Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Метаболические параметры лейкоцитов крови у жителей Севера, здоровых и часто болеющих респираторными заболеваниями

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Метаболические параметры лейкоцитов крови у жителей Севера, здоровых и часто болеющих респираторными заболеваниями"

АКАДЕКЯЯ НАУК СССР ОРДЕНА. ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ ОТДШШШГЕ ИНСТИТУТ ШСШЗИКЙ

На правах рукописи УДК 616.211/.232-07:616.155.3-07(-17)

0АЗЧЕНК0 Андрей Анатольевич

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЛсЙКОЦИТОВ КРОВИ У Ш'ШЕЙ СЕВЕРА, ЗДОРОВЫХ И ЧАСТО БОЛЕВШИХ •• РЕСПИРАТОРНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ

03.00.02 - б::офазикэ

АВТОРЕСЕРА Т диссертации -на соискание ученой степени кандидата.бирлогических паук »

КРАСНОЯРСК • 1990

Работа выполнена в Институте медицинских проблем Севера СО АМН СССР.

Научный руководитель - доктор медицинских наук

Л.Б.Захарова.

Официальные оппоненты - доктор биологических наук

Я.И.Пухова;

доктор медицинских наук, профессор В.В.Иванов

Ведущая организация - Лаборатория лшфологии при

Президиуме СО АМН СССР.

Защите состоится •"__" 1990г.в_час.

на заседании Специализированного совета Д 003.45.01 по защитам диссертаций на соискание ученой степени доктора нгук при Институте биофизики СО АН СССР (660036, Красноярск, Академгородок).

С дпсертацаой мояно ознакомиться в библиотеке Института биофизики СО АН СССР.

Автореферат разослан "_"_1990 г.

Ученый секретарь Совета />• _

'йлл ^ Л.Г.Косолаповз кандидат (^из.-мат.наук ^уи*^

ОЩАЯ ХАРАКТЕРНО ТИКА РАБОТЫ

Ак^елъность_щэоблемн. Состояние шцукореакткзности, определяющее в эначителз ной1степени уровень здоровья человека и eiо адаптивные возмокности, оценивается в настоящее врега в осное"ш Ем.г.унологяческ:' 'а методами, фиксирузсндки морфологические особенности л функцией., льную активность лимфоцитов. Мездг тем, оснозой лю-6i:x функциональных проявлений лимфоцитов, несомненно, являются биофизические и моле^лярно-мотаболические реакция клеток, изучение которых монет, ло-ввдиксвд, дать ценную инфортагдо с механизмах формирована! вторичных т-мунодейяцитных состояний.

Для исследования метаболизма лимфоцитов в настоящее вриля используются цитохимические методы, не имеющие четкого количественного выражения и требующие длительных временных затрат для обсчета результатов pjaKipin. Традиционные же биохимические методы нуждаются в большом объеме мятериала и не могут найти применения при массовых обследованиях населения.

Испахьс ¿заике биофизических, в частности, биолшинесценгных методов определения активности ферментов и субстратных фондов клеток, позволяет.из малого объема материала получить большое количество информации.' Однако исследований, освещающих вогчогьлость применения биолг зшесцектнсго определения НАД(0)-зависимых дещдреге-наз лимфоцитов при профилактическом обследовании значительных групп населения, в литературе нет.

Одной из наиболее актуальных проблем медицины ь кастоялюе вре-ля является проблема борьбы о широким распространением стрых респираторных заболеваний (ОРЗ), составляющих около 2Ъ% среди причин временной нетрудоспособности работающего населения. Особенно велика группа лиц, часто или длительно болеидих респираторными заболеваниями (ЩБ ОРЗ), среди жителей Крайнего Севера, где экстре-мольнне климато-географические условия способотзузт повреждош^.-ишдушшх механизмов, а .Холодова.': травма са лает резистентность слизистых оболочек дыхательных путей. Большие трудопотери в результате ОРЗ принося! огромный ущерб народному хозяйку, кроме того, они нередко слугат причиной отрицательной обратной миграции населения из регионов Кргйне^о Сеьлра - все это определяет высокую актуальность теш. -'

' Неслшеггао, что функциональные отклонений в деятельности иммунной системы не могут не тлеть метаболической основы. При ртом

все модуляторы функциональной активности лимфоцитов прежде всего изменяют метаболизм клеток, переключая субстратный поток с одного ы .'аОолжчбского пути на другой, влияя на энергетику клетки г синтетические процессы. Диагностическая и прогностическая ценность определения активности различных ферментов в лимфоцитах периферической крова при той или иной патологии уже изучена рядом азторов {Комиссаром И.А. и др.,1984; Нарциссов Р.П. Д976). Однако практически отсутствуют данные, отображающие реактивность катаболизма в первые чась после воздействия различных биологически активных ве-дэотв.

