CC BY
25
© Л.Е. Старокожко, 2008 УДК 576.8.097.3:533.2:541.182
модуляция иммуноактивных свойств ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ ГАЗОВОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДЫ ПЕННОГО КОКТЕЙЛЯ
Л.Е. Старокожко
Ставропольская государственная медицинская академия
Известно, что газовые составляющие пенных систем являются эффективными средствами биологической доставки различных лечебных средств в ткани организма [1, 2, 3]. Однако было принято считать, что дисперсионная среда выполняет лишь транспортные функции [4, 5, 7]. В то же время, очевидно, что указанная парадигма находится в противоречии с научными фактами, которые являются убедительным свидетельством того, что газы, не являются индифферентными, играющими пассивную роль, но и участвуют в транспорте активных компонентов сложных лекарственных форм [10, 11, 12, 13].
Цель исследования: изучить влияние дисперсной фазы газовой составляющей дисперсной среды пенного коктейля на формирование иммунного ответа.
Материал и методы. В качестве экспериментальной модели использовали радиационный иммунодефицит и адъювантный артрит, которые инициировали у крыс-самцов линии Вистар [8].
Было проведено 3 серии экспериментов. В первой - использовали в качестве дисперсионной среды - кислород и углерода диоксид. Дисперсную фазу представлял глицирам (аммонийная соль глицирри-зиновой кислоты), растворенный в дистиллированной воде. Ex tempore производили барботирование раствора одним из указанных газов, обеспечивая сатурацию в объемной пропорции 1:10 и вводили животным интрагастрально в количестве 5 мг/кг массы тела ежедневно в течение 10 дней с последующим определением иммунологических показателей [14]. Исследование проводили на 36 крысах-самцах линии Вистар массой тела 180-220 г. Животные были разделены по 6 особей в каждой из 6 групп. Интактные крысы первой группы служили общим контролем для всех остальных, животные второй группы получали острое внешнее гамма облучение в дозе 33 в. Третьей группе вводили коктейль без последующего облучения, четвертой
- после облучения подавали кислородный коктейль с раствором глицирама (5 мг/кг массы). Пятая и шестая группы соответствовали третьей и четвертой по методикам воздействия с различием в газовой составляющей коктейля (вместо кислорода использовался углерода диоксид).
В процессе проведения эксперимента осуществляли три прижизненных забора крови - на 5, 4 и 28 дни, после чего животных иммунизировали 5% взвесью эритроцитов барана и через 5 дней забивали. Исследовали морфологические элементы периферичес-
кой крови, показатели фагоцитоза кишечной палочки сегментоядерными нейтрофилами (фагоцитарная активность, фагоцитарный индекс, показатель завершенности фагоцитоза), состояние Т и В звеньев иммунитета общие Е-розетко-образующие клетки с эритроцитами барана (Е-РОК общ.) и антитело-образующие клетки (АОК) в селезенке [6, 9].
Результаты и обсуждение. Было установлено, что у крыс, которым вводили кислородный коктейль после облучения, уровень лейкоцитов был таким же, как и во второй контрольной группе соответственно 11,0±0,48 1 09/л и 11,1±0,9 109/л. При применении углекислого варианта коктейля определялась тенденция к компенсации данного показателя - 11,1±0,9 109/л и 12,4±0,7 109/л. В то же время после приема кислородного коктейля у животных, не подвергавшихся облучению, количество лейкоцитов, было достоверно ниже, чем у контрольных - 11,1±0,9 109/л и 16,7±1,12 109/л (р<0,001).
Наряду с этим, по сравнению с интактными и облученными не лечеными особями, в группах, принимавших углекислый коктейль, увеличивалось количество палочкоядерных нейтрофилов соответственно 0,8±0,04%, 0,12±0,04%; 1,6±0,09% (р<0,001) и 1,0±0,07% (р<0,001). Уровень сегментоядерных нейтрофилов становился достоверно выше контроля с облучением при использовании обоих вариантов коктейля - 4,4±0,5% (р<0,001) и 3,7±0,2% (р<0,001). У облученных, получавших коктейли с кислородом и углерода диоксидом, по сравнению с радиационным контролем, компенсировалась и лимфоцитопения
- 6,6±0,3% и 5,4±0,5% (р>0,05), 7,7±1,8% и 5,4±0,5% (р>0,05).
