CC BY
147
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 618.1:612.42:616.155.32:615.015
ЛИМФОИДНАЯ СИСТЕМА - ЦИРКАДИАННАЯ ВРЕМЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ДЕСИНХРОНОЗ
Валерий Алексеевич ТРУФАКИН1, Анна Вениаминовна ШУРЛЫГИНА2, Светлана Викторовна МИЧУРИНА2
1ФГБУ НИИ физиологии СО РАМН 630711 Новосибирск, ул. Тимакова, 4
2 ФГБУ НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН 630711 Новосибирск, ул. Тимакова, 4
Дана характеристика лимфатического региона печени и клеток лимфоидных органов при круглосуточном освещении. В лимфатическом регионе печени в этих условиях отмечены застойные явления, нарушения гемо- и лимфоциркуляции, деструктивные явления в клетках регионарных лимфоузлов. В тимусе и соматических (паховых) лимфоузлах нарушаются суточные ритмы клеточного состава, активности окислительно-восстановительных ферментов, в лимфоцитах крови и лимфатических узлов меняется соотношение эу- и гетерохроматина. Эти изменения ассоциированы со снижением гуморального иммунного ответа. Сделано заключение, что нарушение светового режима через рассогласование деятельности эндокринных желез приводит к расстройствам регуляции лимфоидной системы. Как следствие, развиваются нарушения лимфоциркуляции, лимфодренажа, иммунные дисфункции, дисбаланс клеточного состава лимфатических регионов организма, в том числе и лимфатического региона печени.
Ключевые слова: лимфоидная система, суточные ритмы, лимфоцит, печень, дегидрогеназы, хроматин.
Ритмичность функционирования - фундаментальное свойство всех живых систем, играющее важнейшую роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности. На основании биологических ритмов строятся периодические программы, обеспечивающие необходимый порядок протекания биопроцессов, оптимальный уровень функционирования организма в каждый данный момент времени [1, 2], реализуются адаптивные реакции и т. д. В течение последних лет наши взгляды на временную организацию лимфоидной системы претерпели определенную эволюцию. Стало ясно, что регистрация биоритмов ее отдельных параметров не может дать полной информации о значимости фактора времени для обеспечения нормального функционирования системы как целостного комплекса. Еще в 1984 г. был введен термин «внутренняя временная упорядоченность», которая является комплексом биологических ритмов различных органов и систем организма, определенным образом синхронизированных между собой [3]. Нашими исследованиями установлено существование структурно-временной организации
лимфоидной и иммунной систем [1, 4], представленной биоритмами процессов пролиферации, дифференцировки, миграции, метаболизма и апоптоза их клеточных элементов, дренажных функций лимфатического аппарата, состоящих в определенных фазовых взаимоотношениях между собой и находящихся под контролем эндокринной и нервной систем. Однако до настоящего времени нет четкого ответа на вопрос, какова роль этой «временной упорядоченности» для обеспечения оптимального функционирования системы и что происходит при ее разрушении. Временная организация живых систем, в том числе и лимфоидной, является эндогенной и генетически обусловленной, но, тем не менее, стабилизируется под действием периодических факторов внешней среды - синхронизаторов, или «времязадателей». Известно, что световой режим - один из самых сильных синхронизаторов суточных биологических ритмов у млекопитающих. Его нарушение вызывает состояние десинхроноза и искажение периодической программы [3, 5]. Это расценивается как значительный стрессовый фактор, который может
Труфакин В.А. - д.м.н., проф., академик РАМН, директор, e-mail: [email protected] Шурлыгина А.В. - д.м.н., проф., главный научный сотрудник, e-mail: [email protected] Мичурина С.В. - д.м.н., проф., главный научный сотрудник, e-mail: [email protected]
привести к развитию той или иной патологии, особенно если к ней есть предрасположенность или адаптационные возможности организма ослаблены [6].