Таким образом, актуальность теш определяется отсутствием работ, освещающих с разных сторон состояние лимфоцитов крови: их метаболизм и реактивность у лиц ЧДБ ОРЗ, проживающих в средней полосе Сибири к на Крайнем Севере.

Цель^задачи исследования.. Целью данного исследования является изучение методами биолшинесцентного и флуоресцентного анализа метаболических параметров лимфоцитов крови и способность клеток отвечать вэ регуляторные импульсы у здоровых жителэй Сибяри и Заполярья и часто болеющих респираторными заболеваниями. Оцекить возможность применения биофизических методов ддч прогнозирования частых <РЗ по метаболическим параметрам клеток.

Исходя вз поставленной цели определены следующие задачи:

1. Изучить перспективность использования биолшинесцентных методов определения активности НАД(Ф)-зависимых дагидрогеназ лимфоцитов для массовых обследовани групп населения с целью выявле-впя уровня антропоэкологического напряжения и ввделения групп риска по развитию вторичных иммунодефициткых состояний.

2. Определить .характер реагирования лимфоцитов жителей Сибири и Крайнего Севера на биологически активные вещества (ФГА, ПГ£|, адреналин) по уровню изменения метаболических параметров: активности НАД(0)-завиоюшх дегидрогеназ и изменении субстратных фондов.

3. По содержанию /ТФ оценить состояние энергопродуцируюцей функции лимфоцитов тех же групп населения.

4. Флуоресцентна« методой из: тать содержание катехоламинов и серетонина лейкоцитов периферической крови.

5. Исследовать-клеточный состав лейкоцитов периферической кроли у жителей Крайнего Севера и Сибири здоровых и часто болеющих ОРЗ. Разделить у них лимфоциты на субпопуляции по активности

неЬпецифической эстзразы.

6, Сравнить показатели, полученные у здоровых гкителей Крайнего Севера и Сибири с аналогичными показателями лиц ЧДБ ОРБ. Провести математический анализ информативности исследуемых показателей в отношении вилвления уровня антролоЕт{ологического напряяениг7 и устойчивости к ОРЗ.

Научная новизна и нрактичеснэя_ценность. Впервые оценена возможность использования биолзыинесцентшх и Ллуореоцентных методов исследования лимфоцитов г :ри(|ерической крови при массовых обследованиях с целью выделения лиц со сниженной устойчивостью кОРЗ. Ввделены наиболее информатигчые метаболические критерии для оценки резистентности организма. Исследование ферментов, субстратных фондов .и АТФ лимфоцитов при инкубации с адреналином, ФГА и ПГЕ-позволило оценить реактивность клеток к действию данных кодулят,-ров. Выявлена зависшость показателей активности ферментов и содержания м^ноаглинов в лейкоцитах организма человека от уровня устойчивости к ОРЗ и к экологическим факторам Крайнего Севера.

Впервые изучено содераашн. кэтехоламинов н серотонина в лт-фоцитах крови здоровых людей и лиц ЧЦБ ОРЗ, проживающих в Сибири и на Крайнем Севере.

Результаты проведенных ксследованаЗ" позво.лла рекомендовать биолашшеоцелтяый метод определения активности НАД(0)-з?~:гс»лых дегццрогеназ'лимфоцитов и флуоресценгтый метод определения содержания в клетках катехолаюшов для казовых обследований населения п вцделенля лиц с поименной устойчгчостью к ОРЗ (подана заявка на изобретете). !,птсд монет быть использован для отбора лгц, выезжающих в районы Севера. Полученное данные могут явиться. основой для разработки профилактических мероприятий.

1кчнц!1__вкладг Диссертант лично участвовал в разработке бгт-жшнесцентагх методов определения активности НАМ (Ф) -з' -»лсииых де-гидрогеказ в лимфоцитах крови человека, самостоятельно осущес.в-лял проведение всех методик, испг чьзуегдкх в диссертации.

За£ащаег,1ые_пол£ :е!ШП

I. Использование биолшинесцентных и флуоресцентных методов исследования метаболически: параметров лимфоцитоз 1фови позволпт увеличить объем информации, получаемой из небольшого количества биологического материала, при мвныг-х затратах времени. Эти методы могут <5ыгь использованы при массовых обследованиях населения о

целью выявления уровня антропоэкологического напряженгя и выделе-Н1Ш лиц со сниженной иымукореактпвностыо.

2. Воздействие экстремальных экологических факторов Сепера проявляются снижением эноргопродукщш лимфоцитов к их пластических функций. Это подтварадается низким содержанием в клетках лтй, ■ уменьшнием jktiibhocti: ферментов (Г4ДГ, Г6СДГ) и субстратных фондов по о^звненш с еттолями умеренных широт.

