Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Механизмы нарушения фагоцитарной активности лейкоцитов в динамике хронического болевого синдрома.

На правах рукопш

КУТУЗОВА Александра Александровна

МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ ФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ ЛЕЙКОЦИТОВ В ДИНАМИКЕ ХРОНИЧЕСКОГО БОЛЕВОГО СИНДРОМА (экспериментальное исследование)

14.00.16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Ростов-на-Дону - 2009 г.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: Заслуженный работник высшей школы

Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор Овсянников Виктор Григорьевич

Официальные оппоненты: Доктор медицинских наук, профессор

Кожин Александр Алексеевич Доктор медицинских наук,профессор Каде Азамат Халидович

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

медицинский университет им. акад. И.П. Павлова

Защита состоится «Ы » (¡¡¡¿уО&у^ъЗ- 2009 года в -/•/ часов СО минут на заседании диссертационного соёета Д'208.082.03 при ГОУ ВПО Ростовском государственном медицинском университете (344022, город Ростов-на-Дону, переулок Нахичеванский, дом 29).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Ростовского государственного медицинского университета.

Автореферат разослан «¿(7» 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.м.н. Л.А. Хаишева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования

Хроническая боль, как феномен, как типовой патологический процесс, достаточно широко изучается (Овсянников В.Г.,2003; Кукушкин М.Л.2005,2007). В организме человека и животных при хронической боли формируется сложный комплекс вегетативных реакций, что находит свое отражение в изменении различных физиологических функций организма, однако, остаются неясными представления о влиянии боли на адаптивные механизмы организма и, в частности, на иммунологическую реактивность.

Иммунная система является необходимым участником ноцицептивных реакций при различных заболеваниях в остром периоде, и, несомненно, играет важную роль в формировании хронических болевых синдромов. Известно, что одна из ключевых позиций в иммунной системе принадлежит фагоцитозу, который рассматривают сегодня не только как инструмент противоинфекционного иммунитета, но и как универсальный эффектор гомеостаза, реагирующий на многочисленные сигналы о дестабилизации внутренней среды организма. В связи с этим клиническое значение фагоцитарных сдвигов можно оценивать с двух позиций: во-первых, для суждения о резервах иммунитета, во-вторых, для определения глубины и динамики патологических процессов не только инфекционной природы (Пикуза О.И., Маянский А.Н., 1994).

Одним из важных вопросов, связанных с механизмами влияния боли на факторы неспецифической резистентности организма является вопрос о роли нейромедиаторных и эндокринных компонентов болевого синдрома в реализации вызванных болью нарушений гуморальных и клеточных механизмов биологической защиты. Известно, что при боли происходит перестройка гуморального фона в крови: изменения концентрации тиреоидных гормонов, глюкокортикоидов, катехоламинов, серотонина, гистамина, что приводит к зависимым от дозы изменениям фагоцитарной активности лейкоцитов. Учитывая хорошо доказанное в настоящее время наличие рецепторов к гормонам в гранулоцитах, можно предположить, что характер влияния боли на неспецифическую резистентность зависит от чувствительности к гормональным сдвигам клеточных клонов, непосредственно участвующих в конкретной реакции. В ряду многочисленных исследований, посвящённых нейро-эндокринно-иммунному компоненту боли остаются недостаточно изученными вопросы о механизмах изменений гуморальных и клеточных факторов защиты в динамике хронического процесса, что подчеркивает актуальность настоящего исследования.

Цель исследования

Целью настоящего исследования явилось изучение структурно-функциональных параметров и факторов нейрогуморальной регуляции фагоцитарной реакции крови у самцов белых крыс в динамике формирования хронического болевого синдрома.

Задачи исследования:

1. Исследовать изменения цитоструктуры белой крови (общее количество лейкоцитов, относительное и абсолютное содержание клеточных элементов лейкоцитарного профиля крови и костного мозга) в динамике хронического болевого синдрома.

2. Изучить изменения основных показателей фагоцитарной активности лейкоцитов (ФИ, ФЧ, ФП и ФЕ) в периферической крови самцов белых крыс в динамике формирования ХБС;

3. В разных отделах лейкоцитарной системы исследовать динамику изменений спектра биогенных аминов, принимающих непосредственное участие в патогенезе хронической боли и оказывающих регуляторное действие на фагоцитарную активность лейкоцитов.

4. Проанализировать изменения уровня про- и противоспалительных цитокинов в периферической крови у самцов белых крыс в ходе развития хронического болевого синдрома.

5. На основе обобщенного анализа результатов исследования выявить ведущие патогенетические механизмы нарушений фагоцитарной активности лейкоцитов крови при ХБС.

Научная новизна

Впервые дан комплексный анализ особенностей фагоцитоза при хроническом болевом синдроме с позиций патогенетического единства структурных, функциональных и регуляторных нарушений в системе лейкона. В ходе исследования были получены следующие новые факты:

1. Выявлено поэтапное усиление фагоцитарной депрессии крови в динамике развития ХБС с последовательной сменой 3-х типов фагоцитарной реакции: «стабилизированной» - раннего периода; «редуктивной» - при переходе процесса в хроническую фазу : и «экстенсивной»- в отдаленном периоде хронизации боли.

2. Установлено, что структурные изменения лейкоцитарного профиля крови при ХБС, способствующие снижению эффективности фагоцитоза, инициируются нарушениями костномозгового лейкопоэза, связанными с «перегрузкой» гранулоцитарного ростка, с диссоциацией начальных и конечных стадий морфогенеза нейтрофилов, и недостаточностью лимфо-моноцитарного пула.

3. Впервые описаны количественные и качественные изменения спектра моноаминов в разных отделах лейкоцитарной системы (центральном нейрорегуляторном, лейкопоэтическом, гемоциркуляторном и тканевом пульмональном депо), лежащие в основе нарушений системной аминергической регуляции фагоцитоза.

4. Установлено, что при хронизации болевого синдрома и прогрессировании фагоцитарной депрессии в цитокиновом спектре крови нарастает дисбаланс провоспалительных компонентов и усиливается противовоспалительный компонент.

Теоретическая и практическая значимость работы

В теоретическом плане настоящее исследование расширяет имеющиеся представления о механизмах нарушения фагоцитарной защиты организма при хронической патологии, уточняет роль алгогенного фактора в этом процессе, конкретизирует причинно-следственные взаимосвязи структурных, функциональных и дизрегуляторных расстройств в системе лейкона в динамике формирования хронического болевого синдрома.

Полученный материал может представлять интерес для врачей, занимающихся проблемами хронической боли т.к. ориентирует их на патогенетическую коррекцию иммунных нарушений при боли и разработку диагностических тестов для оценки глубины и тяжести хронического процесса.

Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедр патологической физиологии, анестезиологии и реаниматологии ГОУ ВПО РостГМУ Росздрава и используются при чтении лекций и ведении практических занятий по темам: «Реактивность и её роль в патологии», «Иммунопатология», «Боль», «Воспаление».

Научные положения, выносимые на защиту:

1. В процессе формирования ХБС прогрессирует депрессия фагоцитарной активности крови, в основе которой лежат структурно-функциональные нарушения в системе лейкона (изменения лейкоцитарного профиля крови, костномозгового лейкопоэза, абсолютное и относительное уменьшение числа «активных» фагоцитов, снижение их поглотительной способности).

2. Индуцированные болью дизрегуляторные расстройства, связанные с нарушением баланса моноаминов в разных отделах лейкоцитарной системы и «перестройкой» цитокинового спектра крови являются важным звеном патогенеза фагоцитарной депрессии при хроническом болевом синдроме

Апробация результатов исследования

Основные результаты исследования были доложены на итоговых научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов РостГМУ (Ростов-на-Дону, 2004 - 2009), на межвузовских конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006, 2009), на научно-практической конференции Южного Федерального Округа с международным участием «Экстремальная медицина. Проблемы экстремальных состояний» (Владикавказ, 2006), на втором международном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения», (Санкт-Петербург, 2007).

