Влияние секреторных продуктов нейтрофилов на функции клеток перитонеального экссудата в динамике воспаления различной этиологии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Медицинская Иммунология 2003, Т. 5, № 5-6, стр 615-620 © 2003, СПб РО РААКИ

Краткие сообщения

ВЛИЯНИЕ СЕКРЕТОРНЫХ ПРОДУКТОВ НЕЙТРОФИЛОВ НА ФУНКЦИИ КЛЕТОК ПЕРИТОНЕАЛЬНОГО ЭКССУДАТА В ДИНАМИКЕ ВОСПАЛЕНИЯ РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ

Третьякова И.Е., Долгушин И.И., Зурочка А.В., Колесников О.Л.

НИИ иммунологии Челябинской медицинской академии, г. Челябинск, Россия

Резюме. Показано, что внутрибрюшинное введение секреторных продуктов активированных нейтро-филов мышам с воспалением различного генеза приводит к росту процентного содержания гранулоцитов и макрофагов в перитонеальном экссудате на 3 (асептическое воспаление) и 3, 7 (стафилококковая инфекция) сутки воспалительного процесса. Введенные медиаторы нейтрофилов стимулируют функциональную активность фагоцитов (гранулоцитов и макрофагов) на протяжении всего периода наблюдения, сдерживая развитие иммунодефицитного состояния.

Ключевые слова: асептическое воспаление, стафилококковая инфекция, секреторные продукты нейтрофилов, иммуно-реактивность.

Tretyakova I.E., Dolgushin 1.1., Zurochka A.V., Kolesnikov O.L.

EFFECT OF SECRETORY PRODUCTS OF NEUTROPHILS ON THE FUNCTIONS OF PERITONEAL EXUDATE CELLS IN INFLAMMATION OF VARIOUS ETIOLOGY Abstract. It has been shown that intraperitoneal infusion of secretory products of activated neutrophils to mice with inflammation of various geneses results in the increase of granulocyte and macrophage percentage in the peritoneal exudate on the 3d day of inflammation (aseptic inflammation) and on the 3,7 day (Staphylococcal infection). The infused neutrophil mediators stimulate the functional activity of phagocytic cells (granulocytes and macrophages) during the whole period of observation. (Med.Immunol., 2003, vol.5, № 5-6, pp 615-620)

Введение и функциональную активность клеток перитонеаль-

Одной из актуальных проблем современной им- ного экссудата в динамике воспаления различной мунологии является изучение процессов кооперации этиологии, между клетками иммунной системы при развитии воспалительного процесса [2, 4, 8]. Роль нейтрофилов и продуктов их секреции в регуляции иммуно-компетентных клеток в условиях развития воспаления остается наименее изученным аспектом данной

Материалы и методы

Для реализации поставленной цели использовали 200 половозрелых мышей линии СВА, получен-

проблемы. Известно, что нейтрофилы выделяют био- ных из Уральскою научно-практического центра

логически активные продукты, которые обладают радиационной медицины. Супернатанты активиро-

иммуностимулирующими свойствами [4]. ванных латексом нейтрофилов доноров выделяли с

Целью исследования было изучить влияние ме- помощью метода, разработанного И.И.Дол1ушиным

диаторов нейтрофилов на морфологический состав и ДР' ГраиУл°Циты из крови доноров выделяли _________________________________________________ на двойном градиенте плотности фиколла - верог-

Адрес для переписки: рафина (Pharmacia, Sweden, Spofa, Чехословакия) по

454092, Челябинск, ул. Воровского, д. 64. методу Wong L., Wilson R.D. [9]. Полученные нейт-

Тел.: (3512) 34-04-14, факс (3512) 34-02-26. рофилы разводили средой 199 до концентрации 5

E-mail: kanc@vita.chel.su млн кл/мл. Активацию гранулоцитов осуществляли

www.vita.chel.Su в присутствии микросфер латекса диаметром 1,7 мкм

в течение 1 часа при температуре 37° С из расчета 50 частиц на одну клетку. С помощью центрифугирования при 3000 об/мин в течение 15 минут и последующей фильтрации через миллипоровые фильтры с диаметром пор 0,22 мкм («Millipore», USA) получали супернатанты активированных нейтрофилов (САН).

Используя метод высокоэффективной жидкостной хроматографии на модифицированных сили-когелях в градиенте ацетонитрила, из супернатантов активированных нейтрофилов доноров было выделено вещество, называемое «А5 - вещество», имеющее NH - концевую аминокислоту - лейцин и М.М. около 1^00 Д. [5].

