Особенности гуморального иммунного ответа у жителей Приполярного региона Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 612.017.1; 613.1(470.11)

ЩЕГОЛЕВА Любовь Станиславовна, доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией физиологии иммунокомпетентных клеток Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 170 научных публикаций, в т. ч. двух монографий, 5 учебников

ФИЛИППОВА Оксана Евгеньевна, исполняющая обязанности научного сотрудника лаборатории физиологии иммунокомпетентных клеток Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 20 научных публикаций

НЕКРАСОВА Мария Владимировна, младший научный сотрудник лаборатории физиологии им-мунокомпетентных клеток Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН (г. Архангельск). Автор двух научных публикаций

ОСОБЕННОСТИ ГУМОРАЛЬНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА У ЖИТЕЛЕЙ ПРИПОЛЯРНОГО РЕГИОНА *

Северное оленеводство - единственная отрасль сельского хозяйства циркумполярного арктического региона, в которой практически заняты только коренные народы Севера. Уникальность оленеводства в том, что оно до настоящего времени остается не только отраслью хозяйства, но и образом жизни семей оленеводов. Проведено иммунологическое обследование 84 человек (23 мужчины и 61 женщина), проживающих в п. Пинега Архангельской области.

Ключевые слова: Крайний Север, оленеводы, иммунная система, апоптоз, В-лимфоциты, гуморальный ответ, антигенная гистосовместимость II класса.

Пинега - поселок, расположенный на правом берегу одноименного притока р. Северной Двины в Пинежском районе Архангельской области, в 230 км к востоку от Архангельска на широте 64°42’ долготе 43°23’.

Для оленевода сложные условия жизни -это обычный быт, который вошел в привычку

с далеких времен. Можно сказать, навыки са-мовыживания заложены в крови и передаются современным жителям тундры от далеких предков.

Существует множество особенностей в работе с оленеводами. На прием к врачу или фельдшеру в ФАП или участковую больницу

* Фрагмент исследования, поддержанного Грантом для молодых ученых и аспирантов УрО РАН пост. № 1-6 от 19.01.2012 года, программой Президиума РАН № 12-У-4-1021.

© Щёголева Л.С., Филиппова О.Е., Некрасова М.В., 2012

оленеводы не ходят. Поэтому оценить состояние здоровья по обращаемости невозможно.

Целый ряд проблем говорит о том, что данный вопрос требует организации отдельного направления в здравоохранении - северной этнической медицины.

Районирование по медико-биологическим параметрам региона с различной степенью дискомфортности проживания, с одной стороны, подтверждает степень риска дискомфорт-ности по природно-климатическим факторам, а с другой - определяет уровни необходимых гарантий и компенсаций для сохранения здоровья населения [1, 2, 4, 5].

Крайне важными остаются вопросы резервных возможностей поддержания В-клеточного звена иммунного гомеостаза, которые выявляются при патологии, дополнительной антигенной стимуляции в период адаптации к изменившимся условиям жизни, при вакцинации, под воздействием факторов и средств [6, 7], стимулирующих тот или иной механизм иммунной регуляции [8-11]. Сведения о сокращении резервных возможностей иммунного гомеостаза в условиях неблагоприятной климатоэкологической обстановки Европейского Севера, их уровне, характере, распространенности среди различных слоев населения являются основными для решения вопросов жизнеобеспечения на Севере. Процесс исследования иммунологической реактивности населения в экстремальных северных условиях (кочевого и оседлого образа жизни) требует тонкого и детального изучения функциональной активности иммунной системы на уровне фенотипирования клеток и их цитокинов.

Материалы и методы. В ходе экспедиций в Пинежский район Архангельской области (п. Пинега) в марте 2010-2011 годов обследованы 84 человека, проживающих в п. Пинега, из них 23 мужчины и 61 женщина в возрасте 19-50 лет, из них 12 оленеводов и 12 чумработ-ниц, ведущих кочевой образ жизни. Все люди на момент обследования были практически здоровы по данным медицинских карточек и заключению поселкового врача-терапевта.

