Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Мутагенное воздействие аскарид и их метаболитов на наследственный аппарат соматических клеток хозяина

ВАК РФ 03.00.19, Паразитология

Автореферат диссертации по теме "Мутагенное воздействие аскарид и их метаболитов на наследственный аппарат соматических клеток хозяина"

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ®й|гебский государственный медицинский университет

11 ^ %%% О А/ % Ci'CcJ

УДК 616 995 132 8 575 224 4

Бекиш Владислав Янович МУТАГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ АС КАРИД И ИХ МЕТАБОЛИТОВ НА НАСЛЕДСТВЕННЫЙ АППАРАТ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК

ХОЗЯИНА

03 00 19 - паразитология, гельминтология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

□□30BS138

Витебск -1999

003065138

Работа выполнена на кафедре медицинской биологии и общей генетики Витебского государственного медицинского университета

Научный руководитель- доктор медицинских наук,

профессор С. В. Жаворонок

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор Г. Н. Чистенко

кандидат медицинских наук, профессор Р. Г. Заяц

Оппонирующая организация - Витебская государственная академия

ветеринарной медицины

Защита состоится «18» июня 1999 года в 12 часов на заседании совета по защите диссертаций Д 03 16 01 при Витебском государственном медицинском университете по адресу 210023 г Витебск, пр-т Фрунзе, 27 А Тел 37-00-30

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Витебского государственного медицинского университета

Автореферат разослан « » ; /-^г* 1999 г

Ученый секретарь совета по защите диссертаций,

кандидат медицинских наук, ассистент Л- В. Калинин

. ¥-6/ - У О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы диссертации. Вопрос о мутагенном воздействии гельминтов и антигенов из их тканей остается вне поля зрения научных работников, и в данный момент появляются только единичные сообщения (О -Я Л Бекиш, 1989) Так было установлено, что мутагенным влиянием на организм хозяина обладают описторхисы (Н Н Ильинских и сотр , 1981), шистосо-мы (Е К вИиЬЬег е! а1, 1987), трихоцефалы (А В Степанов, 1992) и трихинеллы (Л В Калинин, 1992) Проблема мутагенного воздействия мигрирующих личинок аскарид, а также кишечного аскаридоза ранее никем не исследовалась В то же время имеется косвенное подтверждение возможного воздействия инва-, зии аскаридами на кариотип соматических клеток хозяина В частности, 8азада\лга Зигтко ег а! (1987) показали, что экстракт из аскариды содержит ми-тогенный фактор, стимулирующий деления лимфоцитов крови человека

Важность изучения влияния миграционного и кишечного аскаридоза на наследственный аппарат соматических клеток хозяина связана с высокой заболеваемостью аскаридозом на территории Республики Беларусь Так, в 1987 г общая поражекность населения аскаридозом была 2,89 %, а к 1996 г составила 0,92 % (Вп Я Бекиш, 1998) В тоже время по данным Ёитебского городского центра гигиены и эпидемиологии в 1998 г в отдельных детских коллективах она достигала 25 % Во время миграционной и кишечной стадий аскаридоза личинки и половозрелые особи аскарид выделяют большое количество антигенов (гистолизины, антиферменты и трофогогоны), патогенное воздействие которых пока изучено не полностью (Я Д Киршенблат, 1974)

Так как большая группа населения получила разные дозы облучения после аварии на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 г, а аскаридоз является одним из самых распространенных гельминтозов, важно исследовать воздействие миграции личинок аскарид и сопутствующего облучения на хромосомный аппарат человека В частности, не изучена пораженность населения Республики Беларусь аскаридами в зависимости от загрязнения почвы Се137 и дозы облучения, полученной каждым человеком в отдельности

В связи с вышеизложенным, исследование мутагенного воздействия мигрирующих личинок аскарид и половозрелых паразитов, а также их метаболитов на хромосомный аппарат соматических клеток хозяина является акту-

альным и будет способствовать развитию фундаментальных представлений о взаимоотношениях, складывающихся в системе паразит-хозяин

Связь работы с крупными научными программами, темами. Диссертация выполнена в рамках научно-исследовательской работы Витебского государственного медицинского университета по теме "Роль наследственных факторов гельминтов и их хозяев в установлении взаимоотношений между ними", запланированной на 1996-2000 гг (Гос per №19962446)

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучить влияние миграции личинок аскарид, половозрелых паразитов и их метаболитов на наследственный аппарат соматических клеток хозяина в зависимости от дозы инвазионного материала и времени от начала заражения, установить воздействие специфической и патогенетической терапии нэ геном хозяина при аскаридозе

Задачи исследования

1 Изучить воздействие мигрирующих личинок Ascaris suum и их метаболитов на наследственный аппарат соматических клеток костного мозга белых мышей

2 Исследовать влияние антигенов из целых аскарид и их тканей на уровень микроядросодержащих эритроцитов в костном мозге мышей линии СВА

3 Изучить влияние антигена из целых аскарид на культуры лимфоцитов крови человека in vitro

4 Установить влияние сочетанного воздействия мигрирующих личинок аскарид и внешнего радиационного облучения на хромосомный аппарат клеток костного мозга мышей

5 Исследовать воздействие кишечного аскаридоза на хромосомный аппарат лимфоцитов периферической крови человека

6 Изучить влияние специфической и патогенетической терапии миграционного и кишечного аскаридоза на хромосомный аппарат соматических клеток хозяина

Объект и предмет исследования Объектом исследования служили инвазионные яйца аскарид, беспородные и линии СВА мыши, антигены из целых аскарид и их тканей, лимфоциты периферической крови больных кишеч-

