Введение к работе
Актуальность проблемы. Постоянство внутренней среди организма в значительной степени определяется состоянием лиЦоидной системи: уровнем лимфоцитопоэза и набором репертуара иммунокомпетентних клеток.
Лимфоцитопозз и его регуляция представляются малоизученными разделами кроветворения. К настоящему времени нет ясности в вопросе о факторах, контролирующих размножение различных популяций Т-кле-ток. В последнее время первостепенное значение в обеспечении роста и развития лимфоидных клеток стали'придавать факторам микроскруже-ния (А.Я.Фриденштейн, "1984; В.Н.Старостин и соавт., 1984). Поэтому поиск этих факторов занимает особое место.-
Как известно, очищенные полипептидные тимические гормоны, способ ствующие дифференцировке, не обладают митогеннш действием (И.А.Безвершенко, 1978,1978а; В.А.Малыжев, 1982; H.Stepien et al., 1982;P.Andrews et al., 1985; Chen Wei Feng et al., 1985) и не восполняют пула Т-лиыфоцитов в организме, а также не обеспечивают полного восстановления врожденных или индуцированных форм иммунодефицита ( Е.Hong,1986).
Последствия неонатальной тимэктомии могут быть устранены имплантацией сингенного тимуса либо введением его грубых экстрактов (G.Thurman et al. ,1975; M.Pesic, 1987). Однако заключение имплантируемого тимуса в непроницаемую для клеток камеру приводит лишь к восстановлению иммунологической реактивности ( R.Levey et al.,1963) Такая же закономерность наблюдается у неонатально тимэктомирован-ных животных во время беременности (Б.В.Попов и соавт., 1976; D.Oaoba, 1965).
Из этого следует, что факторы тимуса, регулирующие пролиферацию тимоцитов, проявляют свое действие внутри вилочковой 'железы и, вероятно, не покидают её (D.Oaoba, I965;P.ilac Cullacb.,1977). Их
-2-. ^разование не связано с эпителиальными клетками тимуса (E.Waksal et al., I975;?.boor,L.Haag, 1977).
Вероятными регуляторами размножения клеток в тимусе, по современным представлениям, являются небелковый (И.А.Беэвершенко и соавт.', .1972,1974; И.А.Беэвершенко и соавт., 1987; Д.А.Ностадинов, 1973) и -пептидный (p.SBder, 1985) факторы микроокружения.
Ведущая роль тимуса в обеспечении постоянства Т-клеточного состава организма, особенно в молодом возрасте, не вызывает сомнения, однако процесс Т-лимфоцитопоэза присущ и другим лимфоидным органам, и в первую очередь селезенке. Действительно, у неонатально тимэкто-мированных и генетически бестимусных мышей сохраняется фенотипиче-ская и функциональная дифференцировка Т-клеток (М.Г.Михна и соавт:, 1985; А.А.Ярилин, 1986; Chen Wei ?eng et el., І984;R.Mao Donald et al."; I986;a.Randes,M.*aUadino, 1986). '
Источником Т-клеток в селезенке могут быть предшественники Т-лимфоцитов, мигрировавшие из костного мозга, а также образующиеся в самой селезенке (J.Kadieh.R.Basch, 1976). Под воздействием циркулирующих полипептидных факторов тимуса-- СТФ (M.bardenne.J.-F.Bach,
1984) и of/-тимозина (Q.Chen et-.al., 1984), а также фактора, образующегося в тимусе и селезенке -^-тимозина (в.Ногескег, 1984), полипептида спленина (T.Audhya et al., 1984) и, возможно, небелкового фактора селезенки (Т.К.Валуева и соавт., I983)t селезеночные предшественники Т-лимфоцитов могут дифференцироваться в Т-клетки.
У взрослых животных в процессе инволюции тимуса местом генерации Т-лимфоцитов становятся периферические лимфоидные органы. Митогенные факторы вилочковой железы, продуцируемые Т-лимфоцитами, действуют непосредственно в Т-клеточном микроокружении, т.е. ко-роткодистантны (И.А.Беэвершенко, 1981). Поэтому следует ожидать, что подобные факторы продуцируются также в селезенке. Выделение
такого фактора, изучение его физико-химических свойств и механизма действия является назревшей задачей иммунологии.
Регуляторная роль лимфоидной системы и ее факторов распростра
няется и на соматические клетки. Концепция о единой гомеостатиче-
ской роли лимфоидной ткани в организме включает как иммунологиче
скую, так и трофическую ее функции в широком понимании этого терми
на (К.Г.Хрущев, 1945; А.Г.Бабаева и соавт., 1969; Г.Я.Свет-Молдав
ский и соавт., 1974; С.Соботка, И.Шимек, 1983; А.Г.Бабаева, 1985;
А.НЛередеев и соавт., I988;M.Pliskin,a.PreJm, 1975; D.Green,
T.Wegmann, 1986).* . . "
Механизмы морфогенетического влияния лимфоидной системы на «к лимфоидные клетки остаются неизвестными, но совершенно очевидно, что это сложный многокомпонентный процесс, включающий либо прямое взаимодействие лимфоцита и соматической клетки, или опосредованное растворимыми факторами, а возможно, и действием антител. Особая роль в этом плане принадлежит Т-клеточным митогенам, обусловливающим накопление эффекторных клеток иммунной системы. Специфические мембранные структуры активированных Т-лимфоцитов могут восполнять функции этого вида клеток. Актуальность познания роли небелкового митогенного фактора Т-лимфоцитов и их мембранной структуры в регуляции иммунной и ыорфогенетической функций предопределили задачи настоящей работы.
Исследования, представленные в диссертации, были начаты в 1966 г., когда сведения о гормонах и факторах- лимфоидной системы были еще немногочисленны, химическая природа их неизвестна. А используемый в практике отечественного здравоохранения препарат "спленин? представляющий собой дихлорэтаневую вытяяку из селезенки, не.имел научно обоснованной концепции его активного начала и механизма биологического действия.
Цель работы. Выделение и изучение биологической активности не-белко'вого фактора микроокружения Т-лимфоцитов селезенки, сопостав-ление его с таковш из тимуса, установление механизмов их влияния на пролиферации, иммунологическую и гепатотропную функции Т-лимфоцитов, а также роли мембраны тимоцитов в механизме их дейстрия.
Задачи.
-
Провести комплексное изучение особенностей биологического действия препарата "спленин" у здоровых животных и при некоторых, видах экспериментальной патологии.
-
Выделить из спЛенина активный фактор, изучить его физико-химические свойства, митогенное, иммуномодулирущее и гепатотропное
ДЗЙСТВИе.
-
Провести сравнительное изучение биологических и химических свойств небелкового фактора спленина и тимуса.
-
Изучить роль тимоцитов и их мембранной структуры в реализации механизма действия небелковых факторов тимуса и селезенки.
Диссертация выполнялась в соответствии с планами научно-исследовательских работ в лабораториях экспериментальной фармакотерапии и молекулярных механизмов иммунитета (руководитель - доктор мед. наук И.А.Безвсршенко) Киевского научно-исследовательского института эндокринологии и обмена веществ МЗ УССР.
Научная новизна.
I. Установлены ранее неизвєстіше свойства спленина стимулировать пролиферацию тимоцитов и предшественников Т-лимфоцитов в селезенке, усиливать желчеотделительную функцию по'ігни у нормальних животных, подавлять развитие аллергического риутртаеч.'ночного хо-лэстаза, предотвращать структурно-функциональные изменения в печени при дробном общем рентгеновском облучении, способствовать восстановлению патологически измененной печени.
-
Впервые ві.іделеіі на сшшішна небелковый фаісїир, отьсТстьем-ішіі за биологическую активность препарата. Основное свойство фактора заключается в индукции пролиферации Т-лимфоцитов в селезенке и тимусе и связанной с ней стимуляцией хеллерной, еупрессорной и ге-натотропной функцій Т-лиифоцитов.
-
По физико-химическим свойствам и биологическому действию небелковый фактор сплешша аналогичен таковому из тимуса.
-
Впервые установлена, что иммуномодулируюцее и гопатотропног; действие небелковых факторов тимуса и сплешша опосредуется тимо-
цитами, в частности отделяемыми ими фрагментами плазматических мем-
»
бран.
5. Мембранная структура тимоцитов (фрагменты плазматических
мембран) способна функционально восполнять дефицит Т--супрессоров
при осуществлении Т-лимфоцитами иммунологической и гепатотропной
функций. Полученные сведения создают предпосылки для создания им-
мунокорригируюцих препаратов нового типа.
Теоретическая и практическая значимость работы.
-
Обнаружение в сплонине небелкового фактора, обладающего' иитогенным действием в отношении Т-лимфоцитов, позволяет отнести селезенку, наряду с тимусом, к органам активного антигеннеэависи-мого лимфоціїтопозза в организме, обеспечивающим физиологическую и репаративную регенерацию Т-клеток, и экспериментально обосновьшает возмочшость его использования для восстановления лимфоціїтопозза при пострадиационной и глкжокортикоидной лимфоцитопениях.
-
Стимуляция небелковым фактором сплешша образования хелпер-ньк и супрессоршк клеток откривает возможность его применения в качестве нммуномодулятора для подавления аллергических .реакций немедленного типа при одновременной стимуляции защитное функций организма и восстановительных процессов в печени. Нуклеозидная при-
-'б-
рода фактора позволяет длительное его применение без риска аллерги-зации"организма."
-
Выделение из спленина активного фактора и установление его биологических свойств позволяет разработать объективные и адекватные способы тестирования препарата и изучить его химическую природу;
-
Наличие в препарате "Вилозен" фактора, обладающего гепато-тропным действием, позволяет расширить показания к его применению, в частности при токсическом поражении печени.
б. Химическая и функциональная идентичность активных факторов спленина и вилозена открывает практическую возможность использования бычьей селезенки в качестве сырья для производства препарата, аналогичного вилозену.
7. Установление иммуномодулирущего и гепатотропного механизмов действия факторов тимуса и селезенки, опосредованных слущиваго-шимися с Т-лимфоцитов фрагментами плазматических мембран, открывает принципиально новый путь целенаправленной регуляции гомеостаза.
Реализация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 33 работы, в том числе 16 статей и 17 тезисов. Получено 6 удостоверений на рационализаторские предложения.
Результаты работы по тестированию небелковых факторов лимфоид-,ной ткани вошли в материалы, представленные в Фармкомитет СССР при :внедрении в практику здравоохранения препарата "Вилозен".
Полученные данные о небелковом факторе спленина внедрены в цикле лекций по аллергологии на кафедре аллергологии Киевского государственного института усовершенствования врачей.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях Киевского НИИ эндокринологии и обмена веществ МЗ УССР 1967-1986), Республиканской научной конференции "Роль нррвной системы в возникновении патологических процессов и .
_ 7 -их компенсации" (Ивано-Франковск, 1972), УП Европейской конференции по сравнительной эндокринологии (Будапешт, 1973), Республиканской научной конференции "Механизм действия гормонов" (Киев, 1975), II съезде эндокринологов УССР (Киев, 1977), ІУ'Всесоюзном биохимическом съезде (Ленинград, 1979), ІУ международном съезде иммунологов (Пария, 1980) ДНІ Всесоюзной конференции "Фундаментальные проб лемы гастроэнтерологии" (Киев, І98І), ЦІ Всесоюзном симпозиуме "Физиология иммунного гомеостазе" (Ленинград, І9Є2), ІУ Украинском биохимическом съезде (Днепропетровск, 1982), III съезде эндокринологов УССР (Винница, 1982), Всесоюзной конференции "Системно-анти-системная регуляция в норме и патологии" (Киев, 1982), Республиканской конференции "Коррекция нарушений иммунологической реактивности" (Ивано-Франковск, 1983), Республиканской конференции "Механизмы им-муностимуляции" (Киев, 1985), ІУ Всесоюзном симпозиуме "Нейро-гумо-ральная регуляция иммунного гомеостаза" (Суздаль, 1986), У Укран-ском биохимическом съезде (Ивано-Франковск, 1987), ІУ съезде эндокринологов УССР (Львов, 1987), УІ республиканской конференции "Актуальные вопросы иммунотерапии" (Ворошиловград, 1988).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 313 страницах машинописи и состоит из введения, 3 глав обзора-литературы,. главы, характеризующей материал и методы исследования, 4 глав с описанием результатов собственных исследований, заключения, выводов и указателя литературы, включающего 313 источников отечественной и 393 источника иностранной литературы. Работа иллюстрирована 52 таблицами и 9 рисунками.