CC BY
50
составу, биологической активности и антигенным свойствам гипоталамическому пептиду [9].
Отмеченные изменения в селезенке имели менее выраженный, чем в тимусе, характер. Введение пептида вызывало в ряде подопытных групп как интактных, так и кастрированных животных, достоверное снижение индекса массы органа и ширины диаметра фолликулов. Данные сдвиги могут являться результатом многостороннего воздействия ГГГС на лимфоидные органы [5], в частности, на процессы образования и миграции В-
лимфоцитов [10, 14].
Необходимо отметить, что в основе полученных результатов может находиться не только изменение функционального состояния ГГГС, но и других эндокринных механизмов. Основанием для данного предположения могут являться отмеченные изменения в различных зонах надпочечников.
Установленные морфологические сдвиги в органах иммуногенеза в целом согласуются с результатами наших предыдущих исследований, в которых пептид при аналогичных условиях введения оказывал значительное влияние на показатели иммунного ответа [2, 3]. Следовательно, иммунотропное действие сурфагона характеризуется развитием не только функциональных, но и существенных морфологических изменений в ключевых органах иммунной системы. В основе данных эффектов аналога Гн-РГ, вероятно, находится его высокая полифункциональная биологическая активность в отношении регуляторных систем организма: нервной, эндокринной и иммунной. В связи с этим полученные результаты являются очередным подтверждением важной роли регуляторных пептидов во взаимодействии данных систем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бобынцев И.И., Северьянова Л.А., Ляшев Ю.Д. Нейротропные эффекта аналога люлиберина у крыс с различной чувствительностью к этанолу // Бюл. экспер. биол. и медицины. - 1991. -Т. 112, № 12. - С. 612-615.
2. Бобынцев И.И., Северьянова Л.А. Иммуно-тропные эффекты аналога гонадотропин-рилизинг гормона в условиях эмоциональноболевого стресса // Бюл. экспер. биол. и медицины. - 2002. - Т. 133, № 5. - С. 504-506.
3. Бобынцев И.И., Северьянова Л.А., Конопля А.И. и др. Влияние синтетического аналога гонадолиберина на иммунный ответ и факторы неспецифической резистентности у крыс и мышей // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2002. - Т. 83, № 9. - С. 1177-1181.
4. Северьянова Л.А., Бобынцев И.И. Влияние аналога люлиберина (сурфагона) на выработку пищевого условного рефлекса у крыс с различной чувствительностью к этанолу // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 1997. - Т. 83, № 3. - С. 100-106.
5. Draca S.R. The interrelationship between the immune system and sex steroids involves the hy-pothalamo-pituitary-gonadal axis // Panminerva med. - 1995. - Vol. 37, № 2. - P. 71-76.
6. Fabris N., Mocchegiani E., Provinciali M. Plasticity of neuroendocrine-thymus interaction during aging // Exp. Gerontol. - 1997. - Vol. 32, № 4-5. - P. 415-429.
7. Marchetti B., Guarcello V., Moralt M.C. et al. Luteinizing hormone-releasing hormone binding sites in the rat thymus: characteristics and biological function // Endocrinology. - 1989. - Vol. 125, № 2. - P. 1025-1036.
8. Marchetti B., Guarcello V., Moralt M.C. et al. Luteinizing hormone-releasing hormone (LH-RH) agonist restoration of age-associated decline of thymus weight, thymic LH-RH receptors and thymocyte proliferative capacity // Endocrinology. - 1989. - Vol. 125, № 2. - P. 1037-1045.
9. Mayer С.С., Marchetti В., Le Boeuf R.D., Blalock J.E. Thymocytes express a mRNA that is identical to hypothalamic luteinizing hormone-releasing hormone mRNA // Cell. Mol. Neurobi-ol. - 1992. - Vol. 12, № 5. - P. 447-454.
