CC BY
83
Цитопатогенный эффект у мышей при герпесной инфекции
В.Н. Байматов, д.в.н., профессор,
Е.В. Хромова, аспирантка, Московская ГАВМиБ
Вирус герпеса вызывает экспериментальную инфекцию у кроликов, морских свинок, хомяков, белых мышей, крыс, человекоподобных обезьян. Известны пути введения вируса в роговицу, мозг, внутрибрюшинно, которые обусловливают проявление инфекции [1—5]. У кроликов при заражении в роговую оболочку глаза и интрацеребрально возникает энцефалит. После внутривенной инъекции возникает миелит и некротические очаги во внутренних органах. Внутрикожное введение вируса приводит к локальному появлению пузырьков. Новорождённые мыши восприимчивы к вирусу герпеса и погибают на 5-6-й день после внутрибрюшинного заражения. При церебральном и внутрикожном введении у них возникают энцефалиты и летальность. На мышах-самках путём заражения их вагинально получена экспериментальная модель генитального герпеса. Известно, что герпетическая везикулярная жидкость генитального происхождения менее вирулентна для кроликов, чем экстрагенитальная. Вирус активно размножался в плаценте, эмбрионе и в тканях плода, вызывая специфические изменения. Чувствительными культуральными клетками оказались ФЭЧ, АЭЧ, диплоидные фибробласты амниона человека и почек обезьян, а также культуры клеток почек хомяка, культуры клеток роговицы кролика. Среди различных культур, испытанных на чувствительность их к вирусу герпеса, были и культуры из клеток саркомы Рауса, в которых размножение вируса на 4-й день сопровождается развитием ЦПЭ.
Цель и задачи. Целью исследований являлось выявление цитопатогенного эффекта в органах мышей после герпесной инфекции. Для реализации были поставлены следующие задачи: 1. Изменение поведения мышей разных линий после перенесения герпеса. 2. Цитопатогенный эффект у мышей после герпесной инфекции.
Материал и методы. Настоящие исследования проведены на кафедре общей патологии на 48 линейных мышах, БМ (средняя относительная масса мозга 500,6+4,55 мг) и ММ (масса мозга 432,97+4,76 мг), массой тела 17—19 г (рис. 1, 2) [2, 3].
Мышей заражали вирусом ПВГ-2. На мышах-самках получали экспериментальный генитальный герпес путём заражения их вагинально с помощью ватного тампона, смоченного неразведённой вирусной суспензией. Каждая опытная группа содержала по 20 мышей, контрольная — 8. Через 12—14 дней в I опытной гр. погибло не менее 80%, во II — 75% соответственно.
У погибших животных оценивали патологоанатомическими методами состояние внутренних органов. От оставшихся самок получали потомство. На 40 мышатах проводили опыты, а затем их убивали и брали кусочки внутренних органов, фиксировали в 12-процентном нейтральном формалине, а затем проводили гистологическую обработку. Полученные на микротоме срезы окрашивали гематоксилином и эозином и анализировали, фотографировали. После проведения опытов полученные данные статистически обрабатывали.
Результаты исследования. Установлено, что вирус герпеса обладает патогенностью для беременных белых мышей и их потомства. Существует трансплацентарная передача вируса эмбриону и плоду. Вирус активно размножается в плаценте, эмбрионе и в тканях плода, вызывая специфические изменения. В зависимости от срока беременности наблюдали выкидыши, мертворождённых, нежизнеспособных мышат и с недостатками развития.
У выживших мышей, рождённых от инфицированных животных, отмечали иммунологическую толерантность к гомологическому вирусу герпеса. В течение периода наблюдений мыши были достаточно активны, существенных отличий между животными всех групп не наблюдали. В то же время при изучении стартл-реакции на звук и пищевой раздражитель выявили отличия. Животные с хорошо развитой центральной нервной системой (линия БМ) быстрее адаптировались к звуку и меньше беспокоились, мыши с меньшей её массовой долей (линия ММ) испытывали страх или чувство тревоги от звукового раздражителя.
У каждого из опытных животных страх имеет отчётливые, легко распознаваемые проявления при действии звукового раздражителя. Он представляет собой универсальную инстинктивную и необходимую для выживания реакцию, а громкий звук может быть реальной угрозой жизни, поэтому и требуются приспособительные реакции. Мыши, имеющие больший по величине мозг, уже через 10 мин. собирают информацию о новой обстановке, в которую их поместили. Уровень исследовательской активности у них выше, а обстановка теста быстро теряет для них новизну. Мыши линии БМ обучаются находить цель, хорошо ориентируются в пространстве. Мыши линий БМ и ММ по-разному формируют навыки различной сложности.
При помощи используемого нами лабиринта можно стимулировать познавательные и когнитивные способности мышей. Это согласуется с данными литературы [3—5]. Нами проведены гистологические исследования печени, почек, лёгких, селезёнки и миокарда мышей. ПВГ-2 вызывает глубокие морфологические изменения в
Рис. 1 - Линия БМ (большой мозг), средний
относительный вес мозга 500,6±4,55 мг
Рис. 2 - Линия ММ (малый мозг), средний
относительный вес мозга 432,97±4,76 мг
Рис. 3 - Венозный застой, диапедез эритроцитов в Рис. 4 - Венозный застой, диапедез эритроцитов в
соединительную ткань. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10., об. 40
соединительную ткань. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10., об. 40
Рис. 5 - Обширная инфильтрация лимфоидной ткани между кардиомиоцитами. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10., об. 40
органах цитолитического порядка. Прежде всего это проявляется в деструктивно-дегенеративных изменениях гепатоцитов, нефроцитов, пневмоцитов и миокардиоцитов. Во всех исследованных органах наблюдали признаки воспалительного процесса. Вслед за фазой альтерации, характеризующейся повреждением тканей и выделением медиаторов воспаления, следуют изменения микроциркуля-торного русла с гиперемией и массовой миграцией
Рис. 6 - Плотное расположение лимфоидной ткани и диффузная инфильтрация лимфоцитов и макрофагов между кардиомиоцитами. Окраска гематоксилином и эозином. Микрофото. Ок. 10., об. 40
лейкоцитов за пределы сосудистого русла. Это ответная реакция иммунокомпетентных клеток на деструкцию тканей. В то же время повсеместно возникает нарушение микроциркуляции — венозный застой, диапедез эритроцитов в соединительную ткань (рис. 3, 4).
