Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Разночастотные биоритмы комплемента и комплемент-фиксирующих антител в крови кроликов в норме и при развитии иммунного процесса

Знание закономерностей колебательных процессов различных блохимяческжх показателей в организме имеет большое значение, т.к. позволяет изучать во времени функцию не только органов и систем, но и всего организма в целом. Многочисленные работы по изучению биоритмов различных биохимических показателей свидетельствуют об изменении их параметров (среднего уровня, амплитуд и фаз), как в норме, так и при различных патологических состояниях. При этом внимание исследователей направлено в основном на изучен ние суточных ритмов этих показателей, т.к. эти ритмы синхронизированы солнечными сутками (В.Шелудько, Л.Кононова, 1972; С.М.Шер-гин, А.А.Поваженко, 1974; Е.И.Щербатова с соавт., 1971). Изучение иммунологических показателей не составляет при этом исключения, Лишь незначительное количество работ посвящено изучению недельных и месячных ритмов иммунной системы (В.Н.Потапов, 1981; И.Н.Ма-тияш, 1983). В практике трансплантологии исследования биоритмов изменения активности обменных и иммунологических процессов приобретает особое значение в связи с возникновением возможного де-синхроноза в системе донор-реципиент, а также для составления адекватных схем иммуносупрессивной терапии (Э.Н.Чирковас соавт., 1975). Однако, систематическое изучение биоритмов изменения иммунологической реактивности организма под влиянием иммунизации не проводилось.

Эти положения и определяют актуальность проблемы изучения биоритмов изменения иммунологических показателей организма под влиянием различных воздействий.

Целью настоящей работы явилось изучение организации биологических ритмов (суточных, недельных, месячных и многомесячных) некоторых гуморальных показателей иммунитета - активности компле

- в мента и уровня комплементфиксирупцих антител в норме и в динамике развития иммунного процесса в организме экспериментальных животных и выявление наиболее чувствительных биоритмов этих показателей к тому или иному воздействию.

В задачи данного исследования входило:

1) Выявить биологические ритмы изменения исследуемых иммунологических показателей в сыворотке крови кроликов в норме и при развитии иммунного процесса и определить их основные параметры (период, амплитуду и фазу),

2) Изучить влияние различных видов иммунизации (однократной, хронической и аллотрансплантации) на параметры биоритмов изучаемых показателей.

3) На основании выявленных закономерностей составить характеристику организации биологических ритмов изучаемых показателей у кроликов в норме и при развитии иммунного процесса.

Для решения поставленных задач потребовалось: использовать специальный алгоритм и программу на ЭВМ (Ю.М.Никитин, I97I;I98I), а также разработать высокоточный количественный экспресс-метод определения активности комплемента и уровня комплементфиксирую-щих антител (Ю.Б.Морозов, с соавт., 1980), т.к. иммунологические экспресс-методы дают в основном качественные и полуколичественные результаты (В.М.Никитин, 1977).

С помощью разработанных методов было произведено определение колебаний иммунологических показателей и выявлены характеристики индивидуальных биоритмов этих показателей. Индивидуальные данные суммировались для получения групповых статистических закономерностей изменения биоритмов активности комплемента и комплемент-фиксирующих антител в норме и в ходе развития иммунного процесса.

Научная новизна. При выполнении настоящего исследования впервые одновременно изучен широкий спектр биоритмов активности комплемента и комплементфиксирующих антител в норме и при разных видах иммунизации организма.

Впервые использован алгоритм и программа на ЭВМ для выявления достоверных параметров разночастотных биоритмов.

Впервые был применен разработанный нами метод автоматического кого экспресс-определения активности комплемента в микрообъемах сыворотки (Авторское свидетельство £ 757154, 1980).

Практическая ценность и пути реализации

1) На заседании комиссии по лабораторному оборудованию при МЗ СССР (председатель - д.м.н., профессор И.Г.Баландин) от 24 апреля 1979 г. рассматривалось предложение НИИТиИО о разработке прибора для определения в сыворотке крови активности комплемента.

Комиссия сочла целесообразным разработку указанного выше прибора с последу щей разработкой медико-технических требований ОПТ);

2) "Способ количественного определения комплемента." внедрен в лабораторию гемосовместимых материалов при НИИТиИО для оценки гемосовместимых свойств полимеров в условиях "ин витро".

3) "Способ количественного определения комплемента." внедрен в проблемную лабораторию Оренбургского Государственного медицинского института для экспресс-определения активности комплемента при изучении механизмов естественного иммунитета у лкщей.

СЧИТАЮ СВОИМ ДОЛГОМ ВЫРАЗИТЬ ГЛУБОКУЮ БЛАГОДАРНОСТЬ Д.М.Н. Б.И.ШАЛЬНЕВУ ЗА ЦЕННЫЕ СОВЕТЫ И ЗА ПОМОЩЬ В ПРОВЕДЕНИИ ПРАКТИЧЕСКОГО ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДАННОЙ РАБОТЫ И К.Б.Н. Э.Н.ЧИРКОВОЙ ЗА ПРОЯВЛЕННУЮ КОЛЛЕГИАЛЬНОСТЬ, НАУЧНУЮ ПОМОЩЬ В РАБОТЕ И УЧАСТИЕ В ОБСУЖДЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДАННОЙ РАБОТЫ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. При изучении разночастотных биоритмов активности комплемента и уровня комплементфиксирующих антител у кроликов найдено, что период, амплитуда и фазы биоритмов этих показателей индивидуальны. Для каждого животного выявлены доминирующие ритмы по каждому показателю,

