Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Структурно-функциональные изменения в системе мононуклеарных фагоцитов при экспериментальном силикотуберкулезе

ДИССЕРТАЦИЯ
Структурно-функциональные изменения в системе мононуклеарных фагоцитов при экспериментальном силикотуберкулезе - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Структурно-функциональные изменения в системе мононуклеарных фагоцитов при экспериментальном силикотуберкулезе - тема автореферата по медицине
Бугримова, Юлия Сергеевна Новосибирск 2010 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.03.03
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Структурно-функциональные изменения в системе мононуклеарных фагоцитов при экспериментальном силикотуберкулезе

004616975 На правах рукописи

БУГРИМОВА Юлия Сергеевна

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СИСТЕМЕ МОНОНУКЛЕАРНЫХ ФАГОЦИТОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ СИЛИКОТУБЕРКУЛЕЗЕ

14.03.03 - патологическая физиология 03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

- 2 ДЕК 2010

Новосибирск - 2010

004616075

Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Научный Центр клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения РАМН (Новосибирск)

Научные руководители:

академик РАМН,

доктор медицинских наук, профессор ШКУРУПИЙ Вячеслав Алексеевич доктор биологических наук АРХИПОВ Сергей Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор ЗУБАХИН Александр Анатольевич

доктор биологических наук,

профессор КЛИННИКОВА Марина

Геннадьевна

Ведущая организация: Учреждение Российской академии медицинских наук. Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии Сибирского отделения РАМН (Новосибирск)

Защита диссертации состоится ^2010 г. в -/О ч. на

заседании диссертационного совета 001.04tf.01 в Научном Центре клинической и экспериментальной медицины СО РАМН по адресу: ул. Тимакова, 2, г. Новосибирск, 630117. Тел./факс 8-(383)-333-64-56

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научного центра клинической и экспериментальной медицины СО РАМН

Автореферат разослан «

»

2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Пальчикова Н.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На современном этапе развития человеческого общества туберкулез является одной из наиболее значимых медико-социальных проблем (Шевченко Ю.Л., 2000; Шилова М.В., 2005; Шкурупий В.А., 2007; Segovia-Juarez J.L, et al. 2004). Это связано с ростом уровня заболеваемости туберкулезом во всем мире, с атипичными клиническими проявлениями и появлением лекарственно устойчивых форм его возбудителей (Хоменко А.Г., 1996; Самойлова А.Г. и др., 2005; Bloom В. R., 1994; Hopewell Р.С., 1994; Glassroth J., 2004; Pai M. et al., 2005; Toungoussova O.S.et al., 2006).

Несмотря на определенные успехи в изучении патогенеза и лечения туберкулеза, все еще остается много не исследованных вопросов. В том числе вопросы, касающиеся сочетания туберкулеза с другими болезнями, которые значительно усложняют диагностику и лечение этой категории больных. Одной из наименее изученных проблем является силикотуберкулез. Так, еще в 1974 году Н.А. Сенкевич опубликовал данные о том, что туберкулез обнаруживается у 70-80% больных силикозом. Имеются данные, свидетельствующие о наличие зависимости риска заболеваемости туберкулезом от стадии фибротического процесса при силикозе. Так, при начальной стадии фиброза заболеваемость туберкулезом выявляется у 4-35%, при умеренно выраженной - у 10-52%, а при узловой - у 50-75% больных силикозом (Лутай А.В. и др., 2001). По данным, J.M. Waternaude (2006) более чем у 35% шахтеров обнаружен туберкулез. Подобные результаты получены Е.М. Mulenga (2005), который, сообщил, что у людей занятых в силикозоопасном производстве силикоз диагностирован у 22,7%, туберкулез - у 65,4%, и силикотуберкулез - у 11,9%. Опубликованы данные о сокращении продолжительности жизни у больных силикозом и силикотуберкулезом. Отмечено увеличение частоты канцерообразования с формированием резистентных к лечению форм туберкулеза (Althouse R. et al., 1995; Merlo F„ 1995; Rabovsky J., 1997; Zhu C., 2001; Ogawa S„ 2003; Peretz A., Checkoway H„ 2006; Cimrin A., 2007; Erren T.C. et al., 2008). Особенности влияния на организм оксида кремния и М. tuberculosis в отдельности изучены в достаточной степени. При исследовании их сочетанного воздействия, необходимо принимать во внимание сложные взаимоотношения между силикотическим воспалением и туберкулезом с точки зрения взаимного усиления или модуляции, их влияния на клетки иммунной системы и системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ) (Бородулин Б.Е., 2003; Шкурупий В.А., 2007). В ряде работ получены данные, указывающие на то, что клетки СМФ могут играть важную роль в патогенезе как силикоза, так и туберкулеза (Маянский Д.Н., 1997; Шкурупий В.А., 2007; Hume D.A., 2006; Gilberti R.M. et al. 2008). Однако состояние периферического и центрального звеньев системы мононуклеарных фагоцитов в патогенезе силикотуберкулеза изучено недостаточно в плане

понимания их роли в механизме развития указанной патологии. С учетом актуальности проблемы силикотуберкулеза были сформулированы цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования: Изучить структурно-функциональное состояние системы мононуклеарных фагоцитов и ее роль в патогенезе силикотуберкулеза.

Задачи исследования:

1. Методами световой микроскопии и морфометрии изучить особенности развития гранулематозного воспаления в печени мышей-самцов линии СВА при силикотуберкулезе.

2. Исследовать клеточный состав костного мозга, периферической крови и перитонеальной лаважной жидкости в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

3. Изучить окислительно-метаболическую функцию фагоцитирующих клеток периферической крови и перитонеальной лаважной жидкости в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

4. Определить состояние костномозгового кроветворения по численности ранних гемопоэтических предшественников, характеру роста гранулоцитарно-макрофагальных и эритроидных колоний у мышей в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

5. Определить колониестимулирующую (КС А) и эритропоэтин-подобную активности (ЭПА) сыворотки крови при силикотуберкулезе.

6. Изучить (in vitro) фагоцитозную активность перитонеальных макрофагов в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ после их культивирования с кристаллической двуокисью кремния.

Научная новизна. Показано, что на ранних этапах развития силикотуберкулеза, как и при иных гранулематозах, индуцированных микобактериями в составе вакцины БЦЖ и кристаллами Si02, происходит повышенная элиминация моноцитов из депо в периферическую кровь и брюшную полость. Данная ситуация сопровождается активацией миелоидного ростка костного мозга и повышением уровня КСА сыворотки крови.

Показано, что в процессе развития силикотуберкулеза в локусы формирования гранулем мигрируют фагоцитирующие клетки, имеющие низкий биоцидный потенциал и слабые резервные возможности в проявлении биоцидности, наряду с увеличением их численности в периферической крови и перитонеально-лаважной жидкости, что может быть проявлением процессов приспособления и компенсации.

