CC BY
50
УДК 61. 616-092.19-616.418.8]. 614.876
Б.А. ЖЕТПИСБАЕВ1, А.Ш. КЫДЫРМОЛДИНА1, Д.А. АХМЕДШИНА2, А.С. ОРАЗАЛИНА1, М.К. ЖУКЕШЕВА2
гГМУ г. Семей и КазГЮИУ, Семей 2КазНМУ им. С.Д. Асфендиярова, кафедра патофизиологии, Алматы
СОСТОЯНИЕ ЦИТОКИНОВОГО ПРОФИЛЯ И ЛИМФОИДНЫЕ ОРГАНЫ ИММУНОГЕНЕЗА У ПОТОМКОВ 1 ПОКОЛЕНИЯ, ПОДВЕРГНУТОГО ФРАКЦИОНИРОВАННОЙ ДОЗЕ ГАММА-РАДИАЦИИ
В работе исследовано состояние цитокинового профиля и лимфоидных органов иммуногенеза у потомков 1 поколения. Установлено, что у потомков 1 поколения отдаленный эффект фракционированной дозы гамма-радиации вызывает миграцию лимфоидных клеток в сторону селезенки, лимфатических узлов тонкого кишечника и костного мозга. Отмечается структурное повреждение тимуса. В сыворотке крови снижены содержания TNF-a и INF-y.
Ключевые слова: потомки 1 поколения, фракционированная гамма-радиация, миграция, лимфоидные клетки, селезенка, костный мозг, тимус, TNF-a и INF-y.
В настоящее время цитокины выделены в новую самостоятельную систему регуляции основных функции организма, связанную с поддержанием гомеостаза в норме и при патологических процессах. Важными участниками и связывающими звеньями иммунитета, гемостаза и неспецифической резистентности при любой патологии считают цитокины [1].
Про- и воспалительные цитокины контролируют процессы воспаления. Так цитокины ИЛ-4 и ФНО-у регулируют амплитуду и продолжительность воспалительного и иммунного ответов, участвуют в регуляции специфического иммунного ответа [1,2], активно вовлекаются в формирование и регуляцию защитных реакций, играют важную роль в процессах адаптации [3].
Дезорганизация функции иммунной системы, потеря контроля над инкрецией цитокинов и прочих факторов воспаления приводят к тому, что последние вместо ограничения зоны поражения и реализации защитных программ начинают оказывать деструктивное и повреждающее действие на ткани не только в очаге альтерации, но и в других органах [4].
Большой объем клинических и экспериментальных исследований был уделен проблемам высокой дозы ионизирующей радиации. Показано, что высокие дозы излучения могут разрушать не только клетки, но и повреждать ткани и органы, приводя, в конечном итоге, к гибели целого организма [5,6]. В то же время по данным литературы, недостаточно изученным остается влияние фракционированного гамма излучения на
иммунологическую реактивность организма в отдаленном периоде и у их потомков 1 поколения [7-9]. Вышеизложенное и определило цель нашего исследования -изучение состояния цитокинового профиля и лимфоидных органов иммуногенеза у потомков 1 поколения. Материал и методы исследования
Для решения поставленной цели нами были выполнены 3 серий опытов на 45 белых беспородных половозрелых крысах. 1 серия - интактные (п=15), 2-я серия - облученные + отдаленный период (п=15), 3-я серия - (п=15) потомки 1 поколения от облученных животных. Подопытных животных 2- серии подвергли общему облучению на радиотерапевтической установке «Луч-1» мощностью 125 Р в час гамма-лучами 60Со, фракционированное воздействие гамма-радиацией по 2 ГР х 3 раза в течение трех недель. Во время облучения животные находились в специально сконструированной камере из органического стекла, с изолированными ячейками для отдельных животных. У всех животных в костном мозге изучали количество лимфоидных клеток, в тимусе, селезенке и лимфатических
узлах тонкого кишечника определяли массу, лимфоидный индекс и число лимфоидных клеток. Клеточные суспензии готовили из костного мозга, тимуса, селезенки и лимфатических узлов тонкого кишечника подопытных животных. Осуществляли подсчет кариоцитов и определяли их жизнеспособность. Количество тимоцитов, лимфоидных клеток в костном мозге, селезенке определяли по методике О.И.Белоусовой и М.И.Федотовой (1983) [10]. Содержание клеток костного мозга исследовали в замкнутом пространстве по методике П.Д. Горизонтова с соавт. (1983)
[11]. Определение лимфоидного индекса тимуса выполнялaсь по методике Е. Д.Гольдберга и соавт. (1972)
[12], а в лимфатических узлах тонкого кишечника - по методу Б.А. Жетписбаева (1995) [13].