3. Метаболизм лимфоцгтов лиц, часто и длительно.болевдих респираторным- заболеваниями, характеризуется значительным дефицитом субстратных фондов и напряженностью работы пентозофосфатного пути, j также изменением реакций клеток на биологически активные вещества.

Апробация рэбот1.% По итогам нсследзвания опубликовано 6 научных работ, подана заявка на изобретение. Основные положения диссертации обсувдены на 4-ой научно-практической конференции молодых „ченых и специалистов "Здоровье человека в Сибири"(Красноярск, 1988); на заседании Красноярского общества иммунологов(Красноярск, .1989); на региональной кс::ферекции "Научно-медицинские проблемы АШ" (Якуток, 1989); на Первом Всесоюзном иммунологическом съезде •(Сочи,1989),

Структура и объем дайоты^ Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы "Материалы и методы", главы, содержащей результаты собственных исследований- vi их обсуждение, заключения, вызодов и списка литературы, включающего 144 отечественных и 104 иностранных источника. Работа иллюстрирована i¿ рисунками и 16 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Биолюмпнесцентное определение активности НЛД(Ф)-зави-сшых дегдцрогеназ лимфопитов.

Даниил методом определяли активность прямых реакций Г6ФДГ, гзда, ЛДГ, ВДГ, НАДФ-МДГ, обратных реакций ДЦГ, МДГ. Биолюминес-центнег определение активности прямых реакций дегдцрогеназ проводили следующим образом: 200 мкл суспензии разрушенных лимфоцитов (лимфоциты разрушали путем осмотического лизиса с добавлением ДТТ (1,0-2,0)«1СГ%) вносили в 600 мкл инкубационной cmqcl, содержащей ссответствувлдай субстрат в концентрации Ю^-Ю^М при рН 7,0-9,8 (в 0,1 М К+,Л/л+-фосфатном или трис-НС&-буфере). После инкуба-

ций при 37°С в течение 30 мин 200 глкл инкубационной смеси добавля-"ли в ковету 7.та,:инометра "ЕЕМ-веоГ" сконструированного в СК.ТБ "Наука" г.Красноярск), куда предварительно внесли 5и_ккл альдегида С-^ в концентрации 0,0005$, 50 мкл ЯШ - 1,5* и 10 мгйх ферментативной системы НАЦ(Ф)Н:й.!Ноксвдоредуктазач)лоцифераза (всА реактивы биолшшлсцентной систеглы разведены в 0,1 1,1 К^'.'/лЦ^сфат-•ном буфере рН 7,0). Измеряли уровень био.пшинесцеяцпи и при помощи калибровочной кривой определяли активность фермента. Определение уровня активности неспещгжческих НЛД(§)-зазысимых дегадроге-яаз (фон фермента) проводили, как описано вше, по вместо специфического субсттагз добавляли соответствующее количество буфера.

Биолшинецентное определение активности обратных реакгий проводили следующш образок: 200 'скл суспензии разрушенных лимфоцитов вносили в 600 мкл инкубационной смеси, содерягщей соо^ветстгу-ющий субстрат в концентрации и НАДН в концентрации

10~7-10~% при рН 7,0-9,8 в ,-фэсфатном «ли трис-Сй-буфере. После инкубации при 37°0 в течение 5 мин 200 мкл ягпсубацконлой сгдеси вносили в кэвету лшиномегпрз, содержащую бголшинесцентные реактивы и измеряли уровень свечения. Для определения количества окисленного в ходе' деггдрогеназной реакции НАДН параллельно инкубировали ■ ■'.■.'■■ *

контрольную 1-робу, содержаида те же реактивы за исключент'зм. субстрата, замещенного буфере®..Контрольная проба та глее окисление НАДН кислородом воздуха, что д'лзло невозможным использование данного биолшинесцентного показателя как количество восстановленного субстрата в клетке. Активность обратных реакций 1ДГ и МДГ такке устанавливали при помощи калибровочной кривой. •

Воспроизводимость метода оценивали путем определения активности кавдого фермента не менее чем в 5 повторах. Ошибка метода не лревшалэ

Чувствительность биолшинесцентного метода к ЕосстаноБлег~чо-му пирцдиннуклеотццу составила 2,0«10~^м1..:ей НАДН в пробе, что позволило определять шкроколичаства НАД (^-зависимых дегидроге-лаз. При работе с чпоткми растворами ферментов' чувсигаелыюсть биолшинесцентного метода достигалз -3,0«10~1о2 ( Мх^-^ал »¿.С., 1983;-Лгс-гя и/., 1981). Сднало достичь такой чувствительности пока не удается, так как в биологических тканях содержатся вещества,которые отзывают ингибирующее влиишь на биолилгеецэнцию и, следовательно, существенно сниж. л чувствительность метода. Крале "ого,

А, % 100

50

100

50

■ е>е>

а)

Я.

