CC BY
171
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
ТРАНСПЛАНТАЦИОННАЯ ИММУНОЛОГИЯ
© МИКРЯКОВ В.Р., МИКРЯКОВ д.в., 2016 УДК 612.018.2:612.6.02.017.1
Микряков В.Р., Микряков Д.В.
ВЛИЯНИЕ КАТЕХОЛАМИНОВ И ГЛЮКОКОРТИКОИДОВ НА ОТТОРЖЕНИЕ АЛЛОТРАНСПЛАНТАТА У КАРПА CYPRINUS CARPIO L.
ФГБУН Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742, Ярославская область, Россия
Приводятся данные исследования влияния адреналина, гидрокортизона и преднизолона на скорость отторжения чешуи донора реципиентами на примере карпа Cyprinus carpio L. Показана зависимость отторжения аллотран-сплантата от природы гормонов.
Ключевые слова: рыба; трансплантат; чешуя; гормоны; скорость отторжения.
Для цитирования: Микряков В.Р., Микряков Д.В. Влияние катехоламинов и глюкокортикоидов на отторжение аллотрансплантатау карпа Cyprinus carpio L. Иммунология. 2016; 37 (3): 140-142. DOI: 10.18821/0206-4952-201637-3-140-142
Mikryakov V.R., Mikryakov D.V.
INFLUENCE OF CATECHOLAMINES AND GLUCOCORTICOIDS ON ALLOGRAFT REJECTION IN CARP
cyprinus carpio L.
I.D. Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences, Borok, Nekouzskii raion, 152742, Yaroslavl oblast
The paper describes the effects of adrenaline, hydrocortisone and prednisolone on donor scales rejection rate in recipient on example of carp Cyprinus carpio L. The dependence of allograft rejection on hormones nature has been shown.
Keywords: fish; transplant; scales; hormones; rejection rate.
For citation: Mikryakov V.R., Mikryakov D.V. Influence of catecholamines and glucocorticoids on allograft rejection in carp Cyprinus carpioL. Immunologiya. 2016; 37 (3): 140-142. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-3-140-142
For correspondence: MikryakovBeniamin R., Dr. biol. sci., Prof., E-mail: [email protected]
conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The study had no sponsorship.
Received 11.02.15 Accepted 18.02.16
Трансплантационный иммунитет - иммунологическая реакция Т-клеточной системы организма реципиента на генетически отличающийся биологический материал донора, проявляющаяся в отторжении неродственных структур и создании иммунологической памяти. Приживаемость или отторжение трансплантата, как это установлено на теплокровных животных, определяется степенью соответствия антигенов главного комплекса гистосовместимости (МНС) трансплантата донора с таковым реципиента и состоянием Т-системы иммунитета, который распознает чужеродные молекулы МНС, способствует формированию эффекторных клеток и отторжению чужеродного тела [1-6].
В настоящее время исследованию трансплантационного иммунитета уделяется огромное внимание. Работы направлены на выявление фундаментальных проблем, связанных с изучением закономерностей становления специфического иммунного ответа в фи-
Для корреспонденции: Микряков Вениамин Романович, д-р биол. наук, проф., E-mail: [email protected]
логенезе на разных этапах эволюционного развития животного мира, и на решение практических задач по пересадке тканей и органов в медицине и ветеринарии [1-4, 7, 8 и др.].
Изучение трансплантационного иммунитета у рыб ведется не столь интенсивно, как у млекопитающих. Основоположником этого направления считается Хильдеман (ШЫетапп). Он разработал экспериментальные приемы трансплантации у рыб, вывел критерии оценки реакции отторжения на примере чешуи золотого карася Carassius carassius и установил, что отторжение трансплантата у костистых рыб происходит в те же сроки, что и у наземных позвоночных [9-11]. Подробный анализ основополагающих работ по трансплантационным реакциям у рыб сделан в статье И.А. Балахнина и И.С. Неборачека [12]. В.Н. Крючков и соавт. [13] предложили применять реакцию отторжения аллотрансплантата в ихтиотокси-кологических экспериментах для оценки степени угнетения ксенобиотиками иммунной реактивности у рыб. Вместе с тем в доступной литературе отсутствуют работы по изучению характера влияния гормонов,
регулирующих функции клеточного иммунитета, на отторжение трансплантата у рыб. Следует отметить, что у высших позвоночных гормонам принадлежит основная роль в регуляции функции отторжения трансплантата эффекторными антигенраспознающи-ми клетками иммунной системы [3, 4, 6, 8].