Публикации

По материалам диссертации опубликована 23 работы, в том числе, 1 статья в периодическом научном издании, рекомендуемом ВАК для публикации основных положений диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, 22 публикации в сборниках научных работ, материалах и тезисах научных конференций, в том числе и с международным участием.

Внедрение результатов исследования

Результаты проведенного диссертационного исследования внедрены и используются в учебном процессе на кафедрах патологической физиологии, нервных болезней, хирургических болезней №1.

Объём и структура диссертации

Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста, состоит из введения, главы обзора литературы, главы материала и методов исследования, 2 глав собственных исследований, обсуждения собственных результатов, выводов и указателя литературы. Работа содержит 15 таблиц, иллюстрирована 24 рисунками. Список литературы содержит 240 источников, из них 154 отечественных и 86 зарубежных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Работа основана на использовании экспериментального, материала. Исследования выполнены на 75 нелинейных половозрелых самцах белых крыс, 3-4 месячного возраста, содержащихся в стандартных условиях вивария при естественном режиме питания и освещенности.

В соответствии с целью работы проведено 2 серии исследований:

1 - серия - посвящена изучению структурно-функциональных особенностей системы лейкоцитов в динамике формирования ХБС. Данная серия включала одну экспериментальную группу, состоявшую из 15 опытных животных, у которых в исходном состоянии и в разные сроки хронического болевого воздействия (на 1,5, 15, 30, 60 сутки) исследовали: ОКЛ, лейкоцитарную формулу и лейкоцитарный профиль Машковского, фагоцитарную активность лейкоцитов.

2 - серия - посвящена изучению гуморальных регуляторов лейкоцитарной системы - биогенным аминам (БА) и цитокинам (ЦК) у опытных животных в норме и при хроническом болевом воздействии. Эту серию составили 6 экспериментальных групп по 10 опытов в каждой: одна контрольная группа и 5 групп в соответствии с исследуемыми сроками ХБС.

Для моделирования хронического болевого синдрома использовался метод электрокожной стимуляции рецепторной зоны корня хвоста крысы прямоугольным импульсным током. Физические параметры электростимуляции: амплитуда тока - 60 В, частота тока - 60 Гц, длительность импульса - 0, 2 с, задержка импульса - 0,5 с. Хронометрические параметры электростимуляции: по 2 минуты дважды в сутки (в 10.00 и 16.00 часов) ежедневно до намеченного срока исследования, максимально в течение 60-ти дней. Забор биологического материала производили через 2 минуты после окончания второй электростимуляции.

Для исследования морфо-функциональных показателей крови у крыс в динамике эксперимента брали кровь из подъязычной вены. С целью получения биоматериала для биохимического анализа БА, цитокинов и составления миелограммы опытных животных декапитировали с помощью гильотины.

Общее количество лейкоцитов (ОКЛ) - определяли общепринятым микроскопическим методом путем прямого подсчета клеток в камере Горяева. Подсчет различных фракций лейкоцитов осуществлялся на фиксированных и окрашенных по Романовскому - Гимза мазках крови микроскопическим методом. (В.В. Меньшиков, 1987 г.) При оценке характера реактивных изменений

лейкоцитарного профиля крови использовали общепринятые расчетные индексы: индекс сдвига ядра (ИСЯ), лейкоцитарный индекс интоксикации (ЛИИ). Миелограмму исследовали по методу Д.П. Линдер и соавт., (1993); М.М. Шабаева и соавт.(1995). По данным миелограммы рассчитывали

костномозговой индекс созревания нейтрофилов, равный отношению суммы зрелых форм нейтрофилов (ПЯ+СЯ) к сумме их предшественников (Ю+Мц+ ПрМц +М6).

Фагоцитарную активность лейкоцитов определяли по методу Кост и Стенко (1974) in vitro путем инкубации нативной крови с культурой золотистого стафилококка и последующим цитологическим исследованием мазков инкубатов. Определяли следующие показатели фагоцитоза: фагоцитарный индекс (ФИ) -процент лейкоцитов, активно участвующих в фагоцитозе; фагоцитарное число (ФЧ) - среднее количество поглощенных микробов в пересчете на один фагоцитирующий лейкоцит.

Моноамины определяли в следующих отделах лейкоцитарной системы: в центральном звене регуляции - гипоталамусе; в гемопоэтическом отделе -костном мозге; гемоциркуляторном отделе (звене транспорта и реализации защитных и регуляторных функций) - периферической крови; в тканевом отделе (депо лейкоцитов) - легких.

Для анализа МА в вышеназванных структурах использовали модифицированный высокочувствительный метод одновременного определения А, НА, ДА, С и 5-ОИУК в одной пробе биологического материала (Б.М. Коган, Н.В. Нечаев 1979г). Определение Г в биологическом материале проводилось в соответствии с модификацией метода С.А. Мещеряковой (Колб В.Г., Камышников B.C., 1982 г ). Флюоресценцию опытных образцов измеряли с помощью спектофлюорометра MPF-4 фирмы «Hitachi»

Концентрацию цитокинов (ИЛ-lß, ИЛ-4, ИЛ-6, ФНО-а) в сыворотке крови экспериментальных крыс определяли методом иммуноферментного анализа с помощью наборов фирмы Bender MedSystems (Europe).

Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием t-критерия Стюдента-Фишера при помощи программы «Stadia». Статистически достоверными считали отличия, соответствующие уровню значимости р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При систематизации и анализе результатов проведенного исследования мы исходили из представления о стадийности процесса формирования ХБС, в динамике которого были выделены 4 основные фазы:

• «аварийная» фаза, развивающаяся в 1-е сутки от начала болевого воздействия;

• фаза срочной адаптации, формирующаяся к 5-м суткам регулярно повторяющегося болевого воздействия;

• фаза переходного периода (15-е сутки);

• фаза хронизации, включающая ранний (30-е сутки) и отдаленный периоды (60-е сутки развития ХБС).

В ходе исследования выявлена сложная динамика изменений структурных, функциональных и регуляторных параметров лейкоцитарной системы в процессе формирования ХБС.

1. Особенности лейкоцитарного профиля крови и костного мозга самцов белых крыс в динамике формирования хронического болевого синдрома.

Общее количество лейкоцитов (OKJI) крови у интактных самцов белых крыс составляло 5070 ± 490 кл/мкл. В лейкоцитарном профиле крови основной пул лейкоцитов составляли Лф - 4090±140 кл/мкл (80,7%). Нейтрофильный ряд был представлен ПЯ и СЯ клетками, которые составили 140±20 кл/мкл (2,5%) и 580±60 кл/мкл (11,4%) соответственно. Количество моноцитов было равным 260±40 кл/мкл (5,1%).

Клеточный состав белого ростка костного мозга был представлен всеми переходными, дозревающими и зрелыми элементами: МБ - 0,94± 0,14%; ПРМЦ -1,22± 0,14%; МЦ - 1,80± 0,16%; Ю- 3,64±0,19%; ПЯ - 11,34±1,02%; СЯ -15,54±1,15%; Э - 4,28± 0,42%; ЛФ - 23± 1,3%; МОН - 2,24±0,1%; ПЛ.КЛ. -0,6±0,06%.

На 1-е сутки болевого воздействия в крови самцов белых крыс отмечалось появление эозинофилов и юных форм нейтрофилов количество СЯ- нейтрофилов и Лф возрастало в 1,2 раза. Содержание Мон уменьшалось на 13%. В миелограмме наблюдалось увеличение процента Мц, возрастание ПЯ и СЯ нейтрофилов, снижение процентного содержания Мон.