Обнаружен недостаток гранулоцитарно-макрофагальных

колониеобразующих единиц в костном мозге, наряду с увеличением количества колониеобразующих единиц ранних кроветворных

предшественников, что, видимо, также может быть проявлением процессов приспособления и компенсации систем, регулирующих гемопоэз.

Обнаружено, что процессы активации миелоидного и эритроидного ростков в динамике развития силикотуберкулеза разнесены во времени, на ранних этапах формирования гранулем, увеличивается активность миелоидного ростка, а в период затухания роста гранулем отмечается пролиферация эритроидного ростка.

Показано, что нагрузка макрофагов частицами Si02 сопряжена со стимуляцией их фагоцитозной активности в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ, но сопровождается снижением микробицидной способности макрофагов.

Практическая значимость работы. Полученные данные о характере захвата Si02 и изменении функций (фагоцитозной, киллинговой) клеток СМФ могут быть полезны для уточнения патогенеза силикотуберкулеза, при разработке средств и способов профилактики этого заболевания и его основных осложнений.

Результаты исследования используются в лекционном курсе и при проведении практических занятий на кафедрах патологической физиологии и клинической патофизиологии (курс общей патологии) ГОУ ВПО Новосибирского государственного медицинского университета Росздрава по теме: «Воспаление»; патологической анатомии по курсу «Воспаление: гранулематозное воспаление».

Положения, выносимые на защиту:

1. Особенностями гранулемогенеза при силикотуберкулезе являются: медленное нарастание численной плотности гранулем на протяжении всего срока исследования, и доминирование биологических эффектов Si02, а не микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ

2. Для ранних стадий развития силикотуберкулеза характерна депрессия гранулоцитарно-макрофагальных предшественников, которая компенсируется увеличением количества ранних предшественников гемопоэза

3. Предварительная нагрузка макрофагов частицами Si02 приводит к стимуляции их фагоцитозной активности в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ, но вместе с тем снижает их биоцидную, в частности потенциальную антимикобактериальную способность

Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены: на научно-практической конференции «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири» (Красноярск, 2006); на Ш-ей Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2007); на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы клинической и экспериментальной медицины» (Чита, 2008); на V-й конференции молодых ученых России «Фундаментальные науки и прогресс

клинической медицины» с международным участием (Москва, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них - 2 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методов, главы, содержащей результаты собственных исследований и обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы. Материалы диссертации изложены на 162 страницах машинописного текста, содержат 26 таблиц, 36 рисунков. Список литературы включает 296 источника, из них 104 отечественных и 192 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены на 132 мышах-самцах линии СВА массой 2025 г. Животных, полученных из НИИ цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск), содержали на стандартной неограниченной диете со свободным доступом к воде, в едином температурном и световом режимах.

Экспериментальные животные были разделены на 4 группы:

1-я группа - Контрольные. Мышам данной группы вводили 0,2 мл 0,85% водного раствора NaCl.

2-я группа - БЦЖ-гранулематоз. Животным внутрибрюшинно вводили по 0,5 мг вакцины БЦЖ (ГП «Аллерген», Россия) в 0,2 мл 0,85% водного раствора NaCl;

3-я группа - 8Ю2-гранулематоз. Для моделирования использовали Si02, который суспендировали в стерильном 0,85% растворе NaCl и вводили животным в хвостовую вену.

4-я группа - Силикотуберкулез. Через 10 суток после внутривенного введения Si02 мышам внутрибрюшинно вводили вакцину БЦЖ в равном объеме и дозе, как и животным 2-й группы;

В работе использовали Si02 (двуокись кремния) марки S-563, частицы размером 1-5 мкм {«Sigma», США). Si02 суспендировали в стерильном 0,85% растворе ex tempore и вводили животным в хвостовую вену в объёме 0,2 мл из расчета 100 мг/кг веса (Шварц Я.Ш. и др., 2000; Friedman R.L., Moon R.J., 1977).

Содержание и уход за животными, и выведение их из эксперимента осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу МЗ СССР от 12.08.77 №755).

Мышей, находившихся под эфирным наркозом, выводили из эксперимента путём транслокации шейных позвонков на 3, 10, 28 (ранние сроки), 56 (промежуточный), 120 и 180 суток (поздние сроки) после введения вакцины БЦЖ. Для исключения возрастных различий были использованы 3 подгруппы контрольных мышей соответствующих возрасту животных на раннем, промежуточном и позднем сроках наблюдения.

2.2. Материал исследования

В качестве материала исследования использовали периферическую кровь, клетки костного мозга, перитонеальные макрофаги, перитонеальную лаважную жидкость и печень животных.

2.3. Методы исследования

Перитонеальную лаважную жидкость получали стандартным методом (Цырендоржиев Д.Д., 1997), клетки костного мозга забирали по методу Е.Д. Гольдберга и A.M. Дыгая (1992). Дифференциальный подсчет клеточных элементов периферической крови, костного мозга проводили на препаратах, окрашенных по Паппенгейму. Общее количество лейкоцитов крови, клеток перитонеальной лаважной жидкости и костного мозга подсчитывали в камере Горяева. Оценку окислительно-метаболической функции фагоцитирующих клеток проводили с помощью хемилюминесцентного (ХЛ) метода исследования (Цырендоржиев Д.Д., 1997; Tono-oka Т. et al., 1983).

Определение количества ранних гемопоэтических предшественников проводили с помощью метода колониеобразующих единиц при культивировании клеток костного мозга в течение 14 сут при температуре 37°С, во влажной атмосфере, содержащей 5% С02. Гранулоцитарно-макрофагальные (ГМ-КОЕ), смешанные (КОЕ-ГЭММ) и эритроидные колонии (БОЕ-Э+КОЕ-Э) подсчитывали под микроскопом «Ortoplan» (ФРГ) при увеличении в 400 раз.

Определение гранулоцитарно-макрофагальной колониестимулирующей активности (ГМ-КСА) и эритропоэтин-подобной активности (ЭПА) сыворотки крови проводили по методу Е.Д. Гольдберга и др. (1992).

