Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на структурообразовательные свойства и биологические эффекты бактериального липополисахарида

004559709

На правах рукописи

ВЛИЯНИЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА СТРУКТУРООБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ БАКТЕРИАЛЬНОГО ЛИ Г10 ПОЛИСАХАРИДА

14.03.03 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саратов 2010

1 АПР 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Брилль Григорий Ефимович Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Белов Лев Георгиевич; заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Забродский Павел Францевич

Ведущая организация: Федеральное государственное учреждение «Государственный научный центр лазерной медицины Федерального Медико-Биологического агентства Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации».

Защита состоится « »_суСОСЬсЯ'_2010 г. в__часов

на заседании диссертационного совета Д 208.094.03 при ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Б. Казачья, 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава.

Автореферат разослан «__fr__»

.2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук,

профессор

Кодочигова А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Инфекционные заболевания на сегодняшний день остаются актуальной проблемой здравоохранения во всех странах мира. По данным ВОЗ (WHO, 2004), от инфекционных болезней ежегодно умирают более 15 млн. человек. Наиболее высокая смертность отмечается при бактериальном сепсисе. В США ежегодное количество больных с сепсисом достигает 750 ООО, в Европе - 500 000 человек (Macdonald J., Galley H.F., Webster N.R., 2003; Ma A.C., Kubes P., 2008). Сепсис является главной причиной смерти пациентов в отделениях интенсивной терапии, что в абсолютных значениях составляет порядка 215 000 случаев в год (Angus D.C., Linde-Zwirble W.T., Lidicker J. et al., 2001).

Наиболее частыми возбудителями сепсиса являются грамотрицательные микроорганизмы, содержащие в своей мембране липополисахаридный токсический комплекс. Самой тяжелой формой бактериального эндотоксикоза является бактериально-токсический шок (БТШ) (Llewelyn M., Cohen J., 2001). Несмотря на применение современного арсенала лекарственных средств, летальность при БТШ остается высокой и составляет от 50 до 82% (Bernard G.R., Vincent J.-L., Laterre P.F. et al., 2001; Jaeschke R., Angus D.C., 2009).

Главным фактором, определяющим развитие эндотоксинового шока у пациентов с сепсисом, является липополисахарид (ЛПС) или эндотоксин, освобождающийся при разрушении грамотрицательных микробов. ЛПС обладает способностью стимулировать клетки крови, эндотелий сосудов и тканевые макрофаги, инициируя продукцию ими провоспалительных цитокинов и других биологически активных субстанций, оказывающих влияние на клетки тканей и сосуды и приводящих к расстройствам микроциркуляции (Grandel U., Grimminger F., 2003; Dauphinee S.M., Karsan А., 2006). До настоящего времени не разработаны эффективные методы терапии, ориентированные на уменьшение патогенных свойств молекулы бактериального ЛПС.

Известно, что амфифильные молекулы ЛПС в жидких средах подвергаются самоорганизации, образуя агрегаты, обладающие свойствами, присущими жидким кристаллам (Dumoulin F., Lafont D., Boullanger P. et al., 2002; Lecollinet G., Gulik A., Mackenzie G. et al., 2002). Объединяясь в надмолекулярные комплексы, ЛПС может существовать в нескольких структурных формах - мицеллярной, ламеллярной, инвертированной, кубической, цилиндрической (Brandenburg К., Wiese А. 2004; Mueller M., Lindner В., Kusu-moto S. et al, 2004; Mueller M., Lindner В., Dedrick R. et al., 2005; Gutsmann T., Schramm A.B., Brandenburg К., 2007). В зависимости от переплетения гидрофобных и гидрофильных мотивов могут формироваться различные типы агрегатов, а патогенные свойства бактериального ЛПС зависят от структурной организации его макромолекулярных комплексов. Сам процесс спонтанной структуризации ЛПС и возможности модификации этого процесса пока ис-

следованы недостаточно. В настоящей работе предпринята попытка модификации структурообразовательных свойств и биологических эффектов бактериального ЛПС с помощью воздействия физического фактора - низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ).

В последние годы лазеротерапия широко применяется при лечении различных заболеваний, в том числе и бактериального эндотоксикоза (Брилль Г.Е., Зайцева И.А., Шульдяков A.A. и со авт., 2001). Вместе с тем, в отношении молекулярно-клеточных механизмов . влияния НИЛИ на биологические системы еще остается много дискуссионных вопросов. В частности, нет ясности в вопросе, касающемся роли отдельных физических параметров лазерного излучения в определении характера отклика биотканей. Очевидно, что длина волны лазерного излучения является важнейшим фактором, поскольку первичная фотореакция связана с акцепцией квантов света фоточувствительными молекулами (хромофорами), а эти молекулы могут различаться или быть по-разному количественно и пространственно распределены в различных тканях. В то же время роль пространственной когерентности и поляризации лазерного излучения в реализации биоэффектов фотовоздействия до настоящего времени является предметом научных дискуссий. В связи с этим, одной из задач настоящего исследования явилось изучение влияния низкоинтенсивного лазерного излучения с различным характером поляризации при константных длине волны и мощности излучения на процесс спонтанного структурообразования ЛПС и его биологические эффекты.

Цель работы

Выявить модифицирующее влияние низкоинтенсивного лазерного излучения с различной длиной волны и типом поляризации на процесс спонтанного структурообразования бактериального литополисахарида и установить возможность ослабления патогенного действия эндотоксина на тромбоциты и систему микроциркуляции при воздействии на него лазерного излучения.

Задачи исследования

1. Изучить спонтанное структурообразование бактериального липополисахарида в водной суспензии и в физиологическом растворе натрия хлорида, а также возможность модификации этого процесса с помощью низкоинтенсивного лазерного излучения красной и фиолетовой областей спегара.

2. Провести сравнительный анализ модифицирующего влияния низкоинтенсивного лазерного излучения с различной длиной волны и характером поляризации на процесс структурообразования бактериального липополисахарида в модельных системах.

3. Исследовать характер и особенности лазерной модификации патогенного влияния бактериального липополисахарвда на функцию тромбоцитов в зависимости от длины волны и характера поляризации излучения.

4. Определить возможность ослабления патогенного влияния бактериального липополисахарида на систему микроциркуляции с помощью его облучения светом низкоинтенсивного лазера.

Научная новизна исследования

В работе установлена возможность модификации процесса спонтанного структурообразования бактериального липополисахарида в водной суспензии и в физиологическом растворе натрия хлорида с помощью низкоинтенсивного лазерного излучения красной и фиолетовой областей спектра. Доказано, что влияние света на структурообразование эндотоксина может реализоваться в средах, не содержащих классических хромофоров для использованных длин волн излучения. Показана зависимость характера лазерного эффекта от длины волны излучения и типа его поляризации. Выявлены особенности действия на процесс структурообразования ЛПС лазерного излучения с линейной, а также циркулярной левой и правой поляризацией. Установлена возможность ослабления с помощью фотовоздействия патогенных эффектов бактериального ЛПС на сосудистый эндотелий, тромбоциты и лейкоциты периферической крови, а также уменьшения выраженности патологических изменений микроциркуляции в условиях экспериментального эндотоксикоза.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематикой и планом научной деятельности СГМУ. Номер государственной регистрации — 02.03042330329.