На 5-е сутки болевого воздействия в крови отмечался лейкопенический сдвиг с уменьшением юных, нормализацией СЯ- форм нейтрофилов и лимфоцитов, редукцией моноцитарного пула. В миелограмме - достоверное увеличение всех фракций предшественников нейтрофильного ряда, и уменьшение Лф и Мон.

На 15-е сутки формирования ХБС в крови крыс наблюдалось отсутствие юных форм нейтрофилов, в 1,8 раза увеличивалось содержание СЯ-нейтрофилов, определялась тенденция к лимфоцитопении при стабильной моноцитопении. В миелограмме отмечалось резкое снижение недифференцированных бластных клеток в 6,5 раза, содержание Мц достоверно уменьшалось практически вдвое, увеличивался пул СЯ-нейтрофилов.

На 30- е сутки процесса в крови опытных животных на фоне выраженной лейкопении (ОКЛ вдвое ниже нормы), лимфо-моноцитарного генеза регистрировался нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево со значительным числом (до 4%) юных форм, ростом ПЯ (в 2,8 раза), повышенным содержанием СЯ-нейтрофилов, хотя их количество относительно предыдущего периода незначительно снижалось. В миелограмме отмечалась тенденция к росту ранних предшественников нейтрофилов (ПрМц, Мц) при снижении резерва ПЯ и СЯ относительно переходного периода.

На 60-е сутки процесса в лейкоцитарном профиле крови опытных крыс наблюдалась четкая тенденция к лейкоцитозу с резко выраженным регенеративным сдвигом: содержание Ю достигало 10%; количество ПЯ в 5,8 раза, а СЯ в 3,8 раза превышало фоновое значение; содержание Лф и Мон приближалось к контрольным показателям (относительная лимфомоноцитопения). В миелограмме достоверно увеличивались фракции предшественников

нейтрофилов (Мц, Ю) при стабилизации повышенного пула ПЯ и СЯ и редукции лимфо-моноцитарного компонента.

Таким образом, общая динамика лейкоцитарной реакции крови самцов белых крыс в ходе развития ХБС имело фазный характер с инициальной тенденцией к лейкоцитозу в «аварийную» фазу процесса, медленно нарастающим в подостром периоде гиполейкоцитарным сдвигом, формированием лейкопении на ранней стадии хронизации болевого синдрома и последующей её гиперкомпенсацией в отдаленном периоде ХБС. При этом на протяжении всего процесса (кроме 5 -х суток) четко выражена нейтрофильная направленность лейкоцитарной реакции.

Данные миелограммы свидетельствуют об активации гранулоцитарного ростка в ходе развития ХБС, резко выраженной в переходном периоде (15-е сутки) процесса, с редукцией лимфомоноцитарного пула и накоплением предшественников и незрелых форм нейтрофилов в отдаленном периоде хронизации болевого синдрома.

2. Особенности фагоцитарной активности лейкоцитов в динамике формирования хронического болевого синдрома.

Для более глубокого анализа изменений структурно- функциональных параметров фагоцитарной реакции в динамике эксперимента кроме «прямых» показателей фагоцитоза (ФИ и ФЧ) использовали следующие расчетные коэффициенты:

1. Общий фагоцитарный пул (ОФП) - сумма фракций фагоцитирующих лейкоцитов по профилю Машковского (СЯ+ПЯ+Мон) кл/мкл;

2. «Активный» фагоцитарный пул (АФП) - количество лейкоцитов, участвующих в фагоцитозе АФП= (ФИ/ЮО)хОФП кл/мкл;

3. Фагоцитарная ёмкость (ФЕ) - коэффициент, связывающий ФИ, ФЧ и ФП, характеризующий общее количество микроорганизмов, поглощенных всеми фракциями фагоцитов в единице объема крови ФЕ=ОФПх(ФИ/ЮО)хФЧ или АФПхФЧ БЕ/мкл (бактериальных единиц в мкл крови).

4. Нейтрофильно-моноцитарное соотношение (НМС) - коэффициент, характеризующий сдвиг баланса между основными клеточными популяциями фагоцитов - (СЯ+ПЯ) /Мон.

Изменения показателей фагоцитоза и его расчетных коэффициентов у самцов белых крыс в динамике ХБС представлены в таблице 1.

На 1-е сутки болевого воздействия отмечалось снижение как количественного (ФИ на 5%), так и качественного (ФЧ в 1,3 раза) показателей фагоцитарной активности лейкоцитов. При этом общий пул фагоцитов в среднем увеличивался на 9% за счет роста пула СЯ -нейтрофилов, а число фагоцитов, активно участвующих в фагоцитозе возрастало на 5%. Снижение показателя ФЕ (на 21 %) было обусловлено уменьшением поглотительной способности лейкоцитов (ФЧ).

На 5-е сутки болевого воздействия - ФИ уменьшался на 3% относительно предыдущего периода, а ФЧ, напротив, возрастало в 1,3 раза и приближалось к показателю у контрольных животных. ОФП в данный период исследования снижался в 1,4 раза за счет достоверного уменьшения СЯ-нейтрофилов и Мон в лейкоцитарном профиле крови опытных животных. Пул «активных» фагоцитов

б

составлял 70% от контрольной величины. Прогрессировало снижение величины ФЕ, которая составляла 67% от показателя у интактных крыс.

Таблица №1.

Изменение показателей фагоцитоза и его расчетных коэффициентов у крыс _в динамике ХБС_

Динамика эксперимента ФИ (%) ФЧ (БЕ/кл) Расчётные коэффициенты

ОФП (кл/мкл) АФП (кл/мкл) ФЕ (БЕ/мкл) Н/М

Контроль 92,47 ± 1,42 4,05 ± 0,25 981,3 907,7 3678 2,8

1 сутки 87,71 ± 1,29* 3,08 ±0,31* 1075,8 954,4 2904,5 3,8

5 сутки 85,00 ± 1,63» 3,90 ±0,13" 743,3 631,6 2464,1 4,3

15 сутки 65,79 ± 1,41- 2,46 ± 0,08- 1109,6 730,3 1793,6 6,8

30 сутки 52,67 ± 4,97- 2,18 ±0,27* 1167,9 615,5 1343 10,6

60 сутки 43,60 ± 1,19* 1,20 ±0,06- 2954,5 1288 1545,8 11,9

* - достоверность различий относительно показателей контрольной группы (Р <0,05)

"-достоверность различий относительно показателей предыдущего периода (р <0,05)

п= 15 - число наблюдений на каждом этапе эксперимента.

На 15-е сутки формирования ХБС отмечалось значительное уменьшение ФИ в 1,3 раза, ФЧ было ниже, чем на 5-е сутки процесса, в 1,6 раза. ОФП в 1,5 раза превышал величину предыдущего периода и на 13% контрольный показатель. Пул «активных» фагоцитов, хотя имел тенденцию к росту относительно 5-х суток болевого воздействия, но был на 20% меньше, чем у интактных животных. В результате абсолютного уменьшения числа участвующих в фагоцитозе лейкоцитов и их поглотительной способности существенно снижалась величина ФЕ: в 1,4 раза относительно предыдущего периода и вдвое относительно контроля. Н/М соотношение было больше контрольного в 2,4 раза.

На 30 е сутки процесса у самцов белых крыс ФИ достоверно снижался относительно предыдущего периода в 1,2 раза, ФЧ также уменьшалось на 12%, Эти показатели были практически вдвое ниже контрольных. Общий фагоцитарный пул на 19% превышал исходную величину при редукции «активного» пула на треть. Вследствие регрессивных изменений всех «рабочих» показателей фагоцитоза (ФИ, ФЕ, АФП) отмечалось дальнейшее снижение индекса ФЕ, составляющее 64% от контрольной величины. Н/М соотношение на данном сроке исследования повышалось в 1,5 раза относительно 15-х суток.

