Иммунометаболические нарушения при тепловом поражении и их коррекция препаратами регуляторами энергетического обмена

5. Кобзев Т.В. и др. // Патология системы крови и кровообращения: Сб. ст.- Симферополь, 1978.- С. 49-51.

6. Лазарева Г.А. и др. Иммунометаболические эффекты регуляторов энергетического обмена при нарушении гомеостаза.-Курск: КГМУ, 2006.- 329 с.

7. Лакин Г.Ф. Биометрия.- М.: Высшая школа, 1980.- 293 с.

8. Мальберг К., Зигль Э. // Иммунологические методы / Пер. с англ.- М.: Медицина, 1987.- С. 262-267.

9. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике.- М.: Медицина, 1987.- 365 с.

10. Мурашов Б.Ф., Осадчук М. А., Капустин В М. // Лаб. дело.- 1986.- № 12.- С. 715-716.

11. Нартикова В.Ф., Пасхина Т.С. // Вопр. мед. химии.-1979.- Т. 25, вып. 4.- С. 494^99.

12. Подильчак М.А. Клиническая энзимология.- Киев: Здоровье, 1967.- 292 с.

13. Федосеева Т.В. и др. Руководство по иммунологическим методам в гигиенических исследованиях.- М., 1993.- С. 319.

14. Щербаков В.И. // Лаб. дело.- 1989.- № 2.- С. 30-33.

IMMUNE AND METABOLIC INFRINGEMENTS AT AN EXPERIMENTAL POISONING WITH ETHANOL

I.L. BROVKINA, N.A. BYSTROVA, V.P. GAVRILIOUK, M.V. PAVLOVA

Summary

In experiment infringements of formation of humoral immune answer, delayed hypersensitivity, functional-metabolic activity of neutrophiles and activity of hepatocytes caused are established by a sharp and chronic poisoning with ethanol. Adaptoral function of erythrocytes in regulation of immunologic insufficiency in conditions of an alcoholic intoxication is revealed.

Key words: immunity, a poisoning with ethanol.

УДК: 577.121.7:616-001.17

ИММУНОМЕТАБОЛИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ ПРИ ТЕПЛОВОМ ПОРАЖЕНИИ И ИХ КОРРЕКЦИЯ ПРЕПАРАТАМИ РЕГУЛЯТОРАМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

И.Л. БРОВКИНА, Н.А. БЫСТРОВА, О.А. СУНЯЙКИНА*

Действие на организм высокой внешней температуры приводит к возникновению гипоксии, являющейся одним из универсальных регуляторов энергетических процессов и вместе с тем важной причиной нарушения метаболизма клеток [13]. В условиях недостаточности кислорода как акцептора электронов усиливается генерация свободных радикалов, мишенями для которых становятся липиды, структурные белки мембран, белки - ферменты, нуклеиновые кислоты [8]. Образование значительных количеств активных метаболитов кислорода является следствием утечки электронов из окислительной цепи митохондрий на уровне флавопротеидов и коэнзима Q [10]. Поскольку преобладающее количество кислорода, поступающего в клетки, потребляется митохондриями активность их окислительных цепей определяет энергообеспечение клеток. При гипертермии перераспределение кровотока в пользу периферических тканей способствует развитию вторичной гипоксии в метаболически активных органах. Следствием этого становится повреждение мембранного аппарата клеток иммунной системы печени и мышц [2].

Большой интерес представляет изучение возможности коррекции иммуно-метаболических процессов и физической работоспособности при тепловых поражениях путем применения мек-сидола, кудесана и гипоксена.

