Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Фармакологическая коррекция функциональной активности нейтрофилов в условиях влияния магнитных полей повышенной напряженности

Актуальность темы. Из всех факторов внешней среды, действие магнитного поля на биологические объекты является наименее изученным. С развитием научно-технического прогресса всё более широким становится применение магнитных установок и приборов в повседневной жизни человека. К настоящему времени известно, что все диапазоны электромагнитных излучений оказывают влияние на здоровье и работоспособность людей, причём последствия этого влияния могут быть весьма отдалёнными [3]. Биологический эффект электромагнитных полей в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате чего возможно развитие отдалённых последствий. Человек не способен физически ощущать окружающее его поле, однако оно вызывает уменьшение его адаптивных резервов, снижение иммунитета, работоспособности, увеличивает риск заболеваний.

До настоящего времени малоизученным остаётся вопрос о воздействии аномальных геомагнитных полей (ГМП) возникающих в регионах с крупными подземными залежами железосодержащих руд, такими, как Курская магнитная аномалия (КМА), где значения магнитного поля превышают фоновые в других регионах в 4-5 раз. С точки зрения медицины и магнитобиологии в настоящее время уже не вызывает сомнений тот факт, что магнитные поля естественного происхождения (естественный электромагнитный фон Земли) следует рассматривать как один из важнейших экологических факторов. Наличие естественных магнитных полей в окружающей среде является совершенно необходимым для нормальной жизнедеятельности, а их напряжение или дефицит приводят к серьезным негативным, порой даже необратимым последствиям для живого организма.

Наиболее восприимчивым к действию аномальных абиотических факторов в силу физиологической незрелости адаптационных систем является растущий организм [88, 103, 182]. В исследованиях, посвящённых возможным последствиям действия электромагнитных полей на репродуктивные процессы и постнатальный период у человека, рассматривались лишь узкопрофессиональные аспекты проблемы, связанные с влиянием электромагнитного поля радио- и микроволнового диапазонов на здоровье лиц, занятых в радиовещательной и радиопередающей службах, обслуживающего персонала радиолокационных станций и физиотерапевтов [189, 201, 216, 219]. Последовавшие за тем работы о возможной взаимосвязи влияния бытовых электромагнитных полей и перинатальной патологии, было исследование [190, 195] привлекли внимание к проблеме влияния электромагнитных полей на постнатальный период развития человека, в связи с чем, количество исследований по данной теме со временем стало возрастать.

В настоящее время большинство исследователей уделяют особое внимание проблеме возможного влияния электромагнитного поля на течение и исходы беременности, при этом, не оценивая изменения, которым подвергается организм новорождённого и младенца в особых условиях электромагнитного фона. Этот вопрос особенно актуален в последние десятилетия, когда резко увеличилось воздействие физических факторов окружающей среды на организм ребёнка. Физические же факторы (в том числе и магнитное поле), по мнению исследователей [61, 172] оказывают негативное влияние на функциональное состояние многих систем детского организма и изменяют характер и интенсивность его ответной реакции. При этом необходимо учитывать то обстоятельство, что ввиду незрелости иммунной системы детей в препубертатном и пубертатном периодах, основную роль в защите от неблагоприятных воздействий внешней среды осуществляет фагоцитарное звено иммунной системы. Если по причине каких-либо влияний наблюдаются нарушения функциональной активности нейтрофильного звена иммунитета, то'можно ожидать неблагоприятного развития патологического процесса у детей. Поэтому разработка методов фармакологической коррекции нарушений активности нейтрофилов при воздействии различных факторов абиотической и биотической природы является актуальным.

Цель исследования: изучение влияния длительного воздействия аномальных магнитных полей на функциональную активность нейтрофилов и разработка методов фармакологической коррекции этого воздействия.

В соответствии с целью работы решались следующие задачи:

1. Оценить влияние аномального геомагнитного поля региона КМА на функциональную активность фагоцитарного звена иммунной системы организма детей, развивавшихся в условиях его длительного воздействия.

2. Оценить влияние аномального геомагнитного поля региона КМА на функциональную активность фагоцитарного звена иммунной системы организма крыс, длительное время подвергавшихся его воздействию.

3. Установить особенности реакции нейтрофильного звена иммунной системы организма крыс при их развитии в условиях влияния искусственного магнитного поля, сопоставимого с геомагнитным полем региона КМА.

4. Изучить функциональную активность нейтрофилов крыс, развивавшихся в условиях воздействия искусственного магнитного поля, при моделировании инфицированной раны.

5. Оценить эффективность фармакологической коррекции томицидом и эракондом нарушений активности нейтрофильного звена иммунной системы организма животных при развитии инфицированной кожной раны на фоне длительного воздействия аномального магнитного поля.

6. Изучить эффективность профилактического применения томицида и эраконда с целью снижения тяжести нарушений функции нейтрофилов при развитии раневой инфекции в условиях воздействия аномального магнитного поля.

Научная новизна.

Установлены особенности влияния аномальных магнитных полей на показатели активности фагоцитарного звена иммунной системы организма детей и животных в постнатальном периоде.