7,0 8,0 9,0 . 1И

Рис.1. Интенсивность биолюминесценции (а) и активность некоторых дегкдрогеназ лимфоцитов (б) при различных рН среды. . ;

0,5. 1,5 Ш

Рис. 2. Зависимс ;ть активности НАД(Ф)-зависи-мых дегццрогеназ от кочцентрации субстратов (а) к койакторов (б). Обозначения: о - ДЦГ; . е - Г6ВДГ; Л - ГЗФДГ; X - МДГ; D - НАДМИГ.

рН-оптимум НАД(5>)-завистах дегддрогеназ в реакции по восстаяовлэ-' шго пиридиннуклеотвдов отличен от рН-оптпмза.а работы лидипесцент-ной системы светящихся бактерий (рис. I), что та юге влияет на чувствительность метода. •'

■ Для преодоления рткх ограничений нами балл предприняты счеду-ющие решения: ".:) .раздельная инкубация суспензии разрусенных лимфо-■цитов и бактериальной люгллнесцентной системы с последующим их смешиванием непосредственно перед измерением; 2) выбор оптимальных условий (рН, концентрации субстрата и кофактора) для протекания дегтздрогеназной реакции (рис. 2).

Найденные решения позвонили достичь чувствительности при определении ДЦГ - 5,0.ю"12е, вдг - 9,0 •10-%, ГбфЦГ - i,o«ixi2e. Необходило отметить, что существенную роль при определении активности дегицрогеназ играет чистота ферментативного npenapri'a светящихся бактерий. Таь, в нашем случае лшинесценткый экстракт бактерий содержал значительные пт'меси бактериальной ЦДГ, что не позволило достичь более чувствительного определения активности МДГ. Чувствительность метода позволяет сшзиться по количеству исходного материала до 1000 лимфоцитов на одно определение.

2. Метаболизм лейкоцитов крови здоровых людей и лиц ЧДБ ОРЗ, проживающих в Сибири и на Крайнем Севере.

Нами обследовано 221 здоровых людей и лиц ЧДБ ОРЗ. 'прозиваи-. щих в Сибири и на Крайнем Севере, в ; сзрасте 18-45 лет. На момент обследования все они были здоровы. Для оценки реактивности иммунс-конпетентных клеток выделенные лимфоциты инкубировались в течение I часа С адреналином, ФГА и HTEj.

В результате проведенных исследований у лиц ЧДБ ОРЗ выявлены ■ изменения в метаболизме лимфоцитов как общие для всех обследованных регионов,, так а проявляющиеся преимущественно на Севере (табл. 1-4). К общим изменениям относится снижение у лад ЧДБ ОРЗ активности прямой а обратной реакции ДЦГ, .-никение обратной реакции МДГ. Погашение активности_Г6$дГ проявляется у лъц ЧДБ ОРЗ, проживающих в Сибири, и У коренных национальностей С.лолярья (табл. 5). Экологические условия Крайнего Севора уменьшай? актив-■ ность пентозофосфатного 'лк.^з и у здоровых индивидуумов, и у ли^ ЧДБ ОРЗ, поэтому относительное снижение у последних на Севере определяется' только при инкубации лимфоцитов с жЛЛЗр

Исследование субстратного фоцца лшфоцитов у лиц ЧДБ ОРЗ

Таблица I

Активнее!? НАД(Ф)-завноышх дегздрегеназ лимфоцитов эдоровчх жителей Сибири при инкубации с биологически активны,ш вещеотвами (мкЕ+»п)

фон Гбе-ДГ"

фон ГЗФДГ фон ДЦГ фен Ь'ДГ

о фон НАДО-ЭДГ® Г6ФДГ* • ГЗШ"

ДЦГ МДГ

НАДФ-^ЩГ5®

обр. да Обр .МДГ

Контроль 62

Адреналин л/= 45

0,49^.0,116

3,605+0.471 4,780+0,656 4,560+0,662

0,135+0,028 23,927+4,302 2,976+0,427

41,947+4,350 43,285+5,427 И, 489+3,607 207,1+25,6 272,1+32,3

0,265+0,046 0,1>Р1>0,05

3,265+0,515 3,973+0,519 5,978+0,901

0,163+0,035 26.464t5.349 4,59С±Р,871 0,1 >Р^> 0,05

42,542+5,196 53,338+7,648 10,373±2,631 219,4±38,1' 176,4+30,1 Р1<0,05

3

ФГА л/= 45

0,437+0,105

3,731+0,566 7,241+1,450 5,503+0,670

0,208+0,044 21,357+3,884 4,474^0,798

43,850+5,285 41,502+4,584 15,621+6,061 212,3+53,3 173,3+30,2 Р1<0,05

4

иГЕ! л/= 45

■0,31610,063

3,310+0,446 4,958+0,665 7,105+0,997 Р1<0,05

0,185+0,047 31,752+4,856 4,594+0,827

48,152+5,123 39,275+5,516 6,374+2,038 310,4+79,4 165,1+25,4 Р2<0,05

Примечания: х - фон. ГбаДГ и Гб^Щ1 в контроле,, л-'= 45;

?э£ - фон НАД£>-ВДГ и НАДФ-УДГ в контроле и при инкубация, л/=

' Та&ЕВД 2

Активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов. лиц ЧДВ ОРЗ, прокиваавах в Сибири, при инкубации с биологически активными вещестзами (мЕЗ+т.)

