CC BY
33
УДК 612.017.1:616.441
Таблица
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТА ТИРЕОИД-НОЙ ДИЗРЕГУЛЯЦИИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ЭНДОТОКСИКОЗЕ
А.Н. ГОРЯЧЕВ, С.А. КАЛАШНИКОВА, В.В. НОВОЧАДОВ*
В задачу патоморфологов, исследующих щитовидную железу (ЩЖ) в норме и при патологии, входит учет гистофизиоло-гических критериев, позволяющих судить о напряженности гор-монопоэза. Характеристика ЩЖ предусматривает оценку состояния тироцитов, продуцирующих тироксин и ряда других морфофункциональных признаков, определяющих повышение или снижение функциональной активности ЩЖ [2,7,9]. На всех этапах прижизненной морфологической диагностики остро стоит проблема поиска неинвазивных методов диагностики, которые были бы точными и высокоинформативными [1]. По определению тиреоидных гормонов в периферической крови не представляется достоверно судить о морфологических изменениях в ЩЖ, происходящих при хронической эндогенной интоксикации [3]. Поэтому актуальным представлялось проведение математического моделирования компонента тиреоидной дизрегуляции при хроническом эндотоксикозе (ЭТ) и определение регрессионных уравнений для вычисления морфометрических параметров ЩЖ.
Цель работы - определение возможности математического моделирования в вычислении морфометрических параметров ЩЖ у крыс при хроническом ЭТ.
Материал и методы. При выполнении настоящего исследования безусловным был принцип соблюдения всех пунктов нормативного документа «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных» [6]. В опыте использовали 57 нелинейных крыс обоего пола, массой 290±47 г. Для моделирование хронического ЭТ использовали классическую модель с преимущественным поражением печени: многократное введение малых доз бактериального ЛПС S. thyphimurium (Sigma, USA) в дозе 0,2 мг/кг в сочетании с тетрахлорметаном (ТХМ) по
0,5 мл/кг массы [5]. Изменения оценивались в трех временных интервалах (30-е, 60-е и 90-е сут). Контролем служили интактные крысы. Выведение из эксперимента проводили с использованием нембутала (100 мг/кг массы). Определение концентрации плазменного тиреотропного гормона (ТТГ), общей и свободной фракции трийодтиронина (Тз) и тироксина (Т4), тиреоглобулина (ТГ) проводилось в сыворотке крови методом ИФА с использованием системы Stat Fax 2100/2600 (AWARENESS Technology, USA) наборами тест-систем «Вектор-Бест» (СПб, Россия).
Хроническую эндогенную интоксикации верифицировали по увеличению содержания в плазме веществ средней молекулярной массы их олигопептидных фракций, концентрации МДА, снижению активности ацилазы печени и почек [4]. Для проведения морфологического исследования щитовидную железу фиксировали в 10%-ном растворе нейтрального забуференного формалина (рН 7,4). Серийные срезы толщиной 5-6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. При морфометрии определяли следующие параметры: средний диаметр фолликула, высоту фолликулярного эпителия, относительный объем коллоида, интерфолликулярного эпителия, относительный объем сосудистого русла, и соединительной ткани [8]. Доказательство участия эндокринной дизрегуляции в пато- и морфогенезе хронического ЭТ было проведено с системных позиций с привлечением математического моделирования, проведенного с использованием корреляционного анализа с построением регрессионных уравнений.
Значимость полученных данных оценивали по критерию Стьюдента и считали значимыми при Р<0,05. Корреляционный анализ проводился непосредственно из общей матрицы данных EXEL 7.0 (Microsoft, USA) с привлечением возможностей программ STATGRAPH 5.1 (Microsoft, USA).
Результаты. Выявлено достаточно большое количество значимых математических связей, имеющих логическое объяснение, которые сочетали в себе искомые морфометрические показатели щитовидной железы (ЩЖ), уровень содержания тиреоид-ных гормонов в сыворотке крови, позволяющих судить о функциональной активности ЩЖ, биохимические маркеры хронической эндогенной интоксикации (табл.).
Значимые корреляции (г) между морфометрическими показателями органов эндокринной системы и биохимическими показателями у крыс при хроническом ЭТ
Морфометрические показатели Биохимические показатели
Средний диаметр фолликула Высота фолликулярного эпителия Относительный объем коллоида ТТГ (0,7877) Тз свободный (0,9857) Ацилаза почек (0,9069) Т3 свободный (0,9705) ВСММ (-0,6754) Олигопептиды (-0,6641) МДА (-0,6762) Ацилаза почек (0,6979) Тз общий (0,7287) Тз свободный (0,9462)
Для наглядности и облегчения выполняемых расчетов, выбранные параметры представим в относительных единицах, которые определяли по формуле:
где у - среднее значение параметра в группе интактных крыс.
Л 0
Отклонение исследуемых параметров щитовидной железы у крыс при хроническом эндотоксикозе от значений интактных животных представлены на рис.1.
