Иммунометаболические нарушения в условиях экспериментальной этанольной интокцикации

2. Локтионов А.Л. Фармакологическая коррекция нарушений функциональной активности нейтрофилов у больных острым панкреатитом: Автореф. дис.... к. мед. наук.- Курск, 2006.- 24 с.

3. Патент № 2232430 РФ от 10 июля 2004 г. / Способ моделирования острого гнойного холангита у экспериментальных животных // Костин С.В., Конопля А.И., Иванов С.В. и др.

4. Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. // Успехи физиологических наук.- 2004.- Т. 1, № 1.- С. 53-65.

5. Свойство эритроцитов подавлять рост и размножение патогенных и условнопатогенных микроорганизмов / П.Г. Сто-рожук, А.П. Сторожук, И.М. Быков / Диплом № 251 на открытие № А-303 от 24 февраля 2004 г. (Международная академия авторов научных открытий и изобретений).

6. Стальная Н.Д., Гаришвилли Т.Г. // Современные методы в биохимии.- М., 1977.- С. 66-68.

7. Терещенко С.Ю. Клинико-патогенетическая роль структурной организации плазматических мембран при атопических заболеваниях у детей: Автореф. дис.. докт. мед. наук.- Красноярск, 2002.- 48 с.

8. Явление регуляции иммунного гомеостаза тяжелыми эритроцитами / Л.Г. Прокопенко, А.И. Лазарев, А.И. Конопля и др. / Диплом № 304 на открытие № А-381 от 28 сентября 2005 г. (Междун. академия авторов научных открытий и изобретений).

9. Beutler E. // Brit. J. Haemal- 1985.- Vol. 61.- P. 377-384.

10. Dodge G.T. и др. // Arch. Biochem. Biophys.- 1963.-Vol. 100.- P. 119-130.

11. Laemli U.K. // Nature.- 1970.- Vol. 227.- P. 680.

LIPID PEROXIDATION AND THE MEMBRANE OF RED BLOOD CELLS IN CONDITIONS OF THE EXPERIMENTAL SURGICAL PATHOLOGY

V.P. GAVRILIOUK, A.I. KONOPLYA, A.L. YAROSH Summary

In blood serum concentration of products of lipid peroxidation raises for the first day in conditions of the experimental acute pancreatitis and purulent cholangitis. In blood serum for 5 day at the acute experimental pancreatitis increase of activity of catalase, and in the membrane of red blood cells reduction of a- and p-spectrin and ancirin takes place. At purulent cholangitis activity of catalase, on the contrary, decreases and the p-spectrin, aniontransport fiber, fiber of the strip 4.5 increases. At both diseases decrease in quantity of fiber of the strip 6 (glyceraldehyde-3- phosphatedehydrogenase) is revealed.

Key words: membrane, acute pancreatitis, purulent cholangitis

низма являются ведущими в механизмах формирования терапевтической резистентности при алкоголизме и срыва ремиссий в процессе терапии сформировавшейся зависимости [1]. Поэтому изучение влияния этанола на показатели иммунного и метаболического гомеостаза является особо актуальным и перспективным направлением с целью дальнейшего подбора адекватных фармакологических средств коррекции.

Материалы и методы. Эксперименты проведены на крысах Вистар массой 180-200 г. Животным внутрижелудочно вводили этанол - однократно в дозе 1,4 мл / 100 г или 30-кратно по

