Реферат: Роль факторів чорнобильської катастрофи - інкорпорованих радіонуклідів 137CS та хронічного психо-емоційного стресу - у порушеннях природженого і набутого імунітету
Імунний статус оцінювали за тестами І і ІІ рівнів згідно з меморандумом ВООЗ (1988), користуючись уніфікованими методиками. Визначали наступні параметри Т-клітинної ланки: відносний та абсолютний вміст в крові популяції CD3+ -лімфоцитів, субпопуляцій CD3+ CD4+ -лімфоцитів та CD3+ CD8+ -лімфоцитів (методом непрямої імунофлюоресцентної реакції зв’язування моноклональних антитіл фірми ІКХ “Сорбент”), лімфоцитів, що спонтанно утворюють розетки із еритроцитами барана (Е-РУЛ) за Jondal М. et al. (1972), їх високоактивної субпопуляції – Еа-РУЛ (за тестом "активного" розеткоутворення за Wybran J. et Fudenberg H., 1971), теофілінрезистентної (ЕТФР ) і теофілінчутливої (ЕТФЧ ) субпопуляцій (за тестом чутливості розеткоутворення до теофіліну за Limatibul S. et al., 1978), для функціональної оцінки ставили реакцію бласттрансформації лімфоцитів (РБТЛ) з фітогемаґлютиніном (ФГА) за Самойловой Н.А. (1970) В-клітинну ланку імунітету характеризували такі параметри: відносний та абсолютний вміст популяції CD19+ -лімфоцитів, сироваткова концентрація імуноґлобулінів G, A, M (метод радіальної імунодифузії за Mancini G. et al., 1965) і циркулювальних імунних комплексів (ЦІК) крупно-, середньо- і дрібномолекулярних (метод преципітації з поліетиленґліколем за Фроловым В.М. и Рычневым В.Е., 1986). Природні кіллери ідентифікували шляхом непрямої імунофлюоресцентної реакції з моноклональними антитілами до поверхневих антигенів CD16 з візуалізацією під люмінесцентним мікроскопом. Природну кіллерну активність (ПКА) оцінювали в тесті лізису еритроцитів курки (ЕК) з додаванням до середовища інкубації 10% ембріональної телячої сироватки, антитілозалежну клітинну цитотоксичність (АЗКЦ) – в тесті лізису тих же клітин-мішеней з додаванням гіперімунної до ЕК сироватки кролика (Гордиенко С.М. (1983). Співвідношення клітин-ефекторів і клітин-мішеней та час інкубації в обидвох випадках складали 10:1 і 4 год.
Стан фагоцитарної ланки оцінювали за такими параметрами: активністю лізоциму сироватки в тесті бактеріолізу Micr. lysodeikticus (нефелометричний метод), і комплемента - за 50%-ним гемолізом, фагоцитарним індексом, мікробним числом, індексами кіллінгу та бактерицидності, фагоцитарною і мікробною ємністю стосовно Staph. aureus, окремо для мікрофагів (нейтрофілів) та макрофагів (моноцитів).
Стан білково-азотистого обміну оцінювали за вмістом в сироватці крові альбумінів та глобулінів, їх фракцій (розділених шляхом електрофорезу на плівці із ацетату целюлози і пофарбованих бромфеноловим синім), сечовини, сечової кислоти та креатиніну. Ліпідний обмін оцінювали за визначенням вмісту холестерину загальних ліпідів і розподілу останнього серед б- та в-ліпопротеїдів. Окрім того, визначали ряд традиційних маркерів реактивності та інтоксикації: С-реактивний білок, сіалові кислоти, тимолова проба, ШОЕ, молекули середньої маси (МСМ). Нарешті, в крові та сечі визначали вміст літогенних субстанцій: кальцію, магнію, уратів, оксалатів.
Для отримання референтних показників обстежили 25 здорових мужчин аналогічного віку, жителів Трускавця.
Цифровий матеріал статистично обробляли на комп'ютері за програмами Excel і Statistica.
Результати досліджень та їх аналіз
Вплив малих доз 137 Cs і хронічного стресу на мієло-лімфоїдну тканину щурів та деякі метаболічні механізми такого впливу.
