CC BY
33
УДК 612.017
В. Ф. Киричук, П. Ф. Забродский, Д. А. Иванов, В. Г. Мандыч
ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАВМЫ В СОЧЕТАНИИ С ДЕЙСТВИЕМ ДИХЛОРЭТАНА НА ГУМОРАЛЬНЫЙ И КЛЕТОЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ И ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ
В экспериментах на неинбредных крысах установлено, что сочетанное действие тяжелой механической травмы и 1,2-дихлорэтана в дозе 0,75 ЛД50 приводит к суммации их иммуносупрессивных и прооксидантных эффектов.
Острое отравление 1,2-дихлорэтаном (ДХЭ), который широко используется в органическом синтезе, а также как экстрагент, средства чистки и обезжиривания одежды, растворителя токсичных химикатов (ТХ) (отравляющих веществ) [1-4], характеризуется высокой смертностью (до 90%) [3, 5]. Данное соединение способно создавать очаги групповых и даже массовых острых отравлений при авариях на химических объектах, в частности в процессе уничтожения ТХ. При этом высока вероятность сочетанного эффекта острого отравления ДХЭ с тяжелой механической травмой (ТМТ), что может приводить к значительному увеличению смертности и инвалидизации больных вследствие инфекционного процесса, на течение которого существенное воздействие оказывает вторичное иммунодефицитное состояние.
В настоящее время влияние на иммунную систему и перекисное окисление липидов (ПОЛ) острого отравления ДХЭ в сочетании с действием ТМТ практически не исследовано [4, 6]. Изучение данной проблемы, тесно связанной с исследованиями постстрессорных изменений в организме при воздействии химических и физических факторов [1, 7], имеет как теоретическое, так практическое значение для обоснования способов профилактики и лечения инфекционных осложнений и заболеваний.
Целью настоящего исследования явилось определение влияния ТМТ в сочетании с воздействием острой интоксикации дихлорэтаном на гуморальные и клеточные иммунные реакции и ПОЛ.
Материал и методы исследования
Эксперименты проводили на беспородных крысах обоего пола массой 180-240 г. ДХЭ вводили per os в дозе 0,75 ЛД50 (ЛД50 ДХЭ составляла, соответственно, 0,87 ± 0,12 г/кг). Крысы подвергались действию ТМТ путем перелома бедренной кости через 1 ч после введения ДХЭ. Показатели системы иммунитета оценивали общепринятыми в иммунотоксикологии и экспериментальной иммунологии методами [1, 2]. Гуморальную Т-зависимую иммунную реакцию (к эритроцитам барана - ЭБ) определяли по титру антител, вызывающих гемолиз ЭБ в присутствии комплемента, выраженному в отрицательном двоичном логарифме (ОДЛ). Кроме того, гуморальный иммунный ответ Т-зависимому и Т-независимому (Vi-Ag) антигенам оценивали через четверо суток по числу антителообразующих клеток (АОК) в селезенке после введения исследуемых соединений с одновременной внутрибрюшинной иммунизацией крыс данными антигенами в дозах 2 • 108 клеток и 8 мкг/кг соот-
ветственно. Активность естественных клеток-киллеров определяли по показателю естественной цитотоксичности (ЕЦ) спектрофотометрически по числу оставшихся неразрушенными в ходе цитотоксического теста клеток-мишеней через 72 ч после применения ДХЭ. Антителозависимую клеточную цитотоксичность (АЗКЦ) исследовали через четверо суток после иммунизации (ЭБ в дозе 108 клеток) крыс, используя их спленоциты, спектрофотометрическим методом. Формирование реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), отражающей функцию клеточного иммунного ответа (в частности, активность Т-хелперов первого типа - ТЫ), оценивали у крыс по приросту массы стопы задней лапы (в процентах). При этом животных иммунизировали внутрибрюшинным введением 108 ЭБ. Разрешающую дозу ЭБ (5 ■ 108) вводили под апоневроз стопы задней лапы через четверо суток. Реакцию ГЗТ определяли через 24 ч. При исследовании гуморальных и клеточных иммунных реакций крыс иммунизировали через 2 ч после введения ДХЭ. Показатели ПОЛ и связанные с ними параметры антиоксидантной системы (АОС) крыс оценивали по активности каталазы и пероксидазы методом [8], содержанию малонового диальдегида (МДА) в крови спектрофотометрически [9] через трое суток после применения ДХЭ.
Полученные данные обрабатывали статистически с использованием г-критерия достоверности Стьюдента.
Результаты и обсуждение исследования
Под влиянием острого отравления ДХЭ происходило снижение гуморального иммунного ответа к Т-зависимому и Т-независимому антигенам, оцениваемого по отрицательному двоичному логарифму (ОДЛ) титра антител, соответственно в 1,39 и 1,29 раза (р < 0,05), а по числу АОК в селезенке - в 2,19 и 1,77 раза соответственно (р < 0,05). Действие ТМТ приводило к существенному уменьшению данных параметров, а при сочетанном действии ДХЭ и ТМТ отмечалась суммация их иммуносупрессивных эффектов. Так, ТМТ снижала количество антителообразующих клеток к ЭБ и АОК к Уі-антигену соответственно в 1,63 и 1,46 раза (р > 0,05), а ее сочетанное действие с ДХЭ вызывало уменьшение данных показателей соответственно в 3,05 и 2,49 раза (р < 0,05) по сравнению с контролем (р < 0,05) (таблица 1).
