Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1. ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИЕ ЭФФЕКТЫ СТРЕССА И СТРЕССОРНЫЕ
ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИЙ ФАГОЦИТИРУЮЩИХ КЛЕТОК 10
1.1. Некоторые молекулярные механизмы трансдукции сигнала
в фагоцитирующих клетках 11
-
Основные механизмы стресса 19
-
Влияние стресса на иммунную систему 32
-
Влияние стресса и адренергических соединений на функции фагоцитирующих клеток 44
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 55
Глава 3. ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИЙ ЦИРКУЛИРУЮЩЕГО ПУЛА ФАГОЦИТИРУЮЩИХ КЛЕТОК ПРИ ОСТРОМ СТРЕССЕ И СТРЕССЕ НА ФОНЕ БЛОКАДЫ
Р-АДРЕНЕРГИЧЕСКИХ РЕЦЕПТОРОВ 64
3.1. Характеристика выраженности стрессорных изменений клеточности и массы органов лимфомиелоидного комплекса, уровня глюкозы крови, некоторых гематологических параметров
у экспериментальных животных 64
3.2 Влияние стресса и стресса на фоне блокады
р-адренергических рецепторов на динамику лейкоцитов
периферической крови 72
-
Динамика показателей фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови при стрессе и стрессе на фоне блокады Р-адренорецепторов 77
-
Динамика показателей кислородозависимои бактерицидности лейкоцитов периферической крови в НСТ-тесте 88
Глава 4. ИЗМЕНЕНИЯ ФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ ЛЕЙКОЦИТОВ
ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VITRO С АДРЕНАЛИНОМ И
МОДУЛЯТОРАМИ СИГНАЛЬНЫХ ПУТЕЙ НА ФОНЕ СТРЕССА И СТРЕССА С
БЛОКАДОЙ р-АДРЕНОРЕЦЕПТОРОВ 92
-
Влияние модуляторов сигнальных путей на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови интактных животных 92
-
Влияние адреналина и модуляторов сигнальных путей на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови крыс в условиях иммобилизационного стресса и стресса на фоне блокады (3-адренергических рецепторов 102
ОБСУЖДЕНИЕ 138
ВЫВОДЫ 149
ЛИТЕРАТУРА 151
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ 195
Введение к работе
Актуальность проблемы. Стресс - комплекс общих универсальных неспецифических реакций на агенты, угрожающие жизни и благополучию целостного организма, реализуемый при обязательном участии нейро-эндокринной системы. Основная биологическая роль стресса состоит в усилении адаптивных возможностей организма за счет мобилизации энергетических ресурсов для активного преодоления неблагоприятных воздействий [12, 107].
Традиционно, при рассмотрении проблемы стресса, наибольшее внимание исследователей привлекают глюкокортикоиды [74, 81, 83, 85, 102, 134, 318, 377]. Однако ключевую роль в изменениях функций иммунной системы при стрессе могут играть адренергические механизмы, что определяется наличием на клетках иммунной системы адрено-рецепторов [16, 212, 213, 359, 377] . В частности, адреналэктомия и гипофизэктомия у крыс не отменяет миграцию Т-лимфоцитов из лимфо-идных органов в костный мозг [37]. Напротив, блокада р-адренорецепторов полностью предотвращает этот процесс [37, 56, 57, 58] и модулирует продукцию интерлейкина-3 клетками костного мозга [165]. Катехоламины являются пусковыми медиаторами стресса, тем не менее, роль адренергических механизмов в изменениях функций иммунной системы до конца не ясна [37, 77, 78, 88, 134] . Несмотря на то, что фагоцитоз является наиболее древним фактором естественной резистентности, основой для развертывания специфических иммунных реакций, изменения функций циркулирующего пула фагоцитирующих клеток при стрессе и роль в них адренергических механизмов изучены недостаточно. Активирующее влияние адреналина на фагоцитарную активность лейкоцитов в низких концентрациях и угнетающее действие высоких концентраций известны давно [127], однако реализация этих эффектов через различные типы адренорецепторов практически не изучена. В единичных работах показано, что блокада р-адренорецепторов усиливает, а а2-адренорецепторов угнетает продукцию фактора некроза опухоли-а активированными макрофагами в системе in vitro [375]. Актуальность проблемы определяется ключевой ролью адренергических соединений в неироэндокриннои регуляции функций иммунной системы [1, 2, 3, 81, 85, 215, 244, 318, 377], а также их широким использованием в терапии.
