Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Паттогенетическое обоснование подходов к применению цитокинов в ранней терапии комбинированных поражений

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Паттогенетическое обоснование подходов к применению цитокинов в ранней терапии комбинированных поражений"

На правах рукописи

РГК ОД

1 7 КПП 2303

РЕМИЗОВ Дмитрий Васильевич

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОДХОДОВ К ПРИМЕНЕНИЮ ЦИТОКИНОВ В РАННЕЙ ТЕРАПИИ КОМБИНИРОВАННЫХ ПОРАЖЕНИЙ

03.00.16 — Экология

14.00.16 — Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена в Научно-исследовательском инегту ю военной медицины МО РФ

Научный руководитель:

доктор медицинских наук ЮРКЕВИЧ К).В.

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук ЧИГАРЕВА II.Г. Доктор медицинских наук КУЗНЕЦОВ СЛ.

Ведущее учревдение: I ЦНИИ Министерства обороны РФ

Защита диссертации состоится 08 июня 2000 г. в 13 часов на заседании Диссертационного совета КР 106.05.15 в НИИ военной медицины МО РФ (195043, Санкт-Петербург, ул. Лесопарковая, 4).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ военной медицины МО РФ.

Автореферат разослан «_» апреля 2000 г.

Ученый секретарь диссерт:

доктор медицинских наук лу

ЛОПАТИН С.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исслелонання. Резкий рост риска техногенных аварий и lvaiacipoij) определил в последние годы новое направление в экологии, обобщенное понятием безопасность жизнедеятельности (Довгуша В.В. с соавт., 1995; Агаджанян H.A. с соавг., 1998). Медико-биологические аспекты обеспечения данного вида экологической безопасности в аварийных условиях предполагают целенаправленное совершенствование средств медицинской помощи, применение которых рассчитано на чрезвычайные ситуации (Куценко С.А., Ле-геза В.П., 1994; Маник В.М. с соавт., 1994; Дмитриева Т.Б., Гончаров С.Ф., 1998). При этом учитывается высокая вероятность появления в очагах экологических бедствий различных вариантов комбинированных поражении, частота случаев которых может достигать 30 - 75 % (Фурдуй Ф.И. с соавт., 1985; Ерю-хин И.А., Алексеев Г.И., 1990; Г ончаров С.Ф., 1997). Особо актуальной остается проблема ранней терапии комбинированных радиационных и химических поражений как патологии, присущей техногенным авариям на объекгах атомной энергетики и химических предприятиях, а также боевым действиям с применением ядерного и химического оружия (Куценко С. А. с соавт., 1994; Нечаев 3 А.,ФаршатовМ.Н, 1994; Владимиров В.Г. с соавт., 1997).

Один из путей повышения эффективности раннего лечения комбинированных поражений может быть основан на современных представлениях об адаптационных возможностях системы иммунитета, во многом определяющей уровень резистентности организма, а также механизмах иммунных нарушений при экстремальных воздействиях (Долгушин И.И. с соавт., 1989; Александров В 11., 1993; Хаитов P.M. с соавг. 1995). Известно, что патогенез комбинированных радиационных поражений в значительной мере обусловлен недостач очно-си.ю механизмов иммунного реагирования (Дыб А Ф., Бритун А.И., 1989; Bowers G.J., 1997). При этом вклад радиационного компонента комбинированной ipauMM н иммунодепрессига являехся, как правило, доминирующим (Будаюв PC., 198.2: Расулев 1> К , 1988; Мамаажаиов Т.М , 1992). Выраженное модифицирующее влияние на нммиюреакпшппегь организма оказывают выеокоток-

сичные вещества. в частности, обладающие алкплнруюшими свойствами ((. ci-ко НИ. с соавт., 1989; Сидоренко Г.И с соавт., 1989; CaiapoB CT с шаш , 1994; Довгуша В В. с соавг., 1995). Развивающаяся при снравлепин ппришн гипоплазия и аплазия лимфоилной ткани и костного мои а приводит к бысфо-му снижению иммунного статуса, что также может выступать в качестве ведущего фактора отягощения различных патологических состояний (Лунк АН, 1974; Козяков с соавг., 1994). Однако до настоящего времени закономерное/к формирования иммунных адаптационных реакций в ранний период комбинированных радиационных и химических поражений изучены недостаточно. На основании имеющихся сведений не представляется возможным оцешпь значимость нарушений иммунологических сдвигов в патогенезе комбинированных травм, а, следовательно, обосновать принципы патогенетически оправданной иммунокоррекции. Реальный подход к решению этого вопроса открывается на основе использования эндогенных факторов межклеточных взаимодействий (цитокинов) в качестве биологических зондов направленной регуляции гемо-иммунопоэза, воспаления, иммунного ответа (Вядро М.М., Навашип С.М., 1989; Рождественский JI M., 1997; Ярилин A.A., 1997). Применительно к проблеме изучения механизмов иммуносупрессии и путей их коррекции при травматических повреждениях, осложненных проявлениями гематологического синдрома радиационной и химической этиологии, можно предположить, что наиболее перспективными для экспериментальной проработки будут эндогенные иммуномодуляторы интерлейкин-lß и интерлейкин-2. Ингерлейкин-lß -ключевой медиатор «цитокиновой сети», важнейший регулятор пролиферации стволовых кроветворных клеток, обладающий выраженным стимулирующим действием на восстановительные процессы кроветворения после облучения, а также химиотерапии (Кетлинский С.А. с соавт., 1992; Dinarello С.А., 1984; Neta R. et al, 1987). Иятерлейкин-2 способен замещать хелперную функцию Т-клеток, обеспечивая быстрое нарастание иммунного ответа, что находит подтверждение в исследованиях по коррекции посттравматического иммунодефицита/Пивопарова Л.П., 1999; Kendall A.S., 1993; Tsybin J.N. et al., 1997). В святи