Н фол. эпителия Ацилаза почек
Т4 своб. Т3 своб. ТТГ
2 2,5
330 сут
□ 60 сут
□ 90 сут
Рис. Отклонение исследуемых параметров щитовидной железы у крыс при хроническом эндотоксикозе от контрольных значений, относительные ед.
В результате корреляционного и регрессионного расчетов, проведенных для определения наружного диаметра фолликулов щитовидной железы, получены следующие данные:
- коэффициент детерминации ^ 2 _ о 997 > 095;
- уровень значимости критерия Фишера р _ 3 92 .до-16 < о 05 ■
Из рассматриваемой совокупности полученным критериям соответствует только параметры «Т3 свободный», «Ацилаза почек», при коэффициенте корреляции не ниже 0,9 по модулю.
В окончательном виде регрессионное уравнение имеет следующий вид, где погрешность не превышает 2%:
^.фолликул, = 125,53 (- 0,032 + 0,9418Хта 1во6. + 0,0925 ХДц1л„ _ )
В результате корреляционного и регрессионного расчетов, проведенных для высоты фолликулярного эпителия щитовидной железы у крыс при хроническом ЭТ, получены данные:
- коэффициент детерминации $ = 0,991>0,95’
- уровень значимости критерия Фишера р_3 98* 10““ < 0 05-
Из рассматриваемой совокупности полученным критериям соответствует только параметры «Т3 свободный», «Ацилаза почек», «Олигопептиды», «ВСММ», «МДА», при коэффициенте корреляции не ниже 0,9 по модулю.
В окончательном виде регрессионное уравнение:
* Волгоградский НЦ РАМН, Волгоградский ГМУ, 400131 Г. Волгоград. Пл. Павших борцов, 1
4,,с™= 308б(-и+2,43X3 своб + 0,304Хсмм-0,1067^ где погрешность не превышает 5,7 %. Для расчета регрессионного уравнения объема интрафолликулярного эпителия:
- коэффициент детерминации R2 = 0,994 > 0,95;
- уровень значимости критерия Фишера p = 55. до-« < 0 05-
Из рассматриваемой совокупности полученным критериям соответствует только параметры «Т3 общий», «Т3 свободный», при коэффициенте корреляции не ниже 0,73 по модулю.
В окончательном виде регрессионное уравнение имеет вид:
Yv!олловдa = 18,7(- 1,2453 + 0,5249 Xтз „6и. + 1,7196 Xтз 1во6. )’
где погрешность не превышает 3,5 %.
Таким образом, для расчета функциональной активности щитовидной железы достаточно измерить параметры «Т3 свободный», «Т3 общий», «ВСММ», «Ацилаза почек», «МДА», «Олигопептиды», «Ацилаза почек» и решить систему уравнений:
+ °,°9 X Ацилаза )
^^.фолликул, = 125,53 (- 0,03 + 0,94X.
^высф .эпит.
3Q86(-1,3+2,43XтзсBоí+Q,31Xвcмм-0,34XoЛИго„-Q,11Xмдд) = 18,7(- 1,25 + 0,53Xтз о6и. + 1,72Xтз со, )
Заключение. Разработана математическая модель, позволяющая с высокой долей вероятности определять структурные изменения, возникающие в ЩЖ при хроническом ЭТ.
Аналогичные вычисления можно вести и для других желез внутренней секреции, используя значения маркеров эндогенной интоксикации и гормонального профиля, характеризующего функциональное состояние изучаемого органа. Преимущества метода - неинвазивность, техническая простота и экономическая доступность.
Литература
1. Горностаев Д.В. Судебно-медицинская оценка поражения щитовидной железы при наркотической интоксикации.: Автореф. дисс..к.м.н..- М., 2003.- 23 с.
2. Демко П.С. и др. // Актуальные проблемы морфологии: Тр. Сибирского мед. ун-та.- Томск, 2002.- С. 118-119.
3. Калашникова С.А. и др. // Бюл. экспер. биологии и медицины.- 2007.- № 12.- С. 707-711.
4. Камышников В.С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика: Спр-к: в 2 т.- Мн.: Интерпрессервис, 2003.
5. Новочадов В.В., Писарев В.Б. Эндотоксикоз: моделирование и органопатология.- Волгоград: ВолГМУ, 2005.- 240 с.
6. Правила лабораторной практики в Российской Федерации // Приказ МЗ РФ от 19 июня 2003 г. № 267.
7. Хмельницкий О.К. Цитологическая и гистологическая диагностика заболеваний щитовидной железы. Рук-во.- СПб.: СОТИС, 2002.- 288 с.
8. Хмельницкий О.К., Иванова А.Ю. // Архив патологии.-2000.- №5.- С. 13-18.
9. Davies T.F., Larsen P.R. Thyrotoxicosis. In: Larsen P.R., Ed Williams Textbook of Endocrinology, 10th ed. Philadelphia: WB Saunders, 2003.- P. 374-421.
