CC BY
28
Пономарева Т.И.1, Добряков Ю.И.2 ©
1Старший научный сотрудник, 2ведущий научный сотрудник, 1,2к.б.н., Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева, Владивосток
ВЛИЯНИЕ ЭКСТРАКТОВ АСЦИДИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПЕРВИЧНОГО
ИММУННОГО ОТВЕТА
Аннотация
В статье обобщены результаты экспериментального исследования влияния экстракта из морского гидробионта асцидии (ЭА) на формирование первичного иммунного ответа у мышей линии BALB/C . Показано, что ЭА, не оказывая влияния на лимфопролиферативные процессы в селезенке и тимусе, влияет на функциональную активность их клеток, модулирует процесс антителообразования. Экстракт усиливает выраженность воспалительных процессов в условиях реакции гиперчувствительности замедленного типа, способствуя накоплению Т-лимфоцитов в очаге воспаления и увеличивая способность этих клеток продуцировать провоспалительные цитокины. Представленные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейшего исследования фармакологических свойств ЭА с целью создания на его основе лекарственных средств с иммуномодулирующими свойствами.
Ключевые слова: асцидия, первичный гуморальный иммунный ответ, клеточное звено иммуногенеза, лимофпролиферативные процессы.
Keywords: tunicate, humoral reactivity, cell mediated index, lymphoproliferative process.
Исследования последних лет в области иммунологии убедительно доказывают, что любая патология в организме зачастую сопровождается нарушениями иммунитета, которые являются также и главной причиной этого заболевания. Современная медицина пришла к тому, что нарушение иммунной системы лежит в основе практически всех заболеваний. Учитывая, что многие факторы окружающей среды, пищевые факторы, стрессорные, профессиональные воздействия, возрастные изменения приводят к неблагоприятным влияниям на иммунную систему, можно предположить, что иммунотропные препараты, обладающие корригирующей активностью, необходимы не только для лечения многих патологических состояний, но, очевидно, их нужно включать также и в «фармакологию здорового человека» [7, 60]. Перспективными в данном направлении могут являться препараты на основе функциональных соединений, из тканей и органов морских гидробионтов, обладающие биологической активностью и низкой токсичностью [1, 637; 5, 908; 11, 26]. В частности показано, что в экстрактах асцидий, содержится значительное количество незаменимых аминокислот, липидный состав представлен фосфолипидами, нейтральными липидами, полиненасыщенными жирными кислотами, помимо микро- и макроэлементов содержатся также простагландины и каротиноиды [3, 658; 11, 26]. Сложный состав обеспечивает экстрактам множественные эффекты, среди которых антиоксидантная, гепатопротекторная, актопротекторная, гемостимулирующая и мембранопротекторная активность [1, 637; 3, 658]. В отношении экстракта асцидии Halocynthia aurantium (хаурантин) убедительно продемонстрировано иммуностимулирующее и
иммуномодулирующее действие [4, 52], а также способность оптимизировать
гомеостатические реакции в организме, влияя на обменные процессы [3, 658]. Полученные данные об иммунотропных свойствах экстракта из другого вида одиночной асцидии (ЭА) [6, 228] нуждаются в уточнении.
© Пономарева Т.И., Добряков Ю.И., 2015 г.
В связи с этим целью настоящей работы явилось изучение влияния ЭА на формирование первичного иммунного ответа у мышей BALB/C.
