Введение к работе
Актуальность темы. Изучение действия токсичных химических веществ на иммунный гомеостаз, а также оценка возможностей коррекции его нарушений при помощи иммуностимуляторов в настоящее время привлекают все большее внимание физиологов, токсикологов, иммунологов и специалистов самых различных направлений в биологии и медицине [Забродский П.Ф. и соавт., 1993, 2001, 2002, 2004а; Смирнов В.С и соавт., 2000; Агапов В.И. и соавт., 2004;Vos J.G. et al., 1984; Loose L.D., 1986; Miller K., 1985; Descotes J ., 1986; Descotes J., Mazue G., 1987; Luster M. J. et al., 1987; Sullivan J. B., 1989; Kimber I. et al., 2001; Friedman H. et al., 2003].
Особую актуальность в настоящее время имеет проблема изучения иммунотоксичности хлорированными углеводородами, в частности, 1,2-дихлорэтаном (ДХЭ), так как частота отравлений данными соединениями в последнее десятилетие существенно увеличилась [Венгеровский А.И. и соавт., 1993; 2004; Давыдова Е.В. и соавт., 1995; 2004б; Лужников Е.А., Костомарова Л.Г., 2000; Елькин А.И. и соавт.,2004; Забродский П.Ф., Трошкин Н.М., 2006].
Область применения 1,2-дихлорэтана весьма обширна. ДХЭ используется в органическом синтезе как растворитель лаков и красок, дезинфицирующие средство, пестицид, в военной практике - для экстракции токсичных химикатов при их индикации [Нацюк М.В., 1979; Гембицкий Е.В., Бонитенко Ю.Ю., 1983; Тиунов Л.А., 1990; Забродский П.Ф. и соавт., 2004]. Следует отметить, что дихлорэтан является растворителем для боевого применения ипритно-люизитной смеси, а также для создания хлорсодержащих рецептур - дегазаторов вещества VX и сернистого иприта.
Несмотря на небольшую частоту острых интоксикаций ДХЭ (до 5%), они характеризуются весьма высокой смертностью отравленных. В последнее десятилетие частота смертельных исходов после острых интоксикаций ДХЭ не уменьшается и составляет от 20 до 96% [Курашов О.В., Троцевич В.А., 1992; Лужников Е.А., Костомарова Л.Г., 2000; Елькин А.И. и соавт., 2004].
Групповые острые отравления ДХЭ возможны в процессе уничтожения ТХ, а также при аварийных ситуациях на химических предприятиях, когда в силу его высокой летучести ингаляционным отравлениям может подвергаться большое количество людей [Кокоровцева М.Г., 1982; Курашов О.В., Троцевич В.А., 1992]. При этом поражения ДХЭ могут сочетаться с механическими повреждениями, обусловливающими травматическую болезнь с выраженным иммунодефицитом [Кожевников В.С. и соавт., 1991].
Нельзя исключить возможность террористических актов на химических объектах, при которых острые поражения ДХЭ будут сочетаться с механическими травмами. При этом в настоящее время формирование иммунодефицитного состояния при сочетанном действии ДХЭ и механической травмы практически не исследовано.
Не вызывает сомнения, что одной из причин танатогенеза при острых отравлениях ДХЭ в сочетании с тяжелой механической травмой (ТМТ) являются инфекционные заболевания и осложнения (постинтоксикационные пневмонии), обусловленные снижением показателей иммунной системы в результате иммунотоксических эффектов как ДХЭ, так и его высокотоксичных метаболитов, – 2-хлорэтанола, хлоруксусного альдегида, хлоруксусной кислотой [Забродский П.Ф. и соавт., 1998, 2002, 2004а, 2004б; 2006; Лужников Е.А., Костомарова Л.Г., 2000; Friedman H. et al., 2003]. При этом механизм и характер изменений иммунной защиты в условиях острой интоксикации ДХЭ в сочетании с механической травмой в настоящее время изучены недостаточно; не исследована также взаимосвязь нарушений иммунного гомеостаза с перекисным окислением липидов (ПОЛ) и изменением функции гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы [Алиев Н.А., 1991б; Забродский П. Ф., 1998, 1999б, 2002; Быкова А.А., Сединина Н.С., 2002; Descotes J., 1986; Luster M. I. et al., 1987; Friedman H. et al., 2003].
Изучение патогенетически обоснованной коррекции нарушений иммунного гомеостаза при остром действии ДХЭ в сочетании с механической травмой имеет как теоретическое значение, раскрывая неизвестные физиологические механизмы регуляции иммуногенеза, так и практическое, позволяя обеспечить профилактику и лечение возникающих при острых интоксикациях данным соединением в сочетании с физическими факторами многочисленных инфекционных заболеваний в результате дисфункций системы иммунитета вследствие формирования вторичного иммунодефицитного заболевания [Хаитов Р. М. и соавт., 1995; Забродский П. Ф., 1998, 2002, 2004а; Агапов В.И. и соавт., 2004; Descotes J., 1986; Luster M. I. et al., 1987; Georgiev V. S., Yamaguchi H., 1993; Sepulveda R.T. et al., 2002; Zhang P. et al., 2002]. Изучение нарушений физиологической регуляции различных звеньев иммуногенеза, Т- и В - системы иммунитета при сочетанном остром отравлении ДХЭ в сочетании с ТМТ имеет важное значение для целенаправленного применения иммуномодуляторов из большого арсенала известных веществ данного класса для профилактики инфекционных осложнений и заболеваний.
