Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Влияние пептидных биорегуляторов из эритроцитов и селезенки на гемостаз и эритропоэз при острой лучевой болезни в условиях высокогорья

J ■■/ ;_

/

/

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ КЫРГЫЗСКОЙ

РЕСПУБЛИКИ

КЫРГЫЗСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ

АКАДЕМИЯ

КУРМАНБЕКОВА ГУЛБУБУ ТОКТОСУНОВНА

ВЛИЯНИЕ ПЕПТИДНЫХ БИОРЕГУЛЯТОРОВ ИЗ ЭРИТРОЦИТОВ И СЕЛЕЗЕНКИ НА ГЕМОСТАЗ И ЭРИТРОПОЭЗ ПРИ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГОРЬЯ

На правах рукописи

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук

14.00.16. Патологическая физиология

Доктор медицинских наук,

Доктор медицинских наук,

Научные консультанты:

проф. А..Г. Марачев

проф. В.Х. Хавинсон

БИШКЕК-1 9 9 8

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Пептидные биорегуляторы; общая характеристика, возможные механизмы действия и применение в медицине_ 11

1.2. Роль эндогенных пептидов в регуляции гемостаза и

эритропоэза_

1.3. Состояние системы гемостаза, эритропоэза и пути ее фармакологической коррекции при воздействии экстремальных высокогорных факторов_____

1.4. Эритропоэз в норме и после воздействия ионизирующего излучения_

1.5. Действие высокогорной гипоксии на эритропоэз здорового и облученного организма _

Глава 2. Материалы и методы исследования_

Глава 3. Состояние системы гемостаза и эритропоэза и пути их коррекции пептидными биорегуляторами у здоровых и облученных животных в условиях низкогорья.

3.1. Состояние системы гемостаза у здоровых животных в условиях низкогорья__

3.2. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на состояние системы гемостаза здоровых животных в условиях

низкогорья__

3.3. Состояние системы гемостаза у облученных животных в условиях низкогорья_

3.4. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на состояние системы гемостаза облученных животных в условиях

низкогорья_

3.5. Состояние эритропоэза у здоровых животных в условиях низкогорья_

30

37

43

55

65

74

75

90

94

3.6. Влияние эритролина и лиелина на эритропоэз здоровых животных в

условиях низкогорья_ 109

3.7. Эритропоэз у облученных животных в условиях

низкогорья___133

3.8. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на эритропоэз облученных животных в условиях низкогорья__136

Глава 4. Состояние системы гемостаза и эритропоэза и пути их коррекции пептидными биорегуляторами при кратковременном пребывании животных в условиях высокогорья

4.1. Состояние системы гемостаза при кратковременном пребывании здоровых животных в условиях высокогорья__155

4.1.1. Состояние системы гемостаза у неадаптированных к условиям

высокогорья кроликов__162

4.2. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на состояние системы гемостаза при кратковременном пребывании здоровых животных

в условиях высокогорья__167

4.3. Состояние системы гемостаза при кратковременном пребывании

облученных животных в условиях высокогорья__180

4.4. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на состояние системы гемостаза при кратковременном пребывании облученных

животных в условиях высокогорья_ 184

4.5. Состояние эритропоэза у здоровых животных при кратковременном пребывании в условиях высокогорья__195

4.6. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на эритропоэз здоровых животных при кратковременном пребывании в условиях высокогорья_ 201

4.7. Эритропоэз у облученных животных в период кратковременного пребывания в условиях высокогорья_ 212

4.8. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на эритропоэз облученных животных при кратковременном пребывании в условиях высокогорья_

Глава 5. Состояние системы гемостаза и эритроиоэза и пути их

коррекции пептидными биорегуляторами при длительном пребывании

животных в условиях высокогорья.