Практическая значимость

Впервые установлена возможность ослабления патогенных свойств бактериального эндотоксина с помощью его облучения светом низкоинтенсивного лазера красной и фиолетовой областей спектра, что является теоретическим обоснованием возможности использования лазеротерапии, в частости, внутривенного, транскутанного лазерного облучения или экстракорпорального облучения крови, в комплексном лечении эндотоксикоза и БТШ. Предложены алгоритм и способ компьютерной обработки картин фаций, образующихся при клиновидной дегидратации сложнокомпонентных жидкостей. Выявленная зависимость результата фотовоздействия от характера поляризации лазерного излучения может служить ориентиром для разработчиков лазерной терапевтической аппаратуры, в которой следовало бы предусмотреть возможность применения различных поляризационных насадок с целью получения наиболее отчетливого биологического эффекта.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Низкоинтенсивное лазерное излучение красной и фиолетовой областей спектра способно оказывать модифицирующее влияние на процесс спонтанного структурообразования бактериального липополисахарида в водной суспензии и в физиологическом растворе натрия хлорида.

2. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на процесс спонтанного структурообразования бактериального липополисахарида в водной суспензии и в физиологическом растворе натрия хлорида зависит от длины волны и характера поляризации лазерного излучения.

3. Изменение структурной организации бактериального липополисахарида под влиянием низкоинтенсивного лазерного излучения отражается на биологических свойствах эндотоксина, ведет к ослаблению его стимулирующего влияния на процесс адгезии кровяных пластинок при высокой скорости сдвига.

4. Лазерное облучение бактериального липополисахарида оказывает протективный эффект, уменьшая степень выраженности патогенного влияния эндотоксина на клетки крови, сосудистый эндотелий и систему микроциркуляции.

Апробация работы и внедрение в практику её результатов

Результаты диссертационного, исследования доложены и обсуждены на научных конференциях кафедры патологической физиологии (2008-2009 тт.), а также на совместном заседании кафедр патологической физиологии и нормальной физиологии ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава (2009). Фрагменты работы представлялись на XXX, XXXI и ХХХП Международных научно-практических конференциях «Применение лазеров в медицине и биологии» (Ялта, Украина, 2008; Харьков, Украина, 2009; Гурзуф, Украина, 2009); Российской научной конференции с международным участием «Фундаментальные исследования в уронефрологии» (Саратов, 2009); Международной конференции «Низкоинтенсивное лазерное и светодиодное излучения в медицине и биологии» (Санкт-Петербург, 2009). Получен диплом I степени на конкурсе работ молодых ученых на Международной научной конференции (Харьков, 2009).

Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс на кафедрах патологической физиологии, а также микробиологии с вирусологией и иммунологией ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава. По материалам диссертации внедрены 6 рационализаторских предложений, принятых ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И Разумовского Росздрава (свидетельства: №2762 от 28.04.2008; №2796 от 24.04.09; № 2797 от 24.04.09; № 2795 от 24.04.09; № 2794 от 24.04.09; № 2793 от 24.04.09); подана заявка на изобретение (приоритетная справка № 2010107763 от 4 марта 2010 г.).

Публикации

По материалам диссертации опубликованы 12 работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК Минобрнауки России, и 1 - в международном журнале.

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 210 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, восьми разделов с изложением результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, включающего 31 отечественный и 380 иностранных источников, иллюстрирована 13 таблицами и 33 рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использовали липополисахарид Е. coli 055:В5 (фирма Sigma, США). Для изучения процессов спонтанного структурообразования ЛПС ех tempore готовили его разведения (суспензии) в б «дистиллированной воде (20 мг/мл) или в физиологическом (0,9%) растворе натрия хлорида (10 и 20 мг/мл). Спонтанное структурообразование ЛПС изучали методом клиновидной дегидратации (Шабалин В.Н., Шатохина С.Н., 2001). При комнатной температуре 7 мкл суспензии ЛПС наносили на чистое, сухое, обезжиренное спиртом предметное стекло, которое в строго горизонтальном положении помещали в термостат (37°С) на 30 мин. При высыхании исследуемых препаратов формировался структурный след (фация). Препараты просматривались под микроскопом, регистрировались цифровой камерой и сохранялись в базе данных компьютера. В отдельных сериях опытов непосредственно перед приготовлением препаратов для дегидратации суспензия ЛПС (1 мл) помещалась в пластиковую пробирку и подвергалась облучению в течение 5 минут светом полупроводникового красного (к, - 660 нм, мощность - 19 мВт) или фиолетового (А. - 405 нм, мощность - 15 мВт) лазера (EMRED Oy, Финляндия). На излучающую головку надевалась поляризационная насадка, содержащая четвертьволновую пластинку (специальную для каждой длины волны), позволяющую получать излучение с линейной или циркулярной (правого и левого вращения) поляризацией при постоянной мощности. Степень поляризации составила не менее 99%.

Анализ фаций включал их качественную характеристику, а также расчет количественных показателей с их последующей статистической обработкой. В каждой серии экспериментов анализировались 10-12 фаций. Всего проанализировано 460 фаций. При обработке фаций использовалась специальная компьютерная программа, разработанная совместно с доктором физико-математических наук, профессором СГУ им. Н.Г. Чернышевского

Д.Э. Постновым. При количественной обработке фаций рассчитывались следующие параметры: S, - площадь периферического ободка, нормированная на общую площадь фации; S2 - площадь промежуточной зоны фации, нормированная на общую площадь фации; S3 - площадь центральной зоны фации, нормированная на общую площадь фации; -смещение центра промежуточной зоны относительно центра ободка фации; Shj-i - смещение центра центральной зоны относительно центра ободка фации; N ob. с - количество гребешков в типичном фрашенте центральной зоны фации; N ob. р - количество гребешков в типичном фрагменте промежуточной зоны фации; AS с - средний размер гребешков в типичном фрагменте центральной зоны, усл. ед.; AS р — средний размер гребешков в типичном фрагменте промежуточной зоны, усл. ед.; Entr с - неоднородность поверхности фации в типичном фрагменте центральной зоны; Entr р -неоднородность поверхности фации в типичном фрагменте промежуточной зоны; Dcorr с - корреляционная размерность (структурированность) типичного фрагмента центральной зоны фации; Dcorr р - корреляционная размерность (структурированность) типичного фрагмента промежуточной зоны.