.: I 2 3 4

Контроль Адреналин ФГА ЛГЕг

У" 41 ■А/* 38 .м- 38 Л'= 33

фон Г6ФДГ* 0,209+0,036 0,222±0,039 0,189+0,029 0,130+0,033

фон ГЗФДГ 2.555+0,356 2,889±0,494 3,017+0,534 2,403+0,362

фон ДЦГ . 4,67810,944 4,833+1,409 5,39811.099 3,251+0,584

фон ВДГ • 7,39011,326 6,959^1,279 8,955+1,539 6,536+1,113

фон НАДФ-ЩГ504 0,22010,028 0,13510,035 о,192±о,гез 0,20510,038

Г6ФДГЙ 9,555+2,2X7 8,38211,739 8,96811, £36 8,648+1,936

гзадг 3,396+0,547 2,352+0,326 4,211*0,635 4,15510,757

да' 31,280+4,113 26,74113,582 27,855+3,/£0 30,449+4,090

щт 63,561+8,772 76,738111,450 82,182+14,782 75,273+8,078

НАДФ-ЬЩГ58* ■ 13,381^3,718 21,416+6,843 33,05019,933 30,273+3,052

0,1>Р1>0,05 0Д>Р1>0,П5

обр.даг 99,3+20,1 122,1+42,2 132,2 103,1+26,2'

ОбрДЦГ 192,4±35 I 159,3+35,1 134,9+27,1 156,8+36,2 '

Примечания: « - фон ГьЭДГ и Г6<2ДГ е контроле, л/= 38;

ал - фон НАДФ-МДГ и ЕАДФ-МДГ 3 контроле а при яикубаск;, /.

= 19»

Таблица 3

Активность НАД(Ф)-зависпшх дегадрсгеназ лимфоцитов здоровых пришлых жителей Крайнего Севера при инкубации с биологически активными веществами (мкЕ+гг^

Контроль'

2

Адреналин V» 44

3

фГД

Д/= 444

4 4 ПГЕх Ы- 44

• фон ГВОДГ фон ГЗцЦГ

фон ДЦГ

фон ВДГ

■1ЩГ

ГЗФДГ

ДЦГ

ШЕГ

Обр.ДЦГ Обр.ВДГ

0,489+0.079 . 3,356±0,543

6,591+0,641

7,267+1,331

3,727+0,465

3,550+0,497 оЭ,460+8,684 51,524+15,127 74,639+15,934 55,212+10,921

0,456+0,077 3,972+0,623

8,661±1,222 .

4,6С4±0,627 0,1>Р1>0,05

3,7?0±0,441 Р4<0,05

4,411±0,648 72,043+9,065 42,740+4,824 73,233+14,383 49,895+9,394

0,701^.0,140 3.635+0,472

10,444+1,631 Р1<0,05

5,350+0,598

5,105±0,691 0,1>Р2>0,05

5,558+0,906 77,043+9,679 53,040+6,278 88,253+17,071 64,756+12,205'

0,482+0,102 2,696+0,393 0,1 >Р2> 0,05

9,628±1,212 •Р1<0,05 "

7,062+1,035 Р2<0,05 .

5,79520,910 Рх <0,05

5,070+0,794 80,343±9,777 49,608+5,559 95,129+18,327 62.736tI2.038

Таблица 4

Активность НАД(Ф)-зависи.шх дегидрогеназ лимфоцитов лиц ЧДБ ОРЗ, проживающих . на Крайнем Севере, при инкубации с биологически активными веществами (мкЕ+т.).

