WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 |

Воздействие диметилдихлорвинилфосфата на иммунный статус животных

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Кадушкин Андрей Михайлович

ВОЗДЕЙСТВИЕ ДИМЕТИЛДИХЛОРВИНИЛФОСФАТА

НА ИММУННЫЙ СТАТУС ЖИВОТНЫХ

03.00.16 – экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Саратов – 2007

Работа выполнена на кафедре охраны окружающей среды и экологической безопасности процессов хранения и уничтожения химического оружия

и токсичных веществ Саратовского военного института радиационной,

химической и биологической защиты

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки РФ

Шляхтин Геннадий Викторович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Коннова Светлана Анатольевна

доктор биологических наук, профессор

Игнатов Олег Владимирович

Ведущая организация: Саратовский государственный медицинский университет

Защита состоится «_7_» сентября 2007 г. в _12_ часов на заседании диссертационного совета Д 212.243.13 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского» по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83, E-mail: biosovet@sgu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский ГУ».

Автореферат разослан «_5_» августа 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Невский С.А.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. В современных условиях особую актуальность представляет изучение действия веществ антропогенного происхождения на живые организмы, системы их жизнеобеспечения и ответные реакции, включая адаптивные. Эта проблема является одной из центральных в общей и экспериментальной экологии. Значительный интерес представляют фосфорорганические соединения (ФОС), которые, согласно оценке Всемирной организации здравоохранения (2002 г.), относятся к наиболее опасным ксенобиотикам окружающей среды. Так, за последние 20 лет в 60 странах мира зарегистрировано 34000 отравлений ФОС, при этом более 20% случаев интоксикации связано с их использованием в качестве инсектицидов в сельском хозяйстве, загрязнением данными токсикантами воды, воздуха и почвы.

Иммунная система является наиболее чувствительной, тонко реагирующей на изменение среды обитания живых организмов под воздействием различных внешних факторов (Хаитов и др., 1995). Действие ФОС, в частности, диметилдихлорвинилфосфата (ДДВФ), может существенно изменять доиммунные механизмы защиты организма и показатели системы иммунитета и рассматриваться как дистанционная его реакция к новым условиям существования или сигнал тревоги. В более поздний период интоксикации (при остром воздействии больших доз и концентраций) развивается иммунодепрессия, а также сенсибилизация и проявляются аутоиммунные реакции, возникают различные инфекционные, онкологические и аллергические заболевания (Шубик, 1976; Забродский, 1998, 2000; Loose, 1985; Descotes, 1986; Kimber et al., 2001; Friedman et al., 2003 и др.).

В настоящее время при возможных террористических актах применение ФОС может привести к серьезным экологическим последствиям и гибели большого числа людей, при этом заражение местности (почвы, воздуха, воды) оказывает неблагоприятное воздействие на человека, животных и растения в связи с нарушением механизмов, играющих важную роль в защите от различных инфекций (Забродский, 1998, 2002; Петров и др., 2004). Изложенное позволяет считать, что отравления ФОС являются серьезной социальной и эколого-токсикологической проблемой. Несомненно, одной из актуальных задач экологии в настоящее время является оценка нарушений показателей системы иммунитета после острого и хронического действия ФОС (Забродский и др., 2001, 2005; Luster et al., 1987; Sullivan, 1989).

Учитывая достаточно широкое распространение и использование ФОС, в частности, ДДВФ в сельском хозяйстве и быту, возможность аварий при уничтожении токсичных химикатов, относящихся к фосфорорганическим антихолинэстеразным соединениям, высокую смертность при отравлении ими, недостаточно изученные особенности их острого и хронического действия на систему иммунитета, представляется актуальным провести комплексное исследование изменения состояния иммунной системы животных под влиянием ФОС на примере ДДВФ.

