Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Влияние стафилококкового токсина на систему лимфомикроциркуляции

рге у«

На правах рукописи

ЗАХАРОВА Екатерина Ивановна

УДК 616-005.9:616.981.25(04)

ВЛИЯНИЕ СТАФИЛОКОККОВОГО ТОКСИНА НА СИСТЕМУ ЛЙМФОМИКРОЦИРКУЛЯЦИИ

14.00.16 — патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саратов 1996

Работа выполнена в Центральной научно-исследовательской лаборатории Саратовского государственного медицинского университета.

Научный руководитель:

член-корр. АЕ, доктор медицинских наук, профессор Г. Е. Брилль.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Л. Г. Белов;

доктор медицинских наук, профессор Л. И. Прокофьева.

Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии Российской Академии медицинских наук.

Защита диссертации состоится « !р (в[АЛ99в года

в ЛО часов на заседании диссертационного Совета

К 074.32.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата медицинских наук при Российском научно-исследовательском противочумном институте «Микроб» Гос-комсанэпиднадзора Российской Федерации (440071, г. Саратов, ул. Университетская, 46).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке института «Микроб».

Автореферат разослан « ^ » (¿¿-СсЛ.+Я,- 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор медицинских наук, старший научный сотрудник 3. Л, Девдариани

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Стафилококковые инфекции являются одной из наиболее важных проблем современной инфекционной патологии. Патогенные стафилококки могут вызывать гнойно-воспалительные процессы в любой ткани, что обусловливает чрезвычайное разнообразие клинических форм стафилококковых поражений (Шевякова О. И., 1972; Казанцев А. П., Матковский В. С., 1985; Bass J. W., 1982). Врачи всех специальностей постоянно встречаются в своей работе со стафилококковой инфекцией. Стафилококки являются ведущими возбудителями гнойно-воспалительных осложнений у больных хирургического и гинекологического профиля (Пушкарь Н. В. и соавт., 1988; Голбрайг М. и соавт., 1988). Со стафилококками связаны внутрибольничные инфекции. Важным фактором, способствующим распространению вну-трибольничной стафилококковой инфекции, является носи-тельство патогенных стафилококков среди персонала лечебно-профилактических учреждений. Так, среди работников роддомов выявляется от 10 до 35% носителей St. aureus (Бестужева Г. Р. и соавт., 1991; Рябинин Н. В., 1994). Стафилококковые поражения могут сопровождать и усугублять течение вирусных инфекций (Усик С. Ф. и соавт., 1990). У детей стафилококки часто являются компонентом микст-инфекции.

Наиболее тяжелой формой стафилококкового поражения является сепсис. Частота септических осложнений стафилококковой природы до настоящего времени остается высокой (Бондаренко Е. С., Рюрикова А. Н., 1977; Тимофеева Г. А., 1977; Бочоришвили В. Г., 1979; Гулима П. А., Усик С. Ф., 1989; Асташов А. М., 1991). Сепсис регистрируется у 46% больных с гнойно-хирургическими заболеваниями (Гулима П. А., Усик С. Ф., 1989). Септические процессы стафилококковой этиологии являются одной из наиболее частых причин неонатальной и ранней детской смертности (Рябинин Н. В. и соавт., 1994). Летальность при сепсисе остается

] 1/4 Заказ 322

1

высокой и составляет 40—60%, а при инфекционно-токсиче-ском шоке, осложняющем течение сепсиса, достигает 90% (¡Бунин К. В., Соринсон С. Н., 1978; Кузин М. И., Костюче-иок Б. М„ 1983; Степанов С. А., 1984; Winslow Е. J. et al., 1973; Molteno С. D„ Kibel M. A, 1989).

Лечение стафилококковых заболеваний, несмотря на использование новых современных химиотерапевтических средств, остается недостаточно эффективным. Во многом это обусловлено быстрым развитием лекарственной устойчивости патогенных штаммов. По данным разных авторов, к антибиотикам резистентны от 10 до 60% штаммов стафилококков, а к. препаратам пенициллинового ряда — более 80%. Большинство штаммов резистентны к 20 и более антибиотикам (Пушкарь Й. В. и соавт., 1988; Кукулянский А. А. и соавт., 1991; Дегтева Г. К. и соавт., 1994; Nasu М. et al., 1985). В последние годы заметно повысилась устойчивость штаммов St. aureus к широко применяемым антисептикам и возросла резистентность к факторам иммунобиологической защиты макроорганизма (Закарян Л. М., 1985; Красильников А. П. и соавт., 1989).

Широкое распространение стафилококковых инфекций, тяжесть их течения и трудности этиотропной терапии диктуют необходимость разработки новых методов лечения. В последнее время появляется все больше данных об эффективном использовании в лечении гнойно-воспалительных процессов, в том числе перитонита и сепсиса, лимфокорригирующей терапии (Васильев И. А. и соавт., 1989; Быков А. В., 1990; Буянов В. М., Алексеев А. А., 1990). При данных формах патологии применение методов коррекции лимфообращения способствует быстрому снятию воспаления и интоксикации, уменьшению послеоперационных осложнений и сокращению сроков стационарного лечения (Джумабаев С. У., 1993). Вместе с тем патогенез лимфоциркуляторных нарушений, развивающихся при действии на организм токсинов патогенного стафилококка, изучен недостаточно. Имеющиеся литературные данные об изменении лимфоциркуляции при стафилококковой инфекции и интоксикации немногочисленны и не позволяют составить четкое представление о механизмах нарушения лимфодинамики при стафилококковых поражениях.

