РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2008, том 48, № 6, с. 665-670
^ ОБЩАЯ
РАДИОБИОЛОГИЯ
УДК 599.323.4:591.149.3:57.083.3:539.1.047
ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИЕ ЭФФЕКТЫ ЛЕТУЧИХ ВЫДЕЛЕНИЙ ЖИВОТНЫХ ПРИ ПОСТРАДИАЦИОННЫХ ИММУНОДЕФИЦИТНЫХ СОСТОЯНИЯХ
© 2008 г. Б. П. Суринов*, В. Г. Исаева
ГУ Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск
Показано, что выделяемые с мочой летучие хемосигналы интактных и облученных (4 Гр) животных (мыши, крысы) повышают способность к гуморальному иммунному ответу и другие показатели иммунитета, пониженные воздействием радиации в дозе 1 Гр. Хемосигналы интактных особей проявляют более выраженную восстанавливающую активность. В отличие от пострадиационных хемосигналов (4 Гр) они в большей степени активируют у облученных мышей фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов, а у крыс увеличивают содержание в крови не только эритроцитов, но и лимфоцитов, и сегментоядерных лейкоцитов. Рассматриваемый эффект реализуется в отношении неглубоких иммунодефицитных состояний. Предполагается, что млекопитающие обладают дистантной иммуномодулирующей хемосигнализацией.
Ионизирующая радиация, хемосигнализация, летучие компоненты мочи, антителогенез, фагоцитоз, форменные элементы крови.
Известно, что животные продуцируют летучие хемосигналы (феромоны), которые дистантно влияют на многие функции организма, регулируя таким образом жизнедеятельность в группах и популяциях [1-6]. Лишь для немногих из описанных в литературе жизненно важных феромональ-ных эффектов установлена химическая структура хемосигнала. Имеющиеся в литературе сведения о хемосигнализации, как правило, рассматривают ее роль применительно к нормальным физиологическим условиям. Единичные публикации посвящены хемосигнализации при патологических состояниях, вызванных инфекцией, в которых в основном оценивают ее влияние на выбор брачного партнера [4, 7]. Значительно больший объем сведений получен в отношении эффектов хемосигнализации после воздействия ионизирующей радиации.
Так, ранее нами было показано, что в моче животных после воздействия ионизирующей радиации в сублетальных дозах появляются летучие хемосигналы с иммуносупрессивными свойствами [6-10]. Они дистантно снижают способность экспонированных с ними интактных животных к гуморальному иммунному ответу, вызывают изменения в составе форменных элементов крови, но не влияют на клеточный иммунитет. Подобное же имеет место не только после воздействия радиации, но и после стресса и введения токсиче-
* Адресат для корреспонденции: 249039, Обнинск, Калужская обл., ул. Королева, 4, МРНЦ РАМН; e-mail: surinov@mrrc.ob-ninsk.ru.
ских веществ. Биологическое значение этих явлений не имело однозначного объяснения.
В большинстве предыдущих исследований изучали влияние пострадиационных летучих компонентов (ЛК), продуцируемых животными после облучения в дозе 4 Гр, на иммунную реактивность интактных особей. В данной работе сравнительно оценивали эффекты ЛК облученных и интактных животных на способность к антителогенезу особей с пониженной иммунной реактивностью после воздействия сублетальной дозы (1 Гр) ионизирующей радиации, фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов, содержание в крови форменных элементов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Работа выполнена на половозрелых мышах-самцах линии СВА массой тела 22-24 г и крысах-самцах популяции Вистар массой 180-200 г, содержавшихся в условиях вивария на обычном пищевом рационе в пластиковых боксах по 5-6 особей. Исследование свойств выделяемых с мочой ЛК животных было выполнено с помощью тех же методических приемов, что и в предшествующих работах. До начала эксперимента животных выдерживали в течение 10 сут. Состав особей в группах не изменяли на протяжении всего эксперимента. Облучение проводили тотально в дозах 1, 2 или 4 Гр гамма-лучами 60Со на установке "Гамма-целл-220" ("Atomic Energy Canada Limited", Канада) с мощностью дозы 0.3 сГр/с. Донорами ЛК были интактные и облученные в дозе 4 Гр
животные, к которым на дно бокса подстилали лист фильтровальной бумаги. Доступ к бумаге ограничивался вторым сетчатым дном, приподнятым над основным на 0.5 см. Такую подстилку, содержащую впитавшуюся в течение третьих суток пострадиационного периода мочу облученных либо интактных животных-доноров, помещали на одни сутки в бокс к облученным в дозе 1 Гр реципиентам также под сетчатое дно.
Исследование влияния ЛК доноров на гуморальный иммунный ответ реципиентов выполнено на мышах. Иммунизацию животных проводили эритроцитами барана в дозе 1 х 108 клеток/мышь. Через 4 сут их декапитировали под эфирным наркозом. Определяли общепринятым методом массу тимуса и селезенки, ее клеточ-ность и содержание антителообразующих клеток (АОК) по методу Каннингема. В каждой из обследованных групп было по 5-6 особей. Эксперименты выполнены в трех независимых сериях с использованием животных разных поступлений из питомника "Столбовая".
