CC BY
34
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Влияние длительного введения группоспецифических в системе АВ0 полисахаридов А и Б на морфофункциональное состояние органов иммунной системы
Кривенко С.И.1, Гапанович В.Н.2, Мельнова Н.И.2, Бычко Г.Н.3, Клецкий С.К.4
19-я городская клиническая больница, Минск
2Научно-производственное республиканское унитарное предприятие «ЛОТИОС», Минск 3цНил Белорусского государственного медицинского университета, Минск 4Минское городское клиническое патологоанатомическое бюро
Krivenko S.I.1, Gapanovich V.N.2, Melnova N.I.2, Byichko G.N.3, Kletskiy S.K.4
19st City Clinical Hospital, Minsk, Belarus 2 Research and Production Republican Unitary Enterprise «LOTIOS», Minsk, Belarus 3 CSRL of Belarusian State Medical University, Minsk 4 Minsk City Anatomopathological Office, Belarus
Impact of long-term administration group-specific polysaccharides A and B in ABO-system on the morphology and function of the immune system
Резюме. Исследовано влияние группоспецифических полисахаридов А и Б - полимерной основы иммуномодулирующих лекарственных средств «Фруглюмин А» и «Фруглюмин Б» - на морфофункциональное состояние внутренних органов крыс. Проведенное спустя 1 и 3 месяца после завершения курса введений препаратов патоморфологическое исследование основных органов жизнеобеспечения (легкие, сердце, печень, почки, поджелудочная железа) не выявило их патологических изменений, свидетельствующих о наличии токсического воздействия. Достоверных различий в строении тимуса, селезенки, тонкого кишечника у животных опытной и контрольной серий также не обнаружено. Введение группоспецифических ПА и Пб сопровождалось развитием реактивных изменений со стороны лимфоидной ткани лимфатических узлов преимущественно по гуморальному типу, что подтверждает иммуномодулирующую направленность действия полимерной основы лекарственных средств «Фруглюмин А» и «Фруглюмин Б».
Ключевые слова: группоспецифические полисахариды, иммуномодулирующие лекарственные средства, морфофункциональные исследования, лимфоидная ткань.
Summary. In this study the impact of group-specific polysaccharides A and B, which are the basis of immunomodulatory drugs «Fruglunum A» and «Frugluminum B» on the morphology and function of the rats' internal organs was investigated. The pathomorphologyl study of basic life support organs (lungs, heart, liver, kidney, pancreas), conducted at 1 and 3 months after completion of the drugs introduction, indicates no toxic effects. There were no significant differences in the structure of the thymus, spleen, small intestine in animals of experimental and control groups. Introduction of group-specific PA and PB was accompanied by the development of reactive changes in the lymphoid tissue mainly on humoral type, which confirms the immunomodulatory orientation of «Fruglumin A» and «Fruglumin B» polymer basis. Keywords: group-specific polysaccharides, immunomodulatory drugs, morphofunctional study, lymphoid tissue.
Способность иммунной системы организма отвечать практически на любой внешний фактор обеспечивается за счет того, что лимфоциты - очень неоднородная по своей специфичности популяция клеток. Различные клоны отличаются структурой антиген-связыва-ющего центра своих рецепторов и, следовательно, набором антигенов, которые могут стимулировать ответ клеток каждого клона.
Иммунная система представляет собой совокупность лимфоцитов, макрофагов, ряда сходных с макрофагами клеток, включая дендритные клетки селезенки и эпителиальные клетки Лангерганса, а также специализированных эпителиальных клеток, сходных с клетками тимуса.
Клеточные элементы иммунной системы организованы в тканевые и органные структуры, к которым относятся селезенка, лимфатические узлы, пейеровы бляшки кишечника, миндалины, тимус, костный мозг. Кроме того, весьма значительная часть лимфоцитов и макрофагов составляет рециркулирующую популяцию клеток крови и лимфы.
В отличие от большинства других тканей, лимфоидная ткань представляет собой не результат спонтанного созревания, а формируется под влиянием стимулов, воздействующих на нее в данный момент. Гистологическое исследование состояния ткани лимфоузлов позволяет с высокой точностью установить не только тип иммунного
ответа на воздействие конкретного антигена (гуморальный или клеточный тип либо их сочетания), но и оценить реакцию синусов с участием макрофа-гального компонента [7]. Поэтому при изучении общетоксических и специфических свойств иммуномодулирующих лекарственных средств исследование морфофункционального состояния внутренних органов экспериментальных животных, и в первую очередь реакции органов иммунной системы, позволяет не только выявить патологические изменения во внутренних органах, свидетельствующие о наличии токсического воздействия, но и установить, на какое звено иммунного ответа преимущественно влияет данный препарат.