При анализе фаций, получаемых при клиновидной дегидратации водных суспензий ЛПС, с учетом особенностей изображения не рассчитывались показатели S2 и Sh2-i, а показатели с индексом р служили для характеристики периферической зоны.

Исследования функции тромбоцитов выполнены на крови 52 здоровых доноров обоего пола в возрасте 20-50 лет. Венозную кровь, стабилизированную 3,8 % -ным раствором трёхзамещённого цитрата натрия (9:1), собирали в полипропиленовую пробирку и использовали, выдержав при комнатной температуре (21-22 °С) в течение 60 мин после взятия.

Адгезию и агрегацию тромбоцитов на полистирене исследовали с помощью прибора "Cone and Plate(let) Analyzer" (CPA; Израиль). Образцы цельной крови в объёме 130 мкл помещали на дно полистиреновой ячейки и подвергали воздействию скорости сдвига 1800 с-1 в течение 2 мин. Далее ячейку отмывали от крови фосфатным буфером (рН 7,4), адгезированные объекты обрабатывали красителем May-Griinwald и исследовали под микроскопом «БИОЛАМ» П2-1 (ОАО «ЛОМО», Россия), оснащённым CCD-камерой. Полученное изображение обрабатывали с помощью программы имидж-анализа. Определяли площадь покрытия ячейки адгезированными объектами, средний размер адгезированных частиц и среднее количество адгезированных объектов. ЛПС добавляли к цельной крови в конечной концентрации 5 мкг/мл и инкубировали в течение 5 мин при комнатной температуре. Затем образец крови (130 мкл) помещали на дно полистиреновой ячейки и подвергали облучению светом полупроводникового красного (к - 660 нм, мощность - 19 мВт, экспозиция -5 мин) или фиолетового (X - 405 нм, мощность - 15 мВт, экспозиция - 5 мин) лазера.

Эксперименты по изучению влияния лазерной модификации бактериального ЛИС на вызываемые им изменения микроциркуляции выполнены на 36 мышах линии C57BL/6J, наркотизированных трибромэтанолом (2,5% раствор, 0,15 мл/10 г внутривенно). ЛПС разводили в физиологическом растворе натрия хлорида и вводили животным внутривенно в дозе 20 мг/кг. Половина животных получала необлученный ЛПС, другая половина - предварительно облученный. Облучение ЛПС проводили светом полупроводникового красного лазера (EMRED Оу, Финляндия; X - 660 нм, 19 мВт). Доза облучения составила 17 Дж/мл. Перед введением ЛПС лейкоциты и тромбоциты периферической крови метили родамином 6G (1 мг/мл, 50 мкл/мышь, внутривенно). Динамику изменений микроциркуляции в сосудах брыжейки исследовали методом интравитальной люминесцентной микроскопии с видеорегистрацией. По окончании эксперимента проводили покадровый анализ видеоизображения с расчетом количественных параметров.

Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью пакета прикладных программ GraphPad Prism 4.02 (GraphPad Software, Inc). Применяли меритерий Стьюдента. При множественных сравнениях использовали поправку Ньюмена-Кейлса. Достоверными считали межгрупповые различия средних при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние лазерного излучения (фасной области спектра с различным типом поляризации на структурообразование . бактериального липополисахарида в водной суспензии и в физиологическом растворе натрия хлорида

При клиновидной дегидратации водной суспензии ЛПС в наших условиях эксперимента отмечалось образование фаций округлой формы, бедных структурными элементами. Здесь хорошо визуализировались две зоны: центральная (с-зона) и периферическая (ободковая, р-зона). Последняя выглядела как чётко обозначенный приподнятый ободок, обрамляющий фацию по периферии. Структура центральной зоны в большинстве фаций была однородной. Изредка здесь отмечались единичные, крупные, неправильной формы образования, возвышающиеся над поверхностью фации. В отдельных участках ободковой зоны наблюдались небольшие плотно упакованные образования. Количество объектов в ободковой зоне было значительно выше, чем в центральной, но их размеры были на два порядка меньше. Степень структурной неоднородности этой зоны (Entr) была на 50% выше, чем центральной. Средние метрические характеристики структурированности фаций (Dcorr) в обеих зонах были сходными.

Предварительное облучение водной суспензии ЛПС светом красного лазера приводило к изменению структуры образующихся фаций. В случае облучения циркулярно-поляризованным светом с левым направлением

вращения наблюдались качественные изменения структуры периферической зоны фации: здесь появлялись тонкие слоисто-глыбчатые структуры, распределенные по всему ободку, а также отдельные более крупные рельефные образования. При этом не происходило изменения относительных размеров площадей ободковой и цешральной зон (5; и не изменялись количество, размер и площадь объектов в центральной зоне по сравнению с контролем, однако достоверно (на 33%) уменьшался параметр En.tr с, характеризующий неоднородность поверхности центральной зоны фации (р<0,02). В периферической (ободковой) зоне в 2,8 раза увеличивался средний размер гребешковых объектов (р<0,05).

При воздействии красного света с правым направлением циркулярной поляризации выявлена иная закономерность изменений процесса структурообразования. В этом случае становился менее четко контурируемым обрамляющий фацию ободок и вся её поверхность приобретала равномерную крупноглыбчатую структуру. При этом достоверно возрастало количество гребешковых объектов в центральной зоне фации (р<0,001) и существенно уменьшался их средний размер (р<0,01). Заметно (на 74%) уменьшалось количество гребешковых объектов в ободковой зоне фации (р<0,02).

Облучение водной суспензии ЛПС линейно-поляризованным светом вызывало увеличение относительного размера ободковой зоны фации на 29% (р<0,02), уменьшался размер центральной зоны (р<0,02). Значительно уменьшался и средний размер гребешковых объектов в центральной зоне фации (р<0,02). Лазерное облучение приводило к возрастанию структурной неоднородности периферической зоны фации: показатель En.tr р увеличивался на 53% (р<0,02). Несколько возрастала структурированность фаций в этой зоне (р<0,05).

Таким образом, низкоинтенсивное лазерное излучение красной области спектра оказывает влияние на процесс спонтанного структурообразования бактериального ЛПС в водной суспензии и изменяет характер структур, формирующихся при клиновидной дегидратации. Влияние фотовоздействия на исследуемый процесс при прочих равных условиях зависит от характера поляризации светового луча.