Морфометрическое исследование выполняли в соответствии с рекомендациями Шкурупия В.А., (1989) и Автандилова Г.Г. и др. (1990). Морфометрическая сетка представлена тестовой системой, вмонтированной в окуляр микроскопа, площадью (5,63х105 мкм2). В соответствии с методикой точечного счета, учитывали число совпадений узлов тестовой решетки со структурными компонентами гранулём.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли с помощью лицензированных пакетов прикладных программ «Statistica 5.0» и «Microsoft Excel 7.0». При этом вычисляли среднюю арифметическую величину (М), стандартную ошибку среднего (ш). Характеристики выборок приведены как М±ш. Оценку вероятности достоверности различий выборок проводили с использованием t-критерия Стъюдента, различия считали значимыми при величине вероятности ошибочного принятия нулевой гипотезы о равенстве генеральных средних (р), меньшей 0,05. (Реброва О.Ю., 2003).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В печени методами морфологического и морфометрического исследования были обнаружены гранулемы различные по строению в зависимости от этиологического фактора и времени прошедшего после их введения (рис. 1). Так, у мышей с БЦЖ-гранулематозом численная плотность гранулем в печени мышей постепенно возрастала и достигала максимальных величин к 56 суткам наблюдения (2,17±0,13). Причем в дальнейшем их количество уменьшалось, очевидно, в связи с элиминацией микобактерий БЦЖ из вакуолярного аппарата макрофагов гранулем, тогда как при силикозе и силикотуберкулезе их количество постоянно нарастало, и достигало существенно больших величин, чем при БЦЖ-гранулематозе. Поддержание высокой концентрации гранулем в печени при силикотуберкулезе детерминировано, видимо, процессами трансформации моноцитов, захвативших частицы кремния, в макрофаги с приобретением последними статуса резидентных, что является необходимым условием для гранулемообразования. Особенностью течения силикотического воспаления является «перезахват» частиц 8Ю2 из погибших макрофагов, новыми мигрировавшими из депо моноцитами, видимо с последующей их активацией, дифференцировкой в макрофаги и выработкой ими цитокинов, вовлекающих новые пор порции мононуклеаров из периферической крови и костного мозга в процесс гранулемообразования. Очевидно также, что микобактерии БЦЖ в данном случае, особенно в отдаленные периоды эксперимента, не вносили существенного вклада в процесс гранулемообразования.

Продолжительность эксперимента в сутках

□ БЦЖ-гранулематоз Ш ЗЮ2-гранулематоз а Силикотуберкулез

Рис. 1. Численная плотность гранулем (N81) в печени мышей-самцов линии СВА при гранулематозах различного генеза.

Основным фактором образования гранулем в отдаленные периоды силикотуберкулеза служили частицы двуокиси кремния.

Несмотря на незначительное количество гранулем в печени на ранних сроках исследования, было обнаружено, что вне зависимости от типа гранулемогенного фактора в периферическую кровь мигрирует избыточное количество моноцитов (рис. 2), что, скорее всего, является неспецифической компенсаторно-приспособительной реакцией, направленной на элиминацию и изоляцию ксенобиотических факторов из организма.

Продолжительность эксперимента в сутках

—♦— Контроль —О— БЦЖ-гранулематоз

—А— ЗЮ2-гранулематоз Силикотуберкулез

Рис. 2. Количество моноцитов в периферической крови у мышей-самцов линии СБА при гранулематозах различного генеза.

Максимальным было количество моноцитов в крови при БЦЖ-гранулематозе на 180 сутки эксперимента. Этот феномен, очевидно, сопряжен с «оттоком» в кровь мононуклеарных клеток из гранулем в связи с элиминацией микобактерий БЦЖ и уменьшением хемоаттактантного потенциала гранулем (Шкурупий В.А., 2007).

Также следует отметить, что на ранних сроках (3 сутки) у мышей с силикотуберкулезом количество моноцитов в крови было выше, чем у мышей с БЦЖ-гранулематозом и 8Ю2-гранулематозом. Однако, при исследовании окислительно-метаболической функции фагоцитирующих клеток крови, по индексу стимуляции, который определяли по отношению зимозан-индуцированной хемилюминесценции (ХЛ)/ к спонтанной XJI, выяснили, что фагоциты крови обладали низким функциональным резервом (рис. 3), и, видимо, недостаток данной функции компенсировался увеличением их численности.

Продолжительность эксперимента в сутках

-♦-Контроль -О- БЦЖ-гранулематоз

-А- 8Ю2-гранулематоз -Щ- Силикотуберкулез

Рис. 3. Реактивность фагоцитирующих клеток крови у мышей-самцов линии СВА при гранулематозах различной этиологии оцененная по индексу стимуляции респираторного взрыва.

Наиболее существенные изменения численности клеток перитонеальной лаважной жидкости (ПЛЖ) также были обнаружены на ранних сроках: причем на 3 и 10 сутки у животных в группах с БЦЖ-гранулематозом и силикотуберкулезом наблюдали увеличение количества клеток в 2-2,5 раза (табл. 1).

К 28 суткам содержание клеточных элементов в ПЛЖ у животных этих групп снижалось, и было достоверно ниже контрольных величин. Вероятно, при введении индукторов гранулематозного воспаления первоначально усиливался приток клеток-эффекторов в перитонеальную полость. В дальнейшем, возможно, в связи с исчерпанием резерва мононуклеарных клеток в костном мозге и миграцией клеточных элементов в зону формирования гранулем, количество клеток в перитонеальном смыве снижалось.

Таблица 1.

Общее количество клеток перитонеально - лаважной жидкости у

Сроки, сутки Экспериментальные группы х10б/мл

3 Контроль 2,3 ± 0,6 (6)

БЦЖ 5,5 ±1,3* (6)

БЮз 2,4 ±0,3 (6)

БЮг+БЦЖ 4,7 ± 1,1 * (7)

10 БЦЖ 5,2 ± 0,9 * (5)

БЮг 2,7 ± 0,4 (6)

БЮг+БЦЖ 5,8 ± 1,1 * (6)

28 БЦЖ 1,8 ±0,4 (5)

БЮ2 2,5±0,9 (5)

5Ю2+БЦЖ 1,1 ±0,4* (5)

56 Контроль 1,5 ±0,2 (5)

БЦЖ 2,3 ±0,6 (5)

8Ю2 2,3 ± 0,6 (4)

БЮз+БЦЖ 1,8 ±0,3 (5)

120 Контроль 1,5+0,8 (5)

БЦЖ 1,3 ±0,6 (5)

бю2 1,5 ±0,4 (6)

БЮз+БЦЖ 0,9 ±0,3 (6)

180 БЦЖ 1,8 ±0,6 (5)

БЮг 1,7 ±0,7 (5)

БЮг+БЦЖ 4,1 ± 1,9 * (5)

Примечание: В скобке - количество животных в группе; * - р<0,05 по сравнению с соответствующими контролями.

Несмотря на высокое содержание мононуклеаров в ПЛЖ, при оценке их способности к респираторному взрыву было выявлено, что на ранних сроках индукции силикотуберкулезного воспаления фагоцитирующие клетки не обладают достаточным функциональным резервом в продукции активированных форм кислорода (рис. 4). В научной литературе имеются данные о депрессии способности к респираторному взрыву у фагоцитирующих клеток под действием микобактерий туберкулеза (511а1екоГГ е1 а1, 1998; Когепга « а1, 2006).

