CC BY
57
УДК 616-092.4.535.37
ЭТОЛОГО-ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ДЕСИНХРОНОЗЕ В УСЛОВИЯХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО И СВЕТОДИОДНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
О.И. Огнева, М.В. Осиков
ГБОУ ВПО Южно-Уральский государственный медицинский университет Минздрава России,
Челябинск, Россия, 454092
Аннотация. Функция иммунной системы рассматривается вкупе с функцией нервной и эндокринной систем в составе многофункциональной, многокомпонентной нейро-иммунно-эндокринной системы регуляции гомеостаза. Цель работы — провести сравнительный анализ взаимосвязей между изменениями этологического статуса и изменениями иммунного статуса при экспериментальном десинхронозе в условиях люминесцентного и светодиодного освещения. Работа выполнена на 172 половозрелых морских свинках. Десинхроноз создавали содержанием животных под круглосуточным освещением. Этологиче-ский статус был исследован с помощью тестов «открытое поле» и «водный лабиринт Морриса. В крови определяли общее количество лейкоцитов, лейкоцитарную формулу и функциональную активность фагоцитов. Адаптивный иммунитет оценивали косвенно по интенсивности реакции гиперчувствительности замедленного типа, количеству антителообразующих клеток в селезенке. Методом иммуноферментного анализа определяли в сыворотке концентрацию ИЛ-4, ИФН-гамма, концентрацию мелатонина, кортизола. Чувство тревоги, угнетение ориентировочно-исследовательской активности, снижение долговременной памяти, снижение способности к обучению, нарушение пространственной ориентации у животных нарастают по мере снижения концентрации ИЛ-4, снижения концентрации ИФН-гамма в периферической крови, депрессии Th1- и ТЬ2-иммунного ответа.
Ключевые слова: десинхроноз, этологический статус, иммунный статус, этолого-иммунологические взаимосвязи.
Введение. Функция иммунной системы рассматривается вкупе с функцией нервной и эндокринной систем в составе нейро-иммунно-эндокринной системы регуляции гомео-
стаза [1; 2]. Кора больших полушарий, базальные ядра, задние и передние гипоталамические поля, лимбическая система, ретикулярная формация, ядра шва, миндалевидный
~ 267 ~
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»
Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437
The Journal of scientific articles “Health and Education Millennium”, 2015. Vol. 17. No 4
—--------------------------—
комплекс участвуют в регуляции иммунного ответа [3—5]. ГАМК, серотонин, дофамин, глутамат, бета-эндорфин, энкефалины, цито-медины регулируют функциональную активность, пролиферацию и дифференцировку иммунокомпетентных клеток [6; 7]. Установлено регулирующее влияние иммунной системы на синтез нейромедиаторов [8]. Большинство исследований о нейро-иммунных взаимодействиях проведены при инфекционных, аутоиммунных заболеваниях, травматических повреждениях [9]. Ранее нами было установлено, что при экспериментальном де-синхронозе в условиях люминесцентного и светодиодного освещения появляются признаки тревоги, угнетения ориентировочно-исследовательского поведения, снижения долговременной памяти и способности к обучению, нарушения пространственной ориентации. В периферической крови повышается количество сегментоядерных нейтрофилов, снижается количество лимфоцитов, моноцитов, повышается НСТ-редуцирующая активность нейтрофилов, снижается выраженность Th1- и ТЬ2-зависисмого иммунного ответа, снижается концентрация в крови ИЛ-4 и ИФН-у [10]. Цель работы — провести сравнительный анализ взаимосвязей между изменениями этологического статуса и изменениями иммунного статуса при экспериментальном десинхронозе в условиях люминесцентного и светодиодного освещения.
Материалы и методы. Работа выполнена на 172 половозрелых морских свинках массой 300 ± 50 г. Морских свинок содержали в стандартных помещениях вивария и случайным образом распределили на 2 группы:
1 группа (n = 92) — десинхроноз в условиях люминесцентного освещения — ДЕСЛО,
2 группа (n = 80) — десинхроноз в условиях светодиодного освещения — ДЕССДО. Оценку показателей осуществляли на 30 сутки экс-
перимента. Десинхроноз создавали содержанием животных под круглосуточным освещением. Поведенческое фенотипирование было исследовано с помощью тестов «открытое поле» и «водный лабиринт Морриса. В крови общепринятыми методами определяли общее количество лейкоцитов, лейкоцитарную формулу и функциональную активность нейтрофилов по показателям кислород-зависимого метаболизма и поглотительной способности. ТЫ-зависимый иммунный ответ исследовали по интенсивности реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), ^2-зависи-мый иммунный ответ оценивали по количеству антителообразующих клеток (АОК) в селезенке после иммунизации аллогенными эритроцитами. Методом иммуноферментного анализа на аппарате «Иммулайт 2000» (США) определяли в сыворотке концентрацию интерлейкина-4 (ИЛ-4), интерферона-гамма (ИФН-гамма) с помощью специфичных для морских свинок тест-систем — «USCN Life Science Inc.» (Китай), концентрацию мелатонина кортизола, — с помощью тест-систем «^sabio» (Китай). Статистический анализ проведен с использованием пакета прикладных программ Statistica for Windows 10.0.