Для определения отдаленных эффектов цитокиновый профиль у подопытных животных определяли через 3 месяца после воздействия ионизирующих гамма- излучений. В периферической крови у всех животных определяли уровень провоспалительных ферментов - ИЛ-2, ИЛ-6, TNF-а и ЮТ-у. иммуноферментным методом на аппарате «Униплан» (Россия).
Полученные цифровые данные обрабатывались общепринятыми методами вариационной статистики [14]. Результаты и обсуждение
Нами изучено у потомков 1 поколения состояние лимфоидных органов иммуногенеза при
фракционированного воздействии гамма-излучения. Результаты исследования отражены в таблице 1. Из таблицы видно, что в отдаленном периоде после фракционированного гамма-облучения в тимусе отмечаются изменения аналогичные, как и при ближайшем периоде; атрофия и снижение числа лимфоидных клеток, на постоянном уровне лимфоидный индекс. В лимфатических узлах тонкого кишечника в отдаленном периоде после фракционированного гамма-облучения происходит нормализация массы, достоверно сниженными остаются количество лимфоидных клеток и лимфоидный индекс.
Таким образом, в лимфоидных органах- тимусе и лимфатических узлах тонкого кишечника при фракционированном гамма- облучении происходит снижение массы изучаемых органов и количества в них лимфоидных клеток, при этом лимфоидный индекс у облученных животных достоверно снижается только в лимфатических узлах тонкого кишечника. Анализ полученных данных будет более объективным и полным после исследования клеточности костного мозга и селезенки, так как они имеют тесную связь с гуморальным звеном иммунитета.
Таблица 1- Состояние лимфоидных органов иммуногенеза у потомков 1 поколения после фракционириованного гамма-облучения
Объекты Показатели Серии опытов
исследования 1.интактные (n=15) 2.облученные месяца (n=20) 1 потомки
Тимус 1 0,32±0,020 0,28±0,011* 0,21±0,013*л
2 9,2±0,28 7,4±0,26**0 3,2±0Д2"Л
3 0,18±0,012 0,15±0,015 0,11±0, 011*л
Лимфоузлы тонкого кишечника 1 0,15±0,021 0,13±0,020 0,27 ±0,031"
2 0,72±0,031 0,50±0,0130* 1,32±0,76*л
3 0,08± 0,002 0,059±0,003** 0, 15±0,04*л
Костный мозг 0,16±0,041 0,21±0,013 0,26±0,09*л
Селезенка 1 0,70±0,074 0,55±0,021*0 2,0±0,08*л
2 2,5±0,39 3,0±0,210 7,23±0,28**лл
3 0,38±0,024 0,33±0,018 1,11±0,55**лл
Примечание: * - достоверно к 1 группе, (Р<0,05), ** - достоверно к 1 группе, (Р<0,001), л - достоверно ко 2 группе (Р<0,05); 1 - масса органа в мг, 2- лимфоидные клетки (106), 3 - лимфоидный индекс, п - количество опытов
В отдаленном периоде после фракционированного гамма-облучения значимых изменений в костном мозге не фиксируется, тогда как в селезенке отмечается нормализация числа лимфоидных клеток, массы и лимфоидного индекса.
У потомков 1 поколения после фракционированного гамма-излучения в тимусе количество лимфоидных клеток снижено в 2,87 раза, снижение числа лимфоидных клеток сочетается с уменьшением массы и лимфоидного индекса в 1,5 и 1,63 раза соответственно.
В костном мозге число лимфоидных клеток в 1,62 раза превышает контрольные данные. Превышение количества лимфоидных клеток, массы и лимфоидного индекса, в сравнении с контрольными, наблюдается в лимфатических узлах тонкого кишечника и селезенки.
У потомков 1 поколения отдаленный эффект фракционированной дозы гамма-радиации проявляется в
увеличении массы и числа лимфоидных клеток в селезенки в 2,8 раза и 2,9 раза соответственно, что и отражается на лимфоидном индексе. Лимфоидный индекс селезенки у потомков 1 поколения достоверно превышал контрольный показатель.
По полученным данным можно предположить, что при фракционированном гамма-излучении миграция лимфоидных клеток оказывается в сторону селезенки, лимфатических узлов тонкого кишечника и костного мозга. Снижение массы тимуса, лимфоидного индекса и числа лимфоидных клеток свидетельствует о структурном повреждении тимуса.