При использовании кислородного коктейля в группе, получавшей кислородный коктейль по сравнению с интактным контролем, отмечалось достоверное снижение фагоцитарной активности (ФА) 29,6±5,9% и 56,0±2,6% (р<0,001). При кормлении животных углекислым аналогом - ФА увеличивалась и по сравнению с радиационным контролем - 43,3±4,8% и 29,6±5,0% (р<0,05). Фагоцитарный индекс (ФИ) оказался достоверно выше у облученных животных, принимавших как коктейль с кислородом, так и углерода диоксидом
- 0,4±0,05 ед. и 0,8±0,1 ед. (р<0,001), 0,4±0,05 ед. и 0,9±0,2 ед. (р<0,01). В то же время показатель завершенности фагоцитоза (ПЗФ) у облученных крыс, получавших только кислородный коктейль оказался значимо выше радиационного контроля- 36,7±3,5% и 27,0±2,1% (р<0,001).
Рецепция Т-лимфоцитов, по данным теста Е-РО-Кобщ., снижалась на 30-44% в облученных группах, по сравнению с интактным контролем (р<0,001), хотя при использовании углекислого коктейля эти изменения были менее выражены, чем после кислородного аналога (42,0±1,4% и 65,6±1,54%; р<0,001). Уровень АОК на 106 спленоцитов под влиянием изучаемых лекарственных форм, особенно углекислого варианта снижался на 33% (33,2±2,71 и 49,6±6,28; р<0,05). В то же время обнаружена взаимосвязь между изменение ФА и АОК (г = - 0, 61; р<0,01).
Анализ полученных данных свидетельствует об активации фагоцитарного звена иммунитета. Обнаруженное увеличение ПЗФ при применении кислородных коктейлей, может быть обусловлено значительной ролью кислородозависимых механизмов в финальной стадии фагоцитоза. Кроме этого, при использовании кислородного коктейля, рецепторная функция Т-лим-фоцитов снижается, а углекислотного, хотя и не полностью, восстанавливается. Это указывает на разнонаправленный характер иммунологического воздействия изучаемых лекарственных форм с глицирамом в зависимости от газового состава коктейлей [12].
В связи с этим, во второй серии эксперимента нами было предпринято исследование возможностей азота в сравнении с углерода диоксидом в качестве дисперсионной среды и густой экстракт корня солодки (ГЭКС) - дисперсной фазы пенного коктейля. Последний был избран потому, что в его состав входит как глицирризиновая кислота ее соли и основания, являющиеся иммунодепрессантами, так и флавоноиды, обладающие иммуностимулирующим эффектом. Это могло позволить получить более определенные сведения о влиянии газовой составляющей дисперсионной среды на иммуноактивные свойства дисперсной фазы пенного коктейля [15].
Изучаемую лекарственную форму готовили с 1,5% раствором ГЭКС, обогащенным углерода диоксидом или азотом в объемной пропорции 1:10 и вводили экспериментальным животным в разовой дозе 50 мг/кг массы тела ежедневно в течение 10 дней с последующим определением иммунологических показателей. Эксперимент проводили на 42 крысах самцах линии Вистар. Животные были разделены на 6 равноценных групп. Интактные крысы 1 группы служили общим контролем для всех остальных исследуемых. Животные 2 группы получали однократное внешнее облучение в дозе 3 Зв. Крысам 3 группы вводили в течение 10 дней ежедневно углекислый коктейль с раствором ГЭКС. В 4 группе коктейль вводили после облучения. Кроме того, 5 и 6 группы крыс соответствовали 3 и 4 группам животных по методикам воздействия с различием в газовом составе коктейля (вместо углерода диоксида использовался азот). В ходе эксперимента осуществляли забор крови - перед облучением, на 5, 14, 28 дни. Обе партии животных, соответственно на 23 или 104 сутки иммунизировали 5% взвесью эритроцитов барана и спустя 5 дней забивали.