с |шрлоо|кои 1нечесп)енних прс-иарашн на основе рекомбинацию) о интерлей-кина1|) (Ьеюиенмш) п ии:ерлейкнна-2 (1'онколейкии) такие исследования могу! представая 1ь не юлько научный, но и практический интерес. Аргументированные доказагельежа целесообразности применения данных цитокииов в ранней герашш комбинированных радиационных и химических поражений отсуг-

С1Н>101.

11ель нсч'.и' ктапим. Экспериментально щучить закономерности формирования иммунных адаптационных реакций при механической травме, модифицированной дейсышем радиационного и химического факторов, а также па-югенешчески обосновать подходы к применению ишерлейкинов-1 и -2 в ранней терапии комбинированных радиааионно-механических и мехапо-химическнх поражений.

Задачи 1иг.11Ч(т;1)И|н:

1. Изучить реакции иммунной системы в ранний период механической 1|)уимы, модифицированной острым гамма-облучением, а также отравлением ипритом.

2. Определить особенности иммуиорегуляторного действия интерлейки-на-ф при механической грапме, осложненной проявлениями костно-мозговего спи грома радиационной и химической этиологии.

1 Опешпь значимость замещения хелперной функции Т-клеток ингер-леш,ниом-2 п ранний период комбинированного радиационно-механического и мгхано-чимическо! о поражений.

Научна)! попита и практическая значимость исследования. Получе-Н11 ноте данные о закономерностях изменений адаптационных реакций системы наитием а ранний период механической травмы, модифицированной тт|н,ш радиационным поражением, а также действием ¡шкалирующего агента. \ч |,ш(!,< ими, чт 1амма-облучение, а также отравление ипритом в дозах, близ-мг; (■' | рс 'ше.ичаи.ным, усиливаю) иммунную недостатчность, обуслонлен-нун/ *'0л-,|Н11Ч(Ч'кон компрессионной фаямой. Отличительными особенностями (ги с '|.т|1!1||-11'мпч мрнан кш комбинированных поражений, предопределяю-

шими неблагоприятный исход. являются рашитие иммунодефицита наншмо пеничсского тина с выраженной миелодепрессией, угнетением лимфопоэза. а также подавление Т-клетчноотюсредованных и фаюишарных механизмов резистентности. Доказана патшепептческая значимость иммунных нарушений раннею периода комбинированных травм на уровне Т-хелперов - индукторов клегочтюю иммунитета. Впервые получены данные о негативном влиянии по-справматическон активации продукции фактора некроза онколей в реализации радиотерапевтического действия тштерлейкина-1р. Обоснованы подходы к ранней терапии комбинированных поражений путем замещения хелперной функции Т-лимфоцитов интерлейкином-2.

Впервые определены особенности иммунных нарушений в раннем периоде комбинированных радиационных и химических поражений, что открывает перспективы исследований по разработке терапевтических мероприятий при данной патологии и вносит вклад в общую теорию патогенеза комбинированных поражений. Установлены параметры иммунологической активности ин-терлейкина-10 и интерлейкина-2 в ранний период механической травмы, модифицированной действием радиационного и химического факторов. Доказана перспективность использования интерлейкина-2 для иммунокоррекции комбинированных радиационно-механических и механо-химических поражений.

Положения, выносимые на защиту:

1. Угнетение Т-клеточных регуляторных механизмов, а также снижение кроветворной функции костного мозга являются ведущими патогенетическими факторами формирования иммунных расстройств раннего посттравматического периода, осложненного воздействием на организм проникающей радиации и алкилируютцего агента

2. Интерлейкин-1(} в радиотерапевгических дозах оказывает негативное влияние на тяжесть проявлений механического компонента комбинированного радиационного и химического поражений, опосредуя усиление проя>кцни фактора некроза опухолей.

' . ' <

3. Коррекция хелперной функции Г-лимфоцитов шперлейкином-2 ире-lixieniyer развитию дефнцша клеючнооиосредованиот иммунитета, обеспечивая устойчивость организма в ранний период радиаиионно-механическою и механо-химического поражений.