УДК615.214.22:612.017
ИММУНОКОРРИГИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ФЕНИБУТД М.Д. САМОТРУЕВА, А.Н. ОВЧАРОВА, И.Н. ТЮРЕНКОВ*
Существование взаимосвязи между иммунной и нейроэндокринной системами установлено давно, но лишь в последние десятилетия выявлены конкретные медиаторы, с помощью которых реализуется взаимодействие между иммунокомпетентными и нервными клетками. Получены убедительные доказательства влияния различных гормонов на функционирование иммунной системы. Установлено участие многих нейромедиаторов в нейро-иммунном взаимодействии. На иммунокомпетентных клетках обнаружены рецепторы ко многим известным гормонам и нейро-
пептидам, что доказывает их участие в реализации эфферентного звена нейроиммунных связей [4, 5, 6]. Принципиально важными стали работы по изучению иммунотропной активности таких медиаторов центральной и периферической нервной системы, как допамин, серотонин и ГАМК [3]. Было показано, что активация серотонинергической системы через пресинаптические механизмы (блокада обратного захвата серотонина) вызывает снижение иммуногенеза. Активация допаминергических влияний посредством также пресинаптических (блокада обратного захвата допа-мина или блокада допаминовых ауторецепторов) и постсинапти-ческих (активация постсинаптических рецепторов) механизмов сопровождается стимуляцией иммунного ответа [1]. Увеличение активности ГАМК-ергической системы, достигнутое активацией ГАМК-А рецепторов или модулирующих ГАМК передачу бензо-диазепиновых рецепторов приводит к повышению иммунологической реактивности. Снижение же активности ГАМК-ергической системы блокадой соответствующих рецепторов подавляет иммунитет [2, 3].
Исходя из представлений о роли нервной системы в регуляции иммунологической реактивности, становится интересным изучение иммунокорригирующих свойств нейротропных препаратов. Учитывая особенности механизма действия, широкий спектр фармакологических показаний к применению, а также низкую токсичность весьма привлекательными в этом аспекте являются ноотропные средства, особенно, производные ГАМК.
Цель исследования - изучение иммунокорригирующих свойств фенибута при экспериментальной иммуносупрессии.
Таблица 1
Влияние фенибута на формирование реакций гиперчувствительности замедленного типа и прямой гемагглютинации на модели циклофос-фановой иммуносупрессии
Группы ИР ГЗТ, Титр антител в РГПА,
животных (n=10) M і m, % M і m, lg
Опыт: 19,7 ± 2,7 1,24 і 0,13
фенибут
(25 мг/кг) t1 = 2,8 tl = G
+ циклофосфамид при Pi < 0,05
(100 мг/кг)
t2 = 4,0 t2 = 5,7
при р2 < 0,05 при P2 < 0,01
Контроль 1: 11,4 і 0,47 1,2 і 0,06
(дист. вода)
Контроль 2: 8,2 і 0,6 0,5 і 0,03
циклофосфамид
(100 мг/кг) tl = 4,2 tl = 10,4
при p1 < 0,05 при Pi < 0,001
Волгоградский ГМУ, кафедра фармакологии и биофармации ФУВ, 400131, Россия, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1
Материалы и методы. Экспериментальная часть работы выполнена на 90 мышах линии СВА обоего пола 3-4-х месячного возраста массой 18-20 г., распределенных по 10 особей в каждой группе. В качестве гетерологичного корпускулярного антигена для иммунизации мышей применяли эритроциты барана (ЭБ). Изучение влияния фенибута на клеточное звено иммунного ответа на ЭБ проводили на основе реакции гиперчувствительности замедленного типа (РГЗТ) - 1-я серия эксперимента [7]. Иммунизацию проводили подкожным введением оптимальной дозы ЭБ (2х108) в 100 мкл. На 5-е сутки вводили под апоневротическую пластинку правой задней конечности разрешающую дозу - 108 ЭБ в 50 мкл физиологического раствора («опытная лапка»), в левую лапку соответственно 50 мкл растворителя («контрольная лапка»). Интенсивность иммунного ответа на инъекции ЭБ определяли через 24 часа - вычисляли индекс реакции (ИР) для каждой мыши по формуле: ИР=( Мо - Мк)/ Мкх100%, где Мо - масса «опытной» лапы, Мк - масса «контрольной» лапы. Влияние фе-нибута на гуморальное звено иммунного ответа оценивали на основе реакции прямой гемагглютинации (РПГА) - 2-я серия эксперимента [7]. При постановке РПГА иммунизацию проводили однократно внутрибрюшинно 5 х 108 ЭБ в объеме 100 мкл через 1-2 часа после введение фенибута. Через 7 дней после иммунизации животных выводили из эксперимента, получали сыворотку. Для инактивации комплемента сыворотку прогревали при 1 56°С в течение 30 мин. Реакцию гемагглютинации проводили в 96-луночных планшетах в объеме 50 мкл разводящей жидкости (0,5% раствора бычьего сывороточного альбумина (БСА), приготовленного на физиологическом растворе), в которой последовательно двукратно разводили исследуемые сыворотки. После разведения сывороток в лунки вносили по 25 мкл 1% взвеси ЭБ. Окончательную регистрацию результатов проводили через 18