Таким образом, учитывая достаточно широкое распространение и использование в промышленности, технике и быту дихлорэтана, высокую летальность при отравлении им, возможное сочетание острых отравлений с механической травмой при авариях, катастрофах и террористических актах, недостаточно изученные особенности его действия в сочетании с механической травмой на механизмы регуляции системы иммунитета, следует заключить, что проблема изучения механизмов и характера нарушений иммунного гомеостаза при острых отравлениях данным соединением в сочетании с ТМТ и исследование возможности их коррекции в постинтоксикационный (посттравматический) период важны как в теоретическом, так и в практическом отношении.
Цель исследования - изучить характер и механизмы нарушений иммунной защиты в условиях острой интоксикации 1,2-дихлорэтаном в сочетании с тяжелой механической травмой и разработать патогенетически обоснованные направления медикаментозной коррекции выявленных нарушений.
Задачи исследования:
1. Изучить влияние острого отравления 1,2-дихлорэтаном в сочетании с тяжелой механической травмой на функциональное состояние тимуса и селезенки, содержание лимфоцитов в органах системы иммунитета.
2. Оценить основные клеточные иммунные реакции после действия 1,2-дихлорэтаном в сочетании с тяжелой механической травмой.
3. Исследовать изменения гуморального иммунного ответа и кооперации Т- и В-лимфоцитов после острого отравления 1,2-дихлорэтаном в сочетании с тяжелой механической травмой.
4. Определить роль специфических механизмов (изменение активности эстераз лимфоцитов) и неспецифических (состояние функции коры надпочечников, перекисного окисления липидов) в нарушении физиологической регуляции иммунного гомеостаза и формировании комбинированного постинтоксикационного и посттравматического иммунодефицитных состояний после сочетанного действия 1,2-дихлорэтаном и тяжелой механической травмой.
5. Обосновать коррекцию постинтоксикационного и посттравматического иммунодефицитных состояний после острой интоксикации 1,2-дихлорэтана в сочетании с тяжелой механической травмой.
Научная новизна. В результате проведенного исследования впервые показано, что при острой интоксикации ДХЭ в дозе 0,7 ЛД50 в условиях эксперимента на животных в сочетании с тяжелой механической травмой формирование вторичного иммунодефицита связано с суммацией иммуносупрессивных эффектов ДХЭ и ТМТ.
Установлено, что сочетанное действие острого отравления ДХЭ в дозе 0,7 ЛД50 и ТМТ существенно снижает лимфоидные индексы тимуса и селезенки через 2 суток после воздействия. Уменьшение показателей, вызванных ДХЭ, под влиянием травматического повреждения усиливается. После воздействия травмы через 2 сут снижается содержание лимфоцитов в костном мозге, лимфоузлах и циркулирующей крови; острое отравление ДХЭ вызывает противоположный эффект, а при сочетанном действии факторов происходит редукция показателей, как и при травме.
Экспериментально показано, что сочетанный эффект острого отравления ДХЭ (0,7 ЛД50) и травмы сопровождается уменьшением функции Т-лимфоцитов, оцениваемой по реакции торможения миграции лейкоцитов. При сочетании травматического воздействия и ДХЭ (0,7 ЛД50) происходит суммация эффектов, снижающих реакцию ГЗТ, характеризующей как первичный, так и вторичный клеточный иммунный ответ. Отмечается аддитивный редуцирующий эффект факторов при оценке АЗКЦ и функции естественных клеток-киллеров спленоцитов крыс.
Показано, что после действия ДХЭ, травмы и их сочетания происходят преимущественно снижение Т-зависимого антителообразования, более выраженное в продуктивной фазе антителогенеза, нарушение функции Т- и В-лимфоцитов в эффекте кооперации клеток. Сочетанное действие факторов приводит к суммации их эффектов. Изменение динамики содержания антител в крови к Т-зависимому и Т-независимому антигенам после острого отравления ДХЭ и механической травмы носит сходный характер и при совместном действии химического и механического факторов происходит реализация аддитивного эффекта (суммация эффектов). Постинтоксикационная супрессия гуморальной иммунной реакции проявляется в большей степени, чем посттравматическая редукция тимусзависимого гуморального иммунного ответа.