В этих условиях значительная нагрузка ложится на протективные системы организма, важнейшей из которых является лимфоидная система, в которой можно выделить несколько уровней. Первый - лимфатический регион, который охватывает регионарный лимфатический аппарат органа (части тела) и бассейн его лимфосбора [7]. Сюда входят корни лимфатической системы, лимфатические капилляры, сосуды, регионарные лимфатические узлы, лимфоидные (иммунокомпетентные) клетки, находящиеся в интерстиции органа, а также образующие паренхиму регионарных лимфоузлов. Второй - центральное звено, общее с иммунной системой, поставляет клетки в лимфатические регионы разных органов. Из сказанного становится ясно, что лимфатическая и иммунная системы работают как единое целое, причем областью их «пересечения» является пул клеточных элементов. В более ранних работах нами было показано существование суточной ритмичности структурно-функциональных параметров иммунной и лимфатической систем, нарушение этой ритмичности при различных дестабилизирующих ситуациях [1], в том числе и при изменении светового режима. Однако до сих пор практически нет данных о комплексной реакции всех уровней лимфоидной/лимфатической системы на воздействия, вызывающие дезорганизацию суточных биоритмов (десинхроноз). По нашему мнению, только такой интегральный подход может дать более или менее определенный ответ на вопрос о значимости структурно-временной организации лимфоидной системы для обеспечения ее нормального функционирования и для состояния общей резистентности организма.
Характеристика лимфатического региона печени при круглосуточном освещении.
Биоритмологическую организацию лимфатического региона в физиологических условиях и при десинхронозе целесообразно рассмотреть на примере лимфатического региона печени. Печень является основным органом детоксика-ции, своего рода гомеостатической системой, на которую ложится значительная нагрузка при действии неблагоприятных факторов внешней среды, к каковым относится десинхроноз. Печень работает в строго определенном ритме, который регулируется генами, контролирующими циркадианную ритмичность и экспрессирую-
щимися в клетках печени - Clock, Bmall, Cryl, Cry2, Perl, Per2, Per3 [8-10].
Нами установлено наличие суточных вариаций размеров ядер гепатоцитов, ядерно-цито-плазматического отношения, размеров коркового и мозгового вещества печеночных лимфатических узлов у мышей линии (CBA х C57BL)F1, которые подвергаются значительным изменениям при содержании животных в условиях круглосуточного освещения [11]. Это свидетельствует о развитии внутреннего десинхроноза в системе паренхиматозных структур органа, гемоциркуляции и элементов лимфатической системы. В печени крыс при круглосуточном освещении выявлены изменения со стороны как клеточного, так и циркуляторного компарт-мента [12]. На плазмалеммах отдельных гепатоцитов образуются гипоксические пузыри. В цитоплазме гепатоцитов каналы гранулярной эндоплазматической сети расширены, наблюдается утрата части рибосом. В митохондриях отмечена дезорганизация крист, неравномерность плотности матрикса, что указывает на нарушение энергообеспечения клеток печени. В ядрах гепатоцитов исчезает гетерохроматин, эухроматин приобретает глыбчатую структуру, появляются мелкие осмиофильные включения. Ядрышки теряют гранулярный компонент, что свидетельствует о снижении наработки прери-босом. Все это можно расценивать как нарушение белоксинтетической функции гепатоцитов, их энергообеспечения и состояние гипоксии (рис. 1, а).
Отмечены застойные явления в междолько-вых артериях, венах и желчных протоках, расширение лимфатических пространств Малла, что свидетельствует о напряженном состоянии путей тканевой несосудистой микроциркуляции. В расширенных прелимфатиках и лимфатических сосудах печени наблюдается значительное число лимфоцитов и макрофагов. Вокруг кровеносных и лимфатических сосудов образуются периваскулярные инфильтраты. Это может быть проявлением воспалительной реакции в условиях деструкции гепатоцитов. В печеночных дольках выявлено достоверное увеличение площади кровеносных синусоидных капилляров, расширение их просветов с разрушением части эндо-телиальных клеток, что свидетельствует о нарушении гематолимфатического барьера печени [12-14].
Увеличение показателей объемной плотности кровеносных синусоидных капилляров печени сопровождается синхронным увеличением суммарной объемной плотности синусной системы регионарных лимфатических узлов. В них
Рис. 1. а — ультраструктурные изменения в гепатоцитах при воздействии круглосуточного освещения: уплотненный матрикс митохондрий, каналы гранулярной эндоплазматической сети расширены, наблюдается утрата части рибосом, ув. х5000; б — ультраструктурные изменения клеток регионарного лимфатического узла печени у крыс в условиях круглосуточного освещения (дефекты плазмалемм лимфоидных клеток, наличие эритроцитов), ув. х6600
происходит усиленное образование вторичных фолликулов с увеличением площади герминативных центров. В мозговом веществе выявляется достоверное возрастание мозговых тяжей, переполненных плазматическими клетками. В печеночных лимфатических узлах выявляются сквозные дефекты плазмалемм лимфоцитов, некротический детрит разрушенных клеток в пограничной области между тимусзависимой зоной и мозговым веществом, эритроциты, эозинофи-лы (рис. 1, б) [15].