Цель работы - определение влияния катехолами-нов и глюкокортикоидных гормонов на отторжение аллотрансплантата у рыб на примере карпа Cyprinus carpio L.
Материал и методы
Опыты ставились на 35 трехлетках обыкновенного карпа Cyprinus carpio L. Рыб содержали в аэрируемых аквариумах при температуре воды 18-20 °С. В качестве глюкокортикоидных гормональных препаратов использовали гидрокортизон венгерской фирмой «Гедеон Рихтер» и преднизолон австрийской фирмы «Никомед Австрия Гмбх», а катехоламинов - адреналин Московского эндокринного завода, Россия. Обработку рыб гормонами проводили путем внутри-брюшинных инъекций в дозе 1 мл на особь. Из рыб сформировали 4 опытные группы: I - инъецировали гидрокортизон, II - адреналин, III - гидрокортизон + адреналин, IV - преднизолон и контрольную группу карпов, получивших аналогичную дозу физиологического раствора NaCl. Для изучения реакции отторжения аллотрансплантата использовались чешуйки доноров, которые вставлялись в чешуйный карман реципиента по методике, описанной Хильдеманом [10]. Реакцию рыб оценивали визуально по скорости появления видимой воспалительной реакции и времени отторжения аллотрансплантата в течение 35 дней.
результаты
Проведенные исследования позволили выявить особенности влияния катехоламинов и кортикосте-роидов и их сочетаний на скорость появления воспалительной реакции и отторжения аллогенного трансплантата донора у карпа. Показано, что реципиенты неравнозначно реагировали на воздействие используемых гормонов (см. таблицу). У обработанных адреналином рыб II группы характерные для трансплантационной реакции признаки появлялись быстрее, чем у реципиентов I, III и контрольной групп, тогда как у особей IV группы признаки антитрансплантационного иммунитета не выявлены.
Установленные различия в сроках отторжения чешуи у реципиента свидетельствуют о том, что под влиянием используемых гормонов нарушаются функции CD4+ и CD8+ Т-клеток, осуществляющих процесс распознавания, разрушения и отторжения антигенов МНС-гистосовместимости донора, обеспечивающих ареактивность или сенсибилизацию реципиента к ал-лотрансплантату.
Заключение
Исходя из изложенного, можно предположить, что ускоренное отторжение чешуи донора обусловлено активацией функций цитотоксичности Т-лимфоцитов, поскольку они, как установлено на высших позво-
ORIGINAL ARTICLE
время отторжения аллотрансплантата
Название гормона (группа) Количество рыб Начало воспалительной реакции, сут Отторжение, сут
Физиологический раствор (контроль) 7 14-15 20-23
Гидрокортизон (I) 7 28-30 34
Адреналин (II) 7 7-9 14-16
Гидрокортизон и адреналин (III) 7 10-14 22-23
Преднизолон (IV) 7 не выявлено не установлено
ночных, являются основными клетками, вызывающими отторжение трансплантата [1, 3, 4, 6, 14-16 и др.]. Обусловленное применением гидрокортизона и преднизолона увеличение сроков отторжения реципиентами чешуи объясняется лимфолитическим и противовоспалительным действием этих препаратов на иммунореактивные лимфоциты (подобное наблюдается у млекопитающих), вызывающим супрессию Т-лимфоцитов. Преднизолон по сравнению с гидрокортизоном, вероятно, оказывает более эффективное влияние на структурно-функциональное состояние иммуноцитов, ответственных за реализацию функций отторжения аллотрансплантата.
