Влияние радиационного воздействия на показатели адгезивной способности нейтрофилов периферической крови

Вестник Челябинского государственного университета. 2013. № 7 (298).

Биология. Вып. 2. С. 91-93.

А. А. Аклеев, А. Н. Гребенюк, О. А. Глуминина

ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ АДГЕЗИВНОЙ СПОСОБНОСТИ НЕЙТРОФИЛОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ

Источники ионизирующих излучений в настоящее время широко применяются в различных областях науки и техники, медицины и сельского хозяйства, что делает проблему хронического радиационного воздействия на организм человека очень актуальной. Эффекты хронического низкоинтенсивного воздействия радиации на организм человека в настоящее время изучены недостаточно. Наша работа посвящена оценке показателей адгезивной способности и функционального резерва нейтро-филов периферической крови у жителей прибрежных сёл р. Течи в период отдалённых последствий хронического радиационного воздействия.

Ключевые слова: нейтрофильные гранулоциты, ионизирующая радиация, адгезивная способность нейтрофилов.

Введение. В 1949-1956 гг. ПО «Маяк» производило регламентные и аварийные сбросы жидких радиоактивных отходов в р. Течу. Вследствие этого жители прибрежных сёл р. Течи подверглись хроническому низкоинтенсивному облучению в широком диапазоне доз. При этом наибольшая мощность дозы на красный костный мозг (ККМ) регистрировалась в 1951 г. и достигала 1,48 Гр/г. В дальнейшем мощность дозы постепенно снижалась и с 1985 г. не превышала допустимых значений (1 мГр/г). Максимальное значение накопленной дозы облучения на ККМ составило 5,6 Гр. Учитывая комбинированный характер облучения (внешнее — гамма- и внутреннее, преимущественно за счёт инкорпорированного в костной ткани 9С^г) и высокую радиочувствительность ККМ, критическими системами явились кроветворная и иммунная. В период максимальных сбросов у части жителей наиболее близко расположенных к ПО «Маяк» сёл регистрировался хронический лучевой синдром (ХЛС). Было диагностировано 940 случаев ХЛС [1].

Наиболее часто со стороны крови у облучённых регистрировались транзиторная лейкопения (в основном за счёт гранулоцитов), «сдвиг влево» в лейкоцитарной формуле, тромбоцитопения. В первые 2-4 года радиационного воздействия у жителей прибрежных сёл р. Течи отмечались нейтропения и снижение фагоцитарной активности нейтрофилов периферической крови [2]. Важно отметить, что с увеличением дозы облучения и развитием ХЛС выраженность этих изменений возрастала, и они регистрировались у большего числа лиц. По мере снижения мощности дозы облучения ККМ (через 5-6 лет после начала радиационного воздействия) выражен-

ность указанных изменений существенно снизилась. Исследования, проведённые через 20 лет после начала облучения, выявили восстановление факторов естественной иммунологической резистентности при одновременном снижении резервных возможностей иммунной системы у облучённых лиц [3; 4]. По нашим данным, в отдалённые сроки хронического радиационного воздействия (через 55-60 лет после начала облучения) у облучённых лиц регистрируется некоторое снижение абсолютного количества нейтрофилов периферической крови в сочетании с угнетением их фагоцитарной и лизосомальной активности. Необходимо также отметить, что в отдалённые сроки у жителей прибрежных сёл р. Течи, по данным эпидемиологических исследований, регистрируется повышенный радиационный риск развития лейкозов и злокачественных новообразований [5].

Нейтрофильные гранулоциты представляют собой важнейшее звено системы врождённого иммунитета, играющего ведущую роль в обеспечении противоопухолевой защиты организма [6]. В связи с этим представляется важным не только изучить показатели функциональной активности нейтрофилов периферической крови у облучённых лиц в отдалённые сроки радиационного воздействия, но и оценить их функциональный резерв.

Важнейшим свойством нейтрофилов, обеспечивающим возможность этих клеток мигрировать в ткани и взаимодействовать с другими клетками, является их способность к адгезии. Молекулы, участвующие в адгезии нейтрофи-лов, представлены Р2-интегринами (LFA-1, Мас-

1, р150, 95) и L-селектином [7]. Основная роль

в адгезии нейтрофилов к эпителиальным клеткам отводится экспрессированным на их мембране молекулам ICAM-1. Описаны многочисленные факторы, влияющие на адгезивную способность нейтрофилов: фосфолипиды, цито-кины, продукты жизнедеятельности бактерий, аспирин, N-ацетил-пролил-глицил-пролин [8; 9]. Подавление адгезивных контактов между эндотелием и нейтрофилами происходит с помощью антител или растворимых лигандов, блокирующих рецепторы адгезии.

Цель. Оценить показатели адгезивной способности, а также функциональный резерв нейтрофилов периферической крови у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию.

Материалы и методы. В исследуемую группу было включено 56 лиц (21 мужчина и 35 женщин), подвергшихся хроническому низкоинтенсивному радиационному воздействию, в контрольную — 13 необлучённых лиц, проживающих в аналогичных социально-экономических условиях. Дополнительную экспериментальную группу составили 10 хронически облучённых лиц. Средний возраст пациентов в исследуемой группе составил 68,5±0,8 года, в группе сравнения — 64,4±1,0 года, в экспериментальной группе — 69,6±2,1 года. Распределение обследованных лиц по полу и этнической принадлежности в группах было одинаковым.

