Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Влияние сероводородсодержащего газоконденсата на функциональную активность иммунной системы

О П о МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И

^^ЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ПОПКОВ 1

Константин Владимирович

Влияние ссроводородсодержащего газоконденсата

на функциональную активность иммунной системы

14.00.07 - Гигиена

i .

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских паук

, ОРЕНБУРГ - 1994

/ V ■ *

Работа выполнена в Оренбургском государственном медицинском институте МЗ и медицинской промышленности РОССИИ

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор . Б.А.Фролов

$ доктор медицинских наук, профессор

В.М.Боев

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Г.Г.Максимов

доктор медицинских наук, профессор

В.И.Бойко

Ведущее учреждение - НИИ экология человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысиня

Защита диссертации состоится июня

1994 года в_часов на заседании специализированного

совета Д 084.51.01. в Оренбургском государственном медицинском институте, по адресу*. 460014, г.Оренбург, ул.Советская,6.

С диссертацией молено ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного медицинского института. - г-

Автореферят разослан_1994

Ученый секретарь спецналюаромнного совета доктор медицинских наук

М.Н.Воляннк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

" у

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Несмотря на определенные успехи в профилактике заболеваний рабочих предприятий по добыче и переработке сероводородсодержацего газоконденсата,опасность их развития в отрасли сохраняется. Такое положение обусловлено тем, что сероводо-родсодериащий газоконденсат (СГК) содержит в своем составе комплекс химических веществ: сероводород, углеводороды, меркаптаны, диоксид серы и другие, оказывающих многостороннее неблагоприятное воздействие ^-на организм (Н.П,.Сетко, 1989; B.Il.IjofiKO, 1990; В.М.Боев с соавт., 1991; С.В.Перепелкин, 1992; Г.Н.Желудева, 1993; J.Luck, S.B.Kaye, 1989; Y.Oda et al., 1989).

В этой связи одной из перспективных задач промывленной экологии и токсикологии является разработка подходов для ранней доклинической диагностики отрицательных.последствий влияния СГК. Однако, несмотря на интенсивные поиски в этом направлении, вопрос о влиянии СГК на состояние одной из важнейших защитных систем организма - иммунной системы до настоящего времени в значительной степени остается открытым.

Вместе с тем хорошо известна высокая чувствительность иммунной системы к различным экзогенным химическим веществам (Г.Ф.Хилько, 1984; Zhu Zhenhua et al., 1987), что дало возможность рассматривать иммунологические показатели в качестве наиболее ранних- "тестов при оценке биологического влияния химических загрязнителей ( Г.Ф.Х^ько, 1984 ; И. С. Шатерникова с соавт., 1^7; В.Н.Федосеева с соавт., 1988; Л.Н.Альбертон с соавт., 1989; if.Takahiko et al., 1987). Более того, использование иммунологических подходов при гигиенических исследованиях в течение послед- , них лет позволило выделить два новых направления в современной чедицине - иммуноэкологию (Р.В.Петров, 1989) и иммунотоксикологию (Г.И.Сидоренко с соавт., 1989), включающих не только описание

многообраэных вариантов нарушений иммунной системы в условиях химического загрязнения окружающей среды,но и раскрытие механизмов этих нарушений как основы для их предупреждения.

Приведенные положения определяют необходимость изучения вопроса о влиянии СГК на систему иммунитета, в том числе на функциональную активность этой системы, что мок^т быть использовано в целях ранней диагностики его неблагоприятного воздействия на организм, для обоснования гигиенических нормативов для-сероводород-содержащего газоконденсата воздуха рабочей зоны, а также в качестве необходимой предпосылки для разработки подходов к целенаправленной профилактике ряда заболеваний у работников газовой промышленности.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящей работы являлось определение влияния однократного и длительного воздействия сероводо-родсодержащего газоконденсата на функциональную активность иммунной системы, выяснение некоторых механизмов этого влияния и обоснование возможности предупреждения (или ограничения) иммунодеп-рессивного эффекта сероводородсодержащего газоконденсата.

Для реализации указанной цели были определены следующие задачи :

1. Изучить влияние однократного и длительного воздействия сероводородсодержащего газоконденсата на формирование иммунных реакций, опосредуемых участием гуморальных и клеточных механизмов.

2. Выяснить состояние митогениндуцированной лролиферативной активности лимфоцитов центральных (тимус) и периферических (селезенка) лимфоидных органов при указанных воздействиях.

3. Оценить состояние свободнорадикального окисления липидов в селезенке при однократном и длительном воздействии сероводородсодержащего газоконденсата.

-34. Определить влияние длительного воздействия сероводородсодержащего газоконденсата на морфологическую структуру тимуса и селезенки. 0

5. Провести анализ эффективности профилактики нарушений функциональной активности иммунной системы, инициируемых действием сероводородсодержащего гаэоконденсата, с помощью антиоксиданта полола и мембранного фактора Т-хелперных клетСк - НТ1.А.

