Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Онтогенетические аспекты изменения фагоцитарной активности лейкоцитов при острой соматической боли различной интенсивности
Автореферат диссертации по медицине на тему Онтогенетические аспекты изменения фагоцитарной активности лейкоцитов при острой соматической боли различной интенсивности
На правах рукописи
АЛЕКСЕЕВ Владимир Вячеславович
ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕНЕНИЯ ФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ ЛЕЙКОЦИТОВ ПРИ ОСТРОЙ СОМАТИЧЕСКОЙ БОЛИ
РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
(экспериментальное исследование) 14.00.16 - патологическая физиология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Ростов-на-Дону - 2008 г.
003169829
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
Солдатов Александр Алексеевич
доктор медицинских наук, профессор Каде Азамат Халидович
Ведущая организация: ГУ НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН
Защита состоится « // » 2008 года в часов у 6 ^ минут на за-
седании диссертационного совета 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 «Р/у> 2008 года
Ученый секретарь диссертационного совета, км.н
Л. А Хаишева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы Активно проводимые исследования патогенеза боли, как у нас в стране, так и за рубежом, позволили сформировать достаточно полное представление о тригерных механизмах боли, морфологическом и биохимическом субстратах боли, ее особенностях при различных заболеваниях и принципах патогенетической терапии (Крыжановский Г Н, 1980, 1997, 1999, 2000, Игнатов ЮД, 1982, 1986, Кукушкин М Л с соавт, 2004, Овсянников В Г, 1990, 2003, Jones АКР et al, 2003) Налицо концентрация интересов исследователей на «ядре» боли, а ее «веерные» механизмы удостоены несравненно меньшего внимания Поэтому настоящее исследование посвящено актуальной проблеме изучения онтогенетических аспектов изменения фагоцитарной активности лейкоцитов при острой соматической боли различной интенсивности
В литературе крайне ограничена информация о роли неспецифической резистентности организма в механизмах боли (Филин В И с соавт , 1996, Вейн AM , Ав-руцкий МА , 1997, Новиков Г А с соавт, 1998, Машфорт МЛ с соавт, 2004, Штри-бель X В , 2005, Прощаев К И с соавт, 2006) Большинство трудов, написанных видными учеными, посвящено изучению специфических иммунологических ответов на системном, органном, клеточном и субклеточном уровнях, а фагоцитозу в них отводится лишь справочная роль Однако наиболее верно и целесообразно начинать изучение механизмов защиты с фагоцитоза, как наиболее ранней, срочной и эффективной неспецифической реакции организма (Мазурин А В , Воронцов И М, 2000)
Боль мобилизует резервы фагоцитов и, тем самым, превентивно оберегает организм от возможной инфекции, или наоборот истощает их1? Так, например, Ф Г Углов с соавт (1985) считал, что боль стимулирует фагоцитоз и предлагал для этого у больного использовать болевое воздействие Однотипен, стандартен ли процесс вовлечения фагоцитоза в механизмы боли, зависит ли он от интенсивности и продолжительности болевого воздействия и возраста субъекта, испытывающего боль? Эти вопросы сегодня остаются без ответа
Очевидно, что механизмы фагоцитоза, его регуляция и дисрегуляция мало изучено и приобретают самостоятельное значение в контексте патогенеза боли Это направление, преломленное через призму возрастной патологии, практически не изучено, что и определяет актуальность проблемы и интерес к ней
Цель и задачи исследования. Целью исследование явилось изучение механизмов изменения фагоцитарной активности лейкоцитов при острой соматической боли различной интенсивности в раннем постнатальном онтогенезе
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие конкретные задачи
1 Изучить изменения количества лейкоцитов, лейкоцитарной формулы, лейкоцитарного профиля и синтетической активности клеток крови у новорожденных и месячных крыс при острой соматической боли
2 Определить изменения морфологии костного мозга, как органа, образующего фагоциты, и синтетической активности его клеток у новорожденных и месячных крыс при острой соматической боли,
3 Оценить цитохимические характеристики (щелочную фосфатазу, пероксидазу, гликоген) лейкоцитов у крыс в раннем постнатальном периоде при острой соматической боли
4 Исследовать уровень про- и противовоспалительных цитокинов у крыс раннего возраста при острой соматической боли, особенно тех, которые принимают участие в регуляции фагоцитоза
5 На основе сравнительного анализа выявить общие механизмы и особенности фагоцитарной реакции на боль у крыс в разные сроки раннего постнатального онтогенеза
Основные положения, выносимые на защиту.
1 Острая соматическая боль изменяет фагоцитарную активность лейкоцитов
2 Новорожденные особи и особи препубертатного возраста реагируют на острую соматическую боль лейкоцитозом и повышением фагоцитарной активности ней-трофилов, которая у новорожденных носит гиперергический характер, а у крыс препубертатного возраста реакция более скоординирована Реакции фагоцитоза в раннем онтогенезе энергозависимы и быстро истощаемы Острая соматическая боль вовлекает в процесс костный мозг У новорожденных животных наблюдается ранняя и прогрессирующая потеря костным мозгом зрелых клеток белой крови, у животных препубертатного возраста эта реакция наступает сразу и не получает дальнейшего развития в течение часа
3 У новорожденных животных в нейтрофилах в ответ на боль активируется щелочная фосфатаза, уровень пероксидазы практически не изменяется У животных препубертатного возраста наблюдается выраженное и однонаправленное вовлечение в процесс щелочной фосфатазы и пероксидазы в сторону увеличения их активности
4 Цитокиновая регуляция фагоцитоза у животных разных возрастных групп не одинакова У новорожденных крыс в ответ на острую соматическую боль наблюдается увеличение содержания ИЛ-1а и ИЛ-6 при резком снижении ФНО-а У животных препубертатного возраста динамика изменений ИЛ-1а и ФНО-а синхронизирована и однонаправлена
Научная новизна работы. Впервые в онтогенетическом аспекте дана характеристика изменений при острой соматической боли содержания лейкоцитов в периферической крови, параметров, характеризующих фагоцитарную активность нейтрофилов (фагоцитарный индекс, фагоцитарное число, фагоцитарный пул, фагоцитарная емкость, моноцитарно-нейтрофильное соотношение), синтетической активности клеток костного мозга и периферической крови, уровня про- и противовоспалительных цитокинов, ферментативной активности гранулоцитов у новорожденных животных и животных месячного возраста Установлено, что новорожденные крысы отвечают гиперергиче-ской реакцией, как самого фагоцитоза, так и факторов его обеспечивающих, реакция крыс препубертатного возраста более умерена
Научная и практическая значимость работы. Вскрыты ранее неизвестные стороны фагоцитарной реакции, принимающие участие в механизмах формирования боли Установлены особенности вовлечения фагоцитоза в патогенез боли у новорожденных особей и особей, находящихся в препубертатном возрасте При этом показано, что эта реакция формируется достаточно быстро и зависит от интенсивности алгоген-ного раздражения
Установлено, что реакция на боль у новорожденных животных носит гиперергический характер, при этом она быстро истощается У животных препубертатного возраста отмечается более скоординированный ответ, но и он не до конца сформирован и также истощаем Таким образом, результаты работы расширяют теоретические представления о механизмах боли, в частности, неспецифической резистентности при ней
Впервые установлено, что острая соматическая боль мобилизует зрелые лейкоциты костного мозга, которые покидают свое депо При этом только у животных пре-пубертатного возраста отмечается незначительное повышение синтетической активности клеток костного мозга, синтетическая активность клеток костного мозга новорожденных существенно подавляется
Полученный материал может представлять интерес для врачей-неонатологов, т к ориентирует их на осторожное отношение к коррекции механизмов резистентности при боли, позволяет дифференцированно относиться к появлению лейкоцитоза, т к он может носить всего лишь реактивный характер, а не манифестировать патологию Результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедр патологической физиологии, анестезиологии и реаниматологии ГОУ ВПО Рост ГМУ Росздрава
Апробация результатов исследования. Основные результаты исследования были доложены на 57-ой, 58-ой, 59-ой, 60-ой, 62-ой Итоговых научных конференциях молодых ученых Рост ГМУ (Ростов-на-Дону, 2003, 2004, 2005, 2006, 2008), на межвузовской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006), на научно-практической конференции Южного Федерального округа с международным участием «Экстремальная медицина Проблемы экстремальных состояний» (Владикавказ, 2006)
Публикации По материалам диссертации опубликованы 16 работ Из них 1 статья напечатана в периодическом научном издании, выпускаемом в Российской Федерации, рекомендованном ВАК для публикации основных положений диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, 15 - в сборниках научных работ, материалах и тезисах научных конференций, в том числе и с международным участием
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 177 страницах машинописного текста, содержит 41 таблицу, иллюстрирована 33 рисунками Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 5 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и указателя литературы Указатель литературы включает 250 работ, из них 172 - отечественных и 78 - зарубежных авторов
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Работа выполнена на 240 неполовозрелых нелинейных белых крысах обоего пола без учета половых различий Все экспериментальные животные были разделены на 2 возрастные группы новорожденные (3-4 дневные) - 117 крыс, и месячные - 123 крысы Возрастные группы формировались в соответствии с физиологическими критериями периодизации раннего постнатального онтогенеза 1-7 сутки - период новорожденно-сти, 30-35 дней - ранний препубертатный период (Западнюк И П с соавт , 1983) Все экспериментальные животные рождались и росли в стационарных условиях вивария в режиме естественной освещенности и вскармливания новорожденные - на грудном, месячные - на самостоятельном
