CC BY
25
Редколлегия нашла нужным опубликовать ре цо.нзию и отпет по статье Е. И. Шевченко
Рецензия на статью Е.В.Шевченко “Влияние фазового состояния липидного бислоя на проницаемость мембран”
Статья Е.Г.Шевченко освещает одну из сторон фундаментальной проблемы современной биологии и медицины — морфо-функциональ-ные особенности организации липидного компонента биологических мембран.
На модели липидного бислоя с помощью современных методических подходов автором убедительно показана зависимость образования пор в мембране от фазового состояния липидов. Выявлено, что образовавшиеся поры не имеют жесткой структуры и могут “самозале чиваться”.
С биологической точки зрения чрезвычайно важным является описанный автором факт, что фазовый переход в мембране может быть следствием не только температурных изменений, но и изменений заряда ионогенных групп липидов. Такие ситуации могут возникать при ряде биохимических нарушений, связанных с изменением транспорта электронов белковыми компонентами мембран (ферментами), при свободно-радикальном перекисном окислении липидов, аномальном катализе окислительно-вос-становительных реакций ионами металлов с переменной валентностью. Показанные автором изменения могут лежать в основе регуляции и нарушения мембранной проницаемости в ходе биохимических процессов и иметь определяющее значение для механизмов деградации мембранных структур при развивающейся внутриклеточной патологии.
В этом плане данные, полученные Е.В.Шевченко, представляют безусловный научный интерес. Статья написана хорошим литературным языком, достаточно иллюстрирована и может быть опубликована в печати. Вместе с тем некоторые дополнения, на наш взгляд, улучшили бы восприятие материала читателем.
1. В первом предложении английского ре-
зюме (Summary) результаты оказываются не привязанными к объекту исследования.
2. Для неспециалиста в области мембрано-логии фраза “Основой биологических мембран является бимолекулярный слой, сформированный молекулами липидов” несет в себе ряд вопросов. Мембрана в клетках действительно представлена липидным бислоем с погруженными в него белковыми (ферментными) ансамблями, имеющими центры связывания как с липидами и белками, так и с субстратами их функционирования. Поэтому на стабильность мембраны, на характеристики пор в ней и механизмы их “залечивания” значительное влияние оказывает белковый компонент. Этот момент было бы рационально отметить, поскольку он определял бы объективность и меру переноса экспериментальных данных, полученных на искусственных мембранах, на нативные структуры клетки.
Док. мед. наук проф. Б.Г.Осипенко
Ответ рецензенту
Автор благодарен рецензенту за доброжелательную рецензию.
На Ваши замечания можно ответить следующее:
1. С первым замечанием автор согласен. В английское резюме добавлена фраза, поясняющая смысл работы.
2. Второе замечание носит характер пожелания. Действительно, биологическая мембрана имеет сложное строение, но бислойная липидная мембрана (BJIM) является наиболее адекватной моделью природных мембран. В настоящее время известны опыты на БЛМ, воспроизводящие все основные функции мембран. Безусловно, что белковые компоненты оказывают влияние на все процессы в мембране, в том числе и на фазовые переходы и фазовое состояние мембран.
Автор оставляет за собой право не изменять данную статью и учтет пожелание рецензента при написании следующих статей.
13 ноября 1905 г. Док. биол. наук
Е. В. Шевченко
УДК 616.441-008.64-002.3
ВЛИЯНИЕ ГИПОТИРЕОЗА НА ДИНАМИКУ ФОРМООБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОЧАГЕ ГНОЙНОГО ВОСПАЛЕНИЯ
Семинский И.Ж., Клейн К.Л.
Иркутский государственный медицинский университет (ректор — проф.А.А.Майбррода) Кафедра общей биологии, зав.каф. — проф.А.А.Майборода
Резюме. Изучено влияние дефицита гормонов щитовидной, железы на течение воспаления. На модели гнойного воспаления у крыс показано, что динамика формообразовательных процессов в очаге повреждения при гипо и эутиреоЗе в целом сходна. Последовательность событий соответствует классической схеме: повреждение — отек — лейкоцитарный вал — макрофагическая
инфильтрация — фиброзирооание. Однако при гипотиреозе, вследствие снижения энергетического статуса клеток, реализующих воспаление, все стадии процесса протекают медленно, и воспаление переходит в хроническую форму.