6. Обосновать возможность применения показателей системы иммунитета для целей гигиенического нормирования на предприятиях по переработке газоконденсата с высоким содержанием сероводорода.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА определяется следующими основными результатами :

- Определены направленность и выраженность изменений в формировании иммунных реакций, опосредуемых участием гуморальных и клеточных механизмов при однократном и длительном воздействии на организм сероводородсодержащего гаэоконденсата.

- Установлено, что иммунодепрессивный эффект однократного и длительного воздействия сероводородсодержащего газоконденсата реализуется путем угнетения пролиферативной способности Т- и В-лим-фоцитов.

- Впервые показано, что существенную роль в негативном влиянии однократного воздействия сероводородсодержащего газоконденса-

г Р

та на функциональную активность иммунной системы играет активация процессов свободнорадикального" (перекисного) окисления липидов в лимфоидном органе.

- Впервые установлено, что в основе негативного влияния длительного воздействия сероводородсодержащего гаэоконденсата на функциональную активность иммунной системы лежат морфоструктурные изменения в органах иммуногенеза (тимусе и селезенке), а также нарушение участия Т-хелперов' в реализации иммунных реакций.

-4- Получены новые данные о протективном эффекте Т-хелперного фактора - МТЬА и антиоксиданта ионола в отношении нарушений в системе иммуногенеза, возникающих под влиянием однократного и длительного воздействия сероводородсодержащего газоконденсата.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ состоит:

- в том, что сероьодородсодержащий газоконденсат соответс-

f 3 '

твующий ПДК воздуха рабочей зоны (3 мг/м по сероводороду) наряду

с ранее установленным общетокснческим действием способен•вызывать выраженные нарушения со стороны гуморального и клеточного звена иммунной системы, что обусловливает необходимость учета указанного вида биологической активности при обосновании и корректировке существующих гигиенических нормативов для соединений, входящих в состав сероводородсодержащего газоконденсата.

- в том, что установленные изменения со стороны иммунной системы в виде снижения уровня гуморального и клеточного иммунного ответа, а также угнетения бластной трансформации лимфоцитов при стимуляции полнклональными митогенами, регистрируемые уже при однократном воздействии СГК могут быть использованы для объективной оценки иммунного статуса у людей при действии сероводородсодержащего газоконденсата в целях ранней диагностики его неблагоприятного влияния на организм.

- в том, что выявленные механизмы, лежащие, в основе нарушений иммунного ответа при действии сероводородсодериащего газоконденсата, включая активацию перекисного окисления липидов в лимфо-идном органе, угнетение пролиферативной способностч Т- и В-лимфо-цитов, морфологические изменения в тимусе и селезенке и нарушение участия Т-хелперов в реализации иммунных реакций, являются экспериментальным обоснованием для разработки подходов к предупреждению отрицательных последствий воздействия сероводородсодержацего-газоконденсата на систему иммуногенеза. . ,

-5- в том, что установлена возможность профилактики нарушений

в системе иммуногенеза, вызванных воздействием сероводородсодер-

«

жащего газоконденсата, с помощью антиокснданта ионола и растворимого мембранного фактора Т-хелперных клеток - МТЬА.

Материалы работы используются в лекционном•курсе кафедр общей гигиены с экологией и патофизиологии Оренбургского медицинского института при рассмотрении вопросов воздействия факторов среды на организм, а также в научно-практической работе Центра Адаптологии МЗ РФ при проведении лечебно-профилактических мероприятий у рабочих гаээавода. I

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Сероводородсодержаций газоконденсат является биологически активным соединением вызывающим выраженные нарушения функционирования гуморального и клеточного звеньев системы иммунитета, что может быть использовано для ранней диагностики его неблагоприятного влияния на организм и обусловливает необходимость учета этого факта при гигиеническом нормировании компонентов газоконденсата в воздухе рабочей зоны,

2. Угнетение формирования иммунных реакций организма при однократном и длительном ингаляционном воздействии сероводородсо-держащего газоконденсата обусловлено совокупностью таких механизмов., как активация процессор перекисного окисления' липидов,- изменения в морфологической структуре лимфоидных_ органов, а также снижение пролиферативной способности Т- и В-лимфоцитов тимуса и селезенки.

3. Препарат антиоксидантного ряда - ионол и растворимый мембранный фактор Т-хелперных клеток - МТЬА способствуют ограничению иммунодепрессивного влияния сероводородсодержачего газоконденсата на формирование гуморального и клеточного иммунного ответа, ,.8 условиях его как однократного, так и Длительного воздейс-

твия.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы работы доложены на 2 межобластной научно-практической конференции, г.Актюбинск, 1989; на заседании секции "Биологическое действие органических соединений серы" Научного совета ГКНТ СССР по проблеме "Гигиена труда при освоении

Оренбургского и Астраханского газоконденсатных комплексов",

í

г.Оренбург, 1989; на Всесоюзной научно-практической конференции "Медицинские, социальные, экономические проблемы при добыче, транспортировке и переработке газа", г.Тюмень, 1991; на X итоговой конференции молодых ученых-медиков, г.Оренбург, 1991; на I международной конференции по иммунореабилитации, г.Сочи, 1992.

СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы "Материалы и методы", трех глав собственных исследований, заключения, выводов и библиографического указателя, включающего 193 •работ на русском языке и 75 работ на иностранных языках. Работа изложена страницах мавинописи, иллюстрирована 13 таблицами, 14 рисунком и 6 фотографиями.

ч

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Исследования проведены на 177 мышах СВА и 990 мышах /СВАхС57ВЬ6/Р1 массой 22-24 г., полученных из питомника АМН РФ " Раппалово ".

Изучение влияння сероводородсодер^жаще го газоконденсата.(СГК) на функциональную активность иммунной системы проводили с использованием модели токсикологического эксперимента (Методические указания "К постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей эоны",М., 1980).

Лабораторных животных подвергали ингаляционному воздействию СГК в течение 2 часов однократно или в течение 2 часов ежедневно на протяжение 25 и 50 суток в экспериментальной затравочной камере ёмкостью 1 ООО /I . Концентрацию компонентов СГК .поддерживали на

уровне наиболее часто встречающемся в производственных условиях: сероводород - 1,24 +, 0,09 нг/и^, метилмеркаптан - 0,85 0,015 мг/н3, диоксид серы - 0,8 +. 0,02 мг/м3, углеводороды - 300 +. 21,7 мг/м"3 . Контроль воздувной среды камеры проводили через каждые 45 минут,утвержденными химическими'методами.

Функциональное состояние гуморального звена иммунной системы исследовали по способности опытных (подвергнутых воздействию СГК) и контрольных (не подвергнутых воздействию СГК) мышей (СВАхС57ВЬ6)П к формированию первичного иммунного ответа к тимус - зависимому антигену- эритроцитам барана (ЭБ). Уровень иммунного ответа определяли по показателям относительного и абсолютного содержания антителообразующих клеток (АТ0К) в селезенке иммунизированных животных (Л.К^егпе, (Л.К.Легпе, А.А.ЛогсНп, 1963). Иммунизацию опытных животных (в дозе 5x10 ЭБ) осуществляли через 2 часа после однократного воздействия СГК, либо в первые сутки сутки после истечения 25 и 50-дневной затравки, после чего две последние группы мышей вновь подвергали ежедневному 2-х часовому воздействию СГК для предупреждения реакции отмены, на протяжение двух недель (периода наблюдения). Контрольных животных иммунизировали в те же сроки той же дозой антигена. Определение количества АТОК проводили на 3, 5, 8 и 14 сутки после иммунизации. В отдельных экспериментальных сериях определяли титр гемагглютининов в сыворотке крови в реакции гемагглютинации с инактивированной сывороткой и ЭБ.

Влияние СГК на формирование клеточного иммунитета исследовали с использованием реакции "трансплантат против хозяина" (РТПХ).

Иммунологические исследования были выполнены на базе проблемной лаборатории по изучению механизмов естественного иммунитета (заведующий - ст. научный сотрудник А.И.Смолягин ) .

Для ее воспроизведения спленоциты мышей родительской линии (СВА),

подвергнутых однократной и длительной затравке СГК| выделенные в

различные сроки после однократной затравки, или в течение первых

в

суток после длительной, вводили внутривенно (в дозе 10 в объеме 1,0 мл) полусингеннын реципиентам-гибридам первого поколения (СВАх C57BL6)F1. В качестве положительного контроля (К2) использовали мышей F1, которым трансплантировали спленоциты от интакт-ных мышей СВА; в качестве отрицательного контроля (К1)- интактных мышей F1. Результаты учитывали через 14 дней путем определения массы селезенки, расчета селезеночного индекса - СИ и индекса увеличения селезенки - ИУС (В.Тессенов, 1979).

Для изучения влияния СГК на митогениндуцированну» пролифера-тивную активность лимфоцитов тимуса и селезенки, проводили выделение клеток из указанных лимфоидных органов через 2, 24« 48, 72, 120 и 168 часов после прекращения однократного воздействия СГК и через сутки после окончания 25 и 50-дневного воздействия СГК. Оценку пролиферативной активности лимфоцитов осуществляли по их способности к властной трансформации при внесении в среду культивирования (И.Е.Мещерякова с соавт., 1979) поликлональных митоге-нов: фитогемагглютинина (ФГА-Р "Difco")-50 мкг/мл, конканавалинаА (КонА "Calbiochem") - 5 мкг/нл и липополисахарида (ЛПС "Difco")-50 мкг/мл. Учет результатов проводили через 48 часов инкубации проб во влажной атмосфере с 5-7% СОг при 37°С в мазках, окрашенных по Романовскому-Гимза, подсчитывая в каждом мазке от 800 до 1200 клеток и рассчитывая относительное содержание бластных форм.