В эксперименте использовали две модели воспаления: асептическую и инфекционную (стафилококковую). Для создания асептического воспаления использовали внутрибрюшинное введение мясо-пеп-тонного бульона по разработанной нами схеме. Экспериментальную модель стафилококкового воспаления воспроизводили с помощью внутрибрюшинной инъекции суточной культуры взвеси Staphylococcus aureus, штамм Cowan 209 (ГКИ им. Л.А.Тарасеви-ча). Доза и кратность введения индукторов воспаления были выбраны с таким расчетом, чтобы вызвать угнетение иммунореактивности животных. В условиях асептического воспаления мыши получали супернатанты активированных нейтрофилов доноров, а животным со стафилококковой инфекцией вводили «Аз - вещество». Доза и кратность внутрибрю-шинного введения медиаторов нейтрофилов были разработаны ранее сотрудниками нашей лаборатории [5]. Животные контрольных групп в качестве плацебо получали внутрибрюшинные инъекции среды 199 при асептическом воспалении и изотонического раствора NaCl в условиях стафилококкового воспаления в аналогичной дозе и кратности введения.

По данным А.В.Власова (1989), А.В.Зурочки (1991), медиаторы сингенных, аллогенных и ксено-генных нейтрофилов оказывают идентичное действие на иммунокомпетентые клетки. Вероятно, описанный вид межклеточного взаимодействия не зависит от видовых различий между продуцирующими иммунотропные медиаторы нейтрофилами и воспринимающими их сигналы иммуноцитами. Поэтому в наших исследованиях мы использовали секреторные продукты ксеногенных нейтрофилов.

Оценку влияния медиаторов гранулоцитов доноров на морфологический состав и функциональную активность клеток перитонеального экссудата осуществляли на 3,7,14 сутки асептического и стафилококкового воспаления, что соответствовало фазам воспалительного процесса. При изучении морфологического состава определяли процентное содержание нейтрофилов, макрофагов и лимфоцитов в перитонеальном экссудате. Для определения функций перитонеальных нейт-

рофилов и макрофагов изучали лизосомальную, фагоцитарную [1, 7] и НСТ - восстанавливающую [6, 7] активности этих клеток. Статистическую обработку результатов исследований осуществляли с помощью программы «Statistic for Windows».

Результаты и обсуждение

Анализ морфологического состава клеток перитонеального экссудата показал, что у мышей в условиях асептического и стафилококкового воспаления отмечался достоверный рост процентного содержания нейтрофилов и макрофагов с преобладанием нейтрофилов более чем в 2 раза в ранние сроки воспаления (3 сутки). В дальнейшем количество нейтрофилов снижалось, но достоверно оставалось выше нормы (7 и 14 сутки), относительное содержание макрофагов сохранялось выше нормальных значений (7, 14 сутки) (табл.1).

При изучении иммунологической реактивности организма мышей в условиях асептического и стафилококкового воспаления было отмечено угнетение функциональной активности нейтрофилов и макрофагов перитонеального экссудата (лизосо-мальной, фагоцитарной и НСТ - редуцирующей) на 3 сутки воспалительного процесса. Исключение составили показатели фагоцитарной активности макрофагов, которые сохранялись в норме. В дальнейшем (7 сутки) иммунореактивность животных увеличивалась. К 14 суткам асептического воспаления показатели функциональной активности фагоцитов восстанавливались и даже превышали норму. Исключение составили значения лизосомальной активности нейтрофилов и макрофагов, интенсивности фагоцитоза нейтрофилов, которые оставались ниже нормы. В условиях стафилококкового воспаления на 14 сутки отмечалось угнетение функций иммуноком-петентных клеток организма животных по всем изучаемым показателям (табл. 2, 3).

Внутрибрюшинное введение секреторных продуктов нейтрофилов мышам с воспалением различной этиологии приводило к достоверному росту в перитонеальном экссудате процентного содержания нейтрофилов и макрофагов на 3 сутки асептического воспаления и 3 сутки (нейтрофилы), 7 сутки (ней-трофилы и макрофаги) стафилококковой инфекции по сравнению с показателями у мышей с воспалением, не получавших медиаторы нейтрофилов. На 14 сутки клеточный состав перитонеального экссудата мышей с воспалением различного генеза, получавших секреторные продукты гранулоцитов, приближался к норме, тогда как в контрольной группе животных с воспалением процентное содержание нейтрофилов и макрофагов (в большей степени нейтрофилов) оставалось выше нормы, что свидетельствовало о сохраняющихся явлениях воспаления в этой группе животных (табл.1).