В соответствии с задачами, поставленными в работе, выполнено 5 серий исследований
I серия посвящена изучению возрастных особенностей системы белой крови у интакгных крыс первого месяца жизни Данную серию составили интактные крысы двух возрастных групп
II серия посвящена изучению структурно-функциональных особенностей лейкоцитарной реакции крови и костного мозга у новорожденных крыс при ОСБ различной интенсивности
III серия посвящена изучению структурно-функциональных особенностей лейкоцитарной реакции крови и костного мозга у крыс месячного возраста при ОСБ различной интенсивности
IV серия посвящена изучению изменений компонентов цитохимических реакций в лейкоцитах у крыс первого месяца жизни при ОСБ
V серия посвящена изучению возрастных и реактивных изменений при ОСБ внутрисистемных гуморальных регуляторов белой крови - интерлейкинов у крыс первого месяца жизни
Острую соматическую боль (ОСБ) моделировали путем электрокожного раздражения рецепторной зоны корня хвоста крыс с помощью электростимулятора ЭСУ-2 со следующими параметрами 1) ОСБ 1-2 степени интенсивности частота тока - 100 Гц, амплитуда тока - 5 В, длительность импульса - 500 мс, задержка импульса - 2 мс и время стимуляции - 2 минуты, 2) ОСБ 4-5 степени интенсивности частота тока - 100 Гц, амплитуда тока - 50 В, длительность импульса - 500 мс, задержка импульса - 2 мс и время стимуляции - 2 минуты На основании анализа поведенческих и вегетативных реакций опытных животных оценивали интенсивность болевого раздражения в соответствии с общепринятыми критериями (Вальдман А В с соавт , 1976, Васильев Ю Н с соавт, 1979, Овсянников В Г, 1990)
Забор материала для исследования производили не пике развития ноцицептив-ной реакции (через 2 минуты после электростимуляции) и в посттравматическом периоде (через 60 минут после электростимуляции) Для получения биологического материала (кровь, костный мозг) крыс декапитировали с помощью гильотины Все манипуляции с экспериментальными животными проводили в соответствии с Приказом МЗ РФ №267 «Об утверждении правил лабораторной практики» от 19 июня 2003 г
Лейкоцитарный состав крови исследовали общепринятыми микроскопическими методами (Никитин ВН, 1949, Бокуняева НИ, 1975) Общее количество лейкоцитов определяли путем прямого подсчета клеток в камере Горяева Для определения фагоцитарной активности лейкоцитов использовали метод Д К Новикова и В И Новикова, 1989 г m vitro
Миелограмму изучали по методам Линдер Д П с соавт (1993)иШабаеваММ с соавт (1995) Для оценки синтетической активности клеток крови и костного мозга применяли метод люминесцентной микроскопии (Карнаухова НА с соавт, 2000, Шейко ЕА, 2001, Шихлярова АИ, 2001) с использованием флюоресцентного красителя - акридин оранжевого Для определения пероксидазы в лейкоцитах использовали метод Леле (реакция с бензидином) (Роскин Г И с соавт, 1957) Для определения щелочной фосфатазы в лейкоцитах использовали метод азосочетания по Хейхоу и Кваг-лино (Хейхоу Ф Г Дж, Кваглино Д, 1983) Для исследования содержания гликогена в лейкоцитах использовали метод ШИК-реакции по Мак-Манусу (Пирс Э , 1962)
Концентрацию интерлейкинов (ИЛ-1а, ИЛ-4, ИЛ-6) и ФНО-а в сыворотке крови экспериментальных крыс определяли методом иммуноферментного анализа с помощью наборов фирмы Bender MedSystems (Europe) (Auron РЕ et al, 1984, Dinarello С А, 1985, Caphas S et al, 1987)
Статистическую обработку данных проводили с помощью компьютерных программ EXCEL «Microsoft Office 2003Pro», «STATISTICA 6 0» Достоверность различий по количественным признакам определяли с помощью критерия Стьюдента (t) для ма-
лых выборок, признавая их статистически значимыми при р<0,05, как тенденцию к достоверности при 0,05<р<0,1 Достоверность различий качественных показателей оценивали с помощью непараметрического критерия (%) ван дер Вардена (Гублер Е В с соавт, 1973 , Гланц С , 1988, Боровиков В , 2003, Реброва О Я , 2003)
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1 Результаты исследования реакции лейкоцитарного пула крыс на острую соматическую боль в раннем постнаталыюм онтогенезе. У новорожденных интакгных крыс общее количество лейкоцитов в среднем составляет 4,74 ±0,22 х109/л В лейкоцитарной формуле отсутствуют базофилы, нерегулярно встречаются единичные эозинофилы Нейтрофильный ряд характеризуется отсутствием миелоцитов и метамиелоцитов Процентное содержание ПЯ составляет 4,00±0,5%, СЯ - 14,27±1,05%, на долю моноцитов приходится 3,00±0,47% Относительный лимфоцитоз выражен и равен в среднем 78,36±1,64%
У животных препубертатного возраста общее количество лейкоцитов в периферической крови снижается и составляет 2,9±0,3 х109/л Базофилы не встречаются, в отдельных мазках обнаруживаются единичные эозинофилы, ПЯ составляют 2,55±0,43%, а СЯ - 14,55±1,73% Количество моноцитов у месячных крыс ниже, чем у новорожденных и составляет 1,64±0,2% Содержание лимфоцитов составляет - 81,00±1,83%
Таким образом, с возрастом количество лейкоцитов убывает, на лейкоцитарном поле доминируют лимфоциты, а среди нейтрофилов преобладают формы со зрелым ядром
При нанесении слабого болевого раздражения у новорожденных крыс через 2 минуты регистрируется увеличение количества лейкоцитов в периферической крови с 4,74±0,22 х109 /л до 6,79±0,31 хЮ9 /л Первичная реакция на боль характеризуется умеренным нейтрофилезом со сдвигом влево вплоть до метамиелоцитов Данную реакцию следует расценивать как результат перераспределения лейкоцитов в крови и раздражения дозревающего пула лейкоцитов в костном мозге с потерей им депонированных клеток и клеток, близких по своей готовности к эвакуации Через час выявленная тенденция регенеративного ядерного сдвига влево становится более выраженной содержание метамиелоцитов достигает уже 1,1 ±0,26%, а палочкоядерные формы встречаются в полтора раза чаще, чем при первичной реакции и в два с половиной раза чаще, чем в исходном состоянии Количество СЯ увеличивается до 20,7±0,57% Доля макрофагов-моноцитов возрастает до 8,8±0,53% Обращает на себя внимание диссонанс степень ядерного сдвига через час стала более выраженной, а сам лейкоцитоз имеет тенденцию к регрессу Объяснение этому факту следует искать в феномене увеличения пристеночного пула лейкоцитов и выхода их в ткани
Через 2 минуты после сильного болевого воздействия в периферической крови новорожденных крыс обнаруживается более существенное по сравнению со слабым воздействием увеличение общего числа лейкоцитов с 4,74 хЮ9 /л до 7,28 хЮ9 /л (р<0,05) Статистический анализ не дает оснований для заключения о большем «омолаживании» белой крови при слабом раздражении, чем при сильном Тем не менее, при сильном воздействии метамиелоциты встречаются реже, чем при слабом Через 60 минут после сильного раздражения у новорожденных крыс общее количество лейкоцитов в периферической крови уменьшается до 5,03±0,36 хЮ9 /л Количество ПЯ по сравнению с исходным фоном увеличивается почти втрое до 11,5±0,75% (р<0,05) Столь уверенное формирование нешрофильного лейкоцитоза приводит к относительному снижению лимфоцитов до 54,4±0,96% против 78,3б±1,64% в исходе (р<0,05)
Таким образом, реакция новорожденных крыс на ОСБ достаточно выражена сопровождается краткосрочным лейкоцитозом с регенеративным сдвигом влево, моноци-тозом и, относительным снижением уровня лимфоцитов Интересна временная направленность лейкоцитарной реакции первичный «всплеск» общего числа лейкоцитов с последующей тенденцией к нормализации к концу первого часа, сочетается с прогрессирующим «омоложением» нейтрофильного ряда Новорожденные крысы реагируют бурно нейтрофильным лейкоцитозом с регенеративным сдвигом влево, как в случае нанесения ИБР, так и СБР
У месячных крыс содержание лейкоцитов и лейкоцитарная формула периферической крови при ОСБ 1-2 степени интенсивности достоверно не отличается от исходного фона, можно лишь говорить о некоторой тенденции к росту СЯ и снижению процентного содержания лимфоцитов
Через 2 минуты после сильного болевого воздействия у месячных крыс регистрируется рост общего пула лейкоцитов в периферической крови до 4,15±0,24 хЮ'/л, р<0,05) Вместе с тем, существенного изменения лейкоцитарной формулы не выявлено Прослеживается лишь увеличение процентного содержания ПЯ с 2,55±0,43% до 3,5±0,47% Через 60 минут на фоне стабилизации лейкоцитоза (4,46±0,15 х109 /л), отмечаются достоверные изменения лейкоцитарной формулы появляются метамиелоци-ты (0,6±0,2%), на 30% по сравнению с исходом увеличивается количество ПЯ (3,5±0,47%), увеличивается процентное содержание моноцитов с 1,64±0,2% до 2,9±0,6%, на 9% уменьшается процентное содержание лимфоцитов (с 81,0±1,8% до 72,0±2,8%)
Таким образом, месячные крысы менее бурно реагируют на ОСБ Признаки увеличения количества лейкоцитов в ответ на СБР обнаруживаются только к концу первого часа после воздействия Сильное болевое раздражение манифестируется более определенной реакцией Уже через 2 минуты после ИБР возрастает уровень лейкоцитов, эта тенденция сохраняется и через 1 час Лейкоцитоз приобретает нейтрофильный характер с гипорегенеративным сдвигом влево, который к концу первого часа сменяется умеренным регенеративным сдвигом с относительной лимфопенией и увеличением процентного содержания моноцитов
Таким образом, у животных препубертатного возраста, в отличие от новорожденных, слабое болевое раздражение не вызывает существенных изменений количества лейкоцитов и лейкоцитарной формулы, и лишь на сильное раздражение они отвечают нейтрофилезом со сдвигом влево, степень выраженности которого сразу после воздействия незначительна и только к концу первого часа становится очевидной
Полученные результаты могут трактоваться с позиций общебиологической закономерности генерализованного ответа особей раннего возраста на экстремальное воздействие Характер реакции более выражен у новорожденных крыс и не является неожиданным, поскольку известно, что нейтрофилы новорожденных слабо поддаются опсонизации, у них ослаблен хемотаксис и микробицидные свойства, компенсация функциональной недостаточности свойств достигается за счет повышения в крови общего количества лейкоцитов (Михайлова 3 М с соавт, 1986)
2. Результаты исследования фагоцитарной активности лейкоцитов крови крыс при ОСБ различной интенсивности в раннем постнатальном онтогенезе.
