CC BY
3
© С. Н. ЛЕБЕДЕВА, С. Д. ЖАМСАРАНОВА, 2004 УДК 615.9:632.95].099.08
С. Н. Лебедева, С. Д. Жамсаранова
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕПТИДНЫХ БИОРЕГУЛЯТОРОВ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ ГЕРБИЦИДОМ 2,4-ДИХЛОРФЕНОКСИУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
Восточно-Сибирский государственный технологический университет, Улан-Удэ
Известно, что соли и эфиры 2,4-дихлорфенок-сиуксусной кислоты (2,4-Д) применяются в сельском хозяйстве для борьбы с сорными растениями в зерновых злаках и кукурузе. При этом не исключено попадание их в организм человека и животных через цепи питания — пищу и воду.
Воздействие пестицидов группы 2,4-Д на организм человека сопровождается множественными нарушениями со стороны большинства органов и систем. На территориях, где используются поли-хлорированные соединения типа 2,4-Д и ее аналоги, наблюдается отчетливый рост генетической патологии и онкологических заболеваний [8]. Установлено, что воздействие феноксигербицидов на основе 2,4-Д является причиной развития вторичного иммунодефицитного состояния (НДС), проявляющегося в супрессивном действии на показатели основных звеньев иммунного ответа [3, 4, 7].
При отравлении организма гербицидами группы 2,4-Д рекомендуется проводить симптоматическое лечение, которое направлено на восстановление деятельности центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, обмена веществ. Специфические иммунологические методы лечения при отравлении гербицидами данной группы не проводятся [5, 11]. Имеются экспериментальные данные о лечебно-профилактической эффективности иммунологической недостаточности, обусловленной 2,4-диметиламмониевой солью, левамизола, применяющегося в клинической практике в качестве иммуностимулятора, кокарбоксидазы и глумата натрия [14].
Исследованиями многих авторов показано, что наиболее физиологическими регуляторами гомео-статических процессов в организме, в частности в иммунной системе, являются пептиды, выделенные из органов и тканей [8]. Экспериментальные и клинические данные свидетельствуют о перспективности применения пептидных препаратов из органов иммунной системы животных в терапии вторичных НДС.
Цель работы — оценка эффективности биологически активных фракций, полученных из органов иммунной системы крупного рогатого скота (тимуса, селезенки и брыжеечных лимфатических узлов), в отношении показателей клеточного и гуморального иммунитета при экспериментальной им-муносупрессии, вызванной гербицидом 2,4-Д.
В работе использовали 2,4-Д в дозе 1/20 ЬО50 (20 мг на 1 кг массы тела), которую вводили животным зондом натощак в течение 5 дней.
Биологически активные фракции из органов иммунной системы крупного рогатого скота (телят) — тимуса (АТФ), селезенки (АФС) и брыжеечных лимфатических узлов (АФЛ) получены по модифицированному нами методу Ариона [1]. В настоящее время схема сводится к следующему: ткань тимуса (селезенки или лимфатических узлов) гомогенизируют на холоду, затем гомогенат под-
вергают аутолизу. Аутолизат центрифугируют при 4000 об/мин в течение 10 мин, супернатант нагревают до 80°С, осадок удаляют центрифугированием при 6000 об/мин в течение 30 мин. Полученная на-досадочная жидкость — активная фракция, используемая в эксперименте. Фракции представляют собой смесь иммунокорригирующих пептидов.
Проведены 2 серии опытов на 100 мышах-самцах линии И, (СВА х С57В1/6) массой 17-19 г. В первой серии (5 групп по 10 мышей) исследовали иммунокорригирующее действие фракций на клеточный тип иммунного ответа, во второй (п - 50) — на гуморальный тип. Активные фракции вводили животным в дозе 0,1 мг на 1 кг массы тела в течение 7 дней после введения 2,4-Д.
Оценку иммунокорригирующего действия фракций на иммунный ответ клеточного типа проводили в реакции трансплантат против хозяина на мышах-гибридах первого поколения И, [12]. С этой целью мышам после введения 2,4-Д вводили под кожу стопы лимфоциты донора линии СВА в количестве 3 х Ю8. В другую стопу для контроля вводили сингенные клетки (от гибридов И,) в той же концентрации. Затем животным вводили активные фракции. Через 7 дней мышей умерщвляли и извлекали подколенные лимфатические узлы. Индекс увеличения лимфатических узлов (ИУЛ) вычисляли как отношение числа клеток в подколенных узлах опытной и контрольной конечностей.
