CC BY
87
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА___________
УДК 577.115+615.27
Х. С. Жетписбаева
СОСТОЯНИЕ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ, АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ И ГУМОРАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА ПРИ ДЕЙСТВИИ ХРОНИЧЕСКОГО СТРЕССА
В статье изложены результаты изучения состояния иммунной системы, перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у 90 студентов из Южной Азии при хроническом (длительном) воздействии значительно отличающихся климатических условий г. Семей в период обучения в Семипалатинской государственной медицинской академии. Установлено, что при хроническом воздействии климатоэкологических стрессорных факторов Семипалатинского региона развивается сложный комплекс адаптационных реакций организма, проявляющийся недостаточностью клеточного звена иммунитета и синдромом липидной гиперпероксидации.
Введение
Хроническое воздействие неблагоприятных климатоэкологических факторов вызывает перенапряжение регуляторных механизмов, расходование функциональных резервов. При этом критериями пониженных резервных возможностей организма являются: деструкции клеточных мембран (активация ПОЛ), пониженная переносимость функциональных нагрузочных проб (физические нагрузки и др.), признаки иммунодефицита [1, 2]. Длительное действие стрессорного агента после стадии мобилизации и последующей нормализации сменяется угнетением, формированием стрессиндуцированной иммунологической недостаточности со снижением числа Т-лимфоцитов и IgA в периферической крови [3].
Активация свободнорадикального окисления липидов, контролируемая системой АОЗ, приводит к синдрому пероксидации, что включает повреждение мембран, инактивацию мембранных ферментов, нарушение процессов деления и дифференцировки клеток, накопление инертных биополимеров [4]. Происходящие при этом изменения в липидном обмене приводят к нарушению функционирования мембран клеточных структур, которые являются начальным звеном многоступенчатой цепи многих последующих нарушений биохимических и физиологических функций организма [5-9]. В частности, накопление цито-токсических продуктов метаболизма СРО играет важную роль в стрессорном повреждении тканей внутренних органов [10]. Изменения липидного обмена, усиление энергетического метаболизма, гиперферментемия, обусловленная изменением проницаемости клеточных и субклеточных мембран, и угнетение генерации оксида азота способствуют снижению адаптационных возможностей организма и свидетельствуют о неблагоприятном воздействии факторов окружающей среды [11, 12]. Недостаточно изучены аспекты гуморального ответа
иммунной системы, состояния перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у иностранных студентов из Южно-Восточной Азии при действии хронического климатоэкологического стресса.
Целью настоящего исследования явилось изучение состояния перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты и гуморального иммунитета у иностранных студентов-пакистанцев, обучающихся в Семипалатинской государственной медицинской академии (СГМА) г. Семей, в течение четырех лет.
Материал и методы
Проводилось изучение состояния иммунной системы у 90 студентов из Южной Азии при хроническом (длительном) воздействии значительно отличающихся климатических условий г. Семей в период обучения в СГМА. Состояние гуморального иммунитета, ПОЛ и АОЗ изучали в момент прибытия, через шесть месяцев, один, два, три, четыре года после прибытия в данный регион. Контрольную группу составили 78 студентов, проживающих в г. Семей. Выделение лимфоцитов из венозной крови осуществляли по общепринятому методу [13]. Изучали состояние гуморального иммунитета по количеству В-лимфоцитов [14], концентрацию циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) [15] в модификации [16], иммуноглобулины класса А, М и G [17]. Определяли уровень ДК в плазме крови [18], малоновый диальдегид [19], активность СОД [20], глутатионредуктазы (ГЛР) и глутатионпероксидазы (ГЛПО) [21].
Полученные цифровые данные обрабатывались общепринятыми методами вариационной статистики [22].
Результаты исследования и обсуждение
Изучение гуморального иммунитета у иностранных студентов при хроническом стрессорном воздействии климатоэкологических факторов г. Семей через 6 месяцев показало отсутствие существенных отклонений числа В-клеток (табл. 1), ауторозеткообразующих лимфоцитов, концентрации иммуноглобулинов А, М, G в сравнении с контрольными показателями. Уровень ЦИК существенно снижался в сравнении с исходно повышенным уровнем и приближался к данным контрольной группы.