Комплекс иммунологического обследования людей включал изучение гемограммы, фагоцитарной активности нейтрофилов, фенотипи-рование лимфоцитов. Определяли содержание в периферической крови лейкоцитов, лимфоцитов, лимфоцитов с рецепторами CD95+, HLA-DR+, CD20+. Кровь для исследования брали из локтевой вены в объеме 6 мл, натощак. Содержание клеток гемограммы изучали в мазках крови, фиксированных в смеси Никифорова и окрашенных по Романовскому-Гимзе.

Цель исследования - выявить особенности активации В-клеточного звена иммунитета.

Результаты и обсуждение. Общее содержание лейкоцитов колеблется в пределах от 5,66±0,22 до 6,11±0,36 109 кл/л, р<0,001, соответственно у женщин и мужчин и в среднем составляет 5,88±0,29 109 кл/л, что находится ближе к верхней границе физиологических норм. Содержание лимфоцитов у обследованных лиц аналогично предыдущим показателям и составило в среднем 2,59±0,19109 кл/л (2,41±0,12 -у женщин и 2,76±0,26 109 кл/л - у мужчин, р<0,001). Таким образом, у жителей п. Пинега, постоянно проживающих в северном регионе, лейкопении и лимфопении соответственно регистрируются в 21,31 и 14,75 % случаев у женщин и в 15,38 и 15,41 % - у мужчин, р<0,05. Следует отметить, что лимфоцитозы встречались у мужчин в 3 раза чаще, чем у женщин (8,20 и 26,92 % у женщин и мужчин соответственно, р<0,05).

Общее количество моноцитов (0,38± ±0,04 109 кл/л), эозинофилов (0,15±0,03 109 кл/л) и общее количество нейтрофилов (2,77±0,28 109 кл/л) в среднем невелико независимо от пола. Повышенное значение содержания моноцитов и эозинофилов выявляется чаще у женщин (16,39 и 11,47 % у женщин и мужчин соответственно); в то же время дефицит нейтрофильного ряда составляет 19,74 % (р<0,01), с превалирующим большинством у мужчин - 23,08 % соответственно (р<0,01).

Состояние гуморального иммунитета у обследуемых лиц представлено уровнем содержания клеток с антигенным маркером CD20+:

0,54±0,06 109 кл/л (0,53±0,03 и 0,55±0,08 109 кл/л у мужчин и женщин соответственно, р<0,05). Обращает на себя внимание тот факт, что уровень содержания В-клеток у обследуемых пинежан крайне велик и выходит за верхние пределы известных физиологических норм (0,1-0,5 109 кл/л).

Анализ показал, что содержание лимфоцитов с рецепторами к HLA-DR+ также достаточно велико и составляет 0,53±0,06109 кл/л (0,52±0,03 и 0,53±0,08 109 кл/л у женщин и мужчин соответственно, р<0,05). Известно, что HLA-DR+ экспрессируется в основном на В-клетках; выявление указанного антигена на Т-лимфоцитах свидетельствует о напряжении в гуморальном звене иммунитета [3, 6]. В наших исследованиях данная закономерность подтверждается корреляционным анализом, где коэффициент корреляции (г) составил для клеток с антигенными детерминантами HLA-DR+/СD20+ - г = 0,87, (р<0,0і); HLA-DR+/ СD5+ - г = 0,76, (р<0,01).

Концентрации Т-лимфоцитов с рецептором к апоптозу СD95+ выявлены в среднем на уровне 0,56±0,06 кл/л (0,53±0,03 и 0,58±0,08 109 кл/л у женщин и мужчин соответственно, р<0,01). Активность апоптоза у иммунокомпетентных клеток у человека в неблагоприятных климатогеографических условиях Севера на данный момент недостаточно изучена. В связи с этим представляло интерес изучить и детализировать процессы апоптоза, уровень их участия в формировании вторичных экологически зависимых иммунодефицитов на Севере, что позволит оценить роль апоптоза, его взаимосвязь с клеточно-опосредованной цитотоксичностью в реакциях иммунного гомеостаза.

Так, в наших исследованиях высокая концентрация клеток СD95+ зарегистрирована у 45,9 % женщин, у мужчин, напротив, в 46,15 % случаев регистрируется крайне низкий уровень апоптоза (меньше 0,45 109 кл/л).