В настоящее время морфология воспалительного процесса изучена достаточно полно. Уста-
новлено, что воспаление состоит из комплекса сосудистых и клеточных реакций с определенной и неизменной последовательностью событий в очаге повреждения: отек — лейкоцитарная фаза — макрофагическая фаза — фиброз. Практическую ценность представляет проблема нейроэндокринной регуляции воспаления с последующей разработкой эффективных способов управления процессом. Показано противовоспалительное действие гормонов коры надпочечников, пролактина [2,6]. Влияние тирео-идных гормонов, регулирующих энергетический обмен в клетках, реализующих воспаление, изучено недостаточно полно. Имеются данные о том, что при асептическом воспалении физиологические дозы тиреоидных гормонов стимулируют все фазы воспаления, а низкие дозы — снижают скорость клеточного метаболизма лейкоцитов, макрофагов и фибробластов и приводят к замедлению процесса [5]. Так как асептическое воспаление редко встречается в клинической практике, возникла потребность использовать разработанную нами модель гнойного воспаления [7].
В связи с этим целью настоящей работы1 явилось изучение влияния недостаточности гормонов щитовидной железы на динамику гнойного воспаления.
Методы и материалы
Эксперимент выполнен на 110 беспородных белых крысах-самцах весом 150-170 г. Первой (контрольной) группе животных под кожу бедра вводили диффузионные камеры собственной конструкции, заполненные водной взвесью золотистого стафилококка N 209 в дозе 100 тыс. микробных тел на одну камеру. Камеры изготавливали из милипорового фильтра с диаметром пор 0,3-0,5 мкм, объем камер составлял
2,5 мм3. Для доступа фагоцитов внутрь камеры в ее стенке были проделаны отверстия диаметром 50-100 кмк. Второй (опытной) группе животных за 10 дней до введения камер проводили двустороннюю тиреоидэктомию по методу Лопухина. Контроль уровня гормонов щитовидной железы проводили радиоиммунным методом. Животных забивали через 12 часов, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 30 и 40 суток после операции. Образцы ткани с камерами фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина и, после стандартной гистологической проводки, заливали в парафин. Срезы толщиной 7-10 мкм окрашивали гематоксилином и эозином.
Оценку воспаления проводили по методу А.А.Майбороды, разработанному для асептического воспаления [1]. Суть метода заключается в четком разграничении фаз воспаления и определении их продолжительности. Морфометрически, используя сетку Автандилова, регистрировали основные показатели формообразовательных процессов в онаге воспаления. Первая фаза (лейкоцитарная) определяется следующими параметрами: 1) толщина лейкоцитарного вала вокруг инородного тела; 2) концентрация нейтрофилов и мононуклеаров в вале; 3) момент достижения нейтрофилами максимальной концентрации и начала их массовой гибели. Эта точка является временной границей лейкоцитарной и макрофагической фаз воспаления. Вторая стадия (макрофагическая) определяется: 1) толщиной клеточного вала с преобладанием макрофагов; 2) концентрацией макрофагов в вале; 3) соотношением нейтрофилов и макрофагов в вале. Третья фаза — фибробластическая. Началом ее является момент образования четырех слоев фибробластов в формирующейся вокруг инородного тела ео-
Рис. 1. Суммарная плотность лейкоцитов в периферической крови
единительнотканной капсуле. В капсуле подсчитывают: 1) ее толщину; 2) концентрацию фибробластов; 3) число слоев фибробластов; 4) скорость капсулообразования или темпы фиб-розирования (время удвоения числа слоев фибробластов в формирующейся капсуле). В периферической зоне очфга воспаления подсчитывается соотношение нейтрофилов и мононук-леаров, количество малодифференцированных фибробластов на 1000 мкм2.
Кроме того, у всех животных исследовали периферическую кровь. Подсчитывали суммар-
ную плотность лейкоцитов в камере Горяева и лейкоцитарную формулу на мазках, окрашенных по Романовскому-Гимза.
Статистическая обработка данных показала их достоверность (Р<0,01).