Фагоцитарную активность лейкоцитов оценивали по следующим показателям ФИ - фагоцитарный индекс (процент фагоцитов, участвующих в фагоцитозе), ФЧ - фагоцитарное число (среднее количество микроорганизмов поглощенное одним фагоцитом), ФП - фагоцитарный пул (сумма всех фагоцитирующих клеток), ФЕ - фагоцитар-
нал емкость (общее количество микроорганизмов, поглощенных фагоцитами), МНС -моноцитарно-нейтрофильное соотношение
У новорожденных крыс ФП равен 1022,18±112,60/мкл клеток, что составляет в среднем 21,57% от общего количества клеток белой крови в единице объема Лишь половина фагоцитарных клеток взаимодействует с микроорганизмами (50,36±1,77%) при этом ФЧ достигает 2,12±0,14 ФЕ крови составляет 1092,36±132,24 микроорганизмов в мкл МНС равно 0,1б±0,02
У месячных крыс ФП вдвое меньше, чем у новорожденных и составляет 599,45±152,15 Процент фагоцитов, участвующих в фагоцитозе практически не отличается от показателей у новорожденных (53,55±1,19%), тогда как ФЧ достоверно выше и равно 3,13±0,12 Вследствие этого, ФЕ крови у месячных (1005,99±253/мкл), и новорожденных крыс (1092,36±132,24/мкл) практически равны, отмечается сдвиг МНС в сторону нейтрофильного ряда
Через две минуты после слабого болевого воздействия у новорожденных крыс не отмечено изменение ФИ и ФЧ, тогда как ФП и ФЕ увеличиваются вдвое (рис 1) Отмеченное расширение ФП и удвоение ФЕ объясняется увеличением количества лейкоцитов в периферической крови
Через 1 час общее количество лейкоцитов имеет тенденцию возврата к исходным значениям Однако это не предполагает арифметического регресса показателей фагоцитарной активности Хотя процент фагоцитов, участвующих в фагоцитозе практически не меняется, активность вовлеченных в процесс клеток, очевидно, возрастает за счет увеличения поглотительной способности лейкоцитов (ФЧ=2,4±0,08) Об этом свидетельствует тот факт, что ФЕ крови достигает 2416,29±229,41 микроорганизмов в мкл крови Это на 10% выше, чем в период первичной реакции и в 2,3 раза выше, чем в исходном состоянии МНС несколько увеличивается, что свидетельствует об активации макрофагального звена
Через 2 минуты после ИБР у новорожденных крыс ФИ статистически не изменяется Вместе с тем фагоцитарная активность лейкоцитов, вовлеченных в процесс более значима, чем при слабом раздражении Так, ФЧ, равное в исходном состоянии 2,12±0,14 увеличивается до 2,68±0,1 (р<0,05), чего не наблюдалось через две минуты после слабого воздействия Рост ФП до 2242,8±85,9 в мкл, это более чем в два раза превышает исходный показатель (1022,18±112,6 в мкл, р<0,05) и больше, чем в ответ на слабое раздражение (1932,4±92,69) ФЕ значимо свидетельствует в пользу активации процесса фагоцитоза Она в 2,6 раза превышает исходные значения 2835,09±164,34 против 1092,36±132,24 р<0,001 и в 1,3 раза выше, чем при слабом воздействии 2177,94±96,26 р<0,05
Расширение ФП связано с увеличившимся количеством лейкоцитов в периферической крови после болевого раздражения, однако это лишь частично свидетельствует о пассивном характере возросшей активности, т к количество фагоцитирующих клеток возросло в 2,1 раза, а количество поглощенных микроорганизмов в 2,6 раза
Уменьшилась величина МНС до 0,12±0,03 против 0,16±0,02 в исходном состоянии (р<0,05) В исходном состоянии зрелые клетки нейтрофильного ряда занимали 18,2% от общего количества лейкоцитов, а после сильного болевого раздражения их количество достигло 28,2% Это также объясняет механизм выявленного повышения ФЕ
Через час после ИБР показатели, характеризующие фагоцитарную активность, практически не претерпевают изменений Создается впечатление, что сильное болевое воздействие исчерпало все резервы активации фагоцитарной активности сразу, и они
не имеют в динамике процесса поступательного развития Так при незначительном увеличении ФИ с 47% до 49,9%, ФЧ, ФП и ФЕ практически не изменяются
Таким образом, реакция фагоцитарного звена у новорожденных крыс после сильного болевого воздействия более выражена, чем в ответ на слабое Но при слабом раздражении она носит пролонгированный характер, нарастая в течение часа, а при сильном болевом воздействии более выражена в самом начале и не получает дальнейшего развития во времени, оставаясь высокой (рис 1)
У месячных крыс через 2 минуты после ОСБ (1-2 степень) отмечается снижение показателей фагоцитарной активности ФИ с 53,55±1,19% в исходном состоянии до 36,20±1,92% (р<0,05), ФП с 599,45±152,15 до 448,80±56,13, ФЧ с 3,13±0,12 до 2,01±0,12, ФЕ с 1005,99±253,35 до 350,2±76,34 МНС изменяется в пользу нейтрофи-лов 0,03±0,01 против 0,1 ±0,01 в исходном состоянии Увеличение удельного веса гра-нулоцитов предполагает более эффективную борьбу с микроорганизмами, однако, вышеприведенные значения, характеризующие фагоцитарную активность лейкоцитов, не подтверждают это предположение Налицо парадокс, объяснение которому следует искать в физиологии препубертатного возраста, в том числе систем, обеспечивающих подавление фагоцитоза
Через 1 час после СБР в фагоцитозе участвует половина фагоцитов ФИ равен 49,83±94, ФЧ равно 2,02±0,09 (р<0,05) ФП удваивает свое значение по сравнению с исходным фоном 1066,83±63,63 (р<0,05) Очевидно, именно увеличение числа фагоцитирующих клеток при их сниженной способности поглощать микроорганизмы позволило вернуть ФЕ крови к исходным значениям 1048,13±41,4 (р>0,05)
Таким образом, у месячных крыс слабая боль вызвала своеобразную депрессию фагоцитарной активности
Через 2 минуты после ОСБ (4-5 степень) у крыс месячного возраста ФИ снижается на 24,5%, уменьшается ФЧ до 2,08±0,07 (р<0,05), увеличивается на 46% ФП, что и определяло умеренное снижение ФЕ крови до 796,53±111,51 Через 60 минут ФИ продолжает оставаться сниженным 40,3±0,82 (р<0,05), однако, достоверно увеличение поглотительной способности фагоцитов ФЧ=2,8±0,15 (р>0,05) Формирование лейкоцитоза, как ответной реакции на сильное болевое раздражение, повлекло рост ФП до 1217,45±155,12 (р<0,05), что и определило увеличение ФЕ крови в целом на 40% от исходного
Таким образом, у животных препубертатного возраста отмечается своеобразная реакция на ОСБ Если сравнить ее с таковой у новорожденных, то можно говорить о некой парадоксальности У крыс месячного возраста ФИ и ФЧ в ответ на алгогенное раздражение снижаются (рис 1), а эффект увеличения фагоцитарной емкости к концу часового эксперимента определяется расширением ФП, т е суммарным объемом фагоцитирующих клеток (рис 1)
3. Изменения миелограммы и синтетической активности клеток костного мозга у крыс при ОСБ (4-5 степень) в раннем постиатальном онтогенезе.
Через 2 минуты после ОСБ в миелограмме новорожденных крыс прослеживается увеличение содержания предшественников зрелых форм миелобластов, промие-лоцитов, миелоцитов, с 12,54±1,01% в исходном состоянии до 16,02±0,62%, при уменьшении метамиелоцитов с 18,91±1,41% до 16,22±1,02%, снижение относительного содержания зрелых форм с 4,99±0,35% до 4,03±0,58% Такая направленность ответа на ноцицептивное раздражение касается не только белого листка кроветворения, но и красного увеличение незрелых форм эритроцитов и потеря зрелых
Фагоцитарный пул Фагоцитарный индекс
Фагоцитарное число Фагоцитарная емкость
ноеороздслабое 53 —в—новорождсилькое 58 •-■А---Месячныеслз&оеБ3 —*—Мгсачиыь силвмог 63
Рисунок 1. Динамика изменения показателей фагоцитарной активности у новорожденных и месячных крыс при ОСБ
Через час после ОСБ, когда количество лейкоцитов в периферической крови новорожденных крыс уменьшается и в лейкоцитарной формуле регистрируется регенеративный сдвиг влево, в костном мозге отмечается дальнейший рост миелобластов с 4,32±0,18% до 6,28±0,2% (р<0,05), промиелоцитов с 3,43±0,И% до 4,86±0,85% (р<0,05), миелоцитов с 4,79±0,72% до 6,05±0,58% (р<0,05).
Суммарная доля незрелых форм в общей картине увеличивается с 12,54±1,01% до 17,19±0,93%, т.е. почти на треть. Они стали доминировать именно потому, что, вероятно, дозревающий пул покинули метамиелоциты, ПЯ и СЯ, причем наибольшие изменения состоялись в рядах палочкоядерных форм нейтрофильного ряда. Так, в исходном состоянии удельный вес метамиелоцитов составил 4,96±0,29%, а через 60 минут после стимуляции 4,52±0,21%, ПЯ в исходе 18,91±1,41%, через один час после раздражения - 13,05±1,32 (р<0,05). Содержание СЯ сократилось почти вдвое с 4,99±0,35% до 2,72±0,11. Суммарное содержание зрелых форм нейтрофилов и их ближайших предшественников через 1 час после болевого воздействия сократилось с 28,86±2,05% до 20,29±0,21%.