Таким образом, при круглосуточном освещении происходит нарушение гемо- и лимфо-циркуляции в лимфатическом регионе печени, сопровождающееся изменением состояния корней лимфатической системы, что приводит к нарушению гематолимфатического барьера, бе-локсинтетического и энергетического аппарата клеток, энергообеспечения клеток, к развитию гистотоксической гипоксии, ухудшению дренажа желчи и, в ряде случаев, гибели клеток. Приведенные данные свидетельствуют о том, что внутренний десинхроноз, возникающий в этих условиях, влияет на все звенья лимфатического региона печени, приводя к нарушению его дренажно-детоксикационного и клеточного ком-партмента.
Влияние круглосуточного освещения на морфофункциональные характеристики клеток лимфоидных органов. Циркадианные ритмы имеют чрезвычайную значимость и в регуляции функций клеточного звена лимфоидной системы [16]. На протяжении суток закономерно и циклично меняются метаболический статус, субпопуляционный состав клеточных элементов
центральных и периферических лимфоидных органов, пролиферация лимфоидных клеток и продукция ими цитокинов [1, 17]. Нарушение ритма чередования света и темноты оказывает десинхронизирующее действие на суточные биоритмы центральных и периферических лим-фоидных органов и на иммунные функции [1, 11, 18]. Круглосуточное освещение вызвало определенные изменения клеточного состава центральных и периферических органов лимфоид-ной системы. Выявлено увеличение количества клеток в тимусе. В печеночном лимфоузле повысился процент малых лимфоцитов и снизился процент бластов, что позволяет предположить снижение интенсивности процессов пролиферации клеток либо увеличение скорости клеточной дифференцировки, связанной с активизацией иммунных реакций в ответ на антигенную стимуляцию продуктами клеточного распада, поступающими из печени и образующимися непосредственно в самих лимфоузлах [12].
У мышей круглосуточное освещение приводит к изменению суточных вариаций субпопу-ляционного состава клеток лимфоидных органов - тимуса и паховых лимфатических узлов (рис. 2, а). В тимусе наблюдается повышение относительного содержания малодифференци-рованных дубльпозитивных клеток (CD4+8+) в утреннее время суток и изменяется характер суточных вариаций количества всех исследованных субпопуляций, что может свидетельствовать о нарушении процессов центральной дифференцировки Т-лимфоцитов (см. рис. 2, а). В паховых лимфатических узлах наряду с изменением характера суточных вариаций суб-
%
706050 Н 40 302010 0
...............Г""
...-••s
h"
^..........I
s""
х-----х-''
10.00
15.00
20.00
10.00
15.00
%
70-1
60-
#
50-
40-
#
30-
I 20-
10-
0
20.00
Обычный световой режим
Время суток, ч
Постоянное освещение
-§-■- % CD4+
% CD4+8+ —x--%CD8+
#&
..--S"
h
5""
*
............О-
10.00
15.00
20.00
Нормальный световой режим
10.00
15.00
20.00
Круглосуточное освещение
Время суток, ч
CD8+ (%)
CD4+ (%)
Рис.
2. а — суточные колебания субпопуляционного состава лимфоцитов тимуса мышей при нормальном и постоянном освещении (среднее М ± стандартная ошибка БЕ). * - достоверные отличия от группы с обычным световым режимом (здесь и в таблице), # - достоверные отличия от значений в 10.00 ч, + -достоверные отличия от значений в 15.00 ч; б — суточные колебания клеточного состава паховых лимфоузлов мышей при нормальном и круглосуточном режиме освещения (М ± БЕ). * - достоверное отличие от значения в 10.00 ч; # - достоверное отличие от значения в 15.00 ч; & - достоверное отличие от значения контрольной группы (р < 0,05)
популяционного состава клеток повышалось процентное содержание CD4+-лимфоцитов в вечернее время суток (см. рис. 2, б). Таким образом, нарушение светового режима приводит к изменению циркадианной организации клеточной пролиферации, дифференцировки и миграции в лимфоидной системе [19]. Возможно, это связано с ослаблением иммунорегулирующего влияния мелатонина, продукция которого в эпифизе резко снижается при круглосуточном освещении [20, 21].