0,3 мл / 100 г. В сыворотке крови экспериментальных животных определяли концентрацию общего билирубина, фибриногена и активность аспартат- (АСТ) и аланинаминотрансфераз (АЛТ), щелочной фосфатазы, у-глутамилтранспептидазы, ставили тимоловую пробу [9]. Развитие гуморального иммунного ответа (ГИО) [8] и гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) [13] индуцировали внутрибрюшинным введением эритроцитов барана (однократно в дозе 109 клеток / кг). О функциональнометаболической активности (ФМА) мононуклеаров периферической крови судили по величинам фагоцитарного числа (ФЧ), фагоцитарного индекса (ФИ) и индекса активности фагоцитов (ИАФ), окислительную активность мононуклеаров оценивали с помощью НСТ-теста (спонтанного и индуцированного зимоза-ном) и функционального резерва нейтрофилов (ФРН) [14]. В сыворотке крови крыс, получавших этанол, определяли активность липопротеидов низкой плотности (ЛНП) [9], гликозами-ногликанов (ГАГ) [10], альфа-1-антипротеаз (ААП) и альфа-2-макроглобулинов (АМГ) [11]. Выраженность перекисного окисления липидов оценивали по содержанию диеновых конъюгат (ДК) и малонового диальдегида (МДА) [2, 4]. Кроме этого, в сыворотке крови определяли активность каталазы [12]. Эритроциты фракционировали в градиенте плотности яичного альбумина [5]. В лёгких и тяжелых эритроцитах определяли содержание макроэргических соединений - 2,3-бифосфоглицерата (БФГ) и аденозинтрифосфата (АТФ) [3]. Результаты исследований статистически обработали параметрическими и непараметрическими методами. Существенность различий средних величин оценивали по Стьюденту и Вилкоксону - Манну и Уитни [7].

Результаты. Одно- и многократное поступление этанола снижает выраженность ГИО и ГЗТ у крыс, индуцированного ЭБ, что проявляется снижением количества антителообразующих клеток и разницы массы узлов и разницы кариоцитов лимфоузлов (табл. 1). Достоверных различий между группами животных, получавших этанол однократно и многократно, не выявлено.

Таблица 1

Влияние одно- и многократного поступления этанола на формирование ГИО и ГЗТ, индуцированного эритроцитами барана

УДК: 616-097:615.9-092.9

ИММУНОМЕТАБОЛИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЭТАНОЛЬНОЙ ИНТОКЦИКАЦИИ

И.Л. БРОВКИНА, Н.А. БЫСТРОВА, В.П. ГАВРИЛЮК, М.В. ПАВЛОВА

Алкоголизм - явление глобального характера, превосходящее по своей остроте и распространенности все остальные, связанные с употреблением наркотиков, вместе взятые. По данным ВОЗ, в мире насчитывается 120 млн. больных с «синдромом алкогольной зависимости», а показатель распространенности заболевания - 2 %. Тем не менее, около 10% пьющих, в той или иной степени, страдают от болезней, связанных с употреблением

спиртного. И, хотя эта доля в процентном отношении может показаться незначительной, общее число людей, охваченных этим явлением, весьма велико. Возникающий вторичный иммунодефицит, присоединение на этом фоне соматической патологии и астенизация орга-

Условия опыта Кратность поступления, сутки AOК РМЛ

Интактные животные - 34,4±5,8 5,1±0,5

Введение физраствора 1 45,2±7,1 4,9±0,4

Введение физраствора 30 44,4±9,7 4,8±0,4

Введение этанола 1 17,6±3,3*1-3 3,7±0,3*1-3

Введение этанола 30 10,6±4,4*1-3 3,5±0,3*1-3

Примечание: здесь и на последующих таблицах звездочкой отмечены достоверные отличия средних арифметических (р < 0,05); цифры рядом со звездочкой - по отношению к показателям какой группы эти различия.

Таблица 2

Кислородзависимая активность нейтрофилов периферической крови при одно- и многократном поступлении этанола

Группа животных Кратность введения, сутки HCT-сп. HCT-стим. ФPH ФИ ФЧ ИAФ

Интактные животные — 11,7±1,2 34,0±1,9 22,3±1,3 44,1±1,9 2,45±0,14 1,1±0,06

Введение физраствора 1 10,3±10,9 30,2±1,3 19,9±1,1 45,3±5,1 2,27±0,16 0,99±0,09

Введение физраствора 30 12,4±1,4 36,1±3,2 23,7±1,2*2 43,7±2,9 2,28±0,15 1,04±0,07