Апробация работы. Основные материал! • диссершнш доложены и об суждеиы на ХШ научной конференции молодых ученых академии (СПб, ВМе-д.\, 1996), III Всероссийском съезде по радиационным исследованиям (М , 1997), Всеармейской научной конференции «Актуальные вопросы военно-полевой терапии» (СПб , 1997), Всероссийской конференции «Проблемы противолучевой защиты» (М., 1998), научно-практической конференции «Акту альнме проблемы и перспективы развития военной медицины» (СПб, 1998) Материалы диссертации нашли отражение в 6 научных публикациях. Основные результаты исследования реализованы в трех отчетах но плановым темам I IMP

Структура и обьем диссертации. Работа изложена на 161 странице машинописною текста, состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Диссертация иллюстрирована 18 таблицами, 10 рисунками. Список литературы содержит 215 источников, из них 127 ошчествепныч и 88 иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Общая характеристика экспериментального материала. Эксперименты проведены на 988 нелинейных половозрелых белых мышах - самцах и 5N ипбредных мышач самцах линии (СВА х С >7 B1)F1 массой 16,0 - 18,0 г. Жп вошых получали и i питомника «Рапполово» (С.-Петербург), В течение двул iieiie.ui. после получения животных вылержнвали в карантине.

Моделирование коминнщшваннопг радиационно-мехаиическш о ни 1>й££!ШН.1КИЫШ- Радиационный компонент K'I'MII моделировали путем общею пчмокрашош гамма-облучения мышей на установке Ш УР 1 и дотах, oihiwiiv к f|k-ahi*'ieia;ibhi.im С),5 6,75 Гр) Мощность доит сооаиляча

. < . >

13 Гр/мин.. Механический компонент KI'MII моде.чнрпвачи п> i см наложения мышам на мягкие ткани задних конечностей тлжнмов с металлическими пла-сптнкамн (Кулатин В.К., 1963).). Продолжительность компрессии составляла 1.0 - 1,5 ч, что обеспечивало летальность 30 'Н) % животных Грлвма наносилась чсреч 10 - 15 мин после оСш)чения.

Моделирование комбинированно! о мс.чано-хттчсалн о поражении осуществляли путем подкожной зшравки мышей сернистым инрнтм в до »ах ЛД |{, - ЛД jo (Кшяков BTI. с соавг., 1991) с последующим нанесением компрессионной травмы. Интервал времени между отравлением и механическим воздействием составлял 20 - 30 мин.

Наблюдение за животными осуществляли в течение 30-сут после мндеи-сгвия. Тяжесть течения комбинированной травмы оценивали по выживаемости и средней продолжительности жизни подопытных животных.

Методы оценки состояния иммунной системы. Иммунологические исследования включали определение основных характеристик клеточною и гумо-ралыюю иммунного ответа, функциональной активности фагоцитов, количества клеток лейкоцитарного ряда, концентрации в сыворотке крови провосналительных цитокинов. Определяли относительную массу тимуса (Ан-тоненко В.Т. с соавг., 1986), снепень формирования реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) на эритроциты барана (Беляков И.М. с соавт , 1992), число антителообразующих клеток (АОК) в селезенке по Jerne N.K. и Nordin A.A. (1963), окислительно-восстановительную активность неритонеаль-ных макрофагов (Lokaj J., Oburcova Р., 1975), количество лейкоцитов в периферической крови (Неменова Ю.М., 1972), активность фактора некроза опухолей (ФНО-а) в сыворотке крови (Hogatr М.М., Vogel S N., 1988). Исследования проводили через 1 и 3 сут после воздействия.

Препараты цитокинов. В ходе исследования оценивали иммупорегуля-торное действие интерлейкина-lß (ИЛ-Iß) и интерлейкнна-2 (ИЛ-2) человека Использовали рекомбинаншые ИЛ-lß производства ШИИ ОЧЬ (Санкт-Петербург) и ИЛ-2 производства ООО «БИО'ГЕХ» (Санкт-Петербург). Доза

Таблица

Общая характеристика исследований

мдачи исследования

Экспериментальные модели

Исследуемые показатели

Методы исследования

¡ Сроки иссле-¡ дования после ¡ воздействия

Количество' животных ;

Изучение реакций им- ! ч\тнной системы в пан- \ ний период комбиниро- | ванных !

поражений !

Радиаинонно-механнческое поражение

I Число лейкоцитов в ) периферической крови

Метод подсчета в камере Горяева j (Неменова Ю.М., 1972)

1. 3 cvt

! (Определение относитель-|

острое гамма-облучение I Весовой индекс тимусаI ной массы тимуса (Анто-1 (ЛД 40-тало) ! шенкоВ.Т. с соавт.. 1986)!

1, 3 сут

Оценка иммуномодули-: руюшего эффекта интер-лейкина-1 (3 в ранний период комбинированных поражений

1 Оценка иммуномодули-! руюшего эффекта интер-лейкина-2 в ранний пери; од

комбинированных поражений

¡механическая компрессионная травма (продолжи-| тельность

| компрессии 1,0 - 1,5 ч)

I

Мехяно-хнмическое I поражение

острое отравление I ипритом

<дд

+

механическая компрессионная травма (продолжительность компрессии 1.0 - 1,5 ч)

I Количество АОК в се-| лезенке при иммуниза-I ции эритроцитами ба-I рана

Метод локального гемо- j лиза в геле агарозы (Jeme N.K и Nordin A.A., 1963)!