Забор крови у пациентов осуществлялся утром, натощак, из кубитальной вены в объёме 5 мл в шприц с гепарином. Выделение фракции нейт-рофилов проводили путём центрифугирования предварительно разбавленной физиологическим раствором крови на двойном градиенте плотности фиколл-урографина в течение 40 мин при 1 500 об./мин. Выделенные клетки двукратно отмывали стерильным физиологическим раствором, затем их количество доводили до 5 • 106 клеток/мл. Определяли адгезию нейтрофилов к стеклу в камере Горяева [10]. Подсчёт клеток в камере проводили с помощью светового микроскопа Zeiss Imager A2 при 40-кратном увеличении. Определяли индекс адгезии (процент адге-зировавшихся к стеклу клеток) и индекс распластывания (средний размер 100 адгезировавшихся к стеклу нейтрофилов). Для определения функционального резерва нейтрофилов клетки после выделения из крови подвергали дополнительному у-облучению в дозах 0,1; 0,25; 1 и 4 Гр на установке ИГУР-1. После чего определяли их адгезивную способность.

Статистическая обработка полученных данных осуществлялась при помощи пакета прикладных программ Statistica (версия 6.0, StatSoft, USA).

Результаты и обсуждение. При сравнении показателей адгезивной способности нейтрофилов у лиц исследуемой и контрольной групп статистически значимых различий выявлено не было. В ходе эксперимента с влиянием разных доз облучения на адгезию нейтрофилов было выявлено, что по мере увеличения дозы ионизирующей радиации индекс адгезии (ИА) нейтрофилов прогрессивно снижается, причём различия становятся статистически значимыми при облучении в дозе 0,25 Гр (р = 0,05), а при дозе 4 Гр достигают максимума (р = 0,005). Обращает на себя внимание то, что облучение нейтрофильных грануло-цитов в этих же дозах практически не влияет на их способность распластываться. Можно говорить лишь о тенденции к уменьшению индекса распластывания (ИР) нейтрофилов с повышением дозы радиационного воздействия.

Выводы и заключение. Исходя из полученных данных, можно утверждать, что у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, показатели адгезивной способности нейтрофилов, вероятно, восстановились. Данные эксперимента свидетельствуют о том, что острое облучение в разных дозах влияет в основном на способность нейтрофилов прикрепляться к субстратам (уменьшает её) и почти не влияет на их способность распластываться.

Список литературы

1. Kossenko, M. Analysis of chronic radiation sickness cases in the population of the Southern Urals / M. Kossenko, A. Akleyev, M. Degteva, V. Kozheu-rov, R. Degtyaryova // AFRRI. 1994. CR 91. Contract Report.

2. Санитарные последствия спуска промышленных сточных вод базы 10 в реку Т. : отчёт о НИР / Ин-т биофизики Министерства здравоохранения СССР. Инв. № 2020. М., 1957. 323 с.

3. Зеленина, М. И. О воздействии продуктов деления урана на детский организм // Бюл. ради-ац. медицины. 1970. № 2. С. 25-29.

4. Зеленина, М. И. Применение некоторых функциональных проб для выявления иммунологической недостаточности / М. И. Зеленина, М. М. Косенко, Е. А. Иванов // Бюл. радиац. медицины. 1977. № 3. C. 71-74.

5. Krestinina, L. Yu. Protracted radiation exposure and cancer mortality in the Techa River Cohort /

L. Yu. Krestinina, D. L. Preston, E. V. Ostroumova [et al.] // Radiat. Res 2005. № 164. P. 602-611.

6. Kui, Z. The effect of aging on cellular immunity against cancer in SR/CR mice / Z. Kui, M. C. Wil-lington // Cancer Immunol. Immunother. 2004. Vol. 53. P. 473-478.

7. Zimmerman, G. A. Endothelial cell interactions with granulocytes; tethering and signaling molecules / G. A. Zimmerman, S. M. Prescott, T. M. McIntyre // Immunol. Today. 1992. Vol. 13. P. 93-99.

8. Norling, L. V. Aspirin triggered-lipoxin A(4) reduces the adhesion of human polymorphonuclear neu-

trophils to endothelial cells initiated by preeclamptic plasma / L. V. Norling, C. N. Serhan, D. Cordero. 2012. Vol. 87, № 4-5. P. 127-134.

9. Overbeek, S. A. Chemo-attractant N-acetyl proline-glycine-proline induces CD11b/CD18-depen-dent neutrophil adhesion / S. A. Overbeek, M. Klein-jan, P. A. Henricks // Biochim. Biophys. Acta. 2012. Vol. 1, № 1830. P. 2188-2193.

10. Зурочка, А. В. Иммунобиологические свойства секреторных продуктов нейтрофилов (нейтрофилокинов) : дис. ... д-ра мед. наук. Челябинск, 1991. 231 с.