Введение этанола 1 8,1±0,8*1-3 27,1±1,4*1-3 19,0±1,1*1,3 33,1±3,6*1-3 1,98±0,1*1-3 0,66±0,03*1-3

Введение этанола 30 6,4±0,7*1-4 22,3±1,4*1-4 15,9±0,9*1-4 29,7±1,7*1-3 1,91±0,13*1-3 0,57±0,06*1-3

Кроме этого отравление этанолом снижает показатели фагоцитарной и кислородзависимой активности нейтрофилов пери-

ферической крови, причем отмечено достоверное снижение кислородзависимой активности полиморфноядерных лейкоцитов при 30-кратном введении этанола по сравнению с однократным отравлением (табл. 2). Однократное отравление этанолом не влияет на функцию гепатоцитов, а как многократное его поступление в организм животных ведет к развитию синдромов цитолиза и холестаза, что проявляется повышением активности ACT, АЛТ, щелочной фосфатазы и концентрации билирубина (табл. 3).

Влияние этанола на функциональную активность гепатоцитов

Показатели Интактные животные Получавшие физраствор Получавшие этанол

однократно 30 суток однократно 30 суток

1 группа 2 группа 3 группа 4 группа 5 группа

AЛT 10,5±1,2 9,4±1,3 11,6±2,4 10,7±1,4 19,7±1,5*1'4

ACT 12,1±1,4 10,7±1,8 11,7±1,6 11,1±1,5 30,2±2,1*1'4

ЩФ 5,8±0,2 6,0±0,3 5,4±0,4 5,9±0,5 11,6±0,9'1'4

Билирубин 0,28±0,03 0,31±0,03 0,29±0,02 0,33±0,02 0,84±0,1*1'4

Фибриноген 3,37±0,21 3,31±0,2 3,09±0,2 3,21±0,2 3,52±0,2

Смоловая проба 0,66±0,03 0,67±0,04 0,65±0,03 0,64±0,02 0,71±0,05

Введение этанола снижает активность каталазы и повышает более чем в 2 раза концентрацию продуктов ПОЛ: малонового диальдегида и ацилгидроперекисей. При остром отравлении этанолом концентрация продуктов ПОЛ выше, чем в группе животных подвергнутых хроническому отравлению. В эксперименте установлено угнетение гуморального и клеточного звеньев иммунитета, нарушение процессов перекисного окисления липидов и функциональной активности гепатоцитов в условиях поступления этанола. Механизм первичного действия этанола, по-видимому, обусловлен его липофильностью, что ведет к изменению проницаемости мембран клеток иммунной системы и изменению их функции. Метаболиты этанола и ацетальдегид могут связываться с белками биомембран с образованием химических аддуктов, что ведет к изменению структуры и функции белков и к повреждению клеток. Этанол также может изменять уровень цАМФ, снижая функциональную активность лимфоцитов.

Наблюдаемые особенности изменений в состоянии ПОЛ и активности гепатоцитов в зависимости от кратности введения этанола говорят о различном патогенезе развития иммуносупрес-сирующего действия одно- и многократного поступления этанола, что диктует необходимость углубленного изучения механизмов развития наблюдаемой иммуносупрессии. При стрессе и в условиях патологии развивается метаболическая иммуносупрессия, обусловленная нарушением структуры клеточных мембран. Характерной для такой иммуносупрессии является триада: появление в крови иммуносупрессирующих субстанций, индукция иммуносупрессирующих свойств у легких эритроцитов, выделение макрофагами селезенки и лимфатических узлов цитокинов, обладающих иммуносупрессирующей активностью [6]. Принимая это во внимание, интересно было изучить влияние сыворотки и эритроцитов периферической крови крыс, получавших этанол, на развитие иммунного ответа, индуцированного ЭБ, и функционально-метаболическую активность нейтрофилов периферической крови при введении интактным аллогенным донорам.