В группе животных с БЦЖ-гранулематозом на 56 сутки эксперимента восстанавливалась способность к респираторному взрыву у фагоцитов в ПЛЖ, и в печени на данном сроке была зафиксирована наибольшая численная плотность гранулем. Максимальный индекс стимуляции у мышей

этой группы отмечен на 120 сутки исследования, связана данная ситуация по-видимому с элиминацией микобактерий БЦЖ из вакуолярного аппарата МФ.

5

О -I-,-,-1-,-,-,

3 10 28 56 120 180

Срок эксперимента, сутки

—♦— Контроль —»— БЦЖ-гранулематоз

—л— 5Ю2-гранулематоз -а- Силикотуберкулез

Рис. 4. Результаты исследования реактивности фагоцитирующих клеток ПЛЖ у мышей-самцов линии СВА при гранулематозах различной этиологии оцененной по индексу стимуляции респираторного взрыва.

Анализ изменений количества и состава клеток костного мозга в динамике развития силикотуберкулеза позволяет сделать следующие заключения: наиболее заметные изменения происходили в миелоидном ростке костного мозга мышей, начиная с 10 суток эксперимента. Эти результаты, также, свидетельствовали об усилении «выхода» лимфоцитов и моноцитов из костного мозга, а также об активации процесса кроветворения по миелоидному типу. Начиная с 28 суток эксперимента, выявляли увеличение количества клеток эозинофильного ряда. Однако в крови содержание эозинофилов оставалось без изменений, скорее всего, происходила задержка созревания эозинофильных гранулоцитов. В этом процессе может иметь значение активация иммунного ответа при силикотуберкулезе по Th2 типу, с продукцией активированными лимфоцитами ИЛ-5, который играет ключевую роль в дифференцировке эозинофилов (Кетлинский С.А, Симбирцев А.С., 2008; Wu С.А. et al., 2010).

Ряд авторов указывают на наличие прямой корреляции между степенью выраженности гранулемообразования и уровнем генерации активных метаболитов кислорода и азота, продукции цитокинов и других медиаторов макрофагами гранулем (Шварц Я.Ш. и др., 2000; Carlsten С. et al., 2007). Поскольку частицы SÍO2 и микобактерии туберкулеза способны индуцировать продукцию макрофагами указанных медиаторов то, вышеуказанное имеет прямое отношение к развитию силикотуберкулеза. Имеются данные, свидетельствующие об участии воспалительных цитокинов

и других провоспалительных медиаторов в регуляции продукции колониестимулирующих факторов (Hamilton J., Anderson G., 2004). В связи с этим дальнейшие исследования были направлены на оценку дифференцировочной способности костномозговых клеток в динамике развития силикотуберкулеза по росту гранулоцитарно-макрофагальных, эритроидных и смешанных колоний. В этом случае были выбраны 4 срока наблюдения: 1) ранние сроки - 3 и 10 суток и 2) поздние - 120 и 180 суток после введения гранулемогенных агентов.

В ходе исследования было выявлено, что сыворотка крови экспериментальных животных обладает высокой колониестимулирующей активностью, причем под влиянием кварцевой пыли КСА сыворотки увеличивалась значительнее, чем под влиянием микобактерий вакцины БЦЖ (табл. 2). В процессе развития силикотуберкулеза, особенно на ранних стадиях, происходило увеличение КСА, вероятно, связаное с ростом уровня гемопоэтических медиаторов, а также провоспалительных цитокинов. На примере экспериментальной пневмонии (Metealf D., Nikola N., 1995) было показано, что альвеолярные макрофаги, выделенные из зоны инфекционного очага, синтезировали Г-КСФ гораздо в больших количествах, чем макрофаги здоровых животных. Так, В. Thorens и др. (1987) показали, что мышиные перитонеальные макрофаги могут под воздействием провоспалительных агентов (липополисахарид, эмбриональная сыворотка) продуцировать ГМ-КСФ и стимулировать гемопоэз по миелоидному типу.

Таблица 2.

Уровни колониестимулирующей и эритропоэтинподобной активностей в сыворотке крови у мышей-самцов линии СВА в динамике

Группы сроки КСА ЭПА сыворотки

животных сыворотки крови крови

контроль ранние 4,7±0,67 5,0±0,85

поздние 8,3±0,7 8,1 ±0,78

БЦЖ- 3 суток 11,2±1Д 1* 5,8±0,17

гранулематоз 10 суток 19,5+1,75* 9,5±1,36*

120 суток 6,1±0,3 12,1±1,3

180 суток 4,85+0,22* 14,3±1,2*

Si02- 3 суток 16,3+1,25* 9,8±1,25*

гранулематоз 10 суток 27,2+6,11* 12,3±2,14*

120 суток 8,3+0,78 14,56±2,01*

180 суток 4,57+0,33* 17,8±2,1*

Силикотуберкулез 3 суток 21,3+3,22* 7,2±0,68

10 суток 33,3+4,41* 9,7±1,43*

120 суток 11,2±1,5 18,2±1,44*

180 суток 6,11±0,74 26,1±2,11*

Примечание: * - р<0,05 по сравнению с соответствующими контролями

При исследовании костного мозга, было выявлено, что в процессе развития БЦЖ-гранулематоза и силикотуберкулеза на ранних сроках у клеток-предшественников грануло-моноцитопоэза значительно снижалась способность к пролиферации (рис. 5), которая, видимо, компенсировалась увеличением содержания клеток ранних предшественников гемопоэза (рис. 6).

КОЕ-ГМ назо 5000 ККМ 25 20 15 10 5 | / / 1

3 10 120 180 сут

Сутки эксперимента

■ Контроль ш БЦЖ П $¡0 2 □ Силикотуберкулез

Рис. 5. Содержание гранулоцитарных-макрофагальных колониеобразующих единиц у мышей-самцов линии СВА при гранулематозах различной этиологии.

Так как, данная ситуация развивалась при силикотуберкулезе и БЦЖ-гранулематозе, можно предположить, что именно микобактерии туберкулеза в составе вакцины БЦЖ обладали токсическим эффектом на пролиферирующие клетки костного мозга. Несмотря на высокое содержание в сыворотке крови колониестимулирующих факторов, количество гранулоцитарно-макрофагальных колоний у мышей в этих группах, было значительно ниже, чем в контрольной группе и у мышей с 8Ю2-гранулематозом.

180 суг

Сутки эксперимента

■ Контроль И БЦЖ-гранулематоз П ЗЮ2-гранулематоз а Силикотуберкулез

Рис. 6 Содержание гранулоцигарных-эритроцигарных-мегакариоцитарных-макрофагальных колониеобразующих единиц в костном мозге мышей-самцов линии СБА при гранулематозах различной этиологии.