На 60 е сутки формирования ХБС относительно предыдущего срока исследования ФИ уменьшался в 1,2 раза. ФЧ в 1,8 раза, ОФП возрастал в 2,5 раза

ю

за счет резкого увеличения в лейкоцитарном профиле всех фагоцитирующих фракций (ПЯ, СЯ, Мон). Абсолютное количество лейкоцитов, участвующих в фагоцитозе (АФП), увеличивалось вдвое по сравнению с 30-ми сутками процесса, и их число на 42% превышало показатель у интактных крыс. ФЕ в результате гиперлейкоцитарного сдвига незначительно увеличивалась по сравнению с предыдущим периодом, оставаясь, однако, существенно ниже (на 58%) исходного значения.

Таким образом, результаты, полученные в данном разделе исследования свидетельствуют о том, что в процессе формирования ХБС прогрессирует депрессия фагоцитарной активности крови с нарастающей по мере хронизации боли диспропорцией составляющих её компонентов: фагоцитарного пула, фагоцитарного числа и фагоцитарной емкости.

В ходе развития процесса изменяется тип фагоцитарной реакции: для раннего периода (1 - 5-е сутки) характерен «стабилизированный» тип с признаками компенсации по количественному (ФП) или качественному (ФЧ) параметру; для переходного и раннего периода хронизации боли -«редуктивный» тип с абсолютным уменьшением как количественного (АФП), так и качественных (ФЧ, ФЕ) составляющих; для отдалённого периода ХБС -«экстенсивный» тип с высоким числом «рабочих» элементов (ОФП, АФП) и низкими показателями эффективности (ФИ, ФЧ, ФЕ).

3. Изменения содержания моноаминов в крови и иммуно-компетентных органах у самцов белых крыс в динамике ХБС. Изменения МА-спектра в разных отделах лейкоцитарной системы у самцов белых крыс в ходе развития хронического алгогенного процесса характеризовалось следующими проявлениями: Гипоталамус:

1-е сутки - стрессорное снижение всех фракций МА и 5-ОИУК;

5-е сутки компенсаторный рост НА-ДА-пула, усиление С-ергических процессов

(5-ОИУК/С при стабильной гипоГ-ергии;

15-е сутки — вторичное снижение КА-ергического потенциала (НА]., ДА].), рост пула С; нормализация Г-компонента;

30-е сутки «минимизация» диэнцефального потенциала в результате гипоДА-, С-, Г-сдвига;

60-е сутки — стабильное гипоКА-, Г-ергия со слабой тенденцией к росту этих

компонентов, нормализация С-ергической активности.

Кровь:

1-е сутки - стрессорный рост концентрации А и С при уменьшении НА-компонента;

5-е сутки — нормализация уровня А на фоне гипоНА-емии и стабильной гиперС-емии, снижение концентрации Г;

15-е сутки - вторая волна гиперА-емии, нормализация уровня НА и Г, пик гипер С-емии;

30-е сутки - ослабление гиперА-, С-емии при субнормальном уровне НА и Г; 60-е сутки - нормализация А, снижение до субнормальной концентрации С, углубление гипоНА-, Г-емии.

Костный мозг:

1-е сутки - рост концентрации А на фоне редукции НА-, ДА-симпатического компонента, ослабление процессов метаболической инактивации С (5-ОИУК|), редукция Г-пула;

5-е сутки - «рессорный уровень А с частичной компенсацией дефицита НА,

усиление С-ергической активности (С|, 5-ОИУК|), гипоГ-ергия;

15-е сутки - пик гиперА-ергии с вторичной редукцией НА-компонента и

гиперкомпенсацией ДА; стабилизация гиперС-, гипоГ-ергии;

30-е сутки — снижение до нормальной концентрации А при резко выраженной

недостаточности НА-, ДА-компонентов, ослабление гиперС-ергии, редукция Г-

пула;

60-е сутки - выраженная KA-, Г-ергия на фоне умеренной гиперС-ергии. Легкие:

1-е сутки - слабая тенденция к росту концентрации А и ДА (р>0,05) и снижению НА (р>0,05);

5-е сутки - выраженный гипоА-, Г-сдвиг, активация процесса окислительного дезаминирования С (5-ОИУК|);

15-е сутки - нормализация пула А и Г, гипоНА-ергия на фоне гиперДА-сдвига, усиление С-ергической активности (С|, 5-ОИУК|);

30-е сутки — признаки функциональной «десимпатизации» (гипоНА-, ДА-ергия), ослабление гиперС-ергической активности (С|, 5-ОИУК].), редукция Г-пула; 60-е сутки - стабильная гипоКА-, Г-ергия, нормализация С-ергической активности.

На основании вышеизложенного материала считаем необходимым выделить наиболее важные, на наш взгляд, системные нарушения аминергической регуляции лейкона при хроническом болевом воздействии, такие как: абсолютная или относительная гиперА-ергия, недостаточность нейро-медиаторного симпатического компонента (особенно НА), высокая активность центральных и периферических С-ергических механизмов, прогрессирующая гипоГ-ергия. Патогенные эффекты этих нарушений могут проявляться, в частности, в длительном «раздражении» миелоидной ткани (гиперА-, С-ергия) и в дефиците эрго-трофического обеспечения процессов цитодифференцировки лейкоцитов и их фагоцитарной активности (гипоНА-, Г-ергия).

4. Изменения содержания цитокинов в крови половозрелых самцов белых крыс в динамике формирования хронического болевого синдрома. Исходный фон: У интактных самцов белых крыс в сыворотке крови содержание ИЛ-ip составляло - 3,5±0,3 пг/мл (6%); ИЛ-4 - 2,5 ±0,37 пг/мл (4,1%,); ИЛ - б -38,4±4,1 пг/мл (62%); ФНО-а - 17,3±2,5 пг/мл (28%)

На 1-е сутки болевого воздействия в сыворотке крови самцов белых крыс отмечалось повышение уровня ИЛ-4 в 3,8 раза (р<0,05) по сравнению с контрольным значением, достоверное увеличение ИЛ-6 в 3 раза, на фоне снижения ФНО-а в 1,3 раза.

На 5-е сутки болевого воздействия по сравнению с 1-ми сутками отмечалось дальнейшее повышение ИЛ-ip на 11%, некоторое снижение уровня ИЛ-4 (в 1,3 раза), концентрация ИЛ-6 продолжала расти, превышая показатель

предыдущего периода в 1,5 раза, а контрольный в 4,7 раза. Концентрация ФНО-а оставалась сниженной на уровне первых суток болевого воздействия.

На 15 - е сутки процесса в крови регистрировался пик концентрации ИЛ-6, которая в 7 раз превышала уровень у интактных животных. Содержание ИЛ-4 стабилизировалось в границах предыдущего периода, ИЛ-10 - возрастало на 8% и было выше контрольной величины на 49% (р<0,05). ФНО-а увеличивался в 1,2 раза и приближался к исходному уровню.

На 30-е сутки формирования ХБС отмечалось достоверное уменьшение по сравнению с предыдущим периодом ИЛ-6 в 2,6 раза, концентрация которого, однако, оставалась практически втрое выше исходной. ИЛ-10 повышался в 1,4 раза, достигая пика своей концентрации более, чем вдвое превышающей уровень у интактных животных. Концентрация ИЛ-4 обнаруживала тенденцию к уменьшению по сравнению с предыдущим периодом процесса ( в среднем на 30%), но также превышала исходную величину в 1,9 раза. Концентрация ФНО-а стабилизировалась на контрольном уровне.

На 60-е сутки формирования ХБС отмечалось достоверное снижение ФНО-а в 1,5 раза, уменьшалась до контрольного значения концентрация ИЛ-6 ( по сравнению с предыдущим периодом втрое); наблюдалась тенденция к снижению уровня ИЛ-10, хотя его показатель был на 64% (р<0,05) выше, чем у интактных крыс. Регистрировался сдвиг в сторону повышения уровня ИЛ-4, средняя величина которого превышала исходную в 2, 5 раза.