Результаты. Нами проведена корреляция между показателями этологического статуса и показателями иммунного статуса при экспериментальном десинхронозе в условиях люминесцентного и светодиодного освещения (табл. 1, 2).
Анализ представленных данных позволяет сделать заключение о том, что чувство тревоги, угнетение ориентировочно-исследовательской активности, снижение долговременной памяти, снижение способности к обучению, нарушение пространственной ориентации нарастают по мере снижения концентрации ИЛ-4, снижения концентрации ИФН-гамма в периферической крови, депрессии Th1- и ^2-иммунного ответа. Особен-
—----------------------—
■ 268 ~
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»
Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437
Огнева О.И., Осиков М.В. Этолого-иммунологические взаимосвязи при экспериментальном десинхронозе...
ностью взаимосвязей между этологическим статусом и иммунным статусом при десинхронозе в условиях светодиодного освещения является наличие корреляции показателей тревоги и ориентировочно-исследовательско-
го поведения с показателями Th1- и ТИ2-зави-симого иммунного ответа, а при люминесцентном освещении только с показателями Thl-зависимого иммунного ответа.
Таблица 1
Взаимосвязи между показателями этологического и иммунного статуса при десинхронозе в условиях люминесцентного освещения
Показатели Люминесцентное освещение
ГЗТ, мл Количество АОК, 104 ИФН-у, пг/мл ИЛ-4, пг/мл
ГА, количество актов R = 0,16 R = 0,68 R = 0,58 R = 0,36
ИА, количество актов R = 0,05 R = 0,69 R = 0,36 R = 0,49
ФБ, количество актов R = -0,26 R = -0,49 R = -0,69 R = -0,82
Длина траектории поиска скрытой платформы, м R = -0,58 R = -0,69 R = -0,69 R = -0,84
Время нахождения видимой платформы, с R = -0,26 R = -0,57 R = -0,66 R = -0,54
Доля времени нахождения животного в области платформы, % R = 0,87 R = 0,08 R = 0,57 R = 0,76
Примечание. Здесь и далее ГА — горизонтальная активность, ИА — исследовательская активность, ВА — вертикальная активность, ФБ — фекальные болюсы, R — коэффициент корреляции Спирмена, полужирным выделена достоверная связь (р < 0,05).
Таблица 2
Взаимосвязи между показателями этологического и иммунного статуса при десинхронозе в условиях люминесцентного освещения
Показатели Светодиодное освещение
ГЗТ, мл Количество АОК, 104 ИФН-у, пг/мл ИЛ-4, пг/мл
ГА, количество актов R = 0,98 R = 0,53 R = 0,05 R = 0,85
ИА, количество актов R = 0,43 R = 0,24 R = 0,06 R = 0,90
ВА, количество актов R = 0,43 R = 0,24 R = 0,04 R = 0,90
ФБ, количество актов R = -0,40 R = -0,41 R = -0,27 R = -0,89
Длина траектории поиска скрытой платформы, м R = -0,92 R = -0,76 R = -0,41 R = -0,83
Время нахождения видимой платформы, с R = 0,26 R = -0,47 R = -0,22 R = -0,53
Доля времени нахожденияживот-ного в области платформы, % R = 0,99 R = 0,78 R = 0,37 R = 0,76
~ 269 ~
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»
Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437
The Journal of scientific articles “Health and Education Millennium”, 2015. Vol. 17. No 4
—--------------------------—
Сравнительный анализ силы и количества корреляций между показателями этоло-гического статуса и иммунного статуса установил большее количество и выраженность взаимосвязей при десинхронозе в условиях светодиодного освещения: имеется 10 сильных связей, 4 связи средней силы. При люминесцентном освещении отмечено наличие 11 связей средней силы, 4 сильные связи.
Выводы
1. При экспериментальном десинхронозе чувство тревоги, угнетение ориентировочноисследовательской активности, снижение долговременной памяти, снижение способности к обучению, нарушение пространственной ориентации нарастают по мере снижения концентрации ИЛ-4, снижения концентрации ИФН-гамма в периферической крови, депрессии Th1- и Th2- иммунного ответа.
2. Особенностями взаимосвязей этологи-ческого статуса и иммунного статуса при де-синхронозе в условиях светодиодного освещения являются: во-первых, наличие корреляции показателей тревоги и ориентировочно-исследовательского поведения с показателями Th1- и Th2-зависимого иммунного ответа, во-вторых, большее количество сильных связей между показателями этологического статуса и иммунного статуса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Полетаев А.Б., Морозов С.Г, Ковалев И.Е. Регуляторная метасистема (нейро-иммуно-регу-
ляторная система гомеостаза). М.: Медицина, 2002.
2. Акмаев И.Г. Нейро-иммуно-эндокринология: истоки и перспективы развития // Успехи физиологических наук. 2003. Т. 34, № 4. С. 4—15.
3. Магаева С.В., Морозов С.Г. Нейро-иммунофизиология. М.: Изд-во ГУ НИИ биомед. химии им. В.Н. Ореховича РАМН, 2005.