Результаты и обсуждение
В периферической крови у животных обеих групп регистрируются два пика суммарной плотности лейкоцитов (рис.1). В контроле первый пик отмечается на 12 часов и составляет 19000±3200 • 109/л. Пик равномерный, лейко-
Рис. 2. Толщина лейкоцитарного вала
Рис. 3. Толщина фибробластической капсулы
цитарная формула аналогична фоновой. Второй пик суммарной плотности лейкоцитов у контрольных животных составляет 23000±1600 • 10я/л и приходится на 5-7 сутки воспаления. Он происходит в основном за счет увеличения количества нейтрофилов (27%). При гипотиреозе первый подъем суммарной плотности лейкоцитов составляет 23000±1400 ■ 10а/л и приходится на вторые сутки процесса. Количество нейтрофилов на этот срок возрастает до 25%. Второй пик, как и в контроле, появляется на седьмые сутки (25000±1500 • 109/л) и обусловлен увеличением количества нейтрофилов и моноцитов (соответственно на 33% и 7%). В дальнейшем суммарная плотность лейкоцитов у контрольных животных незначительно возрастает с 10-х по 15-е сутки (за счет моноцитов), а затем снижается до нормы. У животных с гипотиреозом суммарная плотность лейкоцитов снижается с 10-х по 20-е сутки, а на 30-40-е — возрастает за счет нейтрофилов.
Таким образом, динамика клеточных реакций в периферической крови у животных обеих групп в целом сходна. Однако при гипотиреозе отмечается отставание подъемов суммарной плотности лейкоцитов. Кроме того, при гипотиреозе на протяжении всего эксперимента отмечаются более высокие показатели суммарной плотности лейкоцитов и более высокий процент нейтрофилов.
В очаге воспаления у животных обеих групп были выявлены колебания толщины лейкоцитарного вала (рис. 2). Первая волна клеток зарегистрирована в контроле на первые сутки, а при гипотиреозе — на вторые сутки и составила 135±5 и 145±6 мкм соответственно. Соотношение нейтрофилов и мононуклеаров на эти сроки составляло 5:1 в контроле и 8:1 при гипотиреозе. Затем у обеих групп животных тол-
щина вала несколько снизилась и к 3-м суткам в контроле опять возросла до 141±6 мкм. При гипотиреозе этот подъем задерживается до седьмых суток (184±6 мкм). В третий раз толщина вала увеличилась в контроле на 15-е сутки и составила 127±4 мкм, соотношение нейтрофилов и мононуклеаров на этот срок было 4:1. При гипотиреозе этот подъем зарегистрирован лишь на 40-е сутки (246±11 мкм) при соотношении нейтрофилов и мононуклеаров 2:1. Образование фибробластической капсулы началось в контроле на третьи сутки, а при гипотиреозе — на пятые сутки и максимум ее толщины в обеих группах отмечался на седьмые сутки, где она достигала 995±31 мкм в контроле и 1123±28 мкм при гипотиреозе (рис.З). Строение капсулы у животных обеих групп практически не отличалось: капсула была рыхлая, инфильтрирована нейтрофила-ми и мононуклеарами, в ряде случаев по периферии капсулы имелись кровоизлияния. В периферической зоне очага воспаления в контроле с самого начала преобладали мононуклеа-ры, а нейтрофилы к пятым суткам практически исчезли. При гипотиреозе до пятых суток преобладали нейтрофилы, а исчезли они лишь к седьмым суткам. Количество малодифференцированных фибробластов в обоих случаях возрастало дважды: первый пик в контроле определялся на пятые сутки и составлял 16±0,8/ 1000 мкм2, при гипотиреозе этот пик появился на седьмые сутки (18±0,8/1000 мкм2). Второе увеличение количества фибробластов в контроле зарегистрировано на 15-е сутки и составило 26±0,8/1000 мкм2. При гипотиреозе пик, достигавший 28±1,0/1000 мкм2, появился лишь на 40-е сутки (рис.4). Окончание воспалительного процесса (формирование плотной соединительнотканной капсулы вокруг инородного тела) у контрольных животных соответствует
Рис. 4. Концентрация малодифференцированных фибробластов
сроку 30 суток, а у животных с гипотиреозом до 40-х суток наблюдения полноценная фиб-робластическая капсула так и не образуется, коллагена синтезируется мало, в капсуле имеются макрофаги и лимфоциты.
Таким образом, динамика формообразовательных процессов в очаге гнойного воспаления впри гипо- и эутиреозе в целом сходна. Однако при гипотиреозе изменения таких показателей, как толщина лейкоцитарного вала, соотношение нейтрофилов и мононуклеаров в очаге и по периферии, количество малодифференцированных фибробластов, происходят с опозданием, увеличивающимся во времени.
