии, эпидемиологии, иммунологии.-1965.№3.-С.8-13. lO.Martynowicz T.//Acta parasitological.-1975.23.-P.603-633. ll.Ford С., Hammerton J.//Stain Technol.-1956-119.-(1).-C.110-111. 12.Дьяченко Г., Переверзева Э., Веретенникова И.//Медицинская паразитология и паразитарные болезни.-1992.-№3.-С.48-50. 13.Калинин Л., Бекиш 0.-Я.//В сб. «Актуальные проблемы медицины и
ветеринарии».'-Витебск: 1993.-С.11-12. 14.Baker I. et al. Advances in Parasitology -1987 - 10 - 357. 15.Dupouy-Camet J., Bruschi F., 2007. In: FAO/WHO/OIE Fuidelines for surbeilance, management, prevention and control of trichinellosis, 37-54. 16.Петросян P., Мовсесян С., Никогосян M. и др. //В сб. Биологическое разнообразие и проблемы охраны фауны Кавказа-2.-Ереван: 2014.-С.297-300. 17.Petrosyan R., Movsesyan S., Nikogosyan M. et al.//Comptes rendus de l'Academie nulgare des Sciences.-2015.-68 (8).-P. 1015-1020.
Dynamics of immunobiological reactivity in rats at experimental Trichinella spiralis infection. Petrosyan R.A., Movsesyan S.O., Nikogosyan M.A., Odoyevskaya I.M., Panayotova-Pencheva M.S., Voronin M.V., Terenina N.B., Demjashkewich A.V. Institute of Zoology of Scientific Centre for Zoology and Hydroecology NAS, Armenia; Centre of Parasitology of A.N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution; Ail-Russian K.I. Skryabin Scientific Research Institute of Fundamental and Applied Parasitology of Animals and Plants.
Summary. At experimental T. spiralis infection of rats a wave-like course of plasmacytic reaction and mitotic activity of spleen cells was noted. The degree of immunological rearrangement of spleen cells directly depended on stage of development of T. spiralis. The stimulating effect of T. spiralis was manifested at early intestinal and
early muscular stages of parasite development; during those periods the high level of blast cells, mitoses and plasma cells was noted. That caused to develop immunity with a variety of protective mechanisms in hosts. The suppressive effect of T. spiralis at migration stage was accompanied by decrease of proliferation and decrease in number of plasma cells, which led to suppression of the host's immunological reactivity.