Таблица 1
Показатели В-клеточного иммунитета в динамике наблюдения
Параметры Начало 6 месяцев 1 год
I группа II группа I группа II группа I группа II группа
1 2 3 4 5 6 7
СД19+, абс. ч 0,30±0,02 0,36+0,02# 0,32+0,02 0,35+0,03 0,29+0,02 0,31+0,01*
СВ 19+, % 12,3±1,7 16,0±1,6 11,6+1,5 11,9+1,4* 12,3+1,8 14,3+1,1
АутоРОК, абс. 0,11 ±0,02 0,20±0,01# 0,12±0,02 0,11±0,02* 0,11±0,03 0,13±0,02*
АутоРОК, % 5,2±0,3 9,0±0,6 5,2±0,3 6,2±0,9* 5,3±0,36 6,0±0,6*
IgA, г/л 2,0±0,19 1,39±0,19# 2,18±0,20 1,86±0,10* 1,95±0,18 1,82±0,10*
IgM, г/л 1,50±0,14 1,16±0,07 1,66,0±0,15 1,75±0,22* 1,38,0±0,14 1,34±0,06*
IgG, г/л 11,9±0,76 11,2±0,66 11,9±0,89 15±0,36** 13,5±0,76 13,1±0,30*
ЦИК, у.е. 0,98±0,07 2,60±0,23## 0,86±0,08 1,1 ±0,04**# 0,95±0,09 1,58±0,19*
Окончание табл. 1
1 2 3 4 5 6 7
Параметры 2 года 3 года 4 года
I группа II группа I группа II группа I группа II группа
СД19+, абс. ч 0,3±0,02 0,33+0,03 0,31+0,02 0,37+0,02# 0,33+0,02 0,42+0,03#
СВ 19+, % 11,5+1,4 14,9+1,0# 12,4+1,3 17,1+1,4# 13,8+1,3 17,9+1,2#
АутоРОК, абс. 0,11+0,03 0,14+0,02* 0,11+0,02 0,15+0,02* 0,12+0,02 0,18+0,02#
АутоРОК, % 5,0+0,4 7,0+0,9# 5,2+0,3 7,4+0,6# 5,6+0,3 7,9+0,7#
1дА г/л 2,11+0,14 1,83+0,08* 2,04+0,16 1,89+0,09* 1,96+0,23 1,7+0,04
1§М, г/л 1,42+0,11 1,83+0,14#* 1,35 ±0,11 1,37+0,10 1,44+0,19 1,22+0,09
1дО, г/л 13,21+0,9 15,1+0,25** 12,2+0,93 14,35+0,44* 11,9+0,65 14,0+0,90*
ЦИК, у.е. 0,93+0,09 1,3+0,07** 0,95+0,07 1,28+0,05** 0,93+0,07 1,34+,13**
Примечания: I группа - студенты г. Семей (контрольная группа), II группа - ино-# ~ странные студенты; - разница с показателями контрольной группы достоверна;
* - разница с исходными показателями достоверна (один знак - р < 0,05; два знака -р < 0,01; три знака -р < 0,001).
Через один год изучаемые показатели гуморального иммунитета также не отличались от данных контрольной группы. На втором году проживания у иностранных студентов в г. Семей в сравнении с контрольной группой аналогичного периода обследования повышалось относительное содержание В-лимфоцитов, что сопровождалось повышением уровня ^М, отвечающего за первичный иммунный ответ после антигенной стимуляции, и ауто-РОК, являющихся признаком активации дифференцировки лимфоцитов, вероятно, также антигензависимой.
На третьем году обучения отмечалось еще большее повышение как абсолютного, так и относительного содержания В-лимфоцитов, сохранялось повышенным число ауто-РОК, нормализовался уровень ^М относительно показателей контрольной группы. Концентрация ЦИК не отличалась от контрольной.
На четвертом году обучения изменения показателей гуморального иммунитета были аналогичны этим изменениям на третьем году обучения и пребывания в г. Семей.
Таким образом, иммунитет иностранных студентов при хроническом воздействии стрессорных факторов в условиях г. Семей на третьем-четвертом годах обучения характеризуется недостаточностью клеточного звена вследствие угнетения функциональной активности лимфоцитов; стимуляцией пролиферации В-лимфоцитов; нормализацией содержания иммуноглобулинов классов А, М и О относительно контрольного уровня. Вероятно, в развитии иммунного ответа на третьем году обучения иностранных студентов изменяется соотношение Тн1/ Тн2, при этом важную роль играют ТЬ2-клетки.
Содержание МДА (вторичного продукта ПОЛ) у студентов-пакистанцев снижалось относительно исходного уровня через год (р < 0,05), повышалось до исходного через два года, достоверно превышало контрольный уровень через шесть месяцев, исходный и контрольный уровни - через три и четыре года пребывания в г. Семей (табл. 2).
Таблица 2
ПОЛ у студентов-пакистанцев, обучающихся в СГМА
Время МДА ДК
Исх. 3,9±0,17 1,4±0,15*
6-й месяц 4,5±0,58* 1,5±0,11
1-й год 3,2±0,22 0 1,9±0,210
2-й год 4,1±0,27 1,3±0,27
3-й год 5,0±0,38°* 1,6±0,2
4-й год 4,5±0,29°* 1,4±0,25
Контроль 3,6±0,13 1,9±0,2
Примечания: * - достоверно ко II группе (контролю); 0 - достоверно к исходному.