По завершении исследования определяли, наряду с ранее описанными показателями, содержание розеткообразующих спленоцитов с 5 и более эритроцитами (Е-РОК акт.) и розеткообразующие клетки, резистентные к влиянию теофиллина (Е-рОк тфр.) [9].
В результате проведенного исследования во 2 серии эксперимента было установлено, что по завершении приема 10 коктейлей с азотом у облученных животных (14 день) отмечалась тенденция к компенсации лейкопении 14,4±5,8 109/л и 16,3±0,51 109/л (р>0,05), а к 28 дню количество лейкоцитов стало выше не только у животных радиационного -26,9±0,86 1 09/л и 16,9±0,8 109/л (р<0,001), но даже интактного контроля- 26,9±0,86 109/л и 20,4±1,1 109/ л (р<0,001). Аналогичные изменения были зарегистрированы и при оценке динамики изменения количества сегментоядерных лейкоцитов, которое ока-
залось выше, чем в обоих контролях (р<0,001).
Уровень лимфоцитов, сниженный в результате облучения у животных, принимавших как углекислый, так и азотный коктейль к 28 дню исследования восстанавливался: 20,1±1,4% и 13,06±1,1% (р<0,001), 18,4±0,7% и 13,06±1,1% (р<0,001). Наряду с этим, число моноцитов на 28 сутки, под влиянием изучаемых средств, стало выше там, где использовался азотный коктейль-4,4±1,3% и 1,08±0,2% (р<0,01).
Коктейли с углекислым газом и азотом в облученных группах на 14 и 28 сутки вызывали увеличение ФА соответственно 30,6±1,6% и 21,4±1,3% (р<0,001), 29,0±1,2% и 21,4±1,3% (р<0,001), 40,1±2,5% и
30,0±2,2% (р<0,01), 39,3±1,2% и 30,0±2,2% (р<0,01). В то же время ФИ существенно не отличался во всех группах, а ПЗФ даже оказался достоверно сниженным в облученной группе животных, получавших углекислый коктейль - 22,1±2,6% и 31,4±2,4% (р<0,01).
Рецепция спленоцитов, по данным определения количества Е-РОКобщ., Е-РОКакт. и Е-РОКтфр. стала более выраженной в той группе, которая получала азотный коктейль - 51,8±1,0% и 48,0±1,5% (р<0,05). Причем, показатель Е-РОК акт. оказался даже выше интактного контроля на 35% (р<0,001).
Уровень АОК в селезенке увеличивался при использовании углекислого варианта изучаемой лекарственной формы на 38% (р<0,001). В то же время сравнение данного показателя у облученных животных, принимавших углекислый и азотный коктейли, показывает что углекислый газ, как дисперсионная среда, оказывает на процесс антителообразования в селезенке более существенное влияние, чем азот (р<0,01).
Отмеченные тенденции в динамике иммунологических показателей были зарегистрированы и в отдаленные сроки эксперимента (109 день). Однако, следует обратить особое внимание, что во всех опытных группах, получавших азотный коктейль, показатели рецепции спленоцитов были выше, чем у тех животных, которым вводили углекислый аналог (р<0,001). Менее убедительными оказались сравнительные данные количества АОК, которые к 109 дню лишь у необлучен-ных животных под влиянием коктейля с азотом стали достоверно ниже, чем у тех особей, которые получали вариант с углерода диоксидом: 43,4±2,0% и 51,8±2,6% (р<0,05) [11, 12].