Известно, что функциональная активность лимфоцитов определяется интенсивностью протекающих в них окислительно-восстановительных процессов. Активность окислительно-восстановительных ферментов, участвующих в процессах дыхания и энергообеспечения, дает возможность судить о функциональном состоянии клетки при физиологических и патологических процессах [22].
Выявлено, что в утреннее время суток в лимфоцитах крови крыс на более высоком уровне находится активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Это свидетельствует о преобладании анаэробного гликолиза в энергообеспечении имму-нокомпетентных клеток. Данный путь ресинтеза АТФ характерен для клеток, коммитированных к делению [23], что совпадает с литературными сведениями о том, что в утреннее время в иммунной системе лабораторных грызунов преобладают процессы клеточной пролиферации [1].
Круглосуточное освещение оказало стимулирующее влияние на активность сукцинатдегидро-геназы (СДГ) в лимфоцитах крови крыс с одновременным снижением активности ЛДГ.
Изучение суточных вариаций ферментативного спектра лимфоцитов крови показало, что у интактных крыс существуют значимые суточные вариации активности СДГ и НАДФ-диафоразы, которые имели противоположный характер, что соответствует взаимоотношениям данных ферментов в цикле Кребса. При круглосуточном освещении появляются достоверные суточные изменения активности ЛДГ с максимальным значением в утренние часы и минимальным - в вечерние. При этом утром активность ЛДГ становится выше контроля, а НАДФ-диафоразы -ниже, днем снижена активность НАДФ-диафо-разы, а вечером - ЛДГ (рис. 3).
Полученные данные свидетельствуют о том, что в периферических лимфоцитах при воздействии круглосуточного освещения меняется суточная динамика соотношения аэробных процессов и анаэробного пути энергопродукции. Так, в утреннее время суток активируется гликолиз, вероятно, в связи с необходимостью метаболического обеспечения пролиферации лимфоцитов, максимум которой приходится на эту фазу суточного цикла. Подъем активности ЛДГ выше контрольных цифр можно объяснить снижением активности НАДФ-диафоразы, которая является одним из ключевых фермен-
тов цикла Кребса. В условиях недостаточности аэробного ресинтеза АТФ гликолитические процессы могут брать на себя компенсаторную функцию в энергообеспечении клетки. В дневное время снижается активность обоих ферментов, что можно рассматривать как проявление напряженности в энергетическом метаболизме лимфоцитов и ограничения его резервных возможностей. В это же время наблюдается достоверный подъем активности СДГ (в отличие от контроля, где регистрировалась лишь тенденция к этому). Возможно, данный энзим берет на себя определенную компенсаторную функцию, обеспечивая тканевое дыхание в условиях подавления других ферментных путей. Снижение активности ЛДГ в данной ситуации можно рассматривать как ограничение резервных возможностей окислительно-восстановительного метаболизма лимфоидных клеток [24]. К вечеру восстанавливается до контрольного уровня активность ферментов окислительного фосфо-рилирования, но еще больше снижается активность ЛДГ, что свидетельствует о дальнейшем уменьшении степени выраженности резервных путей энергообеспечения. Данный характер метаболической реакции лимфоцитов крови на круглосуточное освещение, в общем, можно рассматривать как проявление гипоксическо-го состояния клеток лимфоидной системы, что согласуется с приведенными выше данными о развитии гипоксических изменений в клетках печени и ее лимфатического региона.
Выявлено, что у животных, находившихся в условиях круглосуточного освещения, изменяется структура ядерного хроматина лимфоцитов крови и брыжеечных лимфатических узлов (см. таблицу), причем наиболее выраженные изменения были отмечены для лимфоцитов крови.