" : I : ' 2 : з *"* 1 г Контроль Адреналин ФГД . ПКВт _ д/= 35 д/= 23 _//=23 л/= ¿3

фон Г6$ДГ 0,127+0,038 0,148+0,056 0,168+0,076 0,053+0,020

• - 0,1>Р4>0,05 0,1>Р1>0,05

фон ГЗфЦГ ' 2,4Ь2±0,337 2,648+0,398 3,903±0,777 2,781±р,564

0,1>РА>0,05

фон да3 14,667±3,576 13,268+2,759 11,059+1,514 10,79711,295

фон МДГ 4,187*0,580 4,744±0,883 . 6,494±1,001 8,036+1,477

0,1 >Р4> 0,05 0,1>Р1>0,05 Рт <0,05

Г65ДГ 3,566±0.530 3,265+0,683 4,635+7,094 3,793+0,558

ГЗФДГ 3,941^0,736 5,447+0,635 7,0П±1,483 5,108±1,089

0,1 >Рх >0,05

лдг* 38,303+4,008 40,971+5,696 Д3,202±5,527 . 45,50115,566"

МДГ 29,344+2,711 29,419+3,595 32,974±3,167 36,762±4,^о8

Обр.ДДГ 9,772+2,301 11,574+2,579 29,016x8,064 29,18217,984

Р3>4<0,05 Р1<0,05 >Р1<0,05 '

ОбрДЩГ 6,104+1,526 6,526+1,996 28,526±9,331 18,729±5,053

• Р3>4<0,05 Р1<0,05 Р1<0,05

Примечание: « -

Фон ДЦГ и ДЦГ в контроле, л/= 23.

Таблица 5

Активность НАД(Ф)-зависимых дегдцрогеназ лимфоцитов людей коренных национальностей Севера, здоровых и часто болеюсих ОРЗ (мкЕ + го)

-__----------,---- -

Здоровые //= 19 •ЧДБ ОРЗ -У= 19

фон Г6ФДГ 0,096+0,020 0,145+0,043,

фон ГЗФДГ 0,99210 13£ 0,1>Р>0,05 0,216+0,052

фон ДЦГ 1,284+0,327 1,936+0,458

фон МДГ 6,068±2,601 Р<0,05 0,§79+0,138

Г60ДГ 7,065+2,714 . Р<0,05 0,867+0,233

ГЗФДГ 0,532+0,171 0,390+0,164

ДДГ 5,601+2,019 5,276+1,315

■■■ МДГ 23,285+6,176 0,1 >Р >0',05 . 12,152+2,Т79

• обр.да ■ 210,7+84,5 158,0+66,6

ч0бр.ВДГ 23,3+10,1 18,9+1., 5

выявило снижение фонда НАДФ-зависимых.субстратов, обнаруженное как у жителей Сибири, так и у пришлого населения Крайнего Севера, что сказывается на пчастических функция? клетки. Сниженными оказались и фовды НАД-зэвисимых субстратов, определяемых при низкой ■концентрации кофактора (фон ГЗФДГ). В то ке время клилато-геогра.-фические условия Севера приводят к некоторым особенностям в содержании и распределении субстратов по различным компартментам клетки. Так,.у пришлого населения Заполярья, склонного к частым ОРЗ, обнаруживается снижение фона МДГ в контрольных проба-, а у аналогичной группы проживающих в Сибгри, в контрольных пробах и при инкубации с ФГА отмечается увеличение фона ЮТ относительно здоровых индивидуумов.

Таким образ®, на основа изучения активности и корреляционных зависимостей НАД-зависимых дегвдрогеназ и субстратных фондов "ожно сформулировать принципы взаимодействия пластической и энергетической функций клетки. Так, у лиц ЧДБ ОРЗ, проживающих в Сибири, нагяду со снижением активности пентозофосфатного цикла отмечается недостаточная активность обратной реакции МДГ, что отри- • цательно сказывается не только на энергетической функции митохондрий (через понижение поступления водорода в митохондрии), но и на состоянии окислительно-восстановительного потенциала цитоплазмы. Для компенсации энергетического напряжения происходит увеличение

Таблица G

Содержание AIS в лимфоцитах здоровых ладей л лиц ЧДБ 0РЗ,про-«лшащих л Сдбяря п па Крайнем Севере (IO~IJCt«o.ua"./lOCXX) кл)

Контроль

Адрэш лпн

Ш

Í.TK

lo апоров:га 3,905+0,650

fi/n 22

2. ЧЯБ ОРЗ 3.183*0.403

25

3. Здоровые 1,495+0,355

//"•21 ■ ■ ?т <0,01

4. ЧДБ ОРЗ 1,516+0,389

д/= 12 Ро <0,05

0 г б я .л т, 4,592+0,814 4,952+0,809

3,673+0,5SQ 3,460+1) fü-i'i

Ü •:» г,- р 1,657+0,401 I,919j£,483

rT<0.0í Pj CC.OI

1,231+0,244 2,631+0,361 P., <0,01 Po <0,05

4,594+0,850 3,28110,43J

1,623+0,367

Pj <0,C5

1,505+0,303 P2<0,01

активности Г35ДГ, что приводит к болоо насыщенному поступлению продуктов катаболизма липцдов и ¡шрклх кислот на гликолиз. Более полно потребляется наработанный пирузат,- так как снижается прямая реакция ЛИГ. Активируется шунтирование медленного участка цикла Кребса НЛДФ-ВДГ. У лиц ЧДБ ОРЗ, пропивающих на Крайнем Севере,снижение активности малат-аспаргз1.юго иунта сочетается с понижением потока по циклу трикарбоковых кислот. Однако недостаточность этих систем компенсируется экономией ппрувата (резкое снижение активности обратной реакции ДЦГ) и шунтированием медленных участков цик- . ла Кребса.

