Введение к работе
Актуальность темы
На современном этапе развития медицины активно разрабатываются новые диагностические и терапевтические технологии, приборы и другая медицинская техника, которые успешно внедряются в практическую деятельность клиник для лечения различных заболеваний. Одним из таких подходов является использование общей управляемой гипертермии, которая активно применяется в клиниках США, стран Европы и Азии (Осинский С.П., 2002, Sakaguchi Y. et al., 1994; Bull J.M. et al., 2008; Repasky E.A., Lee J-F., 2008; Peer A.J. et al., 2010).
В настоящее время гипертермия, как локальная, так и общая, находится в центре внимания врачей различного профиля, особенно онкологов (Шелыгин Ю.А. с соавт., 2011; Мардынский Ю.С. с соавт., 2011; Карев И.Д. с соавт., 2010; Van der Zee J et al., 2008). Локальная гипертермия в форме терморадио-, термохимио- и терморадиохимиотерапии применяется при лечении онкологических больных в самостоятельном виде или в плане неоадъювантной и адъювантной терапии. Подавляющее большинство исследований посвящено именно локальной терапии. Что касается общей (системной) и особенно сочетанной или комбинированной гипертермии, то эти методики гипертермического воздействия пока используются в немногочисленных онкологических клиниках. Между тем в применении искусственной управляемой гипертермии в сочетании с химиотерапией и лучевой терапией скрыты немалые резервы, в частности, при многокомпонентном лечении больных с далеко зашедшими злокачественными новообразованиями (первичные местнораспространенные, рецидивные и/или метастатические опухоли), а также с локализованными, но крайне неблагоприятными формами заболевания (Бирюков А. В. С соавт., 2010; Репин В.Л. с соавт.. 2010; Ткачев С.И. с соавт., 2007; Курпешев О.К., Павлов В.В., 2007; Терентьев И.Г., Ильин Н.В., 2006; Pech M. et al. 2007; Falk M.H., Issels R.D., 2001). В сочетании с другими технологиями различные методы гипертермии могут применяться во многих областях медицины. Сегодня они успешно применяются в урологии для лечения простатита, в хирургии и, конечно, при лечении инфекционных заболеваний (Антонов А.Р., Морсина Е.В., 2001; Жаврид Э.А. с соавт., 2010; Чиссов В.И. с соавт., 2010; Кокорина О.В., 2010; Непомнящая Е.М. с соавт., 2010; Снопова Л.Б. с соавт., 2010; Барышников А.Ю. с соавт., 2009; Киприянов Е.А., 2009; Оборотова Н.А., Тазина Е.В., 2008; Gong B. et al., 2008; Maluta S. et al., 2007).
В научной литературе идет активная дискуссия о механизмах действия локальной и общей гипертермии на организм человека и ее влиянии на патогенез различных заболеваний (Литвицкий П.Ф.. 2009; Старченко В.В., 2009; Ефремов А.В. с соавт., 2009). Состояние общей гипертермии тела представляет собой один из вариантов тяжелого стресса, адаптация к которому лежит за пределами физиологических возможностей организма. Характер развития стресс-реакции во многом определяется функциональным состоянием лимфоидной ткани, макрофагов и ретикулоэндотелиальной системы в целом. Даже кратковременное пребывание человека и животных в условиях экстремально высокой внешней температуры приводит к метаболическим и функциональным изменениям на всех уровнях многоклеточного организма: молекулярном, клеточном и тканевом (Андреева Л.И. с соавт. 1999; Баллюзек Ф. В. с соавт., 2001; Сувернев А. В. с соавт., 2002; Алимов Н. И., 2003; Тулеутаев М. Е., 2003; Антонов А. Р. с соавт., 2004; Ефремов А. В. с соавт., 2004; Симакова И. В., 2005; Лушникова Е.Л., Колдышева Е.В.. 2008; Vereschagin E. I., Souvernev A. V., 2001).
В клинической практике применяются различные варианты активного физического согревания организма, при использовании которых следует учитывать как положительные, так и отрицательные стороны этой интенсивной медицинской технологии. Клинические и экспериментальные работы, посвященные влиянию общей гипертермии на организм человека, проводились в подавляющем большинстве в диапазоне температур 37-42С. Вместе с тем известно, что гибель опухолевых клеток происходит только при температуре более 43С (Алимов Н. И., 2003; Тулеутаев М. Е., 2003; Шевченко В. П. с соавт., 2003; Антонов А. Р. с соавт., 2004; Ефремов А. В. и соавт., 2004, 2006; Мардынский Ю.С., Лопатин В.Ф., 2007; Сувернев А.В. и соавт., 2009; Chen S.C., Evans S.S., 2005; Repasky E.A., Lee M., 2008).
Клиническому применению ОГ (43С) должно предшествовать ее экспериментальное моделирование с целью более полного и детального изучения патогенетических аспектов влияния высокой внешней температуры на клетки, ткани, органы и организм в целом.
Поскольку основными областями применения общей гипертермии являются онкология и клиника инфекционных болезней, то наибольший интерес представляют вопросы влияния гипертермии на состояние иммунной системы. Клетки макрофагальной системы играют центральную роль как в обеспечении неспецифической резистентности, так и в реализации специфического иммунного ответа организма (Тотолян А.А., Фрейдлин И.С., 2000). Одним из методов изменения функциональной активности макрофагов может стать общая гипертермия. Поэтому представлялось интересным изучить роль фагоцитирующих клеток в формировании патогенетических и саногенетических реакций после воздействия общей гипертермии.
Данные обстоятельства определили цель и задачи настоящего исследования.
