Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Механизмы нейроиммуномодуляции серотонинергической, допаминергической и гамкергической системами

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Механизмы нейроиммуномодуляции серотонинергической, допаминергической и гамкергической системами"

>'I о

он

Р. О /?£'/ -Г. РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК ■ -V ,:) СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ

На правах рукописи

УДК: (612.017.1:615)+612.432+

612.822.6+612.419+612.112.94

ИДОВА ГАЛИНА ВЕНИАМИНОВНА

МЕХАНИЗМЫ ИЕЙРОИШУН О.'.Ю ДУЛЯЦШ1 СЕРОТОНМНЕРГИЧЕСЯОЙ, ДОПАМИНЕРГИЧЕСКОЙ И ГАЖЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМАМИ

Специальность - 03.00.13 Физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Новосибирск - 1993

Работа выполнена в лаборатории механизмов нейрохимической модуляции Института физиологии Сибирского отделения Российской Академии медицинских наук

Научный консультант - доктор медицинских наук, профессор

Ведущая организация - Научно-исследовательский Институт экспериментальной медицины Российской Академии медицинских наук

Зашта состоится "ДО" 1994г. _

часов на заседании специализированного совета Д 001.14.01 по присуждению ученой степени доктора наук при Институте физиологии СО РАМН (630017, г.Новосибирск, ул. Тимакова 2 ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии СО РАМН

Автореферат разослан ____ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета /

кандидат биологических наук Елисеева А.Г.

Л.В.Девойно

Официальные оппоненты: Доктор биологических наук' Доктор биологических наук Доктор медицинских наук, профессор

Г.Г.Князев .С.В.Магаева Н.К.Попова

ввдщшш

Актуальность проблемы

В настоящее время накоплено большое число фактов, свидетельствующих о регуляторной деятельности мозга, центральной нервной системы в отношении иммунологической' реактивности организма. Взаимодействие нервной, эндокринной и иммунной систем обеспечивает нормальное функционирование организма и, вероятно, именно эти три системы поддерживают постоянство среды организма, являясь "треугольником гомеостаза" (Teschima, Sogawa, 1989). '

Важность изучения нейроиммуномодуляции связана с тем, что иммуносупрессия и иммуностимуляция могут быть результатом нарушения иммуномодулирующих регуляторных механизмов мозга, а изменения механизмов нейро-психических и иммунных взаимодействий приводит к развитию патологических состояний (Евсеев, Магаева, 1988; Hall, Grady, 1989; Seidel, 1989; Äijckevorsel-Harmant, Delire, 1989; Крыжановский, Магаева, 1990). Известно, что стресс, эмоциональные и поведенческие реакции, обучение и ряд психических состояний, таких как болезнь Паркинсона, шизофрения и эпилепсия,сопровождаются изменением иммунологического статуса организма ( Kronfol et al., 1982; Фролов, 1987Ader et al., 1990; Крыжановский, Магаева, 1990; Коляскина, Секирина, 1990; Васильева и др., 1991; Mees et al.. 1992).

Показано изменение иммунологических показателей при разрушении различных структур мозга: гипоталамуса (Корнева, Хаи, 1963; Поляк, Богданчикова, 1967; Корнева, Шекоян, 1982; Exon et al., 1990; Baciu, 1982) гиппокампа (Магаева, 1979; Devi, NamasivayaJTi, 1991), коры (Barneud et-al., 1988; Neveu, 1993), норадренергических нейронов голубого пятна (Nikolic et al., 1993), ядер шва среднего мозга (Девонно, Еремина, 1977; Девой-но, Альперина, 1984), допаминовых нейронов группы А9 и А10 ниг-ростриарной и мезолимбической областей и их проекционных зон -хвостатого и прилежащего ядер (Девойно, Альперина, 1984; Alperina, 1992). Следует отметить, что приведенные выше состояния сопровождаются изменением нейрохимической картины мозга, а именно изменением активности и нарушением взаимодействия допа-мин-, серотонин- и ГАМК-ергьческой систем, параллельно с которыми происходят изменения иммунологической функции, что ведет к

повышению риска инфекционных заболеваний, аллергии, опухолей и аутоиммунных заболеваний (Kronfol et al., 1982). Дисбаланс ней-ромедиаторных систем, связанный с преобладанием серотонинерги-ческой системы, увеличением плотности серотониновых С-2 рецепторов, отмечается при состояниях со сниженной иммунологической реактивностью (Murphy, 1990; Stein et al., 1991; Engelman et al., 1992), а увеличение активности допаминергической системы, плотности Д-2 рецепторов - при аутоиммунных заболеваниях (Алликметс и др., 1988; Коляскина, Секирина, 1990).

Получены и прямые доказательства тормозного влияния на иммунитет серотонинергической и иммуностимулирующего дейтвия допаминергической системы (Девойно, 1У66; Devoino. et al., 1968, 1976; Devoino, Idova, 1973; Девойно, Альперина, 1980, 1984; Девойно, Ильюченок, 1983, 1993; Jackson et al., 1985; Boranic et al., 1987), а также противоречивые данные об участии в нейроим-ыуномодуляции наиболее распространенного в ;мозге тормозного нейромедиатора гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) и бензодиазе-ffiiHOB (БД) (Ратников и др., 1982; Descotes et al., 1982; Азнау-рянидр., 1986; Белокрылов, Молчанова, 1987; Aroraetal., 1991; Finnerty et al., 1991).

Эти данные касаются роли в иммуномодуляции систем в целом, вместе с тем в функционировании самой системы, в регуляции синтеза, выделения и метаболизма нейромедиаторов и их синаптичес-куи нейропеоедачу вносят вклад пре- и постсинаптические механизмы, исследование которых актуально для понимания работы сис-tcaVü и ее взаимодействия с другими нейромедиаторными системами.

Регуляция различных функций организма обеспечивается влиянием не одной нейромедиаторной системы, а включает многоканальное и многоуровневое взаимодействие серотонинергической, допа-мллергнческой и ГАМКергической систем, а такх.е, по-видимому, холинергнческой и нейролептидергической систем (Jones et al., 1SS1; Kamata, 1987; Matsumoto, 1989; Devoino et al., 1990; Kall vas et,al., 1990). Причем в каждой структуре мозга в этот процесс могут включаться проекции из различных областей мозга, интернейроны и т.д.

Вместе с тем, является ли процесс нейроиммуномодуляции результатом взаимодействия нейромедиаторных систем, до настоящего исследования оставалось неизвестным. Вопрос кажется тем более

правомочным, поскольку для взаимодействия серотонин- и допами-нергических систем существуют анатомические, биохимические и функциональные предпосылки ( Nedergaard et.al., 1988; Blandina et al.,1989; Benloucif, Galloway, 1991; Гайнетдинов И др., 1992) и, кроме того, имеются исследования о взаимодействии этих систем в процессе иммуномодуляцин (Девойно, Ильюченок, 1983; Девойно, Альперина, 1984; Альперина, Елисеева, 1989). Что касается ГАШергической системы, то широкое распространение ГАМК, короткоаксонных ГАМК интернейронов практически во всех структурах мозга создает особое положение тормозной ГАМКергической системы для взаимодействия ее с другими системами в регуляции различных функций организма (Harrandi et al., 1987; Sandoval, Palermo-Neto, 1989; Van den Pol, Decavel, 1990).

Иммунологическая реакция"иа"любые антигены находится под контролем регуляторных механизмов, присущих самой иммунной системе, ведущую роль в них играют Т субпопуляции лимфоцитов, клеток с супрессорной и хелперной функцией, вырабатывающих соответствующие факторы ( Asherson et al., 1986; Брондз, 1987; Leclerc, Herzenberg, 1989; Sonoda, 1992).

. Работами последних лет показано, с одной стороны, важность для нормального функционирования иммунной системы соотношенй и распределения Т супрессоров и хелперов, а с другой - возможность осуществления иммуномодулирующего влияния нейроэндокрин-ной системы через эти механизмы, в условиях, которые изменяют нейрохимическую картину мозга ( Девойно, Морозова, 1979,1981 ;Идова, Чейдо, 1979;'Чейдо, 1983;Адо и др., 198б;Фро-лов, 1987; Vartanyan, Kolyaskina, 1987; Васильева и др. 1991; Teshima et al.., 1991 a,b; Neveu, 1993; Nikolic et al., 1993).

В этом процессе может играть вазкное значение костный мозг. Это связано с тем, что он является источником стволовых клеток для всех ростков гемопоэза и источником В клеток, а дифференциация стволовых клеток поддерживает необходимый уровень Т и В лимфоцитов в иммунокомпетентных органах. Кроме того, регулятор-ные Т клетки, супрессоры и хелперы могут влиять на функциональную активность стволовых гемопоэтических клеток (Sharkis et al., 1980; Шрошниченко и др., 1986; Манько и др., 1987; Emerson, Antin, 1989 и др.), на пролиферативные г.роцессы в костном мозге (Краскина и др., 1988), тем самым меняя интенсив-

ность иммунного ответа.

В последние 10-15 лет для клеток с супрессорной и хелпер-ной функцией обнаружены антигенные маркеры - СД8 (Lyt 2) и СД4 (L3T4). Использование моноклональных антител против этих антигенов открывает возможность оценить вклад каждой из этих субпопуляций в процессе иммуномодуляции.