ным аскаридозом и доноров, антигельминтик мебендазол и нестероидный противовоспалительный препарат индометацин Предметом исследования было состояние наследственного аппарата хозяина при воздействии аскарид и их метаболитов на фоне внешнего облучения, специфической и патогенетической терапии

Гипотеза. Мигрирующие по кровяному руслу личинки аскарид и половозрелые паразиты в кишечнике хозяина оказывают мутагенное воздействие на наследственный аппарат его соматических клеток

Методы проведенного исследования. Для решения поставленных задач использовались следующие методики

1 Методика получения инвазионных яиц аскарид и модель миграционного аскаридоза, разработанная нами (Вл Я Бекиш, 1997)

2 Методика получения антигенов из целых аскарид и их тканей (кожно-мускульного мешка, полостной жидкости, половых органов самок и самцов), предложенная нами (Вл Я Бекиш, 1999)

3 Методика определения хромосомного набора лимфоцитов человека по G McGregor, J Varley (1986) в нашей модификации (Вл Я Бекиш, 1998)

4 Методика определения хромосомного набора клеток костного мозга млекопитающих по В Н Орлову и сотр (1967)

5 Методика микроядерного теста по W Schmid(1975)

6 Статистические методы анализа результатов исследований на основе применений компьютерных технологий

Научная новизна и значимость полученных результатов. Установлено, что мигрирующие личинки аскарид оказывают мутагенное воздействие на наследственный аппарат соматических клеток хозяина, что приводит к возрастанию уровней микроядросодержащих поли- и нормохроматофильных эритроцитов, гипоплоидных, гиперплоидных и аберрантных клеток в костном мозге мышей Выраженность изменений находится в прямой зависимости от дозы заражения инвазионным материалом и в большей степени проявляется в период трехкратной линьки личинок во время миграции по кровяному руслу хозяина

Антигены из целых аскарид, кожно-мускульного мешка, полостной жидкости, половых органов самок и самцов обладают мутагенным эффектом, кото-

рый приводит к возрастанию числа поли - и нормохроматофильных эритроцитов с микроядрами, к увеличению размеров микроядер до средних и крупных Наиболее сильным и устойчивым мутагенным воздействием на геном мышей обладает антиген из кожно-мускульного мешка аскарид

Антиген из целых аскарид оказывает мутагенное воздействие на лимфоциты крови доноров всех групп по системе АВО(Н), что приводит к увеличению количества гиперплоидных и аберрантных клеток Наиболее чувствительны к влиянию антигена доноры В(Ш) и АВ(1\/) групп крови

Сочетанное воздействие миграции личинок аскарид и внешнего облучения приводит к тяжелым цитогенетическим нарушениям в соматических клетках белых мышей, которое характеризуется увеличением количества полиплоидных, мультиаберрантных и аберрантных клеток

Установлено, что аскариды, паразитируя в кишечнике человека, оказывают мутагенное воздействие на лимфоциты его периферической крови, которое выражается в повышении уровня аберрантных клеток

Показано, что наиболее эффективный способ защиты генома хозяина от мутагенного воздействия миграции личинок аскарид является применение сочетанной терапии мебендазолом с индометацином Специфическая терапия кишечного аскаридоза человека мебендазолом существенно снижает цитоге-нетические изменения, вызванные паразитированием аскарид

Практическая значимость полученных результатов определяется установлением роли мутагенного воздействия аскарид и их метаболитов на наследственный аппарат соматических клеток хозяина, что позволит рассматривать отношения в системе паразит-хозяин в аспекте биомутагенеза и обосновать подходы к патогенетической терапии аскаридоза

Полученные данные по мутагенному воздействию аскарид и их метаболитов на наследственный аппарат соматических клеток хозяина и возможности защиты генома от этого влияния внедрены в учебный процесс в Минском государственном медицинском институте на кафедрах медицинской биологии и общей генетики и эпидемиологии, в Витебском государственном медицинском университете на кафедрах медицинской биологии и общей генетики и инфекционных болезней при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по разделу «Медицинская паразитология», а также в Витебской государственной

академии ветеринарной медицины на кафедре паразитологии при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по разделу «Паразитология» Предложена модифицированная методика цитогенетической диагностики хромосомного аппарата лимфоцитов крови человека, которая опубликована в методических рекомендациях "Система диагностики диффузных паренхиматозных поражений печени у различных групп населения с повышенным риском инфицирования вирусными гепатитами В, С, D, G", Мн 1998, с 44-46

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1 Мигрирующие личинки аскарид и их метаболиты обладают мутагенным воздействием на соматические клетки костного мозга белых мышей, индуцируя в нем увеличение уровней микроядросодержащих поли- и нормохрома-тофильных эритроцитов, гипоплоидных, гиперплоидных и аберрантных клеток, а половозрелые особи вызывают рост числа аберрантных лимфоцитов в периферической крови человека Выраженность цитогенетических изменений зависит от дозы введенного инвазионного материала и сроков от начала заражения

2 Антигены из целых аскарид и их тканей вызывают мутагенные изменения в наследственный аппарат соматических клеток хозяина, которое проявляется в увеличении количества микроядросодержащих поли- и нормохрома-тофильных эритроцитов в костном мозге мышей При этом антигены из целых аскарид повреждают хромосомный аппарат лимфоцитов крови человека in vitro, вызывая рост числа гиперплоидных и аберрантных клеток

3 Комбинированное воздействие миграции личинок аскарид и внешнего облучения (3 Гр) приводит к тяжелым изменениям в хромосомном аппарате клеток костного мозга мышей, которые характеризуются увеличением содержания полиплоидных, мультааберрантных и аберрантных клеток