Порівняльне дослідження параметрів фагоцитарної здатності нейтрофілів свідчить, що обидва чинники поодинці не впливають вірогідно ні на активність, ні на інтенсивність фагоцитозу, оцінювані відповідно за фагоцитарним індексом та мікробним числом. Більше того, 137 Cs навіть дещо стимулює фагоцитарну активність. Натомість сумісна дія суттєво знижує обидва параметри – на 13% і 26% відповідно. Завершеність фагоцитозу знижується, на відміну від попередніх параметрів, вже внаслідок самостійної дії патогенних чинників: радіонукліду – на 28%, стресу – на 32%, а сумісне їх застосування поглиблює депресію кіллінгу до 48%. Ще в більшій мірі підлеглим негативному впливу факторів аварії виявлено індекс бактерицидності. Затравка 137 Cs знижує його на 24%, стрес – на 32%, сумісний вплив – на 55%.
Дослідження селезінки за умов дії 137 Cs не виявило суттєвих змін ні її маси, ні більшості елементів спленоцитограми, за винятком зниження на 33% відносного вмісту нейтрофілів та підвищення на 11% – лімфоцитів. Стрес, окрім аналогічних ефектів на нейтрофіли та лімфоцити, знижує вміст лімфобластів на 23%, плазмоцитів – на 16%, ретикулоцитів – на 15% в поєднанні із підвищенням на 87% вмісту моноцитів, а також – маси селезінки на 14%. За умов сумісної дії обидвох чинників спостерігається, окрім моноцитозу і лімфобластопенії, відносна еозинофілія, натомість вираженість нейтрофілопенії, ретикуло-цитопенії та плазмоцитопенії сходить нанівець.
В гемолімфатичному вузлі під впливом 137 Cs виявляється помірне підвищення вмісту ендотеліоцитів в поєднанні із помірним зниженням - плазмоцитів. Стрес спричиняє не лише відносне, а й абсолютне підвищення вмісту у вузлі цих елементів, а також – макрофагів, адже збільшується маса гемолімфатичного вузла. Разом з тим, сумісна дія спричиняє збільшення лише абсолютної кількості макрофагів та ендотеліоцитів за рахунок приросту маси вузла на 41%; при цьому зберігається відносний ендотеліоцитоз.
З метою інтегральної оцінки стану окремих ланок захисних сил організму нами разом із Флюнтом І.С. і Поповичем І.Л. (2000) розроблена спеціальна статистична методика.
Застосування викладеного статистичного підходу дає змогу констатувати, що індекс D3 стану фагоцитозу, обчислений за індексами d параметрів активності, інтенсивності і завершеності, під впливом 137 Cs знижується до -0,59, тобто ледь переходить нижню межу норми. Стрес поглиблює пригнічення фагоцитарної ланки до -0,81, але в межах Іа ст. Натомість сумісна дія обидвох патогенних чинників спричиняє якісно глибшу депресію - Іб ст. (D3 =-1,59).
Кореляційний аналіз виявив прямий зв'язок параметрів фагоцитозу із відносним рівнем в крові паличкоядерних нейтрофілів та моноцитів і рівнем лімфобластів спленоцитограми (r=0,31ч0,60). Натомість кореляція інверсна із еозинофілами та фібробластами спленоцитограми і масою гемолімфатичного вузла (r= -0,32 ч -0,47).
Це відображує ситуацію, за якої 137 Cs спричиняє різноскеровані зміни параметрів фагоцитозу: пригнічення бактерицидної здатності нейтрофілів в поєднанні із стимуляцією їх поглинальної активності за відсутності змін мікробного числа, що супроводжується підвищенням долі в лейкоцитограмі паличкоядерних нейтрофілів і зниженням долі в спленоцитограмі еозинофілів. Відчутніше стресорне пригнічення бактерицидності, в меншій мірі – інтенсивності фагоцитозу в поєднанні із незміненою його активністю супроводжується протилежними (стосовно попередньої групи) змінами вмісту паличкоядерних нейтрофілів крові і еозинофілів селезінки, а також суттєвим зниженням вмісту в селезінці лімфобластів. Нарешті, за умов комбінованої дії обидвох чинників пригнічення всіх трьох параметрів фагоцитозу асоціюється із суттєвими відхиленнями від норми семи параметрів мієло-лімфоїдної тканини. З іншого боку, мінімальне пригнічення фагоцитарної ланки під впливом інкорпорованого 137 Cs супроводжується максимально вираженим зниженням долі в спленоцитограмі нейтрофілів, а в гемолімфоцитограмі – плазмоцитів і пролімфоцитів в поєднанні із підвищенням ендотеліоцитів. Натомість глибше стресорне пригнічення фагоцитозу асоційоване із менш відчутним відхиленням перелічених параметрів, а максимальна депресія фагоцитарної ланки супроводжується відсутністю вірогідних змін.
