П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность




Скачать 86.18 Kb.
НазваниеП. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность
Дата публикации18.07.2013
Размер86.18 Kb.
ТипРеферат
shkolnie.ru > Биология > Реферат


П.Ф. Забродский, М. С. Громов, М.С. Шехтер

ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ ИНСЕКТИЦИДАМИ НА ФАГОЦИТАРНО-МЕТАБОЛИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ НЕЙТРОФИЛОВ, ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМЫ ИММУНИТЕТА И СОДЕРЖАНИЕ ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЦИТОКИНОВ В КРОВИ

Саратовский филиал Самарского медицинского института «РЕАВИЗ»
В экспериментах на неинбредных белых крысах установлено, что хроническая интоксикация фосфорорганическими соединениями карбофосом и метафосом (по 0,01 DL50, ежедневно, в течение 30 сут) существенно снижает фагоцитарно-метаболическую активность нейтрофилов, активность естественных клеток-киллеров, антителозависимую клеточную цитотоксичность и продукцию провоспалительных цитокинов ФНОα, ИЛ-1β и ИЛ-6.

^ Ключевые слова: фосфорорганические соединения, фагоцитарно-метаболическая активность нейтрофилов, холинергический антивоспалительный путь, иммунотоксичность, цитокины
Введение. В сельском хозяйстве, в различных отраслях промышленности, медицине и быту используется большое число антихолинэстеразных веществ. В основном, это вещества, относящиеся к фосфорорганическим соединениям (ФОС). Широкое использование данных токсикантов в качестве инсектицидов, а также уничтожение боевых фосфорорганических веществ, может приводить к загрязнению окружающей среды, вызывать интоксикации людей и животных [4,15] Не вызывает сомнения необходимость исследования механизмов формирования постинтоксикационного иммунодефицитного состояния при отравлениях ФОС в частности функции фагоцитарно-моноцитарной системы (ФМС) с целью профилактики и лечения, возникающих при этом различных инфекционных осложнений и заболеваний [4].

При хроническом воздействии ФОС возможна реализация холинергического антивоспалительного пути (механизма) - «cholinergic anti-inflammatory pathway» [2,9,12,13,14], которая включает: активацию м-холинорецепторов (mAChR) головного мозга, которые модулируют иммунорегуляторную функцию блуждаюшего нерва; возбуждение эфферентных волокн n. vagus; действие ацетилхолина на рецепторы; активация н-холинорецепторов (в частности, α7nAChR) клеток ФМС. В клетках ФМС возникновение антивоспалительного эффекта обеспечивается киназой JAK2; фактором транскрипции STAT3; транскрипционным фактором NF-κB. Под влиянием холинергической стимуляции «включение» данных биохимических механизмов клетки ингибирует продукцию ими α-фактора некроза опухоли (ФНОα), протеина B1 - HMGB1, макрофагально-воспалительный протеина-2 - MIP-2, интерлейкинов ИЛ-1β, ИЛ-6 [8].

Таким образом, холинергическая стимуляция вызывает активацию ацетилхолином α7nAChR клеток ФМС системы (макрофагов, моноцитов и нейтрофилов), что приводит к снижению продукции этими клетками (а также лимфоидными дендритными клетками) провоспалительных цитокинов [3,7,11,12].

Целью исследования явилось определение влияния хронической интоксикации ФОС на фагоцитарно-метаболическую активность нейтрофилов (ФМАН) и продуцируемых ими и другими клетками системы иммунитета провоспалительных цитокинов ФНОα и ИЛ-1β, ИЛ-6

^ Материал и методы исследования. Опыты проводили на беспородных белых крысах обоего пола массой 180-240 г. ФОС (карбофос и метафос) вводили подкожно ежедневно в течение 30 сут в дозе 0,01 DL50 (DL50 данных инсектицидов составляли при подкожном введении соответственно 815,4+28,0 и 25,3+2,6 мг/кг). Оценку функции ФМС проводили по показателям ФМАН через 30 сут после введения первой дозы ФОС путем определения фагоцитарного показателя (ФП), фагоцитарного числа (ФЧ), индекса активности нейтрофилов (ИАН) в спонтанном и индуцированном НСТ-тестах (НСТ сп., НСТ инд.) общепринятыми методами. Для оценки ФП и ФЧ использовали стрептококк (штамм 2432) [4].

Показатели клеточных иммунных реакций оценивали общепринятыми методами в экспериментальной иммунотоксикологии и иммунологии [4,5] после хронической интоксикации ФОВ через 30 сут после первой инъекции антихолинэстеразных веществ. Активность естественных клеток-киллеров (ЕКК) определяли по показателю естественной цитотоксичности спектрофотометрически. Функцию К-клеток изучали по показателю антителозависимой клеточной цитотоксичности (АЗКЦ), который определялли через 4 сут после иммунизации крыс 108 эритроцитами барана (ЭБ), используя их спленоциты, спектрофотометрическим методом. Иммунизацию проводили на 26 сут после первого введения ФОС. При оценке ФМАН и иммунных реакций животные получали суммарную дозу ФОС (карбофоса и метаыоса), составляющую 0,3 DL50.

Концентрацию провоспалительных цитокинов (ФНОα, ИЛ-1β и ИЛ-6) определяли в плазме крови крыс после хронической интоксикации ФОС через 30 сут методом ферментного иммуносорбентного анализа (ELISA) [4,5], используя реактивы (ELISA Kits) фирмы BioSource Int.

Полученные данные обрабатывали статистически с использованием t-критерия достоверности Стьюдента.

^ Результаты и обсуждение. Под влиянием хронической интоксикации ФОС отмечалась существенная редукция ФМАН (табл.1). Через 30 сут после действия карбофоса ФП, ФЧ, индекс активности нейтрофилов в спонтанном и индуцированном НСТ-тестах уменьшались соответственно в 1,77; 1,49; 1,94 и 1,24 раза (р<0,05), а после интоксикации метафосом - в 1,48; 1,66; 1,55 и 1,33 раза (р<0,05) соответственно.


Таблица 1

Изменение фагоцитарно-метаболической активности нейтрофилов крыс и показателей клеточных иммунных реакций под влиянием хронической интоксикации ФОС (суммарная доза 0,3 DL50, 30 сут) (М+m, n=8-10)





Параметры

Контроль

Карбофос

Метафос

Фагоцитарный показатель, %

33,4+2,9

18,9+2,3*

22,5+1,9*

Фагоцитарное число, у.е.

2,54+0,22

1,70+0,15*

1,53+0,17*

НСТ-тест спонтанный, ИАН

0,31+0,03

0,16+0,02*

0,20+0,02*

НСТ-тест ндуцированный, ИАН

0,52+0,05

0,42+0,04*

0,39+0,04*

Активность ЕКК, %

34,1+3,0

26,3+2,3*

22,0+2,5*

АЗКЦ, %

13,3+1,4

9,2+1,0*

10,1+1,1*

Примечание: иан – индекс активности нейтрофилов; у.е. – условные единицы (среднее число микробных клеток, поглощенных одним нейтрофилом); * - различие с контролем достоверно р<0,05.
Активность ЕКК и АЗКЦ под влиянием карбофоса снижались соответственно в 1,30 и 1,46 раза (р<0,05), а после отравления метафосом - в 1,55 и 1,32 раза (р<0,05). По степени редукции ФМАН, естественной цитотоксичности и АЗКЦ эффекты ФОС в эквилетальных дозах существенно не отличались.

Действие ФОС на ФМАН, вероятно, реализуется вследствие взаимодействия токсикантов и их метаболитов с НАДФ·Н и НАДФ+. Действие ФОС может быть также связано с ингибированием ядами и продуктами их биотрансформации ФАД+, ФАД·Н, восстановленного и окисленнного убихинона, цитохрома b245 лейкоцитов или иными механизмами нарушения функционирования НАДФ·Н-оксидазного комплекса нейтрофилов. Кроме кислородзависимых антиинфекционных систем фагоцитоза ФОС, поражают и кислороднезависимые микробицидные системы фагоцитов (нейтрофилов) [1].

Не исключено, что редукция ФМАН может быть связана с ингибированием ФОС эстераз цитозоля клеток ФМС (α-нафтилацетатэстеразы, α-нафтилбутиратэстеразы, α-нафтил-AS-D-ацетатэстеразы, α-нафтил-AS-D-хлорацетатэстеразы) [4,6], а также с инициацией ФОС перекисного окисления липидов [4].

Супрессия активности ЕКК и АЗКЦ, вероятно, обусловлена инактивацией ФОС ацетилхолинэстеразы естественных клеток-киллеров и К-клеток [4].

Иммуносупрессивный эффект ФОС сопровождался снижением в крови концентрации провоспалительных цитокинов. Так, после хронической интоксикации карбофосом в крови крыс ФНОα, ИЛ-1β и ИЛ-6 уменьшалась соответственно в 1,45; 1,91 и 1,55 раза (р<0,05), а после отравления метафосом - в 1,67; 1,63 и 1,40 раза (р<0,05) соответственно.
Таблица 2

Влияние хронической интоксикации ФОС (суммарная доза 0,3 DL50, 30 сут) на концентрацию провоспалительных цитокинов в крови крыс, пг/мл (М+m, n=7)


Серии опытов

ФНОα

ИЛ1β

ИЛ-6

Контроль

87±9

65±8

115±10

Карбофос

60±7*

34±4*

74±9*

Метафос

52±6*

40±5*

82±8*

Примечание. * -p<0,05 по сравнению с контролем.
Как уже упоминалось, уменьшение продукции провоспалительных цитокинов нейтрофилами, моноцитами, макрофагами (и, в меньшей степени, другими клетками иммунной системы происходит вследствие реализации под влиянием холинергической стимуляции холинергического антивоспалительного пути (механизма) - «cholinergic anti-inflammatory pathway» (активация ацетилхолином α7nAChR клеток ФМС, приводящее к редукции синтеза провоспалительных цитокинов) [3,9,12,13]. Вероятно, снижение продукции этих цитокинов при интоксикации ФОС происходит не только в результате механизмов, связанных с «cholinergic anti-inflammatory pathway». Возбуждение ацетилхолином mAChR нейтрофилов приводит к увеличению их фагоцитарно-метаболической активности [4]. Однако, как показали наши эксперименты, при хроническом действии ФОС наблюдался обратный эффект, вероятно, обусловленный действием ацетилхолина на α7nAChR нейтрофилов [8,12]. Не исключено, что данный эффект существенно выше активирующего действия ацетилхолина на mAChR клеток ФМС.

Существуют основания полагать, что при интоксикации ФОС состояние ФМАН определяют многочисленные эффекты, ряд которых разнонаправлены (например, активация mAChR и α7nAChR нейтрофилов) [4].

Интересно отметить, что снижение синтеза провоспалительных цитокинов при холинергической стимуляции, в частности, под влиянием ФОС, может приводить к снижению летальности животных в ранней стадии сепсиса [2,3,4].

При поражении ядами, в частности, ФОС фагоцитарно-моноцитарная система играет очень важную роль в проявлении, как воспалительных, так и антивоспалительных эффектов. Снижение ФМАН и синтеза провоспалительных цитокинов можно рассматривать, как негативную реакцию при хроническом действии ФОС. При этом возможны нарушения, связанные с деструкцией и удалением тканей, пораженных токсикантом, и сопряженными с их действием процессами [10]. То есть реализация воспаления, как реакции, носящей защитно-приспособительный характер (а не только патологический), при хронической интоксикации ФОС нарушается.

Выводы. 1. При хронической интоксикации ФОС (карбофос, метафос) в течение 30 сут в суммарной в дозе, составляющей 0,3 DL50, уменьшается фагоцитарно-метаболическая активность нейтрофилов, активность естественных клеток-киллеров и антителозависимая клеточная цитотоксичность.

2. При хроническом отравлении ФОС снижается функция фагоцитарно-моноцитарной системы, что проявляется уменьшением концентрации в крови провоспалительных цитокинов ФНОα, ИЛ-1β и ИЛ-6.
Список литературы

  1. Гребенюк А.Н., Антушевич А.Е., Беженарь В.Ф., Бовтюшко В.Г. Нейтрофил и экстремальные воздействия / Под ред. А.Н. Гребенюка и В.Г. Бовтюшко. СПб., 1998. 215 с.

  2. Забродский П.Ф. // Фармакол. и токсикол. 1987. Т. 49. №2. С. 57-60.

  3. Забродский П.Ф. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 2010. Т. 150. № 9. С. 309 - 311.

  4. Забродский П.Ф., Мандыч В.Г. Иммунотоксикология ксенобиотиков: Монография. Саратов, СВИБХБ, 2007. 420 с.

  5. Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. Пер. с англ. М, 2000. 582 с.

  6. Хейхоу Ф.Г.Дж., Кваглино Д. Иммунологическая цитохимия. М.: Медицина, 1983. 319 с.

  7. Anderson J. // J. Intern. Med. 2005. Vol. 257, №2. P. 122-125.

  8. Gallowitsch-Puerta M., Pavlov V. A. // Life Sci. 2007. Vol. 80. № 24-25. P. 2325–2329.

  9. Kessler W., Traeqer T., Westerholt A. et al. // Langenbecks Arch. Surg. 2006. Vol. 391. №2. P. 83-87.

  10. Laskin D. L., Sunil V.R., Gardner C.R. et al. // Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2011. Vol. 51. P. 267-288.

  11. Liu C., Shen F.M., Le Y.Y. // Crit. Care Ned. 2009. Vol. 37. №2. P. 778-779.

  12. Oke S.L., Tracey K.J. // J. Leukoc. Biol. 2008. Vol. 83. №3. P. 512-517.

  13. Rosas-Ballina M., Tracey K.J. // J.Intern. Med.-2009. Vol. 265. №6. P. 663-679.

  14. Tracey K.J. // J. Clin. Invest. 2007. Vol. 117, № 2. P.289-296.

  15. Tremolada P., Finizio A., Villa S. et al. // Aqat. Toxicol. 2004. Vol. 67. № 1. P. 87-103.


THE EFFECTS OF CHRONIC INTOXICATION ORGANOPHOSPHORUS INSECTICIDES ON THE PHAGOCYTIC AND METABOLIC ACTIVITY OF NEUTROPHILS, PARAMETERS OF THE IMMUNE SYSTEM AND THE CONCENTRATION OF PROINFLAMMATORY CYTOKINES IN THE BLOOD

P.F. Zabrodskii, M.S. Gromov, M.S. Shekhter

Saratov Branch of Samara Medical Institute "REAVIZ"

It was established in experiments on noninbred rats, that that the chronic intoxication of organophosphorus compounds karbophos and metaphos (at 0,01 LD50, daily for 30 days) significantly reduces the phagocytic and metabolic activity of neutrophils, activity of natural killer cells, antibody-dependent cellular cytotoxicity and production of proinflammatory cytokines TNFα. IL-1β, and IL-6.

   Keywords: organophosphorus compounds, phagocytic and metabolic activity of neutrophils, cholinergic anti-inflammatory pathway, immunotoxicity, cytokines



Похожие:

П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность iconМеханизм снижения фагоцитарно-метаболической активности нейтрофилов...

П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность iconВлияние острого отравления хлорированными углеводородами на фагоцитарно-метаболическую...
Саратовский государственный медицинский университет Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты
П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность iconНарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической...

П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность iconИ. Х. Яфарова Саратовский филиал Самарского медицинского института «реавиз»
Нарушение функции th1- и th2-лимфоцитов и изменение содержания цитокинов в крови при различных сроках хронической интоксикации фосфорорганическими...
П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность iconИ. Х. Яфарова Саратовский филиал Самарского медицинского института «реавиз»
Нарушение функции th1- и th2-лимфоцитов и изменение содержания цитокинов в крови при различных сроках хронической интоксикации фосфорорганическими...
П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность iconИ. Х. Яфарова Саратовский филиал Самарского медицинского института «реавиз»
Нарушение функции th1- и th2-лимфоцитов и изменение содержания цитокинов в крови при различных сроках хронической интоксикации фосфорорганическими...
П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность iconИ. Х. Яфарова Саратовский филиал Самарского медицинского института «реавиз»
Нарушение функции th1- и th2-лимфоцитов и изменение содержания цитокинов в крови при различных сроках хронической интоксикации фосфорорганическими...
П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность icon2-лимфоцитов и содержания цитокинов в крови при хронической интоксикации...
Ил-4, ил-2, ил-6 и не влияет на содержание в крови концентрации ил-10. При воздействии фов доз 30 сут концентрация в крови кортикостерона...
П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность iconНарушения иммунного статуса при хронической интоксикации
Нарушения иммунного статуса при хронической интоксикации 1,2-дихлорэтаном и их коррекция полиоксидонием
П. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность iconВ экспериментах на неинбредных белых крысах установлено, что после...
Влияние хронической интоксикации ацетонитрилом на показатели системы иммунитета и содержание иммунорегуляторных, провоспалительных...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
shkolnie.ru
Главная страница