Табл. 1. ВЛИЯНИЕ МЕДИАТОРОВ НЕЙТРОФИЛОВ ДОНОРОВ НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТОК ПЕРИТОНЕАЛЬНОГО ЭКССУДАТА МЫШЕЙ В ДИНАМИКЕ ВОСПАЛЕНИЯ РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ

Группа животных % к контролям, п Клеточный состав

Нф Мф Лф

Интактные мыши (контроль 1) п = 7 100% 100% 100%

3 сутки

Асептическое воспаление (контроль II) % к контролю I; * * *

п = 7 400 176 63

Асептическое воспаление + САН % к контролям І,II; * ** * ** * **

п = 7 700,175 238,135 29,47

Стафилококковая инфекция (контроль III) % к контролю I; * * *

п = 7 425 167 64

Стафилококковая инфекция + Ав % к контролям І, III; * *** * *

п = 7 250,59 193,116 69,107

7 сутки

Асептическое воспаление (контроль II) % к контролю I; * * *

п = 7 210 229 58

Асептическое воспаление + САН % к контролям І, II; п = * * *

7 225,107 262,114 48,83

Стафилококковая инфекция (контроль III) % к контролю I; * * *

п = 7 229 149 81

Стафилококковая инфекция + А$ % к контролям І, III; * *** * *** * ***

п = 7 350,153 187,126 65,81

14 сутки

Асептическое воспаление (контроль II) % к контролю I; п = 7 * 175 146 86

Асептическое воспаление + САН % к контролям I, И; п = 7 ** 110,63 133,92 90,105

Стафилококковая инфекция (контроль III) % к контролю I; п = 7 * 188 118 91

Стафилококковая инфекция + Аб % к контролям І, III; п = 7 * *** 133,71 109,92 96,106

Примечание: За 100% приняты значения интактных животных; *, **, ***- показатели достоверности различий значений по отношению к І, II, III контролям (р < 0,05).

Табл.2. ВЛИЯНИЕ МЕДИАТОРОВ НЕЙТРОФИЛОВ ДОНОРОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ НЕЙТРОФИЛОВ ПЕРИТОНЕАЛЬНОГО ЭКССУДАТА МЫШЕЙ В ДИНАМИКЕ ВОСПАЛЕНИЯ РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ

% к контро- Фагоцитоз Нф Спонтанный НСТ-тест Нф

Группа животных лям, п ИСЛЛ Нф активность интен- сивность активность интен- сивность

Интактные мыши (контроль 1) п = 7 100% 100% 100% 100% 100%

3 сутки

Асептическое воспаление (контроль II) % к контролю I; п = 7 « 44 • 67 85 84 80

Асептическое % к контролям • * * ** * **

воспаление + САН I, II; п = 7 78,177 135,212 207,243 96,115 94,118

Стафилококковая % к контролю • * *

инфекция (контроль III) I; п = 7 25 77 74 87 56

Стафилококковая % к контролям *•« • ** ***

инфекция + As I, III; п = 7 108,433 90,116 81,110 101,116 107,191

7 сутки

Асептическое воспаление (контроль II) % к контролю I; п = 7 * 57 112 108 97 107

Асептическое % к контролям ** •

воспаление + САН I, II; п = 7 117,204 121,108 114,106 97,101 117,109

Стафилококковая % к контролю * *

инфекция (контроль III) I; п = 7 75 100 133 82 55

Стафилококковая % к контролям *** *** * ***

инфекция + А5 I, III; п = 7 121,161 92,92 87, 65 97,119 74,135

14 сутки

Асептическое воспаление (контроль II) % к контролю I; п = 7 79 113 72 96 117

Асептическое % к контролям *

воспаление + САН I, II; п = 7 91,116 124,110 110,153 98,102 127,109

Стафилококковая % к контролю * * *

инфекция (контроль III) I; п = 7 11 80 70 64 43

Стафилококковая % к контролям » *** *** ***

инфекция + As I, III; п = 7 41,366 92,115 82,117 101,156 89,207

Примечание: За 100% приняты значения интактных животных; *, **, *** - показатели достоверности различий значений по отношению к I, II, III контролям (р < 0,05).

