CC BY
50
3. Абубакиров А.М. и др.И Вестник службы крови России.-2000.- №1.- С. 11-14.
4. Дегтярева И.Н., Данилова Т.Н. // Вестник службы крови России.- 2001.- №1.- С. 11-16.
5. Белоярцев Ф.Ф. Перфторированные углероды в биологии и медицине: Сб.- Пущино, 1980.- С.5-21.
6. Иваницкий Г.Р., Воробьев С.И. // Вестник РАН.- 1997.-Т.67, №11.- С. 998-1013.
7. Mitsuno T. et al. Intake and retention of perfluorochemical substance of Fluosol-FA (FDA) in human // Proc. 5-th International Symp. on Oxygen-Carring Collogial Blood Substitutes.- Meinz. March, 1981.-.P.220.
8. Голубев А.М. и др. Реакция биологических систем при замещении крови эмульсией фторуглеродов. - М., 1993.
9. Riess J. // J. Artificial Organs.- 1991.- Vol.14.- P. 253-258.
УДК 615.9.092
РЕДУКЦИЯ ФУНКЦИИ ТН1- И ТН2-ЛИМФОЦИТОВ ПРИ ОСТРОМ ОТРАВЛЕНИИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМ СОЕДИНЕНИЕМ ДИМЕТИЛДИХЛОРВИНИЛФОСФАТОМ
П. Ф. ЗАБРОДСКИЙ, А.М. КАДУШКИН, В.Г. МАНДЫЧ*
Распространение фосфорорганических соединений в сельском хозяйстве, химической промышленности, уничтожение фосфорорганических соединений (ФОС), относящихся к отравляющим веществам, и вероятность возникновения при этом острых и хронических интоксикаций предполагает изучение формирования постинтоксикационного иммунодефицитного состояния с целью профилактики и лечения возникающих после отравления различных инфекционных осложнений и заболеваний [1, 2]. В реализации иммунотоксических эффектов при отравлениях ФОС значение имеет поражение ими ТЬ1 - и ТЬ2-лимфоцитов [2].
Цель исследования — определение влияния острого отравления антихолинэстеразным ФОС диметилдихлорвинилфосфатом (ДДВФ) на функцию ТЬ1- и ТЬ2-лимфоцитов и концентрацию в крови продуцируемых ими цитокинов (ИФН-у, ИЛ-4),
Материал и методы исследования. Эксперименты проводились на крысах Wistar обоего пола массой 180-240 г. ДДВФ вводили подкожно в дозе 0,75 ЭЬ50 однократно (ЭЬ50 ДДВФ составляла 64,5+2,3 мг/кг) через 3 сут после иммунизации Т-зависимым антигеном. Функцию ТЬ1- и ТЬ2-лимфоцитов оценивали по показателям системы иммунитета, которые исследовали общепринятыми методами в экспериментальной иммунотоксикологии [2], а также по концентрации в крови продуцируемых лимфоцитами ТЬ1- и ТЬ2-типа цитокинов. Гуморальную иммунную реакцию к тимусзависимому (эритроцитам барана - ЭБ) антигену определяли на 5 сут по числу антителообразующих клеток (АОК) в селезенке после острой интоксикации ДДВФ с одновременной внутрибрюшинной иммунизацией крыс данным антигеном в дозе 2-108 клеток. В использованном тесте гуморальная иммунная реакция на введение ЭБ характеризует способность ТЬ1-лимфоцитов участвовать в продукции В-лимфоцитами (плазматическими клетками) ^М [3, 5]. АОК к ЭБ, синтезирующие ^О, определяли в селезенке методом непрямого локального гемолиза в геле на 8 сут [3,7]. Данный метод характеризует преимущественно функцию ТЬ2-лимфоцитов, обеспечивающих синтез ^О:, составляющих около 70% общего числа молекул данного этого класса [3]. Следует отметить, что ТЬ1-лимфоциты обеспечивают возможность образования в этот период антитело-генеза кроме ^М так же и ^О2а, составляющих не более 20% от всех подклассов ^О [3].