Показано, что развитие гнойного раневого процесса у крыс, развивавшихся в условиях постоянного воздействия искусственного магнитного поля, сопровождается более выраженным, чем при фоновых значениях геомагнитного поля, угнетением функциональной активности нейтрофилов.

Впервые проведено исследование эффективности перорального применения томицида и эраконда для фармакологической коррекции функциональной активности нейтрофильного звена иммунитета у крыс с инфицированной раной в условиях длительного воздействия искусственного магнитного поля и выявлено их выраженное иммуностимулирующее и ранозажив-ляющее действие в этих условиях. Установлено, что предварительное (за 3 дня до нанесения раны) применение эраконда оказывает выраженный про-тективный эффект.

Практическая значимость работы.

Экспериментально установлено, что длительное воздействие аномального магнитного поля в постнатальном периоде приводит к напряжению фагоцитарного звена антиинфекционной защиты. Присоединение в этих условиях инфекционного агента вызывает срыв адаптационных систем и утяжеление течения инфекционного процесса.

Экспериментально обоснована целесообразность перорального использования томицида и эраконда в терапии гнойно-воспалительных инфекций поверхностных покровов при неблагоприятной экологической обстановке, вызванной действием аномальных магнитных полей повышенной напряжённости.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Установлены особенности реакции фагоцитарного звена иммунной системы организма при длительном воздействии геомагнитного поля повышенной напряжённости в регионе КМА.

2. В эксперименте установлены особенности состояния фагоцитарного звена антиинфекционной защиты организма при постнатальном развитии крыс в условиях воздействия искусственного магнитного поля, сопоставимого с аномальным геомагнитным полем региона КМА.

3. Инфицированная кожная рана в условиях длительного воздействия искусственного магнитного поля сопровождается более выраженным, по сравнению с фоновым значением геомагнитного поля, снижением показателей нейтрофильного звена антиинфекционной защиты организма.

4. Пероральное использование томицида стимулирует функциональную активность нейтрофилов, существенно снижает выраженность альтера-тивных процессов в ране и приводит к более быстрому развитию репаратив-ного процесса.

5. Пероральное применение эраконда (особенно до нанесения раны) в условиях воздействия искусственного магнитного поля снижает выраженность иммуносупрессии и вызывает ускоренную регенерацию тканей.

Внедрение результатов диссертационного исследования. Результаты работы внедрены в учебный процесс и научные исследования кафедр фармакологии и микробиологии, вирусологии и иммунологии Курского государственного медицинского университета, Воронежской государственной медицинской академии им.Н.Н.Бурденко, медицинского института Орловского государственного университета.

Апробация работы и публикация материалов.

Результаты исследований обсуждены на научных конференциях Курского государственного медицинского университета (2002 - 2005 гг.), 5-ом конгрессе «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (Москва, 2002), международной конференции «Медицинские, социальные и экономические вопросы сохранения здоровья населения» (Анталия, 2005), межкафедральной конференции Курского государственного медицинского университета (2005).

Основные результаты диссертационной работы изложены в 7 статьях, опубликованных в центральной и местной печати.

выводы

1. Пребывание крыс в течение 4 недель на территории Курской магнитной аномалии приводит к повышению значений фагоцитарного индекса и фагоцитарного числа и уменьшению стимулированного НСТ-теста и функционального резерва нейтрофилов.

2. У детей в возрасте 12-14 лет, постоянно проживающих в регионе Курской магнитной аномалии, наблюдается активация фагоцитарного звена иммунитета, проявляющаяся в увеличении процента сегментоядерных и палоч-ко-ядерных нейтрофилов, а также стимуляции кислородзависимых бактерицидных систем и завершённости фагоцитоза.

3. Развитие крыс в искусственном магнитном поле, сопоставимом с аномальным геомагнитным полем региона КМА, с момента рождения в течение 8 недель приводит к увеличению фагоцитарного индекса, фагоцитарного числа и функционального резерва нейтрофилов.

4. Формирование инфицированной раны у крыс, пребывавших с рождения в условиях воздействия искусственного магнитного поля, вызывает выраженное снижение фагоцитарного индекса, показателей кислородзависимых бактерицидных систем фагоцитов, завершённости фагоцитоза и угнетение процессов репаративной регенерации ткани.

5. Пероральное применение томицида для лечения инфицированной кожной раны в условиях воздействия искусственного магнитного поля приводит к повышению фагоцитарного индекса, фагоцитарного числа и функционального резерва фагоцитов, что сопровождается ускорением репаратив-ных процессов и очищением раны от патогенной микрофлоры. Не установлено существенных различий большинства исследованных показателей функциональной активности нейтрофилов между применением томицида за 3 дня до моделирования раны или после её формирования.

6. Пероральное использование эраконда у крыс с инфицированной кожной раной в условиях длительного непрерывного воздействия искусственного магнитного поля повышало активность нейтрофилов периферической крови животных и ускоряло репаративные процессы в ране. Предварительное (за 3 дня до формирования раны) пероральное применение эраконда оказывало более выраженное стимулирующее действие на процессы поглощения, переваривания возбудителей нейтрофилами периферической крови и репаратив-ной регенерации.