Морфологические исследования лимфоидных органов - тимуса и селезенки мышей (CBAxC57BL6)F1 в условиях длительного (25 и 50-суточного) воздействия СГК выполняли в течении первых суток после прекращения его воздействия с использованием метода световой микроскопии. Этот раздел работы был проведен совместно с за-

ведующнм кафедрой гистологии Оренбургского государственного медицинского института профессором А.А.Стадниковым, любезно предоставившим возможность использования полученных данных в работе. Гистологические срезы (6-8 мкм) после депарафинирования окрашивали гематоксилином Майера и эозином. Качественный и морфометрический анализ препаратов осуществляли с помощью светового микроскопа МБИ-15 и винтового окуляр-микрометра М0В-1-15х у-2, а также окулярной вставки Г.Г.Автандилова. Подсчет структурных элементов проводили в условных полях зрения препарата (0,25 мм1) при увеличении об,90 х ок.10. При фотографировании препаратов использовали микрофотонасадку МФН-12.

Активность перекисного окисления липидов в селезенке у мышей оценивали по содержанию малонового диальдегида (МДА) (Н.ОЬкака еЪ а1., 1979) в органе, выделенном через 2, 24, 72, 120 и 168 часов после однократного и через 24 часа после длительного (25 и 50-су-точного) воздействия СГК. Удельное содержание МДА рассчитывали на 1 мг белка, определяемого по методу Ьонгу е! а1 (1951).

Изучение воэноаности предупреждения или ограничения нарушений функций иммунной системы при воздействии на организм СГК проводили с использованием антиоксиданта ионола и растворимого мембранного фактора Т-хелперных клеток-МТЬА. Препарат МТЬА был любезно предоставлен нам заведующим отделом иммунологии НИИ МЗ РФ им. Г.Н.Габричевского доктором медицинских наук М.С.Бляхер. Про-тективное влияние препаратов исследовали в отношении их способности к восстановлению гуморального и клеточного иммунного ответа, тестируемых по описанным выше методикам. Антиоксидант ионол вводили внутрибрюшинно в дозе 20 кг/кг. в течении 3-х дней до однократного воздействия СГК. Препарат МТЬА использовали при длительном воздействии СГК и вводили внутривенно в дозе 4 мкг белка в течении 3-х последних суток при 50-дневном воздействии СГК.

Математическую обработку результатов проводили с использова-

нием параметрических критериев по общепринятым . методикам (Н.А.Плохинский,1970. В.Ю.Урбах, 1975.).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. ИММУННЫЙ ОТВЕТ ОРГАНИЗМА ПРИ ОДНОКРАТНОМ И ДЛИТЕЛЬНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖА-ЩЕГО ГАЗОКОНДЕНСАТА Оценка функционального состояния системы иммуногенеза под влиянием СГК позволила установить, что его однократное двухчасовое воздействие воспроизведенное за 2 часа до иммунизации животных приводит к угнетению гуморального иммунного ответа (рис>1) в

400 300 200 100

80 60

40

20

2*0 1,5 1,0 0,5

к

к

т

О

т

3„

К

К О

Ш

Р~1 -р-1

к 0

8

к о

АТ0К / Ю6

К О I т Iт I

14

АТОК/селезенку/Ъ

к о ■ т | т

14

К о

14

ЗН АТ /¿$10/

о

к

о

Рис.1 Влияние однократного воздействия С1К на формирование * морального иммунного ответа у мышей Б!.

виде снижения относительного (3, 5 и 8 сутки после иммунизации) и и абсолютного количества антителообразующих клеток (АТОК) в селезенке и уровня гемагглютининов в крови (3 и 14 сутки после иммунизации). Продолжительность этого иммунодепрессивного эффекта сохраняется на протяжение 5 суток после однократного воздействия СГК| что проявляется значимым уменьпением относительного и абсолютного содержания . АТОК в селезенке на пике иммунной реакции (5 сутки после иммунизации) у животных, иммунизированных не только через 2 часа, но и через 72 и 120 часов после затравки. И лишь у мышей, иммунизированных на 7 сутки после однократного воздействия СГК уровень иммунного ответа соответствовал контрольным значениям. При этом важно отметить, что снижение суммарного пула АТОК во всех случаях не было связано с уменьпением содержания спленоцитов в органе, а обусловлено нарушением формирования антителопродуцен-тов.

Иммунодепрессивный эффект в отношении гуморального иммунного ответа определен и при длительном воздействии СГК, осуществляемом на протяжение 25 и 50 суток перед иммунизацией (рис.2). При этом интенсивность иммунодепрессии при 25-дневном воздействии СГК была более значимой, чем при однократном воздействии. При более продолжительном воздействии СГК - на протяжение 50 суток выраженность иммунодепрессии существенно не отличалась от таковой, определяемой при однократной затравке.