Цель работы - изучить адренергические механизмы регуляции функций циркулирующего пула фагоцитирующих клеток при остром стрессе.
Основные задачи
Оценить влияние острого стресса (б-часовая иммобилизация в сочетании с дозированной кровопотерей) на фоне блокады р-адренергических рецепторов на динамику абсолютных и относительных показателей фагоцитарной активности нейтрофилов, моноцитов, эози-нофилов периферической крови, ее взаимосвязь с изменениями гематологических показателей.
Изучить влияние блокады р-адренорецепторов в условиях острого стресса на динамику показателей кислородозависимых механизмов микробицидности циркулирующего пула фагоцитирующих клеток в тесте с нитросиним тетразолием.
Исследовать влияние адреналина и модуляторов сигнальных путей на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови in vitro в экспериментальной модели острого стресса с блокадой Р~ адренорецепторов.
Научная новизна. Впервые изучены механизмы адренергической регуляции функций циркулирующего пула фагоцитирующих клеток в динамике острого стресса. На основании детального исследования динамики гематологических показателей, фагоцитарной активности и кислородозависимых механизмов бактерицидности лейкоцитов периферической крови при остром стрессе у крыс выявлен ряд новых закономерностей. Установлено, что стресс стимулирует фагоцитарную активность и ки-слородозависимую микробицидность лейкоцитов периферической крови. Выявлено 2 фазы стрессорной активации фагоцитоза. Первая фаза развивается в течение б часов от начала иммобилизации, связана с выбросом относительно малоактивных клеток из костного мозга, характеризуется увеличением абсолютных и снижением относительных показателей фагоцитоза. Вторая фаза (спустя 24 часа) сопровождается активацией фагоцитоза, как в абсолютном, так и в относительном выражении. Особенностями изменения фагоцитарной активности моноцитов является снижение в первую фазу не только относительных, но и абсолютных показателей. Депрессии относительных показателей эозино-фильного фагоцитоза в первую фазу не выявлено. Блокада р-адренорецепторов у интактных животных стимулирует фагоцитоз. На фоне стресса блокада р-адренорецепторов усиливает активацию фагоцитоза. Анализ результатов, полученных в системе in vivo и in vitro, указывает на то, что активация функций фагоцитирующих клеток при стрессе может реализоваться через а-адренорецепторы, а стимуляция р-адренорецепторов ограничивает избыточную стрессорную активацию фагоцитоза. Стресс сопровождается увеличением удельного вклада неитрофилов и снижением вклада моноцитов и эозинофилов в суммарный фагоцитоз. Показано развитие в поздние сроки стресса абсолютного лимфоцитоза, моноцитоза и эозинофилии. В системе іл vitro выявлено изменение реакции клеток на адреналин в динамике стресса, что выражалось изменением направленности эффектов адреналина на фагоцитоз. Установлено, что теофиллин угнетал фагоцитарную активность неитрофилов и моноцитов интактных животных в системе in vitro. На фоне стресса и блокады р-адренорецепторов эти эффекты модифицировались, что указывает на вовлеченность цАМФ-зависимых сигнальных путей в реализацию иммуномодулирующего действия адренергических соединений в условиях стресса. Исследование действия верапамила и лития показало значимость Са2+-каналов и фосфатидили-нозитолового пути в модуляции функций фагоцитирующих клеток при стрессе.