108

Заключение.

Среди основных факторов окружающей среды, оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье человека, значительно в меньшей мере изучены и представлены в литературе такие факторы физической природы, как магнитные поля. Это особенно заметно на фоне того громадного потока научных публикаций по проблемам промышленного загрязнения окружающей среды, химической экологии и эндо-токсикологии, который мы наблюдаем в последние десятилетия. С точки зрения медицины и магнитобиологии в настоящее время уже не вызывает сомнений тот факт, что электромагнитные поля естественного происхождения (естественный электромагнитный фон Земли) следует рассматривать как один из важнейших экологических факторов. Наличие естественных электромагнитных полей в окружающей среде является совершенно необходимым для нормальной жизнедеятельности, а их отсутствие или дефицит -приводит к серьезным негативным, порой даже необратимым последствиям для живого организма.

В то же время следует заметить, что интерес к вопросу о влиянии электромагнитных полей и, в частности, магнитной составляющей электромагнитного поля на биологические процессы возник в относительно давние времена. Считается, что научные исследования по магнитобиологии зародились с 1600 г. со времени публикации книги английского медика В. Гильберта «О магните, магнитных телах и большом магните Земля» [38]. Однако, судя по библиографическому анализу Ю.А. Холодова [159], резкий всплеск научных публикаций по вопросам, связанным с магнитобиологией стал отмечаться с 1960-х гг. При этом значительное число работ носило фундаментально обобщающий характер [40, 41, 43, 54, 55, 71, 90]. Вместе с тем следует заметить, что подавляющее число публикаций были посвящены особенностям воздействия электромагнитных полей на животных и растения. Несопоставимо в меньшей степени эти вопросы рассмотрены применительно к организму человека как в случае естественных электромагнитных излучений [133, 184, 210, 215], так и электромагнитных полей искусственного происхождения [127, 129, 183, 185, 187, 196, 197, 205, 212, 220]. Причем эффект последних рассматривался в основном в рамках вредных профессиональных факторов без анализа их действия в отдалённой перспективе на здоровье различных групп населения.

Как писал в середине XX в. JI.A. Орбели [101]: «Если человечество на всем протяжении своего эволюционного и исторического развития до последних десятилетий знало только ограниченное количество энергий, воздействующих на него в естественных условиях, то за последние десятилетия мы узнали, что многие виды энергии гораздо шире представлены в природе, чем мы до сих пор думали». Всепроникающее распространение электромагнитных волн в последнее время приобрело характер важного экологического фактора, под влиянием которого протекает трудовая деятельность и жизнь большого числа людей и который выходит далеко за границы производственно обусловленного действия.

На любое внешнее воздействие в первую очередь реагируют регуля-торные системы организма - нервная, иммунная и эндокринная. Нервная и эндокринная системы выполняют координирующие и информационные функции, объединяя все системы органов в единое целое — организм. Иммунная система поддерживает целостность и генетическую однородность организма, т.е. уничтожает клетки с чужим или изменённым геномом — чужеродные объекты. Нервная, эндокринная и иммунная системы тесно взаимосвязаны, поэтому в последнее время принято говорить о единой нейро-эндокринно-иммунной регуляторной системе [87]. Эта сложная система контролирует гомеостаз и координирует работу всех органов и систем организма. Нас интересуют в первую очередь реакции иммунной системы, поскольку она активно участвует во всех патологических и репаративных процессах, происходящих в организме. Кроме того, иммунная система, пожалуй, одна из первых реагирует на внешние и внутренние изменения, являясь индикатором различных неблагоприятных воздействий экзогенного и эндогенного характера [35,62, 148, 160].

И здесь представляет интерес изучение реакции фагоцитарной системы, поскольку, наряду со значимостью данного звена в антиинфекционной защите организма [24, 52, 92, 113, 193], её высокая реактивность, по данным литературы, обусловлена высокой активностью электрических взаимодействий клеток между собой. Следовательно, воздействие магнитных излучений может оказать значительное влияние на её функционирование.

Одним из уникальных по характеристике магнитного поля мест на Земле является Курская магнитная аномалия (КМА). Величина вертикальной составляющей вектора напряжённости геомагнитного поля здесь превышает фоновую в 4-5 раз и составляет 3x10"4 Тл. Такая разница в напряжённости геомагнитного поля может влиять на состояние живых объектов, постоянно находящихся в этих условиях [21, 106]. Как известно, наиболее восприимчив к воздействию факторов окружающей среды и, в частности, магнитных полей, растущий организм. У детей школьного возраста, проживающих в районе КМА и не имеющих клинических признаков патологии, показатели гуморального иммунитета, индекс нагрузки находятся на нижней границе нормы. В дни, когда наблюдались геомагнитные бури, частота обращаемости в детские поликлиники выше, нежели чем в обычные дни. Причем наблюдалось увеличение числа больных с патологией желудочно-кишечного тракта и лёгких [8]. Однако, детальных исследований состояния фагоцитарного звена иммунитета при развитии организма в условиях постоянного воздействия магнитного поля аномальных характеристик проведено не было.