Таким образом, цитокиновый профиль крови самцов белых крыс в процессе развития ХБС характеризовался неоднозначными изменениями отдельных фракций:

1. ИЛ-10 - постепенный рост концентрации с пиком на 30-е сутки развития ХБС и тенденцией к уменьшению в отдаленную фазу процесса;

2. ИЛ-4 - резкое повышение в «аварийную» фазу процесса со слабой тенденцией к снижению к 5-м суткам и последующей стабилизацией супранормального уровня в переходном периоде и в периоде хронизации болевого синдрома;

3. ИЛ-6 - резкий подъем в «аварийную» фазу, с последующим нарастанием и пиком концентрации на 15-е сутки процесса и постепенным снижением до субнормального уровня в отдаленном периоде ХБС;

4. ФНО-а - снижение в острый период процесса (1-5 е сутки), с последующей нормализацией уровня в переходную фазу, и повторным более выраженным снижением в отдаленный период ХБС (на 60 е сутки).

На рис.1 отражена качественная «перестройка» цитокинового спектра крови

крыс в динамике развития ХБС, которая характеризовалась двумя

основными векторами:

1 сдвигом баланса про- и противовоспалительной активности - в

раннем и переходном периоде процесса с выраженным ростом провоспалительного компонента, в фазе хронизации - с усилением противовоспалительного (ИЛ-4).

■ изменением акцента провоспалительной активности - в раннем и переходном периоде (1-15 сутки) - с прогрессивным ростом ИЛ-6 и уменьшением процентной доли ИЛ-1р и ФНО-а, в фазе хронизации болевого синдрома - с повышением удельного веса ИЛ-1|3.

60с

30с

15с

5с

1с

к

0% 20% 40% 60% 80% 100%

■ ф НО □ ИЛ-1 о ИЛ-6 и ИЛ^ Рис.1. Гемоцитокинограмма в динамике развития ХБС

С целью обобщения и систематизации полученного в работе материала, приводим сводную таблицу, отражающую изменения функционального состояния лейкоцитарной системы на отдельных этапах процесса формирования ХБС.

Таблица №2.

Изменение параметров лейкоцитарной системы в динамике ХБС

Пофазная характеристика реактивных сдвигов в отдельных звеньях лейкоцитарной системы Особенности фагоцитарной реакции

«Аварийная» фаза (1-е сутки) с четко выраженными проявлениями острой стрессорной реакции. • Центральное нейромедиаторное звено - стрессорное снижение МА-потенциала гипоталамуса за счет всех компонентов. ■ Лейкопоэтическое звено - активация гранулоцитопоэза (рост костномозгового индекса созревания нейтрофилов, увеличение СЯ-резерва), «адренализация» органа с гипоНА, ДА, Г-сдвигом. • Гемоциркуляторное звено - тенденция к лейкоцитозу с эозинофилией, появлением юных и ростом зрелых (СЯ) нейтрофилов; рост про (ИЛ-6) и противо (ИЛ-4) воспалительных интерлейкинов при снижении ФНО-а; гиперА-, С-емия с редукцией НА. Снижение эффективности фагоцитарной реакции (ФЩ, ФЧ1, ФЕ|) с явлениями компенсации за счет роста общего пула фагоцитов (ОФП|), стабилизирующего пул «активных» фагоцитов (АФП- норма) —► «стабилизированный» тип фагоцитарной реакции (рис. 2.А).

Рис.2. Изменения фагоцитарного контура в динамике хронического болевого синдрома

Фаза срочной адаптации (5-е сутки) - с признаками «поставарийной» стабилизации лейкоцитарной системы. • Центральное нейромедиаторное звено - рост КА-потенциала гипоталамуса: повышение стресс-лимитирующего С-ергического потенциала, гипоГ-ергия. • Лейкопоэтическое звено - стабилизация повышенной активности нейтрофильного ростка с признаками «охранительного» торможения (разнонаправленные сдвиги фракций предшественников, уменьшение индекса созревания нейтрофилов) редукция лимфо-моноцитарного пула; нормализация НА при стабильной гиперА-ергии, повышение С-ергической активности, гипоГ-ергия. • Гемоциркуляторное звено - лейкопенический сдвиг с уменьшением нейтрофильного и моноцитарного компонентов; дальнейший рост провоспалительной активности (за счет, ИЛ-1Р, ИЛ-6); нормализация А, гипоНА, Г-емия; стабилизация гиперС-емии. Снижение эффективности фагоцитарной реакции (ФЩ, ФЕ|) с уменьшением числа «рабочих» элементов (ОФП АФЩ) частично компенсируется усилением поглотительной способности фагоцитов (ФЧ| до нормы) —> «стабилизированный» тип фагоцитарной реакции(рис. 2.А).

Фаза переходного периода (15-е сутки) - с признаками повторного усиления стрессорного фона (напряжения) лейкоцитарной системы. • Центральное нейромедиаторное звено - снижение КА-потенциала гипоталамуса, ослабление процессов утилизации С, восстановление пула Г. • Лейкопоэтическое звено - признаки дальнейшей активации нейтрофильного ростка (рост СЯ -форм, уменьшение резерва предшественников, максимальная величина индекса созревания нейтрофилов); гиперА, ДА, С-ергия при стабильной гипоНА, Г-ергии • Гемоциркуляторное звено - прогрессивный рост провоспалительной активности с резко выраженным акцентом ИЛ-6; относительное ослабление противовоспалительного компонента; рост МА за счет всех компонентов с выраженной гиперА-С-емии. Выраженное снижение «эффективных» показателей фагоцитоза (ФЩ, ФЧ|, ФЕ|) с редукцией «активного» пула фагоцитов при росте их общего числа (ОФЩ, АФЩ) ->• «редуктивный» тип фагоцитарной реакции (рис. 2.Б).

Фаза хронизации: ранний период (30-е сутки) - с Прогрессирование фагоцитарной депрессии (ФЩ, ФЧ|,ФЕ|)при повышенном общем пуле фагоцитов и субнормальной величине их «активной» фракции (ОФЩ, АФЩ) -> «редуктивный» тип фагоцитарной реакции (рис. 2.Б).

проявлением начальных признаков декомпенсации, формирующихся на основе дизрегуляторных расстройств переходного периода. • Центральное нейромедиаторное звено - «минимизация» МА-ергического потенциала гипоталамуса за счет всех компонентов. • Лейкопоэтическое звено - признаки торможения гранулоцитопоэза (накопление ранних форм предшественников и уменьшение резерва ПЯ и СЯ). Тенденция к росту лимфомоноцитарного, восстановление моноцитарного пула;

«десимпатизация» органа (НА), и ДА|), усиление гипоГ-ергии, ослабление гипер-С-ергии. • Гемоциркуляторцое звено - лейкопения лимфомоноцитарного генеза с регенеративным нейтрофильным сдвигом; снижение стрессорного уровня ИЛ-6 при пике концентрации ИЛ-1р и нормализации ФНО-а; нормализация А, гипоНА, Г-емия, ослабление гиперС-емии.

Фаза хроиизации: отдаленный период (60-е сутки) - с Углубление фагоцитарной депрессии (ФЩ, ФЧ|, ФЕ|) при гиперкомпенсаторном росте общего и «активного» пула фагоцитов (ОФП|, АФЩ выше нормы) —► «экстенсивный» тип фагоцитарной реакции (рис.2 .В).

очевидными признаками «перегрузки» лейкоцитарной системы. • Центральное нейромедиаторное звено - тенденция к росту МА-потенциала гипоталамуса за счет всех фракций с доминированием С-ергического компонента. • Лейкопоэтическое звено - признаки «перенапряжения» гранулоцитопоэза с разобщением пролиферативно-дифференцировочных этапов (селективный рост Мц и Ю предшественников нейтрофилов при минимальном значении индекса созревания нейтрофилов); ослабление признаков «десимпатизации» (ДА|), и гиперС-ергии при стабильной гипоНА-Г-ергии. • Гемоциркуляторное звено - клеточная гиперкомпенсация с резко выраженным ростом и «омоложением» нейтрофильного ряда и нормализацией лимфо-моноцитарного пула (усиление нейтрофилии с регенеративным сдвигом при относительной лимфо-моноцитопении). Ослабление и изменение акцента провоспалительной активности (ИЛ-6| до N. ФНО-а стабилизация «стрессорной концентрации» ИЛ-1р), рост противовоспалительного компонента; снижение МА-акгивности крови с выраженной гипоНА-Г-емией и субнормальной концентрацией С.

Литературный анализ и полученный в данном исследовании фактический материал позволили определить важные механизмы, способные включаться в общий патогенез фагоцитарной депрессии при ХБС, которые мы представили в виде гипотетической схемы на рис.3.

Исходя из вышеизложенного, можно сформулировать заключение о том, что депрессия фагоцитарной активности лейкоцитов при ХБС обусловлена выраженными нарушениями на всех уровнях организации лейкоцитарной системы, формирующимися на основе диалектического единства элементов защиты и повреждения.

ВЫВОДЫ

1. В ходе развития ХБС прогрессирует депрессия фагоцитарной активности крови, на ранней стадии процесса, с явлениями компенсации (ростом фагоцитарного пула на 1-е сутки и усилением поглотительной способности

лейкоцитов на 5-е сутки), в периоде хронизации болевого синдрома - с накоплением признаков декомпенсации.

2. Ослабление фагоцитарной защиты организма при ХБС связано с изменением структуры лейкоцитарного профиля крови: «омоложением» нейтрофильного ряда и сдвигом нейтрофильно-моноцитарного соотношения в результате нарастающей нейтрофилии при абсолютной или относительной (в отдаленном периоде) лимфо-моноцитопении.

3. Перестройка лейкоцитарного профиля крови в динамике ХБС обусловлена изменениями костномозгового лейкопоэза: активацией гранулоцитарного ростка, резко выраженной в подостром периоде процесса (5, 15 сутки), на фоне редукции пула зрелых моноцитов и лимфоцитов. В периоде хронизации болевого синдрома очевидны признаки «перенапряжения» гранулоцитопоэза в костном мозге с накоплением предшественников и незрелых форм нейтрофилов, уменьшением индекса их созревания.

4. Общая направленность цитокиновой активности крови в динамике ХБС характеризуется двумя противоположными тенденциями: на ранних этапах процесса - повышением уровня как про-, так и противовоспалительных интерлейкинов с акцентом на провоспалительный компонент ИЛ-6 и уменьшением концентрации ФНО-а; по мере хронизации болевого синдрома -ослаблением провоспалительной активности (в результате нормализации уровня ИЛ-б) при повышении удельного веса ИЛ-10, и противовоспалительного компонента ИЛ-4 в цитокиновом спектре крови.

5. Индуцированные болью изменения физиологического баланса моноаминов в крови и иммунокомпетентных органах дестабилизируют гуморальную регуляцию фагоцитоза при ХБС. К патогенетически значимым проявлениям моноаминергического дисбаланса в лейкоцитарной системе в разные сроки формирования ХБС следует отнести: транзиторную гиперА-емию; длительную «адренализацию» костного мозга; высокую С-ергическую активность в крови и иммунокомпетентных органах; системную гипоНА-Г-ергию.

6. В результате накопления в процессе хронизации болевого синдрома структурных, функциональных и дизрегуляторных расстройств в лейкоцитарной системе формируется экстенсивный тип фагоцитоза, что снижает эффективность и надежность важнейшего механизма биологической защиты организма.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Работа может быть полезна для студентов, преподавателей патологической физиологии и практических врачей при изучении таких разделов, как «Реактивность и её роль в патологии», «Иммунопатология», «Боль», «Воспаление».

2. Предложенная и апробированная в различных сериях исследования экспериментальная модель хронического болевого синдрома может быть использована при изучении патофизиологических механизмов данного процесса.

3. Полученные в работе результаты и сформулированные положения могут иметь значение для практической медицины, в частности, представлять интерес для врачей, занимающихся проблемами хронической боли т.к. ориентирует их на патогенетическую коррекцию иммунных нарушений при боли и разработку диагностических тестов для оценки глубины и тяжести хронического процесса.

Структурные

Изменения цитоархитектоники лейкоцитарного профиля и костного мозга

Хроническая боль

Нарушения в системе лейкона

Дислейкопоэз

Рост и «ом нейтрофил при абсолв и относите лимфомон оложение» ьного ряда ЭТНОЙ льной оцитопении

1. «Перегрузка»

гранулоцитарного

ростка с

разобщением

процессов синтеза и

созревания

нейтрофилов.

2. Недостаточность агранулоцитарного резерва

Функциональные

Лейкоцитарная дисфункция

Снижение поглотительной способности фагоцитов

МА-ергические

X

1. Транзиторная гиперА-емия;

2. «Адренализация»

иммунокомпенентных

органов

3. Пролонгированная гиперС-ергия костного мозга

4. Системная гипоНА-Г-ергия

ФИ!, ФЧ!, ФЕ| - фагоцитарная депрессия

Регуляторные

Аутокринные

X

«Перестройка» ЦК-спектра крови

I -

1. Дисбаланс про-воспалительных компонентов с увеличением удельного веса ИЛ-1Р

2. Рост противовоспалительного компонента ИЛ-4

Переход к экстенсивному типу фагоцитоза

Снижение эффективности и надежности биологической защиты организма

Рис.3. Единство структурно-функциональных и регуляторных нарушений в лейкоцитарной системе в генезе фагоцитарной депрессии при хроническом болевом синдроме

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Алексеев В.В., Кутузова А., Береза Ж. // Изменение лейкоцитарной формулы при острой соматической боли 58-я Итоговая научная конференция молодых ученых. Ростов-на-Дону, 2004. -С. 129.

2. Шумарин А.Е., Алексеев В.В., Кутузова А. Алгогенные изменения концентрации катехоламинов и количества гранулоцитов в периферической крови белых крыс. Учитель, Наставник, Друг. //Сборник научных трудов. Ростов н/Д., 2004. - С.72-74.

3. Кутузова A.A., Василевская Е., Тимошенкова И., Попков И. Изменение лейкоцитарной формулы на ранних этапах формирования хронической боли. // Аннотации докладов и материалов 59-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д., 2005. - С. 57.

4. Алексеев В.В, Антонова Е.К., Кутузова A.A., Тарасюк Г. Изменение фагоцитарной активности лейкоцитов в ранний период развития хронического болевого синдрома.// Аннотации докладов и материалов 59-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д., 2005. - С 56.

5. Кутузова A.A., Алахвердов А., Кузьмицкая Е., Трухан О. Изменения лекоцитарной формулы в динамике хронической боли. // Аннотации докладов и материалов 60-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д., 2006. - С. 144.

6. Кутузова A.A., Тимошенкова И., Станкевич Е., Малейко И. Изменение фагоцитарной активности лейкоцитов в динамике хронического болевого синдрома.// Аннотации докладов и материалов 60-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д., 2006. - С. 145.

7. Кутузова A.A. Изменение фагоцитарной активности лейкоцитов в динамике формирования хронического ноцицептивного синдрома// Экстремальная медицина. Проблемы экстремальных состояний (материалы научно-практической конференции ЮФО с международным участием) Владикавказ, 2006. - С. 37.

8. Кутузова A.A. Изменение фагоцитарной активности лейкоцитов в динамике формирования хронического болевого синдрома. // Материалы межвузовской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии», СПб., 2006. - С. 49.