-'Воздействие биологически активк :х веществ на лчмфоцаты активирует их метаболизм, в результате чего имеющиеся нарушения становятся более внррясияыш. Вследствие этого информащгонш: 1 смысл приобретает не только уровень активности измеряемых НАД(0)-завнсц-мых дегидрогеназ, но и направление изменения ферментатквной актлз-нооти. Наиболее заметно изменяются уровни активности Гб^Г, КАДС-МДГ, обратных реакпдй ДЦГ и МДГ. В результате этого-происходит перераспределение, субстратов по метаболическим путям клеток с различиями у здоровых ладей и лиц ЧДЗ ОРЗ,. определяемым регуляцией мета болизгла лимфоцитов. ■. .

Исследование ÁT& в лимфоцитах'здоровых людей и лиц ЧЦБ ОРЗ, проливающих в Сибири и на Крайнем Севере, при отсутствии различий в исследуемых группах внутри каждого региона выявило енкяенк. содержания А'ГФ в лимфоцитах кителей. Заполярья. При этом изменение

Таблица 7

Содержание катехолашнов и серотонина в лейкоцитах кров.и здоровых людей и лиц ЧПЬ ОРЗ, проживающих в Сибири и на Крайнем Севере

{т\/±т)

Катехоламины

Серотошт

1. Здоровые

N -= 22

2. ЧСВ'ОРЗ

30

3. Здоровые л/= 24 ■-4.-МДБ ОРЗ

Л/= 16

Сибирь 0,014*0,001

0,008±0,001 Р1<0,С01

Север 0,042+0,005 Р1<0,0С1 0,022^,003 Р2<0,001 Р3<0,01

0,254+0,028

0,391±0,035 Р!<0,01

0,221+0,ОК

0,272+0,030 Р2 <0,05

активности- (ферментов и субстратных фонов прч инкубации лимфоцитов с биологически активный: веществами поддерживает концентрацию ыа-.. кроэргов на стабильном уровне. Следовательно, экологические факторы Крайтго Севера приводят к существенному снижении биоэнергетических фикций клеток, изменяя взаимосвязи с метаболически,ш ферментами, что соответственно ослабляет функциональную активность' лимфоцитов (табл. 6).

Для определения влияний респираторных инфекций и экологических факторов Заполярья на содер:кание катехоламинов и серотонина в лейкоцитах крови (табл.7) нами использован флуоресцентный метод, результаты исследов&.ля показали, что в обоих исследуемых регионах отмечается снижение катехоламинов в лейкоцита" лиц ТЩБ ОРЗ. Повышение ;?.е серотошша найдено лишь у часто болеющих хштелей Сибири. У здоровых гште-.ай Заполярья содержание катехол минов повышено.

Таким образш, биоламинесцентный и флуоресцентны!! методы позволил!; изучить тошске механизмы внутриклеточного обмена лимфоцитов в зависимости от резистентности организма человека к респираторным заболеваниям и экологически:,1 условиям Заполярья, исследовать метаболический отвеу клеток на воздействие биологически активных. вещэсть. Из метаболических показателей ввделены клеточные маркеры, позволяющие прогнозировать частоту респираторных заболеваний и уровень антропоэкологического напряжения.

выводи

1. Использование биолюминесцентных и флуоресцентных методов изучения метаболизма лимфоцитов позволяет значительно увеличить объем информации, получаемой иэ небольшого количества биологического материала, что делает возможны!,» применение данных методов для массовых обследований населения с целью оценки"антропоэкологи-ческого напряжения и ввдзлениг лиц со сниженной устойчивостью к респираторным заболеваниям.

2. Экстремальные экологические условия Заполярья, увеличивая потребление энергии, приводят к снижению субстратного фонда НАД(Ф)~зависимых дегцдро-еназ лимфоцитов крови. Восполнение субстратных фондов энергетического обмена осуществляется за счет повышения аэробной реакции ДДГ, увеличения использования продуктов катаболизма лшщдов и гарных кислот, снижения оттока субстратов на пентозофосфзтный цикл.