10. Olsen N.J., Kovacs W.J. Gonadal steroids and immunity // Endocrine Rev. - 1996. - Vol. 17, № 4. - P. 369-384.
11. Savino W., Arzt E., Dardenne M. Immunoneuro-endocrine connectivity: the paradigm of the thymus-hypothalamus-pituitary axis // Neuroim-munomodulation. - 1999. - Vol. 6, № 1-2. - P. 126-136.
12. Smitson G., Beamer W.G., Shultz K.L. et al. Increased B-lymphopoesis in genetically sex steroid-deficient hypogonadal (hpg) mice // J. Exp. Med. - 1994. - Vol. 180, № 2. - P. 717-720.
13. Utsuyama M., Hirokawa K., Mancini C. et al. Differential effects on thymic stromal cells in promoting T-cell differentiation in mice // Mech. Aging and Dev. - 1995. - Vol. 81, № 1-2. - P. 107-117.
14. Wilson C.A., Thomas D.W. Enhanced production of B-lymphocytes after castration // Blood. -1995. - Vol. 85, № 6-7. - P. 1535-1539.
УДК 615.099: [615.356+615.22]: 615:37
ИММУНОМЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕГУЛЯТОРОВ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА ПРИ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
© Павлова М.В., Быстрова Н.А.
Кафедра биологической химии Курского государственного медицинского университета
Внутрижелудочное введение этанола однократно в дозе 1,4 мл/100 г или 30-кратно по 0,3 мл/100 г снижает функциональную активность нейтрофилов крови и иммунологическую реактивность организма. Инъекции бенфотиамина и рибоксина уменьшают выраженность указанных изменений иммунологических параметров при однократном введении этанола и не оказывали существенного влияния на иммунологические функции при многократном введении этанола.
Ключевые слова: бенфотиамин, рибоксин, иммуномодуляция, алкогольная интоксикация.
INTERACTION OF IMMUNOMETABOLIC EFFECTS OF LIPID METABOLISM REGULATORS
IN ALCOHOL INTOXICATION Pavlova M.V., Bystrova N.A.
Biochemistry Department of the Kursk State Medical University
The single intragastric administration of ethanol in dose of 1.4 ml/100g or repeatedly (30 times) in dose of 0.3 ml/100 g decreased functional activity of blood neutrophils and immunologic reactivity of organism. The injections of Benfothiamin and Riboxin diminish the expression of these changes of immunologic parameters in the single administration of ethanol and don't render essential influence on immunologic functions in the repeated administration of it.
Key words: Benfothiamin, Riboxin, immunomodulation, alcohol intoxication.
Этанол - вещество, сочетающее в себе свойства медицинского препарата, естественного метаболита организма человека, токсического ксенобиотика, пищевого продукта и алиментарного фактора, избыточное поступление в организм которого блокирует или нарушает функционирование отдельных реакций организма, изменяет всасывание и транспорт многих веществ. Доказано, что поступление этанола в организм в дозах, не вызывающих прямого повреждения тканей, начинается с действия на клетку и, прежде всего, на клеточную мембрану.
При алкогольной интоксикации имеет место угнетение генерации макроэргических соединений, приводящее к нарушению структуры двойного фосфолипидного слоя мембраны и встроенных в них белков. Эритроциты играют важную роль в регуляции функций иммуноцитов, поэтому изменение структуры и архитектоники гликолипидных эпитопов внешней поверхности эритроцитар-ных мембран может быть одной из причин нарушения иммунорегуляторных процессов и возникновения иммунодефицита [12].
Стабильность структуры мембраны эритроцитов в значительной степени определяется интенсивностью осуществления в этих клетках гликолиза и пентозофосфатного пути катаболизма глюкозы [1]. Учитывая это, было изучено влияние бенфотиамина и рибоксина на функционально-метаболическую активность нейтрофилов крови, иммунометабол и-ческое состояние эритроцитов и иммунологическую реактивность при однократном и многократном поступлении в организм этанола.