1 сут

(Интенсивность реакции | ГЗТ при иммунизации I эритроцитами барана

Определение местной I воспалительной реакции (Беляков И М с соавт., 1992)

сут

124

190

150

90

Окислительно-восстановительная активность макрофагов Тетразолиевый метод i ¡ (Lokaj„\. OburcovaP., j 1,3 сут ¡ 114 1975) | ¡

Активность ФИО в сыворотке крови Цитотоксический метод (Новап М М . Б.М., 1988) 1,3 сут 244

Выживаемость и средняя продолжительность жизни животных Ежедневный учет гибели животных В течение 30 сут 590

Всего: 1502

ИЛ-ф составляла 0,05 мг/к1, ИЛ-2 - 25000 - 250000 МЕ/кг. Циюкины вводили в 0,2 мл изотонического раствора виутрибрюишнно в различные сроки но (72 -24 ч), а также после (0,5 - 72 ч) воздействия факторов.

Общая схема экспериментов представлена в табл. 1.

Полученные результаты обрабашвали методами вариационной статистки с использованием (-критерия Стыодеша. ЛД50 токсиканта определяли с помощью нробит-анализа (Беленький М.А., 1963). Для выполнения статистических функций использовали пакет прикладных программ СББ версии 3.1 (Ки-реев О.В. ссоавт., 1997).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Иммунологические реакции в ранний период комбинированных поражении.

Ответная реакция иммунной системы на комбинированное радиационное поражение имела существенные отличия по сравнению с изменениями, возникающими при облучении и механической травме в отдельности (табл. 2).

Нанесение механической травмы одновременно с облучением не приводило к характерному для травмированных животных лейкоцитозу. Количество лейкоцитов в крови через 1 сут после КРМП было значительно снижено (1,4 + 0,12 ' Ю'/л) и соответствовало степени лейкопении у облученных животных Через 3 сут после КРМП наблюдалось дальнейшее прогрессирование постлучевой лейкопении.

Доминирующее влияние лучевого компонента на иммунологические проявления комбинированной травмы заметно отражалось на состоянии лнмфоид-ного аппарата. Через 1 сут после компрессии мягких тканей снижение относительной массы тимуса по сравнению с котролем составляло 50 % (р < 0,05). У мышей, которым наносили травму на фоне облучения, относительная масса тимуса соответствовала значениям, полученных в опытах на животных с «чистыми облучением, н была на 34 % (р < 0,05) ниже, чем при изолированном ме-

1аблииа 2

Иммунологические сдвиги через 1 сут после комбинированного падиаиионно-механического поражения у мышей

Количество | ,. „ ' Масса тимуса Показатели i леикоцитов в 1, . крови 1 10'/п)' 'Бесовои индекс ) 1 НСТ-активность! ЛПС" Количество | , ; , 1 индуцированная : . ! ГЗТ (индекс 1 макрофагов (ме- ■ . АОК/селезенку i п/, ; - ., Активность ФНО-а, ,, „1 - реакции, %) таоолическии ре-(10 ) 1 „,, |в сыворотке крови; ! зерв, %) | (Ед/мл)- ;

Контроль , ?_5 = 0 83 | 012±(ш (интактные) ; ; 32.8 ±5.3 1 33.6 = 3.6 | 50.0 ±4,2 ! <80

Компрессионная! П25±06, \ 0.06± 0.004* травма (1 ч! | ; i ' ! ^120* 14,4 ± 3,9* | 21.3 ± 1,7* | 11,8 ± 0,9* | ^^ |

Оолучение |2,9±о.34*,**1 0.04 ±0.003*,** 1 2.6 ±0.8*.** ! 16,2 ± 1,4*,** 1 36,6 ± 3,4*,** | ! (6.7:1р| ! | (804-160»

КРМП 11.4 ±0.12*.Н 0.04 ± 0.003*,** : 1 1 5120* I 1 1 ± 0 4* ** 114 1 ± 1 2* ** 1 6 4 ± 0 ** ! 1.1 ±0.4, | | О.**"'3 > | (51205-10240) |

Каждая группа состояла из 6 - 10 мышей.

* - различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с контролем (интаетные); ** - различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с группой животных, подвергнутых компрессионной травме.

ханическом сдавлении. Аналогичные изменения были установлены спустя 3 сут после КРМП.

Снижение массы тимуса отчетливо коррелировало с депрессией антнте-логенеза. Степень уменьшения образования АОК в селезенке при иммунизация мышей эритроцитами барана через 1 сут после облучения была значительнее (в 5,5 раза, р < 0,05) по сравнению с компрессионной травмой. Комбинированное радиационно-механическое воздействие приводило в этот срок к подавлению иммунного ответа у мышей, как и изолированное облучение.

Наряду с ингибированием гуморального иммунного ответа на тимусзавн-симый антиген, в ранний период КРМП наблюдались аналогичные сдвиги в реакциях клеточного иммунитета. Комбинированное воздействие механического и радиационного факторов сопровождалось к исходу первых суток угнетением формирования ГЗТ, также сопоставимым с показателями у облученных животных.

Подавлению реакции ГЗТ при КРМП соответствовало более выраженное по сравнению с механической травмой ограничение метаболического потенциала макрофагов.

В то же время, отличия в реакции организма на механическую травму, обусловленные радиационным фактором, не были доминирующими при оценке продукции провоспалительных цитокинов. К исходу первых суток после компрессии мягких тканей в сыворотке крови регистрировался высокий уровень ЛПС-индуцировакной активности ФНО. При КРМП концентрация ФИО в системном кровотоке в этот срок соответствовала значениям, установленным у мышей с изолированной компрессионной травмой.