Материалы и методы. Эксперименты проведены на крысах Вистар, массой 160-180 г., содержавшихся в тепловой камере в течение 1 часа при 42о С. В крови животных определяли количество эритроцитов и гемоглобина. В эритроцитах устанавливали концентрацию 2,3 бисфосфоглицерата и аденозинтрифосфата

* Курский государственный медицинский университет,305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3; тел. (4712) 51-44-97

(БФГ и АТФ) [3], активность супероксиддисмутазы (СОД) и глутатион редуктазы (ГР) [7], содержание ацилгидроперекией (АГП) [1]. Для оценки неспецифической резистентности устанавливали фагоцитарно-метаболическую активность (ФМА) полиморфноядерных лейкоцитов (ПЯЛ) по фагоцитарному показателю (ФП) и фагоцитарному индексу (ФИ) [9], показателям спонтанного и индуцированного зимозаном НСТ-теста [15], активности НАДФН-оксидазы [14]. Оценка иммунологической реактивности основывалась на показателях гуморального иммунного ответа (ГИО) и гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Определяли количество антителообразующих клеток (АОК) в селезенке и разницу массы регионарного и контрлатерального лимфатических узлов (РМЛ). Маркерами метаболического состояния гепатоцитов служили: активность аланин- и аспартата-минотрасфераз (АЛТ и АСТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), концентрация общего билирубина (ОБ) в плазме и скорость биотрансформации тиопентала натрия [7]. Физическая работоспособность характеризовалась продолжительностью плавания животных с грузом 3,5-4% массы тела в воде при температуре 30±1°С, концентрацией глюкозы и лактата в плазме крови, содержанием гликогена в печени и мышцах [7]. Животным вводили мексидол (ООО МЦ «Элара», Владимир), кудесан (ЗАО «Акви-тон», Москва) и гипоксен (ЗАО «Олефин», Москва). При раздельном применении разовая доза мексидола равнялась 1 мг/кг, кудесана - 0,5 мл (15 мг/кг КоQ и 2,25 мг/кг витамина Е), мексидола - 1 мг/кг, гипоксена - 25 мг/кг. В случае совместного применения двух препаратов животные получали 0,5 оказанных доз. Препараты вводили по единой схеме - 5-кратно с интервалом 24 ч., начиная со дня прогревания. Животных умерщвляли через 5 суток после прогревания. Результаты экспериментов подвергали статистической обработке путем вычисления средних величин, стандартных ошибок и оценки их различий по критериям Стью-дента и Вилкоксона - Манна и Уитни.

Результаты. В эритроцитах прогретых крыс снижалась концентрация БФГ и АТФ, активность СОД, каталазы и ГП повышалось содержание АГП и МДА. Легкие эритроциты прогретых крыс при аллогенном переносе супрессировали развитие ГИО и ГЗТ. В плазме крови повышалась активность АЛТ, АСТ и ЩФ, снижалась концентрация глюкозы и увеличивалось содержание лактата. В печени и мышцах снижалось содержание гликогена. У прогретых животных увеличивалось время наркотического сна после введения тиопентала натрия, уменьшалось время плавания. Прогревание подавляло ФМА лейкоцитов, и угнетало развитие ГИО и ГЗТ, индуцированных ЭБ. Введение каждого из исследованных препаратов по отдельности не оказывало существенного влияния на величины определявшихся параметров. Мексидол в сочетании с кудесаном уменьшали выраженность снижения показателей, характеризующих ФМА лейкоцитов и развитие ГИО или нормализировало их величины. На развитие ГЗТ сочетание указанных препаратов не оказывало существенного влияния. Мексидол, введенный с гипоксеном, повышал концентрацию глюкозы и снижал концентрацию лактата в крови, увеличивал содержание гликогена в печени и мышцах, повышал возможность прогретых крыс выполнять физическую нагрузку. Оба парных сочетания препаратов снижали активность АЛТ, АСТ и ЩФ, а также сокращали время наркотического сна. Иммунологические функции эффективно корригируются сочетанным применением мексидола с кудесаном, работа мышц - введением мексидола с гипоксеном, а метаболическая активность гепатоци-тов - применением сочетаний препаратов. Во всех трех парных сочетаниях препараты повышали активность антиоксидантных ферментов и снижали содержание продуктов ПОЛ в эритроцитах, но не влияли на концентрацию в них макроэргических соединения. Совместимое введение препаратов не уменьшало иммуносу-прессирующих свойств эритроцитов прогретых крыс.

Антиоксидантное действие изучаемых препаратов является причиной уменьшения выраженности изменений некоторых показателей иммунологических функций при сочетанном применении мексидола и гипоксена или гипоксена и кудесана, показателей физической работоспособности при введении мексидола с кудесаном и кудесана с гипоксеном, а также показателей метаболической активности гепатоцитов под влиянием мексидола и гипоксена или мексидола и кудесана.