При БЦЖ-гранулематозе и силикотуберкулезе на поздних сроках эксперимента выявлено значительное увеличение содержания в костном мозге бурстообразующих и колониеобразующих единиц эритропоэза по сравнению с таковым при 8Ю2-гранулематозе (рис. 7).

БОЕ- 60 Э/5000ККМ

10 120 Сутки эксперимента

180 сут

■ Контроль Ш БЦЖ-гранулематоз Ш ЗЮ2-гранулематоз 0 Силикотуберкулез

Рис. 7. Содержание бурстообразующих и колониеобразующих единиц эритропоэза в костном мозге у мышей-самцов линии СБА при гранулематозах различной этиологии.

Данный процесс может быть связан с особенностью реагирования костномозговых клеток СМФ. Есть данные о повышении способности костномозговых макрофагов стимулировать рост предшественников грануломоноцитопоэза на ранних этапах гранулемогенеза, а при затухании роста гранулем регистрировали увеличение эритропоэтической активности макрофагов (Зубахин A.A., 1998; Нефедов Е. А., 2000). Кроме того, как было показано выше, по данным исследования КОЕ-ГЭММ (рис. 7) у животных с БЦЖ-гранулематозом и силикотуберкулезом, но не в группе с Si02-гранулематозом на поздних сроках сохранялись в костном мозге ранние предшественники гемопоэза, являющиеся, предшественниками клеток эритроидного ростка.

По данным научной литературы, кварцевые частицы обладают значительным цитотоксическим эффектом, особенно в отношении фагоцитирующих клеток (Кацнельсон Б.А. с соавт. 1995; Величковский Б.Т., 2003; Kim J.К., Lee W.K., Lee E.J., et al., 1999). Использованная в данном эксперименте двуокись кремния не обладала выраженной цитотоксичностью, что подтверждается высоким уровнем жизнеспособных макрофагов в культуре клеток (рис. 8). Известно, что цитотоксичность кварцевых частиц зависит от множества факторов: размера (Ferreira A.S. et al., 2007); от типа культуральной среды, в частности наличия опсонинов (Voisin С. et al., 1987); формы кварцевой частицы (Ghiazza M., et al., 2010).

m 105 п

m

о

L.

■! 100 J

о

О.

X

3

I 90 о

0 с

о> 85

1 го s

о 80 m

I-

ü

§ контроль БЦЖ ЭЮ2 ЭЮг+БЦЖ

Рис. 8. Доля жизнеспособных фагоцитирующих перитонеальных макрофагов мышей-самцов линии СВА при внесении в культуру перитонеальных макрофагов различных агентов.

В ходе данного исследования, было выявлено, что предварительная нагрузка МФ частицами двуокиси кремния вызывала стимуляцию их фагоцитозной активности в отношении микобактерий БЦЖ, но вместе с тем снижала их потенциальную антимикобактериальную активность, что, видимо, определяет персистирование микобактерий в вакуолярном аппарате МФ.

При определении способности к фагоцитозу клеток СМФ в отношении кристаллов двуокиси кремния определили, что фагоцитирующие клетки более активно поглощали кремний (его фагоцитировали 97,6% клеток) (рис. 9 а), нежели микобактерии в составе вакцины БЦЖ (85,7%) клеток участвовало в процессе фагоцитоза) (рис. 10).

Есть данные, J.E. Gallagher, et al. (1987), что, например, альвеолярные макрофаги гораздо активнее связывают положительно заряженные частицы неорганической природы.

Среднее количество поглощенных кристаллов двуокиси кремния, оказалось несколько меньше, чем количество фагоцитированных микобактерии в составе вакцины БЦЖ.

а б

Рис. 9. (а; б). Результаты оценки фагоцитозной активности макрофагов в отношении БЮг по: а) доле макрофагов, фагоцитирующих 8102, в % (фагоцитозный индекс); б) среднему количеству частиц 8102, поглощенных фагоцитирующим макрофагом (фагоцитозное число).

а б

Рис. 10 (а; б). Результаты оценки фагоцитозной активности макрофагов в отношении микпбактерий БЦЖ по: а) доле макрофагов, фагоцитирующих микобактерии БЦЖ, в % (фагоцитозный индекс); б) среднему количеству микобактерий БЦЖ, поглощенных фагоцитирующим макрофагом (фагоцитозное число).

Предварительная нагрузка МФ двуокисью кремния приводила к стимуляции фагоцитозной активности в отношении микобактерий БЦЖ.

Таким образом, в процессе развития силикотуберкулеза реакция клеток СМФ взаимосвязана с процессами, развивающимися в очаге гранулемогенеза. На ранних сроках гранулематоза, независимо от индуктора гранулемогенеза, происходит выброс в периферическую кровь значительного количества моноцитов, основных эффекторов гранулематозов. Присоединение инфекционных агентов, например микобактерии БЦЖ, на фоне снижения биоцидного потенциала фагоцитов может приводить к их долговременной персистенции в вакуолярном аппарате макрофагов, что в свою очередь чревато диссеминацией возбудителя туберкулеза.

выводы

1. Для генерализованного силикотуберкулеза характерна высокая активность гранулемообразования в печени, которая нарастает на протяжении всего эксперимента, что, очевидно, детерминировано невозможностью элиминации гранулемогенного фактора. На ранних этапах развития силикотуберкулеза происходит:

а) активация миелоидного ряда кроветворения, миграция клеток нейтрофильного, лимфоцитарного, моноцитарного рядов из костного мозга на периферию;

б) повышение уровня колониестимулирующей активности (КСА) сыворотки крови, под действием провоспалительных цитокинов;

в) на поздних сроках, видимо, в ответ на гипоксию, вследствие развития масштабного фиброза, увеличивается уровень эритропоэтинподобной (ЭПА) сыворотки крови.

2. При силикотуберкулезе формируется дефицит гранулоцитарно-макрофагальных предшественников в костном мозге, который компенсируется увеличением количества ранних кроветворных предшественников.

3. На ранних этапах формирования ответной реакции системы мононуклеарных фагоцитов на гранулемогенные факторы, вне зависимости от их типа, костный мозг продуцирует избыточное количество моноцитов, что, видимо, является неспецифической компенсаторно-приспособительной реакцией организма, направленной на элиминацию и изоляцию ксенобиотических факторов из организма.

4. При силикотуберкулезе более выражены биологические эффекты двуокиси кремния, чем микобактерий туберкулеза, что проявилось нарастанием на поздних сроках исследования численной плотности гранулем в печени, высоким уровнем колониестимулирующей активности (КСА) сыворотки крови, повышением фагоцитозной активности в отношении микобактерий БЦЖ в культуре перитонеальных макрофагов.

5. На ранних сроках силикотуберкулеза, в отличие от ситуации при БЦЖ-гранулематозе и 5Ю2-гранулематозе, фагоцитирующие клетки перитонеально-лаважной жидкости и периферической крови не имеют достаточного функционального резерва в продукции активированных форм кислорода и обладают низкой биоцидной способностью. Их низкая функциональная активность по данному параметру возмещается увеличением численности этих клеток.