Выявление значения пре- . и постсинаптических механизмов в нейроиммуномодуляции, взаимодействия серотонин-, допамин- и ГАЫКергической систем в этом процессе и клеточных внутрииммун-ных механизмов важно не только для понимания процессов интегра-тивной регуляции мозгом всех функций организма, и, в частности, иммунной, но и является основой для поиска путей, направленных на коррекцию иммунологической функции. В связи с чем была предпринята попытка нормализовать иммунологическую реактивность на моделях иммобилизационного стресса и при старении, которые сопровождаются снижением ряда показателей активности допаминер-гической системы и повышением активности серотонинергической (Boranlc et al., 1987; Venero et al.,1989; Lorens et al., 1990) и, как известно, приводят к угнетению иммуногенеза (Петров, 1984; Корнева, Шхинек, 1988; Snelli et al., 1989; Teshima et al., 1991b).

Цз» 13 выдачи исследования

Основной целью данной работы является изучение нейрохимических механизмов, ледащих в основе нейроиммуномодуляции нейро-медиаторными системами мозга, выявление центральных синаптичес-ких и периферических внутрииммунных клеточных механизмов имму-нододулирунлцего действия серотонин- допамин и ГАМКергической системы.

В связи с этим ставились следующие задачи:

1. Изучить вклад серотонинергических и допаминергических механизмов в иммуномодуляции: участие в этом процессе пре- и постсинаптических серотониновых и допаминовых рецепторов, а также ГАМК-А - БД рецелтор-ионофорного комплекса, являющегося постсинаптическим аппаратом действия ГМК.

2. Выявить ,роль гипоталамо-гипофизарного комплекса в иммуномодуляции нейромедиаторными системами.

3. Провести анализ процесса взаимодействия серотонин- допа-

мин- и ГАМКергической систем в реализации их иммуномодулиру-ющего действия.

4. Выяснить клеточные механизмы, лежащие в основе рерлийЕЦйГ нейроиммуномодуляции серотонин-, допамин и ГАЖергРйческой системами, и роль в этом процессе костного мозга.

5. Изучить возможность восстановления иммунологической реактивности, сниженной под влиянием стресса и при старении, за счет изменения механизмов нейроиммуномодуляции.

Основные положения работа, вшосюшз на защету:

1. Процесс нейроиммуномодуляции серотонинергичской и допаминер-гической системами осуществляется при участии пре- и постси-наптических рецепторов. ГАМКергическая система ' реализует свое иммуностимулирующее влияние через ГАМК-А - ВД-рецел-тор-ионофорный комплекс, находящийся на постсиналтической мембране.

2. Иммуномодулирующее влияние нейромедиаторных систем реализуется на периферии через клеточные внутрииммунные механизмы, присущие самой иммунной системе - перераспределение клеток с супрессорной и хеллерной функцией, важную роль в этом процессе играет костный мозг.

3. Реализация иммуномодулиругацего влияния серотонинергической, допаминергической и ГАМКергической систем, также как и перераспределение клеток, которое имеет место при изменении активности систем, осуществляется через гипоталамо-гипофизар-ный комплекс.

4. Процесс нейроиммуномодуляции определяется взаимодействием серотонин-, допамин и ГАМКергической систем и зависит от того, какая из них преобладает над другими. Изменяя баланс нейромедиаторных систем и, таким образом, нейрохимическую картину мозга, можно направленно повышать иммунологическую реактивность, что продемонстрировано на моделях иммобилиза-ционного стресса и при старении.

Научная новизна исследований: Впервые установлены следующие факты: - процесс нейроиммуномодуляции определяется участием и активностью серотониновых и допаылновых пре- и постсинаптических

рецепторов мозга, а также ГАМК-А - БД-рецептор - ионофорного

комплекса;

- на. периферии нейроиммуномодуляция серотонин-, допамин- и ГАМКергическими системами осуществлется через клеточные регуля-торные механизмы, присущие самой иммунной системе, а именно перераспределение СД8 Т клеток супрессоров и увеличение числа СД4 Т лимфоцитов с хелперной функцией;

- ведущую роль в нейроиммуномодуляции занимает костный мозг, повышение в котором СД8 (ЬуЪ 2.2) Т супрессоров и СД4 (ЬЗТ4) Т хелперов при изменении активности нейромедиаторных систем коррелирует соответственно со снижением или повышением иммунологической реактивности;

- изменение иммунного ответа при повышении иди снижении активности допаминергичеекой и ГАМКергической систем реализуется через гипоталамо-гипофизарный комплекс. Изменение числа Т супрессоров и хелперов в костном мозге, которое обеспечивает имму-номодулирующее действие нейромедиаторных систем, имеет место только в условиях интактного гипоталамо-гипофизарного комплекса;

- нейрокшиуномодуляция осуществляется взаимодействием нейромедиаторных систем.Стимулирующее действие ГАМКергической системы является допаминзависимым,угнетение иммуногенеза при снижении активности ГАМКергической системы реализуется через серото-нинергцческую систему. Существует рецилрокное взаимоотношение между серотонинергической и допаминергичеекой системами в нейроиммуномодуляции. Во взаимодействии участвуют ГАМК-А - БД ре-цептор-ионофорный комплекс, серотониновые пре- и С-2 постсинап-тические рецепторы, а также пре- и постсинаптические Д-2 допа-миновые рецепторы;

- целенаправленное изменение баланса нейромедиаторных систем мозга до стресса и при старении повышает иммунологическую реактивность. Для нормализации иммунологической функции необходимо активировать допаминергическую систему или снижать активность серотонинергической системы, что приводит к преобладанию допаминергичеекой системы.

Теоретическая и практическая ценность работы: Представленная работа вносит важный вклад в развитие актуальной проблемы физиологии психонейроиммуномодуляции, области исследований, изучающей взаимосвязь мозга, психики и иммунологических процессов.

Получены новые фундаментальные знания о механивмах нейро-иммуномодуляции, они имеют важное теоретическое значение для понимания контроля иммунологических функций организма, как частного случая регуляции нейромедиаторными системами мозга всех функций организма. Впервые продемонстрировано участие в этом процессе синалтических механизмов серотонинергической, допаминергической и ГАМКергической систем, клеточные механизмы, лежащие в основе их иммуномодулирующего действия, и важное значение для направления развития иммунного ответа в сторону угнетения или стимуляции баланса нейромедиаторов, обеспеченного взаимодействием этих систем.

Представленные данные необходимы для понимания процессов, которые происходят в регуляторном звене в норме, а также при нервно-психических патологических состояниях, связанных с си-наптическими изменениями серотонинергической, допаминергической и ГАМКергической систем. В связи с этим интерес к.проблеме носит и практическое значение, тем более показана нейроиммунная основа в этиологии и патогенезе ряда нейропатологических синдромов и заболеваний и выявлены изменения иммунологических процессов при многих распространенных психических заболеваниях, при эмоциональных напряжениях, стрессах и старении, когда отмечается изменение различных показателей активности нейромедиа-торных систем.

Результаты исследования дают возможность создания новых фармакологических подходов направленной коррекции иммунологического статуса, при котором изменяется соотношение СД4 (ЬЗТ4) Т хелперов и СД8 (ЬуЬ 2.2) Т еупрессоров, нетрадиционно используя психотропные препараты, оказывающие влияние на активное^ серотонинергической, допаминергической и ГАМКергической систем, и одновременно, как показано в работе, на субпопуляции этих клеток. Более того, показана возможность нормализовать иммунологическую реактивность, сниженную при иммобилизашюнном• стрессе и при старении, оказывая влияние на нейрохимическую картину мозга, изменяя балакс нейромедиаторных систем, за счет снижения активности серотонинергической и повышения активности допаминергической системы.

В связи с тем, что многие из используемых психотропных средств, влияющих на активность серотонин-, допамин- и ГАМКер-

гической .систем широко применяется в .соматической медицине, в том числе при заболеваниях с иммунологическим компонентом патогенеза, представленные данные дают основание применять эти препараты с учетом их иммуномодулирующего действия для оптимизации лечения и исключения подобного действия. Представленные в работе данные включены в информационное письмо "Изменение иммуноре-активяости организма в условиях ^применения фармакологических препаратов, влияющих на активность нейромедиаторных систем" представленное в 1988 году в Новосибирский городской отдел здравоохранения Министерства здравоохранения РСФСР.

Апробация работы

Результаты исследования доложены на 18 Всесоюзных совещаниях и конференциях, 4 съездах Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова, на 9 международных конференциях и симпозиумах.

Публикация результатов исследования

Основные положения диссертации опубликованы в 48 работах, в том числе 23 статьях, из них 5 в зарубежной печати, и 25 тезисах, из которых 7 в материалах международных конференциях и симпозиумах.

штЕиша и етода

Кивотные и иммунизация. Эксперименты проведены на мышах СБА и С57В1/6 в возрасте 2,0-2,5 месяцев и мышах С57В1/6 в возрасте 25-30 месяцев, а также на крысах линии Вистар весом 150-200гр. Всего было использовано более 4000 животных.

Животных содержали в стандартных условиях вивария при естественном освещении и обычной диете вивария лабораторных животных.

В качестве антигена применялись эритроциты барана (ЭБ). Нызей иммунизировали однократно внутривенно в хвостовую вену в дозах 5x10 5xlo] Sxiof а крыс внутрибрюшинно в дозе 5x10 .