Табл.З. ВЛИЯНИЕ МЕДИАТОРОВ НЕЙТРОФИЛОВ ДОНОРОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ МАКРОФАГОВ ПЕРИТОНЕАЛЬНОГО ЭКССУДАТА МЫШЕЙ В ДИНАМИКЕ ВОСПАЛЕНИЯ РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ

Группа животных % к контролям, п ИСЛЛ Мф Фагоцитоз Мф Спонтанный НСТ-тест Мф

актив- интенсив- актив- интенсив-

ность ность ность ность

Интактные мыши (контроль 1) П = 7 100% 100% 100% 100% 100%

3 сутки

Асептическое % к контролю I; * *

воспаление (контроль II) п = 7 49 76 66 82 90

Асептическое % к контролям I, ** * **

воспаление + САН II; п = 7 151,309 123,161 102,154 86,105 108,120

Стафилококковая % к контролю I; * *

инфекция (контроль III) п = 7 84 100 98 83 61

Стафилококковая % к контролям I, * *** * *** * *** *** * ***

инфекция + As III; п = 7 202,239 132,133 168,171 100,120 125,205

7 сутки

Асептическое воспаление (контроль II) % к контролю I; п = 7 89 95 73 98 135

Асептическое воспаление + САН % к контролям I, II; п = 7 * ** 181,203 114,120 82,113 105,106 * 155,115

Стафилококковая % к контролю I; * * * *

инфекция (контроль III) п = 7 176 120 135 78 50

Стафилококковая инфекция + As % к контролям I, III; п = 7 243,138 108,90 109,81 *** 95,122 *** 94,189

14 сутки

Асептическое % к контролю I; * *

воспаление (контроль II) п = 7 17 136 132 113 141

Асептическое % к контролям I, ** *

воспаление + САН II; п = 7 85,489 126,93 129,98 110,97 162,115

Стафилококковая % к контролю I; * * *

инфекция (контроль III) п = 7 13 93 93 73 42

Стафилококковая % к контролям I, * *** * •** * *** *** *•*

инфекция + As III; п = 7 45,356 142,153 186,200 100,138 114,272

Примечание: За 100% приняты значения интактных животных; *, **, *** - показатели достоверности различий значений по отношению к I, II, III контролям (р < 0,05).

Анализ влияния медиаторов гранулоцитов на функциональную активность клеток перитонеального экссудата мышей с асептическим и стафилококковым воспалением показал, что введение секреторных продуктов нейтрофилов доноров стимулировало значения иммунореактивности животных с воспалением в течение всего периода наблюдения. При этом в некоторых случаях их значения не только практически восстанавливались, но даже превышали норму (табл. 2, 3).

Таким образом, изучение влияния секреторных продуктов активированных нейтрофилов на морфологический состав и функциональную активность клеток перитонеального экссудата в динамике воспаления различного генеза показало, что введение медиаторов гранулоцитов приводит к росту процентного содержания нейтрофилов и макрофагов в перитонеальном экссудате на 3 (асептическое воспаление) и 3, 7 (стафилококковая инфекция) сутки воспалительного процесса. Введенные внутрибрюшинно секреторные продукты активированных нейтрофилов стимулируют функции фагоцитов (гранулоцитов и макрофагов) на протяжении всего периода наблюдения, сдерживая развитие иммунодефицитного состояния.

Список литературы

1. Власов А. В. Секреторная функция нейтрофилов при гнойной инфекции: Дис.... канд. мед. наук. -Челябинск, 1989. - 220 с.

2. Воспаление. Руководство для врачей / Под ред. В.В. Серова и B.C. Паукова. - М.: Медицина, 1995. - 636 с.

3. Долгушин И.И., Зурочка А.В., Власов А.В. Способ получения иммуностимулирующих нейтрофи-локинов // А.С. № 1536977. - 1987.

4. Долгушин И.И., Бухарин О.В. Нейтрофилы и гомеостаз. - Екатеринбург, 2001. - 277 с.

5. Зурочка А.В. Иммунобиологические свойства секреторных продуктов нейтрофилов (нейтрофилокинов): Дис. ...д -рамед. наук. - Санкт - Петербург, 1991. - 231 с.

6. Маянский А.Н., Виксман М.К. Способ оценки функциональной активности нейтрофилов человека по реакции восстановления нитросинего тетразо-лия: Метод, реком. - Казань, 1979.- 11 с.

7. Методические рекомендации М3 России. Изучение кооперации нейтрофилов с клетками иммунной системы в норме и патологии. - Челябинск, 1992. - 19 с.

8. Пальцев М.А., Иванов А.А. Межклеточное взаимодействие. - М.: Медицина, 1995. - 224 с.

9. Wong L., Wilson R.D. The identification of Fc and С receptors on human neutrophils // J.Immunol. Meth. - 1975. - Vol. 7. - P.69 - 76.

поступила в редакцию 28.11.2002 отправлена на доработку 22.05.2003 принята к печати 27.07.2003