6. Перитонеальные макрофаги in vitro более активно поглощают частицы кремния, чем микобактерии БЦЖ, но при этом снижается их потенциальная антимикобактериальная активность в связи со снижением продукции активных метаболитов кислорода.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Функциональное состояние фагоцитирующих клеток в динамике развития 8Ю2-индуцированного гранулематозного воспаления / В.В. Курилин, Ю.С. Бугримова, Ю.Ю. Цыбенов, В.В. Белоусова, Д.Д. Цырендоржиев И Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири: Материалы научно-практической конференции молодых ученых. - Красноярск, 2006.- С.72-74.

2. Клеточная реакция периферической крови в динамике развития БЦЖ -индуцированного гранулематозного воспаления / В.В. Курилин, Ю.С. Бугримова, Ю.Ю. Цыбенов, Д.Д. Цырендоржиев // Сибирский консилиум. - 2007. - №7. - С.53.

3. Реакция фагоцитирующих клеток перитонеальной полости в динамике развития БЦЖ-индуцированного гранулематозного воспаления на фоне экспериментального кандидоза у мышей линии СВА / М.А. Саперова, В.В. Курилин, Е.А. Ефанов, Ю.С. Бугримова, Т.А. Пархоменко // Вестник РАМН: Тезисы докладов V Конференции молодых ученых России с международным участием "Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины", посвященной 250-летию Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова (электронная форма). - 2008. - № 6. - С. 338-339

4. Функциональное состояние фагоцитирующих клеток в динамике БЦЖ-индуцированного гранулематозного воспаления / Е.А. Ефанов, В.В. Курилин, М.А. Саперова, Ю.С. Бугримова // Вестник РАМН: Тезисы докладов V Конференции молодых ученых России с международным участием "Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины", посвященной 250-летию Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова (электронная форма). - 2008. - № 6. - С. 446-447.

5. Окислительно-метаболическая функция фагоцитирующих клеток в динамике БЦЖ-индуцированного воспаления на фоне экспериментального силикоза / Ю.С. Бугримова, Ю.Ю. Цыбенов, В.В. Курилин, Д.Д. Цырендоржиев, С.А. Архипов II Актуальные проблемы клинической и экспериментальной медицины: Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 55-летию ЧГМА. - Чита, 1-2 октября 2008,. С,- 170-172.

6. Архипов С.А. Влияние предварительной «нагрузки» макрофагов частицами двуокиси кремния на их фагоцитозную и микобактериальную активность in vitro / С.А.Архипов, Ю.С. Бугримова, В.А. Шкурупий // Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов: Четвертая Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием. - Новосибирск, 2009. - С. 15-16.

7. Цитоморфологические исследования реакции системы мононуклаерных фагоцитов при гранулематозе смешанной (силикотической и туберкулезной этиологии в эксперименте / В.А. Шкурупий, А.П. Надеев,

М.А. Карпов, Ю.С. Бугримова // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2010.-М 4.-С.448-451. - в списке журналов, рекомендованных ВАК.

8. Архипов С.А. Влияние предварительной нагрузки макрофагов частицами диоксида кремния на фагоцитоз микобактерий штамма БЦЖ макрофагами и их антимикобактериальную активность / С.А. Архипов, В.А. Шкурупий, Ю.С. Бугримова // Клеточные технологии в биологии и медицине, 2010. - № 2. - С.- 103-106. - в списке журналов, рекомендованных ВАК.

Соискатель

Бугримова Ю.С.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АФК - активированные формы кислорода Г-КСФ - гранулоцитарный колониестимулирующий фактор ГМ-КСФ - гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор ИЛ-1,2,5,6 - интерлейкины (1,2,5-6)

КОЕ-ГМ - колониеобразующая единица гранулоцитарно-макрофагальная

КОЕ-ГЭММ - колониеобразующая единица гранулоцитарно-

эритроцитарно- мегакариоцитарно макрофагальная КСА - колониестимулирующая активность МФ - макрофаги

ПЛЖ - перитонеально-лаважная жидкость

ХЛ - хемилюминесценция

ЭПА - эритропоэтинподобная активность

БУГРИМОВА Юлия Сергеевна

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СИСТЕМЕ МОНОНУКЛЕАРНЫХ ФАГОЦИТОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ СИЛИКОТУБЕРКУЛЕЗЕ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 10.11.2010. Заказ №304 Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Типография Новосибирского государственного технического университета, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, тел/факс: (383) 346-08-57

 
 

Оглавление диссертации Бугримова, Юлия Сергеевна :: 2010 :: Новосибирск

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Система мононуклеарных фагоцитов при 10 гранулематозных заболеваниях 1.1.1. Современные представления о системе мононуклеарных 11 фагоцитов

1.1.2. Формирование туберкулезной гранулемы.

1.1.3. Формирование силикотической гранулемы.

1.2. Система мононуклеарных фагоцитов при 26 силикотуберкулезе.

1.3. Роль костномозгового кроветворения при воспалении 1.3.1. Регуляция костномозгового кроветворения

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследования, экспериментальные животные.

2.2. Материал исследования

2.3. Методы исследования

2.4. Методы статистической обработки

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 52 СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Морфологические изменения в печени мышей при хронических гранулематозах различной этиологии у мышей-самцов линии СВА.

3.1.1. Морфологические изменения в печени мышей при БЦЖ- 53 гранулематозе у мышей-самцов линии СВА.

3.2. Изменения центрального и периферического отделов 54 системы мононуклеарных фагоцитов в динамике БЦЖ-индуцированного гранулематозного воспаления.

3.2.1. Исследование фагоцитозной активности перитонеальных 68 макрофагов (in vitro) при БЦЖ-гранулематозе.

3.3. Морфологические изменения в печени у мышей-самцов 75 линии СВА при Si02- гранулематозе.

3.3.1. Изменения центрального и периферического отделов 77 системы мононуклеарных фагоцитов в динамике SiC>2-индуцированного гранулематозного воспаления.

3.3.2. Изменения функциональной активности клеток системы 90 мононуклеарных фагоцитов в динамике Si02-гранулематоза.

3.3.3. Исследование фагоцитозной активность перитонеальных 92 макрофагов (in vitro) при 8Ю2-гранулематозе.

3.4. Морфологические изменения в печени мышей при 95 экспериментальной силикотуберкулезе у мышей-самцов линии СВА.

3.4.1. Изменения центрального и периферического отделов 97 системы мононуклеарных фагоцитов в динамике силикотуберкулеза.

3.4.2. Изменения функциональной активности клеток системы 111 мононуклеарных фагоцитов у мышей-самцов линии СВА в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

3.4.3. Исследование фагоцитозной активности перитонеальных 113 макрофагов (in vitro) при силикотуберкулезе.