В 3-ей серии эксперимента на 160 крысах линии Вистар обоего пола с моделью адъювантного артрита (АдА) изучалось влияние газовой составляющей (кислород, углерода диоксид, азот, закись азота) пенного коктейля с 1,5%-ным раствором ГЭКС (50 мг/кг) на реализацию их иммуномодулирующего действия. Все животные были разделены на 160 групп по 10 крыс в каждой. После ежедневного в течение 10 дней (10 процедур) введения исследуемых средств, крыс иммунизировали 5% -ной взвесью эритроцитов и на 5 день забивали, проводя иммунологические исследования. Исследование проводилось с 8 контрольными и 8 основными группами животных.
Для этого, сравнение влияния газовой составляющей коктейля на иммуноактивные свойства ГЭКС проводилось в рандомизированной выборке, как и в первых двух сериях исследования с интактными крысами и особями с экспериментальной моделью без лечения. Наряду с этим, использовались животные, которым на фоне манифестно протекающего патологического процесса применяли водный раствор указанного препарата или воду, обогащенную соответствующим изучаемым газом (кислород, углерода диоксид, азот, закись азота).
В третьей серии эксперимента на модели АдА было установлено, что после введения коктейлей животным отмечалось существенное снижение, увеличенного в результате развития АдА и количества лейкоцитов лишь в тех группах, где в составе изучаемого лечебного средства был ГЭКС.
Во всех группах с различными методами воздействия ФА была выше контроля с АдА без лечения. Причем, этот показатель приблизился к интактному контролю у крыс, которым вводили углекислый коктейль
- 49,4±1,8% и 50,5±0,9% (р>0,05) и достиг его у тех, кто получал - азотный 50,6±0,7% и 50,5±0,9% (р>0,05). Аналогичная направленность изменений оказалась характерной и для ФИ, который даже превзошел показатель интактной группы у животных, получавших углекислый - 0,9±0,02 ед. и 0,8±0,02 ед. (р>0,05) и азотный - 0,9±0,03 ед. и 0,8±0,02 ед. (р>0,05) коктейли. ПЗФ почти восстанавливался до уровня интактного контроля в группе животных, которых поили азотным коктейлем 34,2±0,6% и 35,2±0,7% (р>0,05) и оказался ниже контроля с АдА без лечения у крыс, принимавших углекислый коктейль 32,5±1,2% и 3І,7±0,7% (р>0,05).
Количество АОК на 106 спленоцитов во всех группах сохранялось выше интактного контроля. Эти отличия достигали статистически значимого уровня и в основных группах: 131,0±3,7 и 98,1±3,8 (р<0,001); 111,0±2,8 и 98,1±3,8 (р<0,001); 114,7±6,6 и 98,1±3,8 (р<0,01). У животных, получавших кислородный коктейль, этот показатель оказался выше на 34% интактного контроля - 131,0±3,7 и 98,1±3,8 (р<0,001), а также тех, кому вводили углекислый - 131,0±3,7 и 111,0±2,8 (р<0,001) и азотный - 131,0±3,7 и 114,7±6,6 (р<0,05) аналоги. Причем, наиболее выраженные отличия (43-63%) имели место у животных, которых поили коктейлем с закисью азота.
Более выраженное розеткообразование спленоцитов отмечалось в интактном контроле по сравнению с другими группами. Однако, лишь у животных, кому вводили азотный коктейль, он приближался к уровню интактного контроля - 56,3±1,4% и 61,7±2,5% (р>0,05). У тех же животных, которым вводили коктейль с закисью азота, он оказался на 50% ниже интактного контроля.
Определение перекисного окисления липидов по показателю малонового диальдегида (МДА) позволило установить, что этот показатель у животных с АдА без лечения возрастал по сравнению с интактным контролем на 59% и стал достоверно ниже у тех особей, которым вводили коктейли с азотом и углерода диоксидом: 17,8±1,8 нмоль/мл и 12,6±1,8 нмоль/мл (р<0,05); 17,8±1,8 нмоль/мл и 10,9±1,1 нмоль/мл (р<0,001). Однако, более выраженные изменения зарегистрированы при применении коктейля с углерода диоксидом: 11,2±1,4 нмоль/мл и 10,9±1,1 нмоль/мл - в контроле.