Таким образом, изменения миелограммы новорожденных крыс при ОСБ убедительно свидетельствует о выраженной реакции костного мозга, которая сводится к «выбросу» в периферическую кровь нейтрофильных лейкоцитов вплоть до метамиело-цитов и, как следствие этого, процентному увеличению в костном мозге незрелых форм
Раздражение костного мозга у месячных крыс при боли менее интенсивно Через 2 минуты после ОСБ суммарное значение незрелых форм несколько увеличивается до 12,51±1,67% против 10,66±0,95% в исходном состоянии, а зрелых и их ближайших предшественников практически не изменяется (32,86±3,05% до 31,71±2,35%) Через 60 минут реакция менее выражена, чем у новорожденных Статистически достоверно уменьшается процентное содержание метамиелоцитов с 4,45±0,42% до 2,42±0,11% (р<0,05) и СЯ с 14,39±1,35% до 11,56±0,67%
Сравнительный анализ динамики лейкоцитарной формулы, лейкоцитарного профиля и распределения клеточных элементов костного мозга убеждает в том, что новорожденные особи более лабильны, реагируют раньше, клеточная реакция у них намного сильнее, чем у особей препубертатного возраста Насколько это обосновано, мы попытались прогнозировать путем исследования синтетической активности бластных и условно зрелых клеток крови в костном мозге
Коэффициент а (РНК/ДНК), бластных клеток в исходном состоянии у новорожденных животных составляет 0,73±0,06 отн ед Через 2 минуты после ОСБ он падает до 0,51±0,02 отнед (р<0,05), что свидетельствует о подавлении синтетической активности костного мозга Через час Ка увеличивается до 0,64±0,04, и статистически не отличается от исходного значения Условно зрелые клетки костного мозга новорожденных крыс имеют Ка=0,65±0,04 отн ед, через 2 минуты после ОСБ он снижается до 0,49±0,04 (р<0,05), а через 1 час также, как и в бластных клетках, возрастает до 0,56±0,07 отн ед, (р<0,05)
Таким образом, синтетическая активность клеток костного мозга у новорожденных крыс в ответ на ОСБ значительно снижается, через 1 час прослеживается тенденция ее восстановления Уменьшение Ка (снижение активности РНК) в ядерном материале условно зрелых клеток свидетельствует о подавлении биосинтеза и дифференци-ровки структурных элементов клетки
У месячных крыс при боли более умеренное изменение синтетической активности клеток костного мозга Ка бластных клеток костного мозга интактных месячных крыс равен 0,52±0,03 отн ед Через 2 минуты после болевого воздействия он практически не изменяется, через час синтетическая активность бластных элементов достоверно снижается до 0,44±0,02 Условно зрелые клетки костного мозга месячных крыс также не сразу, а к концу первого часа после болевого воздействия снижают свою синтетическую активность Ка = 0,5±0,03 отнед (исходное значение) через 2 минуты практически не меняется (0,48±0,04 отн ед ), через 60 минут он равен 0,38±0,02 отн ед
Сделанные наблюдения дают основание заключить, что у животных препубертатного возраста в ответ на ОСБ синтетическая активность менее существенна, первичная реакция бластных клеток направлена на формирование репаративной тенденции, однако реакция не стойкая и сменяется депрессией Можно полагать, что более бурная, гиперергическая реакция клеток лейкоцитарного пула крови у новорожденных крыс в ответ на ОСБ имеет более выраженное подавление синтетической активности клеток костного мозга всех степеней зрелости по сравнению с животными месячного возраста
4. Цитохимические изменения в лейкоцитах при ОСБ (4-5 степень) у крыс в раннем постпаталыюм онтогенезе
Активность щелочной фосфатазы, как у новорожденных, так и у особей пре-пубертатного периода примерно одинакова Прежде всего, об этом свидетельствует интегральная величина, характеризующая динамику биохимических процессов - средний цитохимический коэффициент (К) Значения цитохимического коэффициента тождественны, а распределение клеток по уровню насыщенности щелочной фосфатазой в одной группе практически повторяет распределение в другой группе животных
Активность пероксидазы выше у крыс препубертатного возраста Кмс0=1,85, Кнов=1,64 В структуре распределения нейтрофилов по степени их насыщенности пе-роксидазой у новорожденных присутствуют только нейтрофилы, содержащие малое и умеренное количество гранул В отличие от новорожденных, у крыс месячного возраста клетки с максимальной насыщенностью пероксидазой присутствуют в 16 %
Распределение гликогена в лейкоцитах крыс разного возраста не имеет существенных различий, просматривается лишь тенденция превалирования лейкоцитов с высоким содержанием гликогена у новорожденных крыс (К мес-=1,86, К иш =1,95)
Таким образом, распределение щелочной фосфатазы и гликогена в нейтрофилах интакгных новорожденных животных и животных препубертатного возраста практически тождественно, активность пероксидазы выше у крыс месячного возраста, что можно расценивать как более высокую готовность к отражению микробной агрессии С возрастом происходит активация (созревание) кислородзависимых механизмов фагоцитоза - системы «респираторного взрыва», одним из компонентов которой является пероксидаза Так как «респираторный взрыв» базируется на пентозофосфатном окислении глюкозы, становится понятной тенденция возрастного снижения содержания гликогена - депо глюкозы
Уже через 2 минуты после ОСБ (4-5 степень) цитохимический анализ выявил в цитоплазме нейтрофилов новорожденных крыс вполне выраженные изменения Для щелочной фосфатазы цитохимический коэффициент становится равным 2,04, что превосходит его исходную величину - 1,89 Отмечается увеличение числа клеток, в цитоплазме которых депонировано максимальное количество гранул щелочной фосфатазы, в среднем на 7% Процент нейтрофилов, содержащих среднее количество гранул, практически не изменился Доля клеток, содержащих единичные гранулы фермента, уменьшилась с 28% до 20% Клетки, не содержащие щелочную фосфатазу, не встречаются
Через час число клеток, относимых по степени выраженности цитохимических реакций к I группе (единичные гранулы), продолжает снижаться, с 28% в исходном состоянии до 16 %, падает и процент клеток второй группы с 54% до 47% Это связано с насыщением нейтрофилов щелочной фосфатазой, количество таких клеток (III гр) увеличивается вдвое по сравнению с исходным состоянием Статистически достоверное увеличение среднего цитохимического коэффициента с 1,89 в исходном состоянии до 2,21 через час свидетельствует о напряженной биосинтетической реакции на боль, имеющей прогрессивное развитие во времени (К „сх=1,89, Кг „„„=2,04, К«0 „„„=2,21)
Таким образом, в ответ на болевое раздражение цитоплазма нейтрофилов новорожденных крыс насыщается щелочной фосфатазой Реакция носит выраженный и последовательный характер в динамике
Проведенный сравнительно-возрастной анализ показал, что ответная реакция на боль у месячных крыс в отличие от новорожденных носит фазный характер Через 2 мин после ОСБ значение среднего цитохимического коэффициента снижается с 1,89
до 1,81 Это различие статистически не существенно, тем не менее, им не следует пренебрегать Количество клеток, содержащих единичные гранулы, повышается с 25% до 32% Это связано с потерей гранул клетками И (с 60% до 55%) и III (с 14% до 13%) групп Вторую группу в исходном состоянии представили 60% клеток, через две минуты после раздражения их становится 55%, в третьей группе в исходном состоянии было сосредоточено 14% нейтрофилов, а через 2 мин после нанесения раздражения их - 13%
Через 60 мин баланс смещается в пользу клеток с максимальной степенью выраженности цитохимической реакции (III) Прирост связан с сокращением в общей картине клеток I группы с 25% до 16% Налицо активация накопления щелочной фосфата-зы, что манифестирует повышение ее активности Это подтверждает и увеличение цитохимического коэффициента по истечении часа с 1,89 в исходном состоянии до 2,13 (Р<0Л)
Таким образом, первичная реакция имеет слабовыраженную тенденцию утраты гранул, а по прошествии часа налицо их накопление
Исходя из изложенного следует, что щелочная фосфатаза имеет высокую лабильность у новорожденных крыс, ее активность нарастает уже через 2 минуты после ИБР У крыс месячного возраста через 2 минуты после ИБР, активность щелочной фосфатазы несколько снизилась и лишь к концу первого часа начинает нарастать
Активность пероксидазы лейкоцитов у новорожденных крыс практически не меняется в ответ на ОСБ ни сразу, ни после часовой экспозиции, о чем свидетельствует стабильная величина среднего цитохимического коэффициента Об этом свидетельствует также наблюдаемая картина в мазке крови В исходном состоянии не встречаются лейкоциты, в цитоплазме которых вовсе отсутствует пероксидаза Через две минуты после ОСБ 2% клеток потеряли гранулы пероксидазы, соответственно уменьшилась и I группа нейтрофилов (до 34%) Лейкоцитов, отнесенных ко II группе, остается 64% Лейкоциты с максимальным насыщением цитоплазмы не появились Через 1 час после ОСБ в мазке крови 1% лейкоцитов не содержит гранул пероксидазы, 34% лейкоцитов содержит их минимальное количество (I группа) и 65% нейтрофилов по признаку насыщения пероксидазой можно отнести ко второй группе, лейкоциты, цитоплазма которых интенсивно насыщенна ферментом, не появляются
Таким образом, нейтрофильные лейкоциты новорожденных крыс после нанесения болевого раздражения, с точки зрения изменения содержания пероксидазы, остаются ареактивными
Крысы препубертатного возраста в отличие от новорожденных дают достаточно выраженную цитохимическую реакцию Активность пероксидазы динамична и дифференцирована в зависимости от времени эксперимента Общая направленность изменения показателей свидетельствует о нарастании активности изучаемого фермента после ОСБ Так, средний цитохимический коэффициент нарастает, в исходном состоянии его значение составляет 1,85, через 2 минуты после острой соматической боли он уже равен 1,88, а через 60 минут - 2,00 (р<0,05) Через две минуты после ОСБ увеличивается количество лейкоцитов III группы с высокой активностью пероксидазы, их уже не 16 %, а 19% Это увеличение произошло за счет насыщения пероксидазой клеток II группы В исходном состоянии их было 53%, через 2 минуты осталось 50% Через час после нанесения болевого раздражения увеличение синтетической активности лейкоцитов крови проявляется следующим образом падает содержание клеток I группы до 26% (в исходном состоянии их 31%), несколько снижается количество клеток II группы, цитоплазма которых умеренно насыщенна гранулами, до 48%