Исследование влияния СГК на реакцию трансплантационного иммунитета (РТПХ) позволило установить, что его однократное воздействие угнетает способность цитотоксическнх Т-лимфоцитов киллеров к ее развитию при их трансплантации полусингенным реципиентам. Восстановление этой способности до уровня положительного контроля (К2) происходило не ранее, чем через 7 суток после воздействия СГК.

Длительное воздействие СГК на протяжение 25 или 60 суток также существенно ослабляло способность лимфоцитов к развитию клеточно-опосредованной иммунной реакции (рис.3).

AT0K/I0

АТОК/селезенку/

IOC? -10 -20 -30 -40 -50

5 сутки поело иммунизации

I I - однократное 77Ш - 25- дневное

1-1 воздействий СПС V-LUA воздействие СПС

fX^ - 50- дневное ^^ воздействие СПС

Рис.2. Сравнительный анализ выраженности иммунодепроссян гуморального ответа у мшей FI, подвергнутых однократному и длительному воздействию СГК. СИ

0,015 0,01 0,005

4-

KI К2 On KI К2 On KI К2 Оп

3.0,

2.° pi-Lt 1,0

К2 Оп К2 Оп К2 Оп

однократное 25-дневное 50-дневное воздействие СГК

Рис.3 Сравнительный анализ выраженности депрессии способности лимфоцитов мышей СВА, эк сил актированных от животных, подвергнутых однократному и длительному воздействию С1К, к развитию РТПХ у мышей (СВАхС57В16)Н.

ИУС

-ь

Вместе с тем, по мере увеличения продолжительности воздействия эффект иммунодепрессии ослаблялся и его минимальное проявление обнаруживалось при трансплантации лимфоцитов от доноров, подвергнутых 50-дневной затравке.

Главный вывод, вытекающий из данного раздела исследований состоит в том, что однократное и длительное воздействие СГК на организм оказывает неблагоприятное влияние на функциональную активность иммунной системы, проявляющееся угнетением формирования как гуморального, так и клеточного иммунного ответа.

2. МЕХАНИЗМЫ ВЛИЯНИЯ ОДНОКРАТНОГО И ДЛИТЕЛЬНОГО . ИНГАЛЯЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СЕРОВОДОРОДСОДЕР-ЖАЩЕГО ГАЗОКОНДЕНСАТА НА СИСТЕМУ ИММУНОГЕНЕЗА Изучение механизмов, опосредующих влияние СГК на иммунную систему позволило установить, что при его однократном воздействии происходит выраженная и стойкая активация перекисного окисления липидов (ПОЛ) в селезенке, сопровождающаяся увеличением в ней продукта свободнорадикального окисления - малонового диальдегида. Учитывая существующие данные о иммунодепрессивном действии .продуктов перекисного окисления липидов, обусловленном нарушением рецепторного аппарата клетки и повреждением клеточных мембран (А.Finazz i-Argo et al., 1980; Z.Metzger et al., 1980; Т.M.Aune, C.W.Pierce, 1981; H.W.Schnaper et al., 1984; H.H.Thaw et al., 1984), выявленная активация ПОЛ может иметь существенное значение в реализации негативного влияния СГК на иммунную систему, проявляющемся, в частности, угнетением пролиферативной способности лимфоцитов. В пользу этого положения свидетельствуют полученные данные о существенном уменьшении показателей бластной трансформации лимфоцитов тимуса и селезенки в ответ на стимуляцию поликло-мальными Т(ФГА, КонА) и В(ЛПС) митогенамн. При этом обращает внимание стойкий характер такого уменьшения, сохраняющийся на протя-

жение пяти суток после воздействия СГК (табл.1).

Табл.1 Влияние однократного воздействия СГК на бластную трансформацию лимфоцитов тимуса и селезенки у мышей /СВАхС57

В16/ЗЕТ.

Группы животных Сроки после % бластннх клеток с митогенами

«ГА КонА. ЖС

ки селезенка

Контроль . 33,5 ± 0,9 49,4 ± 1,9 21,6 ± 1,3

Опыт 2 24 48 72 120 168 6,4 ± 0,6* 7.4 ± 0,4* 6,7 ± 0,7* ' 9,7 ±0,6* 16,8 ± 0,9* 30,5 ±0,5 8,3 ± 0,9* 10,2 ± 0,5* 9,8 ± 0,9* 17,4 ± 1,4* 31,4 ± 1,3* 43,7 ± 0,6* 3,5 ± 0,4* 4.4 ± 0,6* 5,3 ± 0,7* 6.5 ± 0,5* 9,2 ± 0,4* 18,8 ± 1,5

тимус

Контроль 26,9 ± 0,9 35,2 ± 1,1

24 48 72 120 168 3,4 ± 0,4* 5,7 ± 0,2* 9,6 ± 0,3* 15,7 ± 0,6* 25,0 ± 0,3 9,а ± 0,6* 8,6 £ 0,3* 15,5 ± 0,6* 24,7 ± 1,0* 33,0 ± 0,9 -

* - достоверное отличие от контроля /р< 0,05/.