4 Терапия миграционного аскаридоза мебендазолом, индометацином, а также их сочетанием снижает цитогенетические изменения в клетках костного мозга белых мышей, а лечение кишечного аскаридоза мебендазолом у больных людей нормализует нарушения в наследственном аппарате лимфоцитов крови

Личный вклад соискателя выразился в разработке методик получения инвазионных яиц аскарид, антигенов из целых аскарид и их тканей, разра-

ботке модели миграционного аскаридоза, выполнении всей экспериментальной части диссертации, статистической и графической обработке полученных данных, публикации результатов исследований Научным руководителем была предложена тема диссертации и ее методическое решение

Апробация результатов диссертации Материалы доложены на научных сессиях Витебского государственного медицинского университета (1997,1998, 1999), IX съезде работников профилактической медицины Республики Беларусь (1996), Пятом Республиканском съезде специалистов клинической лабораторной диагностики (1997), IV съезде врачей-инфекционистов Республики Беларусь (1997), VI Международной научно- практической конференции "Экология человека в постчернобыльский период" (1998), научных конференциях студентов-активистов СНО и молодых ученых Витебского государственного медицинского университета (1994, 1995, 1997, 1999) и на VIII международном конгрессе по инфекционным заболеваниям (Boston, 1998)

Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано 6 статей (из них 1 в журнале и 5 в сборниках), 5 статей в материалах конференций и съездов, 4 тезиса докладов Материалы диссертации опубликованы на 44 страницах печатного текста

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, обзора литературы, материалов и методов исследований, трех глав собственных наблюдений, анализа и обсуждения результатов, заключения, выводов, практических предложений, списка литературы и приложений Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, иллюстрирована 32 рисунками, 14 таблицами и 29 сканограммами Список использованных источников содержит 234 работы (128 отечественных и 106 зарубежных)

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе изложены данные литературы о генетических аспектах взаимоотношений в системе паразит-хозяин

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Материалом для исследований служили белые беспородные мыши-самцы (1050 штук) и мыши-самцы линии СВА (180 штук) массой 18 - 20 г, периферическая кровь больных кишечным аскаридозом со средней степенью тяжести (15 человек) в возрасте 24-40 лет, из них 10 мужчин и 5 женщин, и доноров (55 человек) в возрасте 18-35 лет, из них 28 мужчин и 27 женщин

Для решения поставленных задач проведено 8 серий опытов В первой серии опытов изучали уровень микроядросодержащих полихроматофильных и нормохроматофильных эритроцитов, а также соотношение поли- к нормохро-матофильным эритроцитам у белых беспородных мышей при миграционном аскаридозе при дозе заражения 5 или 20 инвазионных яиц Ascaris suum на 1 г массы тела животного Исследования проведены на 210 белых беспородных мышах-самцах Сдвиги учитывались на 7, 14, 21 28, 60, 90, 120 дни от начала заражения Во второй серии учитывали изменения уровня хромосомных нарушений в клетках костного мозга у белых беспородных мышей-самцов при миграционном аскаридозе в зависимости от дозы заражения Исследования были выполнены на 240 мышах Изменения в хромосомном наборе клеток костного мозга учитывали на 7, 14, 21, 28, 35, 60, 90, 120 дни от начала заражения В третьей серии исследовали влияние трехкратной подкожной сенсибилизации антигенами из целых аскарид, кожно-мускульного мешка, полостной жидкости, половых органов самок и самцов на показатели микроядерного теста Опыты были выполнены на 180 мышах-самцах линии СВА Сдвиги учитывались на 7, 14, 21 дни с момента первого введения антигена Четвертая серии наблюдений была посвящена изучению влияния антигена из целых аскарид на хромосомный набор лимфоцитов крови доноров in vitro В пятой серии изучали изменения в хромосомном аппарате клеток периферической крови больных кишечным аскаридозом Шестая серия опытов была посвящена выяснению комбинированного воздействия миграции личинок аскарид и внешнего облучения на хромосомный аппарат клеток костного мозга животных В эксперименте было использовано 160 белых беспородных мышей-самцов Изменения учитывали на 7, 14, 21, 28 дни после заражения В седьмой серии опытов изучали влияние терапии мебендазолом, индометацином и их сочетанием на хромосомный набор клеток костного мозга мышей при миграционном аскаридозе

Наблюдения были выполнены на 240 белых беспородных мышах-самцах Сдвиги учитывались на 7, 14, 21 дни от начало заражения В восьмой серии опытов исследовали влияние терапии мебендаэолом на хромосомный набор лимфоцитов периферической крови человека при кишечном аскаридозе

Инвазионные яйца аскарид выращивали по разработанной нами методике (Вл Я Бекиш, 1997) Антигены из целых аскарид и их тканей получали по разработанной нами методике (Вл Я Бекиш, 1999) Препараты метафазных пластинок лимфоцитов крови человека получали по методике G McGregor, J Varley (1986) в нашей модификации (Вл Я Бекиш, 1998) Приготовление препаратов клеток костного мозга мышей для микроядерного анализа проводили по методике, предложенной W Schmid (1975) Препараты метафазных пластинок клеток костного мозга мышей готовили по методике В H Орлова и сотр (1967)