Картина фаций, получаемых при дегидратации суспензии ЛПС в физиологическом растворе, существенно отличалась от картин, наблюдаемых при дегидратации водных суспензий ЛПС, прежде всего богатством и разнообразием структурных элементов. Образовывались фации округлой формы с тонким периферическим ободком и многообразием ветвистых структурных образований по всей поверхности (рис. 1А). В каждой фации четко обозначались 3 зоны: периферическая (ободковая), промежуточная и центральная. Периферический ободок на основном протяжении был малоструктурированным, однако в отдельных его районах выявлялись разноразмерные складчатые и глыбчатые образования. В зоне между ободком и центром фации (т.е. в промежуточной зоне) выявлялись

радиально-ориентированные ветвистые элементы, в которых определялась длинная «осевая ветвь» и отходящие от неё под разными углами короткие ответвления. Между радиально-ориентированными трабекулярными структурами, делящими промежуточную зону фации на сегменты, располагались разнонаправленные элементы, по характеру сходные с вышеописанными. В центральной зоне имелись нежные дендритные структуры, напоминавшие листья папоротника. По контуру они имели ромбовидную форму, в центре ромба находился перекрест примерно одинаковых по длине линейных структур, каждая из которых пересекалась под углом 90° с более короткими элементами.

При количественном анализе фации, получаемые при дегидратации суспензий ЛПС в концентрациях 10 и 20 мг/мл, существенно не различались по большинству параметров. Только по двум показателям выявлены высокодостоверные различия: с увеличением концентрации ЛПС уменьшалась неоднородность поверхности центральной и промежуточной зон фации, о чем свидетельствовало уменьшение, соответственно, показателей En.tr с (на 38%) и Емгр (на 24%) (р<0,001).

Следовательно, процесс структурообразования ЛПС в физиологическом растворе натрия хлорида при использовании различных концентраций ЛПС имеет особенности, что может предопределить специфику отклика исследуемой модельной системы на фотовоздействие.

Облучение суспензии ЛПС (10 мг/мл) светом красного лазера приводило к заметному изменению процесса спонтшшого структурообразования. При облучении левополяризованным светом в картине фаций отмечались следующие типичные изменения: расширение ободковой зоны с появлением в ней слоистых участков, деструкгуризация центральной части при сохранении структуры промежуточной зоны. Изменения в центральной зоне фации заключались в уменьшении плотности пространственного распределения составляющих её элементов и утрате ими струкгурной чёткости. Облучение суспензии ЛПС левополяризованным светом приводило к увеличению относительной площади ободковой и центральной зон при уменьшении площади промежуточной зоны (р<0,001). При этом уменьшалась неоднородность центральной и промежуточной зон (соответственно, р<0,02 и р<0,01).

Облучение правополяризованным светом вело к уменьшению относительного размера промежуточной зоны (р<0,001) и увеличению размера центральной зоны (рс0,001), тогда как размер ободковой зоны оставался неизменным (р>0,5). В то же время в промежуточной зоне отмечалось достоверное снижение структурированности, о чем свидетельствовало уменьшение показателя Осогг р (р<0,05).

Линейно-поляризованный красный свет вызывал уменьшение относительного размера промежуточной зоны фации (р<0,001) при увеличении размера центральной зоны (р<0,001) по сравнению с контролем. На этом фоне происходило увеличение среднего размера гребешковых объектов в центральной зоне (р<0,01) и уменьшалась структурная

неоднородность этой зоны фации (р<0,01). Еще одно достоверное различие с контролем касалось уменьшения при фотовоздействии структурированности промежуточной зоны (р<0,05).

Таким образом, облучение суспензии бактериального ЛПС в концентрации 10 мг/мл в физиологическом растворе натрия хлорида светом красного лазера сопровождается изменением процесса спонтанного структурообразования и ведет к изменению картины формирующихся фаций. При этом характер фотореакции зависит от вида поляризации лазерного излучения.

При использовании более высокой концентрации ЛПС (20 мг/мл) в физиологическом растворе в ходе клиновидной дегидратации наблюдалось образование фаций, сходных по форме и структуре с типичными для малой концентрации препарата. После облучения растворов ЛПС левополяризованным лазерным светом обнаруживались следующие изменения фаций: расширялись ободковая и центральная зоны (соответственно, р<0,01 и р<0,02) и уменьшалась относительная площадь промежуточной зоны фации (р<0,01) (рис. 1Б, 2А). Правополяризованное излучение практически не оказывало эффекта на процесс структурообразования - различия всех параметров с контролем были статистически недостоверны (рис. 1В, 2Б). Сравнительный анализ эффектов лево- и правополяризованного света выявил достоверные межгрупповые различия для 5/, ¿2, и (р<0,05).

Линейно-поляризованный красный свет вызывал отчетливое увеличение относительного размера периферической зоны фации (р<0,001). Этот эффект по степени выраженности превышал аналогичное изменение, наблюдаемое при действии лево- (р<0,01) и правополяризованного (р<0,001) света. Кроме того, при облучении суспензии ЛПС линейно-поляризованным светом уменьшался относительный размер промежуточной зоны фации (р<0,001) (рис. 1Г и 2В). Степень выраженности этих изменений была более значительна, чем при действии правополяризованного света (р<0,001). Вместе с тем, под влиянием облучения линейно-поляризованным светом, по сравнению с контролем, происходило смещение центров промежуточной (р<0,02) и центральной (р<0,02) зон относительно общего центра фации.

Следовательно, облучение суспензии бактериального ЛПС (10 и 20 мг/мл) в физиологическом растворе натрия хлорида светом низкоинтенсивного лазера красной области спектра изменяет характер структур, формирующихся при клиновидной дегидратации. При этом эффект лазерного излучения отчетливо зависит от характера поляризации: каждый из трёх апробированных видов поляризации оказывает особое специфичное для него влияние на процесс спонтанного структурообразования ЛПС в данной модельной системе. Структурные изменения, возникающие при лазерном облучении, более заметны при использовании ЛПС в низкой концентрации.

Kl lui

н и

Рис. 1. Влияние лазерного излучения (Х - 660 им) с различным типом поляризации на структурообразоваиие бактериального ЛПС (20 мг/мл) а физиологическом растворе: А - контроль, Б - циркулярная левая поляризация, В - циркулярная правая поляризация, Г-линейная поляризация

51* 51

Осогг

\S3* Entr p.

k)sh2-l AS рД

р/ Sh3-1 Nob p\

lobe Dcorr

Рис.3. Влияние лазерного излучения (Х-405 им) с различным типом поляризации на структурообразоваиие бактериального ЛПС (20 мг/мл) в физиологическом растворе: А - контроль, Б - циркулярная левая поляризация, В - циркулярная правая поляризация, Г-линейная поляризация Э!*

Dcorr Hntr

■Контроль £]НИЛИ

* Достоверные различия

Рис. 2. Изменение параметров фаций, полученных при клиновидной дегидратации ЛПС (20 мг/мл) в физиологическом растворе, после облучения светом красного лазера (Х = 660 нм) с различным характером поляризации. На рис. 2 и 4 - А, Б, В соответственно циркулярная левая, циркулярная правая и линейная поляризация

Контроль

Щнили

* Достоверные различия

Dcorr с Entre1

Рис. 4. Изменение параметров фаций, полученных при клиновидной дегидратации ЛПС (20 мг/мл) в физиологическом растворе, после облучения светом фиолетового лазера (Х- 405 нм) с различным характером поляризации