Теоретическое и практическое значение работы. В теоретическом плане работа расширяет существующие представления о роли фагоцитирующих клеток в повышении резистентности организма при стрессе. Определена роль адренергических механизмов в стрессорной регуляции функций фагоцитирующих клеток. Показано, что при стрессе наблюдается активация фагоцитоза и увеличение показателей микробицидной активности фагоцитирующих клеток в НСТ-тесте. Стимуляция катехола-минами р-адренорецепторов в этих условиях ограничивает избыточную активацию фагоцитирующих клеток. На основании проведенных исследований можно полагать, что различные типы адренергических рецепторов могут принимать участие в регуляции функций фагоцитирующих клеток. В практическом плане полученные данные по механизмам действия адренергических соединений следует учитывать при использовании препаратов этих групп в терапии экстремальных состояний и других заболеваний. Работа открывает перспективы для использования адренергических соединений в качестве иммуномодуляторов.
Результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре микробиологии и иммунологии Пермского государственного университета (цикл большого практикума для студентов биологического факультета "Оценка функций фагоцитирующих клеток", общий лекционный курс "Иммунология", специальные лекционные курсы "Экспериментальная иммунопатология и иммунотерапия", "Молекулярные механизмы межклеточной коммуникации, активации, пролиферации и дифференцировки иммуноком-петентных клеток"). Разработанные микромодификации методов оценки фагоцитоза и кислородозависимых механизмов Оактерицидности используются в лаборатории экологической иммунологии Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Острый стресс стимулирует фагоцитарную активность и микро- бицидный потенциал лейкоцитов периферической крови по данным НСТ- теста. В условиях острого стресса наблюдается 2 фазы активации фа гоцитоза. Первая фаза развивается в течение б часов от начала им мобилизации и связана с выбросом относительно малоактивных клеток из костного мозга. Вторая фаза (спустя 24 часа) характеризуется увеличением не только абсолютных, но и относительных параметров фагоцитоза. Активация фагоцитоза при стрессе сопровождается увели чением удельного вклада неитрофилов и снижением вклада моноцитов и эозинофилов в суммарный фагоцитоз.
2. Через Р-адренорецепторы реализуются ингибирующие эффекты катехоламинов на фагоцитоз. Блокада р-адренорецепторов у интактных животных стимулирует фагоцитоз. На фоне стресса блокада р- адренорецепторов усиливает активацию фагоцитоза и повышает показа тели НСТ-теста в течение первых б часов эксперимента. Избыточная стимуляция фагоцитирующих клеток в ранний период стресса приводит к уменьшению выраженности второй фазы активации.
3. На фоне стресса меняется направленность эффектов адреналина на фагоцитоз in vitro, что указывает на изменение удельного вклада разных типов адренорецепторов в регуляторное воздействие катехола минов. Установлено, что теофиллин угнетает фагоцитарную активность неитрофилов и моноцитов интактных животных в системе in vitro. На фоне стресса и блокады р-адренорецепторов ингибирующий эффект тео- филлина на моноцитарный фагоцитоз отменяется, что указывает на во влеченность цАМФ-зависимых сигнальных путей в регуляцию функций фагоцитирующих клеток при стрессе. В динамике стресса изменяется направленность эффектов модулятора фосфатидилинозитолового пути лития оксибутирата и блокатора Са2+-каналов верапамила на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови.
Апробация работы и публикации. Основные положения работы доложены на научной сессии Пермской государственной медицинской академии (Пермь, 1997), на международной конференции «Проблемы загрязнения окружающей среды-98» (Москва, 1998), на конференции молодых ученых «Современные проблемы экологии, микробиологии и иммунологии» (Пермь, 1999), на Российской научно-практической конференции «Рациональное использование лекарств» (Пермь, 2000) , на III съезде иммунологов и аллергологов СНГ (Сочи, 2000). По материалам диссертации опубликовано 12 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 150 стр. машинописи, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов (2 главы), обсуждения, выводов. В диссертации 16 рисунков и 26 таблиц. Прилагаемый список литературы включает 400 наименований (200 отечественных и 200 зарубежных).
![Роль [B]-эндорфина в нейроэндокринной регуляции функций иммунной системы](/i/i/4239/406786.png "Роль [B]-эндорфина в нейроэндокринной регуляции функций иммунной системы Гейн Сергей Владимирович")