Исследования с использованием экспериментальных животных проведены в соответствии с правилами лабораторной практики (GLP), Приказом МЗ РФ №267 от 19.06.2003 «Об утверждении правил лабораторной практики» и «Руководством по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» (2005). Эксперименты выполнены на мышах линии BALB/C массой 20±2,0 г (60 особей), которые были получены из питомника лабораторных животных «Пущино» и разведены в виварии Тихоокеанского института биоорганической химии (ТИБОХ) ДВО РАН (сертификат имеется). Животных содержали в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страсбург, 1986). Моделирование T-зависимого иммунного ответа проводили иммунизацией мышей эритроцитами барана (ЭБ 2х10 «ЭКОлаб», Россия). Гуморальный иммунный ответ оценивали по титру антиэритроцитарных антител в сыворотке крови (РИГА) и, учитывая массу и клеточность селезенки [2, 472; 8, 70]. О влиянии ЭА на клеточное звено первичного иммунного ответа на ЭБ проводили на основе реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), а также определяя массу и клеточность тимуса. При постановке реакции ГЗТ для иммунизации использовали оптимальную дозу ЭБ (2х10 ) в 0,2 мл и разрешающую дозу - 10 ЭБ в 0,05 мл на 5-й день после сенсибилизации. Индекс воспалительной реакции учитывали по разности массы контрольной и опытной лапок через 24 часа после введения разрешающей дозы антигена [8, с. 70]. Функциональную активность иммунной системы оценивали также по количеству розеткообразующих клеток в селезенке (МИР) [2, с. 472]. Экстракт 1/100 ЛД50 вводили курсом 1 раз в сутки в течение 4 дней, начиная в день иммунизации или за 4 суток до нее. В качестве препарата сравнения использовался экстракт асцидии Halocynthia aurantium (хаурантин) в аналогичной дозе. Контролем служили иммунизированные мыши, получавшие вместо экстрактов 0,2 мл физиологического раствора. Животных выводили из эксперимента декапитацией под легким эфирным наркозом на 5-е сутки после иммунизации. Статистическую обработку результатов проводили с использованием параметрического t-критерия Стьюдента.
Учитывая высокий компенсаторный потенциал и быстрый многофакторный характер реагирования иммунной системы, наибольшего внимания заслуживает оценка влияния экстракта на способность к выработке антител в ответ на корпускулярные антигены, поскольку в формировании иммунного ответа участвуют все основные клетки иммунной системы [7, 60; 9, 3]. Результаты исследования влияния ЭА на клеточное звено иммунного ответа на эритроциты барана представлены в таблице 1.
Таблица 1
Влияние экстрактов асцидий на формирование клеточного иммунного ответа у мышей BALB/C
Тимоциты 106/орган Масса, мг
Группа животных Показатели РОК 105/сел
Индекс воспаления, мг (ГЗТ)
ЭА 1/100 ЛД50 Хаурантин 1/100 ЛД50 Контроль
Введение экстрактов до иммунизации 88,60 ± 17,12 45,20 ± 10,84 96,75 ± 13,58 50,00 ± 9,70 89,95 ± 20,50 48,56 ± 4,35
53,51 ± 6,63* 75,61 ± 8,87* 36,28 ± 4,60
- - -
Введение экстрактов одновременно с иммунизацией 34,10 ± 2,40 49,12 ± 7,23 29,82 ± 1,86* 52,11 ± 9,23 40,94 ± 2,44 57,90 ± 11,90
29,26 ± 0,68* 37,80 ± 1,30* 22,19 ± 0,73
66,44 ± 8,80* 41,00 ± 10,51* 22,00 ± 7,60
Примечание. * -p < 0,01 при сравнении с контрольными животными
Применение ЭА до иммунизации или одновременно с антигеном не оказывало влияния на лимфопролиферативные процессы в тимусе животных. Вместе с тем, показано, что при обоих способах введения под влиянием ЭА была значительно увеличена численность клеток, несущих рецепторы к эритроцитам барана (РОК) в селезенке. Известно, что розеткообразующие клетки селезенки также как и антигенобразующие, являясь иммунокомпетентными клетками, включаются в иммунный ответ [8, 70; 12, 478]. По изменениям количества РОК, которые проявляются примерно за сутки до появления антител в сыворотке животных, можно судить об активации или супрессии иммунных реакций [9, 3; 10, 2088]. Об активирующем действии ЭА на клеточное звено иммунитета свидетельствуют также данные реакции ГЗТ [7, 60; 12, 478]. Экстракт значительно стимулировал процесс образования клона антигенспецифических Т-лимфоцитов, что проявлялось увеличением в 3 раза индекса воспаления по сравнению с контрольными животными.
По изменениям массы и клеточности селезенки и количеству антиэритроцитарных антител в сыворотке экспериментальных животных судили о влиянии ЭА на гуморальный иммунный ответ (таблица 2). Следует отметить, что экстракт не оказывал существенного действия на лимфопролиферативные процессы в селезенке как при применении до иммунизации, так и одновременно с антигеном. Вместе с тем показано его значительное влияние на функциональное состояние иммунных клеток, и эффект связан со способом введения. Так предваряющее иммунизацию применение экстракта сдерживало формирование гемагглютинирующих антител в сыворотке мышей. В то время как введение экстракта одновременно с антигеном способствовало достоверному росту количества антиэритроцитарных антител. Примечательно, что ЭА и препарат сравнения хаурантин различаются по действию на гуморальное звено иммуногенеза.