Влияние лазерного излучения фиолетовой области спеюра с различным типом поляризации на структурообразование бактериального липополисахарида в водной суспензии и в физиологическом растворе натрия хлорида

При облучении водной суспензии бактериального ЛПС фиолетовым лазером наблюдались изменения фаций, формирующихся в процессе клиновидной дегидратации. Так, при использовании , лазерного излучения с любым типом поляризации отмечалось уменьшение размера периферического приподнятого ободка, наблюдаемого в контрольных препаратах. Для фаций, полученных после воздействия на суспензию эндотоксина линейно- и левополяризованного лазерного света, было характерно равномерное распределение по поверхности фации крупно-глыбчатых структур. Тонкие слоисто-глыбчатые образования, напротив, концентрировались в различных секторах периферической зоны, которая становилась шире, по сравнению с таковой в контрольных образцах. Сами слоисто-глыбчатые структуры при этих видах фотовоздействия оказывались крупнее, чем в контроле. При фотовоздействии правополяризованным лазером обнаруживалась следующая модификация струкгурообразования водной суспензии ЛПС: крупно-глыбчатые структуры занимали всю площадь фации, тогда как слоисто-глыбчатые образования распределялись практически по всей периферической зоне.

При воздействии левополяризованного света на порядок увеличивалось количество объектов в центральной зоне фации (р<0,01), тогда как их средние размеры достоверно не отличались от контроля. При этом уменьшалась структурированность периферической зоны (р<0,01). Облучение водной суспензии ЛПС правополяризованным светом не вызывало существенных изменений размеров центральной и периферической зон фаций, однако более чем в 5 раз увеличивалось количество объектов в центральной зоне (р<0,02) и уменьшался размер этих объектов (р<0,01).

Линейно-поляризованное излучение вызывало уменьшение размера периферической зоны и увеличение размера центральной зоны фации по сравнению с контролем (р<0,05), значительное увеличение числа объектов в центральной зоне (р<0,001) при заметном уменьшении размера этих объектов (р<0,001). Эффекты линейно-поляризованного лазерного излучения отличались от влияния как лево-, так и правополяризованного света: для левой поляризации достоверными были различия по трем параметрам - N оЬ. с (р<0,01), А5 с (р<0,02) и N оЬ.р (р<0,05); для правой поляризации различия касались только ИвЬ. с (р<0,01).

Следовательно, облучение водной суспензии бактериального ЛПС светом фиолетового лазера с длиной волны 405 нм оказывает влияние на процесс спонтанного струкгурообразования, выявляемого в данной модельной системе методом клиновидной дегидратации. Как и в случае с

воздействием лазерного излучения красной области спектра, здесь выявлена отчетливая зависимость результата фотовоздействия от характера поляризации лазерного излучения.

При анализе структурообразования суспензии ЛПС (10 мг/мл) в физиологическом растворе получены следующие результаты. Воздействие левополяризованного света приводило к уменьшению относительного размера периферической зоны фации (на 55%, р<0,001) при увеличении размера еб центральной зоны (на 74%, р<0,001); размер промежуточной зоны не претерпевал существенных изменений (р>0,5). Достоверно изменялся показатель, характеризующий взаимное смещение центров центральной и промежуточной зон (р<0,05). На 23% повышался показатель неоднородности промежуточной зоны фации (р<0,05).

После облучения правополяризованным светом фиолетового лазера отмечались уменьшение относительного размера периферической зоны фации в среднем на 43% (р<0,001) и увеличение размера центральной зоны на 26% (р<0,02). Размер промежуточной зоны оставался неизменным (р>0,5) на фоне повышения неоднородности данной зоны фации на 17% (р<0,05).

Линейно-поляризованный свет вызывал уменьшение размера периферической зоны фации в среднем на 66% (р<0,001) и небольшое увеличение размера промежуточной зоны (р<0,05), тогда как размер центральной зоны не отличался от контроля (р>0,2). В то же время после фотовоздействия происходило заметное уменьшение среднего размера гребешковых объектов в центральной зоне фации (на 47%, р<0,05), увеличение количества объектов в промежуточной зоне фации (в 2,3 раза, р<0,01), а также уменьшение среднего размера находящихся здесь гребешковых объектов (р<0,01).

Таким образом, облучение суспензии бактериального ЛПС в концентрации 10 мг/мл светом фиолетового лазера вызывает закономерные изменения процесса структурообразования, причем эффект фотовоздействия в значительной мере зависит от характера поляризации лазерного излучения.

Исследование влияния излучения фиолетового лазера на процесс структурообразования ЛПС в суспензии, содержащей бблыпую концентрацию препарата - 20 мг/мл, дало следующие результаты. Облучение суспензии ЛПС левополяризованным светом приводило к изменению относительных размеров различных зон фации: после фотовоздействия происходило увеличение размера периферической зоны в 2,1 раза (р<0,001) и центральной зоны на 62% (р<0,01), в то время как размер промежуточной зоны уменьшался на 23% (р<0,001). Изменялось и взаиморасположение центров промежуточной и центральной зон фации (р<0,05). На этом фоне в 2,9 раза увеличивался показатель Емг с, характеризующий структурную неоднородность центральной зоны фации (р<0,001), а также на 47% возрастал показатель En.tr р, что свидетельствует о повышении неоднородности и промежуточной зоны фации (р<0,05) (рис. ЗБ и 4А).

После облучения суспензии ЛПС правополяризованным светом наблюдались повышение на 81% числа гребешковых объектов в центральной

зоне фации (р<0,05), уменьшение на 66% их среднею размера (р<0,01) и увеличение в 2,1 раза структурной неоднородности этой зоны (р<0,001), в промежуточной зоне фации в 2,7 раза увеличивалось количество гребешковых объектов (р<0,001) на фоне повышения в 2 раза степени общей структурной неоднородности этой зоны (р<0,01) (рис. ЗВ и 4Б).

Линейно-поляризованный свет вызывал увеличение на 31% относительного размера центральной зоны фации (р<0,01) и изменение взаиморасположения центров периферической, и промежуточной зон (р<0,01). После облучения возрастала структурная неоднородность центральной и промежуточной зон фации, соответственно на 76% (р<0,02) и на 45% (р<0,05) (рис. ЗГ и 4В).

Следовательно, результаты данных серий экспериментов свидетельствуют о том, что излучение фиолетового лазера с длиной волны 405 нм в использованной дозе может приводить к изменениям в суспензионной системе ЛПС-физиологический раствор, которые отражаются на кинетике процесса спонтанного структурообразования. Итог лазерного воздействия в значительной мере определяется характером поляризации лазерного излучения.

