WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 |

Структурно-функциональные изменения в системе мононуклеарных фагоцитов при экспериментальном силикотуберкулезе

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

БУГРИМОВА

Юлия Сергеевна

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СИСТЕМЕ МОНОНУКЛЕАРНЫХ ФАГОЦИТОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ СИЛИКОТУБЕРКУЛЕЗЕ

14.03.03 патологическая физиология

03.03.04 клеточная биология, цитология, гистология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Новосибирск 2010

Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Научный Центр клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения РАМН (Новосибирск)

Научные руководители:

академик РАМН,

доктор медицинских наук, профессор ШКУРУПИЙ Вячеслав Алексеевич

доктор биологических наук АРХИПОВ Сергей Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор ЗУБАХИН Александр Анатольевич

доктор биологических наук,

профессор КЛИННИКОВА Марина Геннадьевна

Ведущая организация: Учреждение Российской академии медицинских наук. Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии Сибирского отделения РАМН (Новосибирск)

Защита диссертации состоится «___» __________ 2010 г. в ___ ч. на заседании диссертационного совета 001.048.01 в Научном Центре клинической и экспериментальной медицины СО РАМН по адресу: ул. Тимакова, 2, г. Новосибирск, 630117. Тел./факс 8-(383)-333-64-56

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научного центра клинической и экспериментальной медицины СО РАМН

Автореферат разослан «____» ___________ 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук Пальчикова Н.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На современном этапе развития человеческого общества туберкулез является одной из наиболее значимых медико-социальных проблем (Шевченко Ю.Л., 2000; Шилова М.В., 2005; Шкурупий В.А., 2007; Segovia-Juarez J.L, et al. 2004). Это связано с ростом уровня заболеваемости туберкулезом во всем мире, с атипичными клиническими проявлениями и появлением лекарственно устойчивых форм его возбудителей (Хоменко А.Г., 1996; Самойлова А.Г. и др., 2005; Bloom B. R., 1994; Hopewell P.C., 1994; Glassroth J., 2004; Pai M. et al., 2005; Toungoussova O.S. et al., 2006).

Несмотря на определенные успехи в изучении патогенеза и лечения туберкулеза, все еще остается много не исследованных вопросов. В том числе вопросы, касающиеся сочетания туберкулеза с другими болезнями, которые значительно усложняют диагностику и лечение этой категории больных. Одной из наименее изученных проблем является силикотуберкулез. Так, еще в 1974 году Н.А. Сенкевич опубликовал данные о том, что туберкулез обнаруживается у 70-80% больных силикозом. Имеются данные, свидетельствующие о наличие зависимости риска заболеваемости туберкулезом от стадии фибротического процесса при силикозе. Так, при начальной стадии фиброза заболеваемость туберкулезом выявляется у 4-35%, при умеренно выраженной – у 10-52%, а при узловой – у 50-75% больных силикозом (Лутай А.В. и др., 2001). По данным, J.M. Waternaude (2006) более чем у 35% шахтеров обнаружен туберкулез. Подобные результаты получены E.M. Mulenga (2005), который, сообщил, что у людей занятых в силикозоопасном производстве силикоз диагностирован у 22,7%, туберкулез - у 65,4%, и силикотуберкулез - у 11,9%. Опубликованы данные о сокращении продолжительности жизни у больных силикозом и силикотуберкулезом. Отмечено увеличение частоты канцерообразования с формированием резистентных к лечению форм туберкулеза (Althouse R. et al., 1995; Merlo F., 1995; Rabovsky J., 1997; Zhu C., 2001; Ogawa S., 2003; Peretz A., Checkoway H., 2006; Cimrin A., 2007; Erren T.C. et al., 2008).

Особенности влияния на организм оксида кремния и M. tuberculosis в отдельности изучены в достаточной степени. При исследовании их сочетанного воздействия, необходимо принимать во внимание сложные взаимоотношения между силикотическим воспалением и туберкулезом с точки зрения взаимного усиления или модуляции, их влияния на клетки иммунной системы и системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ) (Бородулин Б.Е., 2003; Шкурупий В.А., 2007). В ряде работ получены данные, указывающие на то, что клетки СМФ могут играть важную роль в патогенезе как силикоза, так и туберкулеза (Маянский Д.Н., 1997; Шкурупий В.А., 2007; Hume D.A., 2006; Gilberti R.M. et al. 2008). Однако состояние периферического и центрального звеньев системы мононуклеарных фагоцитов в патогенезе силикотуберкулеза изучено недостаточно в плане понимания их роли в механизме развития указанной патологии. С учетом актуальности проблемы силикотуберкулеза были сформулированы цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования: Изучить структурно-функциональное состояние системы мононуклеарных фагоцитов и ее роль в патогенезе силикотуберкулеза.

Задачи исследования:



1. Методами световой микроскопии и морфометрии изучить особенности развития гранулематозного воспаления в печени мышей-самцов линии СВА при силикотуберкулезе.