Вместе с тем сочетанное применение изученных препаратов оказывает неодинаковое влияние на совокупность метаболических процессов, лежащих в основе реализации функций имму-

ноцитов, генатоцитов и миоцитов. Этим обусловлена избирательность коррекции функций этих клеток при использовании парных сочетаний стимуляторов биологического окисления. Вызываемое тепловым поражением нарушение энергетического гомостаза ведет к взаимосвязанному угнетению функций гепато-цитов, иммуноцитов и миоцитов. Эта взаимосвязь реализуется на метаболическом и регуляторном уровнях. При разных формах стресса гепатоциты выделяют в кровь соединения, обладающие иммуносупрессорными свойствами - липопротеины низкой и очень низкой плотности, продукты ПОЛ, гликозаминогликаны, антипротеолитические белки [12]. Энергетическое обеспечение мышц в основном определяется поступлением в них свободных жирных кислот и кетоновых тел, синтезирующихся гепатоцита-ми. На сократительную функцию миоцитов регулирующее влияние оказывают цитокины, выделяющиеся клетками селезенки и периферических лимфатических узлов. Интенсивность двигательной деятельности определяет направленность метаболических процессов и иммунологических функций [4]. Данные говорят о влиянии парных сочетаний препаратов на функциональную активность всех изученных систем, однако эффективность этого влияния разных парных сочетаний неодинакова. Вероятно, это обусловлено тем, что наряду с общим для всех препаратов повышением эффективности работы окислительной цепи митохондрий, каждый из них обладает специфическими для него свойствами. Установлено, например, что сукцинат (составная часть мексидола) повышает активность КО-синтетазы и усиливает генерацию оксида азота [6], КоQ (основной компонент кудесана) является синергистом ретинолов и в некоторых аспектах действия антаготистом нафтохинонов [5], а гипоксен проявляет выраженную антистрессорную активность [11].

Результаты проведенных исследований служат экспериментальным обоснованием использования различных сочетаний активаторов биологического окисления для избирательной коррекции функциональных нарушений после тепловых поражений.

Литература

1. Бенисевич В.И., Идельсон Л.И. // Вопросы медицинской химии.- 1973.- Т.19, № 6.- С. 596-599.

2. Быстрова Н., Князев А.// Окислительный, энергетический и иммунный гомеостаз.- Курск, 2003.- С. 171-200.

3. Виноградова И.Л. и др. // Лаб. дело.- 1980.- № 7.- С. 424.

4. Денисюк Т.А., Покровский М.В. // Курский научно-практ. вестник «Человек и его здоровье».- 2005.- № 1.- С. 11-16.

5. Конопля А. А. и др. // Экспериментальная и клиническая фармакология.- 2004- Т. 67, № 3.- С. 51-55.

6. КургалюкН.Н. // Успехи физиол. н.-2002.- № 4.- С. 65.

7. Лабораторные методы исследования в клинике/ Под ред. В.В.Меньшикова.- М.: Медицина, 1987.

8. ЛюБ.Н. // Успехи совр. биол.- 2002.- № 4.- С. 376-382.

9. Медведев А., Чаленко В. // Лаб. дело.- 1996.- № 2.- С. 19.

10. Мецлер Д. Биохимия. Химические реакции в живой клетке/ Пер. с англ.- М.: Мир, 1980.- Т.2 - С. 606.

11. Новиков В.Е. и др. // Экспериментальная и клиническая фармакология.- 2005.- Т. 68, № 3.- С. 23-25.

12. Прокопенко Л.Г. и др. Метаболическая коррекция токсических и лекарственных иммунопатий.- Курск, 1977.- С. 198.

13. Прокопенко Л. Г., Бровкина И. Л. // Окислительный, энергетический и иммунный гомеостаз (нарушение и коррекция).- Курск, 2003.- С. 13—34.

14. Рыбников В.Н. и др.// Экспериментальная и клиническая фармакология.- 2004.- Т.67, № 2.- С. 45-48.