Таблица 1
Действие острой интоксикации ДХЭ (0,75 ЛД50) в сочетании с тяжелой механической травмой на показатели гуморального иммунного ответа (М ± т, п = 9-13)
Факторы Титр антител к ЭБ, -1о§2 титра АОК к ЭБ, х103 АОК к Уі-А^ х103
Контроль 1 5,7 ± 0,2 42,2 ± 4,3 35,1 ± 3,0
ТМТ 2 4,4 ±0,3 25,8 ±3,6 24,0 ± 2,6
ДХЭ 3 4,1 ±0,3 19,3 ± 2,1 19,8 ± 2,2
ДХЭ + ТМТ 4 3,3 ±0,2 13,8 ± 1,5 14,1 ±1,7
Достоверность различий -р < 0,05 1-2; 1-3; 1-4; 2-4; 3-4 1-2; 1-3; 1-4; 2-4; 3-4 1-2; 1-3; 1-4; 2-4; 3-4
Острая интоксикация ДХЭ снижала ЕЦ, АЗКЦ и реакцию ГЗТ по сравнению с контролем соответственно в 1,55; 1,81 и 1,60 раза (р < 0,05). Действие ТМТ приводило к редукции ЕЦ, АЗКЦ и реакции ГЗТ соответственно в 1,35; 1,40 и 1,45 раза (р < 0,05). Действие ТМТ в сочетании с ДХЭ вызывало суммацию супрессии данных параметров. Так, сочетание отравления ДХЭ и ТМТ снижало ЕЦ, АЗКЦ и реакцию ГЗТ по сравнению с контролем соответственно в 2,23; 2,93 и 2,79 раза (р < 0,05) (таблица 2).
Таблица 2
Сочетанное действие ДХЭ (0,75 ЛД50) в сочетании с тяжелой механической травмой на показатели клеточного иммунного ответа (М ± т, п = 9-13)
Факторы ЕЦ, % АЗКЦ, % ГЗТ, %
Контроль 1 30,3 ±2,1 16,1 ± 1,8 38,5 ±2,9
ТМТ 2 22,3 ± 2,4 11,5 ±1,3 26,2 ±2,0
ДХЭ 3 19,5 ±2,0 8,9 ±1,1 24,1 ±2,3
ДХЭ + ТМТ 4 13,6 ± 1,7 5,5 ±1,0 14,0 ± 1,8
Достоверность 1-2; 1-3; 1-4; 1-2; 1-3; 1-4; 1-2; 1-3; 1-4;
различий - р < 0,05 2-4; 3-4 2-4; 3-4 2-4; 3-4
Редукция иммунных реакций под влиянием токсиканта обусловлена действием на иммуноциты и процессы, определяющие их функцию, не только молекул ДХЭ, но и их высокотоксичных продуктов биотрансформации. Известно, что токсический эффект ДХЭ связан преимущественно с действием на мембраны и ферменты клеток различных органов его метаболитов: 2-хлорэтанола, хлоруксусного альдегида и хлоруксусной кислоты [1, 3, 4]. Суммация иммунотоксического эффекта ДХЭ и иммуносупрессивного действия ТМТ реализуется, видимо, в результате действия яда и его метаболитов, кортикостероидов вследствие стресс-реакции на отравление в сочетании с эффектом этих гормонов после ТМТ [1, 10].
Иммуносупрессивный эффект после острой интоксикации ДХЭ сопровождался инициацией ПОЛ (таблица 3). Это характеризовалось уменьшением под влиянием ДХЭ активности каталазы и пероксидазы, характеризующей АОС, соответственно в 1,51 и 1,57 раза (р < 0,05).
Таблица 3
Влияние сочетанного действия острой интоксикации ДХЭ (0,75 ЛД50) в сочетании с тяжелой механической травмой на показатели перекисного окисления липидов у крыс через трое суток (М ± т, п = 9-13)
Серии опытов Каталаза, Ммоль/мин/л Пероксидаза, мкмоль/мин/л Малоновый диальдегид, нмоль/мл
Контроль 1 230,5 ± 23,1 30,3 ± 3,2 6,22 ± 0,53
ТМТ 2 152,4 ± 20,2 21,2 ± 2,7 7,98 ± 0,56
ДХЭ 3 135,2 ± 25,0 19,3 ± 1,9 8,45 ± 0,55
ДХЭ + ТМТ 4 87,9 ± 17,4 12,0 ± 1,4 10,01 ± 0,60
Достоверность различий - р < 0,05 1-2; 1-3; 1-4; 2-4; 3-4 1-2; 1-3; 1-4; 2-4; 3-4 1-2; 1-3; 1-4; 2-4; 3-4
Основной продукт ПОЛ МДА при остром отравлении ДХЭ повышался в 1,36 раза (р < 0,05). Изменения показателей ПОЛ в крови отражают процесс свободнорадикального окисления липидов как всех клеток организма, так и органов системы иммунитета и, в частности, лимфоцитов [6]. Активация ПОЛ под влиянием ДХЭ может являться одним из механизмов, приводящим к формированию постинтоксикационного иммунодефицитного состояния. После воздействия ТМТ на мышей показатели АОС и связанное с ними ПОЛ через трое суток существенно изменялись: снижалась активность каталазы и пероксидазы и увеличивалось содержание МДА в крови.