9. Кутузова A.A., Эль Сайед A.M., Матвеева К., Глазков А. Изменение адренергической реакции у самцов белых крыс при соматической боли.// Аннотации докладов и материалов 61-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д., 2007. - С. 155.

Ю.Кутузова A.A., Малиникова И., Ирхин О., Баткаева Е. Изменение концентрации Серотонина и гистамина у крыс в различных органах при соматической боли. // Аннотации докладов и материалов 61-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д., 2007. - С. 155.

П.Кутузова A.A., Матвеева К., Данчук Ю., Алахвердов А. Изменения уровня фракций катехоламинов при хроническом болевом синдроме.// Второй международный молодежный медицинский конгресс «Санкт-Петербургские научные чтения», СПб., 2007. - С.123.

12.Кутузова A.A., Матвеева К., Алахвердов А., Черкесов А. Активность гуморального ответа на фоне хронической боли.// Аннотации докладов и материалов 62-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д.,

2008.-С. 136.

13.Кутузова A.A., Шавлак Ю., Селина А., Волкова Е., Красильникова JI. Изменение уровня гистамина при хроническом болевом синдроме в гипоталамусе и периферической крови// Аннотации докладов и материалов 62-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д., 2008. - С. 137.

14.0всянников В.Г., Алексеев В.В., Кутузова А.А, // Особенности лейкоцитарной реакции и фагоцитоза у крыс разного возраста при острой соматической боли. // Вестник СПбУ Серия 11: Медицина. - СПб. -2008. - №1. - С 44-49.

15.Кутузова A.A., Матвеева К., Давиденко С., Саркисов А. Изменение уровня серотонина и 5-ОИУК в гипоталамусе при моделировании хронического болевого синдрома// Сборник материалов студенческой конференции «Вопросы психосоматических расстройств» Ростов-на-Дону, 2008. - С.13.

16.Кутузова A.A., Матвеева К., Абуладзе В., Антонец А. Динамика изменения скорости моноаминооксидазной активности при хроническом болевом синдроме.// Сборник материалов студенческой конференции «Вопросы психосоматических расстройств» Ростов-на-Дону, 2008. - С. 11.

17.Кутузова A.A. Цитокиновый профиль при остром болевом синдроме// Материалы ежегодной объединенной научно-практической конференции кафедр хирургических болезней РостГМУ «Актуальные проблемы в лечении хирургических болезней» Ростов-на-Дону, 2009. - С.248.

18.Кутузова А.А, Матвеева К., Рупа Африна, Саркисов А. Изменение концентрации катехоламинов в иммунокомпетентных органах при острой соматической боли// Материалы ежегодной объединенной научно-практической конференции кафедр хирургических болезней РостГМУ «Актуальные проблемы в лечении хирургических болезней» Ростов-на-Дону, 2009. - С.249.

19.Кутузова A.A., Матвеева К., Давиденко С., Мзанар Хайдар. Стрессогенный фон периферической крови самцов белых крыс при хронической боли. // Аннотации докладов и материалов 63-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д, 2009. - С. 153.

20.Кутузова A.A., Макаров А., Малинникова И. Цитокиновый спектр крови самцов белых крыс в динамике хронического болевого синдрома// Аннотации докладов и материалов 63-й Итоговой научной конференции молодых ученых, Ростов-н/Д.,

2009.-С. 153.

21.Кутузова A.A., Матвеева К. Катехоламиновый спектр крови самцов белых крыс при острой боли.// Материалы межвузовской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии», СПб., 2009. - С. 66.

22.Кутузова A.A., Захарова Н.С., Макаров А.М., Бородин A.B. Баланс некоторых про и противовоспалительных цитокинов при острой боли. // Материалы межвузовской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии», СПб., 2009. - С. 66.

23 .Кутузова A.A. Изменение лейкоцитарной реакции крови, фагоцитоза и его расчетных коэффициентов в динамике хронического болевого синдрома// Медицинский вестник Башкортостана.Т.4, №2,2009. - С.143.

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

5-ОИУК - 5-окси-индол-уксусная кислота; А - адреналин;

АФП - активный фагоцитарный пул; БА - биогенные амины; Г - гистомин; ДА - дофамин;

И.С.Н.к.м. - костно-мозговой индекс созревания нейтрофилов;

ИЛ-lß - интерлейкин-1- ß;

ИЛ-4 - интерлейкин-4;

ИЛ-6 - интерлейкин-6;

ИСЯ - индекс сдвига ядра;

КА - катехоламины;

ЛИИ - лейкоцитарный индекс интоксикации;

Лф - лимфоциты;

МА - моноамины;

Мон - моноциты;

Мб - миелобласты;

Мц - миелоциты;

Н/М - нейтрофильно-моноцитарное соотношение;

НА - норадреналин;

ОКЛ - общее количество лейкоцитов;

ОФП - общий фагоцитарный пул;

ПЯ - палочкоядерные нейтрофилы;

С — серотонин;

СЯ - сегментоядерные нейтрофилы; ФЕ — фагоцитарная ёмкость; ФИ - фагоцитарный индекс; ФНО-а - фактор некроза опухоли. ФЧ - фагоцитарное число; ХБС - хронический болевой синдром; ЦК - цитокины; Ю - юные;

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л. Заказ № 1506. Тираж 100 экз. Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Суворова, 19, тел. 247-34-88

Актуальность исследования: Учение о фагоцитозе служит базисом для изучения комплекса фундаментальных и прикладных проблем медицины. Данный феномен рассматривают сегодня не только с позиций противоинфекционного иммунитета, но и как универсальный эффектор гомеостаза, реагирующий на многочисленные сигналы о дестабилизации внутренней среды организма. В связи с этим клиническое значение фагоцитарных сдвигов можно оценивать с двух позиций: во-первых, для суждения о резервах иммунитета, во-вторых, для- определения глубины и динамики патологических процессов не только инфекционной природы (ПикузаО.И. и Маянский А.Н., 1994).

В организме человека и животных при хронической боли формируется сложный комплекс вегетативных реакций, что находит свое отражение в изменении* различных физиологических функций организма, в том числе и факторов, неспецифической резистентности организма. Одним из ранних «классических» проявлений болевого стресса является массивный выход гранулоцитарных клеток из депо (Горизонтов П.Д, 1984). Функции этих клеток, их фагоцитарная и бактерицидная активность, обменные процессы по некоторым данным при боли не страдают, но другие авторы отмечают нарушение функций этих клеток (Дионесов С.М. 1963; Keller и соавт., 1981).

Одним из важных вопросов, связанных с механизмами влияния боли на факторы неспецифической резистентности организма является вопрос о роли нейромедиаторных и эндокринных компонентов болевого синдрома в реализации вызванных болью нарушений гуморальных и клеточных механизмов биологической защиты. Известно, что при боли происходит перестройка гуморального фона в крови: изменения концентрации тиреоидных гормонов, глюкокортикоидов, катехоламинов, серотонина, гистамина, что приводит к зависимым от дозы изменениям фагоцитарной активности лейкоцитов. Учитывая хорошо доказанное в настоящее время наличие рецепторов к гормонам в гранулоцитах, можно предположить, что характер влияния боли на неспецифическую резистентность зависит от чувствительности к гормональным сдвигам клеточных клонов, непосредственно участвующих в конкретной реакции. До настоящего времени остаются недостаточно ясными представления о механизмах изменений гуморальных и клеточных факторов защиты в динамике хронического процесса, что подчеркивает актуальность настоящего исследования.

Цель и задачи исследования: целью настоящего исследования явилось изучение структурно-функциональных изменений фагоцитарной активности лейкоцитов и факторов её нейрогуморальной регуляции у самцов белых крыс в динамике формирования хронического болевого синдрома. Для реализации данной цели в работе сформулированы следующие конкретные задачи:

1. Изучить изменения основных показателей фагоцитарной активности лейкоцитов (ФИ, ФЧ, ФП и ФЕ) в периферической крови самцов белых крыс в динамике формирования ХБС;

2. Исследовать изменения цитоструктуры белой крови (общее количество лейкоцитов, относительное и абсолютное содержание клеточных элементов лейкоцитарного профиля) в динамике хронического болевого синдрома.