25-1
¡=г о
■f 10-
-5
Ж ю-
Оч
С 5-
Q &
&
+&
&
о о о о О о о о о о О о о о о о
"ri о CN о f—1 in о fN о vS 1—I о CN
СДГ ЛДГ НАДФ-Д
Время суток, ч |—О—| контроль
КО
Рис. 3. Суточные вариации активности дегидрогеназ лимфоцитов крови крыс при нормальном световом режиме и круглосуточном освещении. * - достоверные отличия от значения в 10.00 ч; + - достоверные отличия от значения в 15.00 ч; & - достоверные отличия от контроля
В их ядрах увеличивались периметр и площадь структур, занимаемых как конденсированным, так и деконденсированным хроматином, а также возрастала общая площадь ядер при сохранении интегральной оптической плотности на уровне контрольных животных. Это можно расценивать как компенсаторную реакцию, направленную на поддержание оптимальных ядерно-цитоплазматических взаимоотношений [25]. С другой стороны, поскольку круглосуточное освещение является значительным стрессом для животных, можно предположить, что увеличение ядер лимфоцитов крови является следствием стрессового повышения продукции глюкокортикоидов [26]. В ядрах клеток лимфатических узлов при круглосуточном освещении уменьшились площадь, занимаемая
Таблица
Денситогеометрические характеристики ядерного хроматина лимфоцитов крови и брыжеечных лимфоузлов мышей при нормальном световом режиме и круглосуточном освещении (М ± БЕ)
Показатель Нормальный световой режим Круглосуточное освещение
Лимфоциты крови
Периметр деконденсированного хроматина, мкм Периметр конденсированного хроматина, мкм Площадь распределения деконденсировнного хроматина, мкм2 Площадь распределения конденсированного хроматина, мкм2 Общая площадь распределения хроматина, мкм2 Интегральная оптическая плотность хроматина, усл. ед. 17,638 ± 0,272 13,325 ± 0,248 9,428 ± 0,245 9,553 ± 0,245 18,978 ± 0,383 7,910 ± 0,383 19,520 ± 0,599 * 15,030 ± 0,319 * 11,275 ± 0,579 * 11,682 ± 1,010 * 21,036 ± 0,372 * 8,715 ± 0,383
Лимфоциты брыжеечных лимфоузлов
Площадь распределения деконденсированного хроматина, мкм2 Интегральная оптическая плотность декондесированного хроматина, усл. ед. 14,662 ± 0,990 2,400 ± 0,175 12,475 ± 0,356* 1,970 ± 0,030*
деконденсированным хроматином, и количество деконденсированного хроматина, что может свидетельствовать о компактизации хроматина. Однако, по-видимому, этот процесс не связан ни с апоптозом, ни с продвижением клеток по пролиферативному циклу, так как не меняется общее количество ДНК. Возможно, уменьшение доли эухроматина в ядрах клеток лимфатических узлов свидетельствует о снижении транскрипционной активности и синтетических процессов с участием ДНК.
Таким образом, нарушение светового режима отражается на состоянии ядерного аппарата клеток иммунной системы, что может приводить к снижению их функциональной активности.
Можно сделать заключение, что лимфоидная система в условиях нарушенного светового режима реагирует как единый комплекс, причем недостаточность и рассогласование во времени энергетических процессов в ее клеточных элементах и тканевых структурах служит типичным проявлением этой реакции.
С другой стороны, изменение ферментного спектра лимфоцитов при круглосуточном освещении может свидетельствовать о десинхрони-зации суточных ритмов клеточной пролиферации и дифференцировки в лимфоидной системе, приводящей к нарушению субпопуляционного состава лимфоцитов в центральных и периферических лимфоидных органах. Это предположение базируется на сведениях о том, что энергообеспечение процессов клеточного деления и созревания идет по разным метаболическим путям [23, 27].
Изменения суточной динамики клеточного состава, ферментного спектра, структуры ядерного хроматина лимфоцитов лимфоидных органов и крови при круглосуточном освещении сочетались с супрессией гуморального иммунного ответа на Т-зависимый антиген - эритроциты барана, что свидетельствует о снижении функций иммунитета на системном уровне [12].
Круглосуточное освещение животных в течение 14 дней вызывает состояние десинхро-ноза во всех компонентах лимфоидной системы - лимфатическом регионе, центральных и периферических лимфоидных органах и крови. Его структурный след проявляется в печени и ее регионарных лимфатических узлах, а также в характеристиках иммунокомпетентных клеток (клеточный состав органов иммунной системы, активность ферментов энергетического метаболизма лимфоцитов крови) и в функциональной активности иммунной системы (снижение гуморального иммунного ответа на тимус-зависимый антиген). Это свидетельствует о том,
что ритм чередования света и темноты является значимым фактором в поддержании структурно-временной организации лимфоидной системы. Синхронизирующее влияние суточного режима освещенности на иммунную систему и лимфатический регион печени, по-видимому, в основном опосредуется мелатонином - эпифи-зарным гормоном, продукция которого имеет четкий суточный ритм и приурочена к темному времени суток [28]. Показано, что постоянное освещение драматично подавляет синтез мелатонина, так что данную модельную ситуацию можно рассматривать как функциональную эпифизэктомию [29]. Освещение в ночное время суток приводит к рассогласованию суточных ритмов мелатонина, кортикостероидов, тиреотропного и тиреоидных гормонов [13, 30], а также к нарушению ритмов экспрессии «часовых» генов в супрахиазматических ядрах гипоталамуса, эпифизе и надпочечниках, что можно рассматривать как проявление десинхроноза в нейроэндокринной системе, реализующееся на уровне генетического аппарата клеток [31].