В настоящей работе проведено комплексное изучение механизмов нарушения деятельности системы лимфомикро-циркуляции на модели экспериментальной стафилококковой интоксикации, а также влияния стафилококкового токсина

1а лимфатические микрососуды. Намечены принципы фармакологической и немедикаментозной коррекции обнаружениях расстройств.

Цель работы: изучить характер, стадийность и механизмы крушений микролимфоциркуляции, развивающихся при воздействии стафилококкового экзотоксина, и апробировать ме-юды фармакологической и немедикаментозной коррекции штогенных эффектов яда.

Задачи исследования:

1) изучить состояние лимфомикроциркуляции в условиях :тафилококковой интоксикации и стафилококкового экзоток-■инового шока;

2) исследовать влияние стафилококкового токсина на шмфатические микрососуды при его аппликации на бры-кейку;

3) проанализировать динамику изменений параметров шмфотока в микрососудах на фоне аппликации стафилококкового токсина, используя явление дифракции жестко сфокусированных лазерных пучков;

4) наметить пути фармакологической коррекции нарушений микролимфоциркуляции и ослабления летального эффек-га стафилококкового яда;

5) апробировать возможность коррекции нарушений лимфомикроциркуляции с помощью низкоинтенсивного лазерного олучения.

Научная новизна и практическая значимость. В работе впервые изучено влияние стафилококкового токсина на систему лимфомикроциркуляции. Проанализированы изменения функции лимфатических микрососудов, возникающие в результате проникновения в кровоток или непосредственного зоздействия на сосуды токсинов патогенного стафилококка. Установлено, что стафилококковая интоксикация и аппликация яда сопровождаются однотипными нарушениями функционирования лимфатических микрососудов. Впервые для комплексной оценки параметров лимфотока в микрососудах применен спекл-интерферометрический метод. Получена информация о характере зависимости параметров лимфотока в микрососудах от их диаметра и фазной сократительной активности в условиях действия токсина. Установленные в работе £акты влияния стафилококкового экзотоксина на тонус, сократительную активность и показатели скорости лимфото-<а в лимфатических микрососудах дают основания для апро-

» Заказ 322

а

бации в эксперименте и клинике при лечении стафилококке вых заболеваний лимфотропнои терапии.

Получены доказательства принципиальной обратимост: и возможности коррекции патогенных эффектов токсина помощью препаратов, обладающих вазоактивным действие! в отношении лимфатических сосудов (эуфиллин, верапамил салицилат натрия, диметилсульфоксид). Показано, что наи более эффективным средством является диметилсульфоксщ Найдено, что лимфопатогенные эффекты стафилококковое токсина могут заметно ослабляться гелий-неоновым лазер ным излучением. Полученные результаты позволяют рекомен довать использование апробированных фармакологически: препаратов и низкоинтенсивного лазерного излучения в ком плексной терапии стафилококковых инфекций, а также слу жат основанием для поиска новых патогенетически обосно ванных подходов к лечению стафилококкозов.

Апробация работы и внедрение в практику ее результа тов. Результаты исследований доложены и обсуждены н; научных конференциях Центральной научно-исследователь ской лаборатории, на совместном заседании кафедр патофи зиологии, физиологии человека и фармакологии Саратовской медицинского университета. Фрагменты работы представлен на конференции «Лазерная и магнитная терапия в экспери ментальных и клинических исследованиях» (Обнинск, 1993) на 5-м Конгрессе Азиатско-Тихоокеанской ассоциации ла зерной медицины и хирургии («5th Congress of the Asian-Pa cific Association for Laser Medicine a]ud Surgery», Tel Aviv Israel, 1994); на Европейском симпозиуме «Optics for Envi ronmental and Public Safety» (Munich, Germany, 1995); ш Международной конференции «Light and Biological Systems:* (Wroclaw, Poland, 1995); на Европейском симпозиуме «BiOS Europe 95» (Barcelona, Spain, 1995).

Результаты данного диссертационного исследования внедрены в учебный процесс на кафедрах патологической физиологии, фармакологии и детских инфекционных болезней Саратовского медицинского университета. По материалам диссертации внедрено одно рационализаторское предложение.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Стафилококковый экзотоксин (CT) вызывает выражен-i ные нарушения ауторегуляторных механизмов деятельности лимфатических микрососудов, что приводит к формированию

патологической фазной активности, прогрессирующему ва-зоспазму и развитию лимфостаза.

2. Использование метода витальной биомикроскопии в сочетании со спекл-интерференционным методом позволяет прижизненно регистрировать комплекс параметров мнкролим-фоциркуляции: диаметр микрососуда, амплитуду и частоту его фазных сокращений, среднюю скорость лимфотока и пространственно-временной диапазон скоростей в потоке лимфы.