Следовательно, отличительной особенностью патологических изменений раннего периода КРМП является более выраженное по сравнению с механической травмой угнетение инициирующих антигелогенез клеточных, в том числе Т-клеточных взаимодействий, обусловленное пострадиационной гипоплазией

косшого мозга и тимуса, а также высокая активность цитокин-иродуцирующих структур, ответственных за формирование системного воспалительного ответа.

Установленные изменения иммунного реагирования могут иметь отношение к отягощению исходов поражения. Эксперименты показали, что изолированная компрессионная травма сопровождалась гибелью 30 % мышей. Летальные исходы регистрировались в первые 7 сут после сдавления. Комбинация облучения с механической травмой обусловливала в этот период смертность 50 % животных. В последующие сроки летальность мышей с КРМП достигала 70 %.

К аналогичным негативным изменениям в иммунной системе приводила затравка мышей сернистым ипритом. При этом определялся отчетливый дозо-зависимый характер иммунодепрессивного действия токсиканта. Угнетение иммунного ответа наблюдалось при затравке мышей ипритом в дозе ЛД ¡л. В первые 3 сут после его введения продукция АОК была снижена более чем на 30 - 40 % (р < 0,05). С увеличением затравочной дозы иприта до ЛД 50 степень подавления иммунного ответа существенно возрастала. После введения токсиканта в среднелетальной дозе продукция АОК на тимусзависимый антиген снижалась в течение первых 3 сут боле чем на 54 - 80 % (р < 0,05), в целом соответствуя результатам, установленным на модели среднелетального радиационного поражения.

Угнетение гуморального иммунного ответа отчетливо коррелировало с динамикой снижения массы тимуса. В условиях отравления ипритом в средне-летальной дозе степень редукции тимуса к исходу 3 сут достигала 70 % (р < 0,05).

Следовательно, одним из звеньев патогенеза ипритного отравления является раннее развитие иммунной недостаточности по клеточному и гуморальному типу, что соответствует представлениям о радиомиметическом действии иприта и его производных (Луйк А.И.( 1974; CoutlierJ.-P.et а!., 1990). Есть основания полагать, что установленный характер повреждений в иммунной системе

также будет являться одним из факторов ошощення механической травмы Действительно, как и на модели ICl'MIl, состояние мышей, подвергнутых механическому с давлению мягких тканей на фоне зафавки ипрнюм, было значн телыю тяжелее по сравнению с изолированной травмой Компрессионная трав ш в комбинации с отравлением ипритом в дозе ЛД сопровождаюсь в первые 7 сут после воздействия повышением леталыюеш с 40 % до 70 %.

Полученные результаты позволяют заключи il, что усыновленные проявления тшулодеиресстш радиационной и химической этнолонш могут сущеег-венно отягощать течение механической травмы. Тем не менее, при очевидном вкладе каждого из механизмов иммунной дисфункции в танаюгепез paccMai-риааемых вариантов комбинированных поражений, представлялось необходи мым оценить значимость основных иммунологических нарушений в проявлении синдрома взаимною отягощения. Нсть основания полапиь, что для реше лия этой задачи патогенетически оправданным будет использование иммулорс-гуляюрных свойств таких цитокинов, как ингерлейкин-ip и шперленкии-2 (Кетлинский С.А., 1998, 1999; Рождественский Л.М, 1997, 1999; Смирнов МП, 1998, 1999).

Иммуиомодулнрующие эффекты шпердейкпиа- l|i и раннем периоде комбинированных поражений В условиях изолированною облучения мышей в дозе 6,75 Гр HJI-lji oaia дал как профилактическим, так и лечебным эффектом, чш cooiBmei it_\ei дам ным о радионротективных и радиогерапевтическш свойствах данною нитки на (Рогачева С.А., Симбирцев. А.С., 1997; Рождественский Л.М, 1997, 1998. Чигарева Н.Г., 1998). Однократная внутрибрюшшшая иньекния 1Ш-1р мышам за 24 - 72 ч до облучения повышала выживаемость с 30 % до 60 80 % Опт мальиий ишернал лечебного применения ИЛ-1|} составлял 2 6 ч поспи радиационном) вощействия Э(|>фе1ст цигокнна составлял при эюм в среднем 3(1 % Модифицирующее лейепше ШН|5 при KI'MIl сушеггвеино пглнчашкт, ш >ф