Оценку иммунокорригирующего действия фракций на гуморальное звено иммунного ответа проводили в реакции определения числа антитело-образующих клеток (АОК) в селезенке и титра ге-магглютининов (ГА) в сыворотке крови мышей. Использовалась модель иммунизации животных однократным внутрибрюшинным введением эритроцитов барана (ЭБ) в дозе 2 х 108 клеток на мышь. Мышей иммунизировали ЭБ после 5-днев-ного введения 2,4-Д и иммунокоррекции в течение 7 дней изучаемыми фракциями. Через 5 дней у мышей определяли массу тела, после декапитации собирали кровь, извлекали селезенку, определяли ее весовые показатели, готовили гомогенат в солевом растворе Хенкса (5 мл). В гомогенате определяли
Таблица 1
Показатели реакции трансплантат против хозяина у мышей, получавших 2,4-Д и иммунокорректоры (л = 10)
Вариант опыта
Доза, мг/кг
ИУЛ
Контроль (интактные животные) — 2,7 ± 0,2
2,4-Д 20,0 1,3 ±0,1*
2,4-Д + АФТ 0,1 2,7 ± 0,2**
2,4-Д + АФС 0,1 2,4 ±0,1**
2,4-Д + АФЛ 0,1 2,2 ±0,1**
При ме ча ние. Различия значимы (р < 0,01) по отношению: одна звездочка — к интактной группе, две — к группе, получавшей 2,4-Д.
Показатели гуморального иммунитета у мышей, получавших 2,4-Д и иммунокоррскторы (п = 10)
Таблица 2
Вариант опыта Масса селезенки, мг Число АСК в селезенке, • 10® Абсолютное число АОК на селезенку, • 10' Число АОК на 10® спленоцитов Титры ГА
Контроль 113,2 ± 5,6 193,0 ± 8,7 32,3 ± 2,1 157,5 ± 6,6 213,0 ± 44,0
2,4-Д 139,3 ± 8,2 232,7 ± 12,4 23,0 ± 2,4 106,7 ± 9,4 36,0 ± 12,0
Р\ < 0,05 < 0,05 < 0,02 < 0,01 < 0,01
2,4-Д + АФТ 121,0 ± 7,7 208,3 ± 15,4 41,6 ± 3,1 211,7 ± 20,6 213,0 ± 44,0
Р\ < 0,05 < 0,05
Pi < 0,001 < 0,01 < 0,01
2,4-Д + АФС 108,7 ± 3,5 180,0 ± 15,3 45,7 ± 1,7 258,7 ± 17,7 213,0 ± 44,0
А < 0,001 < 0,001
Pi < 0,01 < 0,05 < 0,001 < 0,001 < 0,01
2,4-Д + АФЛ 125,6 ± 6,3 194,6 ± 20,2 40,1 ± 1,2 202,7 ± 15,5 171,0 ± 44,0
Р, < 0,01 < 0,05
Pi < 0,001 < 0,001 < 0.02
Примечание, р, — различия значимы по отношению к контрольной группе (интактные животные), р2 — к группе, получавшей 2,4-Д.
число ядросодержащих клеток (ЯСК), оценивали их жизнеспособность с помощью 0,2% водного раствора трипанового синего, определяли число АОК методом локального гемолиза в жидкой фазе [15], а в сыворотке крови — титр ГА методом прямой гемагглютинации [6].
Полученные данные подвергали статистической обработке с использованием компьютерной программы "Jangel Sigma Plot". Вычисляли среднеарифметическое значение и стандартную ошибку среднего значения, критерий Стьюдента и достоверность различий. Различие считали достоверным при вероятности 95% (р < 0,05).
Результаты оценки влияния 2,4-Д на выраженность реакции трансплантат против хозяина и коррекции биологически активными фракциями из тимуса, селезенки и лимфатических узлов представлены в табл. 1. Из данных табл. 1 следует, что ИУЛ у опытных мышей, получавших гербицид, снижался в 2,1 раза. Все изучаемые биологически активные фракции оказывали иммуннокорриги-рующее действие, восстанавливая данный показатель до уровня контрольных значений. При этом наиболее выраженный эффект дала фракция АФТ, менее выраженным было действие АФЛ.