Выбор препаратов, использованных для иммунометаболической коррекции, был обусловлен особенностями их участия в энергетическом обмене клеток. Тиамин в форме ти-аминдифосфата является кофактором одного из ключевых ферментов пентозофосфатного цикла - транскетолазы [10], а активный компонент рибоксина инозин повышает активность лактатдегидрогеназы, способствующей гликолитической генерации АТФ [18].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты проведены на крысах Ви-стар массой 180-200 г. Алкогольную интоксикацию вызывали желудочным введением 20%-ного раствора этанола - однократно в дозе 1,4 мл/100г или 30-кратно по 0,3мл/100г [16]. Развитие гуморального иммунного ответа (ГИО) и гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) индуцировали внутрибрю-шинным введением эритроцитов барана (ЭБ) (однократно в дозе 10 клеток/кг). Для оценки выраженности ГИО в селезенке определяли количество антителообразующих клеток (АОК) [8] через 5 суток после иммунизации. При оценке выраженности ГЗТ через 4 суток после внутрибрюшинной инъекции в подушечку задней конечности вводили разрешающую дозу ЭБ (по 106 клеток). Спустя 24 часа определяли разницу массы регионарного и контралатерального лимфатических узлов (РМЛ) [17]. О поглотительной активности нейтрофилов периферической крови судили по величинам фагоцитарного числа (ФЧ) и фагоцитарного индекса (ФИ), метаболическую активность нейтрофилов оценивали по величинам НСТ-теста (спонтанного и индуцированного латексом) [19].
Эритроциты, выделенные по Beutler [21], фракционировали в градиенте плотности яичного альбумина [4]. Выделяли фракции лёгких (<1,079), и тяжелых (>1,117) клеток. В лёгких и тяжелых эритроцитах определяли содержание макроэргических соединений -2,3-бифосфоглицерата (БФГ) и аденозинтри-фосфата (АТФ) [2]. Иммуномодулирующую активность лёгких и тяжелых эритроцитов устанавливали путём 3-кратного (с 12g
часовым интервалом) введения в дозе 10 клеток/кг аллогенным животным с последующей иммунизацией их ЭБ.
В крови крыс отравленных этанолом определяли содержание иммуносупрессиру-ющих соединений - липопротеидов низкой плотности (ЛНП) [5], гликозаминогликанов (ГАГ) [9], альфа-1-антипротеаз (ААП) и аль-фа-2-макроглобулина (АМГ) [15].
Результаты исследований подвергали статистической обработке параметрическими и непараметрическими методами. Существенность различий средних величин оценивали
по Стьюденту [6] и Вилкоксону-Манну-Уитни [3].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Однократное введение крысам 1,4 мг/100г этанола приводило к снижению поглотительной способности и окислительной активности нейтрофилов периферической крови, а также к угнетению ГЗТ, индуцированных ЭБ (табл. 1). Этанол вызывал нарушение энергообеспечения лёгких и тяжелых эритроцитов, характеризующееся снижением содержания в этих клетках макроэргических соединений - БФГ и АТФ (табл. 2). Легкие эритроциты крыс, получавших этанол, приобретали иммуносу-прессирующие свойства - введение их ин-тактным крысам снижало функциональнометаболическую активность нейтрофилов, ГЗТ (табл. 3). Тяжелые эритроциты отравленных животных при аллогенном переносе не влияли на активность нейтрофилов и развитие разных форм иммунного ответа. Однократное введение этанола сопровождалось увеличением в плазме крови активности ан-типротеолитических белков (ААП и АМГ), а также концентрации ГАГ, но не влияло на содержание ЛНП (табл. 4).