Таким образом, активность пероксидазы лейкоцитов новорожденных крыс в динамике эксперимента остается практически без изменений, что свидетельствует об аре-активности данного компонента кислородзависимых механизмов фагоцитоза в раннем периоде онтогенеза У животных препубертатного возраста активность пероксидазы возрастает после болевого раздражения, и это нарастание имеет динамический характер во времени, что свидетельствует о функциональном созревании кислородзависимых механизмов фагоцитоза
Гликоген нейтрофилов лабилен, оперативно включаясь в реакцию на болевое раздражение Уже через 2 минуты после стимуляции процент нейтрофилов, цитоплазма которых лишилась гликогена (0), возрос и составил 6% против 4% в исходном состоянии Сократилась доля клеток максимально (III), насыщенных гранулами с 21% до 18% Процент клеток, умеренно насыщенных (II) гликогеном, снизился с 49% до 44%
Через 60 минут на долю нейтрофилов, потерявших гликоген (0) или имеющих его минимальное количество (I), уже приходится 46% опустошенных нейтрофилов стало 9%, что более чем в 2 раза превышает исходные значения, а слабонасыщенных -37% Умеренно насыщенных гликогеном клеток (II) остается 39% Доля нейтрофилов, имеющих максимальное насыщение (III), снизилась вдвое до 11%
Налицо уверенное и последовательное снижение гранул гликогена в нейтро-фильных лейкоцитах Об этом же свидетельствует каскадное падение значений среднего цитохимического коэффициента 1,95 - в исходном состоянии, 1,85 - через 2 минуты, 1,63 - через 60 минут после ОСБ
Создается впечатление, что обмен гликогена в цитоплазме нейтрофильных лейкоцитов у животных месячного возраста более обстоятельный, рациональный и адекватный нежели у новорожденных крыс Для него характерна двухфазность Первичная реакция на боль ведет к потере гранул, но уже через час содержание гликогена обретает явную тенденцию к восстановлению Так, через 2 минуты происходит значительное уменьшение клеток, содержащих максимальное число гранул Если в исходном состоянии их доля составляла 17%, то после ОСБ показатель снижается почти втрое и составляет 6 % Значительно уменьшился удельный вес клеток, отнесенных ко II группе с 50% до 38% Соответственно увеличился процент нейтрофилов, обедненных гликогеном с 31% до 54%
Через 1 час после болевого воздействия доля лейкоцитов, содержащих умеренное и максимальное число гранул, продолжает оставаться низкой Клетки III группы составляют 10% Уменьшено число нейтрофилов, содержащих умеренное число гранул, их 40% Отмечается относительное увеличение клеток, обедненных гликогеном, их 48%, против 31% в исходном состоянии
Таким образом, очевидна двухфазная направленность реакции первичный ответ сопровождается потерей лейкоцитами гликогена, через 60 минут его количество начинает увеличиваться, но не достигает исходного уровня
Проведенное исследование выявило не одинаковую форму реагирования нейтрофилов изменением активности ферментов и энергетического субстрата у крыс разных возрастных групп У новорожденных крыс острая соматическая боль вызывает повышение активности щелочной фосфатазы, у животных месячного возраста активность щелочной фосфатазы наоборот падает Активность пероксидаза лейкоцитов новорожденных крыс остается без изменений в течение всего эксперимента, а у крыс месячного возраста она прогрессивно нарастает Полученные факты позволяют заключить, что у новорожденных животных более активна щелочная фосфатаза, а у месячных - перок-
сидаза, т е в периоде новорожденное™ преобладают кислороднезависимые механизмы бакгериоцидности, а в месячном возрасте - кислородзависимые
Истощение клеточного депо гликогена при острой соматической боли более выражено у новорожденных животных, оно нарастает в динамике эксперимента Очевидно, активация фагоцитоза у них более энергозатратна В то же время, очевидно, что расходование энергосубстрата требует его восполнения О перспективах восполнения может свидетельствовать синтетическая активность клеток крови
У новорожденных животных коэффициент а (Ка) в ядерном материале клеток крови у интактных животных равен 0,64±0,08 отн ед Через 2 минуты после ОСБ Ка падает до 0,52±0,05 отн ед К концу первого часа соотношение РНК/ДНК приближается, но не достигает исходных значений
У животных месячного возраста отмечается прогрессивное снижение Ка В исходном состоянии коэффициент равен 0,52±0,06 отн ед , уже через 2 минуты он снижается до 0,49±0,05 отн ед , а через час достигает значения 0,43±0,02 отн ед
Выявленная картина свидетельствует о том, что синтетическая активность клеток крови крыс месячного возраста, которые менее существенно теряют гликоген при ОСБ, имеет тенденцию к восполнению в течение первого часа после болевого воздействия У животных этой возрастной группы процессы ферментативного и энергетического обеспечения более напряжены, а механизмы их восполнения не отличаются высокой лабильностью, по крайней мере, в течение первого часа после нанесения острой соматической боли
5. Изменение уровня цитокинов у новорожденных и месячных крыс при острой соматической боли (4-5 степени)
В исходном состоянии в сыворотке крови новорожденных крыс обнаруживается 4,85±0,29 пг/мл ИЛ-1а После ОСБ уже через 2 минуты отмечается увеличение уровня исследуемого вещества до 6,60±0,50 пг/мл (р<0,05), через час этот показатель снижается до 5,68±0,60 пг/мл, однако не достигает исходных значений
Уровень ИЛ-1а у крыс месячного возраста превышает таковой у новорожденных и составляет б,49±0,53 пг/мл (р>0,1) Нанесение болевого раздражения не вызывало прироста содержания исследуемого вещества в сыворотке в отличие от новорожденных крыс Через час после болевого воздействия уровень ИЛ-1а возрос до 8,54±0,41 пг/мл (р<0,05)
Таким образом, новорожденные животные отвечают на боль двухфазной реакцией первичным подъемом уровня ИЛ-1а с последующей тенденцией к нормализации к концу первого часа, у крыс месячного возраста реакция отсрочена рост концентрации ИЛ-1а отмечается только к концу первого часа
Содержание ИЛ-6 в сыворотке новорожденных животных в исходном состоянии составляет 36,55±4,12 пг/мл Через 2 минуты регистрируется количественный всплеск ИЛ-6 до 58,41±4,67 пг/мл (р<0,01) К концу первого часа содержание ИЛ-6, также как и ИЛ-1а, стремится к исходному уровню - 41,74±5,51 пг/мл (р>0,1)
У месячных крыс фоновый уровень ИЛ-6 в полтора раза выше, чем у новорожденных - 50,95±6,53 пг/мл Через 2 минуты после болевого воздействия намечается тенденция к его увеличению (56,08±4,58 пг/мл) Через один час содержание ИЛ-6 практически не отличается от исходного - 49,59±13,33 пг/мл (р>0,1) Динамика изменения содержания ИЛ-6 в обеих возрастных группах имеет общую конфигурацию увеличение через 2 минуты после нанесения алгогенного раздражения с последующей нормализацией к концу первого часа эксперимента
В сыворотке крови новорожденных крыс содержание ФНО-а составляет 60,37±6,65 пг/мл Нанесение болевого раздражения вызвало реакцию, полярную той, которая отмечалась в отношении ИЛ-1а и ИЛ-6, регистрировалось уменьшение уровня ФНО-а на треть по сравнению с исходным до 38,08±3,02 пг/мл (р<0,01) Через один час содержание ФНО-а у новорожденных особей продолжало снижаться и достигало 30,25±2,68 пг/мл
Иная динамика прослеживается у животных месячного возраста В исходном состоянии содержание ФНО-а у них втрое ниже, чем у новорожденных и составляет 18,35±1,77 пг/мл Нанесение ИБР несущественно увеличивает содержание исследуемого цитокинадо21,66±3,99 пг/мл (р>0,1) Через 1 час после ОСБ достоверно увеличение концентрации ФНО-а по сравнению с исходом до 28,72±2,12 пг/мл (р<0,01)
Исходный уровень ИЛ-4 у новорожденных крыс составляет 2,67±0,32 пг/мл сыворотки После болевой стимуляции его содержание возрастает до 6,71±0,43 пг/мл (р<0,01) Через 1 час концентрация ИЛ-4 несколько снижается - 4,14±0,38 пг/мл (Р<0,05)
Аналогичная по фазности развития картина наблюдалась и у крыс пренубер-татного возраста В исходном состоянии концентрация ИЛ-4 составляла 3,31±0,41 пг/мл Через две минуты после электрораздражения регистрировался выраженный подъем этого цитокина до 7,80±0,47 пг/мл (р<0,01) К концу 1 часа концентрация ИЛ-4 приближалась к исходному уровню (4,38±0,51 пг/мл, р>0,1)
Оценивая динамику изученных цитокинов, в целом, можно констатировать, что разные цитокины неоднозначно отвечают на болевое раздражение ИЛ-1а лабилен у новорожденных животных, его ответ в форме увеличения содержания регистрируется уже через 2 минуты, а у животных препубертатного возраста возрастает только к концу первого часа ИЛ-6 у новорожденных животных также незамедлительно отвечает на раздражение удвоением своего содержания, а у крыс месячного возраста его реакция крайне слабо выражена и не находит статистического подтверждения ФНО-а реагирует резким падением своего уровня у новорожденных крыс и умеренным подъемом к концу первого часа у крыс препубертатного возраста ИЛ-4 обнаруживает двухфазную динамику, как у новорожденных крыс, так и у месячных крыс с подъемом через 2 минуты после болевого воздействия и нормализацией через 60 минут
В заключение следует подчеркнуть, что динамика цитокиновой реакции на боль неоднородна и зависит как от вида цитокина, так и от возраста животных Новорожденные животные отвечают бурной реакцией на острую соматическую боль с формированием лейкоцитоза с регенеративным сдвигом влево уже через 2 минуты после ИБР Увеличение общего количества лейкоцитов влечет за собой увеличение фагоцитарной емкости и фагоцитарного пула, при депрессии фагоцитарного индекса Эти изменения проявляются на фоне повышения активности ИЛ-1 и ИЛ-6 при резком падении содержания ФНО-а Особо следует подчеркнуть, что у новорожденных очень активен ИЛ-4, такое нарастание уровня цитокинов - функциональных антиподов, и разнонаправленные изменения в группе провоспалительных цитокинов заслуживают внимания
На основе литературного анализа наших данных можно сделать следующие заключения
Одной из систем, закономерно реагирующих на боль, является система фагоцитарной активности лейкоцитов Степень реагирования механизмов неспецифической защиты организма на боль зависит от возраста животных, нами изучен ранний постна-тальный период
Лейкоцитарная реакция у новорожденных животных носит гиперергический, но экстенсивный характер Даже на слабое болевое раздражение животные реагируют лейкоцитозом, потерей костным мозгом зрелых и дозревающих форм лейкоцитов Усиление болевого воздействия приводит к активации ферментов, обеспечивающих бакге-риоцидность Однако насколько интенсивна реакция, настолько она и истощаема, прежде всего, за счет ее энергорасходности Бурный ответ, по всей видимости, сдерживается особенностями интерлейкинового обеспечения фагоцитарной активности, в частности снижением ФНО-а