Исследование влияния 2,4-Д и коррекции ее действия в отношении показателей гуморального иммунитета представлены в табл. 2. Из данных табл. 2 следует, что масса селезенки и число ЯСК в ней у опытных мышей, получавших 2,4-Д, возрастали. Введение активных фракций иммунных органов восстанавливало данные показатели до уровня контрольных значений.
Введение 2,4-Д приводило к снижению как абсолютного числа АОК на селезенку (на 28,8%), так и числа АОК на 106 спленоцитов (на 32,3%). Введение биологически активных фракций приводило к стимуляции процесса антителообразования. Максимальные значения как абсолютного числа АОК на селезенку, так и числа АОК на 10б спленоцитов выявлены в группе мышей, получавших АФС. АФТ и АФЛ оказывали стимулирующее действие в меньшей степени.
Введение 2,4-Д приводило к снижению титра ГА в 5,9 раза. Биологически активные фракции вос-
станавливали данный показатель до уровня такового у контрольных животных.
Полученные экспериментальные данные по действию 2,4-Д подтвердили выраженное иммуно-супрессивное действие данного гербицида на исследуемые показатели клеточного и гуморального иммунитета. Наши результаты согласуются с экспериментальными данными Э. А. Имельбаевой и соавт. [7], показавшими иммунотоксичность фе-ноксигербицидов, производимых на основе 2,4-Д.
Впервые установлено, что для коррекции нарушений иммунной системы, вызванных воздействием 2,4-Д, можно использовать иммунокорригирую-щие пептиды, выделенные из органов иммунной системы животных — тимуса, селезенки и брыжеечных лимфатических узлов.
Хорошо известны препараты пептидной природы, получаемые из тимуса крупного рогатого скота и разрешенные для клинического применения — тималин, тимоген, тактивин. Многочисленными исследованиями отмечено, что пептиды тимуса особенно эффективны при заболеваниях, сопровождающихся дисфункцией Т-системы иммунитета [8, 9]. Наши результаты также показали, что при дефиците Т-звена (в реакции трансплантат против хозяина) наиболее выраженное корригирующее действие оказывала фракция АФТ.
Из селезенки КРС получают препарат "Спле-нин" с широким спектром фармакологического действия. Имеющиеся экспериментальные и клинические данные подтверждают его иммуномоду-лирующие свойства [2]. По полученным нами данным при дефиците В-системы иммунитета наиболее эффективной оказалась фракция, выделенная из селезенки.
Намечаются пути использования полипептидов из различных лимфатических узлов в клинической практике. Установлено, что полипептидные комплексы из брыжеечных, бронхиальных и печеночных лимфатических узлов повышают фагоцитарный показатель, фагоцитарный индекс и метаболическую активность нейтрофилов [13]. Наши результаты показати иммунокорригирующее действие фракции, выделенной из брыжеечных лимфатических узлов в отношении показателей клеточного и гуморального звеньев иммунного ответа.
Полученные результаты исследований согласуются с концепцией В. Г. Морозова и В. X. Хавин-сона, согласно которой иммунопептиды должны оказывать основное действие на функции того органа, из которого они выделены [10].
Таким образом, установлено, что фракции, выделенные из органов иммунной системы животных (телят) — тимуса, селезенки и брыжеечных лимфатических узлов, оказывают иммунокорригирующее действие в отношении Т- и В-звена иммунитета и могут быть использованы в качестве биологически активных добавок в комплексной терапии вторичного НДС, вызванного гербицидом 2,4-Д.
Литература
1. Арион В. Я. // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Сер.: Иммунология. — 1982. - Т. 10. - С. 45-54.
2. Ганджа И. М., Лысенко Г. И., Кишко А. С. // Врач, дело. - 1983. - № 6. - С. 9-14.
3. Жамсаранова С. Д., Лебедева С. Н., Ляшенко В. А. // Гиг. и сан. - 1987. - № 5. - С. 80-81.
4. Жамсаранова С. Д. Разработка методических подходов к оценке иммунотоксических свойств пестицидов и коррекции их действия: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. — М., 1994.
5. Загородное М. В. Справочная книга по ветеринарной токсикологии пестицидов. — М., 1976. — С. 157.
6. Зигль Э. // Иммунологические методы / Под ред. X. Фримель. - М., 1979. - С. 108-112.
7. Имельбиева Э. А., Теплова С. Н., Камилов Ф. X. // Журн. микробиол. — 2000. - № 2. - С. 60-63.