Основываясь на серии работ по изучению воздействия геомагнитного поля региона КМА на состояние антиинфекционного иммунитета и течение некоторых форм инфекционной патологии [72, 76, 96 и др.], мы прежде всего провели изучение влияния экологических факторов региона КМА на функциональную активность нейтрофилов периферической крови экспериментальных животных. Для этого одну группу крыс линии Вистар помещали в условия г. Железногорска, являющегося административным центром Курской магнитной аномалии. Вторая группа находилась на территории г. Курска. Эти населённые пункты сопоставимы по уровню развития производства и урбанизации, но в то же время главным фактором, отличающим их, является напряжённость геомагнитного поля. Так, величина вертикальной составляющей вектора напряжённости геомагнитного поля в г. Железногорске составляет 3 эрстеда, а в г. Курске - 0,45 эрстеда. 28 дней пребывания в новых условиях, по данным литературы являются достаточным для крыс сроком для адаптации к новым условиям жизни, поэтому для анализа воздействия факторов региона КМА на лабораторных животных была избрана именно такая длительность эксперимента. В этих условиях в опытной группе выраженные изменения показателей функциональной активности нейтрофилов периферической крови отмечались уже спустя 1 сутки после начала эксперимента. Это проявлялось в достоверном увеличении фагоцитарного индекса и снижение показателей стимулированного НСТ-теста. Следствием отсутствия изменений спонтанного НСТ-теста явилось снижение функционального резерва нейтрофилов.

По мере адаптации было отмечено постепенное повышение к 28-м суткам эксперимента фагоцитарного индекса. Значения фагоцитарного числа в ходе опыта постепенно нарастали и к концу эксперимента практически в 2 раза превышали исходный уровень. Причем необходимо отметить, что непрерывное нарастание значений указанных параметров продолжалось до 7-х суток эксперимента, после чего следовало некоторое снижение, сменявшееся затем вновь увеличением показателей.

В отличие от фагоцитарного индекса и числа значения спонтанного НСТ-теста нарастали вплоть до 3-х суток эксперимента. В дальнейшем они снизились и, начиная с 14-х суток, не отличались от исходных значений. Показатели же стимулированного НСТ-теста характеризовались постепенным снижением значений до минимальных, которые были достоверно ниже исходных значений, определённых у животных при фоновых параметрах геомагнитного поля. Вместе с тем, хотелось бы обратить внимание на тот факт, что функциональный резерв нейтрофилов после снижения на 1-е сутки далее не изменялся и был стабилен в течение всего оставшегося срока эксперимента. Можно предположить, что стабильность функционального резерва нейтрофилов является компенсаторной реакцией на снижение значений фагоцитарного числа и фагоцитарного индекса.

Также возможно, с нашей точки зрения, что отсутствие статистически значимых изменений со стороны завершённости фагоцитоза на протяжении всего эксперимента находится в прямой связи с постоянством активности как кислородзависимых, так и кислороднезависимых (лизосомальные катионные белки) систем их бактерицидности.

Таким образом, на основании полученных данных можно утверждать, что длительное пребывание в условиях аномальных значений геомагнитного поля способно оказывать влияние на защитные силы организма. Это предположение находит подтверждение в исследованиях, посвящённых изучению реакции биологических объектов на воздействие флюктуаций магнитного поля Земли, связанных с изменением солнечной активности [115]. Вариабельность отдельных исследованных показателей может объяснена с позиций литературных данных, где говорится, что на начальных сроках адаптации наблюдается активация глюкокортикоидной деятельности коры надпочечников, приводящая к стимуляции иммунитета. При увеличении времени воздействия неблагоприятных природных факторов повышенные концентрации кор-тизола вследствие его влияния на процессы диссоциации иммунных комплексов приводят к иммуносупрессии [142].

Для того чтобы подтвердить заключение о влиянии геомагнитного поля повышенной напряжённости на развитие изменений фагоцитарного звена иммунной системы, нами было предпринято экспериментальное исследование по изучению воздействия магнитного поля на развитие крыс. В опытах использовали искусственное постоянное магнитное поле индукцией Зх10"4Тл, вектор которого находился в суперпозиции с вектором вертикальной составляющей геомагнитного поля Земли на широте г. Курска. Таким образом, в лабораторных условиях было смоделировано воздействие аномального геомагнитного поля региона КМА. Опытная группа животных находилась с рождения в течение 8 недель в установке, моделировавшей аномальное геомагнитное поле КМА. Контрольная группа крыс содержалась при фоновых значения геомагнитного поля г. Курска. 8-недельная длительность наблюдения была выбрана на основе того, что к этому сроку организм крысы проходит все стадии развития и животные становятся готовы к размножению. То есть, заканчивается развитие всех основных систем организма животного.