5.1. Состояние системы гемостаза при длительном пребывании здоровых животных в условиях высокогорья__ 236

5.2. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на состояние системы гемостаза при длительном пребывании здоровых животных в

условиях высокогорья__238

5.3. Состояние системы гемостаза при длительном пребывании облученных животных в условиях высокогорья_ 252

5.4. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на состояние системы гемостаза при длительном пребывании облученных животных в условиях высокогорья_ 256

5.5. Эритропоэз у здоровых животных при длительном пребывании в условиях высокогорья _

5.6. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на эритропоэз при длительном пребывании здоровых животных в условиях высокогорья__

266

271

5.7. Эритропоэз у облученных животных при длительном пребывании в

условиях высокогорья__284

5.8. Влияние пептидных биорегуляторов эритролина и лиелина на эритропоэз облученных животных при длительном пребывании в условиях высокогорья__

289

Глава 6. Обсуждение результатов собственных исследований_ 293

ВЫВОДЫ_ 316

ЛИТЕРАТУРА _ 319

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Изучению состояния системы гемостаза в горах посвящено большое число работ (Исабаева В. А., 1963-1983; Алмерекова A.A., 1967-1987; Пономарева Т.А., 1971-1979; Миррахимов М.М., 1979; Данияров С.Б., 1980-1995; Эсенбекова З.Э., 1982; Тартаковский В.Т., 1989; Каримова И.К., 1991; Ложкина H.A.,1992; Исакова Ж.И., 1993; Кожомбердиева Н.Т., 1994; Рачкова Л.Г., 1992; Рачков А.Г., 1995), в которых показано, что в условиях высокогорья физиологический уровень функционирования системы гемостаза значительно отличается от данных полученных в условиях равнины (Баркаган З.С., 1961-1979; Балуда В.П., 1961-1986; Горбунова Н.И., 1965-1984., Кузник Б.И., 1974-1992 и др.). По лабораторно-гемостазиологическим критериям эти сдвиги оцениваются как сгущение крови, активация адгезии и агрегации тромбоцитов а также фибринолиза, вплоть до развития высокогорного тромбогеморрагического синдрома (ВТГС). Развитие ВТГС в сочетании с другими негативными изменениями функционального состояния организма ухудшает становление адаптационного процесса и приводит к нарушениям работоспособности человека и формированию острой или хронической горной болезни. Поэтому предупреждение возникновения ВТГС различными способами, в том числе с использованием лекарственных средств имеет жизненно важное значение.

Однако, в современной литературе, посвященной изучению свертываемости крови в горах, практически нет работ, в которых бы изучались пути фармакологической коррекции нарушений гемостаза.

Значительные сдвиги в системе свертывания крови развиваются при лучевых поражениях организма (Пономарев Ю.Т., 1966; 1972; Балуда В.П. и соавт., 1986; Данияров С.Б. и соавт., 1976-1980). Потенциальная угроза последних достаточно очевидна в связи с существованием в ряде регионов Кыргызской республики хвостохранилищ урановых разработок. Кроме того, широкое применение источников радиоизлучения в производстве, медицине и других сферах жизни современного человека увеличивает реальность его контакта с радионуклеидами и поражения различных систем организма, в том числе системы гемостаза.

Высокогорная гипоксия способна существенно изменять радиочувствительность биологических объектов в зависимости от конкретных условий как в сторону повышения, так и в сторону понижения радиорезистентности (Горизонтов П. Д. и соавт., 1966; Акоев И. В., 1970; Григорьев Ю. Г. и соавт., 1977-1981; Данияров С. Б. и соавт., 1977-1997; Турусбеков Б. Т., 1970-1997; Ярмоненко С. П., 1997; Катькалов Г. В., 1987).

Поэтому разработка теоретических основ и поиск средств оптимизации функционального состояния эритрона и системы гемостаза в условиях комбинированного воздействия ионизирующего излучения и высокогорной гипоксии представляется очень важной для Кыргызской Республики. В последние годы арсенал фармакологических средств по восстановлению эритропоэза пополнился такими активными соединениями, как цитомедины, многие из которых в условиях эксперимента и клиники проявили выраженную гемопоэтическую активность (Морозов В.Г., Хавинсон В.Х., 1983-1986). Известно, что высокогорная гипоксия вызывает не только выраженную стимуляцию эритропоэза (Тилис Ю.А., 1970-1976; Раимжанов А.Р., 1970-1990; Исаев Т.И., 1972; Кыдырмаев Б.К., 1975; Миррахимов М.М., 1978-1990), но и в значительной мере изменяет коагуляционную

активность эритроцитов в горах, а тогда как эритроциты, благодаря значительному числу и высокой коагуляционной активностью определяют реологические свойства крови и функционирование системы гемостаза (Данияров С.Б. и соавт.,1990; Кузник Б. И., Скипетров В.П., 1974).