Активность естественных клеток-киллеров (ЕКК), существенное влияние на которую оказывает ИФН-у, продуцируемый лимфоцитами ТЬ1-типа [3,5,6], определяли по показателю естественной цитотоксичности (ЕЦ) через 4 сут после введения ДДВФ спектрофотометрически. Формирование гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), характеризующую функцию ТЬ1-лимфоцитов [3,5], исследовали у животных по приросту массы
* Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты, Саратов, ул. 50 лет Октября, 5
стопы задней лапы в %. При этом крыс внутрибрюшинно иммунизировали 108 ЭБ через 30 мин после введения ДДВФ. Разрешающую дозу ЭБ (5-108) вводили под апоневроз стопы задней лапы через 4 сут. Реакцию ГЗТ оценивали через 24 ч. Для оценки изменения функции лимфоцитов Th1- и ТЪ2-типа под влиянием ДДВФ наряду с исследованием иммунных реакций определяли концентрацию продуцируемых ими цитокинов (соответственно ИФН-у и ИЛ-4) [3,5,6] в циркулирующей крови крыс через 4 и 7 сут. после иммунизации методом иммуноферментного анализа по протоколам, указанным в инструкции по применению наборов BioSource Int. ELISA Kits. Данные обрабатывали статистически с использованием t-критерия достоверности Стьюдента.
Результаты исследований. Под влиянием ДДВФ (табл. 1) происходило снижение гуморального иммунного ответа через 4 сут к Т-зависимому антигену (по числу АОК в селезенке), характеризующему синтез IgM и функцию ТЪ1-лимфоцитов, по сравнению с контрольным уровнем под влиянием ДДВФ в 2,22 раза (p<0,05), а через 7 сут отмечалось супрессия продукции IgG, отражающая преимущественно функцию Th2-лимфоцитов -соответственно в 1,51 раза (p<0,05). При действии ДДВФ отмечалась также редукция активности ЕКК, зависящая от функции лимфоцитов ТЪ1-типа, соответственно в 2,04 раза (p<0,05) и реакции ГЗТ (функция ТЪ1-клеток и макрофагов) [3,5] - в 1,93 раза (p<0,05).
Таблица 1
Влияние острой интоксикации ДДВФ (0,75 DL50 ) на показатели системы иммунитета крыс (М+m, n = 8-11)
АОК к ЭБ (IgM), 103 АОК к ЭБ (IgG), 103 ЕЦ,% ГЗТ, %
Контроль 38,8+3,3 18,1+1,5 29,8+3,0 35,1+2,5
ДДВФ 17,5+1,9* 12,0+1,2* 14,6+1,7* 18,2+2,0*
Примечание: * -p<0,05 по сравнению с контролем
Показатели, характеризующие иммунные реакции и связанную с ними функцию ТЬ1- и ТЬ2-лимфоцитов, при действии ДДВФ снижались соответственно в 2,06 и 1,51 раза. Это говорит о том, что под влиянием антихолинэстеразного токсиканта ДДВФ в большей степени поражается функция ТЬ1-лимфоцитов по сравнению с редукцией активности лимфоцитов ТЬ2-типа.
Это заключение подтверждается исследованием концентрации цитокинов в периферической крови крыс (табл. 2). При интоксикации ДДВФ выявлено уменьшение концентрации ИФН-у и ИЛ-4 на 5 сут соответственно в 2,12 и 1,71 раза (р<0,05), а на
8 сут - в 2,32 и 1,87 раза (р<0,05) соответственно.
Таблица 2
Влияние острой интоксикации ДДВФ (0,75 ОЬ5о) на содержание цитокинов в периферической крови крыс, пг/мл (М+т, п =6)
Серии опытов ИФН-у ИЛ-4 ИФНу/ИЛ-4
Контроль 845+71 116+12 7,3
ДДВФ 5 398+41* 68+7* 5,8
8 365+33* 62+6* 5,9
Примечание: 5, 8 - время исследования после иммунизации, сут; *- р<0,05 по сравнению с контролем.
ИФН-у продуцируют ТЬ1-лимфоциты, а ИЛ-4 - ТЬ2-лимфоциты [3,5-6]. Увеличение соотношения ИФН-у/ИЛ-4 характеризует снижение функциональной активности лимфоцитов ТЬ2-типа по сравнению с функцией ТЬ1-клеток, а уменьшение этого соотношения свидетельствует о большей редукции активности лимфоцитов ТЬ1-лимфоцитов по сравнению с ТЬ2-клетками [4]. Соотношение ИФН-у/ИЛ-4 при отравлении зарином составляло на 5 и 8 сут соответственно 5,8 и 5,9 (контроль - 7,3). Это подтверждает результаты, свидетельствующие о преимущественном поражении ДДВФ ТЬ1-клеток по сравнению с действием на ТЬ2-лимфоциты. Супрессирующий эффект ДДВФ в отношении ТЬ1-лимфоцитов обусловлен активацией гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы [2] и редукцией функции данный субпопуляции Т-лимфоцитов кортикостероидами, к которым они более чувствительны по сравнению с ТЬ2-лимфоцитами [3,5].