фекта, наблюдаемог о у облученных животных. Однократная профилактическая иньекиия мышам ИЛ-1|! за 24 - 72 ч до воздействия не влияла на устойчивость животных в ранние сроки после КРМП, однако предупреждала г ибель 40 - 50 % мышей, в период проявления лучевого компонента КРМП. В контрольной группе к 30 сут наблюдения выживало не более 20 % мышей. В то же время, терапевтическое введение животным ИЛ-lß в дозе, эффективной для раннего лечения острого лучевого поражения, не только не повышало, а, напротив, существенно отягощало течение н исход комбинированной радиационной травмы. Отрицательный прогноз для жизни практически не зависел от сроков применения ИЛ-Iß (0,5 - 24 ч). Во всех случаях уже в первые 7 сут после КРМП наблюдалось снижение выживаемости мышей с 50 % до 10 - 20 %. В последующие сроки погибали все оставшиеся животные. Отрицательное действие HJI-lß при введении в ранние сроки после КРМП, вероятно, связано с особенностями ответной реакции организма на тяжелое механическое повреждение. Известно, что инициация воспалительных реакций, индуцируемых ИЛ-1, может привести к усугублению посттравматической иммуносупрессии (Сачек М.Г. с соавт., 1994; Пивоварова ЛИ. с созвт., 1996). Эксперименты показали, что использование ИЛ-lß в ранние сроки после механической травмы, как и в случае моделирования КРМП, усиливало летальность мышеи с 40 % до 70 - 80 %. На пом основании следует предположить, что ИЛ-lß одновременно с активацией гемоиммунопоэза индуцирует усиление посттравматической осгрофазовой реакции организма, в том числе секрецию провоспапительных цитокиноо, усугубляя характерные для нерадиацнонного компонента КРП метаболические и сосудистые расстройства (Будагов P.C., 1992; Ульянова Л.П. с соавт., 1997). Анализ влияния ИЛ-lß на содержание лейкоцитов, а также активность ФИО в периферической крови мышей, подвергнутых компрессионной травме и KPM1I, подтвердил »то предположение. Было установлено, что в условиях механической травмы, облучения и КРМП ИЛ-lß обеспечивал мобилизацию лейкоцитов п системную циркуляцию (рис. 1).

20

18

е?

16

2

и 14

1 12

о

£ 10

а

8

1 6

т

ё о 4

•х

2

11,4. К*

02

1ШК1К1име

компрессионная травма

3 К

Г

(ГГ.

■ ИЛ-1

ПО,9% раствор МаС1

-> 2

1_.

2,6 гк

>3 1.4

оолумснис

КШП

Рис. 1. Влияние интерлейкина-1|} на количество лейкоцитов в крови мышей через 1 сут после компрессионной травмы, облучения и к'РМ! I.

В то же время, наряду с проявлением лейкоцщмобилшующих свойств, под влиянием ИЛ-1|3 наблюдались выраженные изменения активности ФИО При введении ИЛ-1р через 6 ч после механической травмы и КГМП активность ФИО в сыворотке крови к исходу первых суток достигала значений, более чем в 2 раза (р < 0,05) превышающих уровень у пораженных живошых, не получавших цнтокин (табл. 3).

Таким образом, реализация лейкоцишобилшуюшен активности ИЛ-1|) ь условиях КРМП нивелируется одновременной индукцией провосналш ельник цигокииов, что имеет непосредственное отношение к патогенетическим механизмам отягощения рассматриваемого варианта комбинированного поражении Совершенно очевидно, что, несмотря на радтиерапевшческнн эффект Ш1-1(1 ею применение в качестве средства раннего лечения радиационных поражений в комбинации с механической травмой противопоказано.

Таблица 3

.'иСЛнндумнроншшая активность ФИО в сыворо1ке крови мышей через I су I после компрессионно!'! травмы и КГ'МП при введении пнгерлейкина-ф

Парипшы опытов

Компрессионная фавма т облучение

Компрессионная травма Контроль (шпякгнме)

Активность ФИО, Ед/мл

Интерлейкин-1Р 0,9 % раствор МаО

10240 * 5120

(5120+10240) (2560+5120)

10240 * 5120

(10240*20480) (2560+10240)

<80 <80

В скобках значения доверительного иггервала медианы при вероятности 95 %.

равличия достоверны (р < 0,05) п<> 'р ¡внениго с труппой мышей, получавших в апалопгпчч'т срок солевой изотонн'.-ский раствор.

Данное положение полиостью подтвердилось результатами оценки эффективности Ш1-1Р в ранний период компрессионной травмы, осложненной портной интоксикацией. Введение цитокина в первые часы после затравки мышей ипритом повышало выживаемость мышей на 20 %, а также увеличивало среднюю продолжительность жизни животных с 5,5 сут до 7,0 сут (р < 0,05). Применение ИЛ-1Р в ранние сроки после ипритного отравления в комбинации с механической компрессионной травмой, как и в случае его использования на фоне КРМП, сопровождалось усилением гибели животных. Инъекции ИЛ-1(5 в первые 4 ч после травмы и отравления увеличивали число летальных исхотоп на 20 - 30 %, а также вдвое сокращали продолжительность жизни погибших мышей.

Полученные результаты позволяют заключить, что коррекция проявлений гематологического синдрома радиационной и химической этиологии ип-герленкииом-1р в дозах, эффективных для стимуляции восстановления костномозгового кроветворения, отягощает течение раннего периода комбинированной травмы. Одним из патогенетических механизмов, участвующих в развитии жизнеоппены.ч расстройств, является усиление под влиянием ИЛ-1[) активности

цитокинов, опосредующих острофазовую реакцию организма на повреждение И ¡умение иммуномодулирующих эффектов И)1-1|1 и раннем периоде KI'Mli 11 мехаио-химической травмы свидетельствует о безусловном противопоказании к использованию данного цитокина в схемак раннего лечения комбинированных поражений, сопровождающихся избыточной продукцией провоспалшет. ных цнтокнпов, в частности, фактора некроза опухолей.