Фракционированное гамма-излучение в отдаленном периоде не вызывает значимых изменений со стороны уровня ИЛ-2 и ИЛ-6 (таблица 2). В этот период достоверно снижены содержания ТЖ-а в 1,18 раза и !Ж-у в 1,38 раза.
Таблица 2 - Состояние провоспалительных цитокинов в отдаленном периоде после воздействия фракционированного гамма-радиации. _
Показатели Интактные (п=10) Облученные (3 месяца) (п=30)
ИЛ-2 пг/мл 59,3+3,7 52,4+3,3
Ил-6 пг/мл 29,6+2,1 36,1+4,3
ТЖ-а пг/мл 61,7+3,1 52,1+3,0*
!Ж-у пг/мл 14,1+1,5 10,2+1,3*
Примечание: * - достоверно к интактному (Р<0,05), **-Р<0,01; п - количество опытов
Основными продуцентами ИЛ-2 являются активированные Тх1. Главное действие оказываемое на лимфоциты, является митогенный эффект, т.е. обеспечивает размножение лимфоцитов, стимулирует их дифференцировку: Тх1, Т-киллеров, Ж-клеток и В-лимфоцитов, индуцируя синтез ^М и В то же время ИЛ-6 подготавливает их к реакции на
ИЛ-2, усиливает вызываемую ИЛ-2 пролиферацию Т-клеток и дифференцировку цитотоксических Т-лимфоцитов, повышает действие 1Ж-у на Ж-клетки [15]. В условиях фракционированного воздействия данные цитокины адекватно выполняют свои функции. Низкое содержание ТЖ-а не оказывает угнетающего воздействия на лимфопоэз, поэтому свойствен радиозащитный эффект, реализуемый через систему кроветворения. Нужно отметить, что продукция 1Ж-у усиливается им самим, ИЛ-2 или лейкотриенами. Но этого не происходит, по-видимому, синтез 1Ж-у подавляется ИЛ-10 [16]. Поэтому низкое содержание 1Ж-у недостаточно вызывает его участия в опосредовании взаимосвязей между лимфоцитами и макрофагами и в регуляции соотношения клеточной и гуморальной составляющих иммунного ответа. Таким, образом, провоспалительные цитокины в отдаленном периоде в условиях фракционированного
воздействия образуют систему близкодействующих факторов, тесно взаимосвязаны на уровне продукции осуществления активации клеток иммунной системы. Выводы: в отдаленном периоде после фракционированного гамма-облучения отмечается атрофия тимуса и снижение количества лимфоидных клеток и лимфоидного индекса в лимфатических узлах тонкого кишечника. У потомков 1 поколения отдаленный эффект фракционированной дозы гамма-радиации проявляется в увеличении массы и числа лимфоидных клеток в селезенке. Лимфоидный индекс селезенки у потомков 1 поколения достоверно превышал контрольный показатель. Миграция лимфоидных клеток оказывается в сторону селезенки, лимфатических узлов тонкого кишечника и костного мозга. Снижение массы тимуса, лимфоидного индекса и числа лимфоидных клеток свидетельствует о структурном повреждении тимуса.
Фракционированное гамма-излучение в отдаленном периоде не вызывает значимых изменений со стороны уровня ИЛ-2 и ИЛ-6 . В этот период достоверно снижены содержания ТЖ-а и !Ж-у.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Шортанбаев А.А., Кожанова С.В. Общая иммунология. - Алматы: 2008. - 469 с.
2 Турдибеков Х.И., Умарова А.А., Хаитова Н.М. и др Изучение сывороточного уровня иммунорегуляторных медиаторов при различных вариантах бронхиальной астмы с тяжелым течением. //Иммунология. - 2008. - №6. - С.354-356.
3 Кетлинский С.А., Симбирцев С.А. Цитокины. - СПб.: ООО «Издательство Фоллиант», 2008. - 211 с.
4 Шаповалов К.Г, Иванов В.А., Михайличенко М.И. и др. Содержание цитокинов в жидкости пузырей, крови и субпопуляции лимфоцитов при местной холодовой травме / / Иммунология. - 2008. - №3. - С. 170-172.
5 Ильдербаев О.З. Реактивтшт (Y-сэулелерi эсершен) езгерген организмнщ цемент жэне асбест шандарына адаптациясыныц иммунитеттш жэне биохимияльщ механизмдер^ дис. ... д-р мед. - Астана, 2009. - 46 с.