3. В условиях средней полосы Сибири у лиц ЗДБ ОРЗ отмечается снижения фона и уровня Г60ДГ, прямой реакции ДДГ и обратных рза*.-ций ДИ? и MST. У часто болеющих ОРЗ жителей Сев эра кроме этого на-блвдается перераспределение фовда НАД-зависимых дегидрогеназ и снижение уровня прямой реакцилМДГ. У коренных жителей Заполярья, склонных к частым ОРЗ, определяется снижение активности Г60ДГ,прямой реакции ВДГ и перераспределение НАД-пвисиыого субстратного фоцда. Выявленные изменения характеризуют напряжение энергопроду-цирующей системы лимфоцитов и снижение синтетических возможностей клеток, более выраяенные на Севере.

4. Экологические условия Заполярья снижают -содержание АТФ в -змфоцитах пришлых жителей этого региона, как здоровых, так и ч^.-сто болеющих ОРЗ.

5. Снижение матабс-лгческих резервов клеток у лиц ЧДБ ОРЗ приводит к неадекватной реакции на воздействие биолегичеекг активных веществ. .

6. У пришлых жителей Заполярья содераанпе в лимфоцитах кате-холаминов повышено по сравнению с жителями среда-i полосы Сибири. Метаболические нарушения, выявленные в лимфоцитах лиц ЧДБ ОРЗ, сопровождается снижением содержания в. них катехолэминоь, а у жителей средней полосы Сибири и увеличением уровня серотояина.

7. IIорфологичееккй состав лейкоцитов периферической крови пришлых жителей Заполярья характеризуется увеличением содержания палочкоядерннх нейтрофилов и моноцитов. В субпопуляцвях лимфоци-

тов превалируют T,»-лимфоциты, количество нулевых клеток уменьшено. У часто и длительно болеющих респираторными заболеваниями повышено процентное содержание полдлорфиоядерных 'лейкоцитов; количество Т- лимфоцитов увеличено, B-лимфоцитов снижено.

.8. Содержание лейкоцитов коренных жителей Заполярья увелзче-но за счет нейтроф^лов и лимфоцитов..Средк субпопуляций лимфоцитов преобладают U-клетяи, относительное содержание Т,м - лимфоцитов уменььзно. У часто болеющих респираторными заболеваниями отмечается лилйоцитоз с преобладанием 0-клеток и относительным снижением В-лтлфсцитов, Снижается также содержание сегыь.моядерных нейтрофи-лов относительно здоровых лиц. .

9. Математический анализ полученных результатов позволил выделить наиболее значимые инфор1лационно-д11агноотнче';кие показатели и сформировать срс.л прэктет скл здоровых людей группа риска .по возможности возникновения частых респираторных,.заболеванйй.

. Основные результаты диссертации изложены в публикациях:

I. Савченко A.A. Активность НАД (Ф)-зависимых дегядрогеназ у здоро-. вых жителей Крайнего Севера и лиц, часто брлегацих.респираторны-' • _ _ ми заболевашжзд/УТезасы докладов региональной -конференции "Научно-медицинские пробле:лы.1АМ,%-Красноярск,1Э89,-Ч.?.-С.28-29. . 2. Савченко A.A., Захарова. Л.Ei. К вопросу о регулящш ферментативной активности лимфоцитов жителей Крайнего Севера. - Рук. деп. во ВНШ.Щ МЗ СССР; № Д-18101 от'24.07.IS89r.

3. Савченко A.A., Захарова Д.Б. Особенности метаболизма лимфоцитов периферической отови лвдей, часто болеющих респираторными заболеваниями. - Гук. дэп. во ВНИШИ МЗ СССР; I» Д-18099 от 24. 07.1989г. ''

4. Захарова Л.Б., Полонская М.Г., Савченко A.A., Смирнова ЕЛ. Оценкз антропоэколстгееского напряжения цришюго нпеления промышленной зоны Заполья.- Красноярск, ИБФ, 1989.-52с.-(Г_еяр. АН СССР, Сиб.отд-ние, Ин-т биофизики;. II ОБ). •

5. З^арова Л.Б., Савченко"'А.А., Стукова Е.В. Особенности регуляции метаболизма лшлфогтлтов крови у жителей Севера здоровых и часто болеющих респираторными заболеваниями//Тезисы докладов

I Всесоюзного иммунологического съезда; Сочи, 15-17 ноября 1989г. - М., 1989. - Т.2. - С.205.

6. Савченко A.A., Сунцова Л.Н. Высокочувствительное'определение активности дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови чоло-

века биолшинэсцентнш метод см//Лаб.дело.-ISQ9.II.-C.23 7. Савченко A.A., Захарова Л.Б., Сунцова Л.Н., Мисюль Т.А. Способ выявлении в группах практически. здоровых лй издиввдуумов» склонных к частым респираторным заболеваншш//Заявка на изобр. М491024/14<142730) от 14.10.1988г.

Пгцшоано к печати w, ifso •Объем I п.л. Тираж 100 экз. Заказ5/3

Отпечатано на ротапринте типографии

ИФ СО АН СССР 660036, Красноярск, Академгородок