В связи со сказанным представляется важным изучение действия полипептидов, выделенных из эритроцитов (эритролина) и лиелина, выделенного из селезенки на гемостаз и эритропоэз в горах, ибо эритролин и лиелин являясь пептидными компонентами эритроцитов, и селезенки оказывают выраженное влияние на систему гемостаза и эритропоэз. Учитывая то, что значительные нарушения системы гемостаза и эритропоэза имеют место и при лучевом поражении организма (Балуда В.П., 1983; Рачков А. Г., 1992), а действенных средств явно недостаточно, изучение влияния эритролина и лиелина при этих состояниях имеет теоретическое и практическое значение. Все вышеизложенное в совокупности и явилось основанием для проведения настоящего исследования.

Работа выполнена согласно научного плана НИР Кыргызского государственного медицинского института, (гос. регистрация 01.910038547) в рамках проблемы 0.69.05. "Гематология и трансфузиология".

Цель и задачи исследования: Целью нашего исследования явилось изучение влияния пептидных биорегуляторов из эритроцитов (эритролин), селезенки (лиелин) на состояние системы гемостаза и эритропоэз при острой лучевой болезни в горах.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1.Изучить состояние системы гемостаза и эритропоэза у здоровых людей и экспериментальных животных (крысы, кролики) при подъеме их в горы (3200 м н.у.м.) в различные сроки их адаптации к условиям высокогорья (6, 12, 24 часа, 3-й, 30-е сутки).

2.Изучить состояние системы гемостаза и эритропоэза при острой лучевой болезни у экспериментальных животных при кратковременном и длительном пребывании их в горах.

3.Изучить влияние эритролина и лиелина на гемостаз и эритропоэз здоровых и облученных животных в условиях низкогорья.

4.Изучить влияние эритролина и лиелина на гемостаз и эритропоэз здоровых и облученных животных при кратковременном их пребывании в горах.

5.Изучить влияние эритролина и лиелина на гемостаз и эритропоэз здоровых и облученных животных при длительном их пребывании в горах.

Научная новизна : В результате проведенной работы выявлен новый механизм процесса индивидуальной адаптации здорового организма к условиям высокогорья, проявляющийся выраженным изменением функциональной активности системы гемостаза.

Установлено, что формирование первой гиперкоагуляционной (3 дня пребывания в горах) и второй гипер-гипокоагуляционной фазы (30 дней) адаптационных изменений гемостаза обусловливает функционирование целостного организма в период индивидуальной адаптации к высокогорью на границе здоровья и патологии. Хроническую форму высокогорного ТГС следует рассматривать как патологический процесс.

Настоящее исследование является первой в СНГ работой, позволившей выявить влияние адаптационных и дизадаптационных изменений системы гемостаза и эритропоэза и исход лучевой болезни в горах.

В результате проведенных исследований выявлено, что в патогенезе формирования высокогорного тромбогеморрагического синдрома важная роль принадлежит эритроцитарным факторам свертывания крови. Впервые установлено, что на фоне постлучевой депрессии эритропоэза изменяется

коагуляционная активность эритроцитов, что усугубляет хроническое течение ВТГС.

Впервые на основе комплексных экспериментальных исследований выявлена ранее неизвестная, терапевтическая эффективность эритролина и лиелина при фармакокоррекции нарушений гемостаза и эритропоэза здорового и облученного организма в условиях высокогорья. Впервые в мире показана возможность фармакологической коррекции лиелином постлучевых дисфункций в состоянии системы гемостаза как в низкогорье, так и в различные периоды адаптации организма к экстремальным условиям высокогорья.

Теоретическая и практическая ценность работы; Показано, что фазность развития адаптационных изменений системы гемостаза оказывает влияние на клинику, патогенез и исход острой лучевой болезни, формирующейся в процессе индивидуальной адаптации организма к условиям высокогорья. На конкретной форме патологии (острая лучевая болезнь) оценен вклад высокогорного ТГС в исходе этого заболевания в горах.