Острое действие ДХЭ в сочетании с ТМТ вызывало суммацию проок-сидантных эффектов химического и физического факторов. Так, сочетанное действие ДХЭ и ТМТ приводило к снижению активности каталазы и перок-сидазы в 2,62 и 2,52 раза (р < 0,05) соответственно. При этом сочетание ДХЭ и ТМТ увеличивало содержание МДА в крови в 1,61 раза (р < 0,05). Увеличение ПОЛ ДХЭ в сочетании с ТМТ, возможно, реализуется в результате инициации ПОЛ метаболитами данного соединения и неметаболизирован-ными молекулами ДХЭ в сочетании с высокой концентрацией кортикостероидов, обусловленной эффектом стресс-реакции на действие токсикантов и ТМТ [5, 10].
Повреждающий эффект ПОЛ в отношении иммунокомпетентных клеток (ИКК) может быть обусловлен тем, что продукты распада гидроперекисей фосфолипидов взаимодействуют со свободными аминогруппами мембранных белков иммуноцитов, образуя межмолекулярные сшивки и инактивируя эти белки. Кроме того, активация ПОЛ вызывает окисление сульфгид-рильных групп ИКК до сульфонов. Это приводит к инактивации мембраносвязанных ферментов и увеличению проницаемости мембран ИКК [11, 12].
Таким образом, воздействие тяжелой механической травмы и острое отравление ДХЭ снижают основные гуморальные (преимущественно Т-зависимый иммунный ответ) и клеточные иммунные реакции и увеличивает ПОЛ. Действие ДХЭ в сочетании с тяжелой механической травмой приводит к суммации их иммуносупрессивных и прооксидантных эффектов.
Список литературы
1. Забродский, П. Ф. Иммунотропные свойства ядов и лекарственных средств / П. Ф. Забродский. - Саратов : Изд-во Саратовского мед. ун-та, 1998. - 214 с.
2. Забродский, П. Ф. Изменение неспецифической и иммунологической резистентности организма при остром отравлении дихлорэтаном / П. Ф. Забродский, В. Ф. Киричук, А. В. Грызунов // Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1997. - Т. 123. -№ 1. - С. 51-53.
3. Лужников, Е. А. Острые отравления : Руководство для врачей / Е. А. Лужников, Л. Г. Костомарова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Медицина, 2000. - 434 с.
4. Тиунов, Л. А. 1,2-Дихлорэтан / Л. А. Тиунов // Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов : справ. изд. / под ред. В. А. Филова [и др.]. - Л. : Химия, 1990. - С. 357-372.
5. Курашов, О. В. Применение ацетилцистеина в комплексном лечении больных с острым отравлением 1,2-дихлорэтаном / О. В. Курашов, В. А. Троцевич // Врачебное дело. - 1992. - № 10. - С. 109-111.
6. Забродский, П. Ф. Влияние ксенобиотиков на иммунный гомеостаз / П. Ф. Забродский // Общая токсикология / под ред. Б. А. Курляндского, В. А. Фи-лова. - М. : Медицина, 2002. - С. 352-384.
7. Pruett, S. B. Modeling and predicting immunological effects of chemical stressors: characterization of a quantitative biomarker for immunological changes caused by atrazine and ethanol / S. B. Pruett, R. Fan, Q. Zheng // Toxicol. Sci. - 2003. - V. 75. -№ 10. - P. 343-354.
8. Валеева, И. Х. Влияние димесфосфона и ксидифона на показатели перекисно-го окисления липидов и антиоксидантной системы крыс, длительно получавших преднизолон / И. Х. Валеева, Л. Е. Зиганшина, З. А. Бурнашова, А. У. Зиганшин // Эксперим. и клин. фармакология. - 2002. - Т. 65. - № 2. - С. 40-43.
9. Коробейникова, Э. Н. Фотометрический метод определения малонового альдегида / Э. Н. Коробейникова // Лаб. дело. - 1989. - № 7. - С. 8-10.
10. Кулагин, В. К. Патологическая физиология травмы и шока / В. К. Кулагин. -М. : Медицина, 1978. - 160 с.
11. Арчаков, А. И. Оксигенация биологических мембран / А. И. Арчаков. - М. : Медицина, 1993. - 234 c.
12. Геннис, Р. Биомембраны. Молекулярная структура и функции / Р. Геннис ; пер. с англ. - М. : Мир, 1997. - 624 с.