3. Характер изменений в системе микролимфоциркуляции не зависит от способа введения яда. Однако изменения, возникающие при непосредственной аппликации СТ на сосуды, более выражены, чем развивающиеся после внутривенного введения яда.

4. Индуцированные токсином нарушения микролимфоциркуляции обратимы и могут быть корригированы с помощью фармакологических средств. Наиболее эффективен в этом плане диметилсульфоксид (ДМСО). Позитивное действие Д'МСО на лимфодинамику сочетается с увеличением продолжительности жизни отравленных животных.

5. Применение гелий-неонового лазерного излучения может ослаблять нарушения микролимфодинампки, индуцированные токсином. Влияние лазерного света обусловлено воздействием на микрососуды и модификацией свойств самого токсина.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 8 в зарубежной печати.

Структура диссертации. Диссертация изложена на 237 страницах и состоит из введения, обзора литературы, главы, описывающей материал и методы исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка использованной литературы. Указатель использованной литературы включает 158 отечественных и 130 зарубежных источников. Работа содержит 11 таблиц и 64 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования

Опыты выполнены на 460 беспородных белых крысах — самцах массой 180—220 г, наркотизированных пембуталом, и 480 белых мышах.

Состояние системы .микролимфоциркуляции исследовали

2*

5

на сосудах 'брыжейки тонкого кишечника методом витальной биомикроскопии с помощью полуавтоматического телевизионного микрометра, В процессе опыта через определенные промежутки времени регистрировали диаметр сосуда, частоту и амплитуду его сокращений. Качественную оценку лнмфотока проводили по характеру движения и количеству перемещающихся в просвете клеток. Для измерения количественных показателей скорости лимфотока и его структуры использовали спекл-интерференционный метод. Суть метода заключается в том, что в микроскоп телевизионного микрометра введен дополнительный оптический канал, в котором луч гелий-неонового лазера (ГНЛ) жестко фокусируется на исследуемом микрососуде в пятно малого диаметра (4,6 А). Лимфоток модулирует лазерный пучок и приводит к появлению динамической спекл-картины, регистрируемой с помощью фотоприемника. Используемая методика дает возможность вычислять показатели У = ДР/0 (АР — ширина полосы, О — диаметр исследуемого микрососуда), прямо пропорциональный величине средней скорости лимфотока и определяющий простран-

ДР

(О-О (ПИ «И

1 ~дР 2

F J |S (f) —G (f)|2 df «

ственно-временнои разброс скоростей в потоке лимфы в исследуемой области сосуда.

В работе использовали стандартный стафилококковый экзотоксин (СТ), полученный в Московском институте микробиологии и эпидемиологии им. Н. Ф. Гамалеи. Токсин разводили ex tempore раствором Рингера в соотношении 1:4 и апплицировали на брыжейку тонкого кишечника в течение 60 минут. В отдельной серии опытов СТ вводили в хвостовую вену струйно в дозе 0,2 мл/100 г массы тела. Мышам токсин вводили внутрибрюшинно в дозе, эквивалентной 1,5 LD50.

С целью фармакологической коррекции вызванных токсином нарушений лимфомикроциркуляции использовали диме-тилсульфоксид, эуфиллин, папаверина гидрохлорид, натрия салицилат и верапамила гидрохлорид. Эффективность препаратов оценивали по влиянию на основные параметры мик-ролимфодинамики, показатели летальной активности и продолжительности жизни отравленных животных.

Облучение брыжейки с лимфатическим микрососудом про-

водили гелий-неоновым лазером однократно в течение 15 минут при средней плотности мощности 40 и 450 мВт/см2. Световод подводили к исследуемому участку брыжейки, находящемуся под микроскопом, что позволяло наблюдать за реакцией сосуда во время облучения. В специальной серии опытов стафилококковый токсин облучали в условиях in vitro (время облучения — 30 и 60 минут; плотность мощности облучения — 20 мВт/см2).

Во всех опытах исследовали лимфатические микрососуды с исходным диаметром от 50 до 200 мкм, не обладающие спонтанной сократительной активностью.

Результаты экспериментов обработаны статистически (Беленький М. Л., 1963; Венчиков А. И., Венчиков В. А., 1974; Поляков И. В., Соколова Н. С., 1975). Все расчеты проводили с помощью специальных программ на ЭВМ 1ВМ-РС/АТ.

