Functional and correlational relationship between indexes of the metabolic activity of neutrophils and α-defensins in animals of different age groups in the dynamics of acute somatic pain
Authors: Алексеев В.В. , Каде А.Х. 
Published: June 2020

В последние годы все чаще встречаются штаммы микроорганизмов, устойчивые к антибиотикам. Необходим поиск новых средств, обеспечивающих надежный антибактериальный эффект. Актуальным является изучение антимикробных полипептидов. Возникает вопрос, α-дефензины активируются только при микробной атаке или существуют и иные триггеры их вовлечения в иммунологический процесс. Если исходить из того, что любая рана всегда болезненна, но не любая острая боль связана с внешним повреждением тканей, встает вопрос о возможности вовлечения нейтрофилов и α-дефензинов в долорогенный процесс как таковой. Цель работы - выявление кореляционной связи и особенностей вовлечения нейтрофилов и α-дефензинов в острый долорогенный процесс на этапах онтогенеза. Методика. Объект исследования - белые беспородные крысы 3 возрастных групп: месячные (30-35-дневные, n=36), взрослые половозрелые (2-3 месячные, n=36), старые (старше 1 года, n=36).). Каждая группа делилась на контрольную и экспериментальную подгруппы. В экспериментальных подгруппах моделировали острую соматическую боль методом электростимуляции. После болевого воздействия брали материал для исследования через 2, 30-60, 120-180 мин. Содержание α-дефензинов в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа. Для оценки микробицидной активности нейтрофилов использовали спонтанный и стимулированный НСТ - тест. Для оценки корреляционной связи между изучаемыми показателями применяли метод ранговой корреляции Спирмена. Результаты. Острая краткосрочная соматическая боль активирует кислородзависимые механизмы микробицидности нейтрофилов и приводит к увеличению уровня α-дефензинов в периферической крови. В онтогенезе реакция имеет свои особенности, но ее стандартный и непродолжительный характер очевидны. Установлена прямая корреляционная зависимость между функциональной активностью нейтрофилов и уровнем α-дефензинов в периферической крови у 30-35-дневных и 2-3-месячных животных. Заключение. Полученные данные имеют значение при разработке препаратов на основе α-дефензинов и их применении пациентами различного возраста при наличии в анамнезе острого болевого синдрома.

Microorganism strains resistant to antibiotics have become more common. This fact prompts searching for new means that would provide a reliable antibacterial effect. Studying antimicrobial polypeptides is relevant. A question arises whether α-defensins are activated only during a microbial attack or there are other triggers for their involvement in the immunological process. Since any wound is always painful but acute pain is not always associated with an external injury, the question is whether neutrophils and α-defensins can be involved in the dolorogenic process as such. The aim of the study was to determine correlation and features of neutrophil and α-defensin involvement in an acute dolorogenic process at stages of ontogenesis. Methods. The study was performed on white rats divided into three age groups (30-35-day-old, 2-3-month-old, and older than one year). Each group was divided into control and experimental subgroups. In experimental subgroups, acute somatic pain was modeled by electrostimulation. Material was collected at 2, 30-60, and 120-180 min after electrostimulation. Serum content of α-defensins was measured by enzyme immunoassay. Neutrophil microbicidal activity was evaluated using the spontaneous and stimulated NBT tests. Values were compared using the non-parametric Mann-Whitney U-test, and correlations were analyzed using the Spearman rank correlation test. Results. Acute short-term somatic pain activated oxygen-dependent mechanisms of neutrophil microbicidity and induced increased levels of α-defensins in peripheral blood. This reaction has specific features in ontogenesis but it is obviously standard and short-term. The functional activity of neutrophils was directly correlated with the level of α-defensins in peripheral blood of 30-35-day-old and 2-3-month-old animals. Conclusion. At stages of ontogenesis, oxygen-dependent neutrophil microbicidity and peripheral blood content of α-defensins increase in response to acute, short-term somatic pain. The type of response is determined by age-related features. The study results are important for development of α-defensin-based drugs and prescribing them to patients of different age with a history of acute pain.