Развитие организма при постоянном воздействии искусственного магнитного поля привело к статистически достоверно более высоким по сравнению с контрольной группой значениям фагоцитарного индекса и фагоцитарного числа. Реакция кислородзависимых систем бактерицидности нейтрофилов характеризовалась повышением показателей стимулированного НСТ-теста, что в совокупности с отсутствием значимой реакции со стороны спонтанного варианта реакции, привело к увеличению функционального резерва нейтрофилов. Это, однако, не вызвало стимуляции завершённости фагоцитоза. Такую реакцию можно объяснить отсутствием изменений активности систем бактерицидности нейтрофилов, отвечающих за немедленную (а не отсроченную) реакцию на чужеродный агент - спонтанного НСТ-теста и уровня лизосомальных катионных белков.

Таким образом, сопоставление данных натурных экспериментов и опыта моделирования воздействия аномального геомагнитного поля позволяет придти к заключению, что длительное непрерывное с момента рождения воздействие искусственного магнитного поля вызывает изменения, сходные с адаптационными процессами у крыс, помещённых в аномальное геомагнитное поле региона КМА.

Поскольку по степени развития 8-недельных крыс можно условно приравнять к препубертатному и пубертатному периодам в развитии организма человека, то мы провели исследование состояния фагоцитарного звена иммунной системы организма школьников, с рождения проживающих в условиях аномального и фонового геомагнитного поля. С этой целью у детей в возрасте 12-14 лет (20 человек из г. Железногорска и 22 человека из г. Курска), не имевших клинических признаков заболеваний, провели исследование основных показателей, характеризующих состояние фагоцитарного звена иммунитета. Полученные данные показывают, что длительное воздействие аномального геомагнитного поля на детский организм приводит к активации фагоцитарного звена иммунитета детей. Это проявляется как в увеличении процентного содержания сегментоядерных и палочкоядерных нейтрофилов, так и в активации кислородзависимых бактерицидных систем и завершённости фагоцитоза.

Таким образом, полученные результаты подтверждают факт прямого влияния магнитного поля на физиологические процессы в развивающихся организмах. Указывая на то, что адаптационные механизмы обладают универсальностью, А.Г. Бабанов и В.И. Назаров [10] на основании проведенных ими исследований предполагают, что в их основе лежит перекисное окисление, последующая активация эндогенных антиоксидантов, снижение проницаемости мембран и активация иммунитета. Анализ адаптивного ответа клеток на различные стрессовые воздействия показывает, что адаптивный ответ, являясь универсальным, характеризуется неспецифичностью и избыточностью. Под нёспецифичностью адаптивных реакций понимается индукция одной и той же реакции в ответ на различные неблагоприятные факторы, а под избыточностью - развитие целого комплекса реакций [45]. Ответные реакции клеток на воздействие стрессора зависят от силы, типа и продолжительности действия последнего, а также от фенотипа отвечающих клеток. На слабое воздействие клетки могут не отвечать, а сильное или продолжительное воздействие стрессора может вызвать гибель клеток, не сумевших выработать защитные механизмы или истощивших свои защитные резервы. Учитывая вышесказанное, длительное воздействие аномальных магнитных полей может провоцировать неадекватную реакцию на факторы внешней среды, в частности, сопровождаться избыточной чувствительностью организма к ним и функциональным истощением фагоцитарного звена иммунитета.

Это подтверждается результатами анализа заболеваемости детей и подростков на территории Курской магнитной аномалии [172]. В нём показано, что она значительно выше в г. Железногорске по сравнению с г. Курском и другими районами области. Кроме этого, в г. Железногорске регистрируется больше случаев осложнённого заживления хирургических ран у детей, увеличения частоты нагноения чистых ран, удлинения сроков репарации, а в отдельных случаях происходит полное расхождение краев раны после снятия швов без явления острого воспаления. При этом следует отметить, что в настоящее время в целом по России отмечается рост травм у детей и подростков, которые в структуре заболеваемости разных возрастных групп вышли на 2-3 ранговые места [30, 181, 217]. Это делает актуальным изучение вопросов влияния экопатогенных факторов на заживление различных тканей, так как процессы посттравматического восстановления тканей являются весьма чувствительным «индикатором воздействия» на организм неблагоприятных факторов окружающей среды [2, 83, 84].

В связи с этим, нами были изучены особенности реакции нейтрофилов периферической крови и процессов заживления инфицированных кожных ран у животных, развивавшихся под влиянием искусственного магнитного поля, сопоставимого по своим характеристикам с аномальным полем региона КМА.

