Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Роль симпатической нервной системы в формировании реакции лизосомального аппарата нейрофильных лейкоцитов периферичной крови при действии стресса неинфекционной природы
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Роль симпатической нервной системы в формировании реакции лизосомального аппарата нейрофильных лейкоцитов периферичной крови при действии стресса неинфекционной природы"
Р г в од
, АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ ім. О. О. БОГОМОЛЬЦЯ
На правах рукопису
ВОВК Сергій Володимирович
РОЛЬ СИМПАТИЧНОЇ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ У ФОРМУВАННІ РЕАКЦІЇ ЛІЗОСОМАЛЬНОГО АПАРАТУ НЕЙТРОФІЛЬНИХ ЛЕЙКОЦИТІВ ПЕРИФЕРИЧНОЇ КРОВІ ПРИ ДІЇ СТРЕСОРУ НЕІНФЕКЦІЙНОЇ ПРИРОДИ
03.00.13 — Фізіологія людини і тварин
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук
Київ — 1993
Робота виконана в Луганському державному педагогічному інституті ім. Т. Г. Шевченка.
Науковий керівник — доктор медичних наук, професор Н. В. ЛУНІНА.
Офіційні опоненти:'
доктор біологічних наук, професор С. Д. ГРОЙСМАН; доктор медичних наук, професор М. М. СЕРЕДЕНКО.
Провідна установа — Київський державний університет ім Т. Г. Шевченка.
Захист відбудеться €_________» . , . ._______ 199____року
о _ _ год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д-010.15.01
при Інституті фізіології ім.- О. О. Богомольця АН України (252024, Київ-24, вул. Богомольця, 4).
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці інституту.
Автореферат розіслано «_________» _____________________________199 _ р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради доктор біологічних наук
3. О. СОРОКІНА-МАРІНА.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність проблеми.,Вивчення механізмів адаптації, які забезпечують гомеостаз за умови дії на організм різних стресорних факторів, має важливб загальиобіологічне значення, оскільки вони подують з механізмами патогенезу, знання яких необхідне дя? клінічної практики. ■
Надзвичайні подразнення організму, які порушують гомеостаз, супроводжуються зміною багатьох систем та органів, зокрема й системи крові. При цьому закономірно розвивається лімфопенія, еозинопенія, нейтпофільний лейкоцитоз, зумовлений активацією граиулоцитопоазу /Г.Сельэ, I960, 1972; П.Д.Горизонтов, IS8I; Chiklcappa о.а., ‘
1977 /. . '
Нейтрофільні лейкоцити розглядають як високоспзціалізоЕану популяцію клітин організму, одна з основних функцій яких полягає в участі у тканевому метаболізмі та підтримці тканевого гомеостазу.
При запатенні нейтрофіли разом з еозинофілами та клітинами мо-ноцит-макрофагальної системи здійснюють деструкцію інфекційно-запальних агентів, що проникли в організм /В.Е.ІІигаревский, 1975, 1978; А.И.Струков, 1930; (!0ld3J in, І >84/.
Щодо біологічне..' ролі нейтрофілоцитів при дії стресорт» неін-фвкційної природи, то вона залишалась неясною. В нашій лабораторії була висунута гіпотеза про те, що розвиток нейтрофільного лейкоцитозу за умов дії ка організм надзвичайних неінфекцічних подразників зумовлений участи лізосомальних ферментів нейтрофілів у гуморальній регуляції функцій /Н.В,Лунина, П.Л.Козюк, 1978/.
Відомо, що лізосоми різних клітиь, в тому числі й нейтрофілів, маять багатий набір ферментів з широким спектром дії. Біохімічні дослідження ферментів лізосой у тканинах різних органів /печінка, нирки, головний мозок, плацента, гонади/ та біологічних рідинах /кров, сімінна рідина/ виявили іх участь в обміні речовин при адаптації до факторів навколишнього середовища /Н.Е.Маянская с соавт., 1980; Л.Е.Панин с соэвт., 1982/. Вилучеьі з лізосом клгтин головного мозку щурів низькомолекулярні катіонні білки збільшують проникливіст лізосомальних мембран для кислих гідролзз /А.А.Покровский, В.А.Тутельян, 1976/. Встановлено, що ферменти лізосом різ них клітин здатні активувати ключевий фермент зсідання, фібринолізу, кініногенезу - фактор Хагеман /А.М.Чернух, О.А.Гомазков,І97б/
. Дослідження, проведені у нашій лабораторії, показали, со при ’ дії на організм різноманітних стресоріз нет**фекційно. природи
/крововтрата - О-В.Скрипка, 1983; фізичне навантаження - С.І.Шик-карьов, 1983; низький барометричний тиск - А.П.Полтавський,1983; вагітність та пологій - СиЕ.Коваль, 198Э; іммобілізація - Л.В.Абакумова, 1991/ розвивається ке лише кейтрофільний лейкоцитоз,-зумов лений активацією гранулоцитопоезу, але й в нейтрофілах зменшується кількість лізосом та гранул лізосомальних катіонних білків. При цьому максимальна дегрануляція нейгрофільних лейкоцитів відбувається на фоні найбільшого вмісту нейтрофілоцитів у циркуляції. ' Лізосомальні ферменти, ще вивільняються яри догрануяяції,, активують фактор.Хагемана і залежні від нього системі, крові, а, значить, беруть участь у гуморальній регуляції гомеостазу /Н.В.Лунину С.Б.Коваль, 1963; Н.іЗ.Лунина, А.Ф.Полтавский, 1984; Е.В»Скрипка, 1990/. -
Встановлена залежність змін функціональної активності зсідання, фібринолізу, кініногенезу та комплементу від вмісту лізосом у нейтрофілах та кількості лізосомальних ферментів у плазмі крові /Н=В. Лунина, кЛ.Полтавский, 1984/. In vitro доведений більш виражений, порівняно з лізосомальними ферментами печінки та мозку, активуючий вплив лізосомальних ферментів нейтрофілів на фактор'Хагемана ,
/Н.В.Лунина, С.Б.Коваль, 1983/.