Поскольку пролиферация лимфоцитов наряду с их антигензависимой днфференцировкой является важнейшим механизмом развития иммунного ответа (Р.В.Петров,1983), можно полагать, что угнетение этой активности в условиях однократного воздействия СГК выступает по меньшей мере в качестве одного из значимых механизмов, обусловливающих его иммунодепрессивный эффект.

При длительном воздействии СГК, на протяжение 25 и 50 суток, активации ПОЛ в селезенке ие обнаружено. Более того, установлено его снижение по отношению к контролю, что, по нашему мнению, могло быть обусловлено мобилизацией антиоксидантных систем лимфоид-ных органов (О.гоэсЬке et Я.0.51а:11е1 1987) или изменением спект-

ра жирных кислот фосфолипидов мембран лимфоцитов (Е.М.Крепе, 1981) как проявление адаптивной реакции к длительному воздействию СГК. Вместе с тем, в этих условиях постановки эксперимента определены выраженные морфо-функциональные нарушения в органах иммуногенеза. Со стороны тимуса эти нарушения характеризуются атрофи-ческими изменениями в виде снижения массы органа, уменьшения кортикальной зоны его долек и размеров телец Гассаля. Со стороны селезенки - существенным ослаблением пролиферативных процессов в Т-эависимой зоне, увеличением удельного содержания мегакариоцитов и полнокровием красной пульпы за счет резкого расширения синусо-идных капилляров. На фоне этих морфологических изменений определяется угнетение пролифератнвной активности лимфоцитов тимуса и селезенки под влиянием поликлональных митогенов. Однако степень этого угнетения, по сравнению с однократным воздействием СГК менее выражена и находится в обратной зависимости от продолжительности его воздействия (рис.4). Не исключено, что это явление может быть обусловлено отсутствием активации липопероксидации в лимфоидных органах и, соответственно, непосредственным повреждающим действием ее продуктов на иммунохомпетентные клетки в условиях длительной затравки, как это имело место при однократном воздействии. Вместе с тем, такой сдвиг индуцированной пролифератнвной активности лимфоцитов при длительном воздействии СГК оказался, как было показано выше, совершенно недостаточным для преодоления иммунодепрессии в отношении гуморального иммунного ответа, что на фоне морфологического угнетения Т-клеточного звена системы иммунитета могло быть обусловлено снижением активности Т-хелпер-ной субпопуляцнн лимфоцитов, участие которых в развитии гуморальной реакции на Т-зависимые антигены является совершенно необходимым. В этих условиях частичное восстановление способности цито-токсических Т-лимфоцитов - киллеров к развитию клеточной иммунной

Условие опыта Мито-ген 0 % ¿ластов, в селезенке 10 20 30 40 5

Однократная затравка Затравка в течение 25 дней Затравка в течение 50 дней ФГА 7,4 33,5 9,9 30,2 13,2 29,9 1 о

ттптипк

}о +

milium т\

|о+ *

/// /7 /////////1

Однократная затравка Затравка в течение 25 дней Затравка в течение 50 дней КонА 10,2 49.4 18,2. 50,3. 21.5 50,5 |о

чin/in пттпппп

|о +

тттпптттп

Ю + *

///////////////////////1

Однократная затравка Затравка в течение 25 дней Затравка в течение 50 дней. • же 4,4 21,6 8,7 21,1 10,8 20,6 /7////////1 |о + //////////1 |о + * ш irmii\

о - отличие от контроля /р<0,0б/;+- отличие от однократного воздействия; н - отличие от 25-дневного воздействия CIK /р<£0,05/, V//A - контроль . I I - опыт

Рис.4 Влияние однократного и длительного воздействия СГК на бластную трансформацию лимфоцитов селезенки мышей Г1.

реакции - РТПХ, отмеченное в предыдущем разделе исследования, по нашему мнению, могло быть обусловлено меньшей зависимость» их функциональной полноценности от дифференцировочных влияний тимуса по сравнению с Т-хелперами (Б.Д.Брондэ, 1987; А.А.Ярилин с со-авт., 1991).

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что в основе нарушений иммунных реакций при однократном воздействии СГК лежит активация ПОЛ, обусловливающая подавление функциональ-

ных способностей лимфоцитов, в частности их способности к пролиферации. В основе нарушения формирования иммунных реакций при длительном воздействии СГК лежат структурно-функциональные нарушения в органах системы иммуногенеза, проявляющиеся, преимущественно, редукцией ее Т-клеточного эвена. Наряду с этим результаты исследований позволяют высказать предположение о неодинаковых последствиях этой редукции в отношении различных субпопуляций Т-лимфоцитов и, в частности, о более значимом угнетении Т-хелпе-ров гуморального иммунного ответа по сравнению с Т-эффекторами РТПХ.

3. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ НАРУШЕНИЙ ИММУННОГО ОТВЕТА ПРИ ДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗОКОНДЕНСАТА С ПОМОЩЬЮ АНТИОКСИДАНТА ИОНОЛА И РАСТВОРИМОГО МЕМБРАННОГО ФАКТОРА Т-ХЕЛПЕРНЫХ КЛЕТОК - МТЬА Выяснение возможности предупреждения отрицательных последствий однократного и длительного воздействия СГК на функциональную активность иммунной системы исследовали с помощью антиоксиданта нонола и иммуномодуяятора - растворимого мембранного фактора Т-хелперных клеток - МТЬА. Установлено, что предварительное введение животным нонола оказывает протективный эффект в отношении иммунодепрессивного влияния однократного воздействия СГК на формирование гуморального иммунного ответа в виде значимого прироста относительного и абсолютного содержания АТОК (рис.5). Наряду с этим ионол обеспечивает восстановление способности лимфоцитов у животных, подвергнутых однократному воздействию СГК, к развитию клеточной иммунной реакции - РТПХ (рис.б). Существенно, что защитный эффект антиоксиданта в обеих моделях реализовывался на фоне снижения активации ПОЛ. Наряду с практической значимостью эти результаты представляют и определенный теоритический интерес в плане уточнения патогенетических механизмов, лежащих в основе,

ATOK/IO 400, _

АТОК/селезенку/ГО3

Рис. 5 Влияние ионола на гуморальный имиукннй ответ у мышей /CBJacC57BI6/FL, подвергнутых однощзатно-му воздействию СГК./5сутки после ишуни-эащш/.

ИУС

3,0т 3,0

2. часа после затравки 72; часа после затравки

| |- контроль ТГТЬ ионол - ОГК

ШЛИ- конол СПС

Рис.6 Влияние ионола на способность лшфэцитов ыышей СБА, подвергнутых однократному воздействию СПС к формированию РТПХ у мышей /СВАхС57В16/И.

инициируемой однократным воздействием СГК, иммунодепрессии. • То обстоятельство, что удается значительно ослабить угнетение гуморального иммунного ответа и предотвратить нарушение способности лимфоцитов к развитию клеточной иммунной реакции с помощью анти-оксиданта при одновременном снижении интенсивности липопероксида-ции, однозначно свидетельствует о роли активации ПОЛ в этом процессе как универсального механизма повреждения бионембран. Вместе с тем, то обстоятельство, что применение ионола у животных, подвергнутых однократному воздействию СГК не приводит к полному

восстановлению гуморального иммунного ответа позволяет заключить, что иммунодепрессия в этих условиях обусловлена не только активацией ПОЛ, но и другими механизмами, не являющимися точками приложения антиоксиданта.

Существенное значение представляют полученные данные о про-

1 Г

филактнческом эффекте растворимого мембранного фактора Т-хелпер-ных клеток - МТЬА в отношении угнетения гуморального иммунного ответа при длительном воздействии СГК (рис.7).

п

АТОК/Ю6 1 АТОК/селезенку/х 10 Спленоциты х 10

I | -контроль + ЭБ £22- ШЧА + ЭБ

ЕЗ - СГК + ЭБ ШШ- МТ1А + С1К + ЭБ

Ряс.7 Влияние МТ1А на гуморальный иммунный ответ у мышей Р1, подвергнутых 50-дневному воздействию СГК /5 сутки после иммунизации/.

Они показывают, что в указанных условиях нарушение Т-хелперной функции лимфоцитов выступает в качестве одного из важных механизмов угнетающего влияния СГК на функциональную активность иммунной системы.

В целом, материалы данного раздела свидетельствуют о том, что использование антиоксидантов и иммуномодуляторов представляется одним из перспективных направлений в ограничении нарушений функций иммунной системы при воздействии на организм сероводород-содержащего газоконденсата.

-20-ВЫВОДЫ

1. Однократное воздействие сероводородсодержащего газоконденсата на органнзн приводит к подавлению гуморального иммунного ответа у мышей (СВАхС57ВЬ6)Б1 на Т-зависимый антиген - эритроциты барана (ЭБ) в виде угнетения формирования АТОК в селезенке животных на 3, 5 и 8 ^утки после иммунизации и снижения уровня рнагг-лютининов в сыворотке крови на 3 и 14 сутки. Продолжительность этого иммунодепрессивного эффекта сохраняется на протяжение 5-суток после воздействия СГК.

