научная статья по теме ВЛИЯНИЕ РОТАЦИОННОГО И ИММОБИЛИЗАЦИОННОГО СТРЕССА НА ПРОДУКЦИЮ IL-1 , IL-2, IL-4 И IFN- СПЛЕНОЦИТАМИ В УСЛОВИЯХ БЛОКАДЫ ОПИАТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ IN VIVO Математика

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ РОТАЦИОННОГО И ИММОБИЛИЗАЦИОННОГО СТРЕССА НА ПРОДУКЦИЮ IL-1 , IL-2, IL-4 И IFN- СПЛЕНОЦИТАМИ В УСЛОВИЯХ БЛОКАДЫ ОПИАТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ IN VIVO»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2014, том 454, № 4, с. 485-487

КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ

УДК 615.276.2/.4.015.44

ВЛИЯНИЕ РОТАЦИОННОГО И ИММОБИЛИЗАЦИОННОГО СТРЕССА НА ПРОДУКЦИЮ IL-1P, IL-2, IL-4 И IFN-y СПЛЕНОЦИТАМИ В УСЛОВИЯХ БЛОКАДЫ ОПИАТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ IN VIVO © 2014 г. С. В. Гейн, И. Л. Шаравьёва

Представлено академиком В.А. Черешневым 27.09.2013 г. Поступило 27.09.2013 г.

DOI: 10.7868/S086956521404029X

Опиоидные пептиды являются важнейшими факторами нейроэндокринной регуляции функций иммунной системы в норме и при различных патологических состояниях. При таких процессах, как стресс, травма, шок, физические нагрузки, психоэмоциональное напряжение, опиоидэр-гические механизмы могут играть ключевую роль в изменениях функций иммунной системы, регулируя иммунные реакции как на местном, так и на системном уровнях. В норме опиоидная система находится в состоянии покоя, активируясь при воздействии на организм стрессорных факторов [7]. Основной характеристикой стресса со стороны опиоидной системы является секреция бета-эндорфина из гипофиза в периферическую кровь [1]. Несмотря на общий механизм патогенеза, различные виды наиболее часто встречающихся стрессорных воздействий (вращение, ограничение подвижности) могут существенно различаться по степени выраженности гормональных изменений [3]. В зависимости от тяжести и длительности стрессорного воздействия выраженность иммунных реакций может сильно варьировать, что обусловлено реципрокными эффектами различных гормональных факторов. Основными мишенями опиоидных пептидов являются клетки нервной и иммунной систем, что подтверждено детекцией опиатных рецепторов (ц, 5, к) на поверхности клеток ЦНС и иммуноцитов лимфатических узлов, селезенки, костного мозга [5]. Ранее нами было показано, что ротационный стресс усиливал антителогенез в селезенке и спонтанный проли-феративный ответ спленоцитов по налоксонзави-симому механизму. В то же время иммобилизаци-

Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской Академии наук, Пермь

Пермский государственный национальный исследовательский университет

онный стресс, также зависимо от налоксона угнетал вышеперечисленные показатели [2].

Цель работы — исследовать влияние блокады опиатных рецепторов на спонтанную и стимулированную продукцию IL-1ß, IL-2, IL-4 и IFN-y при ротационном и иммобилизационном стрессе in vivo.

Работа выполнена на беспородных мышах-самцах со средней массой тела 20—22 г. Общее количество животных, использованных в работе, составило 72 особи. Мышей содержали в условиях лабораторного вивария, двухразовом питании натуральным кормом в количестве, соответствующем суточным нормам, при неограниченном доступе к питьевой воде. Выведение из эксперимента мышей проводили путем декапитации под эфирным наркозом.

Ротацию мышей производили в течение 60 мин по 10 мин с перерывами по 5 мин при 78 об/мин. Иммобилизацию мышей (фиксация в положении на спине) проводили в течение 6 ч. Антагонист опиатных рецепторов налоксона гидрохлорид в дозе 0.2 мг/кг ("Narcan", США) вводили подкожно за 20 мин до стресса, а также через 3 ч после начала стресса у животных, подвергнутых иммобилизации. Все животные были разбиты на четыре группы: 1 — контрольная, 2 — стресс, 3 — стресс на фоне блокады опиатных рецепторов, 4 — введение одного налоксона.