11мму но,модулирующие эффекты тт|Ыспыта-2 в раннем периоде комбинированных поражений

Иные результаты были порчены при оценке иммуномодулирующих уф фекюв ИЛ-2. В условиях среднелетального облучения ИЛ-2 в отличие от ИЛ lß радиопрофилактическим действием не обладал. Применение ИЛ-2 после об лучения также оказалось малоэффективным. Вполне очевидно, что при остром радиационном поражении активация роста Т-клегок является недостаточной для усиления продукции иммунорегуляторных факторов, контролирующие восстановление пула стволовых кроветворных клеток. Вероятно, нммуномол) лируютцее действие ИЛ-2 будет в наибольшей степени проявляться при патоли гических состояниях, сопряженных с преимущественным подавлением I клеточного звена иммунного реагирования. Как показали эксперименты, дня кратная инъекция ИЛ-2 через 0,5 и 4 ч после механической компрессии шпаг, тканей обеспечивала значительное повышение выживаемости мышей. Cieiiem формирования устойчивости достигала 90 %, что на 40 % выше но сравнению с показателями у травмированных животных, получавших солевой изотонической раствор. Таким образом, применение основного инд>ктора Т-клетчжно иммунитета - ишерлейкина-2 в ранний период механической травмы способ ствует восстановлению функциональной активности Т-лимфоцитов и, в пцш}к< очередь, Т-хел»еров 1 типа, что находит отражение в ряде работ (Крылов К М с соавт., 1997; Ливоварова Л П., 1999; Rohr F., Traicher N., 19921. Максимальный эффект ИЛ-2 установлен в дозе, используемом в целях ранней терапии ра

шаииопною поражения. Можно предположить, что иммуномодулируюише ■>ффек1ы ИЛ-2 в условиях одновременного воздействия лучевого и механического факторов будут сохранять черты сходства, характерные для адаптационных реакций организма на введение шпокиня при изолированных повреждениях, а, следовательно зависеть ог периода разпптия комбинированной травмы. Результаты и (учения эффективности ИЛ-2 на модели КРМП подтвердили это предположение. Применение ИЛ-2 в ранний период радианиоино-механнческого поражения, в отличие от ИЛ-ф,. приводило к снижению числа де1Ш1ьных исходов. Как н в условиях изолированных воздействий, оптимальные результаты раннего лечения получены при двукратном введении цитокина в первые часы после КРМП. Такое использование ИЛ-2 обеспечивало максимальную устойчивость животных (100 %) в период преобладания механическо-то компонента комбинированного поражения и не оказывало существенного влияния на динамику гибели в период преобладания лучевого компонента. Высокая степень зашиты цитокином раннего периода КРМП определяла увеличение выживаемости животных к периоду восстановления.

Таким образом, применение ИЛ-2 обеспечивает реальную возможность улучшения течения и исходов КРМП. Можно предположить, что в ранний период КРМП терапевтический эффект ИЛ-2 реализуется посредством компенсации механизмов, общих по патогенезу с посттравматическими изменениями и мало связаны с коррекцией нарушений, обусловленных радиационным фактором. Как показали эксперименты, в условиях КРМП ИЛ-2 не изменял лейкоцитарную реакцию мышей в первые 3 сут после КРМП и компрессионной травмы. Применение цитокина после механической травмы и КРМП также не отражалось на уровне продукции опухоленекротизирующего фактора. В то же время, ИЛ-2 в значительной степени препятствовал редукции тканевых структур тимуса, угнетению клеточного и гуморального иммунного ответа, а также метаболической активности макрофагов (рис. 2)

Инпекс оеакции.%

о

Таким образом, ИЛ-2 проявляет достаточно выраженную иммунолотиче-скую активность, тесно коррелирующую с его протекгивным действием в условиях изолированной и осложненной облучением механической травмы. Несмотря на ограничение механизмов реализации корригирующего действия ИЛ-2 радиационным компонентом КРМН, отличительная особенность его иммуно-модулирующнх свойств от ИЛ-1Р заключается в возможности эффективного использования в схемах раннего лечения радиационно-механических поражений.

Результаты оценки эффективности ИЛ-2 на модели механо-химического поражения подтверждают этот вывод. Введение ИЛ-2 в ранние сроки после затравки ипритом, как и в случае изолированного гамма-облучения, не оказывало выраженного иммуномодулирующего действия, однако, отчетливо повышало устойчивость организма при комбинации ипритного отравления и механической травмы, что свидетельствует о значимости нарушений Т-хедперной активности лимфоцитов в патогенезе механо-химической травмы и целесообразности ее коррекции как вида патогенетической терапии.

В целом, результаты проведенных исследований показывают, что ИЛ-2 восстанавливает иммунную недостаточность, индуцированную комбинированным действием на организм повреждающих факторов механической, лучевой и химической природы. Существенно не изменяя проявления гематологического синдрома, замещение хелперной функции Т-лимфоцитов ИЛ-2 обеспечивает в период преобладания механического компонента комбинированной травмы компенсацию расстройств на уровне клеточных и гуморальных факторов иммунитета, а также метаболической активности макрофагов. Применение ИЛ-2 не сопровождается усилением посттравматической индукции провоспалитель-ных цитокинов, опосредующих острофазовую реакцию организма на повреждение. Это позволяет рассматривать препараты ИЛ-2 в качестве потенциальных средств ранней патогенетической коррекции иммунной недостаточности при

механических травмах, в том числе осложненных иммунодепрессшшым действием факторов радиационной и химической этнологии.