У животных препубертатного возраста реакция лейкоцитов на боль более координирована Она менее бурная, прослеживаются признаки активации синтетической активности костного мозга, синхронная активация ферментов, которая обеспечивает переваривающую функцию фагоцитов, однако и в этой группе животных энергетический потенциал нейтрофилов быстро истощается
В целом у животных раннего возраста еще не развиты механизмы полноценного восполнения клеточных элементов костного мозга и синтетической активности клеток периферической крови, что делает фагоцитарную систему функционально не готовой к обеспечению полноценной неспецифической резистентности ВЫВОДЫ
1 Новорожденные крысы и крысы препубертатного возраста отвечают на острую соматическую боль нейтрофильным лейкоцитозом с регенеративным сдвигом влево, причем у новорожденных эта реакция более бурная и формируется даже на болевое воздействие слабой интенсивности
2 Признаки активации фагоцитоза в ответ на острую соматическую боль более выражены у новорожденных крыс Они связаны с увеличением фагоцитарного пула и активности за счет повышения фагоцитарного числа и фагоцитарной емкости У крыс препубертатного возраста вовлечение нейтрофилов в фагоцитоз развивается менее интенсивно в основном за счет увеличения фагоцитарного пула, т е суммарного объема фагоцитирующих клеток
3 При острой соматической боли 4-5 степени интенсивности выявлено обеднение костного мозга зрелыми форменными элементами нейтрофильного ряда и относительное обогащение незрелыми формами, как у новорожденных крыс, так и у крыс препубертатного возраста Новорожденные крысы реагируют раньше, реакция у них намного сильнее, чем у крыс месячного возраста
Гиперергическая реакция лейкоцитарного пула новорожденных крыс в ответ на острую соматическую боль 4-5 степени интенсивности имеет более выраженное подавление синтетической активности клеток костного мозга всех степеней зрелости по сравнению с животными препубертатного возраста
4 У новорожденных крыс уровень активности щелочной фосфатазы нейтрофилов в ответ на острую соматическую боль закономерно возрастает, а пероксидазы практически не меняется У животных препубертатного возраста в ответ на болевое раздражение активность щелочной фосфатазы сначала падает, а затем возрастает, пероксидазная активность нарастает с течением времени Истощение энергетического субстрата - гликогена в лейкоцитах у животных препубертатного возраста протекает быстрее и интенсивнее, чем у новорожденных Через час у животных месячного возраста содержание гликогена начинает восстанавливаться, а у новорожденных крыс продолжает снижаться
5 У новорожденных животных вовлечение провоспалительных цитокинов в ноци-цептивный процесс разнонаправлено через 2 минуты уровень ИЛ-1а и ИЛ-б воз-
растает, а ФНО-а падает Уровень противовоспалительного цитокина ИЛ-4 повышается У крыс препубертатного возраста реакция ИЛ-1а и ФНО-а однонаправле-на и характеризуется ростом их содержания к концу 1часа Динамика изменения уровня противовоспалительного цитокина (ИЛ-4) бифазна, с первичным подъемом и последующей нормализацией 6 В целом, новорожденные животные отвечают на боль гиперергической реакцией, как самого фагоцитоза, так и факторов его обеспечивающих Реакция крыс препубертатного возраста более умерена
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1 Алексеев В В , Кабардина Е , Чугунова В Изменение количества эритроцитов и лейкоцитов при острой соматической боли // Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (57-я Итоговая научная конференция молодых ученых) - Ростов-на-Дону, 2003 - С 131-132
2 Алексеев В В , Кабардина Е , Чугунова В Изменение фагоцитарной активности лейкоцитов при острой соматической боли // Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (58-я Итоговая научная конференция молодых ученых) - Ростов-на-Дону, 2004 - С 104
3 Алексеев В В , Кутузова А, Береза Ж Изменение лейкоцитарной формулы при острой соматической боли // Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (58-я Итоговая научная конференция молодых ученых) -Ростов-на-Дону, 2004 - С 129
4 Шумарин А Е , Алексеев В В , Кутузова А А Алгогенные изменения концентрации катехоламинов и количества гранулоцитов в периферической крови белых крыс // Сборник научных трудов «Учитель, Наставник, Друг» - Ростов-на-Дону, 2004 - С 72-74
5 Шумарин А Е , Алексеев В В , Белоглазова Н Н Изменения фагоцитарной активности нейтрофильных гранулоцитов крови крыс при острой соматической боли // Сборник научных трудов «Учитель, Наставник, Друг» - Ростов-на-Дону, 2004 -С 74-75
6 Алексеев В В Особенности лейкоцитарной реакции при острой соматической боли различной интенсивности у крыс месячного возраста // Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (59-я Итоговая научная конференция молодых ученых) - Ростов-на-Дону, 2005 - С 29
7 Алексеев В В ,_Антонова Е К , Кутузова А А Изменение фагоцитарной активности лейкоцитов в ранней период развития хронического болевого синдрома // Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (59-я Итоговая научная конференция молодых ученых) - Ростов-на-Дону, 2005 -С 56
8 Алексеев В В Изменения в миелограмме у животных, возникающие после сильного болевого раздражения // Актуальные проблемы патофизиологии (материалы межвузовской конференции молодых ученых) - СПб, 2006 - С,7-8
9 Алексеев В В , Дащенко Ю , Понятова Е Изменения синтетической активности клеток крови и костного мозга после сильного болевого раздражения у крыс месячного возраста // Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (60-я Итоговая научная конференция молодых ученых) - Ростов-на-Дону, 2006 -С 145
10 Алексеев В В Состояние фагоцитарной активности у новорожденных крыс при острой соматической боли различной интенсивности // Актуальные проблемы патофизиологии (материалы межвузовской конференции молодых ученых) -СПб, 2006 - С 5-6
11 Алексеев В В , Передреева Л В Влияние острой соматической боли на синтетическую активность клеток крови и костного мозга // Актуальные проблемы па-
тофизиологии (материалы межвузовской конференции молодых ученых) - СПб, 2006 -С9-10
12 Шумарин АЕ , Алексеев В В Особенности миелограммы и синтетической активности клеток крови и костного мозга при острой соматической боли // Экстремальная медицина Проблемы экстремальных состояний (материалы научно-практической конференции ЮФО с международным участием) - Владикавказ, 2006 -С49-50
13 Овсянников В Г, Алексеев В В , Кутузова А А Особенности лейкоцитарной реакции и фагоцитоза у крыс разного возраста при острой соматической боли И Вестник Санкт-Петербургского университета Серия 11 Медицина - 2008 -№1 -С 44-49
14 Алексеев В В , Захарова Н С , Антонец А , Сушкина И Изменение уровня ци-токинов крыс при острой соматической боли в раннем постнатальном онтогенезе // Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (62-я Итоговая научная конференция молодых ученых) - Ростов-на-Дону, 2008 - С 138
15 Алексеев В В , Захарова Н С , Станислав А , Бондаренко К Изменение распределения щелочной фосфатазы, пероксидазы и гликогена при острой соматической боли в препубертатном периоде // Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (62-я Итоговая научная конференция молодых ученых) - Ростов-на-Дону, 2008 - С 139
16 Алексеев В В , Баткаева Е , Тимошенкова И Показатели системы белой крови у крыс разного возраста при острой соматической боли // Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (62-я Итоговая научная конференция молодых ученых) - Ростов-на-Дону, 2008 - С 138
СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
БВ- болевое воздействие
ИБР- интенсивное болевое раздражении
ИЛ- интерлейкин
К- средний цитохимический коэффициент
МНС- моноцитарно-нейтрофильное соотношение
ОСБ- острая соматическая боль
ПЯ- палочкоядерный нейтрофил
СБР- слабое болевое раздражение
СЯ- сегментоядерный нейтрофил
ФЕ- фагоцитарная емкость
ФИ- фагоцитарный индекс
ФНО-а - фактор некроза опухоли-а
ФП- фагоцитарный пул
ФЧ- фагоцитарное число
Печать цифровая Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме» Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч -изд -л Заказ № 726 Тираж 100 экз Отпечатано в КМЦ «КОПЙЦЕНТР» 344006, г. Росгов-на-Дону, ул. Суворова, 19, тел 247-34-68
Оглавление диссертации Алексеев, Владимир Вячеславович :: 2008 :: Ростов-на-Дону
Глава I Обзор литературы.
Глава II Материал и методы исследований.
II. 1. Характеристика объекта и серий исследований.
11.2. Постановка экспериментов с моделированием острой соматической боли.
11.3. Методы исследования белой крови и костного мозга.
11.4. Цитохимические методы исследования лейкоцитов.
11.5. Метод определения цитокинов.
11.6. Методы статистического анализа результатов исследований.
Глава III Результаты исследования реакции лейкоцитарного пула крыс на острую соматическую боль в раннем постнатальном онтогенезе.
III. 1. Характеристика лейкоцитарной формулы в исходном состоянии.
111.2. Изменения содержания лейкоцитов и лейкоцитарной формулы в периферической крови новорожденных крыс в ответ на слабое болевое раздражение.
111.3. Изменения содержания лейкоцитов в периферической крови новорожденных крыс в ответ на сильное болевое раздражение.
III.'4. Изменение содержания лейкоцитов и лейкоцитарная формула в периферической крови крыс месячного возраста в ответ на слабое болевое воздействие.
III.5. Количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула крови крыс месячного возраста при действии сильной боли.
Глава IV Результаты исследования фагоцитарной активности крыс при нанесении болевого раздражения в онтогенезе.
IV. I. Характеристика фагоцитарной активности крыс разного возраста в исходном состоянии.
IV.3. Изменения фагоцитарной активности лейкоцитов новорожденных крыс в ответ на сильное болевое воздействие.
TV.4. Изменения фагоцитарной активности лейкоцитов крыс месячного возраста в ответ на слабое болевое раздражение.
IV.5. Изменение фагоцитарной активности лейкоцитов крыс месячного возраста в ответ на сильное болевое раздражение.
Глава V Изменения миелограммы и синтетической активности клеток костного мозга у крыс при действии соматической боли.
V.I. Миелограмма крыс разного возраста в исходном состоянии.
V.2. Изменения миелограммы новорожденных крыс в ответ на сильное болевое раздражение.
V.3. Изменения миелограммы крыс месячного возраста в ответ на сильное болевое раздражение.,.,.
V.4. Изменения синтетической активности клеток костного мозга.
Глава VI Цитохимические изменения в лейкоцитах при острой соматической боли.
VI. 1. Характеристика распределения щелочной фосфатазы, пероксидазы и глигогена в нейтрофильных лейкоцитах крыс.
VI.2. Результаты исследования степени насыщения щелочной фосфатазой цитоплазмы нейтрофильных лейкоцитов новорожденных крыс в ответ на сильное болевое раздражение (50В).