15. Щербаков В.И. // Лаб.е дело.- 1989.- № 2.- С. 30-33.

IMMUNOMETABOLIC INFRINGEMENTS AT THERMAL DEFEAT AND THEIR CORRECTION BY MEANS OF REGULATORS OF ENERGETIC METABOLISM

I.L. BROVKINA, N.A. BUYSTROVA, O.A. SUNAYA’KINA Summary

Thermal defeat is characterized by oppression of immunologic functions, breach of metabolic processes in liver and decrease of physical abifity to work. Combinatory administration of mexidolum and cudesanum has been decreased degree of oppression of immu-

nologic functions. Combinatory administration of mexidolum and hypoxennum has been increased physical abifity to work. Mexidolum with cudesanum or hypoxenum decreased breach of metabolic processes in liver. Combinatory administration of mexidolum and cudesa-num or hypoxenum, also cudesanum and hypoxenum has been increased antioxydant potential.

Key words: immunometabolic functions, thermal defeat.

УД К 663.035/.038

ДЕЙСТВИЕ СИЛ НА КЛЕТКИ ДРОЖЖЕЙ (SACCHAROMYCES СЕШ-Ш1АЕ) В ПОЛЕ СТОЯЧЕЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ

А.А. АНДРЕЕВ, Д.Г. САДИКОВА, Т.Н. ПАШОВКИН*

Исследование поведения частиц и, особенно, клеток различного происхождения, в ультразвуковых (УЗ-) полях крайне важно для исследований механизмов биологического действия ультразвука и в связи с потребностью биотехнологии, иммунологии и других наук в быстром выделении и концентрировании клеток в нативном состоянии из суспензий для работы с ними [1]. УЗ-поле, которое приводит к быстрой агрегации и осаждению клеток в суспензиях, может быть успешно использовано для концентрирования клеток млекопитающих (клеток крови, стволовых клеток, клеток различных тканей), нанофитопланктона и ультрафитопланктона, бактерий и др. [2]. Для удерживания клеток в объеме суспензии используют ультразвук в диапазоне частот 2.6-10 МГц, образующий в объеме камеры для концентрирования или разделения клеток стоячие волны. В таком поле клетки практически сразу начинают двигаться из области высокого давления в область низкого давления или узел давления и находятся там до тех пор, пока существует поле. Вследствие этого происходит увеличение концентрации клеток в узлах стоячей волны [3]. Наиболее просто на первом этапе исследований было использовать в качестве объекта клетки дрожжей Saccharo-myces cerevisiae, которые имеют плотные мембраны и более отличаются по волновым свойствам от питательной среды, чем клетки животного происхождения.

Цель работы - исследование сил, действующих на клетки Saccharomyces cerevisiae в поле стоячей УЗ-волны.

Теория. Силы, действующие в стоячей УЗ-волне.

1. Сила радиационного давления. Кинг [4] а затем и Яшиока [5] получили выражения для средней силы радиационного давления в плоской стоячей УЗ-волне. Можем записать эту силу, действующую на частицу, как

= 4пЕ {кг 'fKs ^ст^т^Ах) [1]

где = I - средняя плотность энергии в УЗ-поле, I - ин-

Е = — c

тенсивность ультразвука (УЗ), c - скорость УЗ в суспензии частиц, х - расстояние от центра частицы до узла колебательной скорости, 2п - волновое число. Ks - коэффициент акустиче-

ского сопротивления:

1 5а - 2

[2]

3 2а + 1 а -а

где , ^ (р1 и ро - плотность частицы и среды, с1 и

a = р ст= —

Р\ °1

с0 - скорость УЗ в материале частицы и среде, соответственно). В стоячей волне, частицы собираются или в узлах, или в пучностях УЗ-давления в зависимости от знака коэффициента акустического сопротивления.

2. Гравитационная сила. В стоячей УЗ-волне частица испытывает воздействие гравитационной силы, что можно записать

F„d = ^(Pi -Ро))’

[3]

где § - гравитационная постоянная.

3. Сила Стокса. При течении жидкости отдельные слои ее воздействуют друг на друга с силами, касательными к слоям.

Институт биофизики клетки РАН, г. Пущино