Полученные данные хорошо согласуются с результатами исследований влияния глюкокортикоидов на иммунную систему рыб. В таких работах установлено, что кортизол и его производные оказывают супрессивное влияние на гуморальные и клеточные факторы иммунитета [17-21].
Таким образом, анализ полученных данных свидетельствует о том, что катехоламины стимулируют реакцию отторжения аллотрансплантата, а глюкокор-тикоиды, наоборот, угнетают. Результаты наблюдений указывают на целесообразность дальнейших экспериментальных исследований по изучению понимания механизмов влияния гормонов на эффекторные клетки, осуществляющие отторжение трансплантата, и факторов, вызывающих нарушение взаимодействия трансплантата и иммунной системы.
Исследование не имело спонсорской поддержки. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
литература
1. Петров Р.В., Зарецкая Ю.М. Радиационная иммунология и трансплантация. М.: Атомиздат; 1970.
2. Галактионов В.Г. Очерки эволюционной иммунологии. М.: Наука; 1995.
3. Ярилин А.А. Основы иммунологии. М.: Медицина; 1999.
4. Хаитов Р.М., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология: Учебник. 2-е изд. М.: Медицина; 2002.
5. Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. М.: Мир; 2000.
6. Койко Р., Саншайн Д., Бенджамини Э. Иммунология: Учебное пособие: Пер. с англ. под ред. Н.Б. Серебряной. М.: Издательский центр «Академия»; 2008.
7. Купер Э. Сравнительная иммунология. М.: Мир; 1980.
8. Пальцев М.А., Кветной И.М. Руководство по нейроиммуноэндо-кринологии. 2-е изд. М.: Медицина; 2008.
9. Hildemann W.H. Early onset of the homograft reaction. Transplant. Bull. 1956; 3: 144-51.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
10. Hildemann W.H. Scale homotransplantations in the goldfish, Caras-sius carassius. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1957; 64: 775-91.
11. Hildemann W.H. Tissue transplantation immunity in goldfish. Immunology. 1958; 1: 46-53.
12. Балахнин И.А., Неборачек И.С. Трансплантационные реакции у рыб. Критический анализ. Экология. 1992; (6): 62-6.
13. Крючков В.Н., Дремкова Д.А., Показаева Ю.С. Изучение процессов отторжения трансплантатов у рыб в норме и при токсикозах. Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2009; (2): 47-53.
14. Бернет Ф. Клеточная иммунология. М.: Мир; 1971.
15. Корнева Е.А., Шхинек Э.К. Гормоны и иммунная система. Л.: Наука; 1988.
16. Линквист Р. Механизмы трансплантационного иммунитета. В кн.: Mеханизмы иммунопатологии / Под ред. С. Коена, П.А. Уор-да, Р.Т. Мак-Класки; пер. с англ. М.: Медицина; 1983.
17. Микряков В.Р., Микряков Д.В. Реакция иммунокомпетентных клеток карпа на экзогенное введение гормонов стресса: адреналина и гидрокортизона. В кн.: Материалы IV (XXVII) Международной конференции «Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера». 5-10 декабря 2005 г., Вологда. Вологда; 2005: 15-8.
18. Микряков В.Р., Балабанова Л.В., Микряков Д.В. Реакция лейкоцитов стерляди Acipenser ruthenus на гормониндуцируемый стресс. Вопросы ихтиологии. 2009; 49 (4): 554-7.
19. Балабанова Л.В., Микряков Д.В., Микряков В.Р. Реакция лейкоцитов карпа Cyprinus carpio на гормониндуцируемый стресс. Биология внутренних вод. 2009; (1): 91-3.