VI.3. Результаты исследования степени насыщения щелочной фосфатазой цитоплазмы нейтрофильных лейкоцитов крыс месячного возраста в ответ на сильное болевое раздражение (4-5 степень).
VI.4. Результаты исследования содержания пероксидазы в нейтрофильных лейкоцитов новорожденных крыс в ответ на сильное болевое раздражение (4-5 степень).
VI.6. Результаты исследования степени насыщения гликогеном цитоплазмы нейтрофильных лейкоцитов новорожденных крыс в ответ на сильное болевое раздражение (4-5 степень).
VI. 7. Результаты исследования степени насыщения гликогеном цитоплазмы нейтрофильных лейкоцитов крыс месячного возраста в ответ на сильное болевое раздражение (4-5 степень).
VI.8. Изменения синтетической активности клеток крови.
Глава VII Изменения уровня цитокинов у новорожденных и месячных крыс при острой соматической боли.
VII. 1. Исследования уровня цитокинов у крыс в ответ на сильное болевое раздражение.:.
Обсуждение результатов.
Выводы:.:.
Введение диссертации по теме "Патологическая физиология", Алексеев, Владимир Вячеславович, автореферат
К истории формирования научного направления.
В истории Отечественной науки известно немало школ, которые обрели всемирную известность и дали толчок развитию научного направления на столетия вперед, создав поистине неисчерпаемую перспективу исследованиям.
Ученики, выходцы из таких школ, достойно и последовательно продолжают развивать теоретическое наследие своих Учителей, не только сохраняя идейную направленность Учения, но и внося свою конструктивную и самостоятельную лепту в развитие теории медицины.
Гениальный русский ученый, лауреат Нобелевской премии Илья Ильич Мечников создал учение о фагоцитозе, на основе которого впоследствии родилось учение об иммунитете в широком и современном смысле этого слова.
Его ученик Иван Григорьевич Савченко передал иммунологическое направление в исследовательской деятельности своему последователю Андрею Никандровичу Гордиенко (1961). Так иммунология как наука достигла Ростова-на-Дону и прочно поселилась в нашем городе.
Заслуженный деятель науки РСФСР А.Н. Гордиенко сформулировал свою теорию антителогенеза (1954), много его трудов посвящено механизмам анафилаксии и анафилактического шока (1961, 1965), регуляции фагоцитоза (1954).
Великая Отечественная война внесла свои коррективы в труд ученого. Продолжая изучать механизмы иммунитета, он в 1943 году по заданию Государственного комитета обороны СССР начинает исследование механизмов травматического шока, постепенно расширяя познание шока как типового патологического процесса на моделях ожоговой травмы, эндотоксинового повреждения. Разрозренные направления сами собой выстроились в единый комплекс экстремальных состояний, которым и служила в последующем научная Школа, созданная профессором А.Н. Гордиенко. Его учение удачно перекликалось с взглядами гениального канадского ученого Ганса Селье. Учение б
Г. Селье о стрессе и общем адаптационном синдроме не могло не сказаться на теоретической направленности работ ростовских патофизиологов: патогенез шока различной этиологии, механизмы расстройства периферического кровообращения, другие типовые патологические процессы стали рассматриваться и трактоваться в канве учения об общем адаптационном синдроме (Б.А. Сааков, 1968, 1970, 1973; С.А. Еремина, 1968, 1970, 1987). В качестве модели стресса использовали иммобилизацию животных, физическую, химическую и биологическую атаку, нанесение болевой травмы. Боль, как этиологический фактор, невольно становится предметом самостоятельного интереса.
Продолжая работать в русле общей тематики кафедры патофизиологии Ростовского государственного медицинского университета, ее заведующий Заслуженный работник высшей школы России, профессор Овсянников Виктор Григорьевич впервые предпринимает попытку систематизировать знания о механизмах боли. Его книга «Боль» (1990), подводя некоторый итог теоретическим изысканиям, по сути, позволила рассмотреть боль во всех ее проявлениях как типовой патологический процесс. Уже в течение двадцати лет боль успешно изучается именно в этом ключе.
В лаборатории проф. Овсянникова В.Г. последовательно разворачиваются фундаментальные исследования моноаминового обмена при боли, изучаются механизмы регуляции при боли, особенности болевой реакции в раннем онтогенезе (Овсянников В .Г., 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2007; Зайнаб A.M., 1995; Шумарин А.Е., 1999, 2000, 2001, 2004, Котиева И.М., 1999, 2004; Каплиев А.В., 2005, 2007).
Внимание В.Г. Овсянникова привлекают механизмы иммунного ответа как составляющие патогенез боли.
Так, пройдя сложный многолетний путь, учение об иммунопатологии, экстремальных состояниях приняло новую конфигурацию, объединенную одной идеей - изучением патогенеза боли как типового патологического процесса.
Проведенное нами исследование не является исключением.
Познавая особенности фагоцитоза при боли, мы стремились расширить представление о патогенезе самой боли, при этом опирались не только на интеллектуальные и технологические ресурсы кафедры патологической физиологии Ростовского государственного медицинского университета, но и черпали поддержку в других научных коллективах, пользующихся международным авторитетом и признанием. Выполнение диссертации стало возможным благодаря конкретной помощи со стороны профессора Орлова В.И. -директора ФГУ «Ростовский научно-исследовательский институт акушерства и педиатрии Росмедтехнологий», доцента Куцева С.И. — руководителя центра клинической морфологии и генетики ГОУ ВПО Рост ГМУ Росздрава, профессора Бордюшкова Ю.Н. - зав. лабораторией экспериментальной терапии опухолей ФГУ «Ростовский научно-исследовательский институт онкологии Росмедтехнологий», за что мы приносим им глубокую благодарность.
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Активно проводимые исследования патогенеза боли, как у нас в стране, так и за рубежом, позволили сформировать достаточно полное представление о тригерных механизмах боли, морфологическом и биохимическом субстратах боли, ее особенностях при различных заболеваниях и принципах патогенетической терапии (Крыжановский Г.Н., 1980, 1997, 1999, 2000; Игнатов Ю.Д., 1982, 1986, 1990; Кукушкин М.Л. с соавт., 2004; Овсянников В.Г., 1990, 2003; Jones А.К.Р. et al., 2003). Налицо концентрация интересов исследователей на «ядре» боли, ее «веерные» механизмы удостоены несравненно меньшего внимания. Поэтому настоящее исследование посвящено актуальной проблеме изучения онтогенетических аспектов изменения фагоцитарной активности лейкоцитов при острой соматической боли различной интенсивности.
В литературе крайне ограничена информация о роли неспецифической резистентности организма в механизмах боли (Филин В.И. с соавт., 1996; Вейн A.M., Авруцкий М.А., 1997; Новиков Г.А. с соавт., 1998; Машфорт М.Л с соавт., 2004; Штрибель Х.В., 2005; Прощаев К.И. с соавт., 2006). Большинство трудов, написанных видными учеными, посвящено изучению специфических иммунологических ответов на системном, органном, клеточном и субклеточном уровнях, а фагоцитозу в них отводится'лишь справочная роль. Однако наиболее верно и целесообразно начинать изучение механизмов защиты с фагоцитоза, как наиболее ранней, срочной и эффективной неспецифической реакции организма (Мазурин А.В., Воронцов И.М., 2000).
Боль мобилизует резервы фагоцитов и, тем самым, превентивно оберегает организм от возможной инфекции, или наоборот истощает их? Так, например, Ф.Г. Углов с соавт. (1985) считал, что боль стимулирует фагоцитоз и предлагал использовать болевое воздействие у больного для этого. Однотипен, стандартен ли процесс вовлечения фагоцитоза в механизмы боли, зависит ли он от интенсивности и продолжительности болевого воздействия и возраста субъекта, испытывающего боль? Эти вопросы сегодня остаются без ответа.
Очевидно, что механизмы фагоцитоза, его регуляция и дисрегуляция мало изучены и приобретают самостоятельное значение в контексте патогепеза боли. Это направление в сранительно-возрастном аспекте практически не изучено, что и определяет актуальность проблемы и интерес к ней.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Целью настоящей работы является изучение механизмов изменения фагоцитарной активности лейкоцитов при острой соматической боли различной интенсивности в раннем постнатальном онтогенезе.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие конкретные задачи:
1. Изучить изменения количества лейкоцитов, лейкоцитарной * формулы, лейкоцитарного профиля и синтетической активности клеток крови у новорожденных и месячных крыс при острой соматической боли.;
2. Определить изменения морфологии костного мозга, как органа, образующего фагоциты, и синтетической активности его клеток у новорожденных и месячных крыс при острой соматической боли;
3. Оценить цитохимические характеристики (щелочную фосфатазу, пероксидазу, гликоген) лейкоцитов у крыс в раннем постнатальном периоде при острой соматической боли.
4. Исследовать уровень про- и противовоспалительных цитокинов у крыс раннего возраста при острой соматической боли, особенно тех, которые принимают участие в регуляции фагоцитоза.
5. На основе сравнительного анализа выявить общие механизмы и особенности фагоцитарной реакции на боль у крыс в разные сроки раннего постнатального онтогенеза.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ
Впервые в онтогенетическом аспекте дана характеристика изменений при острой соматической боли содержания лейкоцитов в периферической крови, параметров, характеризующих фагоцитарную активность пейтрофилов (фагоцитарный индекс, фагоцитарное число, фагоцитарный пул, фагоцитарная емкость, моноцитарно-нейтрофильное соотношение), синтетической активности клеток костного мозга и периферической крови, уровня про- и противовоспалительных цитокинов, ферментативной активности гранулоцитов у новорожденных животных и животных месячного возраста. Установлено, что новорожденные крысы отвечают гиперергической реакцией, как самого фагоцитоза, так и факторов его обеспечивающих, реакция крыс препубертатного возраста более умерена.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ
Вскрыты ранее неизвестные стороны фагоцитарной реакции, принимающие участие в механизмах формирования боли. Установлены особенности вовлечения фагоцитоза в патогенез боли у новорожденных особей и особей, находящихся в препубертатном возрасте. При этом показано, что эта реакция формируется достаточно быстро и зависит от интенсивности алгогенного раздражения.