Результаты исследований и их обсуждение. Проведенные исследования показали, что для интактных лимфатических микрососудов характерны небольшие циклические изменения диаметра (вазомоцин) в пределах ±10 мкм. Спонтанная сократительная активность отмечается в 27% лимфангионов, амплитуда сокращений составляет 17±5 мкм; частота — 5±1 в 1 мин. Между диаметром сосуда и амплитудой его сокращений, а также диаметром и частотой существует умеренно выраженная корреляционная связь (г=+0,67 и г=+0,58 соответственно); частота и амплитуда спонтанных сокращенпн практически не зависят друг от друга (г = +0,01). В 63% интактных сосудов фазные сокращения отсутствуют. В дальнейших экспериментах исследовались только сосуды, не обладающие спонтанной сократительной активностью. Лимфо-ток зарегистрирован в 77% микрососудов. Движение форменных элементов всегда носит сложный характер с остановками и изменением направления. Исследования с помощью спекл-интерференцнонного метода показали, что спектры, полученные при рассеянии лазерного пучка в потоке лимфы интактных сосудов, весьма разнообразны и деформированы по сравнению с правильной гауссовой формой, характерной для кровеносных микрососудов с равномерным кровотоком. Это свидетельствует о сложном неламинарном характере движения лимфы в мнкрососудах. Вместе с тем профиль скоростей по сечению лимфатических сосудов такой же, как в кровеносных: максимальная скорость регистрируется в центре (осевой ток) и убывает к периферии. При увеличении

диаметра лимфангионов средняя скорость лимфотока в них уменьшается (г = —0,71). В то же время диаметр сосуда и скорость лимфотока мало зависят от показателя, характеризующего диапазон скоростей в данном участке микрососуда (г = —0,29 и г=+0,31 соответственно).

Таким образом, использование спекл-интерференционного метода позволило получить дополнительную информацию об особенностях движения лимфы в интактных микрососудах.

На следующем этапе работы нами была изучена динамика изменений микролимфоциркуляцин па фоне действия стафилококкового экзотоксина. Прежде всего мы использовали модель интоксикации, получаемую при внутривенном введении яда. Проведенные исследования показали, что внутривенное введение стафилококкового токсина вызывает умеренное сужение большинства лимфатических микрососудов (р<0,05) и возникновение патологической фазной активности (табл. 1). Возникающие сокращения характеризуются асин-хронностыо движения стенок, преобладанием продолжительности фазы сокращения относительно фазы расслабления, иногда отмечаются каскадные сокращения. В 50% лимфангионов отмеченные нарушения сопровождаются развитием лимфостаза.

Таким образом, стафилококковый токсин, циркулируя в крови, вызывает заметные изменения в системе лимфомикро-циркуляцип. Вместе с тем особый интерес представляют эффекты токсина при его локальном накоплении в тканях. В связи с этим далее мы изучили динамику изменений микролимфоциркуляцин на фоне аппликации стафилококкового экзотоксина непосредственно на брыжейку.

Проведенные исследования показали, что уже в первые 5 минут аппликации токсина (табл. 2) наблюдается сужение более половины микрососудов на 36±11 мкм (р<0,05). Одновременно в 60% спокойных лимфангионов возникает фазная сократительная активность. Характерно, что диаметр сосудов в период расслабления остается уменьшенным. В результате каждый последующий сократительный цикл вызывает увеличение степени вазоконстрикцин. Лнмфоток в микрососудах на этом этапе аппликации яда сохраняется, однако во всех лимфангионах изменяется как средняя скорость движения, так и величина пространственно-временного разброса скоростей в потоке лимфы. Эти изменения имеют разнонаправленный характер, что определяется спецификой локальных гидродинамических условий и разной чувствитель-

1 а о л и ц а 1

Изменение показателей функциональной активности лимфатических микрососудов в динамике

стафилококковой интоксикации

Время действия СТ (мин.) Изменение дилатация диаметра сосудов копстрикция Изменение параметров фазной сократительной активности Количество сосудоз с лнмфото-ком ( _ к контролю)

количество реагирующих сосудов <%) степень релкции (М ± т, мкм) количество реагирующих СОСУДОВ (%) степень реакции (М ± тп, м к м) количество сокращающихся сосудов (%) амплитуда сокращений (М±ш, мкм) частота сокращений в 1 мин (М±т)

1 25 8±3 75 7 ±2* — — — 76

5 38 3±1 63 6±2* 38 19±8 17 + 6 100

10 13 0 38 9± 1* 50" 12±5 7 + 2 100

15 13 3 38 19± 10 63* 8 + 3 13±2 76

20 13 8 50 7 ±2* 50* 9 + 3 1!±2 76

25 25 4± 1 38 11 ±7 50* 10 + 2 9±2 76

30 25 4 ±2 63 10 + 3* 50* 7 + 2 9±1 50

Примечание. Количество животных в серии — 8; * — достоверность разницы с контролем (интактиые сосуды).

о

Таблица 2

Изменение показателей функциональной активности лимфатических микрососудов при аппликации

стафилококкового токсина

Изменение диаметра сосудов Изменение параметров фазной сократительной активности

Время дилатация констрикция Количество

действия СТ (мин) количество реагирующих сосудов <%) степень реакции (Mztm, мкм) количество реагирующих сосудов <%> [ степень | реакции | (М±т, мкм) количество сокращающихся сосудов (%) амплитуда сокращений (М±гп, мкм) частота сокращений в 1 мин (М±т) сосудов с лимфото-ком (% к контролю)