Первоначально нами были изучены иммуномодулирующие свойства эритроцитов крыс, получавших этанол однократно и в течение 30 суток. Установлено, что только фракция легких эритроцитов крыс, одно- и многократно получавших этанол, снижает выраженность ГИО и ГЗТ на ЭБ и угнетает поглотительную способность и окислительную активность лейкоцитов периферической крови, что проявляется снижением более чем в 2 раза количества АОК, показателей РМЛ, ИАФ и ФРН (рис.). Тогда как тяжелые эритроциты вне зависимости от кратности поступления этанола не обладают иммуносупрессирующими свойствами. В условиях патологии происходит нарушение структуры и проницаемости клеточных мембран, накопление в сосудистом русле нормальных компонентов клеток и продуктов их измененного метаболизма. Многие из этих соединений фиксируются на мембране эритроцитов, доставляются последними в лимфоидные органы и в такой форме эффективно взаимодействуют с рецепторами макрофагов, активируя ими выделение иммунорегулятор-ных цитокинов [6]. Поэтому интересным является вопрос о том, что является причиной появления иммуносупрессирующих

свойств у легких эритроцитов в условиях отравления этанолом в зависимости от кратности его поступления. Для этого далее мы изучали иммуномодулирующие свойства сыворотки крыс, одно-и многократно отравленных этанолом. Как видно из рис.1, только введение легких эритроцитов, обработанных сывороткой крыс, многократно получавших этанол, обладают ингибирующими свойствами в отношении показателей ГИО, ГЗТ и ФМА нейтро-филов периферической крови, при этом легкие эритроциты, обработанные сывороткой животных, получавших Таблща 3 этанол однократно, не обладают данными свойства-

ми. Поэтому можно предположить, что в условиях острого отравления этанолом носителем иммуносу-прессирующих свойств являются сами эритроциты, а точнее - их легкая фракция, а при хроническом поступлении в организм этанола этими свойствами обладает сыворотка. Для подтверждения данного предположения изучался энергетический статус, как легких, так и тяжелых эритроцитов и концентрация иммуномодулирующих соединений в сыворотке у животных, получавших этанол одно- и многократно.

Этанол вызывал нарушение энергообеспечения эритроцитов, характеризующееся снижением содержания в этих клетках макроэргических соединений: БФГ и АТФ, только при однократном его поступлении, тогда как после поступления этанола в течение 30 суток изменений в энергетическом статусе не выявлено.

Этанол

////

Рис. Влияние эритроцитов и сыворотки крови крыс, одно- или многократно отравленных этанолом на свойства эритроцитов интактных животных

Кроме этого, однократное введение этанола сопровождалось увеличением в плазме крови активности антипротеолитиче-ских белков (ААТ и АМГ), а также концентрации ГАГ, но не влияло на содержание ЛНП. Многократное же введение этанола не влияет на активность ААТ и АМГ, но повышает концентрацию в сыворотке крови ГАГ и ЛНП.

На основании полученных результатов можно считать, что в крови крыс, многократно получавших этанол, накапливаются соединения (ГАГ, ЛНП), которые модифицируя мембрану эритроцитов, являющейся необходимым звеном взаимодействия иммунокомпетентных клеток и легких эритроцитов, приводит к появлению у них способности вызывать иммуносупрессирующий эффект при аллогенном переносе. Тогда как при остром отравлении этанолом страдает энергообеспечение легких эритроцитов, что вероятно влечет нарушение физико-химических свойств их мембран, что и приводит к появлению у них ингибирующего эффекта в отношении показателей иммунитета. Таким образом, эритроциты выполняют адапторную функцию в процессе регуляции иммунных реакций в условиях отравления.

Литература

1. Анохина И.П., Иванец Н.Н., Дробышева В.Я. // Вестник РАМН.- 1998.- №7.- С. 29-37.

2. Бенисевич В.И., Идельсон Л.И. // Вопр. мед. химии-1973.- Т. 19, Вып. 6.- С. 596-599.

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

4. Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. // Лаб. дело.- 1983.-№3.- С.33-36.

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. 494-499.

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), мекси-дола - 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-