Интерес к изучению реакции со стороны нейтрофильного звена иммунитета при моделировании раневой патологии объясняется современными взглядами на механизмы защиты организма от инфекции. По мнению многих учёных [118, 147, 148, 151, 161 и др.] защита организма от инфекции складывается из последовательного включения в борьбу с проникшим возбудителем нескольких эшелонов этой зашиты, составляющих в конечном счёте единый функциональный комплекс: 1) факторов естественной резистентности; 2) раннего индуцибельного ответа (первые два пункта относятся к неспецифическим доиммунным механизмам резистентности); 3) адаптивного или приобретённого иммунного ответа. Воспаление, развивающиеся при проникновении чужеродного агента в ткани, представляет собой эволюционно сформированную защитно-приспособительную реакцию, необходимую для поддержания жизни (сохранения целого организма ценою повреждения его части). Неспецифическая составляющая воспалительной реакции — факторы естественной резистентности (тканевые макрофаги, нейтрофилы, естественные киллерные клетки, комплемент, цитокины, белки острой фазы), которые включаются в защиту сразу же после попадания чужеродного объекта в организм. При этом неспецифическая компонента воспаления служит фундаментом, на котором развиваются антигенспецифические процессы, осуществляемые иммунокомпетентными (лимфоидными) клетками. Моно- и полинук-леарные фагоциты, обладая мощным микробицидным цитотоксическим потенциалом, высокой реактивностью и мобилизационной готовностью участвуют в первичных эффекторных реакциях иммунологического гомеостаза. Кроме того, активированные бактериями нейтрофилы секретируют различные вещества, индуцирующие цитотоксичность макрофагов [24, 52, 113, 199].

Для оценки сочетанного влияния экологического фактора в виде магнитного поля и дополнительного стрессорного фактора в виде раневой инфекции крысам под эфирным наркозом наносилась хирургическая рана площадью 1 см2, которая инфицировалась взвесью смеси суточных агаровых культур Staphylococcus aureus №606 и Escherichia coli №195, характеризовавшихся множественной лекарственной устойчивостью и высокой вирулентностью. При наблюдении за крысами в течение 15 суток с момента нанесения раны у животных, развивавшихся в условиях воздействия искусственного магнитного поля, было отмечено угнетение процессов репаративной регенерации.

При развитии раны у животных, подвергавшихся воздействию искусственного магнитного поля, моделировавшего аномальное геомагнитное поле региона КМА, фагоцитарный индекс не повышался, как в группе крыс при фоновых значениях геомагнитного поля, а, напротив, снижался на протяжении всего времени эксперимента. При этом фагоцитарное число к 3-м суткам увеличилось, продолжая оставаться на одном уровне до конца опыта. Это может рассматриваться как компенсаторная реакция, направленная на поддержание активности нейтрофильного звена иммунитета. Такой же характер носило и изменение активности стимулированного НСТ-теста: развитие раневого процесса привело к повышению к тем же 3-м суткам его значений с постепенным снижением к концу срока наблюдения. Вследствие отсутствия изменений показателей спонтанного НСТ-теста функциональный резерв нейтрофилов к 3-м суткам увеличился практически в 2 раза. Однако к концу эксперимента он снизился до показателей меньших, чем у интактных животных. То есть, развитие инфицированной раны привело, после первоначального повышения активности функции нейтрофилов, к её истощению, что и послужило причиной удлинения сроков регенерации тканей. Что касается активности кислороднезависимых бактерицидных систем нейтрофилов, то на протяжении практически всего опыта она не претерпевала изменений, за исключением 3-х и 15-х суток наблюдения. На этих сроках активность лизосомальных катионных белков была ниже остальных значений. Динамика показателя завершённости фагоцитоза, характеризующего способность нейтрофилов к уничтожению патогена, характеризовалась, начиная с 10-х суток, медленным ростом, скорость которого, однако, была значительно ниже, чем у животных, находившихся в условиях фонового геомагнитного поля.

При этом, хотя ни в опытной группе, ни в группе сравнения полной нормализации изученных показателей к концу опыта достигнуто не было, в группе сравнения (фоновое геомагнитное поле) практически все показатели (за исключением уровня лизосомальных катионных белков) значительно превышали данные интактных животных. В опытной же группе только фагоцитарное число и завершённость фагоцитоза были выше исходных данных. Остальные же показатели или не отличались от них, или были достоверно ниже.

Резюмируя результаты данного опыта, можно утверждать, что развитие инфицированной раны у животных, находившихся с рождения в искусственном магнитном поле, имитирующем аномальное геомагнитное поле региона КМА, приводит к достоверному снижению функциональной активности нейтрофилов.

Из полученных данных логически вытекает необходимость фармакологической коррекции функциональной активности нейтрофилов, поскольку именно это звено иммунитета является первичным барьером организма на пути микробов и ответственно за развитие инфекционного процесса и формирование специфического иммунного ответа на патоген. По мнению А.Н. Маянского и О.И. Пикуза [92]: «Трудно найти такое изменение внутренней среды организма, котрое не регистрировалось бы системой фагоцитоза, мгновенно превращающейся в «узел связи», регулирующей поддержание го-меостаза».

По мнению Б.В. Пинегина [109], в лечении острых инфекций для повышения проивоинфекционного иммунитета наиболее целесообразным является применение препаратов, воздействующих на клетки моноцитарно-макрофагальной системы, то есть вызывающих центростремительную активацию иммунитета, соответствующую естественному ходу развития иммунного ответа. При этом необходимо отметить универсальность иммунокор-рекции, т.е. йммунокорригирующая терапия направлена не на основную причину заболевания, не является этиотропной. Таким образом, при заболеваниях разной различной этиологии во многих случаях достаточно привести показатели иммунной системы в норму для того, чтобы улучшить клиническую картину основного заболевания, избежать многих осложнений, а в идеале -для полного излечения организма [152, 153].

