Возрастные особенности фагоцитарной реакции при острой боли у крыс в первый месяц постнатального онтогенеза

ЛИТЕРАТУРА

1. Заболотских Т.Б. Сверхмедленные физиологические процессы в оценке функционального состояния больных с нарушениями ритма сердца: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Краснодар, 1999. - 19 с.

2. Илюхина В.А. Медленные биоэлектрические процессы головного мозга человека / В.А. Илюхина -Л.: Медицина, 1977. - 184 с.

3. Кальметьев А.Х. Исследование амплитудно-временных характеристик сверхмедленных электрофи-зиологических процессов головного мозга человека и птиц в диапазоне 0-0,05 Гц: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Уфа, 1999. - 22 с.

4. Каюмова А.Ф. Нарушения в системе крови, вызванные гербицидом - аминной солью 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Челябинск, 1996. - 46 с.

5. Сычёв А.Г. Методика регистрации квазиустойчивой разности потенциалов с поверхности головы /

А.Г.Сычёв // Физиология человека. - 1980. - № 1. - С. 178-180.

УДК 616-009.7: 612.112.3

© В.Г. Овсянников, В.В. Алексеев, Н.С. Алексеева, 2009

В.Г. Овсянников, В.В. Алексеев, Н.С. Алексеева

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФАГОЦИТАРНОЙ РЕАКЦИИ ПРИ ОСТРОЙ БОЛИ У КРЫС В ПЕРВЫЙ МЕСЯЦ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА

ГОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития», г. Ростов-на-Дону

Реакции фагоцитоза в контексте боли изучены недостаточно, а их изучение в возрастном аспекте, в раннем онтогенезе практически оставлено без внимания. Мы пытались выяснить, реагирует ли система фагоцитоза на острое болевое воздействие, в чем выражается эта реакция. Объектом исследования служили белые беспородные лабораторные крысы 2-х возрастных групп: новорожденные и месячные. Острую соматическую боль моделировали путем электрораздражения рецепторной зоны корня хвоста крыс. Для определения фагоцитарной активности in vitro применялась взвесь суточной культуры Staphylococcus aureus. У новорожденных животных наблюдается слабо выраженная реакция системы фагоцитоза на болевое раздражение в виде увеличения фагоцитарного числа, что говорит о недоразвитии системы фагоцитоза, а также регулирующих и управляющих его систем. У месячных крыс наблюдается резкое угнетение системы фагоцитоза, что свидетельствует о развитии регуляторных систем и их влиянии на организм в целом.

Ключевые слова: острая соматическая боль, фагоцитоз, фагоцитарная активность.

V.G. Ovsyannikov, V.V. Alexeyev, N.S. Alexeyeva AGE FEATURES OF PHAGOCYTIC REACTIONS IN ACUTE PAIN IN RATS DURING THE FIRST MONTH OF POSTNATAL ONTOGENESIS

Reactions of phagocytosis in terms of pain are not sufficiently elucidated.

Their studying concerning the age aspect, in early ontogenesis is practically disregarded. We tried to find out whether the phagocytosis system reacted to acute painful impact and in what the reaction was expressed. The objects of the study were white mongrel laboratory rats of 2 age groups: newborn and aged one month. Acute somatic pain was modeled by electroirritation of the reflex zone of the rats’ tail root. The suspension of daily Staphylococcus aureus culture was applied to determine phagocytic activity in vitro. In newborn animals a slightly expressed reaction of the phagocytosis system on painful irritation in the form of an increase in phagocytic number was noted. That was due to the immature system of phagocytosis, and its regulating and operating systems. In one month-old rats a sharp suppression of the phagocytosis system was observed. That testified about the development of the regulating systems and their influence on the body on the whole.

Key words: acute somatic pain, phagocytosis, phagocytic activity.