Викладене дає підстави для висновку, що зниження відносного вмісту в селезінці нейтрофілів, а в гемолімфатичному вузлі, – плазмоцитів і пролімфоцитів, як і підвищення в останньому вмісту ендотеліоцитів, відіграють компенсаторну роль при дії 137 Cs, стресу та їх комбінації, тобто є факторами саногенезу ("фізіологічною мірою проти хвороби"). Знаменно, що найвідчутніші процеси компенсації поєднуються із мінімально вираженими в цілому, до того ж неоднозначними патологічними процесами в мікрофагоцитах і мієло-лімфоїдній тканині за умов дії 137 Cs; натомість комбінована дія 137 Cs і стресу, спричиняючи максимальні патологічні зміни, асоціюється із редукцією компенсаторних процесів. Самостійна дія стресу супроводжується проміжною виразністю як патологічних, так і компенсаторних змін в мікрофагоцитах та мієло-лімфоїдній тканині.
Метаболічні ефекти. Паралельне визначення в плазмі параметрів білково-азотистого обміну виявило підвищення під впливом 137 Cs рівня білірубіну, зниження - рівня альбумінів, креатиніну та активності АлТ, тоді як сечовина, МСМ і активність АсТ проявляли лише тенденцію до зниження. За умов стресу теж виникає гіпоальбумінемія, розвивається гіперамілаземія, разом з тим, знижується показник тимолової проби, рівні інших параметрів відхиляються у протилежну сторону порівняно із ефектами радіонукліду. Сумісна дія обидвох факторів характеризується, з одного боку, дальшим підвищенням рівнів сечовини, МСМ, амілази і спостерігається тенденція до гіпобілірубінемії; з іншого боку, значно зменшується активність АлТ і АсТ, розвивається гіперкреатинінемія і підвищується рівень тимолової проби.
За даними кореляційного аналізу, параметри фагоцитозу найтісніше пов'язані з рівнем МСМ та білірубіну. При цьому зв'язки з першим показником інверсні (r=-0,47ч-0,63), а з другим - прямі (r=0,37ч0,52).
З-поміж іншого блоку метаболічних параметрів констатовано помірне підвищення під впливом 137 Cs рівня в плазмі продуктів ліпопероксидації ДК і МДА в поєднанні із зниженням активності СОД та підвищенням каталази, що свідчить про зниження антиоксидантного індексу. Стрес, навпаки, знижує рівень продуктів ліпопероксидації і активність каталази, проте односкеровано із 137 Cs впливає на активність СОД. Комбінація обидвох чинників діє, в принципі, так же, як і сам стрес, за винятком зміни активності каталази. Такі зміни закономірно прямо пов'язані із змінами активності та інтенсивності фагоцитозу (r=0,41ч0,59), але не завершеності його (r=0,15ч0,16).
При оцінці андрогенної активності за екскрецією з сечею 17-КС та мінералокортикоїдної активності (МКА) за К/Na-коефіцієнтом сечі змін під впливом 137 Cs не виявлено. Стрес суттєво підвищує андрогенну активність, не впливаючи на МКА. За умов же комбінованої дії обидвох чинників остання суттєво пригнічується в поєднанні із підвищенням екскреції 17-КС. Виявлені гормональні порушення закономірно пов'язані із змінами параметрів фагоцитозу. При цьому активація андрогенної функції визначає, в першу чергу, пригнічення бактерицидності нейтрофілів (r=-0,55), в меншій мірі - інтенсивності фагоцитозу, натомість пригнічення останньої детермінується саме односкерованою динамікою МКА (r=0,74).
Факторний та дискримінантний аналіз стану мієло-лімфоїдної тканини та метаболізму у щурів. З метою виявлення найбільш інформативних показників мієло-лімфоїдної тканини та метаболізму проведено факторний аналіз сукупності визначуваних параметрів.
Показано що, із 57 визначуваних параметрів мієло-лімфоїдної тканини та метаболізму щурів сутнісними можна вважати 25 (15 та 10 відповідно), які в інформаційному полі сконцентровані у семи головних компонентах і містять понад 2/3 всієї інформації.