В настоящее время в арсенале врача есть большое число препаратов, способных воздействовать на фагоцитарное звено, относящихся к самым различным фармакологическим группам. Однако далеко не все из них могут быть с успехом применены. Это объясняется как недостаточной эффективностью одних веществ, так и довольно высокой стоимостью других. Поэтому изыскания в этой области не прекращаются и по сей день. Одним из препаратов, применяемых для местного лечения раневых процессов и профилактики послеоперационных нагноений ран, является томицид. Препарат представляет собой продукт метаболизма Streptococcus sp. ТОМ-1606 и обладает выраженным ранозаживляющим действием. В последнее время появились сведения о том, что при пероральном применении препарата в эксперименте отмечается его иммуностимулирующее действие, в первую очередь на систему фагоцитов [104]. Это особенно интересно, поскольку ежедневное местное применение томицида требует перевязок, а эта процедура далеко не всегда безболезненна для пациента и полезна для репаративных процессов в ране. Однако, исследований, посвященных анализу воздействия томицида на течение инфекционного процесса и иммунный гомеостаз в условиях влияния аномального магнитного поля, в доступной литературе мы не встретили. Основываясь на этом, нами было предпринято изучение эффективности его использования в этих условиях для лечения и профилактики нагноительных процессов в ране при пероральном способе применения препарата.

Для этого, начиная с 3-го дня раневого процесса (когда рана уже сформировалась), животным проводилась терапия томицидом. В работе был использован официнальный раствор препарата, который вводился энтерально через зонд в объеме 0,5 мл на крысу ежедневно кроме дня, в который производился забой животного. Для сравнения 2-й группе животных терапия томицидом проводилась в условиях фонового геомагнитного поля. В качестве групп контроля был использованы данные, полученные у крыс, не получавших лечения и находившихся при соответствующих параметрах магнитного поля.

Морфологические исследования показали, что применение томицида как на фоне воздействия искусственного магнитного поля, так и в условиях фонового геомагнитного поля, ускоряет процессы эпителизации и формирования рубца. Так, заживление ран при использовании препарата наступало значительно раньше по сравнению с контрольной группой.

В условиях воздействия искусственного магнитного поля применение томицида вызвало повышение по сравнению с контролем значений фагоцитарного индекса и фагоцитарного числа. Наряду с этим, функциональный резерв нейтрофилов снизился к 15-м суткам, оставаясь, однако, выше значений контроля.

Сопоставляя результаты терапии томицидом животных при разных значениях напряжённости магнитного поля, можно отметить, что к 15-м суткам с момента формирования раны активность кислороднезависимых бактерицидных систем нейтрофилов у крыс, находившихся в искусственном магнитном поле, была выше по сравнению с животными, развивавшимися при фоновых значениях геомагнитного поля. Вместе с тем, завершённость фагоцитоза у них была достоверно ниже. В то же время к концу опыта в группе животных, подвергавшихся воздействию искусственного магнитного поля и получавших терапию томицидом, значения фагоцитарного индекса, показатели активности кислородзависимых и кислороднезависимых бактерицидных систем нейтрофилов и завершённости фагоцитоза достигли исходных значений.

Следовательно, пероральное использование томицида в терапии инфицированной раны оказывало положительное действие на функциональную активность нейтрофилов периферической крови. Что особенно важно - удалось добиться стимуляции активности фагоцитирующих клеток в условиях воздействия искусственным магнитным полем. Это привело к ускорению ре-паративных процессов и элиминации патогенной микробной флоры, что сопровождалось нормализацией большей части показателей функциональной активности нейтрофилов.

Поскольку томицид, по данным литературы [15, 16, 33], даже при длительном применении не обладал токсическими свойствами и оказывал выраженный протективный эффект у лабораторных животных при использовании перед экспериментальным заражением, нами была изучена его эффективность при предварительном, до формирования раны, начале его применения. С этой целью за 3 суток до моделирования раневого процесса животные начинали энтерально получать препарат.

При этом способе применения томицида в условиях воздействия искусственного магнитного поля на протяжении всего эксперимента фагоцитарный индекс, фагоцитарное число и функциональный резерв нейтрофилов достоверно превышали показатели, определённые в контрольной группе. Активность лизосомальных катионных белков также достоверно превышала показания контроля, однако, только к концу опыта. Это совпадало с показателями уровня кислороднезависимых бактерицидных систем при использовании томицида после создания раны. И в то же время завершённость фагоцитоза, превысив на 5 сутки значения контрольной группы, к концу опыта была всё-таки достоверно ниже их. Это может говорить о том, что томицид при его предварительном применении хотя и активирует активность нейтрофилов, но всё же недостаточно.

Следствием этого, по нашему мнению, явилось отсутствие существенных отличий в скорости заживления раны и нормализации гистологической картины очага поражения по сравнению с применением томицида после формирования раневого поражения.