Цель и задачи исследования. Основной целью исследования является изучение нарушений доиммунных механизмов защиты и иммунного статуса при остром, подостром и хроническом воздействии ДДВФ. В ходе реализации цели решались следующие задачи:

- определить действие ДДВФ на интегральное состояние иммунологической резистентности организма и основные показатели доиммунных механизмов его защиты;

- изучить влияние ДДВФ на состав лимфоцитов тимуса и селезенки, процессы их пролиферации и миграции в органы иммунной системы, перераспределение этих клеток между органами системы иммунитета;

- исследовать изменения Т-зависимого и Т-независисмого иммунного ответа на фоне действия ДДВФ;

- оценить нарушения клеточных иммунных реакций, обусловленных функцией Th1-лимфоцитов, после действия ДДВФ;

- определить действие ДДВФ на механизмы формирования постинтоксикационного иммунодефититного состояния: поражение Th1- и Th2-лимфоцитов, миграцию колониеобразующих единиц из костного мозга в селезенку, активность эстераз в Т-клетках, моноцитах и макрофагах, функцию коры надпочечников, перекисное окисление липидов.



Научная новизна. Впервые показано на примере ДДВФ, что ФОС при остром и хроническом воздействии приводят к снижению интегрального состояния антиинфекционной неспецифической и иммунологической резистентности организма. Установлено увеличение летальности от экспериментальной инфекции, вызванной Escherichia coli и Proteus vulgaris. Экспериментально показано, что под влиянием острого и хронического действия ДДВФ происходит дозозависимое снижение показателей доиммунной биологической резистентности организма к инфекции. Острое воздействие токсиканта снижает лимфоидный индекс тимуса и селезенки, содержание лимфоцитов в них, изменяет миграцию иммуноцитов из органов системы иммунитета.

Установлено дозозависимое снижение Т-зависимого антителообразования при острой интоксикации ДДВФ, преимущественно в продуктивную фазу антителогенеза. При хроническом воздействии ДДВФ (0.01 LD50 в течение 30 сут) отмечается сопоставимое изменение показателей, как и при остром их действии в дозе 0.75 LD50. Выявлено, что под влиянием острой интоксикации ДДВФ происходит дозозависимое снижение синтеза IgM, IgG и функции Th1- и Th2-лимфоцитов. Впервые показано, что хроническое отравление ДДВФ вызывает супрессию синтеза IgM и IgG сответственно в 1.6 и 1.4 раза. Действие ДДВФ in vitro вызывает прямо связанное с концентрацией (106, 105 и 104 М) снижение кооперации Т- и В-лимфоцитов, вследствие преимущественного нарушения функции Т-клеток.

Доказано, что супрессия иммунных реакций при действии токсиканта может быть связана с увеличением функции коры надпочечников и повышением в крови концентрации кортикостерона, а также ингибированием эстераз Т-лимфоцитов, моноцитов и макрофагов, инициацией перекисного окисления липидов. Впервые установлено, что подострое и острое отравления ДДВФ вызывают редукцию иммунных реакций, обусловленных активностью Th1-лимфоцитов, в большей степени по сравнению с иммунным ответом, связанным с функцией Th2-клеток. На организменном, клеточном и субклеточном уровнях доказано формирование вторичного иммунодефицитного состояния при действии ДДВФ на организм животных.

Научно-практическая значимость. Установлены наиболее информативные показатели в экспериментах на животных для оценки иммуносупрессивного действия ДДВФ: содержание лимфоцитов в тимусе и селезенке, активность естественных клеток-киллеров, тимусзависимый гуморальный иммунный ответ в продуктивной фазе антителогенеза, функция Тh1-клеток в реакции гиперчувствительности замедленного типа. Для исследования хронического эффекта ДДВФ (в условиях экологического неблагополучия) могут быть использованы показатели иммунных реакции, полученных при остром отравлении токсикантом в дозе 0.75 LD50.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс кафедр охраны окружающей среды и экологической безопасности процессов хранения и уничтожения химического оружия и токсичных веществ, а также технологий уничтожения химического оружия и токсичных веществ Саратовского военного института радиационной, химической и биологической защиты, кафедры токсикологии и медицинской защиты ГОУ ВПО «Саратовский военно-медицинский институт», кафедры морфологии и экологии животных ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского». Материалы работы использованы в плановых НИР Саратовского военного института радиационной, химической и биологической защиты.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на: Всероссийской конференции молодых ученых «Иммунитет и аллергия: от эксперимента к клинике» (Москва, 2005 г.); V Всемирном конгрессе по иммунопатологии и аллергии (Москва, 2007 г.); заседаниях секции прикладных проблем безопасности хранения и уничтожения химического оружия Поволжского отделения АВН (2005–2007 гг.); научных конференциях кафедры токсикологии и медицинской защиты ГОУ ВПО «Саратовский военно-медицинский институт» (2006, 2007 гг.), кафедрах охраны окружающей среды и экологической безопасности процессов хранения и уничтожения химического оружия и токсичных веществ, а также технологий уничтожения химического оружия и токсичных веществ Саратовского военного института радиационной, химической и биологической защиты (2007 г.), научных конференциях биологического факультета Саратовского государственного университета (2005, 2007 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, три из которых в изданиях перечня ВАК РФ.