Установлено, что реакция на боль у новорожденных животных носит гиперергический характер, при этом она быстро истощается. У животных препубертатного возраста отмечается более скоординированный ответ, но и он не до конца сформирован и также истощаем. Таким образом, результаты работы расширяют теоретические представления о механизмах боли, в частности, неспецифической резистентности при-ней.
Впервые установлено, что острая соматическая боль мобилизует зрелые лейкоциты костного мозга, которые покидают свое депо. При этом, только у животных препубертатного возраста отмечается незначительное повышение синтетической активности клеток костного мозга, синтетическая активность клеток костного мозга новорожденных существенно подавляется.
Полученный материал может представлять интерес для врачей-неонатологов, т.к. ориентирует их на осторожное отношение к коррекции механизмов резистентности при боли, позволяет дифференцированно относиться к появлению лейкоцитоза, т.к. он может носить всего лишь реактивный характер, а не манифестировать патологию. Результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедр патологической физиологии, анестезиологии и реаниматологии ГОУ ВПО Рост ГМУ Росздрава.
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Основные результаты исследования были доложены на 58-ой итоговой научной конференции молодых ученых и специалистов РостГМУ (Ростов-на-Дону, 2004), 59-ой итоговой научной конференции молодых ученых и специалистов РостГМУ (Ростов-на-Дону, 2005), 60-ой итоговой- научной конференции молодых ученых и специалистов РостГМУ (Ростов-на-Дону, 2006), на межвузовской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006), Экстремальная медицина. Проблемы экстремальных состояний (Владикавказ, 2006), 62-ой итоговой научной конференции молодых ученых и специалистов РостГМУ (Ростов-на-Дону, 2008).
ПУБЛИКАЦИИ
По материалам диссертации опубликованы 16 работ. Из них 1 статья напечатана в периодическом научном издании, выпускаемом в Российской Федерации, рекомендованном ВАК для публикации основных положений диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук; 15 - в сборниках научных работ, материалах и тезисах научных конференций, в том числе и с международным участием.
НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
1. Острая соматическая боль изменяет фагоцитарную активность лейкоцитов.
2. Новорожденные особи и особи препубертатного возраста реагируют на острую соматическую боль лейкоцитозом и повышением фагоцитарной активности нейтрофилов, которая у новорожденных носит гиперергический характер, у крыс препубертатного возраста реакция более скоординирована.
Реакции фагоцитоза в раннем онтогенезе эпергозависимы и быстро истощаемы. Острая соматическая боль вовлекает в процесс костный мозг. У новорожденных животных наблюдается ранняя и прогрессирующая потеря костным мозгом зрелых клеток белой крови, у животных препубертатного возраста эта реакция наступает сразу и не получает дальнейшего развития в течение часа.
3. У новорожденных животных в нейтрофилах в ответ на боль активируется щелочная фосфатаза, уровень пероксидазы практически не изменяется. У животных препубертатного возраста наблюдается выраженное и однонаправленное вовлечение в процесс щелочной фосфатазы и пероксидазы в сторону увеличения их активности.
4. Цитокиновая регуляция фагоцитоза у животных разных возрастных групп не одинакова. У новорожденных крыс в ответ на острую соматическую боль наблюдается увеличение содержания ИЛ-1а и ИЛ-6 при резком снижении ФНО-а. У животных препубертатного возраста динамика изменений ИЛ-1а и ФНО-а синхронизирована и однонаправлена.
ОБЪЁМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ
Диссертация изложена на 177 страницах машинописного текста, состоит из введения, главы обзора литературы, главы материала и методов исследования, 5 глав собственных исследований, обсуждения собственных результатов, выводов и указателя литературы. Работа иллюстрирована 41 таблицей и 33 рисунком. Список литературы содержит 250 источников, из них 172 - отечественных и 78 -зарубежных.
Заключение диссертационного исследования на тему "Онтогенетические аспекты изменения фагоцитарной активности лейкоцитов при острой соматической боли различной интенсивности"
Выводы:
1. Новорожденные крысы и крысы .препубертатного возраста отвечают па острую соматическую боль нейтрофильным лейкоцитозом с регенеративным сдвигом влево, причем у новорожденных эта реакция более бурная и формируется даже на болевое воздействие слабой интенсивности.
2. Признаки активации фагоцитоза в ответ на острую соматическую боль более выражены у новорожденных крыс. Они связаны с увеличением фагоцитарного пула и активности за счет повышения фагоцитарного числа и фагоцитарной емкости. У крыс препубертатного возраста вовлечение нейтрофилов в фагоцитоз развивается менее интенсивно в основном за счет увеличения фагоцитарного пула, т.е. суммарного, объема фагоцитирующих клеток.
3. При острой соматической боли 4-5 степени интенсивности выявлено обеднение костного мозга зрелыми форменными элементами нейтрофильного ряда и относительное обогащение незрелыми формами, как новорожденных крыс, так и у крыс препубертатного возраста. Новорожденные крысы реагируют раньше, реакция у них намного сильнее, чем у крыс месячного возраста.
Гиперергическая реакция лейкоцитарного пула новорожденных крыс в ответ на острую соматическую боль 4-5 степени интенсивности имеет более выраженное подавление синтетической активности клеток костного мозга всех степеней зрелости по сравнению с животными препубертатного возраста.
4. У новорожденных крыс уровень активности щелочной фосфатазы нейтрофилов в ответ на острую соматическую боль закономерно возрастает, а пероксидазы практически не меняется. У животных препубертатного возраста в ответ на болевое раздражение активность щелочной фосфатазы сначала падает, а затем возрастает, пероксидазная активность нарастает с течением времени. Истощение энергетического субстрата - гликогена в лейкоцитах у животных препубертатного возраста протекает быстрее и интенсивнее, чем у новорожденных. Через час у животных месячного возраста содержание гликогена начинает восстанавливаться, а у новорожденных крыс продолжает снижаться.
5. У новорожденных животных вовлечение провоспалительных цитокинов в ноцицептивный процесс разнонаправлено: через 2 минуты уровень ИЛ-1а и ИЛ-6 возрастает, а ФНО-а падает. Уровень противовоспалительного цитокина ИЛ-4 повышается. У крыс препубертатного возраста реакция ИЛ-1а и ФНО-а однонаправлепа и характеризуется ростом их содержания к концу 1часа. Динамика изменения уровня противовоспалительного цитокина (ИЛ-4) бифазна; с первичным подъемом и последующей нормализацией.
6. В целом, новорожденные животные отвечают на боль гиперергической реакцией, как самого фагоцитоза, так и факторов его обеспечивающих. Реакция крыс препубертатного возраста более умерена.
Список использованной литературы по медицине, диссертация 2008 года, Алексеев, Владимир Вячеславович
1. Адо, А.Д. Патофизиология фагоцитов / А.Д. Адо. — М. : Медгиз., 1961. 295 с.
2. Алатырев, В.И. Влияние длительного ноцицептивного раздражения на двигательные функции человека / В.И. Алатырев, A.M. Еремеев, И.Н. Плещинский // Физиология человека. 1990. - Т. 16, №3. - С. 77-83.
3. Ананенко, А.А. Биохимические механизмы реакции фагоцитоза в норме и при патологии у детей / А.А. Ананенко, Е.Б. Спектр, Е.И. Дсйхин и др. // Вопросы охраны материнства и детства. 1983. - №8. - С. 37-41.
4. Ананин, В.Ф. Биорегуляция человека: монография в 10 томах. Том 5. Биорегуляция вазомоторной системы / В.Ф. Ананин. М. : Журналистское агентство «Гласность», 1996. — 114 с.
5. Безредка, A.M. История одной идеи. Творчество Мечникова /A.M. Безредка /Под ред. В.М. Когана. Харьков, 1926. - 99 с.
6. Бененсон, Е.В. Цитофлюориметрический анализ функциональной активности лимфоцитов крови при ревматоидном артрите / Е.В. Бененсон, Е.Г. Цай, О.В. Добанченко //Иммунология. 1991. -Т.2, №1. - С. 49-51.
7. Берман, В.М. Сравнительная возрастная характеристика фагоцитарного процесса / В.М. Берман // Тез. и реф. 7-годичной сессии Ленинградского педиатрического факультета. — Л., 1956.-С. 18-19.
8. Бокуняева, Н.И. Справочник по клиническим и лабораторным методам исследования / Н.И. Бокуняева, Ю.С. Жевелик, Р.П. Золотницкая и др.; под ред. Е.А. Кост. М. : Медицина, 1975. - 163 с.
9. Боровиков, В. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов / В. Боровиков. СПб. : Питер, 2003. — 688 с.
10. Ботвиньева, В.В. Развитие иммунной системы здорового ребенка / В.В. Ботвиньева // Детский доктор. 1999. - С. 26-30.
11. Вальдман, А.В. Центральные механизмы боли / А.В. Вальдман, Ю.Д. Игнатов. Л. : Наука, 1976. - 191 с.
12. Вейн, A.M. Боль и обезболивание / A.M. Вейн, М.Я. Авруцкий. М. : Медицина, 1997. - 280 с.
13. Вельтищев, Ю.Е. Становление и развитие иммунной системы удетей. Иммунная недостаточность. Иммунодефицита / Ю.Е. Вельтищев. М., 2003.-79 с.
14. Венглинская, Е.А. Об информативности цитохимического анализа лейкоцитов крови больных ревматоидным артритом / Е.А. Венглинская // Вопр. ревматизма. 1977. - №4. - С. 29-34.
15. Ветра, Я.Я. Цитокины / Я.Я. Ветра, Иванова JI.B., Крейле И.Э. // Гематология и трансфузиология. 2000. - Т.45, №4. - С. 45-48.
16. Гланц, С. Медико-биологическая статистика / С. Гланц. М. : Финансы и статистика, 1988. - 240 с.
17. Гордиенко, А.Н Нервнорефлекторный механизм выработки антител и регуляции фагоцитоза/А.Н. Гордиенко. -М., 1954. 123 с.
18. Гордиенко, А.Н. Механизм аллергических реакций / А.Н. Гордиенко. К., 1961.-256 с.
19. Гордиенко, А.Н. Нервная система и иммунитет / А.Н. Гордиенко. -Краснодар, 1949. 148 с.
20. Гордиенко, А.Н. Нервнорефлекторный механизм выработки антител и регуляции фагоцитоза / А.Н. Гордиенко. М., 1995. - 123 с.
21. Гордиенко, А.Н. Экспериментальная иммунология / А.Н. Гордиенко. К., 1965.-202 с.24