CC BY
20
Нурмухамбетов А.Н.1, Ударцева Т.П.2, Балабекова М.К.3,
!Д.м.н., профессор, 2д.м.н., профессор, Зк.м.н., доцент, кафедра патофизиологии, Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова, Алматы
РЕАКЦИЯ СИСТЕМЫ КРОВИ НА ВОСПАЛЕНИЕ, ВЫЗВАННОЕ НА ФОНЕ ИНТОКСИКАЦИИ СОЕДИНЕНИЯМИ МЕТАЛЛОВ
Аннотация
Целью настоящего исследования явилось изучение гематотоксического действия соединений ванадия и хрома у крыс с асептическим воспалением, что позволило бы найти новые пути патогенетической коррекции вызванных нарушений.
Ключевые слова: ванадий, хром, асептическое воспаление, кровь, костный мозг Keywords: vanadium, chromium, aseptic inflammation, blood, bone marrow
Исследование системы крови является важнейшим направлением изучения воспаления, поскольку она служит основной эффекторной системой этого процесса [1, 81; 2, 8]. Принципиальные изменения в системе крови при остром и хроническом воспалении известны. Установлено, что в регуляции системы крови при остром воспалении, наряду с нервными, эндокринными, иммунными механизмами, существенное значение имеют локальные костномозговые факторы. Роль такой локальной регуляторной системы выполняет комплекс клеточных, экстрацеллюлярных и гуморальных факторов, расположенных в непосредственной близости от гемопоэтических элементов и носящих название кроветворного, или гемопоэзиндуцирующего, микроокружения. К компонентам микроокружения следует в первую очередь отнести отдельные субпопуляции Т-лимфоцитов и макрофагов, которые осуществляют контроль за процессами кроветворения как через продуцируемые цитокины, так и благодаря непосредственным контактам с гемопоэтическими клетками [3, 127; 4, 6]. Нашими предыдущими исследованиями было установлено, что соединения металлов вызывали угнетение иммунологической реактивности у крыс, которое сопровождалось абсолютной и относительной лейкопенией, лимфопенией, снижением метаболической и фагоцитарной активности нейтрофилов, снижением абсолютного и относительного содержания CD3+, CD4+ и CD8+ -лимфоцитов, резким уменьшением в крови концентрации ЦИК, что позволило сделать вывод о развитии у животных вторичного иммунодефицитного состояния [5, 230; 6, 329; 7, 115]. Несмотря на то, что наблюдаемые при действии различных по своей природе болезнетворных факторов изменения со стороны системы крови и механизмы, лежащие в их основе, являются во многом однотипными, представляет большой интерес реакция системы крови на воспаление, вызванное на фоне интоксикации соединениями металлов.
Материал и методы исследования Эксперименты выполнены на 20 белых крысах-самцах массой 180-220 г., содержавшихся в стандартных условиях вивария на обычном пищевом рационе. Проведены 2 серии экспериментов: 1 серия - контрольные животные; 2 серия - животные с экспериментальным воспалением, вызванным на фоне интоксикации ванадатом аммония (ВА) и бихроматом калия (БК). У опытных животных интоксикацию соединениями металлов вызывали путем введения ВА и БК в дозе по 5 мг/кг м.т. перорально через зонд в течение двух недель. По окончании двухнедельной затравки ВА и БК у животных вызывали асептическое воспаление путем подкожного введения 0,3 мл скипидара на вазелиновом масле в межлопаточную область [8, 86]. Животных выводили из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом на 1, 7, 14, 30 и 45 сутки эксперимента. Пунктаты костного мозга животных окрашивали по Романовскому-Гимза. Исследования проводились с соблюдением основных биоэтических правил. Полученные цифровые данные математически обработаны по t-критерию Стъюдента.