Проанализировав литературу, мы пришли к выводу, что в последние десятилетия проводятся интенсивные, в том числе и фундаментальные исследования механизма формирования боли. Практически в деталях изучен материальный субстрат боли, а именно проводящая система болевых сигналов, центральные аппараты анализа и синтеза этих сигналов, механизмы оформления боли в эмоциональное чувство.

Определены биохимический субстрат боли, молекулярные и электрофизиологические механизмы трансдукции, трансмиссии, модуляции и перцепции. Последняя венчает процесс и создает собственно конечное эмоциональное субъективное

ощущение (перцепция), осознаваемое и воспринимаемое нами как боль [6,8,9,12].

Совершенно очевидно, что основной интеллектуальный потенциал и методический ресурс сосредоточены на изучении начала боли, механизма формирования боли как таковой. Безусловно, такой подход перспективен, так как открывает широкий простор для поиска рациональных методов терапии боли и прежде всего на патогенетической основе. Однако следует помнить, что задача врача не только победить боль, но и минимизировать ее последствия. А для этого надо знать эти последствия, их механизмы, т.е. патогенез в классическом представлении.

Как видно из литературы, единая стратегия изучения патогенеза боли в полной мере не оформилась, хотя целенаправленная работа в этом отношении очевидна. Было бы неверно не упомянуть в этой связи Георгия Николаевича Крыжановско-го, академика, президента Российского общества патофизиологов, возглавляющего Российское общество по изучению боли и внесшего неоценимый вклад в изучение патогенеза хронического болевого синдрома.

Коллективы исследователей пополняют имеющийся теоретический материал. Он касается, прежде всего, систематического изучения реакции нейрогуморального звена управления, сердечнососудистой системы, дыхания, обмена веществ.

Нельзя сказать, что вне поля зрения остаются вопросы, которые могут составить самостоятельную ось исследований: боль и иммунитет, боль и доиммунные механизмы резистентности.

Имеются работы, посвященные изучению прямых и отдаленных последствий действия боли на иммунитет. Эти исследования проводились и проводятся в ключе изучения механизмов стресса.

Боль - разновидность стрессового воздействия. Такая логическая конструкция дает право говорить, что иммунитет не оставлен без внимания, однако силы главным образом сосредоточены на изучении специфических механизмов иммунитета.

Реакции фагоцитоза в контексте боли изучены недостаточно, а их изучение в возрастном аспекте, в раннем онтогенезе практически оставлено без внимания. В связи с этим нами выполнено исследование, где мы поэтапно пытались выяснить, реагирует ли система фагоцитоза на острое болевое воздействие, в чем выражается эта реакция, какой характер носят механизмы активации фагоцитоза.

Фагоцитоз имеет важное значение для организма как общий механизм защиты. Его основная функция - поглощение и разрушение чужеродных агентов, а также устранение собственных состарившихся клеток и апоптических телец в ходе запрограммированной клеточной гибели на протяжении морфогенеза. Фагоцитоз обеспечивает развитие преиммунного и иммунного ответов, устраняет из кровотока иммунные комплексы, предупреждая иммунокомплексные болезни, утилизирует материал тромбов при тромболизисе и участвует в рассасывании рубцов, устранении микроэмболов и патологических продуктов обмена при тезариусмозах [2].

Трудно подыскать такое изменение внутренней среды организма, которое бы не фиксировалось системой фагоцитоза. Являясь мощными эффекторами, фагоциты превращаются в узел связи, своего рода стратегическую мишень, через которую трансформируются все реакции крови и соединительной ткани [4]. В связи с этим значение фагоцитарных сдвигов следует рассматривать с двух точек зрения. Во-первых, их можно использовать для суждения о резервах иммунитета, то есть в традиционном для исследований фагоцитоза

плане. Во-вторых, такая информация полезна для определения глубины и динамики патологических процессов при различных заболеваниях не только инфекционной, но и неинфекционной природы [5].

Наши устремления были направлены на выявление типовой, стандартной структуры ответа и его зависимости от возраста животного.