Значительно изменяется микроциркуляция с появлением лимфоидных инфильтратов по
ходу кардиомиоцитов. Следовательно, у мышей при герпесе продолжаются многие признаки деструктивно-дегенеративного и воспалительного процесса. Это проявляется реакцией кровеносных сосудов, признаками воспалительного процесса, а также реакцией иммунокомпетентных клеток.
В литературе имеются описания цитопатоген-ного эффекта при заражении вирусом герпеса. Вначале обнаруживаются изменения в виде появления небольшого количества многоядерных и гигантских клеток. В последующем цитопатогенный эффект (ЦПЭ) сопровождается образованием внутриядерных включений в гигантских клетках и их деструкцией. На микрофотографиях хорошо виден циотопатогеннный эффект в печени мышей. В области центральной вены гепатоциты с ЦПЭ составляют до 30—40% от всего количества в дольке. Причём у мышей линии БМ их на 10—15% больше, чем у особей линии ММ. Полученные данные свидетельствуют о выраженности морфологических изменений при ПВГ-2, вероятно детермениро-ванных необходимостью повышения функций гепатоцитов для обеспечения жизнеспособности в условиях патогенного воздействия. В лёгких у мышей обеих групп выражены экссудативные признаки с эмиграцией клеток крови. Вокруг бронхов активируются пролиферативные процессы, появляются клетки соединительной ткани и коллагеновые волокна. Изменения в почках носят повсеместный характер: видна атрофия клубочкового аппарата, изменяются нефроциты, а часть их подвержена деструкции. В полости канальцев часто находится детрит. Естественно, что организм реагирует на это лифоидно-клеточной реакцией, что и видно на микрофотографиях. При герпесе мышей гистологические изменения больше всего определяются в миокарде (рис. 5). При этом отмечается довольно обширная инфильтрация лимфоцитов между кардиомиоцитами. Встречаются участки миокарда с плотным расположением лимфоидной ткани (рис. 6) и диффузная инфильтрация лимфоцитами и макрофагами пространства между кардиомиоцитами.
Литературные и собственные данные позволили нам составить интегральную схему изменений при ПВГ-2. Аналогичные данные нами найдены у
других авторов, которые использовали вирус простого герпеса I типа (ВПГ-1) с множественным заражением — 0,01 ТНД з/кл. Через 48 час. в заражённой контрольной культуре наблюдали полное повреждение клеток (вирусное цитопатогенное действие — ЦПД), которое начинало частично проявляться после 10 час. инфекции. Специально исследовали инфекционный титр ВПГ-1 в головном мозге у двух групп животных. С этой целью заражали мышей ВПГ-1 внутрибрюшинно, и на 8-й день животных убивали. У них стерильно извлекали головной мозг и гомогенизировали в фосфатном буфере рН 7,0. Величина инфекционного титра вируса в головном мозге животных составила 3,75; 4,84; 4,42; 4,26; 3,92 lg ТЦД. В условиях виварного содержания мышей признаки восстановления функциональной активности органов отмечаются в течение месяца.
Выводы. Изучение животных, инфицированных вирусом простого герпеса II типа, позволили получить данные о степени выраженности морфологических изменений в органах мышей разных линий. Это позволяет планировать мероприятия по стимулированию органа к инфекционному воздействию. В данном случае следует направить усилия на энергообеспечение печени, для усиления её детоксикационных функций. ЦПЭ в печени является маркёром эффективности рекомендованных для лечения веществ.
Литература
1. Баринский И.Ф., Алимбарова Л.М., Лазаренко А.А. и др. Экспериментальное изучение противовирусной активности иммуномодулятора «Гепон» при инфекциях, обусловленных вирусами простого герпеса I и II типов // Вопросы вирусологии. 2003. № 5. 30-33.
2. Маркина Н.В., Перепёлкина О.В., Полетаева И.И. Асимметрия в поведении мышей, селектированных на вес мозга // Сб. XVIII съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. Тезисы докладов. Казань, 2001. С. 151.
3. Маркина Н.В., Перепёлкина О.В., Плеханова И.Л. и др. Асимметрия поведения и морфологии мозга у мышей, селектированных на большой и малый вес мозга // Актуальные вопросы функциональной межполушарной асимметрии: матер. Всерос. конф. М., 2003. С. 170.
4. Perepelkina O., Pinigina E., Markina N., Poletaeva I. Environmental enrichment behavioural effects in mice, selected for large and small brain weight. 7th Annual meeting of IBANGS, Sitges, Spain, June 9-12, 2005. P. 27.
5. Salimov R.M., Markina N.V., Perepelkina O.V., Poletaeva I.I. Exploratory behavior of F2 crosses of mouse lines selected for different brain weight: a multivariate analysis. Progr. In Neuro-Psychopharm. Biol. Psychiatry 2004, v. 28, p. 583-589.