Декларация личного участия автора. Автор лично участвовал в проведении лабораторных экспериментов. Обработка полученных данных, их интерпретация и оформление осуществлены автором самостоятельно. В совместных публикациях вклад автора составил 50–80%.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 135 страницах, состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, иллюстрирована 38 таблицами и 2 рисунками. Библиографический указатель включает 209 источников отечественной и зарубежной литературы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Воздействие ДДВФ в условиях экологического неблагополучия сопровождается снижением доиммунных механизмов защиты организма, что проявляется в уменьшении его устойчивости к инфекциям.

2. После действия ДДВФ происходит преимущественно редукция иммунных реакций, связанных с функцией Th1-лимфоцитов, по сравнению с гуморальными иммунными реакциями, обусловленными функцией Th2лимфоцитов и В-клеток.





3. Супрессия показателей иммунного статуса при интоксикации ДДВФ обусловлена снижением миграции клеток в органы системы иммунитета из костного мозга, редукцией кооперации Т- и В-лимфоцитов, ингибированием эстераз Т-лимфоцитов, моноцитов и макрофагов, увеличением кортикостерона в крови и инициацией перекисного окисления липидов.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность исследования, его практическая и теоретическая значимость; сформулированы основные цели и задачи, а также пути их реализации.

Глава 1. НАРУШЕНИЕ ДОИММУННЫХ МЕХАНИЗМОВ ЗАЩИТЫ И ИММУННОГО СТАТУСА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (обзор литературы)

В данной главе на основании анализа отечественной и зарубежной литературы дается общая характеристика ФОС: уровень их токсичности, основные механизмы воздействия на системы и органы живых организмов, характер и симптомы их поражения. Описываются токсикологические свойства ДДВФ и приводятся данные о нарушениях доиммунных механизмов резистентностности к инфекции и иммунного статуса животных при воздействии на них ФОС.

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Перечень условных сокращений: АЗКЦ – антителозависимая клеточная цитотоксичность; АОК – антителообразующие клетки; ГЗТ – гиперчувствительность замедленного типа; ЕКК – естественные клетки-киллеры; КОЕ – колониеобразующие единицы; НСТ-тест – нитросиний тетразолиевый тест; ОДЛТА – отрицательный двоичный логарифм титра антител; ПОЛ – перикисное окисление липидов; ТКБ – тромбоцитарный катионный белок; ФМАН – фагоцитарно-метаболическая активность нейтрофилов; Et50 – среднеэффективное время жизни животных.

Исследования проводились в 2001–2007 гг. на 776 неинбредных крысах и 78 мышах обоего пола. Масса животных составляла соответственно 180–240 и 18–22 г. Эксперименты на грызунах проводили в соответствии с требованиями Женевской конвенции «International Guiding Principles for Biomedical Research Inroling Animals» (Geneva, 1990). В качестве вещества, моделирующего острое и хроническое действие ФОС (моделирование действие ФОС в условиях экологического загрязнения), применяли ДДВФ. Токсикант вводили подкожно в дозах 0.2, 0.5 и 0.75 LD50, а также хронически в дозе 0.01 LD50 в течение 30 сут.