4. Сравнительный анализ структурно-функциональных 117 изменений в системе мононуклеарных фагоцитов при БЦЖ-гранулематозе, ЗЮг-гранулематозе и силикотуберкулезе.

3.2.2.

ВЫВОДЫ

 
 

Введение диссертации по теме "Патологическая физиология", Бугримова, Юлия Сергеевна, автореферат

Актуальность темы. На современном этапе развития человеческого общества туберкулез является одной из наиболее значимых социальных проблем медицины (Шевченко Ю.Л., 2000; Шилова М.В., 2005; Шкурупий В.А., 2007; Segovia-Juarez J.L, et al. 2004; Rees D., et al., 2007). Это связано не только с ростом заболеваемости данной патологией во всем мире, но и с атипичными клиническими проявлениями и появлением лекарственно устойчивых форм заболевания (Хоменко А.Г., 1996; Самойлова А.Г. с соавт., 2005; Шкурупий В.А. с соавт., 2006; Hopewell Р.С., 1994; Bloom В. R., 1994; Glassroth J., 2004; Pai M., et al., 2005; Toungoussova O.S. et al., 2006). Количество заболевающих туберкулезом (ежегодно) составляет 10-12 миллионов, а умерших — 4-5 миллионов человек (Raviglione М. С. et al. 1995; Weinstock Н. et al., 2004). Несмотря на успехи в изучении патогенеза, диагностики и лечения туберкулеза, по-прежнему остается много не исследованных вопросов. В том числе сочетание туберкулеза с другими нозологиями, которые значительно усложняют диагностику и лечение этой категории больных.

Наименее изученной является проблема силикотуберкулеза. Так, по секционным данным, туберкулез обнаруживается у 70-80% больных силикозом, что в 20-30 раз больше частоты заболевания туберкулезом среди населения РФ (Сенкевич Н.А., 1974; Гольдельман А.Г. и соавт., 1989; Лутай А.В. 2001). В настоящее время мнения отечественных и зарубежных исследователей по вопросам заболеваемости силикотуберкулезом сильно разнятся. Например, J.M. teWatemaude (2006) сообщает, что только у 35 % шахтеров выявлен туберкулез. Подобные результаты получены Е.М. Mulenga (2005), который, сообщил, что у людей занятых в силикозоопасном производстве силикоз обнаружен у 22.7 %, туберкулез у 65.4 %, и силикотуберкулез у 11.9 % .

Кроме высокого уровня заболеваемости туберкулезом среди контингента больных с различными стадиями силикоза, имеются данные о сокращении продолжительности жизни у этой категории больных, увеличении частоты канцерообразования и формировании резистентных к лечению форм туберкулеза (Merlo F., 1995; Althouse R. et al., 1995; Peretz A., Checkoway H., 2006; Rabovsky J., 1997;; Zhu C., 2001; Ogawa S., 2003; Saffíotti U. 2005; Cimrin A., 2007; Huaux F. 2007; Park H.H., Girdler-Brown B.V., et al., 2009). В 1997 году Международное Агентство по исследованию рака включило кварц и его производные в группу канцерогенных веществ (Peretz A., et al., 2006).

Особенности влияния на организм оксида кремния и М. tuberculosis в отдельности изучены в большей степени, а при исследовании их сочетанного воздействия, необходимо принимать во внимание сложные взаимоотношения между силикозом и туберкулезом с точки зрения взаимного усиления или модуляции. Вполне естественно, что изучение механизмов развития силикотуберкулеза касается, прежде всего, фагоцитирующих клеток, поскольку они являются ключевыми эффекторами гранулематозного воспаления, как при силикозе, так и при туберкулезе (Маянский Д.Н., 1997; 2007; Hume D.A., 2006; Gilbert! R.M. et al. 2008). Однако механизмы развития этих патологий при их сочетании до сих пор остаются практически не изученными.

Цель исследования: Изучить структурно-функциональное состояние системы мононуклеарных фагоцитов и ее роль в патогенезе силикотуберкулеза.

Задачи исследования:

1. Методами световой микроскопии и морфометрии изучить особенности развития гранулематозного воспаления в печени мышей-самцов линии СВА при силикотуберкулезе.

2. Исследовать клеточный состав костного мозга, периферической крови и перитонеальной лаважной жидкости в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

3. Изучить окислительно-метаболическую функцию фагоцитирующих клеток периферической крови и перитонеальной лаважной жидкости в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

4. Определить состояние костномозгового кроветворения по численности ранних гемопоэтических предшественников, характеру роста гранулоцитарно-макрофагальных и эритроидных колоний у мышей в динамике экспериментального силикотуберкулеза.

5. Определить колониестимулирующую (КСА) и эритропоэтин-подобную активности (ЭПА) сыворотки крови при силикотуберкулезе.

6. Изучить (in vitro) фагоцитозную активность перитонеальных макрофагов в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ после их культивирования с кристаллической двуокисью кремния.

Научная новизна Показано, что на ранних этапах развития силикотуберкулеза, как и при иных гранулематозах, индуцированных микобактериями в составе вакцины БЦЖ и кристаллами Si02, происходит повышенная элиминация моноцитов из депо в периферическую кровь и брюшную полость. Данная ситуация сопровождается активацией миелоидного ростка костного мозга и повышением уровня КСА сыворотки крови.

Показано, что в процессе развития силикотуберкулеза в локусы формирования гранулем мигрируют фагоцитирующие клетки, имеющие низкий биоцидный потенциал и слабые резервные возможности в проявлении биоцидности, наряду с увеличением их численности в периферической крови и перитонеально-лаважной жидкости, что может быть проявлением процессов приспособления и компенсации.

Обнаружен недостаток гранулоцитарно-макрофагальных колониеобразующих единиц в костном мозге, наряду с увеличением количества колониеобразующих единиц ранних кроветворных предшественников, что, видимо, также может быть проявлением процессов приспособления и компенсации систем, регулирующих гемопоэз.

Обнаружено, что процессы активации миелоидного и эритроидного ростков в динамике развития силикотуберкулеза разнесены во времени, на ранних этапах формирования гранулем, увеличивается активность миелоидного ростка, а в период затухания роста гранулем отмечается пролиферация эритроидного ростка.

Показано, что нагрузка макрофагов частицами 8Ю2 сопряжена со стимуляцией их фагоцитозной активности в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ, но сопровождается снижением микробицидной способности макрофагов.

Практическая значимость работы

Полученные данные о характере захвата 8Юг и изменении функций (фагоцитозной, киллинговой) клеток СМФ могут быть полезны для уточнения патогенеза силикотуберкулеза, разработке средств и способов профилактики этого заболевания и его основных осложнений. Результаты исследования используются в лекционном курсе и при проведении практических занятий на кафедрах патологической физиологии и клинической патофизиологии курс общей патологии ГОУ ВПО Новосибирского государственного медицинского университета Росздрава по теме: «Воспаление»; патологической анатомии по курсу «Воспаление: гранулематозное воспаление».