Можно сделать заключение, что нарушение светового режима через рассогласование деятельности эндокринных желез приводит к расстройствам регуляции лимфоидной системы. Как следствие, развиваются нарушения лимфо-циркуляции, лимфодренажа, иммунные дисфункции, дисбаланс клеточного состава лимфатических регионов организма, в том числе и лимфатического региона печени.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бородин Ю.И., Труфакин В. А., Летя-гин А. Ю., Шурлыгина А.В. Циркадные биоритмы иммунной системы. Новосибирск, 1992. 208 с.
Borodin Yu.I., Trufakin V.A., Letyagin A.Yu., Shur-lygina A.V. Circadian biorhythm of immune systems. Novosibirsk, 1992. 208 p.
2. Труфакин В.А., Шурлыгина А.В., Литви-ненко Г.И., Дергачёва Т.И. Структурно-временная организация иммунной системы //Бюл. СО РАМН. 1997. (2). 36-41.
Trufakin V.A., Shurlygina A.V., Litvinenko G.I., Dergacheva T.I. Structural-temporary organization of immune system // Byul. SO RAMN. 1997. (2). 36-41.
3. Биологические ритмы / Ред. Ю. Ашофф. М.: Мир, 1984. 414 с.
Biological rhythms / Ed. Yu. Aschoff. M.: Mir, 1984. 414 p.
4. Труфакин В.А., Шурлыгина А.В. Проблемы гистофизиологии иммунной системы // Иммунология. 2002. (1). 4-8.
Trufakin V.A., Shurlygina A.V. Problems of immune system histophysiology // Immunologiya. 2002. (1). 4-8.
5. Хронобиология и хрономедицина. Руководство / Ред. Ф.И. Комаров. М., 1989. 400 с.
Chronobiology and chronomedicine / Ed. F.I. Ko-marov. М., 1989. 400 p.
6. Borugian M.J., Gallagher R.P., Friesen M.C. et al. Twenty-four-hour light exposure and melatonin levels among shift workers // J. Occup. Environ. Med. 2005. 47. (12). 1268-1275.
7. Бородин Ю.И. Лимфатический регион и регионарная лимфодетоксикация // Хирургия, морфология, лимфология. Бишкек, 2004. 1. (2). 5-6.
Borodin Yu.I. Lymphatic region and regional lymphodetoxication // Surgery, morphology, lymphology. Bishkek, 2004. 1. (2). 5-6.
8. Balsalobre A., Brown S.A., Marcacci L. et al. Resetting of circadian time in peripheral tissues by glucocorticoid signaling // Science. 2000. 289. (5488). 2344-2347.
9. Doi R., Oishi K., Ishida N. CLOCK regulates circadian rhythms of hepatic glycogen synthesis through transcriptional activation of Gys2 // J. Biol. Chem. 2010. 285 (29). 22114-22121.
10. Zhang E.E., Liu Y., Dentin R. et al. Cryptochrome mediates circadian regulation of cAMP signaling and hepatic gluconeogenesis // Nat. Med. 2010. 16. (10). 1152-1156.
11. Шурлыгина А.В., Мичурина С.В., Вербицкая Л.В. и др. Влияние экспериментального де-синхроноза на иммунотоксичность бенз(а)пирена у мышей (CBA x C57BL) F1 // Бюл. экспер. биол. мед. 2005. 139. (2). 223-227.
Shurlygina A.V., Michurina S.V., VerbitskajaL. V. et al. Effect of experimental desynchronosis on immunotoxicity of benz(a)pyrene in (CBAxC57Bl)F1 mice // Byul. eksper. biol. med. 2005. 139. (2). 223227.
12. Мичурина С.В., Шурлыгина А.В., Белкин А. Д. и др. Изменения печени и некоторых параметров иммунной системы животных в условиях круглосуточного освещения // Морфология. 2005. 128. (4). 65-69.