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально обоснован патогенетический нршшин применения цшокинов в ранней терапии комбинированных поражений, вызванных действием на организм комплекса экстремальных эколот ических факторов.

2. Тяжелая механическая травма, нанесенная непосредственно после воз действия на организм проникающей радиации пли отравления алкилирующим агентом (иприт) в дозах, близких к среднелетальным, сопровождается усилением тяжести посттравматических расстройств. В период преобладания проявлений механического компонента комбинированного поражения гибель животных увеличивается на 20-30 %, достигая 50-70 %.

3. Патотенез комбинированной травмы связан с нарушениями в иммунной системе. Иммунологические сдвиги раннего периода комбинированного радиационного (химического) поражения характеризуются угнетением по-справ маги ческой лейкоцитарной реакции, значительно более выраженной по сравнению с неосложненной механической травмой редукцией тканевых структур тимуса, подавлением гиперчувствтпелыюсти замедленного типа и антше-лообразования па тимусзависимый антиген, ограничением метаболического резерва макрофагов. .

4. Предопределяющая значимость иммунных расстройств раннею периода радиапионно-механического (механо-хнмического) поражения принадлежит угнетению межклеточного взаимодействия на уровне Т-хелиеров - индукторов клеточного иммунитета, а также снижению кроветворной функции костного моя а.

Компенсация дефицита клеточноопосредованного иммунитета осуществляется путем активации продукции циюкинпв, ответственных за формирование системною еоспа пыелптто ответа

« ■ #

5. Коррекция проявлений гематологического синдрома радиационной и химической этнологии интерлейкином-ф в.дозах, эффективных для стимуля-пии восстановления костно-мозгового кроветворения, отягощает течение раннею периода комбинированной травмы. Выживаемость пораженных животных при введении интерлейкина-ф в первые сутки после воздействия снижается на

Одним из патогенетических механизмов, участвующих в развитии жиз-неопасных расстройств, является усиление под влиянием интерлейкина-ф активности клеточных структур, продуцирующих фактор некроза опухолей.

6. Перспективным способом ранней патогенетической коррекции механических травм, осложненных действием на организм проникающей радиации, а также алкилирующих агентов, является замещение хелперной функции Т-лимфоцитов интерленкином-2. Существенно не изменяя уровень продукции оиухолеиекротизирующего фактора и степень выраженности лейкопении, ин-гсрлейкин-2 препят ствует уптетению клеточного и гуморального иммунитета, а Iакжс моноцитариого механизма защиты, обеспечивая в период преобладания проявлений механического компонента комбинированной травмы устойчивость организма к повреждающим факторам.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Применение препаратов интерлейкина-ф в качестве средств раннего лечения костно-мозгового синдрома радиационной и химической этиологии противопоказано в случае комбинации этих поражений с тяжелой механической травмой.

2. Для эффективного восстановления иммунной недостаточности, индуцированной действием па организм комплекса факторов механической, лучевой и химической природы, перспективно использование средств па основе иитер-.■тейкина-2.

СПИСОК I'AIÍO I, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ронколейкии в экспериментальном терапии эндотоксикоза при комбинированном радиационпо-механическом поражении // Тезисы докладов XIII науч. конф. молодых ученых академии. - СПб.: ВМедА, 1990. - С. 63. (мат. Юабова Е Ю.)

2. Корригирующее действие ннгерлеикина-2 при иммуносуирессии, индуцированной ипритом /У Фундаментальные и прикладные проблемы современной военной токсикологии: Сб. тез. 6-й Всеарм. науч. конф. 24-25 сенг. 1996 г. - СПб., 1996. - С. 59 - 60. (соаы. Юркевич Ю.В., Куценко СЛ., Caí аров С.Т., Сергеев A.A.)

3. Изучение характера иммуаодепрессивного действия иприта в экспери менте // Фундаментальные и прикладные проблемы современной военной токсикологии: Сб. тез. 6-й Всеарм. науч. конф 24-25 септ. 1996 г. - СПб., 1996. С. 140 141. (соавт. Юркевич Ю.В., Алексеева И.И., Хромов В Н., Сергеев A.A.)

4. Эффективность цитокинов при остром отравлении ипритом в эксперименте // Актуальные вопросы военно-полевой терапии. - СПб.: ВМедА, 1997. -С. 148. (соавт. Юабова ЕЮ. Юркевич ЮВ, Владимирова О.О., Сатаров СЛ., Сергеев A.A.)

5. Резистентность организма к компрессионной травме на фоне радиационной) поражения // Третий съезд по радиационным исследованиям, Москва. 14 - 17 окт. 1997 г.: Тез. докл. - Пушшо, 1997. - Т. 1. - С. 84 - 85. (соавт. Юрке вич Ю В, Юабова Ё.Ю.)

6. Состояние иммунной системы при комбинированном радиацношю механическом поражении// Актуальные проблемы п перспективы развита во енпои медицины: - Науч. ip. / НИИ воен Медицины СПб, 1998 - Т. 1. - С 224 -229 (соавт Юрьевич IOВ , Юабова ЕЮ.)

2IH)Üi, тип. АО «Пласпшлимер» 3.AU$'i too