Результаты и обсуждение
Согласно результатам исследования лейкограммы крыс, представленным в таблице 1, течение у них экспериментального воспаления существенно усугублялось развитием вторичного иммунодефицита, вызванного ванадием и хромом. Так, исследования крови, проведенные через 1 сутки после введения скипидара, показали, что общее количество лейкоцитов снижалось преимущественно за счет снижения абсолютного и относительного количества лимфоцитов на 88,2% и 21,9% соответственно по отношению к контролю и на 50% и 6,4% по отношению к контролю со скипидаром.
Таблица 1- Лейкограмма крыс, подвергавшихся воздействию скипидара
Серии ОЛ (109/л) П/Я (%) С/Я (%) Э (%) М (%) Л (%) Л (109/л)
Через 1 сутки
1.Контр. 9,7±0,29 1,7±0,16 16,9±0,93 1,0±0,17 2,4±0,26 78,9±0,93 7,6±0,25
2.ВА+БК+С 1,47±0,09* 2,9±0,31* 31,4±2,3* 1,0±0,3 3,1±0,38 61,6±2,23* 0,9±0,07*
Через 7 суток
1.Контр. 9,7±0,29 1,7±0,16 16,9±0,93 1,0±0,17 2,4±0,26 78,9±0,93 7,6±0,25
2.ВА+БК+С 3,8±0,18*(* *) 3,4±0,48* 26,6±2,14* 2,4±0,43* 2,6±0,37 65,0±1,97* 2,4±0,13*(* *)
Через 14 суток
1.Контр. 9,7±0,29 1,7±0,16 16,9±0,93 1,0±0,17 2,4±0,26 78,9±0,93 7,6±0,25
2.ВА+БК+С 5,5±0,23*(* *) 3,5±0,5* 26,7±2,26* 1,4±0,3 2,4±0,22 66,0±2,3* 3,6±0,22*(* *)
Через 30 суток
1.Контр. 9,7±0,29 1,7±0,16 16,9±0,93 1,0±0,17 2,4±0,26 78,9±0,93 7,6±0,25
2.ВА+БК+С 6,2±0,43* 4,5±0,45* 21,5±1,26* (**) 1,3±0,21 2,3±0,37 70,4±1,58* 4,4±0,29*(* *)
Через 45 суток
1.Контр. 9,7±0,29 1,7±0,16 16,9±0,93 1,0±0,17 2,4±0,26 78,9±0,93 7,6±0,25
2.ВА+БК+С 7,2±0,18*(* *) 4,9±0,6* 27,7±1,1*( **) 1,4±0,27 2,4±0,34 63,6±1,07*(* *) 4,6±0,15*
Примечание:1 * -р<0,05 по отношению к контрольным данным 2 ** -р<0,05 по отношению к предыдущим данным
Через неделю исследования крови показали, что, несмотря на то, что общее количество лейкоцитов, также как и относительное и абсолютное содержание лимфоцитов по сравнению с предыдущим сроком исследования повышались на 158,5%, 5,5% и 166,7% соответственно, по-прежнему, отмечалось их почти трехкратное отставание от контроля. Исследования, проведенные в последующие сроки, показали, что динамика прироста общих лейкоцитов, также как и лимфоцитов продолжалась, но контрольного уровня они так и не достигали.
Цитологическое исследование костного мозга у крыс, подвергавшихся воздействию скипидара после двухнедельной затравки ванадатом аммония и бихроматом калия, выявило у них существенные нарушения костномозгового кроветворения. В пунктате костного мозга крыс с экспериментальным воспалением, вызванным на фоне затравки ВА и БК, на фоне бесструктурной массы встречались дегенеративно измененные клетки предположительно миелоидного и лимфоидного характера, структуру которых невозможно было определить. Клетки эритроидного и мегакариоцитарного ростков не представлены.
Восстановительный период, продолжавшийся в течение как 7, так и 14 суток, у опытных крыс с экспериментальным воспалением не приводил к заметным сдвигам цитологической картины костного мозга.