Таким образом, при формировании иммунного ответа ЭА, не влияя на лимфопролиферативные процессы в селезенке и тимусе, влияет на функциональную активность иммунокомпетентных клеток, стимулирует клеточное звено иммуногенеза и проявляет модулирующий эффект на процессы антителообразования.
Таблица 2
Влияние экстрактов асцидии на формирование гуморального иммунного ответа у мышей
BALB/C
Спленокариоциты 106/50 мг Масса, мг
Показатели Группа животных log2 титра гемагглютинирующих антител
ЭА 1/100 ЛД50 Хаурантин 1/100 ЛД50 Контроль
Введение экстрактов до иммунизации 42,52 ± 4,10 123,50 ± 14,22 47,09 ± 3,40* 123,70 ± 10,70 36,46 ± 3,15 110,0 ± 17,44
6,0 ± 0,01* 8,6 ± 0,55* 7,4 ± 0,55
Введение экстрактов одновременно с иммунизацией 28,53 ± 2,36 142,60 ± 13,20 24,87 ± 1,72* 132,20 ±17,1 35,20 ± 1,99 116,40 ± 16,80
6,83 ± 0,51* 5,80 ± 0,20 5,18 ± 0,55
Примечание. * -p < 0,01 при сравнении с контрольными животными
Представленные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейшего
исследования фармакологических свойств данного экстракта с целью создания на его основе
лекарственных средств с иммуномодулирующими свойствами.
Авторы выражают благодарность старшему инженеру Стасенко Н.Я. за оказание
квалифицированной помощи в проведении экспериментов.
Литература
1. Добряков Ю.И., Добряков Е.Ю., Пономарева Т.И. Исследование фармакологических свойств экстракта из морского гидробионта - асцидии пурпурной (Halocynthia aurantium). Дальневосточные моря России. / М.: Наука, 2007. Кн.2. - С. 637-659.
2. Иммунологические методы. Под. ред. Г. Фримеля / М.: «Медицина», 1987. - 472 с.
3. Кушнерова Н.Ф., Фоменко С.Е., Лесникова Л.Н. Применение биологически активных веществ морских гидробионтов как гепато- и мембранопротекторов. Дальневосточные моря России. / М.: Наука, 2007. Кн. 2. - С. 658 - 672.
4. Пономарева Т.И., Добряков Ю.И. Исследование иммунных свойств хаурантина при иммуносупрессии в эксперименте // Тихоокеанский медицинский журнал. - 2009. - № 3. - С.52-54.
5. Пономарева Т.И., Добряков Ю.И. Исследование биологической активности экстрактов морских гидробионтов непищевого использования // В мире научных открытий. - 2011. - № 7.2 (19). - С. 908-918.
6. Пономарева Т.И., Добряков Ю.И. Исследование иммунотропных свойств экстрактов асцидий // Актуальные вопросы гуманитарных и естественных наук. - 2014. - № 04 (63). - С. 228-231.
7. Самотруева М.А., Дубина Д.Ш., Лужнова С.А. Оценка иммунокорригирующей активности производных бензимидазола на фоне циклофосфановой иммуносупрессии // Биомедицина -2008.- № 1.- С. 60-63.
8. Хаитов P.M., Иванова А.С., Мастернак Т.Б. и др. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. / М.: Наука, 2005. - С. 70-86.
9. Ярилин А.А. Гомеостатические процессы в иммунной системе // Физиология и патология иммунной системы. - 2004. - Т. 8, № 11. - С. 3-12.
10. Boyman O., Letourneau S., Kreig C., Sprent J. Homeostatic proliferation and survival of naive and memory T cells // Eur. J. Immunol. - 2009. - Vol. 39, N. 8. - P. 2088-2094.
11. Raftos D. Interaction of tunicate proteins with mammalians cells // Immunol. Cell Biol. - 2006. - Vol. 74. - P. 26-31.
12. Sprent J., Surh C.D. Normal T cell homeostasis: the conversion of naive cells into memory-phenotype cells // Nat. Immunol. - 2011. - Vol. 12, N. 6. - P. 478-484.