Введение однократно отравленным этанолом крысам бенфотиамина или рибоксина в дозах соответственно равных 1 мг/кг и 2 мг/кг повышало (но не нормализовало) фагоцитарно-метаболическую активность
нейтрофилов, ГЗТ, индуцированные ЭБ (табл. 1). Препараты, примененные по отдельности, повышали содержание БФГ и АТФ в лёгких и тяжелых эритроцитах (табл. 3), снижали выраженность иммуносупрессорной активности лёгких эритроцитов и не влияли на свойства тяжелых клеток (табл. 4 и 5). Активность ААП и АМГ, а также содержание ГАГ и ЛНП в плазме отравленных крыс, получавших бенфотиамин или рибоксин, было таким же как у отравленных животных, которым препараты не вводили (табл. 4).
Совместное введение бенфотиамина и рибоксина в дозах, соответственно равных 0,5 мг/кг и 1 мг/кг, нормализовало функции нейтрофилов и развитие различных форм иммунного ответа, содержание макроэргиче-
ских соединений в эритроцитах, отменяло, имму-
Таблица 1
Влияние бенфотиамина и рибоксина на функцию нейтрофилов и иммунологическую реактивность
крыс, однократно получавших этанол в дозе 1,4 мл/100 г
Условия опыта ИАФ ФРН АОК РМЛ
1. Контроль (без введения этанола и препаратов) 71,36±7,1 19,3±2,8 2,8±2,7 4,8±0,4
2. Введение этанола 17,9±1,8*1 15,7±3,1 8,4±0,8*1 1,8±0,3*1
3. Введение этанола и бенфотиамина 38,9±4,1*12 19,7±3,6 15,4±1,5 3,3±0,4*1,2
4. Введение этанола и рибоксина 44,6±4,3*1,2 20,8±4,1 17,4±2,1 3,8±0,4*1,2,3
5. Введение этанола, бенфотиамина и рибоксина 60,06±5,8*2,4 24,7±4,7 25,1±2,7 4,7±0,6*2,4
Примечание: * - p<0,05 по сравнению со значениями групп 1, 2, 3, 4.
Таблица 2
Влияние бенфотиамина и рибоксина на содержание макроэргических соединений в эритроцитах
крыс, получавших этанол в дозе 1,4 мл/100 г
Условия опыта Легкие э ритроциты Тяжелые эритроциты
БФГ АТФ БФГ АТФ
1. Контроль (без введения этанола и препаратов) 5,8±0,7 2,1±0,2 5,8±0,7 1,б±0,3
2. Введение этанола 4,3±0,5 0,8±0,2 4,1±0,3 0,8±0,2
3. Введение этанола и бенфотиамина 5,1±0,б 1,1±0,3 4,9±0,4 1,3±0,2
4.Введение этанола и рибоксина 5,2±0,б 1,1±0,2 4,8±0,4 1,1±0,2
5. Введение этанола, бенфотиамина и рибоксина б,1±0,7 2,3±0,2 5,4±0,5 1,4±0,2
носупрессирующие свойства легкой фракции этих клеток. Совместное введение препаратов снижало активность ААП и АМГ и но влияло на содержание в плазме ГАГ и ЛНП.
Многократное (30 разовое с 24-часовым интервалом) введение крысам этанола по 0,3 мг/кг снижало функционально-метаболическую активность нейтрофилов периферической крови, угнетало развитие ГИО и ГЗТ на ЭБ. Содержание БФГ и АТФ в эритроцитах таких крыс существенно не изменялось, вместе с тем их лёгкие эритроциты приобретали иммуносупрессирующие свойства. После многократного введения этанола в плазме крови увеличивалось содержание ГАГ и особенно ЛНП, активность ААП и АМГ не отличалась от контроля.
Введение крысам, многократно получавшим этанол, бенфотиамина или рибоксина не влияло, а сочетанное применение препаратов слабо усиливало функционально-метаболи-
ческую активность нейтрофилов, а также развитие ГИО и ГЗТ. Препараты, введенные по отдельности или в сочетании, не влияли на содержание в эритроцитах БФГ и АТФ, не отменяли иммуносупрессирующие свойства лёгких эритроцитов. Активность протеолити-ческих белков, содержание ГАГ и ЛНП были такими же как у отравленных животных не получавших препараты.