Всего исследовано 58000 метафазных пластинок клеток костного мозга мышей, 3000 метафазных пластинок лимфоцитов крови больных аскаридозом, 11500 метафазных пластинок доноров, 390000 полихроматофильных и 390000 нормохроматофильных эритроцитов костного мозга мышей Все микроскопические исследования были проведены на микроскопе DMRB фирмы Leica (ФРГ) Собранные цифровые данные были обработаны статистически на компьютере Pentium 200 ММХ с применением программ Statgraf 2 1 и Excel 7 0 Сканофам-мы метафазных пластинок и микроядросодержащих эритроцитов выполнены на компьютерной приставке системы морфологической обработки МАКС-1003 производства НИЦ "Биоавтоматика" (Нижний Новгород)

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Мутагенное воздействие аскарид и их метаболитов на наследственный аппарат соматических клеток хозяина

При дозе заражения 5 инвазионных яиц Ascaris suum на 1 г массы тела на 7 день в костном мозге мышей количество микроядросодержащих полихроматофильных эритроцитов было в 4,33 раза, гипоплоидных клеток в 2,6 раза, гиперплоидных в 3,5 раза и аберрантных клеток s 6 раз выше, чем в контрольной группе (Р<0,05) На 14 день эксперимента число микроядросодержащих полихроматофильных эритроцитов было в 8,42 раза, нормохроматофильных

эритроцитов с микроядрами - на 100 %, гипоплоидных клеток в 2, гиперплоид-ных - в 2,4 и аберрантных клеток в 5,6 раз больше, чем у интаетного контроля (Р<0,05) К 21 дню инвазии в костном мозге мышей уровни полихроматофиль-ных эритроцитов с микроядрами в 2,71, гипоплоидных клеток в 2, аберрантных клеток в 5,7 раза превышали контрольные показатели (Р<0,05) Процент парных фрагментов от общего числа поврежденных хромосом на 7 день инвазии был выше в 4,21, на 14 - в 3,32 и на 21 день - в 1,3 раза, чем в контрольной группе (Р<0,05) На 28 день инвазии число полихроматофильных эритроцитов с микроядрами превышало в 6 раз, гипоплоидных клеток - в 2 раза, аберрантных клеток - в 4,75 раза контрольные величины (Р<0,05) К 7, 14, 21 и 28 дням опыта наблюдалась тенденция к увеличению размера микроядер до средних и крупных в полихроматофильных эритроцитах зараженных животных С 35 по 120 дни все исследуемые показатели достоверно не отличались от контрольных

При увеличении дозы до 20 яиц/г массы тела к 7 дню инвазии в костном мозге белых мышей число полихроматофильных эритроцитов с микроядрами было в 9,5 раз, нормохроматофильных эритроцитов с микроядрами на 100 %, гипоплоидных клеток в 3,5 раза, гиперплоидных клеток в 5,6 раз и аберрантных в 11,5 раз выше, чем в контрольной группе (Р<0,05) К 14 дню наблюдения у инвазированных животных полихроматофильных эритроцитов с микроядрами было больше в 18,6 раз, микроядросодержащих нормохроматофильных эритроцитов на 100 %, гипоплоидных клеток в 2,8 раза, гиперплоидных клеток в 3,5 раза и аберрантных клеток в 12,5 раз по сравнению с интакгным контролем (Р<0,05) На 21 день инвазии число полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в 4,65 раза, нормохроматофильных эритроцитов с микроядрами а 5,6 раза, гипоплоидных клеток 2,7 раза и аберрантных клеток в 7,75 раза было выше по отношению к контролю (Р<0,05) (< 28 дню наблюдения у инвазированных животных в 3 раза было больше полихроматофильных эритроцитов с микроядрами, в 2,7 раза гипоплоидных клеток, в 6,75 раза аберрантных клеток, чем у контрольных (Р<0,05) К 7, 14, 21 и 28 дням опыта наблюдалась тенденция к увеличению размера микроядер до средних в полихроматофильных эритроцитах зараженных животных На 35 день наблюдения в костном мозге зараженных животных уровни гипоплоидных клеток в 1,9 раза и аберрантных - в 2,6

раза превышали контрольные показатели (Р<0,05) С 60 по 120 дни после заражения показатели микроядросодержащих полихроматофильных, нормохро-матофильных эритроцитов, гипоплоидных, гиперплоидных и аберрантных клеток достоверно не изменялись по отношению к контрольным данным (Р>0,05)

При трехкратном подкожном введении антигена из целых аскарид в дозе 50 мкг /г массы тела животного на 7 день в костном мозге мышей линии СВА количество микроядросодержащих полихроматофильных эритроцитов было в 5,85, нормохроматофильных эритроцитов с микроядрами - в 5,66 раза больше, чем в контрольной группе (Р<0,05) К 14 дню наблюдения уровень микроядер у сенсибилизированных животных был выше в полихроматофильных эритроцитах в 5,45 и в нормохроматофильных а 17 раз по сравнению с контролем (Р<0,05) На 21 день опыта количество микроядросодержащих полихроматофильных эритроцитов было в 2,36 раза больше, чем в контрольной группе (Р<0,05)

У животных, получавших трехкратно антиген из кожно-мускульного мешка на 7 день после 1-го введения количество микроядросодержащих полихроматофильных эритроцитов было выше в 5,85 и нормохроматофильных в 6,33 раза, чем в контрольной группе (Р<0,05) На 14 день наблюдения количество полихроматофильных эритроцитов с микроядрами превышало контрольный показатель в 5,27, а нормохроматофильных эритроцитов с микроядрами в 24 раза (Р<0,05) К 21 дню эксперимента микроядросодержащих полихроматофильных эритроцитов было в 3,36 раза, а нормохроматофильных эритроци+ов с микроядрами на 100% больше, чем в контрольной группе (Р<0,05) У сенсибилизированных антигенами из целых аскарид и кожно-мускульного мешка мышей к 7, 14 и 21 дни эксперимента наблюдалась тенденция к увеличению размеров микроядер в полихроматофильных и нормохроматофильных эритроцитах до средних и крупных При трехкратном введении антигена из полостной жидкости на 7 день наблюдения было установлено увеличение числа полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в 3,57 раза по сравнению с контролем (Р<0,05) На 14 день наблюдения у сенсибилизированных животных микроядросодержащих полихроматофильных эритроцитов было в 4 раза больше, чем в контрольной группе (Р<0,05) К 21 дню достоверных изменений не было обнаружено В группе животных, получавших антиген из половых органов са-