3. Определить изменения морфологии костного мозга, как органа репродукции и депо фагоцитирующих клеток при хронической боли.

4. В разных отделах лейкоцитарной системы исследовать динамику изменений спектра биогенных аминов, принимающих непосредственное участие в патогенезе хронической боли и оказывающих регуляторное действие на фагоцитарную активность лейкоцитов.

5. Проанализировать изменения уровня про- и противоспалительных цитокинов в периферической крови у самцов белых крыс в ходе развития хронического болевого синдрома.

6. На основе обобщенного анализа результатов исследования выявить ведущие патогенетические механизмы нарушений фагоцитарной активности лейкоцитов в динамике формирования ХБС. Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к анализу особенностей фагоцитоза при хроническом болевом синдроме с позиций патогенетического единства структурных, функциональных и регуляторных нарушений в системе лейкона. В ходе исследования были получены следующие новые факты:

1. Описаны фазные изменения фагоцитарной активности крови самцов белых крыс в процессе формирования ХБС, с нарастающей в подостром периоде диспропорцией её количественных и качественных показателей (рост ФП, уменьшение ФИ, ФЧ, и ФЕ). В.динамике процесса« выявлены три типа фагоцитоза: стабилизированный тип раннего периода (в стадии срочной адаптации) редуктивный -переходного периода и экстенсивный тип отдаленного периода хронизации боли.

2. Установлено, что структурные изменения лейкоцитарного профиля крови при ХБС, способствующие снижению эффективности фагоцитоза, инициируются нарушениями костномозгового лейкопоэза: «перегрузкой» гранулоцитарного ростка с диссоциацией начальных и конечных стадий морфогенеза нейтрофилов и недостаточностью лимфо-моноцитарного пула.

3. Впервые описаны изменения баланса моноаминов в разных отделах лейкоцитарной системы (центральном нейрорегуляторном, лейкопоэтическом, гемоциркуляторном и тканевом пульмональном депо), лежащие в основе нарушений системной аминергической регуляции фагоцитоза.

4. Установлено, что по мере хронизации болевого синдрома и усиления фагоцитарной депрессии изменяется характер аутокринной цитокиновой регуляции: снижается стрессорный уровень ИЛ-6 при сохранении высокой активности ИЛ-1 и росте противовоспалительного компонента (ИЛ-4) в цитокиновом спектре крови.

Теоретическая и практически значимость работы: в теоретическом плане настоящее исследование расширяет имеющиеся представления о механизмах нарушения фагоцитарной защиты организма при хронической патологии, уточняет роль алгогенного фактора в этом процессе, конкретизирует причинно-следственные взаимосвязи структурных, функциональных и дизрегуляторных расстройств в системе лейкона в динамике формирования хронического болевого синдрома.

Полученный материал может представлять интерес для врачей, занимающихся^ проблемами хронической боли т.к. ориентирует их на патогенетическую коррекцию иммунных нарушений при боли и разработку диагностических тестов для оценки глубины и тяжести хронического процесса.

Результаты исследования могут быть внедрены в учебный процесс кафедр патологической физиологии, анестезиологии и реаниматологии ГОУ ВПО РостГМУ Росздрава и использованы при чтении лекций и ведении практических занятий по темам: «Реактивность и её роль в патологии», «Иммунопатология», «Патология эндокринной системы», «Воспаление». Апробация результатов исследования: Основные результаты исследования- были доложены на 58-ой> - 63-ей итоговых научных конференциях молодых ученых и специалистов РостГМУ (Ростов-на-Дону, 2004), на межвузовской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006, 2008, 2009), на научнопрактической конференции Южного Федерального Округа с международным участием «Экстремальная медицина. Проблемы экстремальных состояний» (Владикавказ, 2006), на втором международном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения», (Санкт-Петербург, 2007), на студенческой конференции «Вопросы психосоматических расстройств» (Ростов-на-Дону, 2008), на ежегодной объединенной научно-практической конференции кафедр хирургических болезней ГОУ ВПО РостГМУ Росздрава «Актуальные проблемы в лечении хирургических болезней» (Ростов-на-Дону, 2009).

Публикации: По материалам диссертации опубликованы 21 работа. Из них 1 статья напечатана в периодическом научном издании, выпускаемого в Российской Федерации, рекомендуемом ВАК для публикации основных положений диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук; 19 - в сборниках научных работ, материалах и тезисах научных конференций, в том числе и с международным участием. Научные положения, выносимые на защиту:

1. В процессе формирования ХБС прогрессирует депрессия фагоцитарной активности крови, в основе которой лежат структурно-функциональные нарушения в системе лейкона (изменения цитоархитектоники лейкоцитарного профиля крови и костного мозга, лейкопоэза, уменьшение абсолютного и относительного числа «активных» фагоцитов, снижение их поглотительной способности).

2. Индуцированные болью дизрегуляторные расстройства, связанные с нарушением баланса моноаминов в разных отделах лейкоцитарной системы и «перестройкой» цитокинового спектра крови, являются важным звеном патогенеза фагоцитарной депрессии при хроническом болевом синдроме.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ВЫВОДЫ

1. В ходе развития ХБС прогрессирует депрессия фагоцитарной активности крови, на ранней стадии процесса, компенсируемая ростом фагоцитарного пула (1-е сутки) или усилением поглотительной способности лейкоцитов (5-е сутки), в периоде хронизации болевого синдрома с накоплением признаков декомпенсации.

2. Ослабление фагоцитарной защиты организма при ХБС связано с изменением структуры лейкоцитарного профиля крови: «омоложением» нейтрофильного ряда и сдвигом нейтрофильно-моноцитарного соотношения в результате нарастающей нейтрофилии и абсолютной или относительной (в отдаленном периоде) лимфо-моноцитопении.

3. Перестройка лейкоцитарного профиля крови в динамике ХБС обусловлена изменениями костномозгового лейкопоэза: активацией гранулоцитарного ростка, резко-выраженной в подостром периоде процесса (5,15 сутки), и-редукцией пула зрелых моноцитов. и лимфоцитов. Вгпериоде хронизации очевидны признаки «перенапряжения» гранулоцитопоэза в костном мозге с накоплением предшественников и незрелых форм нейтрофилов, уменьшением индекса их созревания.

4. Общая направленность цитокиновой активности крови в динамике ХБС характеризуется двумя противоположными тенденциями: на ранних этапах процесса - повышением уровня как про-, так и противовоспалительных интерлейкинов с акцентом на провоспалительный компонент ИЛ-6 и уменьшением концентрации ФНО; по мере хронизации процесса - ослаблением провоспалительной активности (в результате снижения- «стрессорного» уровня ИЛ-6) и повышением удельного веса противовоспалительного компонента ИЛ-4 и ФНО в цитокиновом спектре крови.

5. Индуцированные болью изменения физиологического баланса моноаминов в крови и иммунокомпетентных органах дестабилизируют гуморальную регуляцию фагоцитоза при ХБС. К патогенетически значимыми проявлениями моноаминергического дисбаланса в лейкоцитарной системе в разные сроки формирования ХБС следует отнести: транзиторную гипер А - емия; длительную «адренализацию» костного мозга; высокую С-ергическую активность в крови и иммунокомпетентных органах; системную гипо НА-Г-ергию.

6. В результате накопления в процессе хронизации болевого синдрома структурных, функциональных и дизрегуляторных расстройств в лейкоцитарной системе формируется экстенсивный тип фагоцитоза, что снижает эффективность и надежность важнейшего механизма биологической защиты организма.