Возможность лазерной модификации свойств ЛПС в водной суспензии или в физиологическом растворе весьма неожиданна, поскольку ни углеводные компоненты, ни липид А, входящие в состав молекулы ЛПС, не содержат хромофорных групп, способных избирательно поглощать кванты красного света или излучения фиолетовой области спектра. Вероятно, влияние НИЛИ на молекулу ЛПС опосредуется через изменение состояния элементов водного или водно-солевого окружения. Важную роль в этом процессе может играть изменение под влиянием НИЛИ структурной организации водного матрикса, обнаруженное ранее с использованием высокочувствительного метода - резонансно-трансмиссионной КВЧ/СВЧ радиоспектроскопии (Брилль Г.Е., Петросян В.И., Житенева ЭЛ. и соавт., 1996; Брилль Г.Е., Петросян В.И., Синицын Н.И. и соавт., 2000; Brill G.E., Petrosyan VJ., Zhytenyova E.A. et al., 1996). Сигнальным фактором, запускающим каскад структурных перестроек в водной среде, имеющей контакт с атмосферным воздухом, является синглетный кислород, образующийся в результате прямого лазерного возбуждения молекулярного кислорода (Захаров С.Д., Иванов A.B., 1999; Красновский A.A., Дроздова H.H., Иванов A.B. и соавт., 2003). В этих условиях изменяются гидратационные свойства водных молекул и, возможно, свойства гидрофильных и гидрофобных областей в молекуле ЛПС, что может отразиться на способности молекул токсина образовывать ламеллярные, мицеллярные структуры и агрегата, и приводить к изменению его биологической активности.

Влияние характера поляризации лазерного излучения

(Х - 660 нм) на адгезию и агрегацию тромбоцитов на полистирене

В контрольных пробах (необлученная кровь) отмечалась адгезия кровяных пластинок на поверхности полистирена - количество адгезированных объектов в среднем равнялось 1439, а занимаемая ими площадь составляла 14,3% от общей площади ячейки. Среди адгезированных объектов преобладали тромбоцитарные агрегаты, о чем свидетельствует размер адгезированных объектов, составляющий в среднем 55,1 мкм2.

Облучение цельной крови циркулярно-поляризованным красным светом левого направления вращения не вызывало заметного изменения площади покрытия ячейки по сравнению с контролем, однако приводило к существенному увеличению размера адгезированных объектов (агрегатов) в среднем на 34% (р<0,01), тогда как среднее количество объектов уменьшалось на 17% (р<0,001). Облучение образцов крови циркулярно-поляризованным светом с правым направлением вращения и линейно-поляризованным светом не приводило к достоверному изменению площади покрытия ячейки и среднего размера адгезированных объектов, однако вызывало уменьшение общего количества адгезированных объектов (р<0,01). При этом различия среднего размера агрегатов в пробах, подвергавшихся воздействию лазерного излучения с лево- и право-направленной циркулярной поляризацией, были статистически достоверными (р<0,01). Достоверных различий эффектов циркулярно-поляризованного света и линейно-поляризованного лазерного излучения не выявлялось.

Следовательно, в наших условиях эксперимента облучение цельной крови светом красного лазера вызывало изменение адгезивной и агрегационной функции тромбоцитов, активированных высоким напряжением сдвига (скорость сдвига - 1800 с"1). Влияние лазерного излучения различного вида поляризации на функцию тромбоцитов не было однотипным. Наиболее заметные изменения поведения тромбоцитов на полистирене были отмечены при воздействии циркулярно-поляризованного света с левым направлением вращения, когда обнаруживалось достоверное изменение двух параметров. При воздействии циркулярно-поляризованного излучения с правым направлением вращения и линейно-поляризованного излучения наблюдалось уменьшение только количества адгезированных объектов.

Влияние излучения красного и фиолетового лазеров с различным типом поляризации на индуцированные ЛПС изменения функции тромбоцитов

Проведенные исследования показали, что предварительная инкубация интактной цельной крови с бактериальным ЛПС не сопровождается изменением площади покрытия ячейки и среднего размера адгезированных объектов (р>0,5), однако приводит к увеличению количества адгезированных объектов на 22% (р<0,01), что является результатом активации кровяных

пластинок под влиянием эндотоксина. Облучение обработанной эндотоксином крови светом красного лазера с линейной поляризацией предотвращало индуцированное липополисахаридом увеличение количества адгезированных объектов: значение данного показателя после фотовоздействия достоверно не отличалось от контроля (р>0,05). Такой же нормализующий эффект оказывал и красный свет с циркулярной левой поляризацией: количество адгезированных объектов и в этой группе не отличалось от контроля (р>0,1). Облучение крови в аналогичных условиях лазерным светом с правой циркулярной поляризацией оказывалось неэффективным в плане ослабления стимулирующего адгезию кровяных пластинок эффекта бактериального ЛПС: количество адгезированных объектов в этой группе было достоверно выше, чем в контроле (р<0,01), и практически не отличалось от значений данного показателя при воздействии ЛПС без облучения (р>0,5).

Следовательно, активирующее влияние бактериального ЛПС на адгезивную функцию тромбоцитов может быть корригировано (ослаблено) облучением крови, содержащей эндотоксин, светом низкоинтенсивного красного лазера с линейной или циркулярной левой поляризацией.

Иная закономерность отмечена для действия фиолетового лазера. В этих сериях экспериментов после лазерного облучения крови, содержащей ЛПС, заметно уменьшалось количество адгезированных объектов, по сравнению с их числом, наблюдаемым при воздействии ЛПС без последующего облучения. Предотвращение избыточной адгезии, индуцированной ЛПС, выявлялось как при действии линейно-поляризованного света, так и в случае облучения крови светом с циркулярной поляризацией, независимо от направления вращения. Действительно, среднее количество адгезированных объектов во всех трёх сериях опытов с использованием лазерного облучения крови не отличалось от контроля (р>0,5). Более того, различия значений данного показателя в сериях с инкубацией крови с эндотоксином без последующего облучения и в сериях с различивши видами циркулярной поляризации были статистически достоверны (р<0,05). В то же время средний размер адгезированных объектов достоверно не изменялся ни при действии самого ЛПС, ни при последующем лазерном облучении крови с ЛПС, что указывает на отсутствие заметных изменений агрегационной функции кровяных пластинок как под влиянием самого ЛПС, так и после фотовоздействия.

Следовательно, бактериальный липополисахарид стимулирует адгезивную способность тромбоцитов, по-видимому, увеличивая экспрессию на мембране кровяных пластинок адгезивных молекул либо повышая их сродство к лигандам. Лазерное облучение крови после добавления ЛПС предотвращает стимулирующее влияние эндотоксина на данную функцию пластинок, причем красный свет оказывается эффективным только при его

линейной и циркулярной левой поляризации, тогда как фиолетовое излучение одинаково эффективно при любом типе поляризации.

Таким образом, под влиянием НИЛИ возможно не только изменение структурообразовательной функции бактериального ЛПС, но может быть достигнуто и ослабление его патогенных эффектов на чувствительные клетки, в частности, тромбоциты в условиях in vitro.