З метою оцінки глобальних відмінностей між чотирма експериментальними групами та пошуку параметрів, які визначають ці відмінності, ми застосували дискримінантний аналіз. Із всієї сукупності зареєстрованих параметрів програмою включені у модель 18: 13 імунних та 5 метаболічних. Класифікуюча інформація, яка міститься у дискримінантних змінних, сконденсована у трьох радикалах. При цьому І радикал поглинає 85% загальних дискримінантних можливостей, ІІ - 12% і ІІІ - решту 3%. Віддалі Mahalanobis між групами склали: контроль - 137 Cs – 9 (р<10-4 ); контроль - стрес – 11,4 (р=10-6 ); контроль - комбінація – 19 (р<10-6 ); 137 Cs - стрес – 5,7 (р=0,001); 137 Cs - комбінація – 13,5 (р<10-6 ); стрес - комбінація – 8,8 (р<10-4 ). Отже, групи чітко розмежовуються між собою. Відібрані 18 змінних, будучи включені у дискримінаційні функції, дозволяють із точністю 97,4% ретроспективно віднести кожну окрему тварину до однієї із чотирьох груп.
Особливості стану захисних систем осіб, підданих дії малих доз 137 Сs і хронічного стресу та їх комбінації.
Фагоцитарна ланка імунітету та неспецифічний захист. Лебедев К.А. і Понякина И.Д. (1990) інформативнішими вважають відносні показники імунного статусу, натомість Передерий В.Г. и др. (1995) – абсолютні. Тому констелляція перелічених показників фагоцитарної ланки імунітету була умовно розділена нами на відносні (інтенсивні) та абсолютні (екстенсивні).
Виявлено, що у контрольних хворих на тлі нормального відносного вмісту нейтрофілів доля останніх, здатних поглинати мікроби, складає 86% середньої норми (СН). В тій чи ще більшій мірі знижені показники завершеності фагоцитозу: індекс кіллінгу складає 85% СН, індекс бактерицидності – 72% СН.
Дещо іншого характеру зміни виявлено стосовно моноцитів: значне зниження відносного вмісту (до 66% СН) поєднується із тенденцією до підвищення їх фагоцитарної активності, яка складає 114% СН. Співрозмірно до зниження МіФІ знижується активність лізоциму (до 74% СН) та комплемента (до 84% СН). Внаслідок лише незначної тенденції до зниження абсолютного вмісту нейтрофілів (94% СН), мікрофагоцитарна ємність виявилася зниженою лише до 91% СН, а внаслідок практично нормальної інтенсивності фагоцитозу (мікробне число склало 98% СН) мікробна ємність виявилася зниженою лише до 78% СН. Бактерицидна здатність нейтрофілів, як добуток низки показників фагоцитарної ланки (БЦЗН=Л·N·МіФІ·МЧ·ІК), склала 85% СН. Вміст макрофагів виявився зниженим до 70% СН.
Захворювання на тлі хронічного поступлення в організм радіонуклідів, головним чином 137 Cs, супроводжується зниженням БЦЗН – до 45% СН. Це зумовлено не стільки зниженням абсолютного вмісту нейтрофілів (до 90% СН), як ослабленням інтенсивності фагоцитозу до 79% СН, активності – до 75%, його завершеності – до 64%, індексу бактерицидності – до 48% СН. Дещо наростає дефіцит активності лізоциму (66% СН) та комплемента (72% СН), сходить нанівець (до 105% СН) компенсаторне підвищення активності макрофагів, наслідком чого макрофагоцитарна ємність падає до 40% СН.
Інтегральний індекс D відхилення від норми восьми відносних показників досягає -1,13, тобто нижньої межі Іа ст., проти -0,67 в контрольній групі. Дещо менш виражене пригнічення констатовано стосовно семи абсолютних показників: -0,86 проти пограничного рівня (-0,42) в хворих, не підлеглих дії інкорпорованих радіонуклідів.
Перебіг патологічного процесу в нирці на тлі хронічного психо-емоційного стресу асоціюється із таким же, як і в попередній групі, інтегральним пригніченням відносних показників фагоцитозу та неспецифічного захисту (-1,13), натомість відхилення від норми абсолютних показників не відрізняється від такого в контрольній групі (-0,57). При цьому БЦЗН падає до 51% СН внаслідок зменшення активності фагоцитозу до 89% СН, його завершеності – до 44% СН (при збереженні інтенсивності на рівні 95% СН, як і абсолютного вмісту нейтрофілів – до 103% СН). Активність лізоциму знаходиться на рівні попередньої групи (64% СН), як і комплемента (68% СН). Натомість зберігається компенсаторне підвищення фагоцитарної активності моноцитів (115% СН), що за дещо меншого дефіциту моноцитів (49% СН) дає менший дефіцит макрофагоцитарної ємності (58% СН).