Выводы. Острое действие ДДВФ (0,75 ЭЬ50) в продуктивный период иммуногенеза (через 3 сут после иммунизации)
снижает функцию Th1- и Th2-лимфоцитами и продукцию ими соответственно ИФН-у и ИЛ-4, вызывая супрессию гуморальных и клеточных иммунных реакций. Острое отравление ДДВФ в большей степени уменьшает функцию ТЪ1-лимфоцитов по сравнению с функцией ТЪ2-лимфоцитов.
Литература
1. Забродский П.Ф. // Общая токсикология.- М.: Медицина, 2002.- С. 352-384.
2. Забродский П.Ф. Иммунотропные свойства холинергиче-ских веществ.- Саратов: Научная книга, 2005.- 251 с.
3. Ройт А. и др. Иммунология / Пер. с англ.- М.: Мир, 2000.- 582 с.
4. Сухих Г.Т. и др. // Бюл. эксперим. биол. и мед.-2005.-№ 12.- С. 622-624.
5. Хаитов Р.М. и др. Иммунология.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 2002.- 536 с.
6. Georgiev V.St., Albright J.E. // Immunomodulation drugs / Ann. of the N.-Y. Acad. Sci.- 1993.- Vol. 685.- P.284-602.
7. Smialowicz R. J. et al.// Toxicology.- 1992.- Vol.75, №5.-P.235-247.
УДК 612.821:612.822.3
АУДИО-ВИЗУАЛЬНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ОТ ЭЭГ ПАЦИЕНТА В ЛЕЧЕНИИ СТРЕСС-ВЫЗВАННЫХ РАССТРОЙСТВ
С.Г.МАТРУСОВ*, В.С.СЕМЕНОВ**, А.И.ФЕДОТЧЕВ**
Введение. Каждый человек постоянно подвергается стресс-индуцирующему действию экстремальных факторов и психотравмирующих ситуаций [1]. Социальные потрясения и состояния, сопровождающиеся психо-эмоциональным напряжением, на фоне гипокинезии вызывают нарушение механизмов адаптации и разнообразные невротические расстройства, за которыми часто следует отказ защитных систем организма и болезнь [2]. В условиях такого постепенно формирующегося «дискомфортного синдрома» [3] особенно востребованы все виды лечения, направленные на своевременное возвращение организма к оптимальному состоянию. Медикаментозное лечение с его ориентацией на подавление болезненных симптомов с побочными эффектами и феноменом привыкания здесь вряд ли поможет. Поэтому на передний план выступают нелекарственные методы воздействия, направленные на предотвращение и коррекцию стресс-вызванных функциональных нарушений в организме человека.
Одним из наиболее эффективных современных средств коррекции функционального состояния человека является метод адаптивного биоуправления функциями с обратной связью (БОС). В методе БОС человек посредством различных технических средств получает информацию о текущем состоянии своего организма. Оно может оцениваться, например, по биотокам мозга, частоте пульса, ритму дыхания и т.п. В соответствии с величиной регистрируемого показателя больному предъявляют определенные звуковые (например, музыкальные) или световые (вспышки лампочки) сигналы обратной связи. Цель метода -научить человека «силой воли» регулировать упомянутые параметры в заданном направлении, ориентируясь на воспринимаемые свето-звуковые воздействия. Тренировки ведут к тому, что эта связь закрепляется, и даже в обычной обстановке, получив соответствующие сигналы от рецепторов, мозг начинает автоматически «нормализовать» нарушенные функции организма [4].