1 33 6±2* 40 10±3* 13 43±9 5±4 95

5 40 5± 1* 53 36±11* 60 25 ±4 13±2 83

10 33 6±2* 60 32±7* 60 21 ±4 12±2 60

15 20 6±2* 60 34±7* 47 19±3 8± 1 60

20 33 7±2* 60 43± 13* 33 18±6 14±3 48

25 33 4± 1* 53 58± 16* 27 32±3 11±3 48

30 13 . 8±1* 73 46± 13* 33 26±6 10±3 24

35 7 7 80 49±13* 20 25 ±4 15±4 24

40 13 3±1 87 48± 13* 27 29±8 13±2 12

45 7 4 87 59± 12* 13 36 ±2 10 12

50 7 4 87 68 ±11* 7 27 7 12

55 7 3 93 69 ± 11 * 13 21 ± 17 11 ±3 12

60 — — 93 76± 12* 7 23 7 12

Лр и м е ч а н и е. Ко пичество животных в серии—15; * — достовернс сть разницы с контролем (интактные

Таблица 3

Изменение средней скорости лимфотока (V) и простраистнсмно-прсмешюго разброса скоростей в потоке лимфы в лимфатических микрососудах под влиянием стафилококкового токсина

V 2у

увеличение уменьшение увеличение уменьшение

Время действия СТ 1 (мин) количество реагирующих сосудов <%) степень реакции (М±т, %> 1 количество реагн-рую-щих сосудов (%) степень реакции (М±т, %> количество реагирующих сосудов С/о) степень реакции (М±т, %> количество реагирующих сосудов (%) степень реакции (М±ш, %)

5 41 63±22* 59 41 ±8* 59 33±7* 41 35±9*

10 50 14±5* 50 35±9* 50 40± 18 42 46 ±5*

20 50 74± 16* 50 88±8* 20 29 ±4 80 37±9*

Примечание. Количество животных в серии — 17; * — достоверность разницы с контролем (интактные сосуды).

ностыо лимфангионов к токсину (табл. 3). Вызываемые стафилококковым ядом нарушения усугубляются выраженными изменениями ауторегуляторных связей, характерных для интактных лимфангионов. Так, под действием токсина умеренная положительная корреляционная связь между диаметром сосуда и частотой его сокращений меняется на отрицательную (г = —0,36). Диаметр лимфангионов и амплитуда их сокращений практически перестают зависеть друг от друга (г =4-0,06), а корреляционная связь между диаметром и средней скоростью лимфотока заметно ослабевает (г = — 0,36). Вместе с тем устанавливается не свойственная интактным сосудам прямая зависимость между средней скоростью потока лимфы в микрососудах и величиной разброса скоростей в потоке (г =4-0,62).

Итак, уже на ранних этапах действия стафилококкового яда при сохранении дренажной функции лимфангионов происходят глубокие нарушения в системе лимфомикроцнрку-ляции.

Увеличение времени действия токсина приводит к про-грессированию вазоспазма: возрастает как степень вазокон-стрикции, так и количество суженных сосудов (табл. 2). На

30-й минуте аппликации СТ число суженных микрососудов увеличивается до 73%, степень коистрикции — до 46±14 мкм (р<0,01). В то же время число фазиосокращающихся лимфангионов постепенно уменьшается. Амплитуда и частота индуцированных СТ сокращений, а также корреляционные связи между диаметром сосуда и показателями его сократительной активности не зависят от длительности действия токсина и сохраняются на уровне, наблюдаемом в раннем периоде действия яда. Вместе с тем в большинстве лимфангионов (80%) развивается лимфостаз. Примечательно, что остановка лимфотока наблюдается как в сосудах с уменьшенным, так и с сохраненным диаметром, на фоне как уменьшения, так и увеличения средней скорости и диапазона скоростей в потоке (табл.3). Продолжение аппликации токсина (с 30-й по 60-ю мин) на фоне остановки лимфотока и отсутствия фазной сократительной активности приводит к быстрому нарастанию вазоконстрикции в большинстве исследуемых лимфангионов: 93% лимфангионов сужаются в среднем на 76± 12 мкм (р<0,01). В ряде случаев наблюдается полная облитерация просвета сосуда.

Таким образом, в действии стафилококкового яда на лимфатические микрососуды можно выделить два критических периода: начальный — период формирования лимфопатоген-ного эффекта, когда еще сохраняются основные функции лимфатических микрососудов (первые 5 минут аппликации яда), и период уже реализованных эффектов яда (30-я минута), когда в большинстве лимфангионов наблюдается выраженный вазоспазм, прекращается сократительная активность и развивается лимфостаз.

Учитывая эти особенности действия тоскина, далее мы изучили корригирующее действие фармакологических препаратов, применяя их именно в эти ключевые сроки реализации токсинного эффекта.

Вначале для снятия вызываемого токсином спазма мы апробировали препараты, оказывающие отчетливое дилати-руюшее действие на интактные лимфатические сосуды. К таким средствам, в частности, относятся эуфиллин и папаверин.

Опыты показали, что аппликация эуфиллнна (10~5 М) вызывает дилатацию 91% суженных токсином сосудов (р<Г0,01 по сравнению с эффектом токсина). Однако эффект препарата проявляется только на ранних этапах аппликации яда.

Использование другого спазмолитика — папаверина 10~8—Ю-"2 М) — не оказывало модифицирующего влияния [а лимфопатогеиные эффекты стафилококкового яда.