Таким образом, применение томицида у животных с инфицированной кожной раной как до, так и после её формирования, хотя и вызывало стимуляцию функциональной активности нейтрофилов в условиях воздействия искусственного магнитного поля, но не позволяло достичь уровня здоровых животных по всем исследованным параметрам. При этом необходимо отметить, что существенной разницы при предварительном применении томицида по сравнению с применением препарата после моделирования раны не наблюдалось.

Вторым препаратом, использованным нами для коррекции нарушений функциональной активности нейтрофилов при раневом процессе у животных, развивавшихся в условиях длительного и непрерывного действия искусственного магнитного поля, был эраконд. Препарат представляет собой конденсированный экстракт люцерны, содержит в своем составе аминокислоты, уроновые кислоты, аминосахара, органические кислоты, флавоноиды, микроэлементы. Также как и томицид, эраконд обладает иммунотропной, раноза-живляющей активностью, а также оказывает гепатопротекторный, противовоспалительный, противоязвенный и анаболизирующий эффект [1, 7, 68, 75, 86, 139, 179, 180]. Кроме того, если томицид показан для местного применения, а пероральное использование препарата носит пока только экспериментальный характер, то эраконд относится к категории биорегуляторов и применяется как местно, так и энтерально [121].

Использование эраконда в наших исследованиях происходило по той же схеме, что и томицида. Результаты опытов показали, что применение эраконда у животных с инфицированной раной, находившихся под воздействием искусственного магнитного поля, привело к достоверному увеличению по отношению к контролю значений фагоцитарного индекса, фагоцитарного числа и завершённости фагоцитоза, причем первые два показателя превышали данные контроля на протяжении всего времени эксперимента. К концу опыта наблюдались также более высокие уровень лизосомальных катионных белков, показатели стимулированного НСТ-теста и функционального резерва нейтрофилов.

Это сопровождалось более быстрым по сравнению с контролем очищением раны от возбудителей и ускорением процессов восстановления целостности тканей.

Сопоставление результатов оценки функциональной активности нейтрофилов крыс, находившихся в условиях воздействия искусственного магнитного поля, и получавших эраконд и томицид, показало, что значения фагоцитарного индекса и фагоцитарного числа были практически одинаковы, а завершённости фагоцитоза — превышали показатели группы применения томицида. Кроме того, несмотря на отсутствие к концу эксперимента достоверной разницы по показателям спонтанного и стимулированного НСТ-теста, функциональный резерв нейтрофилов у крыс, которые получали эраконд, был достоверно выше аналогичных данных в группе, где применялся томицид.

Использование с лечебными целями эраконда позволило нормализовать более половины исследованных показателей функциональной активности нейтрофилов: значительно превышали данные интактных животных только фагоцитарное число, показатели стимулированного НСТ-теста и функционального резерва нейтрофилов.

При предварительном применении препарата было установлено его выраженное действие на функциональную активность нейтрофилов и течение инфекционного процесса. Практически все исследованные показатели, характеризующие фагоцитарный процесс, исключая спонтанный НСТ-тест и завершённость фагоцитоза, были выше, чем в группе, где препарат не применялся. Высокая активность нейтрофильного звена иммунитета привела к более быстрому очищению раны от возбудителей инфекции и её заживлению: часть раны у животных группы была покрыта грануляционными тканями, а дно раны эпителизировано уже на 10-е сутки.

При предварительном применении эраконда практически все исследованные показатели (за исключением кислороднезависимых бактерицидных систем) были выше по сравнению с использованием препарата после формирования раны.

При применении эраконда до создания раны наблюдались более высокие значения стимулированного НСТ-теста, функционального резерва нейтрофилов и завершённости фагоцитоза, чем при использовании по той же схеме томицида. Кроме того, как и при применении препарата после формирования раны, значения большинства изученных показателей функциональной активности нейтрофилов у крыс, развивавшихся под влиянием искусственного магнитного поля, достигли исходных или незначительно отличались от них.

Резюмируя приведенные выше данные, можно сделать заключение, что эраконд корригировал функциональную активность нейтрофилов периферической крови и в большей степени по сравнению с томицидом стимулировал пролиферативные процессы в кожной ране как на фоне воздействия фонового геомагнитного поля, так и, что особенно важно, в условиях искусственного магнитного поля. Ускорение процессов заживления раны сопровождалось выраженным снижением её обсеменённости. Причём предварительное до формирования раны пероральное применение эраконда оказывало по сравнению с использованием препарата после формирования раневого дефекта более выраженное иммуностимулирующее и ранозаживляющее действие.

Таким образом, полученные результаты позволяют рекомендовать пероральное использование томицида и эраконда для коррекции нарушений функциональной активности нейтрофилов в условиях воздействия аномальных магнитных полей. Высокая же эффективность предварительного (до развития раневого процесса) перорального применения эраконда даёт возможность активно использовать его в качестве профилактического средства у людей, в первую очередь, детей, проживающих в неблагоприятных по геомагнитному фону регионах с целью предотвращения развития тяжёлых форм инфекционной патологии.

106