№1 • 2013
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ |79
Научные исследования! мн
Рисунок
Гистологические изменения во внутренних органах через 3 месяца после прекращения введения суточной терапевтической дозы группоспецифических полисахаридов Б
Д Е
А - Лимфатический узел. Общий вид. В коре многочисленные активированные лимфоидные фолликулы. Ув. 7,5;
Б - Лимфатический фолликул с круглым светлым зародышевым центром. Картина «звездного неба». Ув. 60;
В - Лимфоциты, плазматические клетки и русселевские тельца в мозговом слое лимфоузла. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 60;
Г - Лимфоциты, плазматические клетки и русселевские тельца в мозговом слое лимфоузла. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 150;
Д - Лимфоциты, плазматические клетки и русселевские тельца в мозговом слое лимфоузла. Окраска реактивом Шиффа. Ув. 60;
Е - Гиперплазия гистиоцитов в мозговых сунусах, так называемый синусовый гистиоцитоз Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 60
При разработке на основе соединений полисахаридной природы, выделяемых из слизистых оболочек свиней (груп-поспецифические полисахариды А - ПА) и лошадей (группоспецифические полисахариды Б - Пб) лекарственных средств «Фруглюмин А» и «Фруглюмин Б», обладающих иммуномодулирующим действием
[1-3] и способностью универсализации в системе АВ0 препаратов крови (крио-преципитат) и трансплантатов гемопо-этических стволовых клеток [5] было проведено комплексное экспериментальное исследование токсикологических свойств данных препаратов. В ходе исследования было установлено, что
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
№1 • 2013
80
группоспецифические ПА и ПБ не проявляют общетоксических свойств при их введении беспородным мышам в 5-кратной курсовой терапевтической дозе, а их длительное (на протяжении 3 месяцев) ежедневное внутримышечное введение крысам в суточной и курсовой терапевтических дозах не вызывает существенных изменений основных параметров гомео-стаза, не провоцирует активацию процессов перекисного окисления липидов, не оказывает токсического влияния на основные параметры белкового обмена и функционирование органов детоксика-ции и экскреции (печень, почки) [4].
Цель исследования - в рамках токсикологического исследования группоспе-цифических полисахаридов А и Б провести оценку морфофункционального состояния внутренних органов экспериментальных животных (крыс), длительно (в течение 3 месяцев) получавших внутримышечно раствор субстанций группо-специфических ПА и ПБ.
Материалы и методы
Материалом для патоморфологиче-ских исследований служил биопсийный материал (фрагменты внутренних органов размером 10 х 10 мм), заготовленный от крыс линии Вистар обоего пола, которым на протяжении 3 месяцев (с учетом предполагаемого 20-дневного курса клинического применения лекарственных средств «Фруглюмин А» и «Фруглюмин Б») [8], ежедневно внутримышечно вводили раствор субстанции. Эксперимент был проведен на 3 группах крыс отдельно для группоспецифических ПА и ПБ. Для каждой субстанции первую (контрольную) серию составили интактные животные (п=5). Вторая включала животных (п=5), которым раствор субстанции полисахарида вводили внутримышечно в суточной терапевтической дозе. Крысам третьей группы (п=5) ежедневно вводили раствор субстанции полисахарида в курсовой (т.е. превышающей суточную терапевтическую в 10 раз) дозе.
Спустя 1 и 3 месяца после завершения 3-месячного курса ежедневных введений растворов группоспецифических ПА и ПБ (продолжительность эксперимента была обусловлена общей предполагаемой длительностью терапевтического курса иммуномодулирующих средств «Фруглю-мина А» и «Фруглюмина Б» (20 дней - 10 введений, максимально - 1 раз в 2 дня)) проведено патоморфологическое исследование гистоструктуры основных органов жизнеобеспечения [6].
Ткани органов фиксировали в за-буференном 10% растворе формалина,
мн Научные исследования
гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином по Массону, на гликоген реактивом Шиффа.
Результаты и обсуждение
Проведенное спустя 1 и 3 месяца после завершения курса введений группо-специфических ПА и ПБ патоморфологи-ческое исследование основных органов жизнеобеспечения не выявило их патологических изменений, свидетельствующих о наличии токсического воздействия - морфо-функциональная картина тканей органов (легкие, сердце, печень, почки, поджелудочная железа, толстый кишечник) практически не отличалась от таковой у крыс контрольной серии. Достоверных различий в строении тимуса, селезенки, тонкого кишечника после окончания введения группоспецифиче-ских ПА и ПБ также обнаружено не было.
Слизистая оболочка тонкого кишечника была складчатая, ворсинки пальцевидные, с поверхности выстланы однослойным цилиндрическим эпителием, в котором были хорошо различимы каемчатые и бокаловидные клетки. В строме ворсинок диффузно были расположены эозинофилы, лимфоидные и плазматические клетки. В собственной пластинке слизистой оболочки определялось большое количество крипт, значительное количество клеток с ацидофильной зернистостью (клетки Панета), а также регулярно встречались лимфоидные фолликулы. Мышечная оболочка состояла из внутреннего циркулярного и наружного продольного слоев гладкомышечной ткани нормального строения.