2. Исследовать клеточный состав костного мозга, периферической крови и перитонеальной лаважной жидкости в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

3. Изучить окислительно-метаболическую функцию фагоцитирующих клеток периферической крови и перитонеальной лаважной жидкости в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

4. Определить состояние костномозгового кроветворения по численности ранних гемопоэтических предшественников, характеру роста гранулоцитарно-макрофагальных и эритроидных колоний у мышей в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

5. Определить колониестимулирующую (КСА) и эритропоэтин-подобную активности (ЭПА) сыворотки крови при силикотуберкулезе.

6. Изучить (in vitro) фагоцитозную активность перитонеальных макрофагов в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ после их культивирования с кристаллической двуокисью кремния.

Научная новизна. Показано, что на ранних этапах развития силикотуберкулеза, как и при иных гранулематозах, индуцированных микобактериями в составе вакцины БЦЖ и кристаллами SiO2, происходит повышенная элиминация моноцитов из депо в периферическую кровь и брюшную полость. Данная ситуация сопровождается активацией миелоидного ростка костного мозга и повышением уровня КСА сыворотки крови.

Показано, что в процессе развития силикотуберкулеза в локусы формирования гранулем мигрируют фагоцитирующие клетки, имеющие низкий биоцидный потенциал и слабые резервные возможности в проявлении биоцидности, наряду с увеличением их численности в периферической крови и перитонеально-лаважной жидкости, что может быть проявлением процессов приспособления и компенсации.

Обнаружен недостаток гранулоцитарно-макрофагальных колониеобразующих единиц в костном мозге, наряду с увеличением количества колониеобразующих единиц ранних кроветворных предшественников, что, видимо, также может быть проявлением процессов приспособления и компенсации систем, регулирующих гемопоэз.

Обнаружено, что процессы активации миелоидного и эритроидного ростков в динамике развития силикотуберкулеза разнесены во времени, на ранних этапах формирования гранулем, увеличивается активность миелоидного ростка, а в период затухания роста гранулем отмечается пролиферация эритроидного ростка.

Показано, что нагрузка макрофагов частицами SiO2 сопряжена со стимуляцией их фагоцитозной активности в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ, но сопровождается снижением микробицидной способности макрофагов.

Практическая значимость работы. Полученные данные о характере захвата SiO2 и изменении функций (фагоцитозной, киллинговой) клеток СМФ могут быть полезны для уточнения патогенеза силикотуберкулеза, при разработке средств и способов профилактики этого заболевания и его основных осложнений.

Результаты исследования используются в лекционном курсе и при проведении практических занятий на кафедрах патологической физиологии и клинической патофизиологии (курс общей патологии) ГОУ ВПО Новосибирского государственного медицинского университета Росздрава по теме: «Воспаление»; патологической анатомии по курсу «Воспаление: гранулематозное воспаление».

Положения, выносимые на защиту:

1. Особенностями гранулемогенеза при силикотуберкулезе являются: медленное нарастание численной плотности гранулем на протяжении всего срока исследования, и доминирование биологических эффектов SiO2, а не микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ

2. Для ранних стадий развития силикотуберкулеза характерна депрессия гранулоцитарно-макрофагальных предшественников, которая компенсируется увеличением количества ранних предшественников гемопоэза

3. Пред­варительная нагрузка макрофагов частицами SiO2 приводит к стимуляции их фагоцитозной ак­тив­ности в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ, но вместе с тем снижает их биоцидную, в частности потенциальную антимикобакте­риальную способность

Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены: на научно-практической конференции «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири» (Красноярск, 2006); на III-ей Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2007); на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы клинической и экспериментальной медицины» (Чита, 2008); на V-й конференции молодых ученых России «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» с международным участием (Москва, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них – 2 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методов, главы, содержащей результаты собственных исследований и обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы. Материалы диссертации изложены на 163 страницах машинописного текста, содержат 26 таблиц, 36 рисунков. Список литературы включает 296 источника, из них 104 отечественных и 192 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ





Исследования проведены на 132 мышах-самцах линии СВА массой 20-25 г. Животных, полученных из НИИ цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск), содержали на стандартной неограниченной диете со свободным доступом к воде, в едином температурном и световом режимах.

Экспериментальные животные были разделены на 4 группы:

1-я группа – Контрольные. Мышам данной группы вводили 0,2 мл 0,85% водного раствора NaCl.

2-я группа - БЦЖ-гранулематоз. Животным внутрибрюшинно вводили по 0,5 мг вакцины БЦЖ (ГП «Аллерген», Россия) в 0,2 мл 0,85% водного раствора NaCl;

3-я группа - SiO2-гранулематоз. Для моделирования использовали SiO2, который суспендировали в стерильном 0,85% растворе NaCl и вводили животным в хвостовую вену.