Особый интерес представляют процедуры БОС, основанные на ритмических составляющих электрической активности мозга пациента, или ритмах электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Обычно в процедурах ЭЭГ-БОС (часто называемых также нейротерапией или нейробиоуправлением) используется тот или иной ЭЭГ ритм, текущая амплитуда которого отражается в параметрах звуковых или световых сигналов обратной связи, предъявляемых
**Больница с поликлиникой Пущинского научного центра РАН Институт биофизики клетки РАН, 142290, г.Пущино, Московской обл., ул. Институтская, 3
пациенту с целью произвольного контроля выраженности данных ритмических компонентов ЭЭГ. Задача пациента состоит в том, чтобы добиться максимальной выраженности сигналов обратной связи путем использования индивидуальных психофизиологических стратегий. Судя по данным литературы, с помощью ЭЭГ-БОС поддаются лечению более 20 различных заболеваний и функциональных расстройств, среди которых нервнопсихические нарушения, депрессия и тревожность, головные боли, неспособность к обучению, последствия мозговых травм и др. В частности, овладение навыком произвольного контроля выраженности собственного альфа-ритма ЭЭГ (8-13 Гц) приводит к подавлению состояний тревожности, стресса и депрессии, коррекции аффективных расстройств и нервно-психических дизадаптационных отклонений [5].
Несмотря на отмеченные преимущества, процедуры БОС, предполагающие осознанное восприятие пациентом обратных сигналов о текущем состоянии своего организма, имеют серьезные ограничения. Эти ограничения связаны с существованием между сознанием субъекта и центральными регуляторными механизмами мозга определенного порога, который для многих людей делает невозможным освоение навыка произвольной регуляции собственных физиологических функций. Данный порог может объясняться неспособностью пациента к перцептивному контролю физиологических состояний, сниженным уровнем осознанности субъективных реакций или с комбинацией этих индивидуальных свойств больного [5].
Известна еще одна группа методов, широко применяемых в клинике при нелекарственной коррекции разнообразных функциональных нарушений центральной нервной системы. Речь идет
об аудио-визуальных воздействиях с частотными параметрами, совпадающими с тем или иным ритмическим диапазоном ЭЭГ. В зарубежной литературе среди таких методов выделяются метод «синхронизации мозговых волн» (Brain Wave Synchronization), применяемый для нелекарственной коррекции состояний тревожности и стресса [6], и метод «аудио-визуального вовлечения» (Audio-Visual Entrainment), используемый для коррекции многих аффективных расстройств [7]. Подобные лечебные воздействия называются аудио-визуальной [8], сенсорной [9] или резонансной [10] стимуляцией. Считается, что такие воздействия могут создавать доминантные очаги в коре головного мозга и формировать разнонаправленные состояния психосоматики человека [8]. Однако применимость таких аудио-визуальных воздействий для подавления стресса пока остается под вопросом [11].
Для нелекарственной коррекции стресс-вызванных расстройств нами [12] разработана концепция резонансного биоуправления с обратной связью по ЭЭГ пациента, сочетающая достоинства двух ранее обособленных подходов - метода ЭЭГ-БОС и резонансной стимуляции. Перспективность использования данного подхода для коррекции стресс-вызванных расстройств обосновывается рядом обстоятельств. Во-первых, в нем основное преимущество метода БОС - индивидуальная направленность и привлечение самого пациента к процессу лечения настолько, что тот буквально видит (или слышит) результаты своих усилий -сочетается с достоинствами резонансной стимуляции, при которой сигналы обратной связи от собственных биопотенциалов пациента используются без участия его сознания для автоматической модуляции параметров стимуляции. Благодаря этому в полной мере реализуется индивидуальный подход к организации лечебных процедур, особая важность которого при коррекции состояний стресса и тревожности подчеркивается в литературе [1, 2]. Во-вторых, ритмическая активность мозга характеризуется высокой чувствительностью к действию внешних факторов и демонстрирует явления синхронизации и резонанса [13]. Поэтому процедуры резонансного биоуправления с обратной связью по ЭЭГ могут рассматриваться как аналог методик адаптивной биорезонансной терапии, которые считаются перспективным приемом уничтожения патологической импульсации и повышения возможностей для реализации саногенных процессов в организме [3]. В-третьих, система биопотенциалов мозга играет центральную роль в иерархии жизненно важных систем организма. Поэтому модификация ЭЭГ ритмов методом резонансного биоуправления будет вызывать активацию тех или иных структур мозга, одновременно изменяя состояние и других систем организма - дыхательной, сердечно-сосудистой, иммунной, сенсомо-торной и т.д., приводя к требуемым лечебным эффектам.
