Введение к работе
Актуальность темы. Кастрация — одна из самых распространенных операций в ветеринарной практике. Хирургическое удаление гонад также широко используется как метод в экспериментальных исследованиях для изучения им-мунофизиологических механизмов действия половых стероидных гормонов. Известно влияние гонадэктомии (GE) на некоторые параметры иммунной системы. Установлено, что возрастная инволюция тимуса ускоряется во время полового созревания - периода, когда резко возрастает уровень половых гормонов (А.А. Ярилин, 2003; С.С. Whitacre, 2001). В результате кастрации останавливается возрастная инволюция тимуса и наблюдается его гиперплазия (J.S. Sutherland, 2005; F.F. Safadi, 2000; F. Fitzpatrick, 1991). В литературе имеются данные, свидетельствующие о половом диморфизме в иммунном ответе, который обусловлен половыми стероидными гормонами (О.Т. Кудаева, 2005; М. Myers, 1972). Так женские половые гормоны - эстрогены - обладают стимулирующим влиянием на гуморальный иммунный ответ. Повышенное антителообразование может сопровождаться появлением антител против собственных тканей организма. Тестостерон, напротив, угнетает гуморальный иммунный ответ, а значит, снижается риск проявления аутоиммунных реакций (Ch.J. Grossman, 1984; N.J. Olsen, 2001). В литературе описано усиление антителообразования после кастрации у мышей, крыс (D. Edinger et al., 1972; В. Tartarcovsky et al., 1981; E. Ainbeder et al., 1968), хряков (H.B. Ефанова, 2006). При этом антителообразование у кастрированных самцов становится более интенсивным, чем у самок (D. Edinger et al., 1972). Показано, что спонтанный и стимулированный синтез IgM, IgG, IgA клетками селезенки in vitro кастрированных мышей не отличается от интактных, но клетки селезенки кастрированных животных синтезировали высокие уровни аутореактивных антител, антител против IgG (ревматоидный фактор) и тиреоглобулина (S.M. Viselli et al., 1995). Возникает вопрос -возрастает ли риск развития аутоиммунных реакций в организме при такой усиленной продукции антител и является ли этот «аутоиммунный компонент» одним из этиологических факторов, который приводит к увеличению частоты болезней нижних мочевыводящих путей вследствие орхидэктомии?
Известно, что хирургическое удаление гонад приводит к возникновению различных патологий, ухудшающих качество жизни животных, таких как ожирение (M.J. Fettman et al., 1997; M.L. Kanchuk et al., 2002; P.G. Nguyen et al., 2004), сахарный диабет (M. Hoeng et al., 2002; M.L. Kanchuk et al., 2002), гипо-тиреоидизм (K.L. Milne et al., 1981; D.L. Panciera, 1994) и др. Также показано, что у животных кастрация приводит к увеличению частоты болезней нижних мочевыводящих путей (W. Stubbs et al., 1996; С. Lekcharoensuk et al, 2001; C.V. Spain et al., 2002). Однако конкретные механизмы развития патологии почек у кастрированных самцов, участие в этом аутоиммунных компонентов, воспаления изучены мало.
Одной из моделей аутоиммунных нарушений, активно используемых в экспериментальных работах, является модель на основе хронической реакции
трансплантант против хозяина (РТПХ) в полуаллогенной системе DBA/2->(C57BL/6 х DBA/2)F1 (когда клетки селезенки одного из родителей, самок линии DBA/2, вводят внутривенно гибридам первого поколения) (C.S. Via et al., 1991). Несмотря на генетическую однородность реципиентов, при индукции хронической РПТХ в системе DBA/2-> (DBA/2 х C57B1/6)F1 было обнаружено, что реакция может идти по двум направлениям: у 50-60 % самок мышей развивается аутоиммунный гломерулонефрит на фоне супрессии клеточного и гуморального иммунитета, а у остальных мышей отсутствуют выраженные проявления поражения почек, и к тому же резко выраженная супрессия гуморального иммунного ответа не сочетается с супрессией клеточного ответа (О.Т. Кудаева, 1993). Развитие иммунного ответа по клеточному или гуморальному типу связано с преимущественной активацией клонов Т-хелперов 1-го (ТЫ) или 2-го (Th2) типа, которые различаются по своей функции и по спектру экспрессируемых цитокинов. Тип аутоиммунного заболевания, обусловленный аутоантителами или аутореактивными Т-лимфоцитами, определяется преобладанием соответственно либо Th2- либо ТЫ- клеток (В.А. Козлов, 1997).