Для оценки пролиферативной активности спленоциты мышей (5 • 105/мл) культивировали в 96-луночных пластиковых планшетах в среде RPMI-1640 с добавлением 10% инактивирован-ной фетальной сыворотки ("Биолот"), 2 мМ L-глутамина, 10 мМ HEPES и 100 ЕД/мл гента-мицина. Пролиферативную активность оценивали через 72 ч по интенсивности включения 3Н-метилтимидина, который вносили за 18 ч до окончания культивирования. Радиоактивность проб определяли на жидкостном сцинтилляци-онном счетчике Guardian ("Wallac", Финляндия).

486 ГЕЙН, ШАРАВЬЁВА

Таблица 1. Влияние ротационного стресса на пролиферативную активность спленоцитов мыши (п = 8) и продукцию !Ь-1 (п = 9), !Ь-2 (п = 9), !Ь-4 (п = 9), №N-7 (п = 9) (М ± да)

Группы животных Митоген Пролиферация (имп/мин) IL-1, пг/мл IL-2, пг/мл IL-4, пг/мл IFN-y, пг/мл

Контроль Стресс Стресс + на-локсон Налоксон Спонтанные Кон А Спонтанные Кон А Спонтанные Кон А Спонтанные Кон А 1789.18 ± 469.59 22346.1 ± 5214.8 3610.16 ± 503.76* 33945.6 ± 7234.58 2419.40 ± 699.41 37470.7 ± 7305.05 2483.49 ± 614.95 31 897.3 ± 6397.55 15.26 ± 11.42 45.25 ± 18.18 32.83 ± 12.38 112.02 ± 20.66* 11.36 ± 6.73 143.98 ± 25.94* 16.37 ± 7.38 109.20 ± 26.26 1.81 ± 1.12 121.31 ± 21.49 2.74 ± 1.42 202.07 ± 43.49 1.68 ± 0.63 222.16 ± 26.49* 3.26 ± 1.52 160.38 ± 32.88 0.42 ± 0.40 78.82 ± 21.34 0.61 ± 0.33 88.04 ± 34.55 0.78 ± 0.44 112.9 ± 21.97 0.66 ± 0.48 139.8 ± 39.34 56.69 ± 13.71 1176.40 ± 345.96 44.65 ± 9.78 1370.50 ± 244.93 41.12 ± 8.71 559.16 ± 129.01 49.85 ± 13.74 1502.31 ± 364.75

* p < 0.05 по сравнению с контролем.

Таблица 2. Влияние иммобилизационного стресса на пролиферативную активность спленоцитов мыши (n = 9) и продукцию IL-1 (n = 9), IL-2 (n = 9), IL-4 (n = 9), IFN-y (n = 9) (M ± да)

Группы животных Митоген Пролиферация (имп/мин) IL-1, пг/мл IL-2, пг/мл IL-4, пг/мл IFN-y, пг/мл

Контроль Стресс Стресс + на-локсон Налоксон Спонтанные Кон А Спонтанные Кон А Спонтанные Кон А Спонтанные Кон А 6057.36 ± 797.586 35746.94 ± 7570.34 5575.54 ± 1539.84 10896.9 ± 2195.12* 5464.77 ± 985.52 28519.7 ± 8096.7 5697.29 ± 923.437 37178.7 ± 7462.99 20.73 ± 2.79 63.17 ± 15.47 22.54 ± 7.74 8.74 ± 3.08* 33.24 ± 11.91 41.92 ± 13.26 33.59 ± 7.57 45.88 ± 14.52 0.03 ± 0.03 601.48 ± 98.24 0.64 ± 0.64 281.89 ± 71.94* 0.09 ± 0.09 467.70 ± 118.18 0.25 ± 0.25 586.25 ± 112.67 0.96 ± 0.67 93.25 ± 21.86 1.73 ± 1.39 62.98 ± 9.32 1.91 ± 1.15 90.22 ± 28.71 1.31 ± 0.51 61.02 ± 13.85 66.44 ± 24.57 893.24 ± 24.64 9.48 ± 9.48* 516.51 ± 131.36* 8.21 ± 7.92* 805.38 ± 51.04 128.01 ± 113.60 771.23 ± 68.45

* p < 0.05 по сравнению с контролем.