Таким образом, при хроническом воздействии климатоэкологических стрессорных факторов Семипалатинского региона на организм студентов из Южной Азии отмечалось заметное изменение процессов ПОЛ с повышением содержания ДК на первом году, МДА на шестом месяце, третьем и четвертом годах пребывания, обладающего мембраноповреждающим эффектом. Это соответствует угнетению состояния клеточного иммунитета в данные сроки наблюдения.
В табл. 2 и 3 представлены результаты изучения ПОЛ и АОЗ у студен-тов-пакистанцев при длительном воздействии климатоэкологических (стрес-сорных) факторов г. Семей за период проживания и обучения. Показатели ПОЛ и АОЗ, как указывалось выше, изучали в момент прибытия, через шесть месяцев, один, два, три, четыре года. Как видно из табл. 2, содержание ДК (первичных продуктов ПОЛ) у студентов-пакистанцев повышалось относительно исходного уровня только при обследовании через год, в последующие годы содержание ДК существенно не изменялось, но было ниже показателей контрольной группы.
Таблица 3
АОЗ у студентов-пакистанцев, обучающихся в СГМА
Время ГЛР ГЛП СОД
Исх. 0,29±0,02 39±1,6 2,34±0,13
6-й месяц 0,28±0,02 33,1±3,8* 1,63±0,15*0
1-й год 0,47±0,03*0 57,1±4,75*0 3,34±0,23*0
2-й год 0,23±0,02 75,1±2,3*0 3,3±0,38*0
3-й год 0,25±0,02 59,6±7,8*0 2,4±0,54
4-й год 0,29±0,04 63±3,9*0 5,8±0,3*0
Контроль 0,20±0,05 41±3,0 2,4±0,10
Примечания: * - достоверно ко II группе (контролю); 0 - достоверно к исходному.
Изучение активности ферментов антиоксидантной защиты (АОЗ) у сту-дентов-пакистанцев при хроническом воздействии экстремальных климатоэкологических факторов Семипалатинского региона показало снижение активности ведущего фермента АОЗ (супероксиддисмутазы (СОД)) через шесть месяцев, вероятно, за счет его активного потребления (табл. 3). В дальнейшем (через один, два и четыре года наблюдения) активность СОД значительно повышалась. Активность глутатионпероксидазы (ГЛП), разрушающей метабо-
лит реакции дисмутации - молекулу перекиси водорода, не отличалась от исходного через шесть месяцев и значительно повышалась на протяжении всего периода наблюдения. Активность глутатионредуктазы, поддерживающей достаточный уровень восстановленного глутатиона, окисляющегося при функционировании глутатионзависимых антиперекисных систем, значительно повышалась через год наблюдения и не отличалась от исходного уровня в остальные периоды наблюдения.
Таким образом, исследование процессов ПОЛ и состояния АОЗ у сту-дентов-пакистанцев, адаптирующихся к условиям резко контитентального климата Семипалатинского региона, показало усиление реакций перекисного окисления липидов с повышением содержания МДА на шестом месяце, третьем и четвертом годах пребывания. Повышение содержания продуктов ПОЛ вызывает компенсаторное повышение активности ферментов АОЗ, регламентирующее их содержание в организме. Наряду с усилением интенсивности ПОЛ отмечается повышение активности ферментов АОЗ: увеличение активности СОД на первом, втором и четвертом годах, глутатионпероксидазы (ГП) в течение всего периода наблюдения. Это значит, что при хроническом воздействии климатоэкологических стрессорных факторов Семипалатинского региона развивается сложный комплекс адаптационных реакций организма, среди которых важное место занимают сдвиги в системе ПОЛ и АОЗ с развитием липидной гиперпероксидации через три и четыре года.
Выводы
1. Гуморальный иммунитет иностранных студентов при хроническом воздействии стрессорных факторов в условиях г. Семей на третий-четвертый годы пребывания характеризуется недостаточностью клеточного звена вследствие угнетения функциональной активности лимфоцитов; стимуляцией пролиферации В-лимфоцитов; нормализацией содержания иммуноглобулинов классов A, М и G относительно контрольного уровня.
2. При хроническом воздействии климатоэкологических стрессорных факторов Семипалатинского региона развивается сложный комплекс адаптационных реакций организма с развитием липидной гиперпероксидации через три и четыре года.
Список литературы
1. Койшин, Б. Т. Стрессовые состояния при бракоразводных процессах / Б. Т. Койшин, Н. Г. Изотова, Н. Г. Полиенко // Медицина. - 2005. - № 10. - С. 83-85.