мок, на 7 день эксперимента полихроматофильных эритроцитов с микроядрами было больше в 2,57 раза, чем в контроле (Р<0,05) К 14 дню наблюдения было выявлено увеличение количества полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в 4,54 раза по сравнению с контрольными животными На 21 день изучаемые показатели не отличались от контрольных величин (Р>0,05) У животных, сенсибилизированных антигеном из половых органов самцов, было установлено только на 7 день опыта увеличение числа микроядросодержащих полихроматофильных эритроцитов в 3 раза по сравнению с контролем (Р<0 05)

При введении в культуру лимфоцитов доноров с I и II группами крови антигена из целых аскарид в дозе 5 мкг /мл достоверных изменений процента гипоплоидных, гиперплоидных и аберрантных клеток не наблюдалось (Р>0,05) При добавления в культуру лимфоцитов доноров I группы крови антигена из целых аскарид до конечной концентрации 20 мкг /мл аберрантных клеток было больше в 5,5 раза, чем в контроле (Р<0,05) Воздействие антигена из целых аскарид в той же дозе на лимфоциты доноров II гоуппы крови привело к увеличению гиперплоидных клеток в 2,67 раза и аберрантных клеток в 7 раз по сравнению с контролем (Р<0,05) При дозе антигена 5 мкг /мл культурального содержимого в лимфоцитах III группы крови аберрантных клеток было в 3,67 раза больше, чем в контроле (Р<0,05) В этой же культуре при дозе антигена 20 мкг /мл гиперплоидных клеток было в 2,9 раза и аберрантных - в 9 раз больше, по сравнению с контролем (Р<0,05) Добавление антигена из целых аскарид в культуру лимфоцитов доноров IV группы в концентрации 5 мкг /мл культурального содержимого привело к увеличению гиперплоидных клеток в 1,6 раза и аберрантных - в 3,67 раза при сравнении с контролем (Р<0,05) При увеличении дозы антигена из целых аскарид до 20 мкг /мл культурального содержимого у доноров IV группы было установлено увеличение количества гиперплоидных клеток в 2,8 раза, а аберрантных - в 9,34 раза по сравнению с контролем (Р<0,05)

У больных кишечным аскаридозом с умеренной степенью инвазии (1150 паразитов) в культуре лимфоцитов периферической крови было обнаружено достоверное увеличение аберрантных клеток в 4,36 раза по сравнению с контрольной группой

Влияние сочетанного воздействия аскарид и внешнего облучения на геном хозяина

При изучении хромосомного набора клеток костного мозга зараженных в дозе 20 яиц/г массы тела и через три дня облученных мышей на 7 день эксперимента установлено достоверное увеличение числа аберрантных клеток на 30 %, полиплоидных - в 12,6 раза, мультиаберрантных на 32 % и возрастание содержания кольцевых хромосом в 3,2 раза по сравнению с облученным контролем Параллельно выявлено возрастание уровня гипоплоидных клеток в 1,35 раза, аберрантных -1,79 раза по сравнению с зараженными необлучен-ными животными (Р<0,05) У зараженных облученных животных к 7 дню эксперимента количество гипоплоидных клеток было достоверно выше в 4,8 раза, гиперплоидных - в 4,16 раза и аберрантных клеток в 20,17 раза, чем у интактно-го контроля

На 14 день у зараженных облученных животных установлено достоверное увеличение гиперплоидных клеток в 1,7 раза и аберрантных в 1,6 раза по отношению к незараженным облученным животным и рост числа гипоплоидных клеток в 1,24 раза по сравнению с зараженными животными При сравнении данных анализов у зараженных облученных с интактными животными установлено, что показатели количества гипоплоидных - в 3,38, гиперплоидных - в 2,4 и аберрантных клеток в 8 раз были выше у зараженных облученных мышей (Р<0,05)

На 21 день опыта обнаружено достоверное увеличение у зараженных облученных мышей количества гиперплоидных клеток в 2,14 раза, аберрантных клеток в 4,44 раза по сравнению с незараженными облученными животными (Р<0,05) При сравнении зараженных облученных с зараженными не облученными животными установлено увеличение числа аберрантных клеток на 22,5 % Уровни гипоплоидных клеток в 2,23 раза и аберрантных - в 10 раз были выше у зараженных облученных животных, чем у интактных (Р<0,05)

К 28 дню наблюдения у зараженных облученных животных количество гипоплоидных клеток было в 1,5, гиперплоидных - в 1,2 и аберрантных клеток -в 4,14 раза выше, чем у облученных незараженных животных (Р<0,05) При сравнении зараженных облученных с зараженными необлученными животными отмечено увеличение гипоплоидных на 24,5 %, гиперплоидных - на 41,67% и

аберрантных клеток - на 7 % у зараженных облученных животных (Р<0,05) При сравнении показателей зараженных облученных с интактными животными установлено увеличение всех исследуемых величин гипоплоидных клеток в 3,56 раза, гиперплоидных в 1,7 раза и аберрантных клеток - в 7,25 раз (Р<0,05)