Установлено, что снижение иммунных реакций при остром отравлении ДХЭ, травме и их сочетанном эффекте обусловлено значительным увеличением концентрации кортикостероидов в плазме крови. Супрессия клеточных иммунных реакций и Т-зависимого гуморального иммунного ответа при сочетанном действии ДХЭ и травмы, реализующаяся вследствие снижения активности ацетилхолинэстеразы Т- лимфоцитов тимуса и селезенки и числа спленоцитов, содержащих -нафтил-АS-ацетатэстеразу и -нафтилбутиратэстеразу, обусловлена эффектом ДХЭ.
Практически полное восстановление иммунного гомеостаза достигается применением наряду с антидотом ДХЭ ацетилцистеина, полиокисидония.
Практическая значимость. Доказано, что развитие комбинированного посттравматического и постинтоксикационн иммунодефицитных состояний в результате острой интоксикации ДХЭ в сочетании с тяжелой механической травмой предполагает применение иммуномодуляторов для его коррекции, действующих на гуморальное и клеточное звено иммунитета. На основе изучения характера формирования иммунодефицитного состояния после отравления ДХЭ в сочетании с ТМТ определены способы коррекции этого состояния, в частности, использование антидотной терапии ацетилцистеином.
Положения, выносимые на защиту
1. Под влиянием 1,2-дихлорэтана (0,7 ЛД50) и тяжелой механической травмы, а также их сочетанного эффекта существенно снижаются лимфоидные индексы тимуса и селезенки, уменьшается содержание Т- и В-лимфоцитов в органах системы иммунитета и циркулирующей крови.
2. Острое отравление 1,2-дихлорэтаном (0,7 ЛД50), действие тяжелой механической травмы и их сочетание сопровождаются уменьшением функции Т-лимфоцитов, редукцией реакции гиперчувствительности замедленного типа, антителозависимой клеточной цитотоксичности и супрессией активности естественных клеток-киллеров. При этом в снижении иммунных реакций роль 1,2-дихлорэтана более значима, чем эффект травматического повреждения.
3. 1,2-дихлорэтан (0,7 ЛД50) в сочетании с тяжелой механической травмой уменьшает Т-зависимое антителообразование и Т-независимое преимущественно в продуктивной фазе антителогенеза по сравнению с индуктивным периодом иммуногенеза. При этом в большей степени поражаются Th1-лимфоциты, с функцией которых связан синтез IgM, по сравнению с Th2-клетками, влияющими на продукцию В-лимфоцитами IgG, а эффекты химического и физического факторов суммируются
4. Нарушение регуляции иммунного гомеостаза и формирование комбинированного постинтоксикационного и посттравматического иммунодефицитных состояний при сочетанном действии 1,2-дихлорэтана и тяжелой механической травмы обусловлено реализацией неспецифических механизмов (активация функции коры надпочечников и перекисного окисления липидов) и специфических механизмов (снижение активности эстераз Т-клеток под влиянием 1,2-дихлорэтана). Выявлено аддитивное иммуносупрессивное действие 1,2-дихлорэтана и травматического повреждения.
5. Комбинированное применение ацетилцистеина (антидота 1,2-дихлорэтана) и иммуностимулятора полиоксидония восстанавливает показатели иммунного гомеостаза, сниженные сочетанным эффектом химического и физического факторов.
Апробация и реализация работы, публикации
Результаты исследований были доложены на межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы клинической и экспериментальной медицины» 25 октября 2006 г.Иркутск; на межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием (Саратов, 2006г.); заседаниях секции прикладных проблем безопасности хранения и уничтожения химического оружия Поволжского отделения АВН (октябрь 2005 г., май 2006 г., январь 2007г.); совместных научных конференциях кафедр нормальной физиологии ГОУ ВПО «Саратовский ГМУ Росздрава», технологий уничтожения химического оружия и токсичных веществ Саратовского военного института радиационной, химической и биологической защиты (декабрь 2005 г., апрель 2005 г., май 2007 г.); научно-практических конференциях Саратовского военно-медицинского института (апрель 2006 г., апрель 2007 г.) и внедрены в педагогический процесс кафедр технологии уничтожения химического оружия и токсичных веществ Саратовского военного института радиационной, химической и биологической защиты, токсикологии и медицинской защиты Саратовского военно-медицинского института.
По теме диссертации опубликовано 15 работ.
Объем и структура работы
Диссертационная работа изложена на 187 страницах машинописи (включая таблицы, рисунки и библиографический указатель), состоит из обзора литературы; материалов и методов исследований; 5 глав собственных экспериментальных исследований; заключения, выводов. Работа иллюстрирована 34 таблицами. Библиографический указатель включает 296 источников отечественной и зарубежной литературы.
![Роль эндогенной интоксикации в нарушении гомеостаза организма человека при хронических дерматозах [Электронный ресурс]](/i/i/4437/209768.png "Роль эндогенной интоксикации в нарушении гомеостаза организма человека при хронических дерматозах [Электронный ресурс] Анненкова Анна Борисовна")