При проведении корреляционного анализа было установлено, что в группе животных, получавших коктейль с углерода диоксидом и там, где пенную массу формировали, азот и его закись, была обнаружена, хотя и разнонаправленная, взаимосвязь между уровнем МДА и такими показателями иммунного статуса, как фА соответственно г = - 0,84; - 0,76; - 0,80 и 0,69 (р<0,01 - р<0,001); ПЗФ: г = + 0,69; + 0,58; + 0,61; и + 0,69 (р<0,05 - р<0,001); и Е-РОК общ.: г = - 0,79;
- 0,82; - 0,88 и - 0,89 (р<0,05 - р<0,001). Отмеченное указывает на взаимосвязь и способность к взаимо-регуляции антиоксидантной и иммунной систем, что согласуется с данными ряда исследователей [5, 7]. Важно, что при применении пенных коктейлей с ГЭКС разного газового состава, газовая составляющая меняет как вектор воздействия в сторону усиления ПОЛ и иммунокоррекции, а также разнонаправленно влияет на отдельные звенья иммунной системы. Такое изменение иммуноактивных свойств иммуномодулятора «прямого действия» - ГЭКС, может с большой долей надежности использоваться при различной патологии иммунного генеза в самых различных клинических ситуациях [11, 12, 13].
Заключение. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что газовая составляющая дисперсионной среды пенного коктейля с препаратами корня солодки существенно влияет на
реализацию их иммуноактивных свойств. Причем, генеральным вектором достигаемого результата для кислородного коктейля является иммунодепрессив-ное, углекислого (гуморальное звено) и азотного (клеточное звено) - иммуностимулирующее, закиси азота
- иммуномодулирующее действие.
Указанное открывает перспективу дифференцированного подхода к иммунореабилитации при восстановительном лечении больных с распространенной патологией и формирования нового направления - га-зоиммуномодуляции.
Литература
1. Абрамзон, А.А. Поверхностно-активные вещества /А.А. Абрамзон, Л.П. Зайченко, С.И. Файнгольц. - Л.: Химия.
- 1988.- С. 160-177.
2. Балыкин, М.В. Особенности транспорта кислорода к тканям в период кратковременной и длительной адаптации к высокогорью / М.В. Балыкин, Х.Д. Каркобатов, Ю.Х.-М. Шидаков // Физиологич. журнал. - 1987.- Т. 33.- №3.- С. 92-96.
3. Беклемишев, Н.Д. Изменение компонентного состава белков, адсорбированных на мембране эритроцитов в результате их оксигенации и деоксигенации / Н.Д. Беклемишев // Тр. института физиологии АН Казах. ССР: Физиология и биохимия гемато-лимфатических взаимодействий. - 1988.- Т. 32.- С. 5-15.
4. Вакар, М.И. Влияние дыхания газовой смесью с повышенным содержанием азота на вероятность возникновения у человека высотно-декомпрессионных расстройств (ВДР) в зависимости от уровня понижения барометрического давления / М.И. Вакар, А.Н. Мазин, В.Н. Мальчиков [и др.] //В кн.: Проблема адаптации человека к длительному космическому полету в трудах К.Э. Циолковского и современность. - 1978. - С. 152-156.
5. Даниляк, И.Г Изменение чувствительности лейкоцитов к ингибирующему влиянию СО2 на генерацию ими активных форм кислорода у больных бронхиальной астмой / И.Г. Даниляк [и др.] // Тер. Архив. - 1995.- №3. - С. 23-26.
6. Иванов, А.И. К методике определения поглотительной и переваривающей способности нейтрофилов / А.И. Иванов, Б.А. Чухловин. - Лаб. дело. - 1967.- №10. - С. 108-110.