Течение хронической РТПХ у самок может быть направлено по двум разным путям: с преобладающим влиянием Т1і2-клеток (группа lupus, в которой развивается иммунокомплексный гломерулонефрит) или Thl-клеток (группа nonlupus без развития нефрита) (О.Т. Кудаева, 1993). Иммунопатологическое состояние, возникающие в результате индукции РТПХ, хорошо изучено и описано на самках и практически нет данных о возможности индукции этого состояния на самцах. Индукция РТПХ, а также исследование некоторых параметров иммунного ответа у кастрированных самцов позволит выяснить некоторые особенности функционирования иммунной системы у животных после проведения кастрации.
Цель исследования. Изучить влияние кастрации на параметры гуморального и клеточного иммунного ответа в динамике у интактных мышей гибридов F1 и частоту развития аутоиммунного расстройства в экспериментальной модели.
Задачи исследования:
1. Изучить влияние кастрации на массу и количество ядросодержаших
клеток тимуса и селезенки у самцов гибридов B6D2F1.
-
Исследовать влияние кастрации на гуморальный и клеточный иммунный ответ у самцов мышей B6D2F1.
-
Изучить особенности течения реакции «трансплантат против хозяина» у кастрированных самцов гибридов B6D2F1.
Научная новизна работы. Получены данные по усилению интенсивности гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) у кастрированных самцов B6D2F1. Отмечено повышение ГЗТ у мышей в разные сроки после проведения кастрации.
Выявлено повышение иммуноглобулина класса Е в сыворотке крови интактных кастрированных самцов B6D2F1 через 5 и 12 недель после проведения
операции и кастрированных самцов B6D2F1 с ТЪ2-вариантом течения хронической РТПХ.
Впервые установлены различия в содержании тестостерона в сыворотке крови у самцов с ТЫ- и ТЫ- вариантами течения хронической РТПХ в системе DBA/2->(C57BL/6 х DBA/2)F1. Выявлено, что развитие иммунокомплексного гломерулонефрита у интактных самцов после индукции РТПХ приводит к резкому снижению тестостерона в сыворотке крови.
Показано, что кастрация самцов приводит к уменьшению числа животных lupus в экспериментальной модели, и баланс Thl/Th2 клеток у оперированных самцов сдвигается в сторону ТЫ, т.е. преобладания числа животных nonlupus. Установлена возможность модуляции течения хронической РТПХ у кастрированных животных под действием препарата, изменяющего соотношение ТЫ/ТЫ в момент индукции реакции у самцов B6D2F1. Введение MDP приводит к увеличению числа мышей lupus с аутоиммунным гломерулонефритом.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные представляют дополнительные сведения о механизме иммунореактивности у кастрированных самцов. Показано, что кастрация приводит к усилению интенсивности специфического первичного и вторичного гуморального и клеточного иммунного ответа у интактных самцов гибридов B6D2F1. Кастрация самцов B6D2F1 до или после индукции аутоиммунного расстройства снижает риск развития аутоиммунных реакций в организме, обусловленных аутоантителами. Однако введение кастрированным самцам B6D2F1 бактериального антигена (мурамилдипептида), который вызывает поликлональную активацию В-клеток и усиливает стимулирующее влияние ИЛ-4 на активированные В-лимфоциты, в момент индукции аутоиммунного заболевания увеличивает риск развития аутоиммунных реакций - число случаев иммунокомплексного гломерулонефрита возрастает. На основании полученных данных рекомендуется проводить профилактику бактериальных инфекций мочевыводящих путей и ограничение использования иммуностимуляторов поликлонального действия у кастрированных самцов, как факторов провоцирующих поражение почек.
Апробация полученных результатов. Основные результаты работы представлены на трех этапах Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (Новосибирск, Омск, Москва, 2008, 2009), на VII Межрегиональной конференции молодых ученых и специалистов аграных вузов Сибирского федерального округа (Новосибирск, 2009).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования РФ («Уральский вестник медицинской академической науки», «Вестник НГАУ»).
Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 128 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследования, обсуждения результатов исследования, выводов, практических предложений, библиографического списка и приложения. Работа иллюстрирована 16 рисунками и 9 таблицами. Библиографический
список включает 240 источников, из них 29 отечественных авторов и 211 - зарубежных.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Изменение массы и количества ядросодержащих клеток тимуса и селезенки у самцов мышей B6D2F1 в посткастрационном периоде.
-
Показатели гуморального и клеточного иммунного ответа у самцов гибридов B6D2F1 после кастрации.
-
Влияние кастрации на течение хронической РТПХ у самцов гибридов B6D2F1 в системе полуаллогенного переноса.