Следовательно, недостаток тиреоидных гормонов вызывает замедление развития всех фаз воспалительного процесса. По-видимому, это обусловлено снижением энергетического статуса клеток, реализующих воспаление, так как ранее было показано, что в нейтрофилах, макрофагах и фибробластах у гипотиреоидных крыс уровень гликогена и ключевых ферментов гликолиза, пентозного цикла и цикла Кребса снижен на 30-50%. Хемотаксическая активность лейкоцитов уменьшается в четыре раза, синтез коллагена фибробластами отстает на 3-5 суток [3,4]. Вследствие дефицита внутриклеточной энергии воспаление переходит в хроническую форму, так как нарушаются функциональные связи между стадиями процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Майборода A.A. Морфологические события в очаге
экспериментального воспаления /Сб. Морфофи-
зиологические критерии адаптивных состояний.
— Иркутск, 1979, — С.38-48.
2. Раны и раневая инфекция /Под ред.М.И.Кузина. —М.: Медицина, 1980,- 592 с.
3. Семинский И.Ж. Влияние гипо-и гипертиреоза на механизмы асептического воспаления у крыс /Сб. Реактивность системы крови и соединительной ткани в норме и при нарушении функции.
— Иркутск, 1987, — С.155-159.
4. Семинский И.Ж. Морфофункциональное состояние клеток в очаге острого асептического воспаления у крыс с гипо- и гипертиреозом /Сб. Морфология тканей и органов мезенхимального происхождения и избранные вопросы преподавания морфогенеза. — Иркутск, 1987, — С. 162-165.
5. Семинский И.Ж. Морфология очага воспаления при гипо- и гипертиреозе /Сб. Фармакологическая регуляция адаптивных и компенсаторных реакций организма. — Иркутск, 1988, — С.57-61.
6. Стрижков B.C., Изатулин В.Г., Гарстукова А.Г. Влияние пролактина на морфологию очага асептического воспаления /Здравоохранение Туркменистана. — 1983, № 10, — С. 10-14.
7. Majboroda А.А., Seminsky I.G. Aseptic and septic inflammation: experimental models, qualitative ex-timate /Int.Symp. — Japan, Niigata, 1993, — P.268-269.
Summary
Effect deficiency of the thyreoid hormons on the inflammatory dynamic were studied. Morphological analysis indicates that respons to demage connective tissue are develop standard reaction: oedema — leukocyte phase — macrophage phase — fibroblast phase. Deficiency of the thyreoid hormons lead to slowing — down of all inflammatory phases and the process loses the adaptive character. Took place the incomplete inflammation.
УДК 612.017.1:546.296
ОСОБЕННОСТИ ИММУННОГО СТАТУСА У ЛЮДЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ РАДОНА
Кирдей Е.Г.у Непомнящих AJÍ., Синицкий В. В., Чернов В. Г., Дмитриева Л. А.Рубашкина Э.В., Хлыстов В.В.
Иркутский государственный медицинский университет. Иркутский государственный университет.
Институт геохимии СО РАН
Резюме. С целью изучения влияния радона на иммунную систему человека проведено исследование радиационной обстановки в п.Белая Зима и иммунологическое, обследование его населения. Установлено, что эквивалентная равновесная объемная активность радона в 43% квартир поселка превышает контрольное значение — 200 Еж/м3. В 96.5% квартир среднегодовая эффективная эквивалентная доза, получаемая жите лями вследствие радиационного облучения. превышает 5 л?о/год. Вклад радона в общую дозу с большинстве случаев составляет более 80%. Иммунологическое обследование населения поселка, проживающего в этих условиях, выявило широкую распространенность гитюсупресеорных. со-
стояний. а также преобладание НДС с поражением Т звена иммунной системы и фагоцитирующих лейкоцитов умеренного характера. Полученные данные свидетельствуют о наличии на чальных этапов иммунокомпрометации населения п.Белая Зима и необходимости проведения индивидуально-лечебной и массовой профилактической иммунокоррекции с целью снижения им мунозавиашой заболеваемости.
Радон, содержащийся в атмосфере жилых помещений, является основным источником радиоактивного облучения населения [12]. Данные о патологическом воздействии радона получены, в основном, при обследовании рабо-