Влияние специфической и патогенетической терапии аскаридоза на цито-генетические изменения в соматических клетках хозяина

При терапии миграционного аскаридоза трехкратным введением ме-бендазола на 7 день наблюдения в костном мозге белых мышей, зараженных в дозе 20 яиц/г массы тела, установлено снижение гипоплоидных клеток в 1,5 раза, гиперплоидных в 1,78 раза и аберрантных в 1,53 раза по сравнению с зараженными животными (Р<0,05) К 14 дню наблюдения уровень гипоплоидных клеток в 1,56 раза, гиперплоидных в 2,27 раза и аберрантных клеток в 2,1 раза был ниже у зараженных мышей, получавших мебендазол чем у инвазиро-ванного контроля (Р<0,05) На 21 день исследования констатировано достоверное снижение гипоплоидных клеток в 2,13 раза, гиперплоидных в 3 раза и аберрантных в 2,38 раза у зараженных животных, получавших терапию мебен-дазолом, по сравнению с зараженным контролем (Р<0,05)

Применение терапии индометацином у зараженных животных привело к снижению на 7 день наблюдения числа гипоплоидных клеток в 2,1 раза, гиперплоидных в - 2,61 раза и аберрантных - в 2,87 раза по сравнению с зараженными животными (Р<0,05) К 14 дню наблюдения уровень гипоплоидных клеток снизился в 2,5 раза, гиперплоидных - в 3,12 раза и аберрантных - в 3,05 раза у зараженных, пролеченных индометацином, животных по отношению к инвази-рованному контролю (Р<0,05) На 21 день наблюдения у зараженных, получавших терапию индометацином, животных было установлено снижение количества гипоплоидных клеток в 2 раза, гиперплоидных - в 2,14 и аберрантных - в 2,21 раза по сравнению с зараженными животными (Р<0,05)

При сочетанной терапии миграционного аскаридоза мебендазолом с индометацином на 7 день наблюдения у зараженных пролеченных животных уровень гипоплоидных клеток был ниже в 2,22 раза, гиперплоидных - в 2,42 раза и аберрантных - в 2,65 раза по отношению к зараженным нелеченым мышам (Р<0,05) К 14 дню наблюдения у пролеченных зараженных животных по

сравнению с зараженными констатировано снижение гипоплоидных клеток в 2,37 раза, гиперплоидных - в 2,77 раза и аберрантных - в 4,06 раза (Р<0,05) На 21 день наблюдения у зараженных, получивших сочетанную терапию, животных было выявлено достоверное снижение количества гипоплоидных клеток в 2,46 раза, гиперплоидных - в 1,07 раза и аберрантных - в 4,42 раза по отношению к данным у инвазированных нелеченых мышей (Р<0,05)

Терапия мебендазолом людей, больных кишечным аскаридозом, привела к снижению уровня аберрантных клеток в лимфоцитах периферической крови в 2,45 раза по отношению к данным до начала лечения (Р<0,05)

ВЫВОДЫ

1 Мигрирующие личинки аскарид и их метаболиты обладают мутагенным воздействием на соматические клетки костного мозга белых мышей, индуцируя в нем увеличение уровней микроядросодержащих поли- и нормохрома-тофильных эритроцитов, гипоплоидных, гиперплоидных и аберрантных клеток Наибольшая выраженность цитогенетических нарушений приходится на период активной миграции личинок аскарид по кровяному руслу, и эффект зависит от дозы инвазионного материала, введенного в организм хозяина (Вл Я Бекиш, 1997, VI J Bekish, 1998, Вл Я Бекиш, А А Баньковский, 1998; Вл Я Бекиш, 1999, Вл Я Бекиш, А А Баньковский, 1999)

2 Сочетанное воздействие миграции личинок аскарид и внешнего облучения приводит к тяжелым изменениям в наследственном аппарате клеток костного мозга мышей, которое характеризуется увеличением содержания полиплоидных, мультиаберрантных и аберрантных клеток (Вл Я Бекиш, 1998)

3 Антигены из целых аскарид и их тканей обладают мутагенным воздействием на наследственный аппарат соматических клеток хозяина, которое проявляется в увеличении количества микроядросодержащих поли- и нормо-хроматофильных эритроцитов в костном мозге мышей (Вл Я Бекиш, 1999, Вл Я Бекиш, 1999)

4 Антигены из целых аскарид повреждают хромосомный аппарат лимфоцитов крови человека in vitro, вызывая рост числа гиперплоидных и аберрантных клеток. Этот эффект зависит от антигенной характеристики клеток

крови человека Он наиболее выражен у лиц с В(Ш) и АВ(1\/) группами крови и коррелирует с дозой добавленного антигена (Вл Я Бекиш, 1999)

5 Паразитирование аскарид в кишечнике человека при средней степени инвазии приводит к увеличению количества аберрантных клеток в лимфоцитах периферической крови больного (Вл Я Бекиш, 1999)

6 Лечение миграционного аскаридоза мебендазолом снижает в клетках костного мозга белых мышей количество гипоплоидных, гиперплоидных и аберрантных клеток по сравнению с инвазированными нелечеными животными Со-четанная терапия миграционного аскаридоза мебендазолом с индометацином приводит к снижению аберрантных клеток в 2 раза по сравнению с лечением только мебендазолом Лечение кишечного аскаридоза мебендазолом у больных людей нормализует нарушения в наследственном аппарате лимфоцитов крови спустя 3 дня от начала терапии (Вл Я Бекиш, 1998, Вл Я Бекиш, 1999)