Методом олектронної мікроскопії показано, ідо лізосомальні ферменти нейтрофільних лейкоцитів виділяються / плазму крові шляхом екзоцитозу /С.Б.Коваль с соавт.,І983/С без порушення життєздатності клітин, що дозволя нейтрофілам функціонувати у ролі секреторних клітин.
Оскільки згадані зміни лізосомального апарату нейтрофілоцитів відбуваються при дії на організм різних стресорів, то ї/. можна віднести до нерпецифічних проявів адаптаційного синдрому*
Зараз розвиток стрес-реакції розглядається як комплекс нейро-гормональних процесів, спрямованих на відновлення гомеостазу, які являють собош кооперативну діяльність різних структур мозку, Н9Й-р -рефлекторних та Гуморальних механізмів. Визначальну роль в розвитку адєптаційного синдрому відіграють симпато-адреналова та гі-поталамо-адренокортцкальна системи /Н.Н.Нагнибеда, 1983; М.М.Серэ-денко, 1984/.
Відомо, що медіатори симпатичної нервової системи е одним з фдкторіц . що викликає надходження зрілих гранулоцитів з кісткового мозку в кров, останнє приводить до розвитку нейтрофільного лейкоцитозу в умовах стресорного впливу на організм /П.Д.Горизонтов,
1979; Е.Д.Гольдберг с соавт., 1991/.
Природно припустити, що симпатична нэрвова система та її медіатори якимось чином впливагіть нэ тільки на зміну числа зрілих нейтрофілів у крові, але, можливо, зизначають щи й функціональний ' стан їх лізосомального апарату, який бере участь у формуванні адап таційкого синдрому.
.Мета та задачі дослідження. У зв’язку з вищевикладеним мато» даної роботи з вивчення ролі симпатичної нервової системи у формуванні реакцій лізосомального апарату нейтрофільних лейкоцитів периферичної крові, спричинених іммобілізацією.
Завданням роботи було: вивчити при дії іммобілізації в умовах блокади адрзнорецепторів симпатичної нервової системи кількість • нейтрофілів у іериферичніЯ крові, гранулоцитопоез, агрегаційкі вла стивості лейкоцитів, вміст лізосом та гранул лізосомальних катіонних білків у циркулюючих нейтрофілах, активність маркерного лічсо.:. мального ферменту кислої фосфатази з плазмі крові, функціональний стан систем, що залежать від фактора Хагемана - зсідаючої, фібри-нолітичної, каллікреїн-кінінової.
• Наукова новизна роботи полягає в тому, що вперле на рівні цілїс ного організму досліджена роль симпатичної нервової системи в реак ції лізосомального апарату нейтрофільних лейкоцитів периферичної ярові при формуванні стрэс-синдрому.
Встановлено, що периферичні альфа- та бета-адренорецепторі: бз-руть участь у вивільненні лізосомальних ферментів нейтрофільних лейкоцитів у відповідь на іммобілізацію. Так, з умовах блокади бе-та-адрзнорецепторів інтенсивність дегрануляції та декатіоні заці ї нейтрофілів підсилювалась, при сумісному вимкненні альфа- і бета рецепторів - знижувалась.
Інтактна симпатична нервова система забезпечувала максимальну де грануляцій і декатіонізацію нейтрофілоцитів у строки їх максимального вмісту в циркуляції. В умойах блокади цречорецєпторіз нейтрофіль::ий лейкоцитоз мав свої особливості, його максимум нз співпадав з максимальної) дегрануляцією кайтрофіліцитів.
Ці факти дозволили вискнути припущення про різні механізме ней-трофільного лейкоцитозу та дегрануляції асй.трофіліз.
Активність лізосомальних ферментів :;ей?ро£ільчп.ч лейкоцитів залежала не тільк:: від ст'тзня дегрануляції нойтрофілоцидів, яким визначався функціоквльнлм стаяом симпатичної". нервової системи, алз й аосолюгної кількості деграН'/льоваиих нейтрофілів, яка співьідіо-
о
силася із вмістом нейтрофілів у циркуляції.
У свою чергу, функціональний стан систем, які активуються фактором Хагемана - зсідаючої, фібркнолітичної, каллікреїн-кії.інової -визначався кількістю лізосомальних ферментів у плазмі крові, але ке залежав від симпатичної нервової системи.
Науково-практична цінність роботи Наслідки досліджень мають певне теоретичне значення, бо розкривають деякі сторони впливу симпатичної нервової системи на розвиток нейтрофільмого лейкоцитозу та лізосоЬальций апарат нейтрофільних лейкоцитів за умов дії стре-сору неінфекційної природи у залежності від її функціонального ста ну. Вони мають стати основою для подальшої розробка питання про реалізацію біологічної активності нейтрофільних лейкоцитів у крові в ході формування стрзс-сйндрому та проблеми неспецифічних гуморальних механізмів адаптації.
Обмеження надходження у плазму лізосомальних фермзнтів нейтро-фільнкх лейкоцитів може бути фактором, який стримує гіперактива-цію гемостатичних систем крові. За допомогою адреноблокаторів можна регулювати вміст лізосомальних ферментів у плазмі, що дозволяє активно впливати на гуморальні гомеостатичні системи крові.
Апробацій роботи. Наслідки роботи доповідалася на щорічних наукових конференціях викладачів та студентів Луганського педінституту у 1991—1993 рр. та регіональній конференції молодих вчених "Экология промышленного региона Донбасса" І'. -15 квітня 1993 р. Луганського медичного інституту. ^
Публікації. За матеріалами дослідження надруковано 7 робіт, з них 5 журнальних статей та 2 роботи в тезах. . І
Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, 6 глав, обговорення одержаних даних, висновків, списка літератури. Загальний.об’єм - 183 сторінки машинописног тексту; з них власно тексту 1^7 сторінок, включз.эчи 18 таблиць та 16 малюнків. Бібліографія вміщує 286 джерсг, в тому чисчі МІ іноземних.
Основні полонення роботи, запропоновані до захисту.
1. Розвиток абсолютного нейтрофільного лейкоцитозу в умовах іммо-білізаційного стресу зумовлений впливом симпатичної нервової системи на гранулоцитопоез.
2. НзР.трофільоз-супроводжується зменшенням кількості лізосом у циркулюючих нейтрофілоцитах. •
3. Симпатична нервова система через периферичні альфа- і бета-ад-
ронорэцептори бере участь у вивільненні лізосомальних ферментів
нейтроф;' льних лейкоцитів
Ч. Функціональний стан Хагеман-залежних систем крові за умов стрз-. су визначається кількіств лізосомальних ферментів нейтрофілів . у плазмі. '
. МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
■ ' Експерименти проведені на 95 беспорідних статевозрілих кролях обох статей йасою 2,5-3,0 кг.
і! залежності від умов досліджень, тварини були поділені на З групи. Першу, контрольну групу, становили 22 кролі, які піддавалися іммобілізації. Другу, дослідну групу, становили 35 кролів, у яких іммобілізаційний стрес викликали на фоні блокади бета-адрено-рецепторів» Трзтя, дослідна група, складалася з 33 кролів, у як х іммобілізацію проводили в умовах сумісного вимкнення альфа- і бета рецепторів.
ї:л стресор використовували І2-годинну іммобілізацію тварин ка спині. -
■ Блокаду бета-адренорецепторів здійснювали обзиданом /П.Д.Гори-зонтов, 1975/, а сумісне вимкнення альфа- і бета-адрвнорецепторів-ізобарином. Препарати вводили тваринам перорально.
Блокада альфа-адронорецепторів не проводилась, тому що ельфа-ад-реноблока гори сильнотоксичні та при введенні в організм викликають такі я рвакціїі як і інші стресори /П.Д.Горизонтов с еоавт., 1972, 1974; П^ДаГоризонтов,- 1975/.
.. Тривалість уоіх спостережень визначалась часом відновлення повного набору лізосом у нейтрофілах кролів контрольної групи, що становило 16 діб. .
■ У всіх тварин вивчали такі показники: кількість лайкоцитгв з одиниці об'єму крові, відносний та абсолютний вміст найтрофільних лейкоцитів в одиниці об’єму крові; у кістковому мозку - кількість міелокаріоцитів в одиниці об'єму кістковомозкоеої тканини, абсолютну кількість гранулоцитів, у складі яких дифференціювали клітини дозріваючого та проліфепугачого пулів /В.В.Меньшиков, 1937/, агрегацій ;.&йкоцитів /З.М.Сукач, 1983/.
Для характеристики змін лі зосомального апарату нейтрофільких • лейкоцитів вивчали: у нейтрофілах - вміст лізосом та гранул лізо-сональних катіонних білків; у сироватці крові - активність маркерного лі зосомального ферменту кисло:' фосфатази.
Лізосоми фарбували барвником Мая-Грвквальда /З.В.Лс-ньяиков,І937/
лізооомальні катіонні білки - барвником "світловий зелений"
/Н.В.Лунина, С.Б.Коваль, 1982/. Лізосоми та гранули катіонних білків визначали за допомогою світлового мікроскопа.
Активність лтзосомальної кислої фосфатази вивчали за методом Боданського /А.А.Покровский, 1969/. '
Про участь лізосомальних ферментів нейтрофільних лейкоцитів у гуморальній регуля^ї функцій організму судили за їх впливом на системи крові, які залежать від фактора Хагемана - ісідаючу фібрино-літичну, каллік.реїн-кінінову. . . •
Для оцінки функціонального стану зсідаючої системи крові брали тромбінозий, протромбіновий, силіконовий, кефалін-каоліновий час ■плазми /В.П.Балуда, 1980/, кількість фібриногену у плазмі 'Б.’А.
Кост, 1969/.
, Стан фтбринолітичної системи крові оцінювали за тривалістю фібринолізу, який залежить від фактора Хагемана /Б,П.Скипетров, И.П.Бу-лочникова, 1987/. .
Зміну функціонального стану каллікреїн-кінінової системи крові оцінювали за скороченням протромбінового часу плазми в тесті "холо-. дова активація каллікреїнового мосту" до та після холодового впливу /В.П.Балуда, 1930/. . .
Результати експериментів опрацьовано статистично .за методом прямих різниць /Е.В.Монцевичюте-Зрингене, 1964/. .
ОБГОВОРЕННЯ ОДЕРЖАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ .. ' ’
На основі проведених досліджень Встановлено, що І2-годинна іммобілізація інтактних тварин приводила до розвитку нейтрофільного лейкоцитозу з максимальним вмістом нейтрофілів у крові на Ь добу дослідження. Протягом перших 4 діб після дії стресора нейїрофільоз забезпечувався інтенсивним надходженням зрілих кістковомозкових гранулоцитів у циркуляцію, надалі -- внаслідок активації-як дозріваючого, так і проліф^руючого пулів грануломитарного паростка. Подібні зміни кістковомозкового кровотворення при дії різноманітних подразників були встановлені й іншими авторами /П.Д.Горизонтов/1974, 1975; П;Д.Горизонтов с еоавт., 1972, 1977, 1983; Е.Д.Гольдберг о. еоавт., 1991/.
Надходження зрілих гранулоцитів з кісткового мозку в циркуляцій відбувається за переважним впливом симпатичної иарвової сиотеми /П.Д.Горизонтов, 1975/,я також за рахунок підвищення проникливості ендотелія судин під впливом лізосомальних катіонних білків зрілих нейтрофілів /В.Е.Пнгаревский, 1978,1982; В.К.Филиппов с со вт.,>
1986/.
Подальша активація міелопоезу пов’язана з дією кількох факторів: підсиленням продукції локальних регуляторів гемопоезу інтер-лейкіна-І, інтерлейкіна-3 та міграцією в кістковий мозок Т-лімфо-цитів, підвищенням у крові вмісту лізосомальних ферментів, які є сигналом до міграції кістковомозкових гранулоцитів, що разом приводить до.активації проліферації та дозрівання клітин у складі ге-мопоетичних острівців, гіперплазії кісткового мозку /Л.Е.Панин, 1983; А.М.Дыгай с еоавт., 1991/ і розвитку нейтрофільного лейкоцитозу. ' ’ . .
І дослідних тварин, як і у контрольних, розвиток нейтрофільно-го лейкоцитозу забезпечувався за рахунок мобілізації дозрілих сег-'ментоядерних клітин з кісткового мозку в кров. Це співпадає з иа-злідками досліджень П.Д.Горизонтова /1974/ і свідчить про те. що блокада адренорацепторів не перешкоджає клітинному пустошенню кісткового мозку після стресорного впливу.
При'блокаді бета-адренорецепторів за умов іммобілізації інтенсивність підвищення абсолютної кількості нейтрофілів у перші 4 доби спостереження була такою ж, як і з контролі, а з-наступні 8 діб вміст нейтрофільних лейкоцитів 6'ув нижчим, ніж у контрольних тва-■. рин. Отже, можна припустити, що бета-адренорецептори ке визначають інтенсивність нейтрофільозу під час розвитку стрес-синдрому
В умовах вимкнення альфа- та бета-рецепторів підвищення вмісту нейтрофілів порівняно з контролем відбувалося лише в окремі строки спостереження, /через 3 години та 10 діб/, а Міра нейтрофільного лейкоцитозу загалом відповідала контрольній. Довгочасна підтримка нейтрофільозу на одаому рівні в цих умовах забезпечувалась надходженням зрілих гранулоцитів з кісткового мозку в циркуляцію, та, ймовірно, частковим переходом нейтрофілів з маргінального пулу, у складі якого може знаходитися до 50-60 відсотків лейкоцитів /А.Н.Маянский, Д.Н.Маянский, 1983/, до циркулярного.
Наведені вії ще дані дозволяють стверджувати, цо бета-адренороцеп-тори одразу після стресорного впливу не впливанні на вміст нейтрофілів у крові, а надалі - сприяють надходженню їх у циркуляцію. Альфа-адренорецептори, можливо, обмежують кількість нейтрофілів значно, пізніше після іммобілізації.
Можливі механізми впливу адрензреиепторів на надходження кіст, ковомозкового резерву гранулоцитів у циркуляцію в літературі не аналізуються. Цілком чмовірііо, що адреноблокатори впливають не
тільки на адрэнорецептори, але й підвищують проникливість ендотелію судин і разом з іншими факторами зумовлюють у кінцевому підсумку міграцію кістковомозкових гранулоцитів у кров. З іншого боку, ке можна ке брати г.о уваги еплив адраноблок&торів на різні ферментні системи, що забезпечують викидання кістковомозкового резерву нейтрофілів у відповідь на дію надзвичайних факторів.
Вимкнення адренорецепторів приводило до зміни міелопоезу, при цьому були помічені відмінності у кількості дозріваннях та пролт-феруючих клітин порівняно з контрольною групою тварин.
Якщо в контролі дозріваючі клітини переважали над проліферуючи-ми, то в умовах блокади бета-рецепторІЕ, навпаки, клітини проліфз-руючого пулу переважали кад дозріваючими, що пов’язано з.блокуючим впливом обзидану на бета-адренорецептори, які відіграють, важливу роль у регуляції продукції еритропоетину та стимуляції клітинного цкклу КОЛОНІеуТЕОрюЮЧИХ ОДІїНИЦЬ-С при стресі Ді.А«Хлусов, Т.В.Репях, 1988/. Отке, бета-адренорецептори активують дозрівання та гальмують проліферацію гранулоцитіь. . . ■
В умовах спільного вимкнення алофа- і бета-рецепторів не виявлено різниці у кількості дозріваючих та пролідрзруючих клітин. Мабуть, у цих умовах виявляється інгібіруючий вплив ізобарину на-альфа- і бета-адренорецептори, оскільки, згідно з нпзлідками досліджень А.М.Ллтая та співавторів /1991/, Ь.Д.Гольдберга- та співавторів /1991/, альфа-адреноблокатори Припиняють, а бвта-адрено-блокатори затримують гран^лоцитопоез. На підставі цих даних можна передбачити, що альфа-адренорецептори активують як проліферацію, так і дозрівання гранулоцитів кісткового мозку.
Одержані факти свідчать на користь участі адренорецепторів у гематологічних перетвореннях при стресі. Причому найбільш виражений активуючий в:7лив на проліферацію та дозрівання кістковомозко-внх гранулоцитів здійснюють альфа-адренорецептори, тоді як через бета-роцептори активуються лише процеси дозрівання у віддалані . строки після іммобілізації. Така інтерпретаці цілком узгоджується з існуючим у літературі відомостями про те, що фармакологічні агенти, активні по відношенню до бета-рецепторів, здійснюють г<-энш виражений вплив на процеси гранулоцитопоезу при стресі порівняно з альфа-адреноміметиками та альфа-адренолітиками /Е.Д.Гольдберг
о еоавт. 1991/. -
Таким чином, у відповідь на дію стресора неінфекційної природи симпатична нервова система через периферичні альфа- і бета-рецип-
тори забезпеч/е не тільки розвиток ;;ойтрофхльного лейкоцитозу за рахунок викидання зрілих сегмэнтоядерких клітин з кісткового мозку в кров, але й впливав на процеси дозрівання та проліферації гранулоцитів. . ' ' , . -
Вплив симпатичної нервової системи на лізосомальний апарат нзйгрофільних лейкоцитів в умовах стресу виявляли.за зміною від-косного числа нейтрофілів, які мають більше ЗО лізосом та гранул
лізосомальних катіонних білків, а також які мають від ЗО до 10
та квнщэ 10 лізосом т гранул. • •
У процесі вивчення вмісту лізосом та гранул лізосомальних катіонних білків у нейтрофільких лейкоцитах було еиявлєно зменшення їх кількості після іммобілізації у всіх тварин.
У отрес-контролі ступінь дегрануляції нейтрофілів відповідала інтенсивності нейтро^ідьного лейкоцитозу. .
В умовах спільного та роздільного вимкнення адренорецепторів-зменлення кількості лізосом та гранул катіонних білків у нойтро-фільннх лейкоцитах відповідало нейтрофільозу лише за тривалістю.
При блокаді бета-рецепторіз інтенсивність дегрануляції та де-квтіонізацій нейтрофілів у ранні строки після іммобілізації була вицоп, надалі - ниячоа, нік в контролі, тоді як в умовах сумісного вимкнення альфа- і бота-адренорецепторів зниження числа лізосом і грануч лізосомальних катіонних білків було слабким і підвищувалося лише в окремі періоди дослідження.
В обох групах дослідів інтенсивність дегрануляції та декатіо-нізації ней рофільни. лейкоцитів не співпадала з періодом максимального нейтрофільозу.
Зниження кількості лізосом і гранул лізосомальних катіонних білків у нейтрофільяих лейкоцитах зумовлено виходом їх вмісту в мркуляцію шляхом екзоцитозу, до раніше було встановлено в нашій лабораторії при проведенні електронно-мікроскопічних дослідгкень /С.Е.Ковйль с еоавт., І9Ю/. Непрямим підтвердженням надходження ферментів лізосом з нейтрофілів иляхом екзоцитозу при стрес-ре-а:<ції у проведених нами дослідженнях було зберігання в циркуляції пов істи дегранульованих та декатіонтзованих нейтрофіліз, а підвищення /а на зниження/ загального вмісту неятрофільний -Лейкоцитів у периферичній крові. ' .
Дегрануляції та декатіонізвції нейтрофілів відповідала активність лізосокальної кислої фосфатази у плазмі крові, яку майже но можна було визначити до досліду» •
Вивільнення гідролітичних ферментів із лізосом нейтрофілів ВИзначається мірою підвищення проникливості лізосомальних мембран /Л.Е.Панин, 1983/, яка в свою чергу залежить від активації пере-кисного окислеьня ліпідів /Г.А.Лобань-Череда, Т.В.Новосельцева,' 1990/.. ' ■ • . ,
Проникливість лізосомальних мембран регулюється як симпатичними, так і парасимпатичними медіаторами /В.Д.Ничога, В.Г.Дунаев, , 1978; Ignarfo, Colombo 1 1973/. • "
Так, зв’язування бета-адрекергічних агентів з бета-рецепторами ' ' на поверхні нейтрофіла, яке супроводжується активацією аденілаг-циклази і підвищенням рівня цАМФ у нейтрофілі / Lefkowitz,1974, ' • 1982; strosfcerg, 1987/,' який є важливою ланкою молекулярного,меха--, нізму передачі нервового імпульсу на клітину /Н.А.Федоров, 1979; -•
Dimadele е.а., 198і*; 1989/. При цьому відбувається-актива-",
ція перекисного окислення ліпідів /Ф.З.Мєет :он, М.Г.Пшенникова,
1983; В.А.Боровой, 1989/, внаслідок чого підвищується проникливість мембран. ' ' . -
Згідно з даними А.М.Маянського та Д.М.Маянського' '193Ъ/,
Н.М.Бережної /1988/ бета-адренєргічна стимуляція нейтрофілів знижує інтенсивність виходу лізосомальних ферментів. ;
‘Обзидан, який вводили як адреноблокатор, перешкоджав зв’язуванню адреналіну і норадреналіну з бета-рецепторами, тому не було стимулу для створення вирішального проміжного комплексу в бета-ре- , цептораденілатциклазній системі гормон-рецептор-регуляторний білок /0.-М. Авакян, 1988/. Внаслідок цього активація цАМ§ не відбу- , валася, зменшувався стабілізуючий вплив адреналіну і норадреналіну на лізоссмальні мембрани /£.Д.Ничога, В.Г.Дунаев, 1978/, що сулро- . ьоджувалося інтенсивним надходженням ферментів лізосом нейгрофіль-НИХ лейкоцитів У кровоток. • . ’ ' ‘
Тому можна припусти-ти, що бета-адренорецептори у стадію мобілі- , зації при стрес-синдромі затримують вихід лізосомальних ферментів та катіонних білків, а далі - підсилюють його. ■ • . , •'
’ За умови використання ізобарину спостерігалося обмеження виходу лізосомальних ферментів у кров, що зумовлено було, мабуть, його/ інгібірукчим лпливом на перекисне окислення ліпідів,-яке приводило до стабілізації лізосомальних мембран. Здається, альфа-адреноре- - . цептори протягом перших 8 діб після стресорного впливу, прискоркг,’ ють дегрануляцій і дакатіонізацію'нейтрофілів, іншим часом - не ■ впливають на ці процеси. ....
Ю
Тим часом, у сучасній літературі не знаходимо відомостей про присутність у мембрані нейтрофілів альфа-рецепторів. Певно, до цього часу недостатньо вивчені всі рецепторні структури нейтрофіль них лейкоцитів та механізми передачі нервового імпульсу на ефакторні' клітини.
Симпатичну нервову систему не можна розглядати як таку, що забезпечу© лише вироблення нейромедіаторів, які одноособово відповідають за адаптаційно-трофічний вплив на процеси житїєдіяльності, ТИН більше неможливо ДОМОГТИСЯ ПОВНОГО її вимкнеЬгіЯ /О.М.--Авакчн, 1963/,
Разом з адреналіном та нс^адреналіном з кінців симпатичних нервів вивільняється багато білків /хромограніни, тріпсіноподтбний фермент, нейропептид У, АТФ-аза, яка активується Мд£+, дофамін-6єтеі гідроксілаза/, 'нуклеотидів, фосфоліпідів й інших речовин /і^іп'Лег, Сагтісіїае^, 1982; Evanгelista 6-а, ,1932; Еи’/іпваоп Зоа., 1984/. Вони мають фізіологічну активні ст’, яка не змінюється гід впливом адрзноблокаторів.
Можливо, якраз ці фізіологічно активні речовини визначали де-грануляціа та декатіонізаців нейтрофілів за умови вимкнення адре-норецепторі я при дії іммобілізації.
Кількість лізосомальних ферментів у плазмі крові може зростати також внаслідок агрегації лейкоцитів, я:са супроводжується їх виходом із лізооом /Н.М.Бережная, 1988/. Оскільки у наших дослідженнях показника агрегації у всіх ’■.'варин були однаковими, то пояснит різницю в активності кислої фосфатази у різних групах дослідів неможливо. Отже, активність лізосомальних ферментів зумовлена їх солюбізаціеи переважно з непрофільних лейкоцитів.
Після дії надзвичайного подразнила у всіх тварин підвищувалася абсолютна кількість дегранульованих нейтрофілів /які. мали мани ЗО лізооом і гранул катіонних білків/.
В той Час, коли а контролі максимальний вміст дегранульованих та дєкатіонізованих нейтрофілів за часом співпадрв з максимальною кількістю нейтрофільних лейкоцитів у циркуляції, за умов блокади рецепторів такої закономірності не виявлено. Привертав на еобе ува^у більо виражена, ніж в умовах сумісного вимкнення альфа- і бета-адренорецепторів, міра дегрануляції і декатіонізації у тварин з вимкнутими бета-рецепторами.
Зміна абсолютної кількості дегранульованих та дєкатіонізованих нейтрофілів у циркуляції у всіх тварин була пов'язана на тільки
із зміною відносного вмісту лізосом і гранул катіонних білків, а й з абсолютним вмістом кейтрофілоцитів у циркуляції: максимальну кількість дегранульованих і декатіонізованих нейтрофілів було зареєстровано в періоди максимальної кількості нейтрофільних гранулоцитів У крові. - ■ ' ■
Згідно з одержаними даними, зниження абсолютної кількості циркулюючих нейтрофілів, які зберігли нормальну лізосомально-катіонну формулу, відбувалося лише в контролі, а також у групі тварин з вимкненими бета-рецепторами в окремі періоди дослідження. • ■■ ■ -
У той же час в умовах спільного вимкнення альфа- і бета-адрено-рецепторів абсолютне число нейтрофілів з повноцінною лізосомальио- ‘ катіонною формуло? не зменшувалося. - . _ ' , ’
Зміни лізосомально-катіонної формули циркулюючих нейтрофілів • після іммобілізації супроводжувалися активністю яізосомальної кислої фосфатази в плазмі крові, яка майже' не визначалася'перед початком досліду. ■ _ •
Кількість лізосомальних ферментів у крові визначалась мірою де-грануляції нейтрофілів'та абсолютним.числом дегранульованих нейтро-філоцитів у циркуляції. . ; ...
Максимальний рівень активності кислої фосфатази у плазмі всіх' тварин реєстрували в час, коли дегрануляція та абсолютна кількість дегранульованих нейтрофілів у крові були найбільшими. З нормалізацією лізосомально-катіонної формули нейтрофільних лейкоцитів у кролів відповідної групи знижувалась й активність кислої фосфатази в плазмі. . .■ ’ ' ■ ■' ' '
На основі досліджень, які раніше проведені у.Нашій лабораторії, встановлено, що лізосомальні ферменти нейтрофільних лейкоцитів активують фактор Хагемана . /Н.БЛунина, С.Б.Коваль, 1983/, а через нього - системи зсідання, фібринолізу, кініногенезу та комшт.емен-тз /Е.В.Скрипка, 1982; Н.В.Лунина, А.#.Полтавский, 1984/, об'єднаних у спільну "систему фактора Хагемана", /А.М.Чернух с соавт.,
1981/. ■ . -
У даному дослідженні, передбачалося встановити, чи визначається функціональний стан систем крові,'які залежать від фактора Хагемана, лгше вмістом лізосомальних ферментів у плазмі, чи існують інші механізми, що визначають вплив симпатичної нервової системи на зсідання, фібриноліз та кініногенез. ‘ . , ... ■ - ,
Аналіз одержаних результатів показав,, що після введення як сізм-дану, так й ізобарину з умовах формування стрес-реакції міра акти»
вації зсідання, фібринолізу та кіиіногенезу змінювалась згідно з коливанням рівня активності лізосомалької кислої фосфатази у тілаг-мї крові, зка визначалася інтенсивністю двгрануляції і декатіонізаді ї нейтрофілів та абсолютним вмістом де гранульованих і докатіоні-зозаких клітин у циркуляції. Максимальна активація систем крові, Залежних від фактора Хагемана, спостерігалася на фоні найбільшої активності лізосомалького ферменту у плазмі, що свідчить на користь участі ферментів лізосом, які вкьільняпться з нейтрофілів у кровоток, в активації фактора Хагемана та залежних si?, нього срстен крові.
■ У той та час в літературі знаходимо дані про та, що в умовах 1 стресу внаслідок збудження симпатичної нервової системи та активації перєккснсго экисхэння ліпідів клітинних мембран відбувається' прискорення зсідання крові /В.П.Мищекко, І981; В.П.Мищенко о со-авт», 1982s Л.М.Алексеева о соавт., I9SS; Fuyikawa, І9'13; Hatr-liags 1986; Uari, Gian, IS69; Harenberg э.а. 1990/, підвищення концентрації фібриногену /Л.Л.Гончаренко с соавт., 1985/, знижання рівня антикоагулянтів /Б.И.Кузник о соавт., 1979; Я.Д.Мамедов, В.М.Ісзин, 1985/, прискореній фібринолізу /Б.И.Кузник с соавт., 1979; А.Ш.Еышевскяй, В.Ч.Ковявниг’.ов, 1986; Е.Д.Гольдберг с соавт., 1986; ГоВ»Андреенко с соавт., 1987/ та активація каллікреїн-лініно вої системи /О.А.Гомазков с соавт., 1977; Ю.В.Коленда с соаат., 1985;' Р.А.Зарвмбский с соавт., 1986/.
Однак у вищезгаданих дослідженнях реакція систем крові, що залежать від фактора Хагенана, на вплив стрес-факторій авторами не пов'язується з участд лізосомальних ферментів нейтрофільнкх лейкоцитів з активації фактора ХП.
У літературі в дані про тз, до периферичні альфа-адренореакткз-ні структури реалізують-гіперкоагуляційний, а бєта-адренорєактиБ-иі - гіпокоагуляційний ефект /В.П.Гл^хов, I9S0; В.П.Глухов, Н 3. Община, J992/. Однак; ці дані одержані у процесі проведення експериментів, коли відповідні центральні та периферичні адронореактив-ні структури подразнювалися безпосередньо. Вони не враховують ьплив лізосомальних ферментів нейтрофілів, що вивільняються в умовах -стресу та активувть системи крові, пт залетать від фактора Хагемака. В умовах сумісного зникнення альфа- і бета рецепторіа ми не одержали очікуваної відносної постійнооті гемостазу після іммобілізації, як того слід було чекати, беручи до уваги випивка-ггні факти. Навпаки, відбувалася активація зсідання, фібринолізу
та кініногенезу, яка коливалася в залежності від вмісту лізосональ-ної кислої фосфатази у плазмі крові.
Таким чином, прискорення зсідання, фібринолізу та кініногенезу в умовах формування адаптаційного синдрому відбувається переважно внаслідок активації фактора ХП лізосомальними ферментами нбйтрофіль них лейкоцитів, які вивільняються у плазму крові у відповідь на дію стресора неінфекційної природи. Активність же лізосомальних ферментів визначається функціональним станом симпатичної нервової системи, її ?п'лквом як на вміст нейтрофілів у циркуляції, так і міру їх дегрануляції і декатіонізації.
Аналіз наслідків дослідження дозволяє стверджувати, що за умовк дії на організм стресору неінфекційної природи симпатична нервова система при розвитку стрес-синдрому забезпечує не тільки надходження зрілих нейтрофілів з кісткового мозку у крав, внаслідок чого розвивається нейтрофільнии лейкоцитоз, але разом з іншими стрес-реалізуючкми системами визначає й функціональний стан лізосомаль-ного апарату нейтрофілів при формуванні адаптаційного синдрому.
Свій вплив на лізосоми нейтрофілоцнтів симпатична нервова система реалізує через периферичні альфа- та бета-адренорецептори, що виявлено при їх блокаді різною мірою зниження числа лізосом і гранул лізосомальних катіонних білків. При цьому максимальна дегра-нуляція і деклтіонізація нейтрофілів не співпадала з максимумом нейтрофільногд пзйкоцитозу, що мало місце в інтактних тварин.
Зменаення кількості лізосом у нейтрофільних лейкоцитах периферичної крові супроводжувалось появою активності пізосомальної кислої фосфатази, яка залежала не тільки від міри дегрануляції нейтрофілів, але й від абсолютного Еміоту дегранульованих гранулоцитів у циркуляції.
ІІізосолальиі ферменти,. що вивільняються у процесі дегрануляції і декатіонізації нейтрофілів, опосередковано через фактор Хагема-на беруть участь у гуморальній регуляції гомеостазу. Про це свідчила активація систем крові, залежних від фактора ХП - зсідаючої, фібринолітнчної, каллікреїн-кініново’Ч Ступінь активації цих систем відповідала за часом активності лізосомальної кислої фосфатази.
Одержані дані дозволяють пояснити деякі аспекти, зв'язані з участю симратичної нервової системи в розвитку нойтрофільного лейкоцитозу та вивільненні лізосомальних ферментів із нейтрофілоци-тів, е також біологічна значення непрофільного лейкоцитозу - учао-
та лізосомальних формантів циркулвочих нейтрофілів в гуморальній рзгуляції гомеостазу. . * '
■ ВИСНОВКИ
Т. Іммгобілізаційшй стрес при блокаді бата-здренорзцепторів симпатичної нзрвової системи приводив до розвитку иейтрофільного лейкоцитозу, який був однаковим за інтенсивністю, зле коротшим за тривалі сто порівняно з текки же в контролі Нейтрофільоз забэзпечувався викидом зрілих сагмонтоядерних клітин з' ісіг-тко-
■ ваго мозку в кров та кас^упноп активацієо гранулоцит зпоазу,
■ переважно процесів проліферації. .
2. Кейтрофільний лейкоцитоз, що розвивався після дії іммобіліьа-. ції в умовах сумісного вимкнення альфа- і бота-адренорецвпто-уіз, за інтенсивністю та тривалісти в основному відповідав такому ж в ійт&ктних тзаркн» Постійний його1 рівень досягався за рахунок надходження кхстковомозкового резерву гранулоцитів у ^.иркуляціп баз вираженої активації міелоповзу.
3„ Кейтрофільоз як у контрольних, так і у всіх дослідних тварин супроводжувався різноо мірою здосення вмісту лізосом і грзнуд лізосомальних катіонних білків у нейтрофіяьних лейкоцитах, що було зумовлено виходом лізосомадьних ферментів і катіокких білків у плазму крозі. Дегренуляція і двкагіонізація нейтрофілів при блокаді бета-рецепторів була інтенсивною. Вона рідпз-зтдала нейтрофільозу лише за тривалістю, але не співпадала з його максимумом.
В умовах сумісного вимкнення альфа- і бета-рецепторів зниження числа лізосом і гранул лізосемальних катіонних білків було виражено слабо, що відповідало нойтрофільному лейкоцитозу лише за тривалі ото, але ке співпадало з його максимумом.
5. Вивільнення лізосомальних феиментів із нейтрофілоцитів у плазму крові визначалось функціональним станом симпатичної нервової системи, ‘ЇГ впливом як на вміст нейтрофілів у циркуляції, те
і міру їх дегрануляції' і декатіонізації.
6. Лізосомальні ферменти нейтрофільних гранулоцитів, що вивільняються у ході дегрануляції і ^«катіонізації, опосередковано через фактор Хагемана прискорювали зсідання, фібриноліз, кікінс-генез. Міра активації Хагеман-залежних систем крові залежала лише від активності ферментів лізооом у циркуляції,
7. Симпатична нервова система при формуванні адаптаційного синдрому визначав функціональний стан .лізосомального апарату нейтрофілів, опосередковуючи свою дію чере® периферичні альфа-та бета-адренорсцептори.
1. Вплив блокади (3-рецепторів на стан лізосомального апарату нейтро-фільних лейкоцитів периферичної крові кролів при іммобілізаційному стресі /в співавт. Н. В. Луніна //Физиологический журнал — 1992. — 38, № 3. —С. 43—49.
2. Вплив обзидану та ізобарину на лізосомальний апарат нейтрофіль-ніі.х гранулоцитів і гемостаз при стрес-факторі /в співавт, Н. В. Луніна //Врачебное дело. — 1992. — № 11—12. — С. 41—44.
3. Зміни функціонального стану лізосомального апарату нейтрофільних
лейкоцитів у кроликів, спричинені іммобілізацією, в умовах застосування адреноблокаторів /в співавт. Н. В Луніна //Физиологический журнал — 1993. — 39, № 1. — С. 29—35. '
4. Вплив гіпоталамо-гіпофізово-адренокортикальної та симпатичної нервової систем на функціональний стан Хагеман-залежних систем крові за іммобілізаційного стресу /в співавт. Н. В. Луніна, А. А. Чехов // Украинский биохимический журнал. — 1993, — 65, № І. — С. 48—54.
5. Роль снмпато-гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы, в изменении морфофункциональных сзойств лнзосомалыюго .аппарата ней-трофильных лейкоцитов в условиях иммобилизационтого стресса /в співавт. А. А. Чехов //Цитология и генетика. — 1993. — 27, № 2. — С. 54—58.
6. Влияние иммобилизации на лизосомы нейтрофильных лейкоцитов в условиях применения адреноблокатороз //Экология промышленного региона Донбасса. —■ Материалы 3-й региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. — Луганск, 1993. — С. 23—24.
7. Влияние экстремальных факторов среды на нейтрофилоциты //Экология промышленного региона Донбасса. — Материалы 3-й региональной конференции молодых ученых и специалистов. — Луганск, 1993. — С. 24.
Підписано до друку 02.06.93. Формат 60x84/10. Папір друк. Друк, офсетний. Умов. друк. арк. 1,0. Тираж 100. Замовлення 4336.
Обласна друкарня, 348040, Луганськ, вул. Ватутіна, 89а.
- Вовк, Сергей Владимирович
- кандидата биологических наук
- Киев, 1993
- ВАК 03.00.13
- Влияние иммобилизации на состояние гранулоцитарной системы в условиях измененной иммуноактивности организма
- Морфофункциональные особенности лейкоцитов крови и костного мозга норок
- Критерии повреждающего действия длительного эмоционального стресса на организм животных
- Сравнительный анализ действия некоторых зоотоксинов на систему крови крыс в норме и при радиопоражении
- Функциональное состояние организма юных спортсменов на разных этапах тренировочного процесса