Намечены пути и возможности одновременной коррекции постлучевой депрессии эритропоэза и высокогорного ТГС пептидными биорегуляторами эритролином и лиелином в здоровом и облученном организме в условиях равнины и в различные сроки пребывания в горах.

Реализация результатов исследования: Полученные данные используются в учебном процессе на кафедрах нормальной и патологической физиологии Кыргызской и Читинской медицинской академиях.

Разработанные качественные и количественные лабораторно-гемостазиологические и гематологические критерии оценки эффективности

эритролина и лиелина при острой лучевой болезни в горах являются основой для проведения коррекции гемостаза и эритропоэза в клинической высокогорной физиологии.

Объем и структура диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы (I глава), материалов и методов исследования (II глава), результатов собственных исследований (III, IV, V), обсуждения полученных данных (VI глава), выводов и указателя литературы. Работа изложена на 352 страницах машинописного текста, иллюстрирована 86 таблицами и 28 рисунками. Указатель использованной литературы включает в себя 325 наименований, из них 283 на русском языке, 42 - на английском.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Пептидные биорегуляторы: общая характеристика, возможные механизмы действия и применение в медицине.

До настоящего времени одной из самых малоизученных проблем медицины и биологии является взаимодействие структурно-клеточных элементов в организме. Еще в 1975 году Г.И.Косицкий выдвигал представление о существовании в организме . креаторных связей, обеспечивающих специальными информационными молекулами, регулирующих взаимосвязи отдельных клеток. обеспечивают Г.И.Чипенс(1984) предположил, что информационная связь между клетками осуществляется особыми пептидами, которые он обозначил термином "тетины". Однако необходимо подчеркнуть, что еще в 1974году В.Г.Морозов и В.Х.Хавинсон сформулировали учение о пептидных клеточных регуляторах. По мнению авторов, эти регуляторы осуществляют перенос биологической информации и обеспечивают нормальное функционирование, развитие и взаимодействие различных клеточных популяций . В дальнейшем (1983,1985,1990,1992) было сформулировано учение о новом классе информативных молекул - цитомединах.

Последние представляют из себя низкомолекулярные соединения пептидной природы, выделенные из внутренних органов крупного рогатого скота уксуснокислой экстракцией.

В настоящее время (Яковлев Г. М. и др., 1992) получено значительное число цитомединов, находящихся на различных этапах доклинического и клинического изучения. Работами многих авторов доказана их высокая терапевтическая активность, и отсутствие побочных эффектов.

За последние годы довольно тщательно изучены следующие полипептиды: тималин (получен из вилочковой железы), пульмолин (из ткани легкого), кортексин (из головного мозга), простатилен (из предстательной железы), эритролин (из эритроцитов), ретилин (из сетчатки глаза), бронхолин (из бронхов) , эпиталамин (из эпифиза), гемалин (из красного костного мозга), кутилин (из кожи), лимфалин (из лимфатических узлов), вазолин (из сосудов), энцефалин (из белого вещества головного мозга), овалин (из яичников), панкреалин (из поджелудочной железы), кордиалин (из миокарда), лиелин (из селезенки). Все эти полипептиды содержат в своем составе относительно высокомолекулярные (более 10000 Д) и низкомолекулярные (менее 10000 Д) фракции. по своему молекулярному весу подразделяются на относительно высоко молекулярные (более 10000 даль.) и низкомолекулярные (менее 10000 дальтон) фракции.

Данные литературы свидетельствуют, что в основном действие полипептидов в норме и при различных патологических состояниях в клинике и эксперименте изучалось только в условиях равнины. При этом отдельные авторы (КузникБ. И. и др., 1985, 1988, 1992, 1996, 1997) считают, что цитомедины являются универсальными и уникальными фармакологическими корректорами на все случаи жизни. В тоже время следует признать, что, несмотря на поливалентность действия многих цитомединов, они не являются панацей от всех болезней, хотя большинство из них проявляет иммуномодулирующее действие на органы, из которых они выделены.

Кайдашев И.П. и соавторы, (1992) обнаружили, что практически все цитомедины, выделенные из самых различных органов и тканей, влияют на перекисйое окислени