Л\5мунный ответ тестировали по числу общих розеткообразую-щих клеток (РОК), IgM РОК, IgG РОК (Идова и др. 1976) и бляшко-обраэующих (IgM антителообразующих клеток-АОК) (Cunningham, 1965).

Сингенный перенос клеток. Для определения функциональной актив-

ности клеток костного мозга использовали сингенный перенос клеток летально облученным (8,5 Gг) за день до переноса реципиентам. Донорами клеток костного мозга служили интактные неиммуни-зированные мыши СБА, получившие за 2 часа до извлечения костного мозга физиологический раствор ( контроль) или серотонин, га-лоперидол и апоморфин, а также иммунизированные ЭБ(5х107) за 4 дня до извлечения костного мозга доноры, получившие физиологический раствор(контроль) или апоморфин. В качестве доноров использовали 2 группы животных - одни с интактным гипофизом, а другие с разрушенной ножкой гипофиза.Перенос клеток костного мозга (10x106 )осуществляли совместно с клетками селезенки (40х108) интактных животных и иммунизацией.

В ряде экспериментов клеточная взвесь костного мозга до переноса бща разделена на эритроцитарном монослое на Т и В лимфоциты (Kedar et al., 1974),Метод основан на способности В лимфоцитов неспецифически связывать на своей поверхности иммунный комплекс антиген-антитело через рецептор к Fc-фрагменту иммуноглобулина G (IgG). Эксперименты были проведены совместно с М.А.Чейдо и Е.Л.Альпериной,

Определение Т и В, CD8 и CD4 лимфоцитов. Для чистоты разделения Т и В клеток, а также определения содержания Т и В клеток в костном мозге, селезенке и лимфоузлах проводилась цитотоксичес-кая реакция с полученными по методу E.S.Golub (1971) Thy 1,2 и методу J.E.Niederhuber.E.Moller (1972) MBLA (анти В) сыворотками и комплементом морских свинок.

Определение CD8 (Lyt 2.2) и CD4 (L3T4) Т лимфоцитов проводилось с использованием двухэтапного цитотоксического теста со свежим кроличьим комплементом (1:10) и моноклональными антителами в разведении 1:100 анти-Lyt 2.2 (асцитные).истощающие суп-рессорные клетки, и анти-ЬЗТ4 (GK 1.5), селективно истощающие Т хелперные клетки.Моноклональные антитела были любезно представлены профессором Б.Д.Брондзэм (Москва).

Число CD8 Т клеток определяли у неиммунизированных мышей С57В1/6, a CD4 Т лимфоциты .¡а пике хелперной активности - 4

о

день после иммунизации ЭВ (5x10 ) мышей СВА, у которых была изменена активность нейромедиаторных систем.Одна группа животных была с интактным гипофизом, другая с разрушенной гипофизарной ножкой.

Оперативные вмешательства. Двустороннее электролитическое разрушение нейронов А9 и хвостатого ядра проводили у крыс Вистар под нембуталовой анестезией с помощью стереотаксической техники стальным изолированным электродом, через который пропускался анодный ток 2,5 МА в течение 10 секунд.Координаты разрушения определялись по атласу J.F.R.Konig,R.А.Klippol (1963); для А9 -АР от bregma - 3.0, L - 20 , Н - 7.5 мм, при разрушении хвостатого ядра координаты были следующими: АР от bregma 2.5 , L -2.8, Н - 4.5 мм. По окончанию экспериментов точность локализации разрушения устанавливали с помощью морфологического контроля на серии гистологических срезов.Эксперименты проведены совместно с Е.Л.Альпериной.

Под нембуталовым наркозом у мышей осуществляли трансаури-кулярно разрушение ножки гипофиза. Удаление тимуса делали через срединный разрез в области грудины с помощью электровакуумного насоса. Во время забоя у каждой мыши контролировалась точность разрушения и чистота удаления тимуса.

Животные вводились в эксперимент через 10-30 дней после оперативного вмешательства.

Иммобилизационный стресс. Стресс осуществляли иммобилизацией животных резиновыми жгутами, которые фиксировали животных на спине в течение 3 часов (с 9 до 12 часов). После стресса животных сразу же иммунизировали .До стресса мышам вводили физиологический раствор (контроль).блокатор триптофангидроксилазы п-хлорфенилалаяин или агонист постсинаптических допаминовых рецепторов апоморфин.Эксперименты проведены совместно с М.А.Чейдо, Фармакологический анализ.Для изучения участия синаптических механизмов были использованы вещества, избирательно влияющие на обратный захват серотонина и допамина, пре- и постсинаптичекие серотониновые и допаминовые рецепторы, а также на различные субъединииу ГАМК-А - БД рецептор - ионофорного комплекса.Эксперименты с активаторами и блокаторами ГАМК-А, ВД рецепторов и хлорного канала проведены при участии аспирантки И.О.Белецкой. Статистическая) обработка. Для оценки достоверности различий средних значений экспериментальных серий использовали t-крите-рий Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Роль серотонинергичееких и допаминергических синаптичес-

ких механизмов в нейроиммуномодулядин

Первая часть работы посвящена изучению вклада в нейроимму-номодуляцию пре- и постсинаптических механизмов, включенных в регуляцию серотониновой и допаминовой нейропередачи.Для изучения участия пресинаптических серотониновых механизмов в нейро-иммуномодуляцию в экспериментах использовались мощные избирательные блокаторы обратного захвата серотонина - ?ертралин и CGP 6085А. Введение сергралина за 1 час до имунизации в дозе 5 мг/кг вызывает уменьшение иммунной реакции почти в 2 раза , в дозе 3.2 мг/кг, в которой он снижает обратный захват серотонина на 53% (Кое et al., 1903), сертралин не вызывает подавления иммунного ответа, хотя отмечается тенденция к его угнетению.При применении С6Р 6085А в дозе 10 мг/кг, в которой обратный захват серотонина снижается почти на 80% (Waldmeier et al., 1979), отмечалось угнетение иммунного ответа ( Табл.1). Количество РОК на пике иммунного ответа у мышей - 5 день после иммунизации ЭБ в дозе Ьх1с£и 5х10ауменьшалось и составляло, соответственно, 45.9Х и 47.6X от контрольного уровня. Поскольку блокада обратного захвата серотонина избирательно усиливает серотониновую нейропередачу и служит показателем включения пресинаптических механизмов в этот процесс (Wong et al., 1991), можно говорить о вовлечении пресинаптических ееротонинергических механизмов в иммуномодуля цию.

Известно, что антагонист серотониновых рецепторов цилро-гептадин блокирует постсинаптические С-2 серотониновые рецепторы. Введение его в дозах 10, 20 и 30 мг/кг за 30 минут до иммунизации ЭБ (5х10б) вызывает дозозависимую стимуляцию иммунной реакции у мышей СБА. Число РОК повышается на 5 день от 15.5Ю.5 до 22.2+1.3 против 13.5+0.8 в контроле. При увеличении иммунизирующей дозы антигена до 5х10втакже наблюдается стимуляция иммунного ответа при введении ципрогептадина, 30 мг/кг (Табл.1).

Для выявления специфичности действия ципрогептадина по отношению к серотонину были проведены опыты, в которых вначале вводили предшественник серотонина 5-окситриптофан (5-ОГФ), а затем череь 5-10 минут цилрогептадин.Полученные данные покази-

Таблица 1.Влияние блокаторов обратного захвата серотонина серт-ралина и СОР 6085А и блокатора постсинаптических С-2 серотониновых рецепторов ципрогептадина на иммунный ответ мышей СБА

Вещество,доза мг/кг

Контроль Сертралин 3.2 Сертралин 5.0 С6Р 6085А 10 Контроль СбР 6085А 10 Контроль Ципрогептадин 30

Доза ЭБ Число

животных

5x108 14

5x108 5

5x108 5

5x108 12

5x106 8

5x106 9

5x108 12

5x108 9

Р0К/10 (М+т)

23.7+0.9 19.3+2.4 11.2+ 0.4 11.3+1.4 11.6+1.1 5.1+0.9 25.5+0.9

44.2+2.84

Р(по сравнению с контролем)

> 0.05 < 0.001

< 0.01

< 0.001

вают, что действие ципрогептадина на иммунный ответ обусловлено блокадой серотониновых рецепторов. Введение ципрогептадина таким животным предотвращает иммуноугнетающее действие 5-ОТФ,иммунная реакция у них соответствует таковой контрольных животных.

Эти результаты позволяют полагать, что угнетающее действие серотонина на иммунный ответ обусловлено вовлечением в этот эффект именно серотониновых рецепторов С-2 типа, относящихся к постсиналтическим рецепторам.