Цель исследования: изучить функциональное состояние легочных и перитонеальных макрофагов у экспериментальных животных после воздействия общей гипертермии.
Задачи исследования:
-
Изучить клеточный состав бронхо-альвеолярной лаважной жидкости и перитонеальной жидкости в различные сроки после воздействия общей гипертермии.
-
Оценить биоцидную активность легочных и перитонеальных макрофагов у экспериментальных животных после воздействия общей гипертермии.
-
Изучить фагоцитарную активность легочных, печеночных и перитонеальных макрофагов у экспериментальных животных после воздействия общей гипертермии.
-
Оценить общую антиоксидантную активность бронхо-альвеолярной лаважной жидкости и перитонеальной жидкости у экспериментальных животных в различные сроки после воздействия общей гипертермии.
-
Оценить общую прооксидантную активность бронхо-альвеолярной лаважной жидкости и перитонеальной жидкости у экспериментальных животных в различные сроки после воздействия общей гипертермии.
Научная новизна
Впервые проведена комплексная оценка клеточного состава бронхо-альвеолярной лаважной жидкости и перитонеальной жидкости у экспериментальных животных в различные сроки после воздействия общей гипертермии. Показано, что динамика клеточного состава бронхо-альвеолярной лаважной жидкости и перитонеальной жидкости носят однонаправленный характер, проявляющийся увеличением общего содержания лейкоцитов за счет моноцитов/макрофагов и клеток нейтрофильного ряда.
Проведена комплексная оценка окислительного метаболизма фагоцитирующих клеток бронхо-альвеолярной лаважной жидкости и перитонеальной жидкости в динамике после воздействия общей гипертермии у экспериментальных животных. Было выявлено повышение биоцидной активности фагоцитов БАЛ и перитонеальной жидкости на протяжении всего постгипертермического периода, что может служить дополнительным фактором повреждения тканей и привести к активации ПОЛ с развитием окислительного стресса.
Проведена оценка биоцидного потенциала мононуклеарных фагоцитов бронхо-альвеолярной лаважной жидкости и перитонеальной жидкости в динамике после воздействия общей гипертермии. Было отмечено снижение биоцидного потенциала фагоцитов бронхо-альвеолярной лаважной жидкости и перитонеальной жидкости.
Проведена комплексная оценка прооксидантной и общей антиоксидантной активности перитонеальной жидкости и бронхо-альвеолярной лаважной жидкости в различные сроки после воздействия общей гипертермии. Было отмечено, что постгипертермический период сопровождается развитием окислительного стресса, проявляющегося смещением в системе «прооксиданты - антиоксиданты» в сторону прооксидантной системы.
Оценена фагоцитарная активность клеток системы мононуклеарных фагоцитов бронхо-альвеолярной лаважной жидкости, перитонеальной жидкости, печени и легких после проведения общей гипертермии. Отмечено стойкое повышение фагоцитарной активности макрофагов.
Практическая значимость результатов работы
Полученные данные расширили представления о развитии патогенетических и саногенетических реакций после проведения общей гипертермии.
Выявленные соотношения между прооксидантной и антиоксидантной активностью биологических жидкостей в динамике постгипертермического периода позволили выделить наиболее критические периоды с точки зрения развития окислительного стресса.
Повышение фагоцитарной активности моноцитов/макрофагов перитонеальной и бронхо-альвеолярной лаважной жидкостей может рассматриваться как саногенетический механизм, направленный на повышение как неспецифической так и специфической резистентности организма.
Повышение биоцидной активности моноцитов/макрофагов перитонеальной и бронхо-альвеолярной лаважной жидкости с точки зрения биологических последствий носит двоякий характер. С одной стороны, повышается бактерицидный эффект фагоцитирующих клеток. С другой стороны, образование большого количества активных метаболитов кислорода повышает деструктивный потенциал фагоцитирующих клеток и может привести к активации ПОЛ и повреждению собственных тканей организма.
Положения, выносимые на защиту
1. После воздействия общей гипертермии динамика клеточного состава перитонеальной и бронхо-альвеолярной лаважной жидкости у экспериментальных животных носит однонаправленный характер, проявляющийся увеличением общего содержания лейкоцитов за счет моноцитов/макрофагов и клеток нейтрофильного ряда.
2. Постгипертермический период сопровождается развитием окислительного стресса, проявляющегося смещением в системе «прооксиданты - антиоксиданты» в сторону прооксидантной системы.
3. Функциональное состояние фагоцитирующих клеток после проведения общей гипертермии характеризуется повышением биоцидной и фагоцитарной активности.
Внедрение результатов исследования в практику
Материалы исследований включены в учебный процесс и научно-исследовательскую работу кафедры патологической физиологии и клинической патофизиологии, кафедры нормальной физиологии, кафедры биологической химии Новосибирского государственного медицинского университета Минздравсоцразвития РФ, Сибирского института гипертермии.
Апробация работы
Результаты диссертационной работы доложены на Ежегодной конкурс-конференции студентов и молодых ученых «Авиценна» (2009 г., 2010 г.. 2011 г.), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Вопросы патогенеза типовых патологических процессов» (2009 г., 2010 г., 2011 г.), на заседании проблемной комиссии «Функциональные основы гомеостаза» (2011 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 22 печатные работы, в том числе 5 в журналах, рекомендованном ВАК РФ для публикации материалов диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.
Личный вклад автора
Экспериментальное воздействие общей гипертермии на лабораторных животных, забор биологического материала, обработка материала, статистическая обработка полученных результатов, написание диссертации выполнены лично автором.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, списка литературы, включающего 157 отечественных и 117 иностранных источников. Диссертация иллюстрирована 31 таблицой.