8. Иммунодефицитные состояния / Под ред. В. С. Смирнова, И. С. Фрейдлин. - СПб, 2000. - С. 479.
9. Лопухин Ю. М. // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Сер.: Иммунология. — 1982. - Т. 10. — С. 30-44.
10. Морозов В. Г., Хавинсон В. X. // Успехи соврем, биол. - 1983. - Т. 96. - С. 339-352.
11. Ступников А. А. Токсичность гербицидов и арбори-цидов и профилактика отравления животных. — J1., 1975. - С. 53.
12. Тессенов В. // Иммунологические методы / Под ред. X. Фримель. - М., 1979. - С. 182-186.
13. Цитомедины. 25-летний опыт экспериментальных и клинических исследований / Под ред. Б. И. Кузника и др. - СПб, 1998. - С. 122.
14. Цыремпилов П. Б. Действие 2,4-диметиламмониевой соли на иммунобиологическую реактивность организма животных: Автореф. дис.... канд. вет. наук. — Казань, 1987.
15. Cunningham A. J. // Nature. - 1965. - Vol. 207. -P. 1106-1107.
Поступила 03.10.03
Summary. The paper shows it promising to use peptide bioregulators - fractions obtained from the cattle immune system (thymus, spleen, and lymph nodes) during immunotherapy for intoxication experimentally caused by the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Oral administration of the fractions in a dose of 0.1 mg/kg body weight eliminated the suppressive effect of the herbicide on murine cellular and humoral immune reactions, which manifested by the recovery of the studied parameters to those in control animals.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2004 УДК 615.31:546.621.015.46.076.9
Б. И. Сынзыныс, А. Н. Шарецкий, О. В. Харламова ИММУНОТОКСИЧНОСТЬ ХЛОРИСТОГО АЛЮМИНИЯ
Обнинский Государственный технический университет атомной энергетики. Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск
За последние 10—15 лет взгляды на токсичность алюминия в значительной степени изменились. Резко возрос интерес к оценке его биологического действия на растения, организмы животных и человека [1, 15].
Действительно, по своему содержанию з земной коре (8,8%) алюминий занимает третье место после кислорода и кремния и первое место среди металлов. В окружающей среде алюминий находится в форме нерастворимых соединений, а потому недоступен и малотоксичен для растений и почвенной микрофлоры, а также для человека. Благодаря своей чрезвычайно высокой реакционной способности при повышении кислотности почвы за счет, например, выпадения "кислотных дождей" алюминий переходит в ионную форму и попадает в подземные воды и почвенные растворы, а затем и в растения [3].
Нами установлено генотоксическое действие алюминия на растения [2], еще ранее стало известно о проявлении цитогенетического действия хлористого алюминия у мышей [13]. Большое количество исследований было направлено на изучение нейротоксического действия алюминия при попадании его в организм человека или животных. Показано, что при попадании в организм мышей он вызывает перераспределение Са, М§, Си и Ъъ в различных отделах головного мозга [ 18]. У человека
нарушения в метаболизме А1, Ре, Бе и других микроэлементов связывают с патогенезом болезни Альцгеймера [15]. Известны следующие проявления токсического действия алюминия: остеомаляция у гемодиализных больных, диализная демен-ция, микроцитарная анемия, рефрактерность к лечению эритропоэтином, а также нейродегенера-тивные поражения головного мозга и другие формы алюминозов [15]. Многие из известных алюми-нозов у животных и человека могли быть опосредованы действием алюминия на иммунную систему, однако, как считают А. В. Кудрин и соавт., практически нет работ об иммунотоксическом или иммуномодулирующем действии алюминия [4]. Исследования в этой области были начаты нами, и цель первого эксперимента состояла в определении влияния ионов алюминия на первичный Т-зависи-мый гуморальный иммунный ответ у мышей.
Работа выполнена на мышах-гибридах Б, (СВА х С57ВЬ/6), самцах, масса 25—30 г, содержащихся в условиях вивария на обычном пищевом рационе. Животных выдерживали не менее 2 неддо начала эксперимента в одних и тех же стандартных пластиковых боксах. Подопытным мышам вводили А1С13 • 6Н20 в дозе 402,4 мг/кг (0,04 М) на физиологическом растворе в объеме 0,5 мл внутрибрю-шинно [13]. Контрольным животным вводили равный объем физиологического раствора.