Активность допаминергической системы - синтез,выделение и инактивация допамина- в значительной мере регулируется синапти-ческими механизмами. Применение фармакологических препаратов, влияющих на пре- или постсинаптические рецепторы, а также обратный захват допамина дает возможность целенаправленно изменять активность системы и, таким образом, выяснить вклад каждого из этих механизмов в модуляции иммунологической функции. Булропион, вещество которое обладает свойством избирательно снижать обратный захват допамина в мозге, вызывает стимуляцию иммунного ответаГВведение бупропиона за-30 минут-до иммунизации

в дове 20 мг/кг повышает число РОК до. 151,5% в сравнении с контролем.Около 90% допамина инактивируется при обратном погла-щении его в пресинаптическую щель. Блокада этого пути Ьедет к снижению обратного захвата допамина и повышению количества си-наптического допамина, который увеличивает активацию постсинап-тических рецепторов. Повышение иммунологической реактивности может быть получено и при активаций допаминовых постсинаптичес-ких рецепторов апоморфином (1 мг/кг) и (+) энантиомером 3-РРР, в дозах выше 3,4 мг/кг , активирующим допаминовые постсинапти-ческие рецепторы. В малой дозе до 0.05 мг/кг галоперидол блокирует пресинаптические рецепторы,тем самым увеличивая количество допамина в синаптической щели и активируя постсинаптические рецепторы. Введение галоперидола в дозе 0.02 мг/кг мышам за 30 минут до иммунизации вызывает повышение числа РОК - до 31.8+1.8 в сравнении с 22.5+0.8 у контрольных мышей (Рис.1).

Известно, что активация допаминовых ауторецепторов приводит к подавлению синтеза, освобождения и метаболизма допамина, торможению скорости разрядов допаминовых рецепторов. Активация ауторецепторов (-) и (+) - 3-РРР в дозах 1.7 и 3.4 мг/кг вызывает противоположный активации системы эффект - угнетение иммуногенеза Блокада лостсиналтических Д-2 рецепторов галоперидо-лом в дозах 1 и 5 мг/кг приводит к подавлению иммуногненеза. (-) - 3-РРР в дозе 6.8 мг/кг, в которой препарат, как и галоперидол, блокирует постсинаптические рецепторы, угнетает иммунный ответ в отличие от (+) формы* активирующей постсинаптические рецепторы и повышающей уровень иммунного ответа (Рис.1).

Полученные данные свидетельствуют об участии синаптичес-ких допаминовых механизмов в нейроиммуномодуляции, повышение через них активности допаминергической системы вызывает имму-ноетимуляцию, а снижение активности системы - подавление иммуногенеза.

2. УЧАСТИЕ ГАШС-А - БД РЕЦЕПТОР - ИОНОФОРНОГО КОМПЛЕКСА В • нг'дрймотюмодулрда

ГАМК - один из наиболее распространенных тормознйх нейро-медиаторов, осуществляет сво.; тормозное влияние через макромо-лекулярный комплекс,состоящий из трех взаимодействующих субъединиц: ГАМК-А рецептора, БД рецептора и хлорного канала

ЧИСЛО РОК (%) (+) _ з_ррр

125 100 75

50 + 25

150 -125 -100 75 50 25 4-

175 -150 -125 -100 75 50 25 4-

1.7

-1-

3.4

(-) - 3-РРР

КОНТРОЛЬ

6.8

мг/кг

КОНТРОЛЬ

-н-1-

1.7 3.4

ГА Л ОПЕРИ ЛОЛ

6.8

мг/кг

КОНТРОЛЬ

*

-в

0.0?

мг/кг

г,

Рис.1. Число РОК на 5 день после иммунизации ЭБ (5х10с> ) и введения (+) и (-) -3-РРР и галоперидола в дозах, влияющих на пре- и постсинаптичесие допаминовые рецепторы. * - Р < 0.001 по сравнению с контролем.

(НаеГе1у, 1990; 2огитзк1,1зепЬег^, 1991). Для выяснения участия ГАМКергичесчкой системы в нейроиммуномодулядаи был применен фармакологический анализ с использованием широкого круга веществ, изменяющих активность каждой из субъединиц ГАМК-А -БД-рецептор-ионофорного комплекса.

Для изменения активности ГАМК-А рецептора применяли агонист этого типа рецепторов мусцимол- структурный аналог ГАМК, легко проникающий гемато-энцефалический барьер.Введение мышам мусцимола в дозе 0.5 мг/кг приводило к увеличению иммунного ответа - число РОК повышалось до 29.7+2.0 по сравнению с 21.8+1.1 у контрольных мышей ( введение физиологического раствора). При увеличении дозы препарата до 1.0 и 2.0 мг/кг наблюдалось дальнейшее повышение количества РОК соответственно до 35.5+2.6 и 47.9+3.3, что говорит о дозозависимой стимуляции иммунного ответа при активации ГАМК-А рецепторов мусцимолом.Блокада ГАМК-А рецепторов конкурентным антагонистом бикукуллином в дозах 0.5,1.0 и 2.0 мг/кг вызывает эффект, противоположный мус-цимолу - угнетение иммунного ответа,что выражалось в снижении числа РОК почти в 2 раза независимо от используемой дозы препарата. В процессе иммуномодуляции участвует именно ГАМК-А рецептор, к которому оба препарата имеют высокое сродство. Подтверждением этому являются опыты, в которых, бикукуллин предотвращал стимулящда иммунного ответа, вызванную мусцимолом,число РОК у них приближалось к контрольному уровню.

Известно, что формирование иммунной реакции в значительной мере определяется закономерностями развития и иммунного ответа. При угнетении иммуногенеза бикукуллином значительно снижается число ^М РОК, тогда как количество РОК не изменялось.

Снижение активности ГАМКергической системы, достигнутое другим путем, а именно блокадой хлорных каналов пикротокеином в дозах 0.5 и 1.0 мг/кг,вызывает дозозависимое угнетение иммунного ответа - число РОК снижается до 57.2% и 37.2% от уровня контроля. При дифференцировке РОК на и 158 РОК обнаружено, что снижение иммунного ответа происходит за счет подавления ответа.

Для выявления роли БД рецепторов в иммуномодуляции были использованы диазепам и тазепам,вещества широко используемые в

медицинской практике в качестве седативных, антиконвульсивных и анксиолитических средств. БД усиливают нейропередачу во всех ГАМКергических синапсах ЦНС млекопитающих.Введение диазепама и тазепама в низкой дозе 0.5 мг/кг вызывало значительную стиму-ляццию иммунного ответа. При применении вещества в дозе 1 мг/кг иммуностимуляция была менее значимой. В дозе 2 мг/кг вещества практически не изменяли числа РОК, а в дозе 8 мг/кг более чем на 50% снижали уровень ответа.Можно думать, что иммуностимулирующее влияние БД в низких дозах (0.5 и 1.0 мг/кг), как и психотропное действие, связано с их модулирующим влиянием на ГАМК-А рецептор и, таким образом, с активацией ГАМКергической системы.Что касается более высоких доз, то механизм их действия, вероятно, является неспецифическим, не исключено связанным с включением БД рецепторов периферического типа, обнаруженными на иммунокомпетентных клетках (Wang et al., 1984; Zavala, Lenfant, 1987 ).

Эффект БД обнаруживается только у мышей, иммунизированных SB в дозе 5x10е. При иммунизации субоптимальной дозой антигена 5x1О6эффект БД но проявлялся.

Блокаду бензодиазепиновых рецепторов осуществляли флумазе-нилом (Ро 15-1788) и Ро 15-3505, веществами центрального действия, легко проникающими гемато-энцефалический барьер. Оба пре-

f

парага вызывали снижение иммуногенеза независимо от их используемой дозы (10, 20 или 30 мг/кг) и дозы иммунизации мышей.

Таким образом, можно заключить, что ГАМКергическая система участвует в иммуномодуляции и является иммуностимулирующей, действие ГАМКергической системы на иммуногенез реализуется через ГАУК-А - БД рецептор - ионофорный комплекс.

S. таЭДЗЙЯБЙЕ 1ЩЙР0:<г31РШШ1ШХ СИСТЕМ (CSPOTOHEï-, до-

CALHH н гагштичзской) в га^ша^овдушеи

Нейромедиаторы синтезируются . и выделяются -в синапс, где они оказывают влияние не только на 'активность своей системы, не и через пре~ и постсинаптические механизмы на синтез, обмен и г вщеление других нейроыедиаторов.Можно думать, что модуляция иммуногененеза, как одной из гомеостатической функции организма, осуществляется при взаимодействии нейромедиаторных систем и, в --частности, серотокин-, допамин и ГАМКергической. Тем более имеют-

ся анатомические, биохимические и функциональные предпосылки для такого взаимодействия и, как продемонстрировано вше, показано участие в нейроиммуномодуляции 'пре- и постсиналтических механизмов, обеспечивающих многоканальное и многоуровневое взаимодействие систем.

Для выянения вопроса о том, обусловлена ли иммуностимуля-ция, полученная при снижении активности серотонинергической системы тем, что происходит активация другой системы допаминер-гической, стимулирующей иммунную реакцию и находящейся в рецип-рокных отношениях с серотонинергической, были проведены эксперименты с предварительной блокадой допаминовых рецепторов гало-перидолом. Йе зависимо от используемой дозы иммунизации предварительная блокада постсиналтических Д-2 допаминовых рецепторов галоперидолом предотвращала повышение числа РОК, вызванное блокадой С-2 серотониновых постсиналтических рецепторов (Табл.2).

Таблица 2. Предотвращение галоперидолом стимулирующего иммуногенез действия цилрогептадина у мышей СВА, иммунизированных ЭБ в дозе 5x10 6(I) и 5х108 (II).