Для оценки продукции цитокинов спленоци-ты мышей (5 • 105/мл) культивировали в 24-лу-ночных пластиковых планшетах "Costar" (США) в среде RPMI-1640 с добавлением 10% инактивиро-ванной фетальной сыворотки ("Биолот"), 2 мМ L-глутамина, 10 мМ HEPES и 100 ЕД/мл гента-мицина. Супернатанты 24-часовой (IL-1ß, IL-2) и 48-часовой (IL-4, INF-y) культур собирали в пробирки "Eppendorf", замораживали и хранили при —20°C. Определение концентрации цитокинов в супернатантах проводили с использованием им-муноферментных тест-систем ("R&D", США).

Статистический анализ результатов проводили с использованием факторного анализа и непарного í-критерия Стьюдента для межгруппового сравнения.

Установлено, что у мышей, подвергнутых ротации, увеличивалась спонтанная пролиферативная активность спленоцитов (табл. 1). Введение налок-сона приводило к отмене стрессиндуцированного усиления пролиферативного ответа спленоцитов. Внесение в культуры поликлонального активатора

конканавалина А приводило к выраженному усилению захвата 3Н-тимидина спленоцитами по сравнению с нестимулированными культурами, в то же время статистически значимого влияния ротационного стресса на пролиферацию в стимулированных культурах зафиксировано не было. Можно отметить статистически недостоверную тенденцию к стимуляции пролиферации при ротационном стрессе, а также при стрессе в условиях блокады рецепторов.

Под действием иммобилизационного стресса отмечалось достоверное угнетение Кон А-инду-цированной пролиферативной активности спле-ноцитов, которое полностью отменялось введением налоксона (табл. 2).

При оценке продукции 1Ь-1р и 1Ь-2 при ротации были получены в общем схожие с пролиферацией данные (табл. 1). Проведенный факторный анализ показал присутствие статистически значимого эффекта стресса на продукцию 1Ь-1р (Б = 4.8; Р = 0.035) и 1Ь-2 (Б = 4.9; Р = 0.034). При межгрупповом сравнении усиление продукции

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 454 № 4

2014

ВЛИЯНИЕ РОТАЦИОННОГО И ИММОБИЛИЗАЦИОННОГО СТРЕССА

487

1Ь-1р наблюдали в группах "стресс" и "стресс + + налоксон". Усиление выработки 1Ь-2 по сравнению с контролем наблюдали в группе "стресс + + налоксон". На продукцию 1Ь-4 и ШБ-у ротационный стресс не влиял.

Анализ уровня цитокинов при иммобилизаци-онном стрессе также обнаруживает сходную с пролиферацией картину (табл. 2). На фоне иммобилизации происходит снижение продукции 1Ь-1р (Б = = 5.3; Р = 0.027) и 1Ь-2 (Б = 4.9; Р = 0.034) в мито-гениндуцированных культурах. Введение мышам налоксона приводит к полной отмене угнетающего действия иммобилизации. Продукция ШБ-у снижалась как после действия митогена (Б = 4.6; Р = 0.038), так и при спонтанной пролиферации. При этом налоксон отменял угнетение Кон А-ин-дуцированной продукции ШБ-у и не оказывал подобного эффекта на клетки, не обработанные митогеном. На секрецию 1Ь-4 влияния иммобилизации не было отмечено.

Таким образом, из полученных данных можно сделать вывод, что характер стрессорного воздействия может существенно влиять на направленность иммунорегуляторных эффектов. В условиях более легкого ротационного стресса наблюдаются эффекты стимулирующей направленности, а в условиях иммобилизации — преимущественно угнетающей. Блокада опиатных рецепторов на-локсоном модифицировала эффекты обоих видов стресса в зависимости от стимуляции клеток ми-тогеном. В условиях ротации эффекты отменялись налоксоном в "спонтанных культурах" и не отменялись в активированных митогеном культурах. Напротив, в условиях иммобилизации отмена налоксоном выраженного угнетения большинства показателей имела место преимуще-

ственно в стимулированных, но не в "спонтанных культурах", что может объясняться сильной зависимостью эффектов, реализуемых через опиат-ные рецепторы, от присутствия активирующего сигнала, поскольку активация клеток приводит к усилению экспрессии и изменению спектра сайтов связывания опиоидных пептидов на поверхности клеток иммунной системы [6]. В случае иммобили-зационного стресса нельзя упускать из виду высокие уровни кортикостерона, действию которых подвержены мыши в течение 6 ч. Выраженный иммуносу-прессорный эффект глюкокортикоидов, особенно в отношении T-клеточного ответа, хорошо описан в литератур

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком