Введение к работе
Актуальность исследования. Комплекс неблагоприятных природно-климатических факторов на Севере (дефицит тепла, резко выраженная фотопериодика, напряженный йономагнитный режим), создавая дискомфортную среду обитания, формирует выраженное напряжение иммунных механизмов, обеспечивающих иммунный гомеостаз. Антропогенное усугубление дискомфортности среды обитания способствует дисбалансу иммунных механизмов, с формированием специфических вариаций вторичных иммунодефицитов и аутоиммунных состояний (Фрейдлин И.С., 1998; Добродеева Л.К., Жилина Л.П., 2004). Проживание в дискомфортных климатических условиях обусловливает формирование экологически - зависимых иммунодефицитных состояний, которые проявляются дефицитом фагоцитарной защиты, функциональной недостаточностью Т-клеток и дефицитом гуморальной местной защиты (Шубик В.М., 1976; Казначеев В.П., 1978; Миррахимов М.М., 1985; Сидоренко Г.И., Захарченко М.П., 1992; Московская Н.Б., 1994; Прохоров Б.Б., 1996).
Иммунитет, как система защиты контролирует постоянство гомеостаза, определяемое фенотипической индивидуальностью конкретного человека. Уникальность иммунной системы обеспечена ее функциональным многообразием: многочисленностью механизмов защиты, факторов резистентности, многоликостью реакций. Следовательно, состояние иммунной системы и уровень ее реактивности интегрально отражают функциональное состояние организма, его реальные возможности адаптироваться в дискомфортных условиях жизни (Рогозин А.И., 1993; Хаитов P.M., 2000; Черешнев В.А., 2000; Добродеева Л.К., 2001; Хаснулин В.И.,2001).
В неблагоприятных климатогеографических условиях жизни возникает острая необходимость применения препаратов иммуномодулирующего влияния. С этих позиций наиболее отвечают требованиям препараты растительного, водорослевого происхождения. Иммунокоррекция является одним из наиболее перспективных направлений лечения хронической рецидивирующей патологии, аутоиммунных заболеваний, аллергии (Оводов Ю.С., Головченко В.В., 2009).
Альгиновая кислота является представителем водорослевых полиуронидов, накапливается во всех крупных бурых водорослях, особенно в различных видах Laminana, Macrocystis и Fucus, содержание её может достигать до 50% сухой массы (Антонова М.А., 1972; Мехтиканов С.Д., 1986, 2008). Макромолекулы альгиновой кислоты построены из остатков р - D -ангидроманнуровой и а - L - гулуроновой кислот, имеющих линейную структуру и связанных связями, соединяющими отдельные моносахариды. Кроме калия и магния, в препаратах солей альгиновой кислоты имеются микроэлементы природного происхождения: цинк до 30мг/кг, медь до 3,0 мг/кг, кадмий до 0,1 мг/кг (Hirst E.L., 1964; Евтушенко В.А., 1972).
Сорбционная активность альгинатов изучена только в отношении солей натрия и кальция; исследований по анализу влияния калиевых и магниевых солей альгиновой кислоты нет. Установлено, что альгинаты кальция сорбируют соли тяжелых металлов, радионуклиды, альгинаты натрия -эндотоксины грамотрицательных бактерий и экзотоксины, а также холестерин, триглицериды и липопротеиды низкой плотности. Установлено также, что эти соли альгиновой кислоты обладают регененерирующей способностью (Dorvell Мс, 1975; Anderson D.M., 1991; Замриоборщ Р.Ф., 1991; ОридорогаВ.А., 1998; Зубов Л.А., 1998,2008).
Иммуномодулирующие свойства альгиновой кислоты не изучены. Механизмы иммуномодулирующего их влияния не известны. Альгинаты калия и магния, по существу, являются экспериментальными; выпускаются в ООО «Альгатех» (свидетельство о государственной регистрации №77.99. 23.3У.11514.10.06 и Ж77.99.23.3У.11587.10.06.) для реализации через аптечную сеть и специализированные магазины в качестве биологически активной добавки к пище - как дополнительный источник пищевых волокон, содержащий калий или магний.
Цель и задачи исследования. Цель работы - выявить влияние солей альгиновой кислоты калия и магния на клеточные и гуморальные механизмы системы иммунитета. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
В условиях эксперимента изучить характер миграции клеток перитонеального экссудата и периферической крови при внутрибрюшинном введении растворов солей альгиновой кислоты белым мышам.
Изучить влияние солей альгиновой кислоты на активность фагоцитов, интенсивность фагоцитарной реакции у людей и в условиях эксперимента.
3. Установить реакции Т - и В - лимфоцитов, а также натуральных
киллеров в динамике энтеросорбции альгинатами калия и магния у людей.
4. Выявить влияние солей альгиновой кислоты на содержание
сывороточных IgA, IgM, IgG и IgE и провоспалительных цитокинов у
людей после энтеросорбции альгинатами калия и магния.
Положения, выносимые на защиту:
Внутрибрюшинное введение растворов альгинатов калия и магния беспородным белым мышам вызывает миграцию к месту введения нейтрофилов, моноцитов и лимфоцитов с развитием пролиферативных реакций лимфоцитов и моноцитов, повышением захватывающей и переваривающей активности фагоцитов (нейтрофилов и моноцитов).
Калиевая и магниевая соли альгиновой кислоты при энтеральном применении в течение 4-х недель эффективно (в 80,58- 51,57%) снижают в периферической крови у человека повышенные концентрации IgM, IgE, циркулирующих иммунных комплексов и провоспалительных цитокинов.
3. Соли альгиновой кислоты (калия и магния) при энтеральном
использовании стимулируют лимфопролиферацию с увеличением
содержания в периферической крови у людей активированных лимфоцитов (с рецептором к интерлейкину - 2, трансферину и антигенам Главного комплекса гистосовместимости класса II), а также натуральных киллеров.
Научная новизна исследования. Впервые в условиях эксперимента установлено, что внутрабрюшинное введение альгинатов калия или магния беспородным белым мышам вызывает миграцию нейтрофилов и моноцитов с максимумом их содержания в экссудате через 48 часов и лимфоцитов через 96 часов. Доказано, что альгинаты калия и магния способны вызвать лимфопролиферативную реакцию.
Впервые выявлено, что альгинаты калия и магния повышают содержание в крови человека Т - и В - лимфоцитов путем стимуляции лимфопролиферации и увеличения количества активированных Т-клеток. Выявлено влияние солей альгиновой кислоты (калия и магния) на дифференцировку иммунокомпетентных клеток (Т-хелперов, натуральных киллеров, цитотоксических лимфоцитов и В - лимфоцитов). Изученные соли альгиновой кислоты снижают содержание в крови человека IgM, IgE и увеличивают концентрации IgA. Установлено, что сорбция иммуноглобулинов происходит преимущественно у лиц с повышенной их концентрацией. Установлено, что повышение количества IgA происходит преимущественно у лиц с дефицитом их содержания до энтеросорбции. Выявлено, что испытуемые препараты альгиновой кислоты повышают фагоцитарную активность и переваривающую способность нейтрофильных гранулоцитов и моноцитов, стимулируя их хемотаксис, пролиферацию и дифференцировку.
Научно-практическая значимость исследования. Результаты, полученные в диссертационном исследовании, могут быть использованы в практическом здравоохранении при разработке схем применения альгинатов калия и магния для лечения иммунодефицитных состояний, аллергии, а также для профилактики экологически зависимых иммунодефицитов. Полученные в работе новые данные, рекомендуются для использования в области физиологии, иммунологии, фармакологии при изучении механизмов регуляции физиологических процессов со стороны системы иммунитета, а также при решении вопросов взаимодействия новых фармакологических средств.
Диссертационное исследование выполнено в Институте физиологии природных адаптации Уральского отделения Российской Академии Наук (Архангельск) в соответствии с планом НИР (номер государственной регистрации 01.2.00101811)
Апробация работы и публикации. Основные положения работы доложены на XI российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2004); конференции с международным участием «Биологические аспекты экологии человека» (Архангельск, 2004); XIX съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Санкт- Петербург, 2004); международном конгрессе «Иммунитет и болезни: от теории к терапии» (Москва, 2005); X-международном конгрессе «Современные проблемы
аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (Казань, 2009); совместной сессии RAACI и Союза аллергологов и иммунологов СНГ (Москва, 2009); IV съезде физиологов Урала с международным участием (Екатеринбург, 2009); VII конференции иммунологов Урала (Архангельск, 2009); национальной конференции «Аллергология и клиническая иммунология - практическому здравоохранению» (Москва, 2010); заседании физиологического общества им. Павлова (Архангельск, 2010). По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав (обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты исследования и их обсуждение), заключения и общих выводов. Работа иллюстрирована 12 таблицами и 17 рисунками. Библиография включает 136 отечественных и 80 зарубежных публикаций.