4. Singhal G., Jaehne E.J., Corrigan F., Toben C., Baune B.T. Inflammasomes in neuroinflammation and changes in brain function: a focused review // Front Neurosci. 2014. № 8. Р. 315.
5. Александровский Ю.А., Чехонин В.П. Клиническая иммунология пограничных психических расстройств. М.: ГОЭТАР-Медиа, 2005.
6. Девойно С. В., Ильюченок Р.Ю. Нейромедиаторные системы в психо-нейро-иммуномодуляции: дофамин, серотонин, ГАМК, нейропептиды. Новосибирск: ЦЭ РИС, 2003.
7. Корнева Е.А. Ведение в иммунофизиологию. СПб.: ЭЛБИ, 2003.
8. Черешнев В. А., Юшков Б.Г., Климин В.Г. Иммунофизиология: проблемы и перспективы развития // Вестник Уральской мед. академии науки. 2003. № 1. С. 47—54.
9. Yirmiya R., Goshen I. Immune modulation of learning, memory, neural plasticity and neurogenesis // Brain Behav. Immun. 2011. № 25. Р. 181—213.
10. Осиков М.В., Гизингер О.А., Огнева О.И. Иммунный статус и поведенческая активность при экспериментальном десинхронозе в условиях люминесцентного освещения // Российский иммунологический журнал. 2015. Т. 9 (18), № 2(1). С. 301—303.
~ 270 ~
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»
Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437
Огнева О.И., Осиков М.В. Этолого-иммунологические взаимосвязи при экспериментальном десинхронозе...
—---------------------—
COMPARATIVE ASSESSMENT OF ETHOLOGICAL AND IMMUNOLOGICAL RELATIONSHIPS IN EXPERIMENTAL DESYNCHRONOSIS UNDER ARTIFICIAL LIGHTING
O.I. Ogneva, M. V. Osikov
South Ural State Medical University,
Chelyabinsk, Russia, 454092
Annotation. The function of the immune system is considered, along with the function of the nervous and endocrine systems as part of a multifunctional, multicomponent neuro-immune-endocrine regulation of homeostasis. Purpose — to conduct a comparative analysis of the relationship between changes ethological status and changes of the immune status in experimental desynchronosis under fluorescent and LED lighting. Work performed on 172 adult guinea pigs. Desynchronosis created in animal under the clock coverage. Ethological status was examined using test “open field” and “Morris water maze. The blood was determined the performance of innate and adaptive immunity. We were determined by ELISA in the serum concentration of IL-4, IFN-gamma, melatonin, cortisol. Anxiety, depression orienting-investigative activity, reduction of longterm memory, reduced learning ability, disturbance of spatial orientation in animals is increasing with decreasing concentrations of IL-4, reducing the concentration of IFN-gamma in peripheral blood, depression and Th1-Th2-immune response.
Key words: desynchronosis, ethological status, immune status, ethological and immunological relationship.
REFERENCES
1. Poletaev A.B., Morozov S.G, Kovalev I.E.
Regulatory metasystem neuro-immune-system of regulation of homeostasis. Moscow, Medicina, 2002. (in Russian)
2. Akmaev I.G. Neuro-immuno-endocrinology: the origins and prospects of development. Uspehi fziologicheskih nauk, 2003, vol. 34, no. 4, рр. 4—15. (in Russian)
3. Magaeva S.V., Morozov S.G. Neuro-immu-nophysiology. Moscow, Izd-vo GU NII biomed. himii im. V.N. Orehovicha RAMN, 2005. (in Russian)
4. Singhal G., Jaehne E.J., Corrigan F., Toben C., Baune B.T. Inflammasomes in neuroinflammation and changes in brain function: a focused review. FrontNeurosci, 2014, no. 8, рр. 315.
5. Aleksandrovskij Ju.A., Chehonin V.P. Clinical immunology borderline mental disorders. Moscow, GOJeTAR-Media, 2005. (in Russian)
6. Devojno S.V., Il'juchenok R.J. Neurotransmitter systems in the psycho-neuro-immunomodula-tion: dopamine, serotonin, GABA, neuropeptides. Novosibirsk: CJe RIS, 2003. (in Russian)
7. Korneva E.A. Keeping in immunophysiology. St. Petersburg, JeLBI, 2003. (in Russian)
8. Chereshnev V.A., Jushkov B.G., Klimin V.G. Immunophysiology: Problems and Prospects. Vest-nik Ural'skoj med. Akademii nauki, 2003, no. 1, рр. 47—54. (in Russian)
9. Yirmiya R., Goshen I. Immune modulation of learning, memory, neural plasticity and neurogenesis. Brain Behav. Immun., 2011, no. 25, рр. 181— 213.
10. Osikov M.V., Gizinger O.A., Ogneva O.I. The immune status and behavioral activity in experimental desynchronosis under fluorescent lighting conditions. Rossijskij immunologicheskij zhurnal, 2015, vol. 9 (18), no. 2(1), pp. 301—303. (in Russian)
~ 271 ~
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»