Известно, что классические противовоспалительные препа-1аты из группы салицилатов вызывают торможение спонтан-[ых сокращений интактных лимфатических сосудов. В наших экспериментах под влиянием салицилата натрия (Ю-5 М) 1есколько уменьшалась степень вызываемой токсином вазо-:онстрикции. Так, при действии салицилата натрия после ¡-минутной аппликации СТ слабая констрикция (на 7 мкм) шла зарегистрирована только в 10% исследованных сосудов. Три аппликации только стафилококкового яда в те же сроки [аблюдалось сужение 47% лимфангнонов на 34±12 мкм р<0,05). Аппликация салицилата натрия после 30-минутного 1ействия токсина приводит к увеличению диаметра 80% чикрососудов (при действии только СТ расширяются 7% шмфангионов, р<0,01).

Принимая во внимание известный факт, что стафилококко-!ый токсин действует на гладкомышечные клетки, повышая юступление в них ионов кальция, далее мы апробировали »локатор Са-каналов верапамил. Аппликация препарата 10~9 М) на лимфатические микрососуды на фоне максималь-ю выраженной патологической фазной активности (5-я минута [ействия СТ) приводит к торможению и прекращению сокра-ценин. В результате число сокращающихся лимфангнонов :тановится достоверно меньше, чем при действии только оксина (р<0,05).

Подбирая препараты, которые в принципе могли бы область лимфопротекторным эффектом, мы обратили свое внимание па диметилсульфоксид (ДМСО). Этот препарат обла-1ает уникальной способностью проникать через биомембраны, обладает бактерицидным и противовоспалительным дейст-шем, вызывает расширение кровеносных сосудов, препятст-¡уя поступлению ионов кальция в клетку. Вместе с тем дан-1ых о влиянии ДМСО на лимфатические сосуды в литерату->е мы не обнаружили. Предварительные исследования, вы-юлненные на интактных лимфатических сосудах, показали, 1то ДМСО в 10% концентрации не влияет на работу лимфаи-чюнов. Аппликация 30% ДМСО способствует повышению гонуса лимфангнонов: диаметр 71% лимфангнонов уменьшается на 12±2 мкм (р<0,01). Одновременно в 21% мпкросо-:удов возникают фазные сокращения. Следовательно, ДМСО

может оказывать влияние не только па кровеносные, но и н; лимфатические микрососуды.

Аппликация диметилеульфоксида как в 10%, так и в 30°/ концентрации на раннем этапе действия стафилококковое токсина вызывает быстрое восстановление диаметра 70—90°/ суженных сосудов практически до исходного значения. В ti же время во всех лимфангионах прекращается индуцирован ная токсином сократительная активность. В поздние срою действия СТ препарат также быстро и эффективно расширяе 70—80% сосудов (р<0,001 по сравнению с числом дилатиро ванных сосудов при действии токсина) в среднем на 2030 мкм (р<0,01 ). При этом ДМСО в 30% концентрации вы зывает восстановление лимфотока примерно в половине изу ченных микрососудов.

Таким образом, используя ряд фармакологических препа ратов, можно добиться коррекции локальных нарушений мик ролимфоциркуляции, вызываемых стафилококковым токси ном. Наиболее эффективным в этом плане оказался диметил сульфоксид. Данный препарат единственный из всех апроби рованных средств ослабляет индуцированные токсином нару шения всех изучаемых параметров микролимфоциркуляци; и приводит к восстановлению лимфатического дренажа.

Далее необходимо было выяснить, сочетается ли положи тельный эффект изученных препаратов на лимфодинамику уменьшением летального эффекта стафилококкового яда.

Опыты на мышах показали, что средняя продолжитель ность жизни животных, получавших только токсин (контроль ная группа), составляет 379±32 мин, восьмичасовая выжи ваемость — 53%.

Эуфиллин (10 мг/кг), вводимый одновременно с токсиног или через 30 мин после яда, практически не влияет, салицилат натрия (200 мг/кг) даже потенцирует его леталь ный эффект. Верапамил (5 мг/кг), введенный вместе или чере 30 мин после токсина, несколько увеличивает 8-часову} выживаемость животных (р>0,05). Наиболее заметное депс тенцирование летального действия СТ найдено при примени нии ДМСО (1,5 г/кг). Препарат при одновременном введс нии с токсином приводит к достоверному возрастанию ере; ней продолжительности жизни животных до 456±11 ми (р<0,05).

Следовательно, из всех препаратов, оказывающих поле жительное влияние на лимфомикроциркуляцию, эффектш

!ое депотёнцирующее действие в отношении летальной актий-гости токсина было выявлено лишь у ДМСО.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют > важной роли восстановления нарушенных токсином функ-1ий лимфатических микрососудов в механизмах уменьшения ¡етального действия яда.

На следующем этапе работы представляло интерес иссле-10вать возможность немедикаментозной коррекции расст-юйств микролимфодинамики, вызываемых стафилококковым юксином.