Сравнительный анализ изменений микроциркуляции, вызываемых нативным и облученным красным лазером бактериальным липополисахаридом

Внутривенное введение животным необлученного ЛПС вызывало характерную для действия эндотоксина активацию форменных элементов крови (лейкоцитов, тромбоцитов) и эндотелия сосудов микроциркуляторного русла с формированием типичных воспалительных изменений в сосудах брыжейки. В первые минуты после введения яда отмечались выраженные изменения кровотока в мезентериальных венулах (D = 200-250 мкм). На 3-5-й минутах после введения ЛПС наблюдались замедление кровотока, появление видимых треков движения форменных элементов и кратковременная (0,5-1,0 с) остановка лейкоцитов и тромбоцитов у стенки сосуда. На 5-10-й минутах на фоне замедления кровотока отмечались ролинг тромбоцитов и лейкоцитов и адгезия единичных клеток, причем первично адгезированные тромбоциты являлись местом фиксации клеток белой крови. В свою очередь, краевое стояние лейкоцитов способствовало прикреплению и в дальнейшем агрегации кровяных пластинок. В интактных препаратах брыжейки (т.е. без введения ЛПС) можно было наблюдать ролинг лейкоцитов, однако количество лейкоцитов в ролинге, появляющихся в поле зрения в течение одной минуты, было невелико и составляло 33 ± 8. Через 10 мин после введения нахивного (необлученного) ЛПС этот показатель увеличивался в 3,2 раза, через 20 мин - в 4 раза, через 30 мин - в 3,9 раза, через 45 мин — в 3,1 раза, через 60 мин - в 2,4 раза (рис. 6). Если в контрольных препаратах адгезия лейкоцитов в венозных сосудах практически не наблюдалась, то по мере развития ЛПС-ингоксикации увеличивалось количество адгезированных клеток. Так, на 10-й минуте после введения ЛПС количество адгезированных лейкоцитов составляло в среднем 3,2, на 20-й минуте оно увеличивалось в 1,9 раза, на 30-й минуте - в 3,5 раза, на 45-й минуте - в 5 раз, на 60-й минуте - в 5,1 раза, достигая 16 клеток на единицу площади (рис. 5).

В течение 60-минутного наблюдения микроциркуляции при ЛПС-интоксикации выявлялось прогрессирующее увеличение диаметра венул (рис. 5). Так, на 10-й Минуте диаметр венул увеличивался в среднем на 8% (р>0,2), на 20-й минуте - на 15% (р>0,05), на 30-й - на 19% (р<0,02), на 45-й - на 27% (р<0,001), на 60-й минуте - на 46% (р<0,001). В некоторых

Рис. 5. Адгезия лейкоцитов и веподилатация после введения ЛПС

До введения ЛПС

10

го

30

эндотоксикоз Интзктные животные Необлученный ЛПС Облученный ЛПС

* р<0,02 по сравнению с необлученным ЛПС

Время появления тромбоцитарных цепочек, с

Рис. 7. Образование цепочек тромбоцитов, адгезированных на мультнмернон молекуле фактора фон Виллебранда, при ЛПС - интоксикации.

Рис. 6. Лазерное облучение ЛПС уменьшает его стимулирующее влияние на ролинг лейкоцитов в мезентериальных венулах

Необлученный ЛПС

Щ Облученный ЛПС

* Достоверные различия

Продолжительность существования цепочек, с

Среднее количество тромбоцитов в цепочке

Рис. 8. Количественные параметры, характеризующие образование цепочек тромбоцитов на мультпмерной форме фактора фон Виллебранда при интоксикации, вызванной введением необлученного и облученного лазером ЛПС

препаратах отмечались ролинг и адгезия единичных лейкоцитов в артериолах..........

В процессе развития ЛПС-интоксикации отмечалось образование на поверхности эндотелия хорошо визуализирующихся цепочек тромбоцитов, связанное с освобождением из гранул Вейбеля-Паладе активированного липополисахаридом сосудистого эндотелия мультимерной формы фактора фон Виллебранда (vWF) (рис. 7). Количественные параметры, характеризующие образование цепочек тромбоцитов на мультимерной форме vWF, таковы: цепочки начинали образовываться на 5-й минуте интоксикации. Длина тромбоцитарных цепочек составляла 50-80 мкм. Среднее количество тромбоцитов в цепочке было 9 ± 1. Существование цепочек кровяных пластинок было кратковременным: спустя 7-8 с цепочки фрагментировались, срывались и уносились кровотоком (рис. 8).

Предварительное лазерное облучение липополисахарида заметно уменьшало выраженность его патогенного действия на микроциркуляторную систему. Замедление кровотока в венах начиналось позднее (на 15-20-й минутах), чем у животных, получавших необлученный ЛПС. Уменьшалось количество лейкоцитов, участвующих в ролинге: на 10-20-й минутах после введения облученного ЛПС количество лейкоцитов, участвующих в ролинге, уменьшалось на 33% по сравнению с аналогичным показателем при действии нативного токсина (р<0,02). На 20-й минуте число лейкоцитов в ролинге было сниженным также на 33% (р<0,02), на 30-й минуте - на 29% (р<0,02), на 45-й минуте - на 33% (р<0,02) и на 60-й минуте - на 31% (р<0,02) по сравнению с животными, получавшими необлученный ЛПС (рис. 6). При воздействии облученного ЛПС уменьшалось и количество адгезированных лейкоцитов: на 10-й минуте интоксикации - на 75% (р<0,01), на 20-й минуте - на 66% (р<0,001), на 30-й - на 49% (р<0,001), на 45-й - на 47% (р<0,001), на 60-й - на 32% (р<0,01) по сравнению со значениями данного показателя у животных, которым вводился необлученный ЛПС. Ни в одном препарате не выявлялись ролинг и адгезия лейкоцитов в артериальных сосудах.

На фоне действия облученного эндотоксина в 2 раза реже отмечалось образование vWF-тромбоцитарных комплексов (цепочек), уменьшались их длина (в среднем до 30 мкм), среднее количество тромбоцитов в цепочке (в среднем до 5) и продолжительность существования цепочек (в среднем до 4,2 с) (рис. 8). Заметных изменений диаметра венозных сосудов у животных, получавших облученный токсин, отмечено не было.

Таким образом, предварительное облучение липополисахарида светом красного лазера изменяет его патогенные свойства, уменьшая выраженность микроциркуляторных расстройств, развивающихся при внутривенном введении токсина, за счет угнетения ролинга лейкоцитов, торможения адгезии тромбоцитов и лейхоцитов к сосудистому эндотелию, ослабления венодилатации и уменьшения фиксации тромбоцитов на мультимерной форме фактора фон Виллебранда. Эти результаты свидетельствуют о том, что облучение бактериального ЛПС низкоинтенсивным красным лазером

заметно ослабляет его способность вызывать активацию лейкоцитов и тромбоцитов крови, а также эндотелиоцитов сосудов микроциркуляторного русла и тем самым оказывает протективное действие в отношении вызываемых эндотоксином нарушений микроциркуляции при его попадании в системный кровоток. Очевидно, при лазерном облучении в молекуле ЛПС происходят определенные конформационные перестройки, изменяющие процесс его взаимодействия с То11-подобными рецепторами чувствительных клеток.