Влияние ЛК на фагоцитарную активность пе-ритонеальных макрофагов мышей-реципиентов оценивали по их способности поглощать частицы латекса диаметром 1.5 мкм (фирма ДИА*М). Мышей забивали декапитацией под эфирным наркозом. Суспензию макрофагов получали промыванием брюшной полости средой 199 с добавлением 10%-ной эмбриональной телячьей сыворотки. Реакцию фагоцитоза ставили, смешивая 1 мл суспензии макрофагов в концентрации 1 х х 106 клеток/мл с 1 мл суспензии латекса в концентрации 10 мкл/мл. Смесь инкубировали в течение 30 мин при 37°С. Приготовленные на предметных стеклах мазки фиксировали 30 мин в 96%-ном этиловом спирте и окрашивали по Рома-новскому-Гимза. Подсчитывали количество фагоцитирующих клеток (фагоцитарное число, %) и количество поглощенных частиц латекса на один фагоцитирующий макрофаг (фагоцитарный индекс). В каждой из групп было по 5 особей. Опыты выполнены в двух независимых сериях на животных разных поступлений.
У крыс, экспонированных с ЛК, определяли общепринятым методом содержание форменных элементов в крови через сутки после воздействия ЛК. Исследование выполнено в одной серии по 7 особей в группе. Животных забивали декапита-цией под эфирным наркозом.
Достоверность различий между группами оценивали с помощью ¿-критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Через 3 сут после воздействия ионизирующей радиации в дозе 1 Гр у мышей существенно снижена масса, клеточность селезенки и содержание
в ней АОК, т.е. способность к гуморальному ти-мусзависимому иммунному ответу (табл. 1). У таких же мышей, но экспонированных в течение 1 сут с ЛК интактных сингенных особей, клеточ-ность селезенки и количество АОК достоверно превышали уровень соответствующих показателей в группе без экспозиции с ЛК. Практически такие же последствия наблюдались и после экспозиции с ЛК особей, облученных в дозе 4 Гр.
Аналогичное воздействие рассматриваемых ЛК на мышей-реципиентов через 7 сут после облучения (1 Гр) также сопровождалось существенным повышением способности к иммунному ответу (см. табл. 1). При этом в отличие от эффекта в 3 сут отсутствовали изменения не только массы, но и клеточности селезенки.
Здесь приведены данные, полученные в одной из трех серий экспериментов. Во всех трех сериях полностью воспроизводились эффекты изучаемых ЛК, наблюдаемые через 3 сут после облучения мышей-реципиентов. Через 7 сут последствия экспозиции облученных мышей с рассматриваемыми ЛК были менее закономерными: достоверное повышение способности к иммунному ответу отсутствовало в одной из трех серий независимых опытов.
В одной из серий было одновременно оценено влияние ЛК, продуцируемых мышами-самцами СВА после воздействия радиации в дозе 4 Гр (3 сут), на интактных особей и на облученных в дозе 1 Гр (в течение третьих суток). Оказалось, что экспозиция с данными ЛК снижает у интактных мышей содержание АОК в селезенке до 62.0 ± 5.6% (р < 0.05), а у подвергнутых воздействию радиации в дозе 1 Гр повышает этот показатель до 95.6 ± 17.5%. В контроле, без экспозиции, у облученных в дозе 1 Гр мышей содержание АОК в селезенке составляло 58.3 ± 1.9% (р < 0.05) по сравнению с интактными особями (100 ± 2.6%). Следовательно, пострадиационные ЛК обладают разнонаправленным действием в зависимости от состояния реципиентов.
Следует подчеркнуть, что описанный здесь иммуностимулирующий эффект проявляется, очевидно, при относительно неглубоком иммунодефиците, как в данном случае, вызванном облучением в дозе 1 Гр. Подобные же эксперименты, но с мышами, облученными в дозе 4 Гр, давали незакономерные результаты, а при воздействии в дозе 6 Гр иммуностимулирующий эффект не обнаруживался.
Способность хемосигналов, продуцируемых интактными мышами, повышать иммунную реактивность облученных особей демонстрируется и на модели, которая ранее была использована для подтверждения иммуносупрессивного влияния облученных мышей на интактных при совместном их содержании в равном соотношении в од-
Таблица 1. Иммунологические показатели (М ± т, в скобках - % к контролю) у облученных в дозе 1 Гр мышей после экспозиции с летучими выделениями интактных или облученных (4 Гр) особей
Срок после Масса Клеточность Количество АОК
Группа животных облучения, селезенки, селезенки, в селезенке,
сут мг 1 х 106 1 х 103
Интактные мыши (контроль) 121 ± 5.8 92.2 ± 11.9 150 ± 3.6
(100 ± 4.8) (100 ± 12.9) (100 ± 2.4)
Облученные 3 85.4 ± 1.9* 66 ± 8.1* 84.8 ± 6.7*
(70.6 ± 1.6) (71.6 ± 8.8) (56.5 ± 4.5)
Облученные + ЛК интактных мышей 89.2 ± 2.5* 104 ± 14.4** 144 ± 16.6**
(73.7 ± 2.1) (113 ± 15.6) (96 ± 11.0)
Облученные + ЛК облученных мышей 88.4 ± 2.7* 143 ± 12.2** 133 ± 14.2**
(73.1 ± 2.2) (155 ± 13.2) (88.7 ± 9.5)
Облученные 7 102 ± 0.5* 90 ± 1.2 70 ± 1.0*
(84.3 ± 0.4) (97.6 ± 1.1) (46.7 ± 0.7)
Облученные + ЛК интактных мышей 89.2 ± 1.2* 107 ± 14.8 115 ± 7.6*, **
(73.7 ± 1.0) (116 ± 16) (76.7 ± 5.1)
Облученные + ЛК облученных мышей 97.2 ± 3.3* 106 ± 11.3 98.4 ± 5.3*' **
(80.3 ± 2.7) (115 ± 12.3) (65.6 ± 3.5)
Примечание. Здесь и в табл. 2: * - достоверное отличие от контроля (р < 0.05); ** - достоверное отличие (р < 0.05) от соответствующей группы облученных мышей без экспозиции с ЛК.
ном боксе
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.