7. Коган, А.Х. Углекислый газ и генерация активных форм кислорода клетками разных тканей и митохондриями (к расшифровке одной загадки эволюции) /А.Х. Коган, С.В. Грачев, С.В. Елисеева. - Докл. РАН. - 1995.- Т 340.- № 1.- С. 132-134.
8. Пухальский, А.Л. Основы общей иммунологии / А.Л. Пу-хальский, Л.Г Кузьменко. -М. - 1998.- 56 с.
9. Ройт, А. Основы иммунологии /А. Ройт. - М.: Мир . - 1991.
- 328 с.
10. Старокожко, Л.Е. К вопросу об иммуномодулирующих и мембраноактивных свойствах препаратов из корня солодки / Л.Е. Старокожко // Вестн. дерматол. - 1996. -№3. - С. 24-27.
11. Старокожко, Л.Е. Создание высокоэффективных пенных систем доставки с препаратами корня солодки - решительный шаг в медицину 21 века (новые технологии, средства и методы терапии) / Л.Е. Старокожко. - Ставрополь. - 2000. - 148 с.
12. Старокожко, Л.Е. Направленная модуляция фармакологических свойств препаратов корня солодки газовой составляющей пенного интрагастрального коктейля
- парадигма дифференцированного подхода к восстановительному лечению больных распространенной патологией / Л.Е. Старокожко. - Ставрополь. - 2003. - 176 с.
13. Старокожко, Л.Е. Свойство газовых составляющих газово-пенных сред оказывать на организм человека и животных иммуномодулирующее действие / Л.Е. Старокожко, Н.М. Самутин, А.А. Корсиков, В.Н. Селезнев // Диплом на открытие. -№ 279.
14. Jamamoto, M. Effekts of glycyrrizin and cortison on cholesterol metabolism in the rat / M. Jamamoto, N. Takeuchi, S. Kotani // Endocrinol. Jap. - 1970. - Vol.17. - № 5. - P 330-348.
15. Menssen, H.G. Moderne aspekte der Phytoterapie / H.G. Menssen. -Frankfurt. - 1981. - 52 s.
модуляция иммуноактивных свойств
ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ ГАЗОВОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ
ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДЫ ПЕННОГО КОКТЕЙЛЯ
Л.Е. СТАРОКОЖКО
Впервые экспериментально установлено и теоретически обосновано неизвестное ранее явление модуляции иммуноактивных свойств дисперсной фазы газовой составляющей дисперсионной среды пенной лекарственной формы. Сущность его заключается в том, что газово-пенные среды при попадании в организм являются не только пассивными носителями соединяемых с ними биологически активных препаратов, но и существенно влияют на формируемый ими иммунный ответ. Практическое значение исследования выражается в том, что впервые возникает перспектива направленной иммуномодуляции при помощи изменения газовых составляющих пенных систем и формируется новое направление немедикаментозной иммуномодуляции - газоиммуно-модуляция.
Ключевые слова: модуляции иммуноактивных свойств, дисперсная фаза, газовая составляющая дисперсионной среды пенной лекарственной формы, газоиммуномодуляция
MODULATION OF IMMUNOACTIVE PROPERTIES OF
THE DISPERSE PHASE OF GAS MAKING DISPERSIVE
ENVIRONMENT OF THE FOAMY COCKTAIL
STAROKOZHKO L.E.
For the first time, the unknown earlier phenomenon of modulation of immunoactive properties of a disperse phase of the gas-component of dispersive environment of the foamy medicinal form is experimentally established and theoretically proved. The essence of it is that gas-foamy environments at entering an organism are not only passive carriers of biologically active preparations connected to them, but also essentially influence the immune answer formed by them. Practical value of research is that for the first time, there is a prospect of directed immunomodulation by means of change of gas-component foamy systems, and the new direction of not medicamentous immunomodulation - gas immu-nomodulation is formed.
Key words: modulations of immunoactive properties, a disperse phase, a gas- component of the dispersive environment of the foamy medicinal form, gas immunomodulation