Для этой цели мы использовали ннзкоинтенсивное лазер-юе воздействие, в частности облучение гелий-неоновым тазером, влияние которого на лимфатические сосуды локаза-10 в эксперименте и клинике. Вначале нами было изучено злияние лазерного облучения (плотность мощности 40 и 150 мВт/см2; время облучения—15 мин) на функциониро-зание интактных лимфангионов. Установлено, что излучение ГНЛ при средней плотности мощности 40 мВт/см2 приводит < умеренной дилатации большинства лимфангионов и появлению в единичных сосудах фазной сократительной актив-юсти.

Десятикратное увеличение плотности мощности (450 мВт/см2) вызывает дилатацию большинства (40—70%) лимфангионов в среднем на 5—8 мкм (р<0,01). В 45% микро-:осудов возникают высокоамплитудные фазные сокращения. При этом под влиянием лазерного света устанавливаются «овые ауторегуляторные связи в системе лимфомикроцирку-ляции. Так, индуцированная лазерным излучением сократительная активность отличается от спонтанной отсутствием какой-либо зависимости между диаметром сосуда, амплитудой и частотой его сокращений.

Итак, гелий-неоновое лазерное излучение в выбранных нами дозах оказывает отчетливое лимфотропное действие, однако более эффективным оказывается облучение при плотности мощности 450 мВт/см2. В связи с этим в дальнейших экспериментах для модификации лазерным светом изменений лимфомикроцнркуляции, вызванных СТ, использовалось излучение ГНЛ с плотностью мощности 450 мВт/см2.

Установлено, что 15-минутное облучение брыжейки во время латентного периода действия яда (1 мин аппликации СТ) вызывает отчетливое уменьшение степени вазокон-зтрикции (р<0,05). Облучение лимфатических микрососудов в более поздние сроки аппликации токсина (5-я и 30-я мину-

ты аппликации) не оказывает какого-либо модифицирующег влияния на расстройства лимфомикроциркулядии.

При анализе возможных механизмов действия ГНЛ излучения следует принять во внимание тот факт, что моди фицирующее влияние лазерного света может быть связан! как с воздействием на микрососуды, так и с изменение? свойств самого токсина, поскольку известно, что низкоинтен сивное лазерное излучение может приводить к конформаци онным перестройкам в молекуле белка. С целью исследова ния принципиальной возможности изменения свойств токси на нами был проведен сравнительный анализ влияния на лим фатические микрососуды предварительно облученного и не облученного стафилококкового яда. Проведенные исследовани: показали, что облучение дативного токсина in vitro в течент 30 мин не оказывает какого-либо модифицирующего влияни', на лимфотропные эффекты яда. Однако увеличение времеш облучения до 60 мин приводит к уменьшению лимфопатоген ного действия СТ. Через 30 мин аппликации облученной токсина лимфостаз выявляется только в 31% сосудов, а не облученного — в 76% (р<0,05). Наряду с этим на позднш этапах действия токсина ослабляется его вазоконстрикторньп эффект. При воздействии необлученного токсина к 60-й ми нуте наблюдения сосуды сужаются на 76+12 мкм, а облу ченного — на 35±9 мкм (р<0,01). При этом особенност* сократительной активности остаются такими же, как npi аппликации необлученного токсина.

Полученные результаты свидетельствуют о принципиальной возможности коррекции нарушений микролимфоциркуля ции, вызванных стафилококковым экзотоксином, с помощьк низкоинтенсивного лазерного излучения. При этом эффекть; когерентного света могут быть связаны как с непосредственным воздействием на элементы сосудистой стенки, так и с изменением патогенных свойств самого экзотоксина.

Выводы

1. Экзотоксин St. aureus (CT) вызывает выраженные нарушения в системе микролимфоциркуляции. На ранних эта: пах действия СТ наблюдается констрикция лимфатически? микрососудов, формирование патологической фазной активности, изменение скорости лимфотока и нарушение механизмов ауторегуляции лимфодинамики. Увеличение времена действия стафилококкового яда сопровождается прогресси

рованиеМ вазоспазма, торможением сократительной актйвнй-сти лимфангионов и развитием лимфостаза.

2. СТ вызывает разнонаправленные изменения скоростных параметров и пространственно-временной организации лим-фотока в различных микрососудах.

3. Изменения лимфомикроциркуляции при разных способах введения токсина в принципе однотипны, но более выражены его при непосредственной аппликации, чем при внутривенном введении.

4. Изменения лимфомикроциркуляции, вызываемые СТ, частично обратимы. Корригирующий эффект при местном воздействии оказывают эуфиллин, салицилат натрия, верапа-мил и диметилсульфоксид (ДМСО). Наиболее эффективным препаратом является ДМСО, устраняющий основные лимфо-патогенные эффекты яда, нормализующий лимфомикродина-мику и увеличивающий продолжительность жизни отравленных животных.

5. Частичная коррекция функции лимфатических микрососудов при действии СТ может быть достигнута применением гелий-неонового лазерного излучения. Протективное действие лазерного света связано как с непосредственным воздействием на микрососуды, так и с изменением свойств самого токсина.

Работы, опубликованные по теме диссертации

1. Брилль Г. Е., Глазков а (Захарова) Е. И. Гемокоагуля-ция при стафилококковом экзотоксиновом шоке//Оргапнзадия гематологической помощи. — Саратов, 1989. — С. 106—(108.