Целью нашего исследования было выяснение влияния острой соматической боли на систему фагоцитоза в первый месяц постнатального онтогенеза.

Материал и методы

Объектом исследования служили белые беспородные лабораторные крысы 2-х возрастных групп: новорожденные (31 животное) и месячные (34 животных). В каждой возрастной группе проводили контрольную и опытную серии исследований, т.е. подвергавшиеся действию острого болевого раздражения. Острая соматическая боль 3-4-го уровня по критериям, предложенным А.В. Вальдманом и Ю.Д. Игнатовым, 1976 [1] моделировалась путем электрораздражения рецепторной зоны корня хвоста крыс с помощью электростимулятора ЭСЛ-2 (частота 100 Гц, задержка 2 мс, длительность 500 мс, напряжение 50 В, экспозиция 2 минуты). Через 2 минуты и через 60 минут после болевого воздействия осуществлялся забор крови. Определение активности фагоцитирующих клеток основано на способности этих клеток поглощать и переваривать чужеродные частицы. Для определения фагоцитарной активности in vitro мы применяли взвесь суточной культуры Staphylococcus aureus штамм 209 в концентрации 1 млрд. в 1 мл. После инкубации при 37°С в течение 60 мин. данную смесь центрифугировали и готовили мазки, высушивали их и фиксировали этанолом с последующим окрашиванием их по Романовскому-Гимзе. Реакцию учитывали на световом микроскопе в иммерсионной системе и производили расчет показателей фагоцитоза: вычисляли фагоцитарный индекс Гамбургера (ФИ) - процент фагоцитов, имеющих поглощённые частицы, от общего числа лейкоцитов; фагоцитарное число Райта (ФЧ) -среднее число фагоцитированных частиц на один фагоцит. Под микроскопом просматривали 100 нейтрофилов, определяя количество поглощенных микробов [7].

Статистическую обработку результатов, полученных в ходе исследований, проводили с помощью критерия Стьюдента. Различия считали достоверными при p<0,05.

Результаты и обсуждение

В ходе эксперимента у новорожденных крыс наблюдалось некоторое уменьшение ФИ через 2 мин. и полное восстановление через 60 мин. ФЧ же возрастало и через 60 мин. оставалось повышенным. Выявленная нами активность у новорожденных имеет поступательную тенденцию развития во времени (табл.1).

На сильное болевое раздражение реакция новорожденных крыс более выражена, но она краткосрочна и к концу первого часа угасает.

Показатели фагоцитарной активности лейкоцитов у новорожденных

Таблица

Показатели Новорожденные Месячные

Контрольная группа Опытная группа Контрольная группа Опытная группа

2 мин 60 мин 2 мин 60 мин

ФИ 50±1,8 47±0,7* 50±0,9 54±1,2 43±1 * 40±0,8*

ФЧ 2,1±0,1 2,7±0,1* 2,6±0,1* 3,1±0,1 2,1 ±0,1 * 2,8±0,1*

* Достоверность различия по сравнению с показателями контрольной группы (р<0,05).

Очевидно, можно предположить, что при бурном ответе наблюдается быстрое истощение резервов и, прежде всего, энергетических.

Как указывает Лецкий В.Б. [3] содержание гликогена в лейкоците считается мерой его функциональной активности. При фагоцитозе уменьшается содержание гликогена в цитоплазме фагоцита, что связано с усиленным анаэробным гликолизом, необходимым для выработки энергии для фагоцита [11] и пентозо-фосфатного пути для генерации НАДФН2.

У новорожденных животных мы наблюдаем слабо выраженную реакцию системы фагоцитоза на сильное болевое раздражение, что подтверждает недоразвитие системы иммунитета и регуляторных механизмов новорожденного организма. В этой связи нельзя не отметить мнение Сепиашвили Р.И. [10], который изучал особенности фагоцитоза у новорожденных крыс, щенков, морских свинок и пришел к выводу о функциональной незрелости лейкоцитов в этом возрасте. Можно считать, что именно функциональная незрелость не позволяет лейкоцитам избрать рациональный характер ответа, он неадекватно бурный, энергетически расходный, истощаемый и предположительно недостаточно эффективный.

С такой трактовкой согласуются полученные нами результаты исследования фагоцитарной активности лейкоцитов крыс месячного возраста. У них происходит резкое снижение показателей фагоцитарной активности как ФИ, так и ФЧ. И если ФЧ через 60 мин. стремится к восстановлению исходного уровня, то ФИ продолжает снижаться (табл.1). У месячных крыс наблюдается резкое угнетение системы фагоцитоза как в острый период, так в период посттравматических следовых реакций. Этот факт можно трактовать, как снижение функциональной лабильности клеток

крови, т.е. приближение функциональной активности к ее оптимуму с возрастом. Если это так, то это комплексная компенсаторная реакция. На фоне умеренной фагоцитарной активности она будет характеризоваться накоплением потенциала предстоящего действия.

Анализируя показатели фагоцитарной активности у новорожденных и месячных животных, мы наблюдаем, что ФИ и ФЧ у месячных крыс контрольной группы выше, чем аналогичные показатели у новорожденных. Это говорит о достаточно высокой и развитой резистентности у месячных крыс. Но в острый период после сильного болевого раздражения активность фагоцитарной системы у месячных животных снижается более выражено (ФИ на 11%, ФЧ на 1 ед.), чем у новорожденных (ФИ на 3%, ФЧ увеличивается на 0,7 ед.).

Выводы

1. У новорожденных животных наблюдается недоразвитие системы фагоцитоза, а также регулирующих и управляющих систем, так как сильное болевое раздражение не оказывает значительного воздействия на показатели фагоцитарной активности в сравнении с месячными животными.

2. Сильное болевое раздражение у месячных крыс вызывает резкое снижение активности фагоцитарных реакций, что показывает развитие регуляторных систем и их влияние на организм в целом. Но, учитывая, что через 60 мин. активность фагоцитов снижается и не восстанавливается, то можно говорить о слабых адаптивных механизмах месячных крыс.

Таким образом, в двух рассмотренных нами возрастных группах выявлены особенности фагоцитарной реакции при сильном болевом раздражении, что необходимо учитывать при рассмотрении и анализе показателей фагоцитоза в раннем пост-натальном онтогенезе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вальдман А.В., Игнатов Ю.Д. Центральные механизмы боли. - Л.: Наука, 1976. - 191 с.

2. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Иммунный ответ // Основы общей патологии. Ч. 1. - СПб.: «ЭЛБИ-СПб», 2005. - 311 с.

3. Лецкий В.Б. Цитохимические исследования лейкоцитов: методическое письмо. - Л, 1970. - 32 с.

4. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. - Новосибирск, 1983. - 254 с.

5. Маянский А.Н., Пикуза О.И. Клинические аспекты фагоцитоза. -Казань: «Магариф», 1993. - 192 с.

6. Мельзак Р. Загадка боли. - М.: Медицина, 1981. - 233 с.

7. Новиков Д.К, Новикова В.И. Методические рекомендации по экспериментальному изучению имму-нотоксических свойств химических факторов окружающей среды. - М., 1989. - С. 21-22.

8. Овсянников В.Г. Боль. - Ростов-на-Дону, 1990. - 80 с.

9. Овсянников В.Г. Очерки патофизиологии боли. - Ростов-на-Дону, 2003. - 123 с.

10. Сепиашвили Р.И. Функция иммунной системы в инфекционном и неинфекционном процессе. -Краснодар, 1984. - 136 с.

11. Струков А.И., Серов В.В. Патологическая анатомия. - М.: Медицина, - 1995. - 688 с.

12. Ферранте Ф.М., Вейд Бонкор Т.Р. Послеоперационная боль. - М.: Медицина, 1998. - 619 с.