I 9
ъ*
с/
Шг
Рис.1 - Морфологическая картина (через 14 суток) костного мозга бедренной кости
крыс с экспериментальным воспалением, вызванным после двухнедельной интоксикации ВА и БК. Окрашивание по Романовскому-Гимза. Увеличение х 1000
Цитологическое исследование костного мозга опытных крыс с экспериментальным воспалением (через 14 суток), представленное на рисунке 1, показало, что пунктат костного мозга был скудным, представлен единичными клетками гранулоцитарного ростка и голыми ядрами. Мегакариоцитарный росток не представлен.
Через 30 суток пунктат костного мозга оставался, по-прежнему, скудным, на фоне дегенеративно измененных клеток встречалось умеренное количество клеток гранулоцитарного ряда с признаками созревания. Как видно из рисунка 2 клетки гарнулоцитарного ряда носили признаки зрелости, но многие клетки были представлены голыми ядрами. Аналогичные изменения костного мозга получены и через 45 суток.
Рис. 2 - Морфологическая картина (через 30 суток) костного мозга бедренной кости крыс с экспериментальным воспалением, вызванным после двухнедельной интоксикации ВА и БК. Окрашивание по Романовскому-Гимза. Увеличение х
1000
На основании проведенных гематологических и цитологических исследований можно заключить, что течение экспериментального воспаления у крыс осложнялось гематотоксическим действием соединений ванадия и хрома. Так, в костном мозге экспериментальных животных увеличивался процент лимфоцитов и гранулоцитов с признаками апоптоза. Комбинированное введение ванадия и хрома приводило к гипоплазии костного мозга за счет снижения незрелых и зрелых гранулоцитов, эритронормобластов, лимфоцитов и мегакариоцитов. В периферической крови отмечалось развитие умеренной панцитопении: гипопластической анемии (снижение эритроцитов, гемоглобина и отсутствие ретикулоцитов), лейкопении, лимфоцитопении и тромбоцитопении.
Литература
1. Клименко Н.А., Лупырь М.В. Костномозговое кроветворение и лейкоцитарная реакция периферической крови при хроническом воспалении на фоне локального удаления тканевых базофилов. /Буковинський медичний вюник. - Том 12. - №3. - 2008. - С.81-86
2. Дыгай А.М.Воспаление и гемопоэз /Томск:Изд-во Томск.ун-та,1992.-276 с.
3. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М. // Гомеостаз и регуляция кроветворения // Гомеостаз и регуляция физиологических систем организма. Новосибирск. - 1992. - С. 126—150.
4. Дыгай А.М. Теория регуляции кроветворения./Бюллетень сибирской медицины. - 2004.
- №4. - С.5-17
5. Нурмухамбетов А.Н., Балабекова М.К., Сагитова К.В. и др. Иммунокоррекция экспериментального воспаления на фоне действия металлов. /Международный журнал по иммунореабилитации: материалы XV Международного конгресса по реабилитации в медицине и иммунореабилитации. Дубай, ОАЭ, 24-27 апреля 2010.-2010.-Т.12.-С.230.
6. Нурмухамбетов А.Н., Ударцева Т.П., Балабекова М.К. и др. Корригирующее влияние синтетического препарата МХФ-2 на течение воспаления на фоне металлиндуцированной иммунодепрессии. /Здоровье семьи - XXI век: материалы XIV Международной научной конференции, г. Римини, Италия, 28 апреля-5 мая 2010 года. Часть II - Пермь: ОТ и ДО, 2010. - С.328-331
7. Балабекова М.К., Нурмухамбетов А.Н., Ударцева Т.П. и др. Коррекция гематотоксического действия ванадия и хрома препаратами растительного и синтетического происхождения. /Медицина, Международный профессиональный журнал.
- Алматы. - 2010. - №8/98. - С. 114-115.
8. Руководство к практическим занятиям по патологической физиологии //Под редакцией Лосева Н.И. Москва. «Медицина». 1985. - 140 с.