Введение веществ доза,мг/кг Число р0к/103 Р(1) клеток(М+т) I Число р0к/103 клеток(М+т) II р(п)

Контроль 13.1+0.6 25.5+0.9

(физиол.р-р) п-13 n-i2

Ципрогептадин, 22.2+1.3 <0.001 44.2+3.3 <0.001

30 п-19. ' п-9

Галоперидол 5.6+0.6 <0.001 18.7+2.4 <0.05

п-8 п-8

Галоперидол+

ципрогептадин 15.0+1.7 >0.05 22.1+2.6 >0.05

п-5 п-12

Гаяолеридол для (I) 2 мг/кг, для .II) - 5 мг/кг . Р(1) и Р(П) достоверность разницы в сравнении с соответствующим контролем, п-число животных.

Известно, "что периферическим звеном действия|допаминерги-ческой системы на иммуногенез является тимус (Девойно, Альпери-наД984). Проведенные эксперименты с введением ципрогептадина тимэктомированным животным показали, что стимулирующее действие ципрогептадина у таких животных не проявляется.В связи с этим можно полагать, что повышение иммунологической реактивности при блокаде люстсинаптических серотониновых рецепторов С-2 типа является допаминзависимым и осуществляется при участии тимуса. Взаимодействие серотонинергической и допаминергической систем в иммуномодуляции продемонстрировано и в опытах с введением животным дексаметазона, известного блокатора АКТГ (Kovacs, Mezey, 1987).Введение предшественника серотонина - 5-ОТФ мышам, обработанным дексаметазоном, • не вызывает у них угнетения иммуногенеза, наблюдаемого у мышей, получавших вместо дексаметазона физиологический раствор.Напротив, у таких животных в отсутствии гормонов надпочечников, отмечается стимуляция иммуногенеза. Блокада допаминовых рецепторов галоперидолом отменяет иммунос-тимуляцию, полученную при введении 5-ОТФ мышам, обработанным дексаметазоном, и несколько уменьшает стимуляцию, полученную при введении дексаметазона.Ранее было показано, что угнетающее действие серотонина реализется через надпочечники (Девойно, Ильюченок, 1983). Можно думать, что в отсутствии реализующего звена иммуноугретаклцего действия серотонинергической системы гормонов надпочечников при угнетении выделения АКТГ и введении 5-ОТФ, наступает нарушение баланса медиаторных систем с преобладанием допаминергической, которая является иммуностимулирующей. В связи с этим блокада допаминовых рецепторов приводит в результате к приближению иммунного ответа к уровню контроля.

В дальнейшем был проведен анализ взаимодействия допамин-и серотонинергической систем при одновременном разрушении ниг-ростриарной допаминергической системы и блокаде серотониновых рецепторов ципрогептадином. который ,как показано в экспериментах с разрушением гилофизарной ножки, о чем будет говориться ниже,оказывает влияние на иммуногенез через С-2 серотониновие рецепторы мозга.Введение ципрогептадина (20 мг/кг) приводит к увеличению почти на 50% уровня иммунного ответа у крыс.Снижение активности допаминергической системы электролитическим разрушением группы нейронов А9 - компактная зона черной субстанции и

хвостатого ядра, области, где содержатся терминали аксонов ядер А9,вызывает подавление иммунного ответа. Количество РОК уменьшается соответственно до 10.4+1.9 и 10.0+1.4 в сравнении с контролем 34.2+3.3 (Р<0.001). При снижении активности серотони-нергической и допаминергичекской систем - блокаде С-2 серотони-новых рецепторов у животных с разрушенными ядрами А9 или хвостатым ядром - не проявляется ни стимуляция иммуногенеза,наблюдаемая после введения ципрогептадина, ни подавление иммунного ответа вследствие разрушения нигростриарной допаминергической системы. У таких животных уровень иммунного ответа соответствуй • ет контрольному.Можно полагать, что нормализация иммунного ответа у таких животных определяется центральным характером взаи-модейстивия серотонинергической и допаминергической систем в нейроиммуномодуляции.

Возникает вопрос определяется ли иммуномодулирующее влияние ГАМКергической системы ее собственным влиянием на иммуногенез или оно обусловлено взаимодействием с допаминергической и серотонинергической системами, являющихся соответственно активирующей и тормозной в имммуномодуляции.Были проведены эксперименты, в которых активацию Г АМН,-А рецепторов и БД рецепторов осуществляли на фоне блокады постсинаптических допаминовых рецепторов галоперидолом. Оказалось, что повышение числа РОК, характерное для введения одного мусцимола (1 мг/кг) или диазепама (0.5 мг/кг), у таких животных не происходило, иммунный ответ у них соответствовал контрольному уровню (Рис.2 ).Эффект стимуляции иммуногенеза сохранялся, когда активацию ГАМКергической системы осуществляли на фоне блокады Сееротониновых постсинаптических рецепторов. Можно думать, что полученная при активации ГАМКергической системы имму ^стимуляция, достигнутая различными способами ( активация г#Ш или БД рецепторов). является допаминзависимой. поскольку снимается блокадой допаминовых рецепторов .Поскольку ГАМК являетел тормозным медиатором, трудно объяснить полученный факт. По-видимому, влияние ГАМК на допами-нс-ргическую систему является результатом не прямого действия, а опосредовано через ес-ротонинс-ргичеекую систему которая находится под тоническим тормозным влиянием ГАМКергической системы (НоггапсИ оЪ а1., 1937).И действительно-показано что угнетение иммуногенеза, полученное при снижении активности ГАМКергической системы, является серотонинзависимым. На фоне блокады С-2 серо-

РОК/ЮОО клеток 48

38

28

10

8

1 2 3 4 5 6

Рис. 2. Предотвращение галоперидолом, 5 мг/кг (4) увеличения числа РОК после иммунизации ЭВ(5х108) и введения мусцимола, 1мг/кг (2) или диазепама, 0.5 мг/кг (3). 1 -контроль; 5 - галоперидол + мусцимол; 6 - галоперидол' + диазепам. Интервал между введениями 10 мин. * - Р<0.001 по сравнению с контролем.

тониновых рецепторов (ципрогептадин, 30 мг/кг) иммуноугнетающее действие бикукуллина ( 1 мг/кг) не проявляется. Иммунный ответ таких мышей был выше или на уровне контрольных животных в зависимости от интервала между введением ципрогептадина и бикукуллина. По-видимому, при введении бикукуллина происходит ослабление тонического' тормозного влияния ГАМКергической системы на серотонинергическую и преобладание получает функциональная активность серотонинергической системы.

При снижении активности ГАМКергической системы на фоне активации допаминергической системы блокадой допаминовых ауторе-цепторов ( галоперидол, 0.02 мг/кг) угнетающий эффект бикукуллина сохраняется, но подавление иммунной реакции усугубляется, если бикукуллин вводили на фоне блокады постсинаптических допа-

/ X к

-р

/ ММВВ'' * ' г и Г' --7

миновых рецепторов( галоперидол, .5 мг/кг).Это потевииироваииё~ эффекта бикукуллина хорошо согласуется с полученными выше данными о рецилрокном повышении активности серотонинергической системы в условиях снижения активности допаминергической.

Полученные данные свидетельствуют о значении баланса ней-ромедиаторных систем для развития иммунной реакции и важности для процесса нейроиммуномодуляции взаимодействия между системами на уровне серотониновых и допаминовых пре- и постсинаптичес-ких рецепторов, а также ГАМК-А - БД рецептор - ионофорного комплекса, находящегося на лостсинапгической мембране. 4.ЗНАЧЕНИЕ ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНОГО КОМПЛЕКСА В ИММУНОМОДУЛИРУ-ЮЩЕМ ДЕЙСТВИИ СЕРОТОНИНЕРГИЧЕСКОЙ, ДОПАМИНЕРГИЧЕСКОЙ И ГАМКЕР-ГИЧЕСКОЙ СИСТЕМ

Учитывая существенную роль гипоталамо-гипофизарного комплекса для развития и функционирования гуморального и клеточного иммунитета, его связь с корой и подкорковыми структурами, а' также данные о влиянии нейромедаторных систем на деятельность гипоталамо-гипофизарного комплекса ,. можно было предположить, что влияние медиаторных систем на иммуногенез осуществляется при участии этого комплекса.

В представленных экспериментах при иммунизации мышей корпускулярным антигеном ЭВ (5х106) разрушение ножки гипофиза предотвращало угнетающее действие серотонина (50 мг/кг) и 5-0ТФ (300 мг/кг), подобно полученным ранее данным с растворимым антигеном (Девойно, Еремина, 1977).Повышение числа РОК при снижении активности серотонинергической системы блокадой постсинап-тических серотониновых рецепторов ципрогелтадином (30 мг/кг) не обнаруживается у животных с пересеченной ножкой гипофиза.Если введение делизида в низких дозах, стимулирующих ауторецепторы, увеличивает число РОК (Чейдо, 1989), то у животных с пересеченной гипофизарной ножкой увеличения числа РОК не наблюдалось, сно соответствовало уровню ответа контрольных животных.

Для выяснения вопроса о роли гипотатамо-гипофиззрного комплекса в иммуномодулирующем действии допаминергической сяс-%еиы был проведен анализ иммунного'ответа у животных с пересеченной ног-ксй гипофиза, получавших вещества, влияющие на Активность допаминергических рецепторов .Было показано, что для проявления иммуностимулирующего влияния блокатора обратного захва-

та доламина Оупропиона (20 мг/кг), агониста постсиналтических допаминовых рецепторов апоморфина (1 мг/кг) и иммуноугнетающего действия блокатора постсинаптических допаминовых рецепторов га-лоперидола (1 мг/кг) необходима целостность гипоталамо-гипофи-зарного комплекса. Иммунный ответ мышей с пересеченной гипофи-зарной ножкой, получавших эти препараты, находился на уровне контроля.