Известно, что интенсивность фагоцитоза на Севере очень высока. Как правило, фагоцитарное число составляет 1-8 [7-9] при относительно невысоких уровнях активных фагоцитов.

По нашим данным, фагоцитарное число составило в среднем 5,08±0,20; количество активных фагоцитов - в среднем 53,08±1,03 % при незначительном преобладании у женщин в сравнении с мужчинами.

Представляло интерес изучить частоту регистрации дисбалансов иммунологических параметров у жителей п. Пинега в возрасте 19-50 лет. Лейкопении у обследуемых лиц встречались в 18,35 % случаев, причем

у женщин достоверно чаще (21,31 и 15,38 % у женщин и мужчин соответственно, р<0,01), в 4,50% случаев у обследуемых были зафиксированы лейкоцитозы (4,92 и 3,85 % у женщин и мужчин соответственно). Высокое содержание лимфоцитов чаще фиксировалось у мужчин -26,92 % (р<0,001).

Повышенные значения моноцитов у женщин встречались в 2 раза чаще (в 16,39 и 7,69 % случаев соответственно).

У 11% обследуемых лиц были выявлены повышенные значения эозинофилов без существенной разницы по полу (11,47 и 11,54 % у женщин и мужчин соответственно).

Изучая лейкоциты нейтрофильного ряда, установили, что в среднем дефицит сегментоядерных нейтрофилов встречался в 4 раза чаще: только у 5 % обследуемых были зафиксированы повышенные уровни концентрации сегментоядерных нейтрофилов. Следует отметить, что у мужчин дефицит указанного параметра встречался значительно чаще (16,39 и 23,08 % у мужчин и женщин соответственно, р<0,01).

В наших исследованиях активированное состояние гуморального звена иммунитета с высокими средними значениями клеток с рецепторами к CD20+ отмечалось у 53,41 % жителей, у женщин достоверно выше (60,66 %, р<0,001), чем у мужчин (46,15 %, р<0,001). Высокие уровни активации гуморального звена поддерживаются повышенным содержанием клеток-активаторов с антигенной детерминантой HLA-DR+ : от 20 до 50 % респондентов.

Снижение процента активных фагоцитов зафиксировано практически у трети обследуемых людей (27,68 %): 24,59 и 30,77 % у жен-

щин и мужчин соответственно, р<0,001. Важно отметить, что фагоцитарное число у контингента обследуемых лиц выявлено на уровне средних статистических физиологических норм (5,23±0,13 и 4,92±0,26 соответственно, р<0,001), что указывает на отсутствие компенсации фактически у 30 % людей с низкой фагоцитарной активностью.

Таким образом, особенностью активации В-клеточного звена иммунитета является большая частота распределения среди кочующего населения высоких концентраций клеток с рецепторами к апоптозу (CD95+) - 45 % и клеток с антигенной детерминантой к антигенам гистосовместимости II (HLA-DR+) - 29 %.

У 70 % обследуемых лиц гуморальное звено иммунитета находится в состоянии напряжения, что подтверждается высокими значениями клеток CD20+ (0,60±0,10 кл/л), HLA-DR+ (0,56±0,08 кл/л) и жесткими корреляционными связями между указанными параметрами (г = 0,87).

Состояние гуморального иммунитета у обследуемых лиц представлено уровнем содержания клеток с антигенным маркером CD20+:

0,54±0,06 109 кл/л (0,53±0,03 и 0,55±0,08 109 кл/л у женщин и мужчин соответственно, р<0,05). Обращает на себя внимание тот факт, что уровень содержания В-клеток у обследуемых пинежан крайне велик и выходит за верхние пределы известных физиологических норм (0,1-0,5 109 кл/л). Анализ показал, что содержание лимфоцитов с рецепторами к HLA-DR+

Список литературы

также достаточно велико и составляет 0,53± ±0,06 109 кл/л (0,52±0,03 и 0,53±0,08 109 кл/л у женщин и мужчин соответственно, р<0,05).