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Бекиш Вл Я Инвазивность населения гельминтами районов Беларуси, подвергшихся радиоактивному загрязйению//Матер IX съезда работников профилактической медицины Республики Беларусь -Минск 1996, т 3, часть 2, С 25 -26

2 Бекиш Вл Я Характеристика генома аскариды//Акт проблемы медицины и фармации (Сб науч трудов молодых ученых и студентов СНО) -Витебск, 1997, С 6-8

3 Бекиш Вл Я Методика получения культуры инвазионных яиц аскарид//В кн Пятый Республиканский съезд специалистов клинической лабораторной диагностики Беларуси Материалы съезда -Минск, 1997, С 140-141

4 Бекиш Вл Я Мигрирующие личинки аскарид и их метаболиты как мутаге-ны//Сб науч тр IV съезда врачей-инфекционистов Республики Беларусь -Витебск, 1997, С 21-22

5 Бекиш Вл Я Пораженность населения Республики Беларусь аскаридозом в зависимости от загрязнения Се137 и дозой облучения населения//Белорусская академия экологической антропологии Белорусский комитет "Дети Чернобыля" Экологическая антропология Ежегодник -Минск, 1998, С 58-60

6 Бекиш Вл Я , Баньковский А А Влияние миграционного аскаридоза на микроядерный тест//Теоретические и практические аспекты медицины (Сб науч трудов) -Витебск, 1998, С 146-150

7 Бекиш Вл Я Влияние терапии экспериментального аскаридоза мебендазо-лом и индометацином на цитогенетические изменения в клетках костного мозга белых мышей/ЛГеоретические и практические аспекты медицины (Сб научн трудов) -Витебск, 1998, С 140-145

8 Бекиш Вл Я Цитогенетическая характеристика клеток костного мозга белых мышей при сочетанном воздействии миграции личинок аскарид и радиации // Теоретические и практические аспекты медицины (Сб науч трудов) -Витебск, 1998, С 132-139

9 Бекиш Вл Я Мутагенное воздействие мигрирующих личинок аскарид на геном хоэяина//Мат конф "Вирусные инфекции на пороге XXI века эпидемиология и профилактика" -СПБ, 1999, С 276

10 Бекиш Вл Я , Баньковский А А Изменения микроядерного теста при миграционном аскаридозе// Мат науч конф "Вирусные инфекции на пороге XXI века эпидемиология и профилактика" -СПБ 1999, С 276-277

11 Бекиш Вл Я Мутагенная активность антигенов из тканей аскарид II Здравоохранение, 1999, № 6, С 17-19

12 Bekish VI J Mutagenesis in experimental ascariasis//8th International Congress on Infectious Diseases -Boston, 1998, P 58

13 Бекиш Вл Я Влияние антигенов из целых аскарид на хромосомный набор клеток культуры лимфоцитов крови человека// Вопросы медицины и фармации (Тез докл 51-й науч конф студентов и молодых ученых ВГМУ)-Витебск, 1999, С 9-10

14 Бекиш Вл Я Характеристика хромосомного аппарата соматических клеток больных кишечным аскаридозом до и после дегельминтизации// Вопросы медицины и фармации (Тез докл 51-й науч конф студентов и молодых ученых ВГМУ) -Витебск, 1999, С 11-12

'15 Бекиш Вл Я Тканевые антигены аскарид как мутагены//Фундаментальные и прикладные вопросы медицины и фармации (Тез докл 54-й науч сессии ВГМИ) - Витебск 1999, С 58-59

РЭЗЮМЭ

Беюш Уладзюлау Янавш

Мутагеннае уздзеянне аскарыд I ¡х метабаштау на спадчынны апа-рат саматычных клетак гаспадара

Ключавыя словы. аскарыда, аскарыдоз, мутагенез," мжраядзерны тэст, храмасомныя аберацьи, касцявы мозг патагенэтычная тэратя, антыген, культура Л1мфацытау, мебендазол, |ндаметацын

Аб'ектам даследавання з'яулялюя 1нваз1йныя яйю аскарыд, беспародныя I Л1нп СБА мышы, антыгены з цэлых аскарыд I IX тканак, Л1мфацыты пераферычнай крыв|, хворых на К1шэчны аскарыдоз I донароу, мебендазол, 1ндаметацын Предметам даследавання быу стан спадчыннага апарату гаспадара пры уздзеянш аскарыд IIX метабол1тау у сукупнасц! са знешн1м апраменьваннем, спецьфчнай I пата-генэтычнай тэрашяй Мэтай работы было вывучэнне уздзеяння М1грацьн лмынак аскарыд, палавазрэлых параз1тау IIX метабал1тау на спадчынны апарат саматычных клетак гаспадара у залежнасц! ад дозы |нваз1йнага матэрыялу I часу ад пачатку заражения, вызначэнне уздзеяння спецьфчнай I патагензтычнай тэрапи на геном гаспадара пры аскарыдозе Каб дасягнуць гэтай мэты прымянял! Цытагенэтычныя ме-тады М1фаядзерны тэст, вывучэнне храмасомных аберацый Атрыманыя вынж! М|грыруючыя Л1чынк1 аскарыд аказываюць мутагеннае уздзеянне, якое прыводзщь да узростання узроуня пол1- I нормахраматафтьных эрытрацаау з мжраядрам1, лпаплощных, пперплощных I аберантных клетак у касцявым мазгу ¡нвазфаванных мышэй, а палавазрэлыя параз1ты вызываюць рост аберантных клетак у крыв1 чала-века Антыгены з аскарыд I IX тканак прыводэяць да узросту колькасщ пол|-1 нормахраматафтьных эрытрацытау з м1краядрам1 у мышэй I 1ндуцыруюць павялмэнне колькасц! пперплощных: аберантных клетак у культурах лмфацытау чалавека Уздзеянне М1грацы1 Л1чынак аскарыд I знешняга апраменьвання прыводзщь да цяжюх цытагенэтычных парушзнняу у саматычных клетках белых мышэй Паказана, што тэратя мебендазолам з !ндаметацынам зн1жае колькосць ларушэнняу у храмасом-ным апараце 1нваз1раваных жывёл Лячэнне юшэчнага аскарыдоза чалавека мебендазолам 1Стотна зн1жае цытагенэтычныя змяненн! Навуковая навжа даследавання заключваецца ва устанауленн! мутагеннага уздзеяння аскарыд I IX метабалтау на геном гаспадара Атрыманые вынм выкарыстоувываюцца пры выкладанж раздзелу "Параз1талопя" у медыцынск!х I ветзрынарных 1нстытутах