4-я группа – Силикотуберкулез. Через 10 суток после внутривенного введения SiO2 мышам внутрибрюшинно вводили вакцину БЦЖ в равном объеме и дозе, как и животным 2-й группы;

В работе использовали SiO2 (двуокись кремния) марки S-563, частицы размером 1-5 мкм («Sigma», США). SiO2 суспендировали в стерильном 0,85% растворе ex tempore и вводили животным в хвостовую вену в объёме 0,2 мл из расчета 100 мг/кг веса (Шварц Я.Ш. и др., 2000; Friedman R.L., Moon R.J., 1977).

Содержание и уход за животными, и выведение их из эксперимента осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу МЗ СССР от 12.08.77 № 755).

Мышей, находившихся под эфирным наркозом, выводили из эксперимента путём транслокации шейных позвонков на 3, 10, 28 (ранние сроки), 56 (промежуточный), 120 и 180 суток (поздние сроки) после введения вакцины БЦЖ. Для исключения возрастных различий были использованы 3 подгруппы контрольных мышей соответствующих возрасту животных на раннем, промежуточном и позднем сроках наблюдения.

2.2. Материал исследования

В качестве материала исследования использовали периферическую кровь, клетки костного мозга, перитонеальные макрофаги, перитонеальную лаважную жидкость и печень животных.

2.3. Методы исследования

Перитонеальную лаважную жидкость получали стандартным методом (Цырендоржиев Д.Д., 1997), клетки костного мозга забирали по методу Е.Д. Гольдберга и А.М. Дыгая (1992). Дифференциальный подсчет клеточных элементов периферической крови, костного мозга проводили на препаратах, окрашенных по Паппенгейму. Общее количество лейкоцитов крови, клеток перитонеальной лаважной жидкости и костного мозга подсчитывали в камере Горяева.

Оценку окислительно-метаболической функции фагоцитирующих клеток проводили с помощью хемилюминесцентного (ХЛ) метода исследования (Цырендоржиев Д.Д., 1997; Tono-oka T. et al., 1983).

Определение количества ранних гемопоэтических предшественников проводили с помощью метода колониеобразующих единиц при культивировании клеток костного мозга в течение 14 сут при температуре 37оС, во влажной атмосфере, содержащей 5% СО2. Гранулоцитарно-макрофагальные (ГМ-КОЕ), смешанные (КОЕ-ГЭММ) и эритроидные колонии (БОЕ-Э+КОЕ-Э) подсчитывали под микроскопом «Ortoplan» (ФРГ) при увеличении в 400 раз.

Определение гранулоцитарно-макрофагальной колониестимулирующей активности (ГМ-КСА) и эритропоэтин-подобной активности (ЭПА) сыворотки крови проводили по методу Е.Д. Гольдберга и др. (1992).

Морфометрическое исследование выполняли в соответствии с рекомендациями Шкурупия В.А., (1989) и Автандилова Г.Г. и др. (1990). Морфометрическая сетка представлена тестовой системой, вмонтированной в окуляр микроскопа, площадью (5,63х105 мкм2). В соответствии с методикой точечного счета, учитывали число совпадений узлов тестовой решетки со структурными компонентами гранулём.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли с помощью лицензированных пакетов прикладных программ «Statistica 5.0» и «Microsoft Excel 7.0». При этом вычисляли среднюю арифметическую величину (М), стандартную ошибку среднего (m). Характеристики выборок приведены как M±m. Оценку вероятности достоверности различий выборок проводили с использованием t-критерия Стъюдента, различия считали значимыми при величине вероятности ошибочного принятия нулевой гипотезы о равенстве генеральных средних (р), меньшей 0,05. (Реброва О.Ю., 2003).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В печени методами морфологического и морфометрического исследования были обнаружены гранулемы различные по строению в зависимости от этиологического фактора и времени прошедшего после их введения (рис. 1). Так, у мышей с БЦЖ-гранулематозом численная плотность гранулем в печени мышей постепенно возрастала и достигала максимальных величин к 56 суткам наблюдения (2,17±0,13). Причем в дальнейшем их количество уменьшалось, очевидно, в связи с элиминацией микобактерий БЦЖ из вакуолярного аппарата макрофагов гранулем, тогда как при силикозе и силикотуберкулезе их количество постоянно нарастало, и достигало существенно больших величин, чем при БЦЖ-гранулематозе. Поддержание высокой концентрации гранулем в печени при силикотуберкулезе детерминировано, видимо, процессами трансформации моноцитов, захвативших частицы кремния, в макрофаги с приобретением последними статуса резидентных, что является необходимым условием для гранулемообразования. Особенностью течения силикотического воспаления является «перезахват» частиц SiO2 из погибших макрофагов, новыми мигрировавшими из депо моноцитами, видимо с последующей их активацией, дифференцировкой в макрофаги и выработкой ими цитокинов, вовлекающих новые порции мононуклеаров из периферической крови и костного мозга в процесс гранулемообразования. Очевидно также, что микобактерии БЦЖ в данном случае, особенно в отдаленные периоды эксперимента, не вносили существенного вклада в процесс гранулемообразования. Основным фактором образования гранулем в отдаленные периоды силикотуберкулеза служили частицы двуокиси кремния.



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.