Положения выносимые на защиту:

1. Особенностями гранулемогенеза при силикотуберкулезе являются: медленное нарастание численной плотности гранулем на протяжении всего срока исследования, и доминирование биологических эффектов 8Ю2, а не микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ

2. Для ранних стадий развития силикотуберкулеза характерна депрессия гранулоцитарно-макрофагальных предшественников, которая компенсируется увеличением количества ранних предшественников гемопоэза

3. Предварительная нагрузка макрофагов частицами БЮ2 приводит к стимуляции их фагоцитозной активности в отношении микобактерий туберкулеза вакцины БЦЖ, но вместе с тем снижает их биоцидную, в частности потенциальную антимикобактериальную способность

 
 

Заключение диссертационного исследования на тему "Структурно-функциональные изменения в системе мононуклеарных фагоцитов при экспериментальном силикотуберкулезе"

Выводы

1. Для генерализованного силикотуберкулеза характерна высокая активность гранулемообразования в печени, которая нарастает на протяжении всего эксперимента, что, очевидно, детерминировано невозможностью элиминации гранулемогенного фактора. На ранних этапах развития силикотуберкулеза происходит: а) активация миелоидного ряда кроветворения, миграция клеток нейтрофильного, лимфоцитарного, моноцитарного рядов из костного мозга на периферию; б) повышение уровня колониестимулирующей (КСА) сыворотки крови, под действием провоспалительных цитокинов; в) на поздних сроках, видимо, в ответ на гипоксию, вследствие развития масштабного фиброза, увеличивается уровень эритропоэтинподобной (ЭПА) сыворотки крови.

2. При силикотуберкулезе формируется дефицит гранулоцитарно-макрофагальных предшественников в костном мозге, который компенсируется увеличением количества ранних кроветворных предшественников.

3. На ранних этапах формирования ответной реакции СМФ на гранулемогенные факторы, вне зависимости от их типа, костный мозг продуцирует избыточное количество моноцитов, что, видимо, является неспецифической компенсаторно-приспособительной реакцией организма, направленной на элиминацию и изоляцию ксенобиотических факторов из организма.

4. При силикотуберкулезе более выражены биологические эффекты двуокиси кремния, чем микобактерий туберкулеза, что проявилось нарастанием на поздних сроках исследования численной плотности гранулем в печени, высоким уровнем колониестимулирующей активности (КСА) сыворотки крови, повышением фагоцитозной активности в отношении микобактерий БЦЖ в культуре перитонеальных макрофагов.

5. На ранних сроках силикотуберкулеза, в отличие от ситуации при БЦЖ-гранулематозе и 8Ю2-гранулематозе, фагоцитирующие клетки перитонеально-лаважной жидкости и периферической крови не имеют достаточного функционального резерва в продукции активированных форм кислорода и обладают низкой биоцидной способностью. Их низкая функциональная активность по данному параметру возмещается увеличением численности этих клеток.

6. Перитонеальные макрофаги in vitro более активно поглощают частицы кремния, чем микобактерии БЦЖ, но при этом снижается их потенциальная антимикобактериальная активность в связи со снижением продукции АФК.

 
 

Список использованной литературы по медицине, диссертация 2010 года, Бугримова, Юлия Сергеевна

1. Архипов С.А. Эпителиоидная клетка: новая концепция происхождения и дифференцировки / С.А. Архипов. Новосибирск, 1997. 87с.

2. Баракова Д.И. Гемопоэз и свертывающая система крови при силикозе: атореф. дис. канд. мед. наук. Киев, 1968 — 23 с.

3. Беломестнова Е.Ю. Факторы клеточного и гуморального иммунитета при развитии профессионального фиброза и осложнении его туберкулезной инфекцией: автореф. дис. канд. мед. наук. Челябинск, 1986 — 22с.

4. Бойчук C.B. Изучение механизмов апоптоза лимфоцитов периферической крови у больных инфильтративным туберкулезом легких / C.B. Бойчук, М.Ф. Яушев, И.Г. Мустафин // Проблемы туберкулеза. 2003. - № 6. - С. 36-39.

5. Бородулин Б.Е. Иммунологические критерии в диагностике присоединения туберкулеза к силикозу / Б.Е. Бородулин // 7 Российский съезд фтизиатров 35 июня. 2003. - Москва.

6. Бурухина JI.B. Клинико-морфологические сопоставления при туберкулезе легких у рабочих кониозоопасных производств / J1.B. Бурухина, И.М. Пеленева, Н.С. Ефимова, М.С. Жкадаев, И.В. Перминова // Проблемы туберкулеза. 2003. - № 2. - С. 41-42.

7. Величковский Б.Т. Свободнорадикальное окисление как звено срочной и долговременной адаптации организма к факторам окружающей среды / Б.Т. Величковский // Вестник РАМН. 2001. - № 6. - С. 45-52.

8. Величковский Б.Т. Молекулярные и клеточные механизмы развития заболеваний органов дыхания пылевой этиологии / Б.Т. Величковский // Актовая речь. М., 1997. - 33 с.

9. Величковский Б.Т. Основные патогенетические механизмы профессиональных заболеваний пылевой этиологии. Часть 1: от эксперимента к концепции / Б.Т. Величковский // Мед. труда и пром. экология. 1998. - № 10. - С. 28-38.

10. Величковский Б.Т. Основные патогенетические механизмы профессиональных заболеваний пылевой этиологии. Часть 2 от концепции к практике / Б.Т. Величковский // Мед. труда и пром. экология. — 1999. № 8. -С. 20-27.

11. Величковский Б.Т. Патогенез и классификация пневмокониозов / Б.Т. Величковский //Мед. труда и пром. экология. 2003. - № 7. - С. 8-13.

12. Величковский Б.Т. Экологическая пульмонология (роль свободнорадикальных процессов) / Б.Т. Величковский — Екатеринбург, 2003.- 140с.

13. Руководство по гематологии: в 3 томах /под ред. А.И. Воробьева, 3-е изд-е, переработ, и доп. М.: Ньюдиамед, 2002. — Т. 1. - 280с.

14. Гаркави J1.X. Антистрессовые реакции и активационная терапия / JI.X. Гаркави, Е.Б. Квакина, Т.С. Кузьменко // Москва: изд-во Имедис 1998. -656с.

15. Гольдберг Е.Д. Механизмы регуляции кроветворения в постгипоксическом периоде / Е.Д. Гольдберг, A.M. Дыгай, Г.Н. Зюзьков // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2003. - приложение № 2. - С. 17-23.