В связи с тем, что действие ГАМКергической системы на иммунологическую функцию реализуется во взаимодействии с серотонинергической и допаминергической системами, как говорилось выше, и ГАМК участвует в освобождении ряда гипоталамичееких рили-зинг факторов, и гормонов передней доли гипофиза (De Feudis, 1984). есть все основания предполагать, что ГАМКергическая система -осуществляет . свое влияние через гипоталамо-гипофизарный комплекс. Вместе с тем, наличие ГАМК-А и БД рецепторов показано не только в структурах мозга , но и на периферии и. в частности на иммунокомпетентных клетках, а диазепам имеет высокое сродство как к центральному, так и периферическому типу БД рецепторов (Weber et al.,1985). Проведенные эксперименты показали, что иммуномодулирующее действие веществ,изменяющих активность ГАМКергической системы, диазепама (0.5 мг/кг) и бжукуллина (1.0) является центральным, а не периферическим, поскольку пересечение гипофизарной ножки отменяло стимуляцию иммунного ответа при введении диазепама и угнетение í'..лунной реакции при применении бикукуллина.

Таким образом, иммуномодулирующее действие серотонинергической, допаминергической и ГАМКергической систем реализуется через центральные механизмы при участии гипоталамо-пшофизарно-го комплекса.

5. КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ИММУНОМОДУЛИРУЮШЕГО ДЕЙСТВИЯ НЕЙРОМЕДИА-ТОРНЫХ СИСТЕМ. ЗНАЧЕНИЕ КОСТНОГО МОЗГА.

В настоящее время известно и наличии клеточных регулятор-ных механизмов, присущих самой иммунной системе, главным образом. они определяются соотношением в различных иммунокомп^тент ных органах Т- и В- лимфоцитов и их суополуляций с хелперний и супрессорной Функцией. Можно полагать, что иммуномодуляшш ией-ромелиаторными системами осуществляется через кт тичш*- Vváh НИЗМЫ, KOTOpbli-: Лежат ь ос но be иммунилигической Функции. В сьяьи

с этим был проведен анализ соотношения Т и В лимфоцитов в различных иммунокомпетентных органах, выявлялась функиональная активность Т клеток и роль костного мозга в условиях стимуляции или угнетения иммуногенеза нейромедиаторными системами.

Для того, чтобы выяснить влияет ли изменение активности серотонинергической и допаминергической систем само по себе без иммунизации на число Т и В клеток в различных иммунокомпетентных органах с использованием Thy 1,2 и MBLA сывороток,был проведен анализ количества Т и В лимфоцитов в селезенке, лимфоузлах и костном мозге. Оказалось, что через 2 часа после введения серотонина (50 мг/кг) или галоперидола (1 мг/кг) процент числа Т клеток снижается более чем в 2 раза в селезенке и в 1.3 раза в лимфатических узлах. В то же время в костном мозге таких мышей он увеличивался до 24.4+2.2% при введении серотонина и до 2".1+2.0% при введении галоперидола, тогда как в контроле число Т лимфоцитов было незначительным и составляло всего 2.1+0.5%.

Определение функциональной активности Т клеток в костном мозге, проведенное в системе сингенного переноса,показало, что Т лимфоциты костного мозга мышей, получавших серотонин и гало-перидол, обладают супрессорной функцией. Перенос популяции клеток костного мозга, обогнщс-нпой Т лимфоцитами, от таких доноров вызывал у облученных реципиентов.иммунизированных ЭВ,подавление иммунного ответа . Число и функциональная активность В лимфоцитов у них не изменялись( Тис. 3).

При трансплантации клеток костного мозга, полученных от неиммунизированных доноров как обработанных, так и необработанных апоморфином, у реципиентов наблюдалась одинаковая по интенсивности иммунная реакция. Однако перенос клеточной взвеси костного мозга, обогащенной Т лимфоцитами, от иммунизированных доноров (4 день после иммунизации), получавших апоморфин , привел к значительному повышению у реципиентов иммунной реакции в сравнении с контрольными реципиентами. Наблюдаемое изменение функциональной активности клеток костного мозга касается только IgM ответа. Функциональная активность В лимфоцитов костного мозга животных с активированной допаминергической системой не изменялась (Рис. 4).

С использованием Lyt 2.2 моноклональных антител было проведено тестирование Т клеток у неиммунизированых мышей С57В1/6

Рис. 3. Число РОК" у облученных реципиентов на Ъ день после иммунизации ЭБ (5х10б) и переноса клеток селезенки от интактных доноров - контроль 1, клеток селезенки + клеток костного мозга, обогащенных Г (А) или В (Б) лимфоцитами от интактных доноров -(1) или получавших серотонин, 50 мг/кг - (2), или галоперидол, 1 мг/кг - (3) за 2 часа до извлечения костного мозга.

при повышении активности серотонинергической системы и снижении активности допаминергической. Оказалось, что при повышении активности серотонинергической системы (сертралин,5 мг/кг) и снижении активности доиаминергической ((-)-3-РРР,3.4 мг/кг) г; костном мозге повышается число Т клеток с фенотипом CD8, характерным для Т супресооров, соответственно, до 16.6+1.8% и 16.1-^.5%, тогда как в контроле оно составляло всего 0.9+0.4%. Следует отметить, что независимо от того,через какую нейромеди-аторную систему допаминергическую, ГАМКергическую или серотони

Р0К/1000 клеток

Общие 1£М

Рис. 4. Число РОК у облученных реципиентов мышей СБА на 5 день после иммунизации ЭБ (1х107) и переноса клеток селезенки от ин-тактных доноров-Г^с Т (А) или В (Б) лимфоцитами костного моз-: га от иммунизированных ¡73 и получавших апоморфин, Г мг/кг ^ ) доноров.

нергическую достигается стимуляция иммунной реакции, она. обусловлена увеличением в костном мозге иммунизированных мышей СБ4 Т клеток, которые относят к популяции хелперов.Введение 0.5 мг/кг диазепама, облегчающего ГАЫКергическую нейропередачу, 20 мг/кг бупропиона, блокатора обратного захвата допамина гаи 30 мг/кг ципрогептадина. блокатора С-2 серотониновых рецепторов, за 30 минут до иммунизации повышало более чем в 2 раза относительное число С04 (ЬЗТ4) Г лимфоцитов.

Таким образом, в условиях угнетения иммунного ответа при активации ееротонинергической и блокаде допаминергической системы происходи"- перераспределение Т -клеток с уменьшением их

числа в селезенке и лимфоузлах и нарастанием в костном мозге.По своему фенотипу и функции они относятся к CD8 оупресоорам. Стимуляция иммунного ответа, полученная изменением активности изучаемых систем, обусловлена повышением в костном мозге числа CD4 хелперов.Показана важная роль в процессе нейроиммуномодуляции костного мозга, в котором происходят изменения, совпадающие с направлением развития иммунной реакции: повышение супрессорной активности Т клеток при угнетении иммунного ответа и Т хелпер-ной активности при иммуностимуляции.

Следующие эксперименты были проведены с целью определить контролируется ли клеточное распределение в условиях изменения активности нейромедиаторных систем центральными механизмами. С этой целью осуществляли перенос Т клеток костного мозга от мышей с'разрушенной гипофизарной ножкой, у которых была изменена активность нейромедиаторных систем. Было показано, что пересечение гипофизарной ножки у мышей с измененной активностью серо-тонин- или допаминергической системы отменяло регулирующую функцию костного мозга, которая обеспечивает угнетающее (при введении серотонина и галоперидола) или стимулирующее (при введении апоморфипа) действие этих систем на иммунологичскую реактивность.

Следует отметить, что нарушение целостности комплекса гипоталамус-гипофиз также предотвращало накопление в костном мозге Т супрессоров с фенотипом СЮ при введении сертралина и (-)-З-РРР и CD4 Т хелперов при повышении активности допамин- и ГАМКергической системы и снижении активности серотонинергической системы .

Таким образом, внутрииммунные клеточные механизмы, которые обеспечивают на периферии иммуномодулирующее действие нейромедиаторных систем, релизуются черев центральные механизмы при участии гипотапамо-гигюфизарного комплекса. 6. ПОВЫШЕНИЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАКТИВНОСТИ В УСЛОВИЯХ СТРЕССА И

СТАРЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЕМ НЕЙРОХИМИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МОЗГА.

В свете развивающегося в настоящее время представления о взаимосвязи мозга, психики, эндокринной и иммунной систем (Кор-нева. Хай, 1963; Девойно, КТО; Поляк, Богданчикова, 1976: Ма-гаева, 1979; Девойно, Имы очанок. !'.<;-',П, КПЗ; Фролов, 1057; Spector. 1987; Jankovic et. г<]., I'.trtG; Корноьа и /¡к , 1939; Кры-

жановский, Магаева, 1990; Ader et al., 1990; PIata-Salaman, 1991; Baciu, 1992; Neveu, 1993 и др. ) становится очевидным, что нарушение механизмов нейроиммуномодуляции может привести к снижению иммуногенеза, в частности,имеющему место в условиях стресса и при старении.