Michurina S.V., Shurlygina A.V., Belkin A.D. et al. Changes of a liver and some parameters of animal immune system in conditions of round-the-clock illumination // Morphologiya. 2005. 128. (4). 65-69.
13. Мичурина С.В., Бородин Ю.И., Белкин А. Д. и др. Морфология лимфатического региона печени и содержание гормонов щитовидной железы при отдельных и сочетанных воздействиях светового десинхроноза и бенз(а)пирена // Вестн. лимфол. 2008. (2). 29.
Michurina S.V., Borodin Yu.I., Belkin A.D. et al. Morphology of a liver lymphatic region and thyr oid hormones contents at separate and combined influences of light desynchronosis and benz[a]pyrene // Vestn. limfol. 2008. (2). 29.
14. Мичурина С.В., Бородин Ю.И., Ищен-ко И. Ю. и др. Лимфатический регион печени крыс Вистар в условиях сочетанного влияния алкоголь-
ной интоксикации и круглосуточного освещения // Бюл. СО РАМН. 2008. (5). 44-49.
Michurina S.V., Borodin Yu.I., Ischenko I.Yu. et al. Lymphatic liver region of Wistar rats exposed to alcoholic intoxication combined with twenty-four-hour illumination // Byul. SO RAMN. 2008. (5). 44-49.
15. Мичурина С.В., Битхаева М.В., Шантуро-ва Т.В., Белкин А.Д. Морфологическое исследование микрорайона печени и регионарных лимфатических узлов крыс Вистар в условиях влияния магнитного поля // Лимфология. Узбекистан. 2009. (1-2). 27-28.
Michurina S.V., Bitchaeva M.V., Shanturova T.V., Belkin A.D. Morphological research of liver microarea and regional lymph nodes Wistar rats in conditions of influence of a magnetic field // Limfologiya. Uzbekistan. 2009. (1-2). 27-28.
16. Труфакин В.А., Шурлыгина А.В. Проблемы центральной регуляции биоритмов иммунной системы. Роль экзогенного и эндогенного мелатонина // Вестн. РАМН. 2006. (9-10). 121-127.
Trufakin V.A., Shurlygina A.V. The problems of the central regulation of immune system biorhythms: the role of exogenous and endogenous melatonin // Vestn. PAMN. 2006. (9-10). 121-127.
17. Ковшик И.Г. Суточные вариации морфо-функциональных параметров лимфоцитов у мышей в норме и после введения интерлейкина-2: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Новосибирск, 2005.
Kovshik I.G. Daily variations of lymphocyte mor-phofunctional parameters at normal mice and after introduction of interleukin-2 : abstract of thesis . candidate of medical sciences. Novosibirsk, 2005.
18. Depres-Brummer P., Bourin P., Pages N. et al. Persistent T-lymphocyte rhythms despite suppressed circadian clock outputs in rats // Am. J. Physiol. 1997. 273. (6, Pt. 2). 1891-1899.
19. Литвиненко Г.И., Шурлыгина А.В., Вербицкая Л.В. и др. Суточная динамика клеточного состава тимуса и лимфатических узлов мышей в норме, при постоянном освещении и при введении мелатонина // Бюл. экспер. биол. мед. 2005. 140. (2). 213-216.
Litvinenko G.I., Shurlygina A.V., Verbitskaya L. V. et al. Circadian dynamics of cell composition of the thymus and lymph nodes in mice normally, under conditions of permanent illumination, and after melatonin injection // Byul. eksper. biol. med. 2005. 140. (2). 213-216.
20. Комаров Ф.И., Раппопорт С.И., Малиновская Н.К. Суточные ритмы в клинике внутренних болезней // Клин. мед. 2005. 83. (8). 8-12.
Komarov F.I., Rapoport S.I., Malinovskaia N.K. Diurnal rhythms in internal medicine // Klin. med. 2005. 83. (8). 8-12.
21. Yu H.S., Reiter R.J. Melatonin. Biosynthesis, physiological effects and clinical applications. Boca Raton: CRC Press, 1992. 560 p.
22. Куртасова Л.М., Савченко А.А., Ман-чук В. Т. Метаболические аспекты иммунных нарушений у детей с заболеваниями органов дыхания. Новосибирск, 2001. 108 с.
Kurtasova L.M., Savchenko A.A., Manchuk V.T. Metabolic aspects of immune disruption at children with respiratory organs diseases. Novosibirsk, 2001. 108 p.
