Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние трихинеллезной инвазии и метаболитов трихинелл на хромосомный аппарат соматических клеток хозяина

ВАК РФ 03.00.19, Паразитология

Автореферат диссертации по теме "Влияние трихинеллезной инвазии и метаболитов трихинелл на хромосомный аппарат соматических клеток хозяина"

Министерство Здравоохранения Республики Беларусь Витебский медицинский институт

РГ6 ОД

1 з ет

УДК 576.8:616.995.132.6:575:576.316:599

Калинин Леонид Валерьевич

ВЛИЯНИЕ ТРИХИНЕЛЛЕЗНОЙ ИНВАЗИИ И МЕТАБОЛИТОВ ТРИХИНЕЛЛ НА ХРОМОСОМНЫЙ АППАРАТ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК ХОЗЯИНА

03.00.19 - паразитология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Витебск - 1995

Работа выполнена на кафедре биологии Витебского медицинского института

Научный руководитель - заслуженный работник высшей школы Республики Беларусь,доктор биологических наук,профессор БЕКИШ О.-Я.Л.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук.профессор В.С.Васильев

доктор медицинских наук.профессор В.С.Макаренко

Оппонирующая организация - Витебская академия ветеринарной медицины

Защита состоится " 29 " июня 1995 года в 12 часов на заседании совета по защите диссертаций Д 03.16.01 при Витебском медмицинском институте по адресу : 210023 г.Витебск,пр-т Фрунзе,27.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Витебского медицинского института

Автореферат разослан ^срил. 1995 года

Ученый секретарь совета по защите диссертаций,кандидат биологически

наук,старший преподаватель

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Паразитарные и инфекционные заболевания продолжают, оставаться наиболее часто встречающимися формами патологии человека,в том числе и в экономически развитых странах (Сергиев В.П.,1991). Одним из наиболее тяжелых по течению и наличию осложнений тканевых гельминтозов человека считается трихинеллез, который является довольно распространенным заболеванием (Калюс В.А.,1952,Gould S.Е.,1970).

В Беларуси трихинеллез регистрируется на большей части территории, причем за последние десятилетия заболеваемость населения трихинеллезом достоверно не снизилась и составляет 0,54 на 100 тыс. населения (Бекиш О.-Я.Л. и др.,1991).

В последнее время перед человеком остро встал вопрос о защите наследственного материала от негативного действия факторов окружающей среды,среди которых определенная роль отводится и биологическим агентам.Они являются не только возбудителями болезней человека,животных и растений,но и оказывают существенное влияние на возникновение изменений в наследственном аппарате (Бариляк И.Р. и др.,1989).О необходимости учета биологических факторов мутагенеза свидетельствуют данные ряда авторов,касающиеся мутагенного действия вирусов и бактерий (Ильинских H.H.,1974), простейших (,Milet R.G.et al..1976,Manna G.K. et al.,1989,1991 ),a также таких гельминтов как кошачий сосальщик и шистосомы (Ильинских Н.Н., 1984,Shubber E.K. et al.,1987).Однако остаются неизученными вопросы влияния трихи-неллезной инвазии на наследственный аппарат хозяина. Не исследовано совместное цитогенетическое действие трихинелл и ионизирующей радиации. Не разработаны вопросы воздействия специфической и патогенетической терапии трихинеллеза на генетические структуры соматических клеток инвазированного организма.

В связи с вышеизложенным,исследование мутагенной активности трихинеллезной инвазии,метаболитов трихинелл, а также действия терапии трихинеллеза на хромосомный аппарат хозяина является актуальным и может способствовать развитию новых подходов к проблеме защиты генома человека от мутагенных факторов окружающей среды.

Связь работы с крупными научным программами, темами.

Работа выполнена в рамках "Программы изучения зоонозных гельминтозов и протозоозов и совершенствования мероприятий по борьбе и профилактике паразитарных болезней в Белоруссии на 1991 - 1995 гг.", утвержденной приказом Министерства Здравоохранения БССР N156 от 12.08.91. Диссертация является частью плана НИР Витебского медицинского института по теме "Цитогене-тический анализ соматических клеток хозяина при воздействии метаболитов гельминтов"(Гос. Per. N19942875).

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучить влияние трихинеллезной инвазии на наследственный аппарат соматических клеток хозяина в зависимости от дозы инвазионного материала и времени от начала заражения, установить комбинированный цитогенетический эффект трихинеллеза и ионизирующего излучения, а также воздействие терапии антигельминтика-ми,нестероидными противовоспалительными препаратами и их сочетаниями на изменения в наследственных структурах организма хозяина.

Задачи исследования :

- изучить влияние инвазии Т. spiralis на кариотип клеток костного мозга белых крыс по тесту хромосомных аберраций и способность индуцировать полихроматофильные эритроциты с микроядрами у мышей в зависимости от дозы и сроков заражения;

- исследовать совместное цитогенетическое действие трихинеллезной инвазии и внешнего гамма-облучения на клетки костного мозга крыс;

- исследовать воздействие трихинеллезной инвазии на кариотип лейкоцитов периферической крови людей,больных трихинеллезом;

- изучить влияние секреторно-экскреторно-соматических антигенов трихинелл на хромосомный аппарат лейкоцитов периферической крови человека в зависимости от их концентрации в культуре;

- оценить изменения в наследственных структурах клеток костного мозга мышей, крыс и больных трихинеллезом при терапии ме-бендазолом,нестероидными противововоспалительными препаратами и их сочетанием.

Научная новизна полученных результатов. Показано, что три-хинеллезная инвазия способна вызывать изменения в наследствен-

пых структурах соматических клеток организма хозяина, повышая уровни аберрантных и гипоплоидных клеток в костном мозге,периферической крови,а также уровень полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в костном мозге.Выраженность данных изменений находится в зависимости от дозы инвазионного материала и совпадает по времени с периодом интенсивной жизнедеятельности паразитов (миграцией личинок по кровеносному руслу, внедрением их в мышцы и началом инкапсуляции).

Доказано,что трихинеллез повышает частоту хромосомных мутаций в наследственном аппарате лейкоцитов периферической крови больных людей.

Обнаружено,что секреторно-экскреторно-соматические продукты личинок Trichinella spiralis в культуре периферических лейкоцитов крови здоровых людей оказывают кластогенное (нарушающее структуру хромосом) действие на хромосомные наборы соматических клеток.

Отмечено,что при комбинированном действии инвазии (5 лич/г) и общего внешнего гамма-облучения в дозе 3 Гр на 25-е и 28-е сутки от начала эксперимента, трихинеллезная инвазия не вызывает на 31-й день опыта достоверных изменений в уровне хромосомных аберраций в клетках костного мозга крыс по сравнению с облученными незараженнкми животными.

Установлено,что терапия трихинеллезной инвазии существенно влияет на степень выраженности поражения генетических структур. Более выраженные нарушения наблюдаются при терапии трихинеллезной инвазии мебендазолом,которые проявляются в повышении уровней клеток со структурными, количественными нарушениями хромосом и полихроматофильных эритроцитов с микроядрами. Применение индометацина при экспериментальном трихинеллезе позволяет значительно уменьшить уровень цитогенетических повреждений. Максимальное снижение генотоксического эффекта у человека отмечается при сочетанном лечении трихинеллезной инвазии мебендазолом с нестероидными противовоспалительными препаратами (индометацином, бутадионом).

Экономическая значимость полученных результатов. Экономическая значимость полученных результатов определяется тем ущербом, который связан с патологией,вызванной мутагенным действием Trichinella spiralis. Уточнение изменений в наследствен-

ном аппарате хозяина и разработка способов защиты цитогенети-ческих структур при трихинеллезе и его терапии позволит предвидеть и в значительной мере предотвращать эти неблагоприятные эффекты с помощью нестероидных противовоспалительных препаратов.

Практическая значимость полученных результатов. На основании изучения сдвигов в наследственном аппарате при трихинел-лезной инвазии обоснованы подходы к коррекции цитогенетических нарушений при трихинеллезе в клинической практике с помощью нестероидных противовоспалительных средств (индометацина,бута-диона).

Результаты исследования вошли в изданную информационную справку "Паразитарный мутагенез" БелЦНМИ (1993).

Полученные новые данные по мутагенному влиянию трихинел-лезной инвазии на кариотип хозяина и возможности защиты наследственного аппарата хозяина внедрены в учебный процесс в вузах России (Архангельском, Самарском мединститутах),Украины (Днепропетровском,Черновицком мединстититутах), Беларуси(Витебском, Минском,Гомельском,Гродненском медицинских институтах ,а также в Витебской академии ветеринарной медицины) при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по разделу "Паразитология".

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1.Трихинеллезная инвазия способна вызывать мутагенные изменения в наследственном аппарате хозяина,проявляющиеся в повышении уровней полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в костном мозге и соматических клеток с хромосомными аберрациями. Выраженность генетических нарушений зависит от стадии жизненного цикла паразита, сроков инвазии и дозы инвазионного материала.

2.Секреторно-экскреторно-соматические антигены трихинелл способны вызывать нарушения в хромосомном аппарате лейкоцитов периферической крови человека в культуре.

3.Нестероидные противовоспалительные препараты (индомета-цин,бутадион) в среднетерапевтических дозах снижают степень повреждающего влияния специфической терапии трихинеллезной инвазии мебендазолом на хромосомный аппарат человека.

Личный вклад соискателя. Личный вклад соискателя состоит

в выполнении экспериментальной части диссертации, статистической и графической обработки полученных данных, печати диссертационной работы.Научным руководителем проведена работа по методической и консультативной помощи в выборе темы диссертации, в ее выполнении и оформлении.

Апробация результатов диссертации. Материалы диссертации доложены на научных сессиях Витебского медицинского института (1991,1992,1993,1994), VI научной конференции по проблеме трихинеллеза человека и животных в г.Кирове (1992) Международной научной конференции "Актуальные проблемы медицинской и ветеринарной паразитологии" в г.Витебске (1993), обществе эпидемиологов, паразитологов, микробиологов в г.Витебске (1994), VII зоологической конференции в г.Минске (1994), научной конференции "Гельминтозоонозы - меры борьбы и профилактика" в г.Москве (1994), научных конференциях "Актуальные вопросы медицины" и "Актуальные проблемы современной медицины", по священных 60-летию Витебского мединститута (1994).

Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано 11 работ,издана информационная справка "Паразитарный мутагенез".

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,обзора литературы, материалов и методов исследования, 3-х глав собственных исследований,общего заключения,выводов, практических предложений, материалов внедрения и приложения. Диссертация изложена на 151 странице текста, иллюстрирована 34 графиками, 19 таблицами, 30 сканограммамии. Список использованных источников содержит 232 работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ Материал и методы исследования

Материалом для исследования служили подопытные животные: 420 белых крыс-самцов массой 140-160 граммов,420 белых беспородных мышей-самцов массой 18-20 г,240 белых мышей-самцов линии СС57ЭД массой16-18 г. и образцы крови больных трихинеллезом пациентов (200 культур)и здоровых лиц-доноров(170 культур).

Для решения поставленных задач проведено семь серий наб-

людений. В первой серии изучалась динамика изменений уровня хромосомных нарушений у крыс при трихинеллезе в зависимости от дозы заражения.Исследование выполнено на 240 крысах.Сдвиги в хромосомном наборе учитывали на 2,4,7,14,21,30.45.60.90 и 120 дни от начала заражения. Во второй серии изучали уровень полих-роматофильных эритроцитов с микроядрами и соотношение последних с нормохромными -эритроцитами в костном мозге мышей в зависимости от тяжести протекания трихинеллезной инвазии.Исследование проведено на 240 беспородных и 240 мышей линии CC57W.Сдвиги учитывали на 2,4,7,14,21,30,45,60-й дни от начала заражения.В третьей серии исследовали комбинированное действие внешнего гамма-облучения и трихинеллезной инвазии, вызванной дозой 5 личинок на 1 г массы тела,на хромосомный аппарат соматических клеток.Эксперимент поставлен на 36 белых беспородных крысах-самцах.Облучение проводилось на гамма-установке на 25-й и 28-й дни от начала опыта.Поглощенная доза составила 3 Гр. в течение 5 минут.Учет изменений в костном мозге проводился на 31-й день от начала эксперимента.В четвертой серии выясняли влияние терапии экспериментального трихинеллеза крыс мебенда-золом.индометацином.гетразаном, сочетаниями мебендазола с индо-метацином и мебендазола с гетразаном на уровень клеток костного мозга с хромосомными аберрациями и численными аномалиями хромосом.Использованы 144 крысы. В пятой серии опытов изучалось влияние терапии экспериментального трихинеллеза у мышей на уровень полихроматофильных эритроцитов с микроядрами и соотношение полихроматофильных и нормохромных эритроцитов. Эксперимент поставлен на 180 беспородных белых мышах.В шестой серии проведено обследование больных трихинеллезом пациентов в количестве 21 человек, поступивших в Витебскую областную инфекционную клиническую больницу в январе 1993 г.Больные трихинеллезом были разбиты на группы.Первая включала 6 больных легким трихинеллезом,которых лечили мебендазолом(100 мг х 3 раза в день), вторая - 14 больных трихинеллезом средней тяжести,которых лечили мебендазолом(100 мг х 3 раза в день),мебендазо-лом(100 мг х 3 раза в день) с бутадионом (150 мг х 3 раза в день) .мебендазолом (100 мг х 3 раза в день) с индометацином (25 мг х 3 раза в день) и мебендазолом (100 мг х 3 раза в день) с преднизолоном по 30 мг в день с последующим постепен-

ным уменьшением дозы.Третья группа включала только одного взрослого больного тяжелым трихинеллезом, получавшего мебенда-зол в дозе 100 мг х 3 раза в день.Пробы крови забирали до начала химиотерапии,во время ее и по окончании.Всего у пациентов исследовано 200 культур лейкоцитов.В контрольную группу вошли 14 здоровых лиц,от которых исследованы 42 культуры лейкоцитов. В седьмой серии наблюдений изучалось влияние секретор-но-экскреторно-соматического комплекса трихинелл на наследственные структуры соматических клеток человека in vitro..Опыты по изучению влияния антигенов трихинелл на кариотип лимфоцитов крови in vitro были проведены на 128 культурах лейкоцитов,полученных от 16 доноров.

Для воспроизведения модели экспериментального трихинеллеза использованы личинки Trichinella spiralis (Owen,1835) 45-дневного возраста .первоначально выделенного от дикой свиньи в Беларуси и прошедшего многократное пассирование на крысах (свыше 20 лет).

Секреторно-эксреторно-соматический комплекс трихинелл получали из личинок паразита 45-дневного возраста по методике, предложенной О.-Я.Л.Бекишем (1972).

Препараты метафазных хромосом клеток костного мозга крыс получали по методике В. Н. Орлова и соавт. (1976) без выжигания фиксатора.

Приготовление препаратов клеток костного мозга мышей,окраску мазков,подсчет полихроматофильных эритроцитов,учет микроядер производили по методу W. Schmid (1975),в модификации, предложенной НИИ генетики АН Беларуси.

Цельная кровь культивировалась по методике G. McGregor, J. Varley (1986) в модификации лаборатории генетического мониторинга НИИ наследственных и врожденных заболеваний Республики Беларусь.

Анализ метафаз производился на микроскопе Laboval-4 (Carl Zeiss Jena) при увеличении lOOOx с учетом рекомендаций Н. П. Бочкова и соавт.(1966), А.Ф. Захарова и соавт. (1982) и методических рекомендаций ВОЗ'по анализу хромосомных аберраций у человека (1973).

Всего исследовано 42000 метафазных пластинок крыс,8000 метафаз больных трихинеллезом,12800 метафазных пластинок доно-

ров и 528000 полихроматофильных эритроцитов костного мозга мышей.

В экспериментах по терапии трихинеллезной инвазии у крыс и мышей использовались препараты: мебендазол (вермокс) фирмы "Gedeon Richter" (Венгрия) в дозе 75 мг/кг,индометацин фирмы "Pharmachim" (Болгария) в дозе 2,14 мг/кг, гетразан фирмы "Cyanamid" (Индия) в дозе 4,28 мг/кг.

Полученные данные обработаны с помощью методов вариационной статистики (Лакин Г.Ф.,1990).При расчетах использовался пакет статистических программ на компьютере IBM PC АТ/386.Ска-нограммы метафазных пластинок, клеток костного мозга выполнены на компьютерной приставке системы морфологической обработки МАКС-1003 производства НИЦ "Биоавтоматика" (Нижний Новгород).

Влияние трихинеллезной инвазии на наследственный аппарат

соматических клеток хозяина

При дозе заражения 5 лич/г у крыс не было обнаружено значимого повышения уровня клеток со структурными повреждениями хромосом.Повышение частоты аберрантных клеток при трихинеллезе, вызванным дозой 20 лич/г, отмечается на 21-30 дни инвазии. Одновременно в эти же сроки обнаружено повышение частоты встречаемости гипоплоидных клеток. При повышении дозы инвазионного материала до 35 лич./г. увеличение частоты аберрантных клеток наблюдается с 14 по 30-е сутки, максимум которой приходится на 21-й день опыта,превышая контрольный показатель в 3,3 раза(Р<0, 05). Параллельно отмечается нарастание количества гипоплоидных клеток. На 14-й день их количество превышало контрольный уровень в 1.6 (Р<0.05),на 21-й день - в 2 (Р<0,05) и на 30-й день - в 2. 9 раза (Р<0, 01).

Повышение частоты аберрантных и гипоплоидных клеток приходится на период высокой биологической активности паразитов -миграцию личинок трихинелл по кровеносному руслу,их линьку и начало инкапсуляции в мышечных волокнах. В этот период паразиты выделяют большое количество метаболитов,которые при проникновении через мембраны клеток могут оказывать мутагенное действие на генетический аппарат хозяина.

У мышей, инвазированных трихинеллами, отмечается увеличе-

ние частоты полихроматофильных эритроцитов с микроядрами,которая достигает максимальных значений на 21-й день инвазии и превышает контрольный уровень при дозе заражения 20 лич/г в 5.4 раза (Р<0,001),а при дозе 35 лич/г -6,8 раза (РС0.001). У мышей с дозой заражения 5 лич/г наблюдается умеренное повышение соотношения полихроматофильных и нормохромных эритроцитов с максимумом на 14-й день опыта,превосходящее в 1,7 раза (Р<0,01)значение в контроле. При дозах заражения 20 лич/г и 35 лич/г происходит волнообразное изменение соотношения полихроматофильных и нормохромных эритроцитов с понижением его на 1-й неделе инвазии, с последующим повышением к 14-му дню и превышением контрольного показателя в 1,4 (Р<0,05)и 1,3 ра-за(Р>0,05) соответственно.Повторное резкое падение доли полихроматофильных эритроцитов отмечалось на 30-е сутки инвазии при дозе заражения 35 лич/г. до уровня в 2, 2 раза ниже контрольного (РС0.001).

В группе больных трихинеллезом легкого течения до начала терапии не было выявлено существенных отличий от контрольного уровня в частотах аберрантных и гипоплоидных клеток.Исследование кариотипов больных трихинеллезом средней тяжести показало, что у них регистрировали до начала лечения наиболее высокие уровни аберрантных и гипоплоидных лейкоцитов,которые превышали показатели у здоровых лиц в 2, 9 (Р<0,001)и 1,8 раза (РС0.001) соответственно.Результаты анализа указывают на способность трихинеллезной инвазии оказывать мутагенное влияние на организм человека.

Добавление секреторно-экскреторно-соматического комплекса трихинелл в культуры лейкоцитов периферичесой крови до конечной концентрации 100 мкг/мл вызывает повышение уровня аберрантных клеток в 1,2 раза(Р>0, 05), а гипоплоидных - в 1,1 раза (Р<0,01)по сравнению с контролем. Повышение дозы метаболитов до 200 мкг/мл приводит к росту частоты лейкоцитов с поврежденными хромосомами в 1,3 раза(Р<0,01),а с гипоплоидией - в 1,4 раза(Р<0,001).Концентрация 400 мкг/мл обусловливает превышение уровня аберрантных клеток в 1,8 раза(Р<0, 001), а гипоплоидных -в 1,5 раза (Р<0.001)над контрольными показателями.Таким образом, личинки трихинелл способны выделять в процессе жизнедеятельности комплекс метаболитов,обладающих кластогенным и ане-

уплоидизирующим действием, которое носит дозозависимый характер.

Полученные результаты можно рассматривать как свидетельство мутагенного воздействия на наследственный аппарат соматических клеток хозяина инвазии личинками трихинелл , выявленное в исследовании на хромосомные аберрации клеток костного мозга крыс,лекоцитов периферической крови человека,микроядерном тесте.

Влияние сочетания внешнего облучения и трихинеллезной

инвазии на хромосомные наборы соматических клеток хозяина

Обнаружено,что предварительное однократное гамма-облучение в дозе 3 Гр. на 28-й день опыта, за 3 дня до забоя повышает частоту клеток с хромосомными аберрациями у незараженных крыс в 16 раз и в 11 раз - у зараженных личинками трихинелл животных(Р<0,001). В случае,если внешнее гамма-радиационное воздействие применялось на 25-й день опыта, за 6 суток до исследования, уровень повреждений хромосом повышался несколько меньше - в 12,7 раза у неинвазированных крыс и в 9 раз у инва-зированных животных(Р<0, 001).

Изучение частоты гипоплоидии показало,что при облучении за 3 дня до исследования уровень метафаз с утраченными хромосомами возрос в 3 раза у незараженных и в 2,8 раза у трихинел-лезных животных,причем у инвазированных он был в 1,4 раза выше, чем у незараженных на фоне влияния радиации (Р<0,05).При внешнем гамма-воздействии за 6 дней до забоя гипоплоидия у облученных незараженных крыс выросла в 4, 2 раза по сравнению с интактным контролем, а у облученных инвазированных крыс превышение составило 4.9 раза по сравнению с необлученными зараженными животными(Р<0,001).

Влияние химиотерапии трихинеллеза на изменения в цитогене-шческом аппарате соматических клеток хозяина

Исследование воздействия специфической и патогенетической терапии на частоту встречаемости соматических клеток с цитоге-нетическими нарушениями показало, что у инвазированных крыс

применение мебендазола сопровождалось на 17-й день эксперимента повышением уровня метафаз с хромосомными аберрациями в 1,5 раза (Р>0,05),а гипоплоидных клеток - в 1,3 раза (Р<0,05).При продолжении терапии мебенндазолом на 21-й день опыта частота миедокариоцитов со структурными нарушениями хромосом была в 1,3 раза ниже (Р>0,05),а с гипоплоидией -'в 1,2 раза ниже (Р>0,05),чем у зараженных крыс,не получавших лечения.

У зараженных мышей применение мебендазола приводило к увеличению числа полихроматофильных эритроцитов (ПХЭ) с микроядрами (МЯ) в 1,6 раза (Р<0,01) на 17-й день. Одновременно происходило снижение соотношения полихроматофильных и нормоххром-ных эритроцитов (ПХЭ/НХЭ) в 1,2 раза (Р<0,05) по сравнению с инвазированными нелеченными животными. На 21-й день опыта при лечении мебендазолом уровень микроядерных ПХЭ был в 1,2 раза ниже,чем в контрольной группе (Р>0,05).'

Анализ хромосомных наборов миелокариоцитов крыс,зараженных трихинеллезом и получавших индометацин,'показал,что у них наблюдается тенденция к длительному уменьшению частоты хромосомных нарушений на 17-е и 21-е сутки эксперимента по сравнению с животными,не подвергавшимися терапии. Так.доля клеток с аберрациями на 21-й день была в 2 раза ниже(Р<0,05),а с гипоп-лоидей на 17-й и 21-й дни наблюдений - в 1,7 раза ни-же(Р<0, 05), чем в группе инвазированного нелеченного контроля.

Индометацин обусловливает на 17-й день инвазии уменьшение количества ПХЭ с микроядрами в костном мозге мышей в 1,9 раза (Р<0,01) и снижение соотношения ПХЭ/НХЭ в 1,4 раза (Р<0,01) по отношению к нелеченному контролю.На 21-е сутки опыта при лечении индометацином уровень микроядерных ПХЭ и соотношение ПХЭ/НХЭ были соответственно в 2,1 (Р<0,001) ив 1,3 раза (Р<0,05) ниже, чем у инвазированных контрольных мышей.

Лечение трихинеллеза гетразаном не вызывало существенных изменений в уровне аберрантных клеток у крыс на 17-й день опыта, но частота гипоплоидных клеток была в 1,4 раза ниже,чем у крыс в группе инвазированного контроля (Р<0, 05). При продолжении введения гетразана на 21-й день наблюдений уровень метафаз с хромосомными аберрациями был в 2 раза ниже, чем у инвазированных животных,не получавших терапии (Р<0,05),а в отношении гипоплоидии существенных различий выявлено не было.

- 12 -

Введение гетразана зараженным трихинеллезом мышам не вызывало значимых изменений в уровне ПХЭ с микроядрами и в соотношении ПХЭ/НХЭ на 17-е сутки инвазии. На 21-й день опыта гет-разан приводил к снижению уровня ПХЭ с микроядрами в 1,9 раза (Р<0,001).Соотношение ПХЭ/НХЭ при этом существенно не отличалось от контрольного.

Сочетанное применение мебендазола с индометацином приводит на 17-й день опыта к понижению уровня аберрантных миелока-риоцитов в 1,4 раза (Р>0,05),а гипоплоидных - в 1,5 раза (Р<0,05) по сравнению с зараженными нелеченными крысами.Дальнейшее введение этих препаратов вызывает на 21-й день эксперимента уменьшение частоты клеток с хромосомными аберрациями в 3 раза (Р<0,05),а клеток с неполным набором хромосом - в 2,1 раза (Р<0,001).

Сочетание мебендазола с индометацином обусловило падение частоты микроядерных ПХЭ в 1,5 раза (Р<0,05),а соотношения ПХЭ/НХЭ - в 1.7 раза (Р<0,001) на 17-й день опыта у инвазиро-ванных мышей. На 21-й день инвазии применение мебендазола с индометацином сопровождалось уменьшением частоты микроядерных ПХЭ в 3,5 раза (Р<0,001),а соотношения ПХЭ/НХЭ - в 1,3 раза (Р<0, 05) . :

Комбинированное введение мебендазола с гетразаном не приводит на 17-й день опыта к значимым изменениям в уровнях аберрантных и гипоплоидных клеток. На 21-й день при лечении этими препаратами частота гипоплоидных миелокариоцитов была в 1,5 раза ниже,чем в группе инвазированного контроля (Р<0,05).

Использование в качестве терапевтического средства сочетания мебендазола с гетразаном на 17-й день наблюдений не оказывало существенного воздействия на встречаемость ПХЭ с микроядрами, но значимо снижало соотношение ПХЭ/НХЭ в 1,4 раза (Р<0,01) у ■ инвазированных мышей. При продолжении введения препаратов на 21-й день эксперимента частота микроядерных ПХЭ снизилась в 1,5 раза (Р<0,01),а соотношение ПХЭ/НХЭ значимо не отличалось от такового в группе инвазированного контроля.

Данные,полученные в ходе экспериментов на животных свидетельствуют о том,что мебендазол спустя 3 дня от начала введения вызывает повышение уровня генетических повреждений в соматических клетках инвазированных животных. В течение этого пери-

ода он вызывает разрушение личинок паразита, что обеспечивает массированное поступление их компонентов в кровоток и приводит к усилению аллергических проявлений заболевания.

Терапия легкого трихинеллеза у людей мебендазолом не сопровождалась значимыми изменениями в уровнях аберрантных и ги-поплоидных лейкоцитов периферической крови.Применение мебенда-зола при среднетяжелом трихинллезе увеличивало частоту аберрантных лейкоцитов в 1,2 раза(Р<0, 05),а гипоплоидных метафаз -в 1,1 раза(Р<0, 05).

Сочетанная терапия трихинеллеза средней тяжести мебендазолом с бутадионом снижало встречаемость лейкоцитов с хромосомными аберрациями и неполным кариотипом в 1.5(Р<0,05> и 1,4 раза(Р<0, 05) соответственно.

Мебендазол с индометацином при среднетяжелой форме заболевания снижают число аберрантных лейкоцитов в 1,7 ра-за(Р<0.05),а гипоплоидных - в 1.5 раза(Р<0,05).

Назначение мебендазола с преднизолоном вызывало при трихинеллезе средней тяжести уменьшение частоты клеток с поврежденными хромосомами в 1,7 раза(Р<0,05),а с гипоплоидией - в 1, 3 раза(Р<0,05).

Таким образом,у больных трихинеллезом людей в процессе терапии мебендазолом отмечено повышение обоих цитогенетических показателей.Назначение одновременно с мебендазолом нестероидных противовоспалительных препаратов (бутадион, индометацин) приводило к значительному снижению уровней аберрантных и гипоплоидных лейкоцитов по сравнению с исходными в группе больных трихинеллезом средней степени тяжести.Особенно эффективным препаратом оказался индометацин, который уменьшал уровень аберрантных клеток в 1,7 раза,а уровень гипоплоидных клеток - в 1,6 раза. К моменту выписки исследуемые показатели во всех изучаемых группах приблизились к контрольным. Индометацин уменьшает интенсивность воспалительного процесса в организме хозяина,снижает уровень биосинтеза простагландинов, которые могут способствовать процессам мутагенеза (Suzuki Y. et al.,1988).Известно,что в инвазированном трихинеллами организме уровень данных соединений повышен (Федосов В. Н., 1992).Нестероидные противовоспалительные препараты (индометацин, бутадион) при применении их совместно с мебендазолом снижают уровни

аберрантных и гипоплоидных клеток по сравнению с исходными значениями этих показателей' у больных трихинеллезом людей до начала лечения и , тем самым,уменьшают мутагенный эффект трихинеллезной инвазии. Терапия трихинеллезной инвазии сочетанием индометацина и мебендазола способствует нормализации метаболических изменений в организме хозяина,а также ликвидации патогенного действия личинок паразита,которые способны выделять секреторно-экскреторные продукты своей жизнедеятельности и тем самым воздействовать на наследственный аппарат хозяина.

Выводы

1.Трихинеллезная инвазия вызывает статистически достоверное повышение уровней клеток с хромосомными аберрациями и гипоплоидных клеток в костном мозге белых крыс, которые наиболее выражены на 21-30-й дни инвазии. У мышей, инвазированных трихинеллами, отмечается увеличение частоты полихроматофильных эритроцитов с микроядрами, достигающее максимальных значений на 21-й день инвазии.При этом происходит волнообразное изменение соотнношения полихроматофильных и нормохромных эритроцитов. Данные изменения зависят от дозы инвазионного материала и приходятся на период высокой биологической активности паразита.

2.Трихинеллезная инвазия оказывает мутагенное влияние на хромосомный аппарат соматических клеток человека,которое выражается в повышении уровней аберрантных и гипоплоидных лейкоцитов в периферической крови больных трихинеллезом людей.

3.Личинки трихинелл содержат в своих тканях, а также способны выделять в процессе секреции и экскреции комплекс метаболитов, обладающих способностью индуцировать цитогенетические повреждения в хромосомных наборах лейкоцитов периферической крови человека in vitro,которые проявляются в увеличении встречаемости метафаз со структурными нарушениями хромосом и с гипоплоидией.Кластогенный и анеуплоидизирующий эффекты секре-торно-экскреторно-соматического комплекса метаболитов трихинелл носят дозозависимый характер.

4. При терапии экспериментального трихинеллеза животных антигельминтиком мебендазолом в начальном периоде лечения

(первые 3 дня) отмечается рост частоты нарушений в соматичес -ких клетках организма хозяина: повышение уровней миелокариоци-тов с изменениями в структуре и числе хромосом у инвазирован-ных крыс,возрастание доли полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в костном мозге мышей,зараженных личинками трихинелл, что связано с повышением интенсивности аллергических реакций. Терапия мебендазолом приводит к повышению уровней лейкоцитов периферической крови с хромосомными аберрациями и ги-поплоидией у людей, больных трихинеллезом.

б.Гетразан обладает умеренной способностью понижать частоту аберрантных клеток в костном мозге крыс и уровень полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в костном мозге мышей при трихинеллезной инвазии.

6.Индометацин в сочетании с мебендазолом вызывает значительное снижение мутагенного эффекта трихинеллезной инвазии в эксперименте на животных,что выражается в уменьшении частоты аберрантных и гипоплоидных клеток у крыс и падении доли полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в костном мозге мышей, инвазированных трихинеллами.

7.Применение для терапии трихинеллеза человека сочетаний мебендазола с препаратами,обладающими противовоспалительным эффектом (индометацин,бутадион) сопровождается существенным снижением уровней цитогенетических нарушений в хромосомном аппарате соматических клеток больных трихинеллезом людей.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Калинин Л. В. Характеристика кариотипа клеток костного мозга белых крыс при экспериментальном трихинеллезе //Материалы докладов VI научной конференции по проблеме трихинеллеза человека и животных (12-14 мая 1992 г.).г. Киров.-1992,Москва.-С.86-87.

2. Бекиш 0.-Я. Л., Калинин Л. В.,Любаковская Л. А. Цитогенетичес-кие изменения в клетках костного мозга белых крыс при трихинеллезе различной степени тяжести //Роль наследственных факторов в патогенезе заболеваний человека: Сборник научных трудов. -Витебск, 1992. -С. 73-78.

3. Калинин Л. В. Микроядерный тест при экспериментальном трихинеллезе //Роль наследственных факторов в патогенезе заболева-

ний человека:Сборник научных трудов.-Витебск, 1992. -С.66-72.

4. Бекиш 0.-Я.Л.,Калинин Л.В.,Степанов A.B. Паразитарный мутагенез //Роль наследственных факторов в патогенезе заболеваний человека:Сборник научных трудов.-Витебск, 1992.-С.58-65.

5. Бекиш 0.-Я.Л..Калинин Л.В.Изменения в кариотипе соматических клеток у больных трихинеллезом //Тезисы докладов международной научной конференции "Актуальные проблемы медицинской и ветеринарной паразитологии".-Витебск,1993.- с.3-4.

6. Калинин Л.В..Бекиш О.-Я.Л. Оценка мутагенной активности трихинеллезной инвазии с помощью цитогенетических тестов //Тезисы докладов международной научной конференции "Актуальные проблемы медицинской и ветеринарной паразитологии".-Витебск, 1993,- с. 11-12.

7. Бекиш 0.-Я.Л.,Калинин Л.В.,Степанов A.B. Мутагенное влияние инвазии нематод на наследственный аппарат хозяина//Х1 конф. Украинского общества паразитологов. -Тезисы докл.-Киев, 1993. -с. 9-11.

8. Бекиш 0.-Я.Л., Калинин Л.В., Степанов A.B. Биомутагенное влияние нематод на кариотип соматических клеток хозяина//Акту-альные проблемы современной медицины. -Материалы науч. конф. -Витебск,1994. -С.61.

9. Бекиш О.-Я.Л., Калинин Л.В., Степанов A.B. Мутагенное влияние нематод//Проблема изучения, сохранения и использования биологического разнообразия животного мира. -Тезисы докл. VII Зоол. конф. -Минск, 1994. -С. 194.

10.Бекиш 0.-Я.Л..Калинин Л.В. Влияние терапии на уровень генетических повреждений при трихинеллезной инвазии //Проблемы инфекций и здоровья в современной медицине.-Сборник научных трудов. Выпуск 2.-МИНСК, 1994 Г.-С. 28-31.

И.Бекиш О.-Я.Л.,Калинин Л.В.Действие трихинеллезной инвазии и метаболитов трихинелл на хромосомный аппарат соматических клеток человека//Материалы докладов научной конференции "Гельмин-тозоонозы-меры борьбы и профилактика" г.Москва 4-5 октября 1994 Г.-Москва,1994.-С. 14-16.

Калинин Леонид Валерьевич

Влияние трихинеллезной инвазии и метаболитов трихинелл на хромосомный аппарат соматических клеток хозяина

Ключевые слова: трихинелла, трихинеллез,инвазия,хромосомные аберрации,микроядерный тест,культура лейкоцитов, мебенда-зол,индометацин.

Объектом исследования являлись белые крысы-самцы,белые мыши-самцы, мыши-самцы линии CC57W , инвазированные личинками трихинелл, культуры лейкоцитов крови больных трихинеллезом до начала,во время и после терапии, культуры лейкоцитов крови доноров, подвергавшиеся действию метаболитов личинок трихинелл в различных концентрациях.Цель работы - изучить влияние трихинеллезной инвазии на наследственный аппарат соматических клеток хозяина в зависимости от дозы инвазионного материала и времени от начала заражения, установить комбинированный цитоге-нетический эффект трихинеллеза и ионизирующего излучения, а также воздействие терапии антигельминтиками, нестероидными противовоспалительными препаратами и их сочетаниями на изменения в наследственных структурах организма хозяина.Для достижения поставленной цели использованы цитогенетические методы: изучение хромосомных аберраций, микроядерный тест. Исследование выполнено с помощью микроскопа Laboval-4 и системы морфологической обработки изображений Макс-1003.Полученные результаты. Трихинеллезная инвазия вызывает повышение уровня аберрантных и гипоплоиднеых клеток в костном мозге крыс, периферической крови больных трихинеллезом людей,увеличивает уровень полихроматофильных эритроцитов с микроядрами в костном мозге мышей.Метаболиты личинок трихинелл вызывают дозозависимое повышение уровней лейкоцитов доноров со структурными и количественными нарушениями хромосом In vitro.Терапия трихинеллеза мебендазолом увеличивает уровень цитогенетических повреждений.Применение индометацина сопровождается снижением их выраженности.Научная новизна исследования заключается в установлении мутагенного действия трихинеллезной инвазии и метаболитов личинок Т.spiralis на цитогенетическом уровне.Полученные результаты использованы в преподавании раздела "Паразитология" в медицинских институтах.

РЭЗЮМЭ

КалШн Леан1д Валер'ев1ч

Уплыу трыхд.нелезнай iHBa3ii i метабалд.тау трьпанел на храмасомны апарат саматычных клетак гаспадара.

Ключавыя слови: трых1нела,трых1нелез,1нваз1я, храмасомныя аберацьй,м!краядзерны тэст, культура лейкацытау, мебендазол,!н-даметацын.

Аб'ектам даследвання з'яулял1ся белыя пацук1-самцы, белыя мышы-самцы, мышы-самцы л!н11 CC57W ,1нваз1раваныя л1чынкам1 трых!нел; культуры лейкацытау крыв1 хворых на трых1нелез да пачатку, у час i пасля тэрапП; культуры лейкацытау крыв! дона-рау, падвержаныя уздзеянню метабал1тау л1чынак трыхшел у розных канцэнтрацыях.Мэта работы - вывучыць уплыу трых1нелезнай iHBa3ii на спадчынный апарат саматычных клетак гаспадара у за-лежнасц1 ад дозы 1нваз1унага матэрыялу i часу ад пачатку зара-жэння.устанав1ць камб1наваны цытагенетычны эфект трыхшелезу i 1ан1зуючага выпраменьвання, а таксама уздзеянне Tapanii анты-гельм1нтыкам1,нестэро!дным1 супрацьзапаленчым1 прэпаратам1 i ix спалучэнням! на змяненн! у спадчынных структурах арган1зму гаспадара. Дзеля дасягнення пастауленай мэты выкарыстаны цыта-генетычныя метади: вывучэнне храмасомных аберацый, м!краядзерны тэст. Даследванне выканана пры дапамозе мхкраскопу Laboval-4 1 с1стэмы марфалаг!чнай апрацоук1 адлюстраванняу Макс-1003.Атри-маныя вынгк1.Трых1нелезная 1нваз1я выкл!кае павышэнне узроуню аберантных i Ппапло1дных клетак у касцявым мазгу пацукоу, пе-рыферычнай крыв! хворых на трьшнелез людзей, павял1чвае узро-вень пол1храматаф!льных эрытрацытау з м1краядрам! у касцявым мазгу мышэй.Метабал1ты л1чьшак трыхшел выклгкаюць дозазалеж-нае павышэнне узроуняу лейкацытау донарау са структурным! 1 колькасньм! парушэнням! храмасом in vitro.Тэрап1я трых1нелезу мебендазолам павял!чвае узровень цытагенетычных пашкоджан-няу.Выкарыстанне шдаметацыну суправаджаецца зн1жэннем 1х вы-разнасц1. Навуковая нав1зна даследвання заключаецца ва устанау-ленн! мутагеннага дзеяння трых1нелезнай 1нвазИ i метабал!тау л!чынак Т. spiralis на цьггагенетычным узроун1. Атрыманыя BbiHiKi выкарыстаны у выкладанн! раздзелу "Параз1талог1я" у медыцынс-Kix 1нстытутах.

SUMMARY

Kalinin Leonid Valerjevltch

Influence of trichinellous invasion and trichinella metabolites on the host somatic cells chromosomal apparatus.

Key words: trichinella,trichinellosis, invasion,chromosomal aberrations,micronucleus test,culture of leucocytes,metabolites, mebendazole,lndomethacin.

Object of research was white male rats , white male mice, CC57W strain male mice,infected with trichinella larvae,blood cultures leucocytes of trichinellous patients before, during, after therapy; blood cultures leucocytes of donors,exposed to the action of trichinella larvae metabolites in different concentrations. The aim of the work was to study the influence of trichinellous invasion on the hereditary apparatus of somatic host cells in dependence of invasion material dosage and time from the beginning of invasion,to establish combined cytogenetic effect of trichinellosis and ionizing irradiation as well as influence of therapy with antigelmintics,nonsteroidal antinflammatory preparationsand their combinations on the changes in hereditary structures in the host organism.To achive the aim the following cytogenetic methods were imployed : the study of chromosomal aberrations,micronucleus test.The study has been carryed out with the help of microscope Labo-val-4 and images morphological processing system Maks-1003.The results obtained.Trichinellous invasion courses an increasing in aberration and gipoploid cell levels in rat bone marrow,in trichinellous patients peripheral blood,raises the level of polychromatofil erythrocytes with micronuclei in mice bone marrow.Trichinella larvae metabolites cause a dose-dependent increase in donor leucocyte levels with structural and numerical disoders in vitro.Therapy of trichinellosis with mebenda-sol increases the level of cytogenetic impairments. Application of lndomethacin is followed by a decrease in their degree. Scientific novelty of the study consists in establishing mutagenic effect of trichinellous invasion and T. spiralis larvae metabolites In the cytogenetic level.The obtained results are imployed in teaching the section "Parasitology" in medical institutes.