РЕЗЮМЕ

Бекиш Владислав Янович

Мутагенное воздействие аскарид и их метаболитов на наследственный аппарат соматических клеток хозяина Ключевые слова аскарида, аскаридоз, мутагенез, микроядерный тест, хромосомные аберрации, костный мозг, патогенетическая терапия, антиген, культура лимфоцитов, мебендазол, индометацин

Объектом исследования служили инвазионные яйца аскарид, беспородные и линии СВА мыши, антигены из целых аскарид и их тканей, лимфоциты периферической крови больных кишечным аскаридозом и доноров, мебендазол и индометацин Предметом исследования было состояние наследственного аппарата хозяина при воздействии аскарид и их метаболитов на фоне внешнего облучения, специфической и патогенетической терапии Целью работы было изучение влияния миграции личинок аскарид, половозрелых паразитов и их метаболитов на наследственный аппарат соматических клеток хозяина в зависимости от дозы инвазионного материала и времени от начала заражения, установление воздействия специфической и патогенетической терапии на геном хозяина при аскаридозе Для достижения поставленных целей применяли цитогенетические методы микроядерный тест, изучение хромосомных аберраций Полученные результаты. Мигрирующие личинки аскаоид обладают мутагенным воздействием, которое приводит к возрастанию уровней поли- и нормохроматосЬильных эритроцитов с микроядрами, гипоп-лоидных, гиперплоидных и аберрантных клеток в костном мозге инвазированных мышей, а половозрелые особи вызывают рост аберрантных клеток в крови человека Антигены из аскарид и их тканей приводят к возрастанию числа поли - и нормо-хроматофильных эритроцитов с микроядрами у мышей и индуцируют увеличение количества гиперплоидных и аберрантных клеток в культурах лимфоцитов человека Воздействие миграции личинок аскарид и внешнего облучения приводит к тяжелым цитогенетическим нарушениям в соматических клетках белых мышей Показано, что терапия мебендазолом с индометацином снижает частоту нарушений в хромосомном аппарате зараженных животных Лечение кишечного аскаридоза человека мебендазолом существенно снижает цитогенетические изменения Научная новизна исследования заключается в установлении мутагенного воздействия аскарид и их метаболитов на геном хозяина Полученные результаты используются в преподавании раздела "Паразитология" в медицинских и ветеринарных институтах

SUMMARY

Bekish Vladislav Janovich

MUTAGENIC INFLUENCE OF ASCARIDES AND THEIR METABOLITES ON HEREDITARY APPARATUS OF SOMATIC CELLS OF HOST

Key words: ascarides, ascariasis, mutagenesis, micronuclear test, chromosome aberra-tions, bone marrow, pathogenic therapy, antigens, lymphocyte culture, mebendazole, indomethacin

The object of study, invasive eggs of ascarides, albino and CBA line mice, antigens from ascarides and their tissues, lymphocytes from penphenal blood of patients with intestine ascariasis and donors, mebendazole and indomethacin The subject of study: the state of hereditary apparatus of the host under the influence of ascarides and their metabolites on the basis of external irradiation, specific and pathogenic therapy The aim of this study, to investigate the influence of ascarides larva migration, pubertal parasites and their metabolites on the hereditary apparatus of host somatic cells in the dependence from dose of invasive material and onset of time from the contamination, establish the influence of specific and pathogenic therapy on host genom in the patient with ascariasis For reaching this aim the author has used the following cytogenic methods micronuclear test and investigation of chromosome aberration The results the migrate ascarides larva possesses the mutagenic influence which leads to the increasing of the levels of poly- and normochromatophile erythrocytes with micronuclei hypoploids, hyperploid and aberrant cells in bone marrow of invasive mice, as for the pubertal ones they have induced the growth of aberrant cells in human blood Antigens from ascarides and their tissue have led to the increasing of the number of poly- normochromatophile erythrocytes with micronuclei in CBA mice and induced the enlargement of the number of hyperploid and aberrant cells in human lymphocyte culture The influence of ascarides larva migration and external irradiation have led to the severe cytogenic alterations in somatic cells of albino mice It is established that mebendazole and indimethacin therapy have reduced the frequency of chromosome apparatus alterations The treatment of human intestine ascariasis by mebendazole have reduced the cytogenic alterations The scientific novelty is in the establishment of mutagenic influence of ascarides and their metabolites on host genom The received results have been used in the process of teaching the section "Parasitology" in the Medical and Veterinary Institutes

Подписано к печати 12 05 99 Тираж 100 экз Заказ № 254 Лицензия ЛВ 91 Отпечатано на ризографе ВГМУ 210023, г Витебск, пр-т Фрунзе 27А