,2. Ежедневное воздействие сероводородсодержащего газоконденсата на протяжение 25 и 50 суток перед иммунизацией мышей (СВАхС57ВЬ6)Р1 вызывает угнетение развития гуморальной иммунной реакции на ЭБ. Наиболее выраженная иммунодепрессня отмечалась после 25-дневного ингаляционного воздействия сероводородсодержа-цего гаэоконденсата.

3. Однократное воздействие сероводородсодераацего газоконденсата на мышей СВА снижает способность на протяжение 5-7 суток у выделенных в этот период от них лимфоцитов к развитию реакции трансплантационного иммунитета - РТПХ. Депрессия активности лимфоцитов в формировании клеточной иммунной реакции определяется также при 25 и 50- дневном воздействии СГК и находится в обратной зависимости от продолжительности воздействиям

4. Среди механизмов иммунодепрессивного влияния однократного воздействия сероводородсодержащего газоконденсата на развитие гуморального и клеточного иммунного ответа существенную роль играет выраженная и стойкая активация перекисного окисления липидов в лимфоидных органах (в селезенке), сочетающаяся со снижением про-лиферативной способности лимфоцитов тимуса и селезенки в ответ на их стимуляцию неспецифнческими поликлональчымн Т(ФГА, КонА) и В(ДПС) митогенами. • <.

-215. Иммунодепресснвный эффект длительного воздействия сероводородсодержащего гаэокоиденсата в отношении гуморального и клеточного иммунного ответа обусловлен структурно-функциональными нарушениями в органах иммуногенеза, проявляющимися снижением массы тимуса, уменьшением протяженности его коркового вещества, редукцией размеров телец 'Гассалл, уменьшением количества митозов в"

Г г

Т-зависимой зоне селезенки, а также снижением пролиферативнои активности лимфоцитов тимуса и селезенки в ответ на стимуляцию нес-пецифическимн поликлональными митогенами.

6. Профилактическое использование антиоксиданта ионола ограничивает продолжительность активации ПОЛ при однократном воздействии сероводородсодержащего гаэокоиденсата и оказывает протектив-ный эффект в отношении инициируемых этим воздействием нарушений иммунных реакций, способствуя значительному повышению уровня гуморального иммунного ответа и восстановлению способности лимфоцитов к формированию РТПХ.

7. Предварительное введение растворимого мембранного фактора Т-хелперных клеток - МТЬА животным, подвергавшимся длительному воздействию сероводородсодержащего газоконденсата существенно ослабляет его иммунодепресснвный эффект, способствуя значимому повышению АТОК на пике гуморального иммунного ответа.

8. Исследованный в эксперименте сероводородсодержащнй газоконденсат на уровне ПДК воздуха рабочей зоны (3 мг/м по сероводороду) вызывает выраженный иммунодепресснвный эффект, что обусловливает необходимость учета указанного вида биологической активности при обосновании и корректировке существующих гигиенических нормативов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние сероводородсодержащего газоконденсата на формирование иммунного ответа и функциональную активность лимфоцитов

//Тез. докладов секции "Биологическое действие органических соединений серы" научного совета ГКНТ СССР по проблеме "Гигиена труда при освоении Оренбургского и Астраханского газоконденсатных комплексов", Оренбург.- 1989.

2. Влияние сероводородсодержащего газоконденсата на формирование первичного гуморального иммунного ответа //Тез. докладов 2

Г г „

межобластной научно-практической конференции Гигиена окружающеи среды и здороьье человека".- Актюбинск.- 1989.- С.69-70 . (соавт. В.К.Филиппов).

3. Некоторые показатели иммунореактивности организма в условиях острого ингаляционного воздействия сероводородсодержащего газоконденсата (СГК) //Тез. докладов X итоговой конференции молодых" ученых-медиков "Молодые ученые - здравоохранению".- Оренбург.- 1991.- С.98-99.

4. Гуморальный иммунный ответ и пролиферативная способность лимфоцитов при длительном воздействии сероводородсодержащего газоконденсата (СГК) //Тез. докладов X итоговой конференции молодых ученых-медиков "Молодые ученые-здравоохранению".- Оренбург.-1991.- С.102-103.

5. Влияние комплекса химических веществ, входящих в состав сероводородсодержащего газоконденсата на неспецифические факторы защиты и иммхнный ответ,организма //Тез. докладов Все9оюзной на-_ уч-практической конференции "Медицинские, социальные, экологические проблемы при добыче, транспортировке и переработке газа".-Надым, 26-29 марта 1991 г.- Тюмень.- 1991.- Ч.2.- С.262-264 (соавт. Г.Н.Желудева, В.М.Боев).

6. Acute and chronic action of sulfureted hydrogen contained gas (SCG) depresses the immune reactivity //Abstracts 1st international Conference on Immunorehabilitation, Sochi,Dagomys, July 2-5, 1992.- Tskhaltubo i 1*992 . - P.128.