Результаты проведенных экспериментов показывают, что снижение неспецифической резистентности и иммунологической реактивности при однократном (в большой дозе) и многократном (в малых дозах) поступлении в организм этанола сочетается с появлением иммуносупрессирующих свойств у лёгких эритроцитов. Последнее, как показано многочисленными экспериментами, является одной из причин возникновения иммунодефицита при различных формах стресса и патологии [12, 13]. Появление иммуносупрессирующих
свойств у лёгких эритроцитов может быть следствием модификации мембранных струк-
Таблица 3
Влияние эритроцитов крыс, однократно получавших этанол, бенфотиамин и рибоксин, на функционально-метаболическую активность нейтрофилов и на развитие иммунного ответа
здоровых животных
Условия опыта ИАФ ФРН АОК РМЛ
1. Контроль (без введения эритроцитов) 71,36±4,8 22,3±2,4 28,4±2,9 4,9±0,5
Введение эритроцитов крыс, получавших этанол
2. Легкие эритроциты 26,96±3,6 17,2±3,4 12,9±1,6 2,3±0,3
3. Тяжелые эритроциты 72,76±5,1 23,6±4,4 27,3±3,1 4,7±0,6
Введение эритроцитов крыс, получавших этанол и бенфотиамин
4. Легкие эритроциты 47,04±4,3*1,2 19,4±2,8*1,2 19,1±2,1 3,4±0,4
5. Тяжелые эритроциты 42,3±5,0 22,3±4,5 25,0±2,7 5,0±0,6
Введение эритроцитов крыс, получавших этанол и рибоксин
б. Легкие эритроциты 42,4±4,1*1,2 20,4±4,1*1,2 19,7±2,2 3,4±0,3
7. Тяжелые эритроциты 47,3±4,9 22,8±4.3 27,1±3,3 4,7±0,5
Введение эритроцитов крыс, получавших этанол, бенфотиамин и рибоксин
B. Легкие эритроциты 77,9±4,7*2,4,6 21,9±4.4*2,4,6 25,1±2,8 5,0±0,6
9. Тяжелые эритроциты 79,6±4,7 23,4±4,6 27,9±3,2 4,6±0,5
Примечание: * - p<0,05 по сравнению со значениями групп 1, 2, 4, б.
Таблица 4
Влияние бенфотиамина и рибоксина на содержание иммуносупрессорных соединений в крови крыс, однократно получавших этанол в дозе 1.4 мл/100 г
Условия опыта ЛНП ГАГ ААП АМГ
1. Контроль (без введения этанола и препаратов) 27,1±2,6 0,25±0,03 24,9±3,2 1,9±0,3
2. Введение этанола 24,5±2,7 0,37±0,06*1 37,1±3,4*1 3,4±0,7*1
3. Введение этанола и бенфотиамина 27,1±2,9 0,36±0,09*1 35,3±3,4*1 3,2±0,8*1
4.Введение этанола и рибоксина 26,1±2,8 0,35±0,11*1 38,2±4,2*1 3,7±0,9*1
5. Введение этанола, бенфотиамина и рибосина 24,4±2,8 0,34±0,08*1 31,8±3,3*1,2,3,4 2,6±2,6*1,4
Примечание: * - p<0,05 по сравнению со значениями групп 1-4.
тур, обусловленной метаболическими нарушениями в клетке или связыванием с их мембраной некоторых сывороточных соединений, в первую очередь ЛНП и ГАГ [13]. Принимая во внимание изложенное было изучено влияние сыворотки крови отравленных и по-
лучавших лекарственные препараты крыс на свойства эритроцитов интактных животных.