6 Жетписбаева Х.С. Иммунологические и биохимические механизмы адаптации, прогнозирование и коррекция постстрессорных нарушений: дис. ... д-р мед. Наук - Семей, 2009. - 34 с.
7 Жетписбаева Х.С., Ильдербаев О.З., Жетписбаев Б.А. Стресс и иммунная система. - Алматы: 2009. - 235 с.
8 Аклеев А.В., Овчарова Е.А. Иммунный статус людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию в отдаленные сроки // Мед.радиол. и радиац.безопасность. - 2007. - №3. - С. 5-9.
9 Танатова З.А., Распопина Н.И., Жетписбаев Б.А. Способы коррекции центральных лимфоидных органов при стрессорных состояниях //Мат. Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической физиологии». - Алматы: 2001. - С.343-345.
10 Белоусова О.И., Федотова М.И. Сравнительные данные об изменении количества лимфоцитов селезенки, зобной железы и костного мозга в ранние сроки после облучения в широком диапазоне доз // Радиобиология - радиотерапия. -1968. - Т.9. - №3. - С. 309-313.
11 Горизонтов П.Д., Белоусова О.М., Федотова М.И. Стресс и система крови. - М.: Медицина, 1983. - 240 с.
12 Гольдберг Е.Д., Штенберг И.Б., Михайлова Т.Н., Шубина Т.С. Состояние лимфоидной ткани при введении животным рубомицина. //Пат. физиол. -1972. - №6. - С. 67-68.
13 Жетписбаев Б.А. Способ определения лимфоидного индекса в лимфоузлах при стрессе // Информ. лист Семипалатинского ЦНТИ. - 1995. - №68. - С. 11-15.
14 Монцевичюте-Эрингене Е.В. Упрощенные математико-статистические методы в медицинской исследовательской работе // Пат. физиол. и эксперим. Терапия. - 1961. - №1. - С.71-76.
15 Ярилин А.А. Иммунология. - М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2010. - С. 749
16 Lukaszewicz M, Mroczko B, Szmitkowski M. // Pol. Arch. Med. Wewn. - 2007. - Vol. 117. - №5-6. - P.247-251.
Б.А. ЖЕТПИСБАЕВ, А.Ш. КЫДЫРМОЛДИНА, Д.А. АХМЕДШИНА, А.С. ОРАЗАЛИНА, МД. ЖУКЕШЕВА
ГАММА-РАДИАЦИЯНЫН, Б0ЛШЕКТ1 ДОЗАСЫНА ¥ШЫРАFАН 1 ¥РПАК Т¥KЫМДАРЫНДАFЫ ЦИТОКИН AFbIMbI МЕН ИММУНДЫК
ДАМУДЫН, ЛИМФОИДТЫ АFЗАЛАРЫНЫH, ЖАFДАЙЫ
tywh: Жумыста 1 урпак; тук;ымдарында цитокиндер агымы мен иммундьщ дамудыц лимфоидты агзаларыныц жагдайы зерттелдь 1 урпак; тук;ымдарында гамма-радиацияныц белшект дозасыныц алыстатылган эсерi лимфоидты жасушалардыц кекбауыр аймагына, аш шектщ лимфа тушндерше жэне суйек миына миграциясына экелетiнi анык;талды. Айырша бездiц ;урылымдык; за;ымдалуы бай;алады. Кан сарысуында TNF-a жэне INF-y м0лшерi темендеген.
ТYЙiндi свздер: 1 урпак; тук;ымдары, б0лшектi гамма-радиация, миграция, лимфоидты жасушалар, кекбауыр, суйек миы, айырша без, TNF-a жэне INF-y.
B.A. ZHETPISBAYEV, A.SH. KYDYRMOLDINA, D.A. AKHMEDSHINA, A.S. ORAZALINA, M.K. ZHUKESHEVA
STATE CYTOKINE PROFILE AND LYMPHOID ORGANS IMMUNOGENESIS IN OFFSPRING 1 GENERATION SUBJECTED TO FRACTIONATED
DOSE GAMMA RADIATION
Resume: We have investigated the state of the cytokine profile and lymphoid organs immunogenesis in the offspring generation 1. It was established that in the offspring of one generation remote effect of fractionated doses of gamma radiation causes the migration of lymphoid cells in the direction of the spleen, lymph nodes, small intestine and bone marrow. There is structural damage to the thymus. Serum reduced content of TNF-a and INF-y.
Keywords: the descendants of generation 1, fractionated gamma radiation, migration, lymphoid cells, spleen, bone marrow, thymus, TNF-a and INF-y.