2. При анализе индивидуальных параметров различных биоритмов активности комплемента и уровня КФА выявлены закономерные среднестатистические групповые периоды. Применение иммунологические воздействия (однократная, хроническая иммунизация и аллотрансплантация кожного лоскута) достоверно не изменяют длины периода биоритмов, которые как в норме, так и при иммунизациях составляют следующий статистический ряд: 109,6 суток (,N'4-*iec.), 82,2 суток М-мес.), 54,8 суток (^2-мес.), 41,1 суток М,5-мес.), 27,4 суток (^1-мес.), 13,7 суток (■~2-нед.), 6,8 суток (^1-нед.), 3,4 суток (^полунед.) и суточные биоритмы (24-,12-и-8-часовые).

3. Разночастотным биоритмам активности комплемента и уровня антител, как в норме, так и при иммунизациях характерны индивидуальные амплитуды. Наибольшая амплитуда изменения активности комплемента характерна для одномесячного ритма (в среднем ^30% от ср.уровня! максимальной амплитудой для урвоня КФА обладает в норме 4-месячный ритм (в среднем ~50% от ср. уровня), при иммунизации одномесячный ритм (в среднем ^ 35% от ср. уровня),

4. В норме для всех видов биоритмов активности комплемента колебания амплитуды относительно мезора (ср, уровня) составляют - 12%, для уровня КФА ± 42% .

5. Установлено, что в случае однократной иммунизации животных на максимуме месячного, недельного и полу-недельного ритмов активности комплемента наблюдается стойкое увеличение (более 1-го мес.)

- 146 антителообразования в организме кроликов. Иммунизация животных на минимуме указанных ритмов приводит к временному повышению антитело-образования и к снижению его до нормального уровня через месяц после однократной иммунизации.

6. Установлено,что наиболее достоверными обладающими наибольшими амплитудами среди суточных ритмов активности комплемента является 8-часовой ритм, для уровня антител - 24-часовой ритм. Максимумы активности комплемента и уровня антител в названных ритмах наступают соответственно: для комплемента три максимума 8-ми часового ритма - в 9,0±1,3, 17,0^1,3 и 1,0-1,3 часа,' уровня антител-один максимум 24-х часового ритма в II,0-2,0 часа. Под действием аллотра] плантации смещения времени наступления максимумов биоритмов этих по« казателей не наблюдается.

7. Средний уровень активности комплемента и уровня антител зависит от длины периода биоритмов. Иммунизация сильно влияет на этот параметр, так, он при однократной иммунизации гамма-глобулином в 1-месячном ритме для комплемента снижается в среднем на 30%, для уровня КФА - возрастает в 7 раз.

8. Полученные данные свидетельствуют, что иммунный процесс в норме и при антигенной стимуляции имеет сложную временную организацию, изучение которой способствует выяснению закономерностей осуществления и регуляции функций иммунной системы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ВНЕДРЕНИЕ

I. Впервые в данном исследовании были определены статистически достоверные величины амплитуд спонтанных колебаний изучаемых показателей разночастотных биоритмов, что позволяет учитывать эти колебания при изучении влияния различных воздействий на систему ком-лемента у кроликов в соответствии с продолжительностью изучаемой патологии. Выявленные в данном исследовании суммарные амплитуды

- 147 колебаний активности комплемента и КФА рекомендуются для внесения в справочные таблицы иммунологических покаателей у кроликов-шиншил-ла в норме.

2. Применен алгоритм и программа на ЭВМ, позволившие выявить одновременно все необходимые параметры биоритмов Опериоды, амплитуды и фазы). По программе на ЭВМ (автор Ю.М.Никитин, ВНИИ медицинского приборостррения) одновременно можно выявить параметры широкочастотного спектра биоритмов различных показателей как иммунной системы, так и других физиологических систем организма.

3. Апробированные в данном исследовании алгоритм и программа на ЭВМ рекомендованы и внедрены в лаборатории развития эндокринной системы Института физиологии детей и подростков АПН СССР для выявления радиочастотных биоритмов. С помощью этого метода получены биоритмологические параметры изменения функциональной активности надпочечников у животных (акт о внедрении получен).

4. Для получения более точных данных о колебаниях изучаемых показателей был усовершенствован метод кинетического титрования. Впервые точность иммунологического метода исследования, основанного на применении биологических компонентов была доведена до химических стандартов, с точностью ± 2% . Кроме того, время анализа сокращено вдвое, а технологические операции и обсчет данных сведены к минимуму за счет автоматизации.

Способ количественного определения комплемента и устройство для его осуществления защищены Авторским свидетельством (№ 757154).

Данное изобретение внедрено: а) в научно-исследовательской лаборатории гемосовместимых материалов НИИ трансплантологии и искусственных органов для оценки гемосовместимых свойств полимерных материалов в условиях "ин витро"; б) в проблемной лаборатории Оренбургского Государственного медицинского института в целях экспресс-диагностики активности комп

- 148 лемента при изучении механизмов естественного иммунитета; в) "способ и устройство." были обсуждены на заседании комиссии по лабораторному оборудованию при МЗ СССР (докладчик К.К.Кузнецова, председатель - д.м.н., профессор И.Г.Баландин). Предложено произвести разработку иедико-технических требований для серийного вы пуска прибора.