Установлено, что сыворотка крови крыс, однократно получавших большую дозу этанола, а также сыворотка отравленных животных, получавших бенфотиамин и рибоксин, не индуцировали появления иммуносупрес-
свойств у легких эритроцитов крыс, многократно получавших малые дозы этанола, связано с фиксацией на мембране эритроцитов некоторых сывороточных соединений, в первую очередь, по-видимому, модифицированных ЛНП. Внедряясь в каркас мембраны и изменяя взаимодействие фосфолипидной основы с интегрированными в неё белками, ЛНП, вероятно, вызывают изменение эпитоп-ной структуры клеток, которое приводит к функциональным последствиям аналогичным тем, которые имеют место при нарушении энергетического статуса эритроцитов. Таким образом, большие дозы этанола модифицируют структуру мембраны лёгких эритроцитов за счёт непосредственного действия на эти клетки, в то время как малые дозы этанола, вероятно, вызывают аналогичный эффект в результате нарушения энергетического метаболизма в различных клетках (в первую очередь в гепатоцитах) приводящего к накоплению в сыворотке соединений, внедрявшихся в мембрану эритроцитов. Такое представление о механизме действия больших и малых доз этанола хорошо согласуется с особенностями иммуномодулирующего действия бенфотиамина и
Таблица 5
Влияние эритроцитов здоровых крыс, экстракорпорально обработанных сывороткой, полученной после многократного поступления в организм этанола и сочетанного введения бенфотиамина с рибоксином, на развитие иммунного ответа у здоровых животных
Условия опыта ИАФ ФРН АОК РМЛ
1. Контроль (без введения эритроцитов) 68,2±7,1 18,4±2,3 23,7±2,8 4,4±0,4
Введение эритроцитов крыс, обработанных сывороткой животных, однократно получавших этанол
2. Легкие эритроциты 65,4±7,3 16,9±2,5 22,8±2,4 4,3±0,4*1
3. Тяжелые эритроциты 70,3±7,8 18,0±2,2 25,1±3,0 4,6±0,5
Введение эритроцитов крыс, обработанных сывороткой животных, полученной после однократного введения этанола и инъекций бенфотиамина с рибоксином
4. Легкие эритроциты 66,0±6,9 19,8±2,7 23,8±2,9 4,6±0,4
5. Тяжелые эритроциты 71,8±7,9 17,3±2,9 25,4±3,1 4,5±0,5
Введение эритроцитов, обработанных сывороткой животных, многократно получавших этанол
б.Легкие эритроциты 42,4±4,5*1 9,6±1,1*1 14,8±1,8*1 2,8±0,3*1
7. Тяжелые эритроциты 69,4±7,3 16,4±2,0 25,2±2,7 4,6±0,5
Введение эритроцитов, обработанных сывороткой животных, полученной после многократного введения этанола и инъекций бенфотиамина с рибоксином
B. Легкие эритроциты 39,5±4,2*1 9,2±1,1*1 15,1±1,6*1 2,5±0,3*1
Q. Тяжелые эритроциты 72,6±7,5 18,5±2,4 24,1±2,8 4,7±0,6
Примечание: * - p<0,05 по сравнению со значениями группы 1 .
сирующих свойств у лёгких эритроцитов. В противоположность этому сыворотка крови животных, многократно получавших малые дозы этанола, вызывали появление иммуно-супрессирующей активности у лёгких эритроцитов интактных крыс. Введение таким животным бенфотиамина и рибоксина не влияло на свойство сыворотки индуцировать появление иммуносупрессирующей активности у лёгких эритроцитов (табл. 5).
Сопоставление полученных данных с результатами исследования влияния этанола и лекарственных препаратов на биохимический состав плазмы и эритроцитов позволяет считать, что появление иммуносупрессирующих свойств у лёгких эритроцитов, однократно получавших большую дозу этанола, обусловлено вызываемым этанолом угнетением генерации макроэргических соединений. Нарушение энергообеспечения клеток приводит к изменению эпитопной структуры наружной поверхности их мембран, вследствие чего лёгкие эритроциты эффективнее взаимодействуют с макрофагальными элементами селезёнки, активируя выделение ими супресси-рующих цитокинов [14, 16]. В отличие от этого появление иммуносупрессорных