20. Van Muiswinkel W., Vervoorn-Van Der Wal B. The immune system of fish. Fish Dis. Disord. 2006; 1: 678-701.
21. Wendelaar Bonga S.E. The stress response in fish. Physiol. Rev. 1997; 77 (3): 591-625.
references
1. Petrov R.V., Zaretskaya Yu.M. Radiation Immunology and Transplantation. [Radiatsionnaya immunologiya i transplantatsiya]. Moscow: Atomizdat; 1970. (in Russian)
2. Galaktionov V.G. Essays on Evolutionary Immunology. [Ocherki evolyutsionnoy immunologii]. Moscow: Nauka; 1995. (in Russian)
3. Yarilin A.A. Fundamentals of Immunology. [Osnovy immunologii]. Moscow: Meditsina; 1999. (in Russian)
4. Khaitov R.M., Ignat'eva G.A., Sidorovich I.G. Immunology. Textbook. [Immunologiya: Uchebnik]. 2nd Ed. Moscow: Meditsina; 2002. (in Russian)
5. Royt A., Brostoff Dzh., Meyl D. Immunology. [Immunologiya]. Moscow: Mir; 2000. (in Russian)
6. Koyko R., Sanshayn D., Bendzhamini E. Immunology: A Textbook.
[Immunologiya: Uchebnoe posobie]: Transl. from Engl. Moscow: Izdatel'skiy tsentr "Akademiya"; 2008. (in Russian)
7. Kuper E. Comparative Immunology. [Sravnitel'naya immunologiya]. Moscow: Mir; 1980. (in Russian)
8. Pal'tsev M.A., Kvetnoy I.M. Guide Neuroimmunoendocrinology. [Rukovodstvo po neyroimmunoendokrinologii]. 2nd Ed. Moscow: Meditsina; 2008. (in Russian)
9. Hildemann W.H. Early Onset of the Homograft Reaction. Transpl. Bull. 1956; (3): 144-51.
10. Hildemann W.H. Scale homotransplantations in the goldfish, carassius carassius. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1957; 64: 775-91.
11. Hildemann W.H. Tissue transplantation immunity in goldfish. Immunology. 1958; 1: 46-53.
12. Balakhnin I.A., Neborachek I.S. Transplantation responses in fish. A critical analysis. Ekologiya. 1992; (6): 62-6. (in Russian)
13. Kryuchkov V.N., Dremkova D.A., Pokazaeva Yu.S. The study of processes of rejection of transplants of fish in norm and in toxicosis. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo univer-siteta. Seriya: Rybnoe khozyaystvo. 2009; (2): 47-53. (in Russian)
14. Bernet F. Cellular Immunology. [Kletochnaya immunologiya]. Moscow: Mir; 1971. (in Russian)
15. Korneva E.A., Shkhinek E.K. Hormones and the Immune System. [Gormony i immunnaya sistema]. Leningrad: Nauka; 1988. (in Russian)
16. Linkvist R. Mechanisms of transplantation immunity. In: Mechanisms of Immunopathology. [Mekhanizmy immunopatologii] / Eds S. Koen et al.; Transl. from Engl. Moscow: Meditsina; 1983. (in Russian)
17. Mikryakov V.R., Mikryakov D.V. The reaction of the immunocom-petent cells of carp on the exogenous administration of stress hormones: adrenaline and hydrocortisone. In: Abstracts of IV (XXVII) International Conference "Biological Resources of the White Sea and Inner Waters of European North". 5-10 December 2005, Vologda. [Materialy IV (XXVII) Mezhdunarodnoy konferentsii. "Bio-logicheskie resursy Belogo morya i vnutrennikh vodoemov Evropey-skogo Severa". 5-10 dekabrya 2005 g., Vologda]. Vologda; 2005: 15-8. (in Russian)
18. Mikryakov V.R., Balabanova L.V., Mikryakov D.V. The Reaction of leukocytes of sterlet Acipenser ruthenus to hormone_induced stress. Voprosy ikhtiologii. 2009; 49 (4): 554-7. (in Russian)
19. Balabanova L.V., Mikryakov D.V., Mikryakov V.R. Response of common carp (Cyprinus carpio L.) leucocytes to hormone-induced stress. Biologiya vnutrennikh vod 2009; 2 (1): 91-3. (in Russian)
20. Van Muiswinkel W., Vervoorn-Van Der Wal B. The immune system of fish. Fish Dis. Disord. 2006; 1: 678-701.
21. Wendelaar Bonga S.E. The stress response in fish. Physiol. Rev. 1997; 77 (3): 591-625.
Поступила 11.02.16 Принята в печать 18.02.16