Так, в наших исследованиях данная закономерность подтверждается корреляционным анализом, где коэффициент корреляции (г) составил для клеток с антигенными детерминантами HLA-DR+/СD20+ - г = 0,87, (р<0,01); HLA-DR+/СD5+ - г = 0,76, (р<0,01).

Таким образом, повышенное содержание лейкоцитов, В-лимфоцитов с рецепторами к CD20+, а также клеток-активаторов В-лимфоцитов с рецепторами к антигенам гистосовместимости класса II (HLA-DR+) характеризует состояние гуморального иммунитета как активированное и даже напряженное. Установленные варианты сокращения резервных возможностей объясняют механизмы формирования на Севере субкомпенсированной структурно-функциональной недостаточности. Выявленные в данной работе уровни сокращения резервных возможностей регуляции иммунного гомеостаза (широкое распространение высоких уровней апоптоза, повышенных концентраций клеток к антигенам гистосовместимости II класса и В-клеток) определяют спектр мероприятий, необходимых для профилактики формирования экологически зависимых имму-нодефицитных состояний у обследуемых лиц.

Представленные материалы позволяют определить основные направления и приоритеты развития иммунологической службы на Севере.

1. Гудков А.Б., Попова О.Н., Небученных А.А. Новоселы на Европейском Севере. Физиолого-гигиенические аспекты: моногр. Архангельск, 2012.

2. Добродеева Л.К., Жилина Л.П. Иммунологическая реактивность, состояние здоровья населения Архангельской области. Екатеринбург, 2004.

3. Зарецкая Ю.М., Абрамов В.Ю. Новые антигены тканевой совместимости человека (ИЬА DR: теория, клиника, практика). М., 1986.

4. Поскотинова Л.В. Вегетативная регуляция ритма сердца и эндокринный статус молодежи в условиях Европейского Севера России. Екатеринбург, 2010.

5. Проблемы здравоохранения и социального развития Арктической зоны России. М., 2011.

6. Флетчер Р., Флетчер С., Вагнер Э. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной медицины. М., 1998.

7. Фрейдлин И.С. Иммунная система и ее дефекты: рук-во для врачей. СПб., 1998.

8. ЩёголеваЛ.С. Резервные возможности иммунного гомеостаза у человека на Севере: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Архангельск, 2005.

9. Чиркин В.В., Карандашов В.И., Палеев Ф.Н. Иммунореабилитация (патофизиологические и клинические аспекты). М., 2003.

10. Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF) as a Paracrine Mediator in the Interaction of Testicular Somatic Cells / A. Meinhardt et al. // Andrologia. 2000. Vol. 32, № 1. P. 46-48.

11. Sc/vill J. Recognition and Phagocytosis of Cells Undergoing Apoptosis // Br. Med. Bull. 1997. Vol. 53. P. 491-508.

Shchegoleva Liubov Stanislavovna

Institute of Environmental Physiology of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (Arkhangelsk)

Filippova Oksana Evgenyevna

Institute of Environmental Physiology of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences(Arkhangelsk)

Nekrasova Maria Vladimirovna

Institute of Environmental Physiology of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (Arkhangelsk)

FEATURES OF HUMORAL IMMUNE RESPONSE IN INHABITANTS OF THE CIRCUMPOLAR REGION

Northern deer breeding is the only branch of agriculture of the circumpolar arctic region, in which virtually only indigenous people of the North are occupied. The uniqueness of deer breeding lies in the fact that it still remains not only a sector of economy, but also a way of life for families of reindeer breeders. Immunoassay of 84 people (23 males and 61 females) living in Pinega settlement of the Arkhangelsk region has been carried out.

Key words: Far North, reindeer breeders, immune system, apoptosis, B-lymphocytes, humoral response, class II antigenic histocompatibility.

Контактная информация: Щёголева Любовь Станиславовна e-mail: shchegoleva60@mail.ru Филиппова Оксана Евгеньевна e-mail: shchegoleva60@mail.ru Некрасова Мария Владимировна e-mail: nekrasova.ifpa29@gmail.ru

Рецензент - Чернозёмов В.Г., доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой адаптивной физической культуры и физиологии спорта Института физической культуры, спорта и здоровья Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова