Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана




Скачать 142.86 Kb.
НазваниеНарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана
Дата публикации26.10.2014
Размер142.86 Kb.
ТипРеферат
shkolnie.ru > Химия > Реферат
НАРУШЕНИЯ ИММУННОГО СТАТУСА И ЦИТОКИНОВОГО ПРОФИЛЯ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ И ИХ КОРРЕКЦИЯ ПРИМЕНЕНИЕМ ИМУНОФАНА

П.Ф. Забродский1, В.Г. Лим2, Е.В. Стрельцова1

В экспериментах на неинбредных белых крысах установлено, что хроническая интоксикация фосфорорганическими соединениями зарином и метилпаратионом (30 сут, суммарная доза – 0,9 DL50; 0,03 мг/кг ежедневно, однократно) существенно снижает иммунные реакции, уменьшает концентрации в крови цитокинов ИФН-γ, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10, в большей степени поражают Th1-клеток по сравнению с Th2-лимфоцитами. Применение имунофана (20 мкг/кг в течение 5 сут, ежедневно, однократно) частично восстанавливает иммунный статус и содержание цитокинов в крови.

^ Ключевые слова: фосфорорганические вещества, Тh1-, Th2-лимфоциты, иммунотоксичность, цитокины, имунофан

ВВЕДЕНИЕ

Широкое использование фосфорорганических соединений (ФОС) в сельском хозяйстве и быту может приводить к загрязнению окружающей среды, вызывать острые, подострые и хронические интоксикации [1,2,14]. Отравления могут вызывать также ФОС и различные антихолинэстеразные соединения (обладающие практически такой же токсикодинамикой, как ФОС), используемые в медицине. Кроме того, в настоящее время химическое оружие (ХО) на основе ФОС (российского VX, зарина, зомана) уничтожаются согласно Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения ХО и его уничтожении [2,4]. При этом не исключена возможность возникновения аварийных ситуаций в процессе уничтожения ХО, в частности, ФОС, которые могут приводить заражению почвы, воздуха,

_______________________________________________________________

1^ Саратовский военный институт биологической и химической безопасност

2 Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского, ул. Большая Казачья,112, Саратов, 410710, Россия

воды, приводить к поражению персонала химических объектов и населения прилегающих территорий. Существует вероятность использования ФОС в террористических и криминальных целях [4,12].

В последнее время за рубежом активно ведутся разработки высокоэффективных антидотных средств при поражении ФОС [7,11,13], анализируются их отдаленные эффекты [12].

Нарушения функции иммунной системы, в частности, Th1- и Th2-лимфоцитов и синтеза Т-клетками и другими клетками крови цитокинов при хроническом отравлении ФОС практически не исследованы [2]. Существует необходимость оценки влияния хронической интоксикации ФОС на иммунные реакции и продукцию Th1- и Th2-лимфоцитами цитокинов с целью и возможности фармакологической коррекции постинтоксикационных нарушений иммунного гомеостаза [1,2] .

Данные литературы позволяют предполагать, что применение имунофана (гексапептид с молекулярной массой 836 Да - аргинил-альфа-аспартил-лизил-валил-тирозил-аргинин, синтетическое производное тимопоэтина) способно обеспечить восстановление показателей системы иммунитета после хронической интоксикации отравления ФОС [2,3].

Целью исследования являлась оценка хронического действия ФОС (зарина и метилпаратиона) на иммунные реакции, содержание цитокинов ИФН-γ, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10 в крови и возможности фармакологической коррекции нарушений применением имунофана.
^ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Опыты проводили на беспородных белых крысах обоего пола массой 180-240 г. ФОС - зарин (НИЛ Саратовского военного института биологической и химической безопасности), метилпаратион (Sigma-Aldrich) – вводили подкожно ежедневно в течение 30 сут в дозе 0,03 DL50. (DL50 зарина и метилпаратиона при подкожном введении составляли соответственно 0,018+0,004 и 0,24+0,02 и мг/кг). Имунофан вводили внутримышечно в течение 5 сут в дозе 20 мкг/кг (ежедневно, однократно) на 26 сут после первого введения ФОС. Показатели системы иммунитета оценивали общепринятыми методами в экспериментальной иммунотоксикологии и иммунологии [2,5] после хронической интоксикации ФОС через 30 сут после первой инъекции антихолинэстеразных веществ. Гуморальную иммунную реакцию к тимусзависимому антигену (эритроцитам барана - ЭБ), характеризующую способность Th1-лимфоцитов участвовать в продукции плазматическими клетками IgM, определяли по числу антителообразующих клеток (АОК) в селезенке через 4 сут после иммунизации (пик продукции IgM), которую проводили внутрибрюшинно в дозе 2·108 на 26 сут после первого введения ФОС. Функцию Th1-лимфоцитов оценивали по реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Формирование ГЗТ, исследовали у животных по приросту массы стопы задней лапы в %. Разрешающую дозу ЭБ (5·108) вводили под апоневроз стопы задней лапы через 4 сут после иммунизации, которую проводили внутрибрюшинно на 26 сут после первого введения ФОС. Реакцию ГЗТ оценивали через 24 ч. Функцию Th2-лимфоцитов исследовали по числу АОК, синтезирующие IgG к ЭБ, в селезенке на пике продукции данного иммуноглобулина (на 14 сут после иммунизации) методом непрямого локального гемолиза в геле [5]. При этом крыс иммунизировали внутрибрюшинно ЭБ в дозе 2·108 клеток на 17 сут после первого введения ФОВ. Таким образом, при оценке всех иммунных реакций животные получали суммарную дозу ФОС, составляющую 0,9 DL50.

Концентрацию цитокинов ИФН-γ, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6 и ИЛ-10 исследовали в плазме крови крыс через 30 сут после первой инъекции ФОС методом ферментного иммуносорбентного анализа (ELISA), используя наборы (ELISA Kits) фирмы BioSource Int. При этом ИФН-γ, ИЛ-2, ИЛ-6 и ИЛ-10 определяли через 4 сут после иммунизации ЭБ, а ИЛ-4 - на 14 сут. Полученные данные обрабатывали статистически с использованием t-критерия достоверности Стьюдента.
^

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ


После хронической интоксикации зарином и метилпаратионом (табл. 1) через 30 сут происходило снижение гуморального иммунного ответа к Т-зависимому антигену (по числу АОК к ЭБ в селезенке через 4 сут после иммунизации), характеризующему функцию Th1-лимфоцитов и синтез IgM, по сравнению с контрольным уровнем соответственно в 2,02 и 2,35 раза (p<0,05).

Таблица 1

Влияние имунофана на функцию Th1- и Th2- лимфоцитов белых крыс после хронической интоксикации ФОС (суммарная доза 0,9 DL50, 30 сут), пг/мл +m, n = 9-12)





Серия опытов

Функция Th1-лимфоцитов

Функция Th2-лимфоцитов

АОК к ЭБ (IgM), 103 

ГЗТ, %

АОК к ЭБ (IgG), 103

Контроль

47,1+4,3

37,9+3,5

55,2+5,6

Зарин

23,3+2,8*

19,2+2,0*

34,5+3,6*

Метилпаратион

20,0+2,4*

17,1+1,9*

37,4+4,6*

Зарин+имунофан

39,1+3,7

32,2+3,1

43,0+4,4

Метиопаратион +имунофан

41,9+3,8

29,9+3,0

46,7+4,8

Примечание. * - p<0,05 по сравнению с контролем.

После хронической интоксикации зарином и метилпаратионом отмечалась также существенная редукция активности Th1-лимфоцитов, оцениваемая по реакции ГЗТ, соответственно в 1,97 и 2,16 раза (p<0,05). Через 30 сут после интоксикации зарином и метилпаратионом отмечалась супрессия продукции IgG (по числу АОК в селезенке на 14 сут после иммунизации ЭБ), отражающая преимущественно функцию Th2-лимфоцитов, соответственно в 1,60 и 1,48 раза (p<0,05).

Параметры, характеризующие клеточную и гуморальную иммунные реакции и связанную с ними функцию Th1- и Th2-лимфоцитов, после хронического воздействия ФОС в среднем снижались соответственно в 2,13 и 1,54 раза. Это свидетельствует о том, что под влиянием ФОС в большей степени поражается функция Th1-лимфоцитов.

Имунофан частично восстанавливал иммунные реакции, характеризующие функцию функцию Th1- и Th2- лимфоцитов. При этом данные параметры несущественно отличались от контрольных значений (p>0,05).

Полученные данные в отношении большей редукции активности Th1-лимфоцитов по сравнению с Th2-лимфоцитами после хронической интоксикации ФОС, подтверждается оценкой концентрации цитокинов в крови крыс (табл. 2). После интоксикации зарином и метилпаратионом через 30 сут выявлено уменьшение концентрации ИФН-γ (на 5 сут после иммунизации ЭБ) в 2,46 и 2,28 раза (p<0,05), а ИЛ-4 (на 14 сут после иммунизации ЭБ) - в 1,52 и 1,81 раза (p<0,05) соответственно. Это свидетельствуют о том, что по сравнению с ИЛ-4 концентрация ИФН-γ в крови под влиянием ФОС снижается в большей степени. Уменьшение соотношения ИФН-γ/ИЛ-4 характеризует большее снижение функциональной активности лимфоцитов Th1-типа по сравнению с функцией Th2-клеток [5,6]. Так, установлено, что при действии зарина и метилпаратиона соотношение ИФН-γ/ИЛ-4 было существенно ниже контрольного уровня равного 9,8 и составляло в среднем 6,9.

Вероятно, данный эффект обусловлен способностью ФОС активировать гипоталамо-гипофизарно-адреналовую систему, увеличивая в крови концентрацию кортикостерона [2]. При этом известно, что данный гормон в большей степени снижает функцию лимфоцитов Th1-типа по сравнению с Th2-лимфоцитами [5]. Возможно также, что ФОС способны ингибировать в большей степени ацетилхолинэстеразу (АХЭ) на клеточной мембране лимфоцитов Th1-типа, а также большей ролью АХЭ в реализации функций лимфоцитов Th1-типа [2].

Таблица 2

Влияние имунофана на содержание цитокинов в плазме крови крыс после хронической интоксикации ФОС (суммарная доза 0,9 DL50, 30 сут), пг/мл (М+m, n =7)


Серии опытов

ИФН-γ

ИЛ-4

ИФНγ/ИЛ-4

Контроль

1210+102

123+11

9,8

Зарин

492+51*

81+6*

6,0

Метилпаратион

530+60*

68+7*

7,8

Зарин+имунофан

989+97

109+9

9,1

Метилпаратион +имунофан

1108+99

117+10

9,5

Примечание. * -p<0,05 по сравнению с контролем.

Полученные данные позволяют полагать, что относительное увеличение активности Th2-лимфоцитов по сравнению с функцией Th1-клеток после отравления ФОС может приводить к увеличению вероятности вирусных инфекций (по сравнению с микробными) [8].

Применение имунофана частично восстанавливало содержание ИФН-γ, ИЛ-4 и соотношение ИФН-γ/ИЛ-4 до контрольных уровней. При этом данные параметры отличались от контроля статистически незначимо (p>0,05).

При исследовании концентрации в плазме крови крыс цитокинов ИЛ-2, ИЛ-6 и ИЛ-10 (табл. 3) установлено уменьшение их содержания через 30 сут после хронического действия зарина соответственно в 1,90; 1,75 и 1,41 раза (p<0,05), а при действии метилпаратиона – в 1,77; 2,07 и 1,56 раза (p<0,05).

Уменьшение в крови под влиянием ФОС ИЛ-2 свидетельствует о снижении его синтеза Т-лимфоцитами (как CD4+, относящимися к лимфоцитам Th0- типа), так и некоторыми CD8+, супрессии пролиферации Т- и В-клеток (синтеза J-цепи молекулы иммуноглобулина), активности естественных клеток-киллеров (ЕКК) [5,9].

Таблица 3

Влияние имунофана на содержание цитокинов ИЛ-2, ИЛ-6 и ИЛ-10 в плазме крови крыс после хронической интоксикации ФОС (суммарная доза 0,9 DL50, 30 сут), пг/мл (М+m, n =7)


Серии опытов

ИЛ-2

ИЛ-6

ИЛ-10

Контроль

1342+105

91±11

530±51

Зарин

705+80*

52±5*

377±41*

Метилпаратион

758+81*

44±5*

340±36*

Зарин+имунофан

1130+98

79±8

476±45

Метилпаратион +имунофан

1092+103

87±9

505±54

Примечание. * -p<0,05 по сравнению с контролем.

Снижение в крови провоспалительного цитокина ИЛ-6 (в определенных условиях этот цитокин проявляет и антивоспалительные свойства) характеризует уменьшение его синтеза макрофагами и лимфоидными дендритными клетками вследствие их поражения ФОС [5,9].

Содержание в крови антивоспалительного цитокина ИЛ-10, продуцируемого Th0-, Th2-лимфоцитами, моноцитами, макрофагами и В-клетками и снижающего секрецию ИФН-γ Th1-лимфоцитами [9,10] уменьшалось после хронической интоксикации ФОС. Супрессия синтеза ИЛ-10 в меньшей степени, чем ИФН-γ, подтверждает установленный нами больший поражающий эффект ФОС в отношении Th1-лимфоцитов. Относительно небольшая редукция ИЛ-10, вероятно, связана со значительным снижением ФОС синтеза ИФН-γ. При этом не реализуется эффект ИЛ-10, продуцируемого Th0-, Th2-лимфоцитами, моноцитами, макрофагами и В-клетками, который способен усилить супрессию функции Th1-лимфоцитов и синтез ими ИФН-γ в еще большей степени [9].

Имунофан частично восстанавливал содержание интерлейкинов в крови вследствие его иммуностимулирующего действия на все звенья системы иммунитета, а также в результате его детоксицирующего, гепатопротективного и антиоксидантного эффектов [1]. Известно, что антиоксидантное действие имунофана предотвращает повреждение ДНК лимфоцитов и гранулоцитов, вызванное химическими факторами окружающей среды (токсикантами) [3].
ВЫВОДЫ

1. Хроническое действие ФОС (зарина и метилпаратиона) в течение 30 сут в суммарной в дозе, составляющей 0,9 DL50 (по 0,03 DL50 ежесуточно), в большей степени снижает иммунные реакции, связанные с функцией Th1-лимфоцитов по сравнению с иммунным ответом, обусловленным активацией Th2-клеток.

2. После хронического воздействия ФОС концентрация в крови ИФН-γ, продуцируемого Th1-лимфоцитами, снижается в большей степени, чем содержание ИЛ-4, синтезируемого Th2-клетками.

3. Хроническая интоксикация ФОС снижает концентрацию в крови ИЛ-2, ИЛ-6 и ИЛ-10.

4. Применение имунофана (20 мкг/кг в течение 5 сут, ежедневно, однократно) частично восстанавливает иммунный статус и содержание цитокинов в крови.


ЛИТЕРАТУРА

  1. П.Ф. Забродский, В.Г. Мандыч, Иммунотоксикология ксенобиотиков.- СВИБХБ, Саратов, (2007).

  2. П.Ф. Забродский, Общая токсикология, Б.А. Курляндский, В.А. Филов (ред.), Медицина, Москва (2002), сс. 352-384.

  3. А.В. Караулов, В.Ф. Ликов, И.В. Евстигнеева, Д.В. Кокушков, Аллергология и иммунология. 6(2), 136–137 (2005).

  4. А.Н. Петров, Г.А. Софронов, С.П. Нечипоренко, И.Н Сомин, Рос. хим. ж., ^ XLVIII(2), 110-116 (2004).

  5. А. Ройт, Дж. Бростофф, Д. Мейл, Иммунология (Пер. с англ.), Мир, Москва, (2000).

  6. Г.Т. Сухих, Н.М. Касабулатов, Л.В. Ванько и др, Бюл. экспер. биол., 140 (12), 622– 624 (2005).

  7. G. Amitai, R. Adani, E. Fishbein, et al., J.Appl.Toxicol., 26(1), 81-87 (2006).

  8. B. Asquith, Y. Zhang, A.J. Mosley, C.M. de Lara, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104(19), 8035– 8040 (2007).

  9. V.St. Georgiev, J.E. Albright, Immunomodulation drugs, Ann. of the N.-Y. Acad. Sci., 685, 284– 602 (1993).

  10. H.S. Kim, J.H. Eom, H.Y. Cho et al., J. Toxicol. Environ. Health, 70(15-16), 1278– 1287 (2007).

  11. D.E. Lenz, D.M. Maxwell, I. Korlovich, et al., Chem. Biol. Interact., 157-158, 205-210 (2005).

  12. D. Sharp, Lancet, 14 (367) ( 9505), 95-97 (2006).

  13. T.M. Shin, R.K. Kan., J.H. McDonough, Chem. Biol. Interact. 157-158, 293-303 (2005).

  14. P. Tremolada, A. Finizio, S. Villa et al., Aqat. Toxicol., 67(1), 87-103 (2004).

^ THE DISTURBANCES OF THE IMMUNE STATUS AND CYTOKINE PROFILE AT THE CHRONIC INTOXICATION ORGANOPHOSPHORUS COMPOUNDS AND THEIR CORRECTION BY ADMINISTRATION OF IMUNOFANI

P.F.Zabrodskii1, V.G.Lim2, E.V. Streltsova1

Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky, Russia

Saratov Military Institute of Biological and Chemical Safety, Russia

It was established in experiments on noninbred rats, that the chronic intoxication of organophosphorus compounds sarin and methylparathion (30 days, the total dose - 0,9 LD50; 0,03 mg/kg daily, it are single-pass) essentially reduces immune responses, decrease concentrations in a blood of cytokines IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, in a greater lesion of Th1-cells in comparison with Th2-lymphosytes. The application of imunofani (20 μg/kg during 5 days, daily, it are single-pass) particulate recovers the immune status and the maintenance of cytokines in a blood.

Keywords: organophosphorus compounds, Тh1, Th2- lymphosytes, immunotoxity, cytokines, imunofani

Похожие:

Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана iconНарушения иммунного статуса при хронической интоксикации
Нарушения иммунного статуса при хронической интоксикации 1,2-дихлорэтаном и их коррекция полиоксидонием
Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана iconМеханизмы нарушения иммунного статуса при хронической интоксикации этанолом
Т-лимфоцитов, концентрации цитокинов ифн-γ, ил-2, ил-4, ил-10 в крови и повышение содержания ил-6
Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана iconTH2- лимфоцитов и цитокинового профиля при подострой и хронической интоксикации Этиловым спиртом
Характеристика функции Th1- и th2- лимфоцитов и цитокинового профиля при подострой и хронической интоксикации Этиловым спиртом
Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана 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...
Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана 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...
Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана 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...
Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана 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...
Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана iconП. Ф. Забродский, М. С. Громов, М. С. Шехтер влияние хронической...
Влияние хронической интоксикации фосфорорганическими инсектицидами на фагоцитарно-метаболическую активность нейтрофилов, показатели...
Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана iconВ. В. Масляков снижение иммунных реакций и изменение цитокинового...
Снижение иммунных реакций и изменение цитокинового профиля при подострой интоксикации 1,2-дихлорэтаном
Нарушения иммунного статуса и цитокинового профиля при хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями и их коррекция применением имунофана iconМеханизм снижения фагоцитарно-метаболической активности нейтрофилов...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


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