Тимус имел дольчатое строение без признаков коллапса с отчетливым разделением на корковый и мозговой слои. В корковом слое отмечалось равномерное распределение тимоцитов. В мозговом слое плотность тимоцитов была меньше. Соотношение коркового и мозгового слоев 1:1,5. Присутствовали единичные мелкие тимические тельца без кистозной трансформации и некротических изменений.
Капсула селезенки состояла из плотной соединительной ткани с отходящими внутрь соединительнотканными анастомозирующими между собой тя-
жами (трабекулами). Белая пульпа была представлена лимфоидной тканью, расположенной периартериально в виде шаровидных или вытянутых образований лимфатических фолликулов с различимыми в них центрами размножения, мантийной и маргинальной зонами. Красная пульпа состояла из большого количества эритроцитов с включением макрофагов и небольшого количества лимфоцитов.
В отличие от этих органов иммунной системы, в лимфатических узлах эффект последействия как терапевтической, так и курсовой доз группоспецифических ПА и ПБ проявлялся в виде гиперплазии зародышевых центров и плазмоцитозе мозговых тяжей (фолликулярная гиперплазия), что указывает на В-клеточный тип имму-нореактивности (рисунок, А). Крупные ги-перплазированные фолликулы округлой или неправильной формы встречались в основном в коре лимфатических узлов. Активированные В-лимфоциты фолликулов варьировали от мелких клеток с расщеплёнными ядрами до крупных иммуно-бластов с характерным преобладанием последних на одном из полюсов. Многочисленные фигуры митоза отражали быструю пролиферацию активированных В-лимфоцитов. Рассеянные макрофаги с обильной светлой цитоплазмой, содержащей ядерный и цитоплазматический детрит, формировали типичную картину «звёздного неба». Появление многочисленных фолликулов II типа с крупными светлыми зародышевыми центрами сопровождалось нечёткостью и относительной узостью Т-зависимой зоны при расширении В-зависимой зоны коры (рисунок, Б). Происходило также расширение зоны мозговых тяжей с заселением последних многочисленными лимфоцитами разных размеров, накопление в них морфологически идентифицируемых плазматических клеток, часть которых трансформировалась в русселевские тельца (рисунок: В, (Г Д). Одновременно в синусах увеличивалось количество гис-тиоцитарных элементов (рисунок, Е).
Данные изменения структуры лимфатических узлов не зависели от величины вводимой дозы (суточная или курсовая) группоспецифических ПА и ПБ и сохра-
нялись через 1 и 3 месяца после завершения их введения.
Данные морфофункциональных исследований, свидетельствующие о развитии реактивных изменений со стороны лимфоидной ткани лимфатических узлов преимущественно по гуморальному типу, подтверждают иммуномодулирующую направленность действия полимерной основы разрабатываемых лекарственных средств. Выводы:
1. Введение группоспецифических ПА и ПБ сопровождалось развитием реактивных изменений со стороны лим-фоидной ткани лимфатических узлов преимущественно по гуморальному типу, которые сохраняются через 1 и 3 месяца после прекращения введения.
2. Выраженность реактивных изменений со стороны лимфоидной ткани лимфатических узлов не зависела от величины вводимой ежедневно дозы (суточная терапевтическая или курсовая).
3. При курсовом введении суточной терапевтической и 10-кратно превышающей ее доз исследуемых препаратов не выявлено существенных отклонений в строении тимуса, селезёнки, тонкого кишечника.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Гапанович В.Н., Кривенко С.И., Мельнова Н.И. и др. // Мед. журн. - 2005. - №4 - С.37-38.
2. Кривенко СИ, Белевцев М.В., Гапанович В.Н. // Известия НАНБ. Серия медицинских наук. - 2007. - № 3. - С. 49-51.
3. Кривенко СИ, Гапанович В.Н, Старцева А.Ю. и др. // Мед. журн. - 2006. - №1 - С.58-60.
4. Кривенко С.И., Мельнова Н.И, Гапанович В.Н. и др. // Мед. журн. - 2012. - № 3 - С.58-60.
5. Кривенко С.И, ПинчукЛ.А., Гапанович В.Н. и др. Перспективы применения группоспецифических полисахаридов в лабораторной и клинической практике / М-лы НИИ эпидемиологии и микробиологии по итогам выполнения ГНТП «Инфекции и медицинские биотехнологии» 2001-2005 гг. - Минск, 2005. - С.403-409.
6. Меркулов Г.А. Курс патологистологической техники. - Л.: Медицина, 1969. - 234 с.
7. Сапожников А.Г., Доросевич А.Е. Гистологическая и микроскопическая техника: Руководство.-Смоленск: САУ 2000.
8. Требования к доклиническому изучению общетоксического действия новых фармакологических веществ: Временные метод. рекоменд. - М., 1985. -19 с.
Поступила 08.11.2012 г.
№1 • 2013
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ |в1