Опыты на мышах проводили при исследовании миграции КОЕ из костного мозга в селезенку и оценке нарушения кооперации Т- и Вклеток под влиянием ДДВФ. Роль супрессии функции Тh1- и Th2лимфоцитов в редукции иммунных реакций изучали при подостром отравлении ДДВФ. При этом токсикант вводили белым крысам в дозе 1/7 LD50 ежедневно подкожно в течение 6 сут.

Интегральное состояние неспецифической и иммунологической резистентности организма определяли по показателям течения экспериментальной инфекции, вызванной внутрибрюшинным введением крысам суспензии суточной культуры Е. cоli в дозах 4.5, 6.0 и 8.0 млрд. микробных тел. Кроме того, моделировалась экспериментальная пневмония путем введения крысам суспензии суточной культуры Р. vulgaris в дозах 3.5, 5.0 и 6.5 млрд. микробных тел в ткань легкого. Микроорганизмы вводили через 4 сут после иммунизации в дозе 106 микробных тел. Определяли летальность крыс в течение 48 ч от экспериментальной инфекции, а также среднелетальные дозы Е. coli и Р. vulgaris, Et50 в опытной и контрольной группах (Забродский, 1987). Влияние ДДВФ на обсемененность селезенки и циркулирующей крови Е. coli проводили общепринятыми методами.

При исследовании факторов доиммунной защиты организма определяли сывороточную активность лизоцима, ТКБ, ФМАН, действие ДДВФ на миграцию лимфоцитов из органов иммунной системы общепринятыми методами (Хаитов и др., 1995; Бухарин и др., 1998; Белокрылов, Попова, 2002), а КОЕ из костного мозга в селезенку – методом эндогенного колониеобразования (Петров, Хаитов, 1972; Till, Mc Culloch, 1961).

Исследование показателей Т-зависимого и Т-независимого гуморального иммунного ответа проводили через 5, 8 и 13 сут после иммунизации крыс эритроцитами барана и брюшнотифозным Vi-антигеном (Ag) по ОДЛТА, а также по числу АОК в селезенке (Белокрылов и др., 1980; Jerne, Nordin, 1963).

При исследовании кооперации Т- и В-клеток использовались клетки мышей в модели in vitro (Thomas, Imamura, 1986). Для оценки клеточного иммунного ответа определялись функция Т-лимфоцитов по секреции ими фактора, ингибирующего миграцию лейкоцитов (Гембицкий и др., 1987), активность Th1-лимфоцитов в реакции ГЗТ, показатель АЗКЦ (Зимин, Ляхов, 1985), активность ЕКК (Гордиенко, 1984).

Активность -нафтил-АS-ацетатэстеразы и -нафтил-бутира-тэстеразы Т-клеток, моноцитов и макрофагов изучали гистохимическим методом (Хейхоу, Кваглино, 1983), используя спленоциты. Активность АХЭ в Т-лимфоцитах крыс определяли традиционным методом (Szelenyi et al., 1982). Для определения уровня кортикостерона в плазме крови крыс использовали флюорометрический метод (Moor et al., 1976). ПОЛ оценивали по активности каталазы и пероксидазы, содержанию малонового диальдегида в крови (Коробейникова, 1989; Валеева и др., 2002).

Полученные данные обрабатывались общепринятыми статистическими методами. Расчеты проводились на персональном компьютере с использованием пакета программ Statgraphics.

Глава 3. ВОЗДЕЙСТВИЕ ДИМЕТИЛДИХЛОРВИНИЛФОСФАТА НА ИНТЕГРАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ И ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА И ФАКТОРЫ ДОИММУННОЙ ЗАЩИТЫ

Острое (0.75 LD50) и хроническое отравление ДДВФ приводит к увеличению летальности крыс от экспериментальной инфекции (перитонита). Так, по сравнению с контролем, составляющим 12.5 ± 5.1%, этот показатель увеличивался после острой интоксикации ДДВФ и хронического его действия (0.01 LD 50 в течение 30 сут) соответственно на 17.5 и 25.0% (р < 0.05).



Pages:   || 2 | 3 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.