2. Zha S., Alt F. W., Cheng H. L. // Proc. Nath. Asad. Sci. USA. - 2007. -Vol. 104. - № 11. - Р. 4518-4523.
3. Путилин, В. С. Дозированный стресс как фактор стимуляции адаптации к повышенным психофизическим нагрузкам : автореф. дис. ... канд. мед. наук /
В. С. Путилин. - Алматы, 2002. - 20 с.
4. Бобырева, Л. Е. Антиоксиданты в комплексной терапии диабетических ангиопатий / Л. Е. Бобырева // Экспериментальная и клиническая фармакология. -1998. - № 1. - С. 74-80.
5. Маслова, М. Н. Молекулярные механизмы стресса / М. Н. Маслова // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. - 2005. - № 11. - С. 1320-1327.
6. Владимиров, Ю. А. Активные формы кислорода и азота: значение для диагностики, профилактики и терапии / Ю. А. Владимиров // Биохимия. - 2004. -Т. 69. - № 1. - С. 1-3.
7. Forman, H. J. Redox signaling: thiol chemistry defines whichreactive oxygen and nitrogen species can act second messengers / H. J. Forman, J. M. Fukuto, M. Torres // Am. J. Physiol. Cell. Physiol. - 2004. - Vol. 287(2). - Р. 246-256.
8. Tarpey, M. M. Methods for detection of reactive metabolites of oxygen and nitrogen: in vitro and in vivo considerations / M. M. Tarpey, D. A. Wink, M. B. Grisham // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. - 2004. - Vol. 286(3). - Р. 43-44.
9. Vladimirov, Y. A. Free radicals in primary photobiological processes / Y. A. Vladimirov // Membr. Cell. Biol. - 1998. - Vol. 12(5). - Р. 645-663.
10. Давыдов, В. В. Возрастные особенности изменения активности ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные пути превращения эндогенных альдегидов в печени крыс при иммобилизационном стрессе / В. В. Давыдов, Е. В. Фомина // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. -Т. 141. - № 1. - С. 21-23.
11. Зенков, Н. К. Окислительный стресс. Биохимический и патофизиологический аспекты / Н. К. Зенков, В. З. Ланкин, Е. Б. Меньшикова. - М., 2001. - 343 с.
12. Азизов, И. С. Оценка метаболического статуса у детей, проживающих в экологически неблагоприятных условиях / И. С. Азизов // Медицина и экология. - 2005. -№ 2. - С. 30-32.
13. Doyum, A. Separation of leucocytes from blood and done marrov / A. Doyum // Scand. J. Clin. Lab. Ivest. - 1968. - Vol. 21. - P. 77-82.
14. Mendes, N. Combined detection of Human Tand B Lymphocytes by Posette Formation with Sheep Eritrocytes and Zymopsan-C Complexes / N. Mendes, S. Miki, Z. Peix-inco // J. Immunol. - 1974. - Vol. 113. - P. 531-536.
15. Digeon, M. Detection of circulating immune complex in human sera by simplified assays with polyethyleneglucol / M. Digeon, M. Laver // J. Immunol. Methods. - 1977. -№ 1. - Р. 165-183.
16. Гринкевич, Ю. Я. Определение иммунных комплексов в крови онкологических больных / Ю. Я. Гринкевич, А. Н. Алферов // Лабораторное дело. - 1981. -№ 8. - С. 493-495.
17. Mancini, G. Characterization of Ig molecules carryng the AB9 allotypic specificity in rabbitis / G. Mancini [et al.] // Prog. Immunobiol. Stand. - 1990. - Vol. 4. - Р. 50-55.
18. Гаврилов, В. Б. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В. Б. Гаврилов, М. И. Мишкорудная // Лабораторное дело. - 1983. - № 3. - С. 33-35.
19. Гаврилов, В. Б. Анализ методов определения продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови по тесту с тиобарбитуровой кислотой / В. Б. Гаврилов, А. Р. Гаврилова, Л. М. Мажуль // Вопросы медицинской химии. - 1987. -№ 1. - С. 118-121.
20. Дубинин, Е. К. Определение антиоксидантных параметров крови / Е. К. Дубинин // Лабораторное дело. - 1988. - № 8. - С. 16.
21. Власова, С. Н. Активность глютатионзависимых ферментов эритроцитов при хронических заболеваниях печени у детей / С. Н. Власова, Е. И. Шабунина, И. А. Переслегина // Лабораторное дело. - 1990. - № 8. - C. 19-22.
22. Монцевичюте-Эрингене, Е. В. Упрощенные математико-статистические методы в медицинской исследовательской работе / Е. В. Монцевичюте-Эрингене // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1961. - № 1. -
С. 71-76.