ВЫВОДЫ

1. Низкоинтенсивное лазерное излучение красной (к - 660 нм) и фиолетовой (X - 405 нм) областей спектра оказывает модифицирующее влияние на процесс спонтанного структурообразования бактериального липополисахарида в водной суспензии и в физиологическом растворе натрия хлорида.

2. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на процесс спонтанного структурообразования бактериального липополисахарида в водной суспензии или в физиологическом растворе натрия хлорида зависит от длины волны и характера поляризации лазерного излучения.

3. Лазерное излучение красной и фиолетовой областей спектра уменьшает индуцированную бактериальным липополисахаридом адгезию тромбоцитов цельной крови на полистирене при высокой скорости сдвига, и этот эффект зависит от характера поляризации лазерного луча.

4. Облучение бактериального липополисахарида светом красного лазера ослабляет его активирующее влияние на лейкоциты, тромбоциты и эндотелий, уменьшает венодилатацию, ролинг и адгезию лейкоцитов и тромбоцитов к сосудистому эндотелию, а также адгезию кровяных пластинок к мультимерной форме фактора фон Виллебранда, оказывает протективное действие, уменьшая степень выраженности нарушений микроциркуляции при эндотоксикозе.

5. Полученные результаты являются экспериментальным обоснованием возможности использования низкоинтенсивного лазерного излучения в комплексной терапии бактериального эндотоксикоза и бактериально-токсического шока.

Практические рекомендации

1. Низкоинтенсивное лазерное излучение красной и фиолетовой областей спектра может бьпъ апробировано в клинической практике для коррекции повышенной адгезивной функции тромбоцитов при бактериальном эндотоксикозе и шоке, вызванном эндотоксином грамотрицательных микроорганизмов.

2. Низкоинтенсивное лазерное излучение красной области спектра может быть апробировано в клинической практике с целью ослабления патогенного

влияния бактериального липополисахарида на систему микроциркуляции у животных и человека.

3. При создании новых приборов и устройств, основанных на использовании излучения низкоинтенсивных лазеров, а также при разработке оптимальных методов лазерной терапии необходимо учитывать особенности биологических эффектов лазерного излучения с различным характером поляризации.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Лазерное излучение модифицирует реакцию тромбоцитов на преднизо-лон / Г.Е. Брилль, A.A. Свистунов, К.В. Агаджанова и др. // Применение лазеров в медицине и биологии: Материалы XXIX Международной научно-практической конференции. Харьков. 2008. С. 119-120.

2. Влияние характера поляризации лазерного излучения на адгезию и агрегацию тромбоцитов на полистрене / Г.Е. Брилль, А.Б. Правдин, В.А. Грабила, К.В. Агаджанова // Применение лазеров в медицине и биологии: Материалы XXX Международной научно-практической конференции. Ялта. 2008. С. 83-84.

3. Лазерная модификация реакции на преднизолон тромбоцитов крови больных хроническим лимфолейкозом / Г.Е. Брилль, Т.В. Шелехова, И.А. Будник, К.В. Агаджанова и др. // Применение лазеров в медицине и биологии: Материалы XXX Международной научно-практической конференции. Ялта. 2008. С. 84-86.

4. In vitro laser irradiation of leukemic blood prevents the effect of prednisolone on platlet function / G.E. Brill, T.V. Shelekhova, I.A. Budnik, K.V. Agadz-hanova et al. // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy: Abstracts of Laser Helsinki 2008 13-th International Congress of European Medical Laser Associa-tion(EMLA), in conjunction with EMLA Finland and MAL (Medical Acupuncture and Laser), in cooperatin with ASLMS(American Society for Laser Medicine and Surgery). Helsinki-Finland. 2008. P. 39.

5. Модификация структурообразовательной функции бактериального липополисахарида лазерным излучением с различным характером поляризации / Г.Е. Брилль, A.A. Свистунов, К.В. Агаджанова и др. И Применение лазеров в медицине и биологии: Материалы XXXI Международной научно-практической конференции. Харьков. 2009. С. 118-120.

6. Лазерная модификация участия тромбоцитов в индуцированном тромбозе / Г.Е. Брилль, A.A. Свистунов, К.В. Агаджанова и др. // Применение лазеров в медицине и биологии: Материалы XXXI Международной научно-практической конференции. Харьков. 2009. С. 120-121.

7. Агаджанова, К.В. Лазерное облучение бактериального липополисахарида угнетает его способность активировать лейкоциты, тромбоциты и эндотелий / Г.Е. Брилль, К.В. Агаджанова, A.A. Свистунов // Применение лазеров в медицине и биологии: Материалы ХХХП Международной научно-практической конференции. Гурзуф. 2009. С. 146-147.

8. Модификация красным и фиолетовым лазерным излучением влияния бактериального липополисахарида на функцию тромбоцитов: роль характера поляризации излучения / Г.Е. Брилль, К.В. Агаджанова, И.А. Будник и др. // Применение лазеров в медицине и биологии: Материалы XXXII Международной научно-практической конференции. Гурзуф. 2009. С. 148-149.

9. Изменение свойств и биологических эффектов бактериального липополисахарида под влиянием лазерного излучения / Г.Е. Брилль, П.В. Глыбочко, А.А. Свистунов, К.В. Агаджанова // Нелекарственная медицина. 2009. № 2. С. 14-15.

10. Laser modification properties and biological effects of bacterial lipopoly-saccharide / G.E. Brill, P.V. Glybochko, A.A. Svistunov, K.V. Agadzhanova // Books of abstracts of International congress of dermatology. Prague. 2009. P. 398.

11. Лазерное облучение бактериального липополисахарида модифицирует его влияние на микроциркуляцию / Г.Е. Брилль, К.В. Агаджанова, Л.В. Гас-парян, А.М. Макела // Лазерная медицина. 2009. Т. 13, вып. 4. С. 46-49.

12. Лазерное облучение кровяных пластинок тормозит их участие в процессе тромбообразования / Г.Е. Брилль, А.А. Свистунов, К.В. Агаджанова и др. // Фотобиология и фотомедицина. 2009. Т.6, вып. 2-3. С. 93-97.

Автореферат

Подписано в печать 18.03.2010 г. Печать офсетная. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме.

Формат 60x84 1/16. Усл.-печ. л. 1. Уч.-изд. л. 1. _Тираж 100, Заказ № 088._

Издательство «Техно-Декор», 410012 г. Саратов, ул. Московская, д. 160.