2. Брилль Г. Е., Глазкова (Захарова) Е. И., М о р о х о-в е ц Н. В. Возможности использования телевизионной микроскопии для изучения реактивности лимфатических микрососудов//Телевизионная микроскопия в исследовании сердечно-сосудистой системы. — Ленинград, 1990. — С. 11.

,3. Брилль Г. Е„ Сергеев И. П., Глазкова (Захарова) Е. И., Моро х овец Н. В. Влияние стафилококкового токсина на систему микроциркуляции//Патол. физиол. и эксперим. терапия.— 1992.— № 1. — С. 21—23.

4. Б р и л л ь Г. Е., Сергеев И. П., Глазкова (3 а х а р о-в а) Е. И. Применение диметилсульфоксида (ДМСО) в качестве аитикон-стриктора лимфатических микрососудов//Рацпредложение № 1639 от 27.01.89.

5. Захарова Е. И., Брилль Г. Е. Коррекция эуфиллином лимфо-констрикторного действия стафилококкового экзотоксина//Современные проблемы медицинской науки. — Саратов.— 1994. — Ч. III. — С. 22—24.

¿.Захарова Е. И., Б рил ль Г. Е. Влияний низкоинтенсйвйого Лазерного излучения на свойства н эффекты стафилококкового токсина// //Низкоинтенсивные лазеры в эксперименте и клинике. Саратов, 1992. — С. 32—36.

7. Б р и л л ь Г. Е., Захарова Е. И. Модификация лазерным излучением лимфоконстрикторного действия стафилококкового токсина//Лазер-ная техника и оптоэлектроника. — 1992. — № 1—2, — С. 36—39.

8. Захарова Е. И. Модификация эффектов стафилококкового экзотоксина низкоинтенсивным лазерным излучением//Лазерная и магнитная терапия в экспериментальных и клинических исследованиях. — Обнинск,

1993. — Ч. 1. — С. 7—8.

9. Б р и л л ь Г. Е., Захарова Е. И. Влияние стафилококкового экзотоксина на лимфатические микрососуды брыжейки крысы//Бактери-ально-вирусные инфекции. — Саратов. — 1993. — Ч. 3. — С. 63—67.

10. Захарова Е. И., Брил ль Г. Е. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на лимфатические микрососуды//Применение низкоинтенсивных лазеров и излучения миллиметрового диапазона в эксперименте и клинике. — Саратов. — 1994. — С. 55—58.

¡11. Brill G. Е., Zakharova Е. I. Influence of low power laser radiation on lymphatic microvessels//5th Congress of the Asian-Pacific Association for Laser Medicine and Surgery., Tel Aviv, Israel., Nov. 20—25

1994. _ Israel. — 1994. — P. 17.

•12. Ul'yanov S. S., В r i 1 I G, E„ Z a k h a г о v a E. I., Tuch i n V. V., В e d n о v A. A. Speckle-interflometry measurements of blood and lymph flows//5th Congress of the Asian-Pacific Association for Laser Medicine and Surgery., Tel Aviv, Israel., Nov. 20—25, 1994. — Israel. —

1994. — P. 18.

13. Bednov A. A, Brill G. E., Tuchin V. V., Ul'yanov S. S„ Zakharova E. I. Blood flow measurements in microvessels using focused laser beam diffraction phenomenon//Laser Applications in Life Sciences. — Minsk., 1994. — P. 379—383.

il4. Zakharova E. I., Brill G. E. Modification of staphylococcal toxin effects on lymph microvessels by He-Ne laser irradiation//International Conf. «Light and Biological Systems», 3—6 July, 1995, Wroclaw, Book of Abstracts, B. Kochel et al. (Eds.). — Wroclaw, 1995. — P. 96.

¡16. Bednov A. A, Ul'yanov S. S., Tuchin V. V., Brill G. E., Zakharova E. I. Investigation of lymph flow characteristics using speckle-interferometrical method//lnternational Conf. «Light and Biological Systems», 3—6 July, 1995, Wroclaw, Book of Abstracts, B. Kochel et al. (Eds.). — Wroclaw, 1995. — P. 39.

116. Ul'yanov S. S., Tuchin V. V., Bednov A. A., Brill G. E., Zakharova E. I. Analysis of lymph flow by speckle-interferometry, utilizing the strongly focused Gaussian beam scattering//Laser in Medicine and Surgery, June, 1995, Munhen, Abstracts, Laser Med'95. — Munhen,

1995. — Vol. 11. — N. 2. — P. H2.

17. Bednov A. A., Ul'yanov S. S., Tuchin V. V., Brill G. E., Zakharova E. I. Lymph flow diagnostics using speckle-microscopy// //BiOS Europe'95, 12—16 September, 1995, Barcelona, Spain, Abstract Book. — Barcelona, 1995. — P. 186.

118. Bednov A. A., Ul'yanov S. S., Tuchin V. V., Brill G. E„ Zakharova E. I. In vivo laser measurements of blood and lymph flow with a small number of scatterers//Coherence-Domain Methods in Biomedical Optics, Proc. SPIE, 1996. — V. 2732. — P. 27—33.