23. Polgar P.R., Foster J.M., Cooperband S.R. Glycolysis as an energy source for stimulation of lymphocytes by phytohemaglutinin // Exp. Cell. Res. 1968. 49. 231-237.
24. Лукьянова Л.Д. Биоэнергетическая гипоксия: понятие, механизмы и способы коррекции // Бюл. экспер. биол. мед. 1997. 124. (9). 244-254.
Lukyanova L.D. Bioenergetic hypoxia: concept, mechanisms and ways of correction // Byul. eksper. biol. med. 1997. 124. (9). 244-254.
25. Оганджанян Э.Е., Погосян А.С., Саа-кян Д. Г. и др. Клиническая апробация метода биоиндикации малых уровней радиации денсито-геометрическим параметрам лимфоцитов периферической крови // Мед. радиол. 1991. 36. 21-23.
Ogandzhanyan E.E., Pogosyan A.S., Saakyan D. G. et al. Clinical approbation of a method of bioindication of small levels of radiation to densito-geometrical parameters of blood lymphocytes // Med. radiol. 1991. 36. 21-23.
26. Торбек В.Э. Влияние нейроэндокринных и иммунологических факторов на развитие лимфо-
идных органов и морфофункциональное состояние лимфоцитов в эмбриогенезе : автореф. дис. ... докт. мед. наук. М., 1986.
Torbek V.E. Influence of the neuroendocrine and immunological factors on the lymphoid organs development and lymphocytes morphofunctional condition in embryogenesis : abstract of thesis ... doctor of medical sciences. M., 1986.
27. Roberts P.J., Cross A.R., Jones O.T.G., SegaI A.W.Development of cytochrome B and an active oxydase system in association with maturation of human promyelocytic (HC-60) cell line // J. Cell. Biol. 1982. 95. 720-726.
28. Arendt J. Human responses to light and melatonin // Adv. Pineal Res. 1994. 8. 439-441.
29. Stevens R.G. Artificial lighting in the industrialized world: circadian disruption and breast cancer // Cancer Causes Control. 2006. 17. 501-507.
30. Palinkas L.A., Reedy K.R., Shepanek M. et al. A randomized placebo-controlled clinical trial of the effectiveness of thyroxine and triiodothyronine and short-term exposure to bright light in prevention of decrements in cognitive performance and mood during prolonged Antarctic residence // Clin. Endocrinol. 2010. 72. (4). 543-550.
31. Rahman S.A., Kollara A., Brown T.J., Casper R.F. Selectively filtering short wavelengths attenuates the disruptive effects of nocturnal light on endocrine and molecular circadian phase markers in rats // Endocrinology. 2008. 149. (12). 6125-6135.
LYMPHOID SYSTEM - CIRCADIAN TEMPORARY ORGANIZATION AND DESYNCHRONOSIS
Valeriy Alekseevich TRUFAKIN1, Anna Veniaminovna SHURLYGINA2, Svetlana Viktorovna MICHURINA2
1 Institute of Physiology SB RAMS 630117, Novosibirsk, Timakov str., 4
2 Institute of Clinical and Experimental Lymphology SB RAMS 630117, Novosibirsk, Timakov str., 4
The characteristic of liver lymphatic region and lymphoid organs cells has been given at round-the-clock illumination. The stagnant phenomena, disorders of haemo- and lymphocirculation and destruction of cells of regional lymph nodes have been revealed in liver lymphatic region at these conditions. In the thymus, somatic lymphatic nodes and blood the daily rhythms of the cell content and dehydrogenase activity have been broken, in the blood and lymph node lymphocytes the ratio eu- and heterochromatin varies. These changes are associated with decrease of humoral immune response. It has been concluded that the disruption of the light mode through the mismatch of hormonal activity results in disarrangement of lymphoid system regulation. As a consequence, the diseases of lymph circulation, immune function, cell structure of lymphatic regions including liver lymphatic region are developed.
Key words: lymphoid system, daily rhythms, lymphocyte, liver, dehydrogenases, chromatin.
Trufakin V.A. - doctor of medical sciences, professor, academician of RAMS, director, e-mail: [email protected]
Shurlygina A.V. - doctor of medical sciences, professor, chief researcher, e-mail: [email protected] Michurina S.V. - doctor of medical sciences, professor, chief researcher, e-mail: [email protected]