Хотя нейрохимическая картина мозга при стрессе неоднозначна, но стресс, в особенности иммобилизационный,сопровождается повышением активности серотонинергической системы (Joseph, Kennet, 1984; Dunn, 1992 ) и снижением активности допаминерги-ческой системы (Иванова и др., 1985; Cosolini et al., 1990). Выла предпринята попытка изменением активности нейромедиаторных систем до стресса нормализовать иммунный ответ, сниженный при Зх часовом иммобилизационном стрессе. При введении блокатора триптофангчдроксилазы п-хлорфенилаланина за 2 дня до стресса

35

30 25

2В 15 13 5 8

ЕПапоыорфин ksj апоморфин+стресс

Р0К/1000 клеток

А • ........................../. . . , Б

• *

fWI / 1. * . 1/ /

.............[%

NU

'_!J¡ _\ш ✓

О контроль стресс

Рис.5. Влияние нпоморфина на иммуный ответ у стрессированных (иммобилизация в течение 3-х часов) молодых - 2-3 месяца (А)- и старых - 24-30 месяцев (Б) мышей С57В1/6, иммунизированных ЭВ (5х108). АпоморфинЛ мг/кг однократно за 3.5 часа до иммунизации и 30 минут до стресса;*-Р<0.001 по сравнению с контролем.

(максимум снижения серотонина) иммуноугнетающее действие стресса не проявляется. Иммунный ответ у стрессированных мшей, получавших препарат, был даже выше контрольного уровня нестресси-рованных животных. Активация допаминергической системы введением агониста допаминовых постсинаптических рецепторов апоморфина (1 мг/кг) не только нормализует иммунный ответ, сниженный при старении, но и отменяет угнетение иммуногенеза-, вызванное иммобилизационным стрессом как у молодых (2-3 месяца), так и у старых (25-30 месяцев) мышей С57В1/6 (Рис.5). Причем в этоь! случае после стресса у старых животных иммунная реакция превышала соответствующий контроль почти в 2 раза ( в то время как у молодых только достигала контроля) и приближалась к уровню иммунного ответа у молодых нестрессированных животных (Рис.5).

Можно полагать, что снижениё иммунитета при старении и стрессе в значительной степени связано с нарушением механизмов психонейроиммуномодуляции за счет изменения нейрохимической картины мозга. Активация допаминергической системы или снижение активности серотонинергической системы восстанавливает нейрохимическую картину взаимодействия медиаторных систем, измененную в этих условиях, и нормализует иммунологическую реактивность.

Таким образом, представленные в работе данные об участии в нейроиммуномодуляции медиаторных систем - серотонинергической. допаминергической и ГАМКергической - и о механизмах, лежащих в основе этого процесса, открывают новые возможности для направленного изменения иммунологической реактивности.

ВЫВОДЫ

1. Установлено участие центральных серотонинергических, допаминергических и ГАМКергических синаптических механизмов в нейроиммуномодуляции: активация или блокада пре- и постсинаптических рецепторов приводит к изменению интенсивности иммунологической реактивности.

2. Активация серотонинергической системы через пресинапти-ческие механизмы (блокада обратного захвата серотонина) вызывает снижение иммуногенеза. В угнетающем эффекте серотонинергической системы также участвуют иеротониновые постсинаптические С-2 рецепторы.

3. Активация допаминергической системы, полученная через

пресинаптичеекие механизмы ( блокада обратного захвата допамина или блокада допаминовых ауторецепторов), также как и постсинап-тические ( активация постсинаптических рецепторов) стимулирует иммунную реакцию.

4. Выявлено участие в нейроиммуномодуляции ГАМК-А - БД ре-цептор-ионофорного комплекса. Увеличение активности ГАМКерги-ческой систеш. достигнутое активацией ГАМК-А рецепторов или модулирующих ГАМК нейропередачу БД рецепторов, повышает иммунологическую реактивность. Снижение активности ГАМКергической системы блокадой ГАМК-А рецепторов, БД рецепторов или хлорных каналов подавляет иммунный ответ.

5. Установлено, что нейроиммуномодуляция является сложным процессом взаимодействия серотонин-, допамин- и ГАМКергической систем на пре- и постсинаптическом уровне. Стимуляция иммуногенеза при повышении активности ГАМКергичекой систеш активацией ГАМК-А или БД рецепторов, как и при блокаде серотониновых С-2 рецепторов является допаминзависимой, она отменяется блокадой Д-2 рецепторов; иммуносупрессия, достигнутая блокадой ГАМК-А рецептора или электролитическим разрушением группы допаминовых нейронов А9 и ее проекционной зоны хвостатого ядра, является серотонинзависимой, т.к. предотвращается блокадой постсинаптических серотониновых С-2 рецепторов.

6. йммунсмодуляция серотонинергической, допаминергической и ГАМКергической системами является центральной и реализуется при участии гипоталамо-гипофизарного комплекса; пересечение ножки гипофиза отменяет иммуномодулирующие эффекты веществ, повышающих и снижавших активность серотонинергической, допаминергической и ГАМКергической систем.

7. Основой угнетающего иммуногенез действия повышения активности серотонинергической системы и снижения активности допаминергической системы является перераспределение Т лимфоцитов с повышением числа CDS (Lyt 2.2) Т супрессоров в костном мозге. Иммуностимулирующее влияние, полученное активацией допаминергической и ГАМКергической систем или снижением активности серотонинергической системы,обусловлено повышением в костном мозге числа Т лимфоцитов с хелперной функцией и фенотипом CD4 (L3T4).

8. Перераспределение Т клеток с супрессорной и хелперной функцией при изменении активности нейромедиаторных систем осу-

ществляется центральными механизмами; происходит только у мышей с интактным гипоталамо-гипофизарным комплексом и исчезает при пересечении гипофизарной ножки.

9. Изменение баланса нейромедиаторных систем мозга дает возможность нормализации нарушений иммунологической функции. Снижение уровня серотонина или активация допаминовых пост-синаптических рецепторов предотвращает иммуносупрессию, полученную в результате стресса и при старении.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. ИдоваГ.В., М.А.Чейдо Формирование и ^б-иммунного ответа в зависимости от перераспределения Т- и В-субпопуляций под действием серотонина // Ж. микробиол. - 1979. - N 7. - С. 54-58:

2. Девойно Л.В., Чейдо М.А., Идова Г.В. Розеткообразование в системе сингенного переноса клеточных популяций от доноров с измененным уровнем серотонина // Бюл. эксперим. биол. и мед. -1979. - Т. 88, N 12. - С. 688-691.

3. ИдоваГ.В., Чейдо М.А. Участие различных клеточных популяций в иммунном ответе (^М и при действии серотонина // Вестн. АМН СССР. - 1981. - N 5. - С. 39-41.

4. ИдоваГ.В., Чейдо М.А. Модуляция иммунных процессов в условиях активации серотонинергической и блокады допаминерги-ческой систем // III Ъсес. .;онф. :ю пробл.адапт. чел. к ралл. климат, и произв. условиям. - Ашхабад, 1981. - С. 17¡-1/2.

5. Чейдо М.А., Идова Г.В., Девойно Л.В. Распределение функционально отличающихся клеток в иммунокомпетентных органах при введении галоперидола // Бюл. эксперим. биол. и мед. -1982. - Т. 44, N 8. - С. 82-84.

6. Чейдо М.А., Идова Г.В. Участие различных популяций в угнетающем действии серотонина и галоперидола на иммунный ответ // Регуляция иммунного гомеостаза.Мат.III Всесоюзн.симпозиума. - Ленинград, 1982. - С. 186-187.

7. Идова Г.В., Чейдо М.А. Закономерности распределения клеток в различных иммунокомпетентных органах при блокаде дофаминовых рецепторов галоперидолом // Тез.докл.У Всес. конф. по физиологии вегетативной нервной системы. - Ереван, 1982. - С.346.

8. Девойно Л. В., ^Мдова Г.В., Альперина Е.Л.,Чейдо М.А.

Распределение еупрессоров и хелперов при подавлении и активации допаминергической системы // Тез.докл.XIY съезда физиол. об-ва им. И.П.Павлова. - Баку, 1983. - С. 243-244.

9. Девойно Л.В., Альперина Е.Л. Идова Г.В. Значимость активности моноаминных медиаторных систем для формирования иммунной реакции // Тез. докл. Всесогазн. конф. 'Туморально-гормо-нальная реакция энергетического метаболизма в спорте. - Москва, 1983. - С. 39.

10. Чейдо М.А., Идова Г.В. Роль макрофагов в реализации иммунного ответа при повышении уровня серотонина // Иммунология. - 1984. - N 3. - С. 32-34.

11. Альперина Е.Л., Идова Г.В., Девойно Л.В. Роль гипофиза, в модулирующем влиянии на иммунный ответ допаминергической и серотонинергической систем // Физиол. журн. СССР. - 1985. -

N 11. - С. 1428-1432.

12. Чейдо М.А., Идова Г.В. Супрессорная функция костного ■ мозга в механизме действия серотонина на иммунную реакцию-//„Бюл.эксперим. биол. и мед.- 1985. Деп.N6965-85 от 25.07.85'.

13. Альперина Е.Л., Идова Г.В., Девойно Л.В. Моноаминная регуляция иммунного ответа при блокаде АКТГ дексаметазоном // Вюл. эксперим.биол. и мед. - 1985,- N 11 - Деп. N3470-85 от 22.05.85.

■ 14. Идова Г.В., Альперина Е.Л., Девойно Л.В. Влияние ало-морфина на функциональную активность Т- и В- клеток иммуноком-петентных органов // Иммунология. - 1985. - N 6. - С. 75-76.

15. Idova 6., Cheido M. Redistribution of suppressor cells is the basis of immunomodulation action of the monoamine systems // Neuroimmunomodulation.Ed. N.H.Spector Bethesda, Maryland, USA, 1985 - P. 109-111.

16. Чейдо М.А., Идова Г.В. Супрессирующее действие на им-, муногенез клеток костного мозга при изменении активности моноаминных систем // Матер. Всес.съезда гематологов и трансфузиоло-гов. - Львов,1985. - С. 201.

17. Devoino L., Idova G., Cheido M., Alperina T., Worozova N. Monoamines as immunomodulators: Importance of suppressors and helpers of the bone marrow // Meth. and Find. Expt. Clin. Pharmacol. - 1986. - Vol. 8. N 3. - P. 175-181.

18. Devoino L., Idova G., Alperina E., Cheido M.

Distribution of immunocompetent cells as underlying psychoneuroimmunomodulation: brain neuromediators control mechanisms // Proc.II Intern. Workshop in Neuroimmunomodulation. - Dubrovnik, Jugoslavia, 1986. - P. 38.

19. Девойно JI.В., Идова Г.В., Альперина Е.Л. Взаимодействие экстраиммунных и интраиммунных механизмов в допаминерги-ческой нейроиммуномодуляции // Тез.докл. 12 Всес.конф. по физиологии и патологий кортико-висцеральных взаимотношений. - Ленинград, 1986. -С. 59-62.

20. Идова Г.В. Стимуляция иммунного ответа различными мо-ноаминными системами, пути ее реализации // Тез.докл.IY Всес.симпозиума"Регуляция иммунного гомеостаза" - Суздаль,1986.

- с. 109-110.'

.21. Идова Г.В., Рыкова Е.М. Иммунная реактивность при воздействии на серотониновые и допаминовые рецепторы при блокаде обратного захвата моноаминов // Тез. докл. I Съезда физиологов Сибири. - Новосибирск, 1986. -С. 132.

22. Девойно Л.В., Идова Г.В. Проблемы психонероиммуномоду-ляции: методологические аспекты // Вюл. СО АМН СССР. - N 6. -С. 132-135.

23. Идова Г.В., Чейдо М.А. Стимуляция иммунного ответа при блокаде серотониновых рецепторов ципрогептадином // Бюл.экспе-рим. бИОЛ. И мед. - 1987. - N 14. - С. 440-442.

24. Чейдо М.А., Идова Г.В., Кадлец 0., Девойно Л.В. Влияние блокады синтеза простагландинов на иммуносупрессивный эффект серотонина и галоперидола // Фармакол. и токсикол. - 1987.

- N 2. - С. 51-54.

25. Devoino L., Idova G., Alperina E., Cheido M. Distribution of immunocompetent cells as underlying psychoneuroimmunomodulation: brain neuromediator control mechanisms // Ann. N. Y. Acad, Sci. - 1987. - Vol. 496. - P. 292-300.

26. Devoino L., Idova G., Beletskaya I. Participation of GABA-A - benzodiazepine receptor - ionophore complex in neuroimmunomodulation .// ihe Second World Congress of Nei.roscience (1BR0), Neuroscience. - 1987. - Vol. 22. - P. 81.

27. Девойно.Л.В., Идова Г.В., Чейдо М.А., Альперина Е.Л., Белецкая И.О. Нейромедиаторные механизмы психонейроиммуномоду-

ляции // Тез. докл. XY съезда физиол. об-ва им. И.П.Павлова. Кишенев, 1987. - Т. 2. - С. 349.

28. Devoino L., Alperina Е., Idova G. Dopaminergic stimulation of the immune reaction: interaction of serotoninergic and dopaminergic systems irt neuroimmunomodulation // Intern. J. Neurosci. - 1988. - Vol. 40, N 3-4. - P. 271-288.

29. Идова Г.В., Белецкая И.О., Девойно Л.В. Взаимодействие ГАМК-ергической системы с допаминергической и серотонинергичес-кой в иммуномодуляции // Физиол. ж. СССР. - 1988. - Т. 75, N 6.

- С. 865-870.

30. Девойно Л.В., Идова Г.В. Психонейроиммуномодуляция -физиологические экстраиммунные механизмы регуляции // Здоровье человека в условиях НТР, "Наука" - Новосибирск, 1989 - С. 141-147.

31. Чейдо М.А., Идова Г.В. Стимуляция иммунной реакции при воздействии на различные нейромедиаторные системы // Бкшг. СО АМН СССР. - 1989. - N 6. - С. 87-90.

32. Девойно Л.В., Идова Г.В. Белецкая И.О. ГАМК-ергические синаптические механизмы в психонейроиммуномодуляции // Тез. докл. конф. "Принципы и механизмы деятельности мозга человека" -Ленинград, 1989. - С. 39.

33. Идова Г.В. Центральное иммуномодулирующее действие ГАМК-ергической системы // Тез. докл. "Нейрогуморальные механизмы регуляции висцеральных систем и органов" - Томск, 1989.

- С. 166-167.

34. Идова Г.В., Чейдо М.А., Альперина Е.Л. Повышение числа Т-супрессоров мозга при угнетении иммуногенеза при изменении активности нейромедиаторных систем // Вюл. эксперим. биол. и мед. - 1990. - N 9. - С. 287-289.

35. Девойно Л.В., Идова Г.В., Белецкая И.О. Роль гипофиза в иммуномодулирующеы влиянии ГАМК-ергической системы // Физиол. ж. СССР. - 1990. - N 6. - С. 808-812.

36. Девойно Л.В., Идова Г.В.,-Чейдо М.А., Альперина Е.Л., Белецкая И.О. Фармакологические аспекты синаптических механизмов нейроиммуномодуляции // Тез.докл.X Всес.конф."Факторы гуморального и клеточного иммунитета при различных физиологических и патологических состояниях" - Челябинск, 1990. - С. 179.

37. Идова Г.В. Взаимодействие серотонинергической и допа-минергической нейромедиаторных систем в иммуномодуляции: распределение супрессоров и хелперов в костном мозге. // Тез. Y Всес.симп. "Взаимодействие нервной и иммунной систем". - Оренбург, 1990. - С. 72-73.

38. Idova G.V. Interaction of GABA-, Dopamine- and serotoninerglc systems in psychoneuroimmunomodulation // Third Intern. Symp. Pharmacology of Transmitter Interaction. - Sofia, Bulgaria, 1990. - P. -27.

39. Devoino L., Idova G., Beletskaja I. Participation of a GABAergic systems in the process of neuroimmunomodulation // Intern. J. Neurqsci. - 1992. - Vol. 67, N3-4. - P. 215^227.

40. Idova Q. Immunomudulating activity of benzodiazepines // I Baltic Sea Conf. Psychosomatics and psychoterapy. - Kile, Germany,1992. - P. 33.

41. Devoino L., Idova G., Cheido M. Involvement of serotoninergic receptors in neuroimmunomodulation // 2-nd Intern. Symp. on Serotonin: From Cell Biology to Pharmacology and Therapeutics. - Houston,USA, 1992. - P.' 44.

42. Devoino L., Idova G. The role of interaction between the dopamine- GABA and serotoninergic systems in neuroimmunomodulation // 7-th Intern. Catecholamine Symp. Amsterdam, 1992. - P. 144.

43. Девойно Л.В.,■ Идова Г.В., Адьперина Е.Л., Чейдо М.А. Нейромедиаторы мозга в контроле иммунного ответа: фармакологический анализ пре- и постсинаптических механизмов // Бюл. СО РАМН. - 1992. - N 1. - С. 74-79.

44. Идова Г.В. Центральное иммуномодулирующее действие ГАМКергической системы. Взаимодействие ГАМКергической системы с допаминергической и серотонинергической // Тез. докл. I съезда иммунологов России. - Новосибирск,1992. - С. 185-185.

45. Адьперина Е.Л., Идова Г.В. Центральные механизмы взаимодействия допаминергической и серотонинергической систем в нейраиммуномодуляции // Тез. докл. I съезда иммунологов России. - Новосибирск, 1992. - С. 14-15.

46. Девойно'Л.В., Идова Г.В., Чейдо М. А., Альперина Е.Л. Внутрииммунные механизмы модуляции иммунного ответа // Тез. симп. с международн. участием "Современные проблемы клинической

и экспериментальной пеихонейроиммунологии" - Томск, 1992. -С. 34-37.

47. Idova 6., Cheido М. Control of immune response by serotoninergic and dopaminergic systems in stressed young and old animals // Abstr. 2nd Intern. Congr. Intern. Society For Keuroimmunomodulation. - Paestrum(Salerno), Italy, 1993.

P. 287.

48. Девойно JI.B., Идова Г.В., Чейдо М.А. Стресс и психоней-роиммуномодуляция // Тез. I мезд. конф. "Выживание человека: резервные возможности и нетрадиционная медицина". - Москва, 1993. - С. 108-110.

3aic. 126 .Tup. 120 зкз .Печ.л .2,5. Формат 60x84/16.Бумага ofc.I.

Тип.СО РАМН.г.Новосибирск,1993г.