Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Агеев Ю.И. 1 Осиков М.В. 1 Телешева Л.Ф. 1 Федосов А.А. 1

---

1 ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет», Минздрава России

Открытие в начале ХХI века рецепторов для ЭПО на клетках неэритроидных тканей позволило целенаправленно исследовать его негемопоэтические функции. В 2010 г. рецепторы для ЭПО обнаружены на Т- и В-лимфоцитах, моноцитах, что позволяет предположить иммунотропные эффекты этого гликопротеина. Проверку гипотезы удобно провести при экспериментальной хронической почечной недостаточности (ХПН), когда продукция эндогенного ЭПО критически снижается. Цель работы – исследовать влияние ЭПО на показатели врожденного и адаптивного иммунитета при экспериментальной ХПН. Работа выполнена на 115 белых нелинейных крысах, группа I – контрольная, ложнооперированные животные; группа II – животные с ХПН; группа III – животные, которым на фоне ХПН вводили ЭПО. ХПН моделировали путем двухэтапной оперативной резекции 5/6 почечной ткани. ЭПО в составе препарата «Эпокрин» (эпоэтин альфа, Санкт-Петербург) применяли в дозе 100 МЕ/кг массы тела 9 дней. Исследования проводили на 30 сутки. Иммунный статус оценивали по количеству лейкоцитов в крови и лейкоцитарной формуле, поглотительной способности лейкоцитов c использованием частиц монодисперсного полистерольного латекса, кислород-зависимому метаболизму фагоцитов в спонтанном и индуцированном НСТ-тесте, Т-хелпер-1 и Т-хелпер-2-зависимого иммунный ответ оценивали по количеству антителообразующих клеток в селезенке крыс, иммунизированных аллогенными эритроцитами. Установлено, что при экспериментальной ХПН в периферической крови увеличивается абсолютное количество фагоцитирующих клеток (сегментоядерных нейтрофилов и моноцитов), снижается количество лимфоцитов. Активация врожденного иммунитета при экспериментальной ХПН проявляется увеличением поглотительной способности и кислород-зависимого метаболизма фагоцитирующих клеток. При оценке адаптивного иммунитета зафиксировано угнетение клеточного (T-хелпер-1-зависимого) и гуморального (T-хелпер-2-зависимого) иммунного ответа. Применение ЭПО в суммарной дозе 900 МЕ/кг при экспериментальной ХПН приводит к восстановлению количественного состава лейкоцитов в периферической крови, поглотительной активности и кислород-зависимого метаболизма фагоцитов в крови, показателей Т-хелпер-1 и Т-хелпер-2-зависимого иммунного ответа.

Статья в формате PDF

293 KB

эритропоэтин

иммунитет

хроническая почечная недостаточность

1. Волчегорский, И.А. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма / И.А. Волчегорский, И.И. Долгушин, О.Л. Колесников и др. – Челябинск : Изд-во ЧелГПУ, 2000. – 167 с.

2. Захаров, Ю.М. Неэритропоэтические эффекты эритропоэтина / Ю.М. Захаров // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2007. – Т. 93, № 6. – С. 592-608.

3. Осиков, М.В. Влияние альфа-1-кислого гликопротеина на процессы свободнорадикального окисления при экспериментальной печеночной недостаточности / М.В. Осиков // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2007. – Т. 144, № 7. – С. 29-31.

4. Осиков, М.В. Анализ гематологических эффектов эритропоэтина у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на диализе / М.В. Осиков, К.В. Ахматов, Л.В. Кривохижина, В.Ю. Ахматов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Образование, здравоохранение, физическая культура. – 2009. – № 20 (153). – С. 79-82.

5. Осиков, М.В. Роль эритропоэтина в коррекции нарушений сосудисто-тромбоцитарного гемостаза у больных с терминальной стадией хронической почечной недостаточности / М.В. Осиков, Т.А. Григорьев // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 9-3. – С. 462-466.

6. Осиков, М.В. Эфферентные и антиоксидантные свойства эритропоэтина при хронической почечной недостаточности / М.В. Осиков, Т.А. Григорьев, Ю.И. Агеев // Эфферентная терапия. – 2011. – Т. 17, № 4. – С. 7-13.

7. Осиков, М.В. Влияние эритропоэтина на функциональную активность тромбоцитов / М.В. Осиков, Т.А. Григорьев, А.А. Федосов, Козочкин Д.А., Ильиных М.А. // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6. – С. 195-195.

8. Осиков, М.В. К вопросу о механизме влияния эритропоэтина на аффективный статус у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе / М.В. Осиков, К.В. Ахматов, А.А. Федосов // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 7-1. – С. 140-145.

9. Lisowska, K.A. Erythropoietin receptor is expressed on human peripheral blood T and B lymphocytes and monocytes and is modulated by recombinant human erythropoietin treatment / K.A. Lisowska, A. Debska-Slizień, E. Bryl et al. // Artif. Organs. – 2010. – Vol. 34(8). – P. 654-62.

10. Santos, L.S. Surgical reduction of the renal mass in rats: morphologic and functional analysis on the remnant kidney / L.S. Santos, E.W. Chin, et al. // Acta Cir Bras. – 2006. – Vol. 21, № 4. – Р. 252-257.

Поиск и экспериментальное обоснование применения эндогенных регуляторов гомеостаза является актуальной проблемой современной медицинской науки. Ранее нами успешно продемонстрированы регуляторные свойства реактантов острой фазы альфа-1-кислого гликопротеина и церулоплазмина при экспериментальной патологии различного генеза [3]. Плейотропные эффекты эритропоэтина (ЭПО) в последнее десятилетие являются объектом внимания многих научных групп: обнаружены рецепторы ЭПО на многих клетках организма, успешно продемонстрированы эффекты ЭПО в экспериментальных и клинических условиях при патологии нервной системы, органа зрения, хронической почечной недостаточности (ХПН), кардиоваскулярной патологии и др. [2, 4-8]. Идентификация рецепторов для ЭПО на лимфоцитах и других иммунокомпетентных клетках позволяет предположить иммунотропные эффекты этого гликопротеина [9]. Результаты исследований за последние 20 лет позволили рассматривать систему эритропоэтин-рецептор эритропоэтина на ауто- и паракринном уровне как звено неспецифической защиты при повреждении, а рецепторы эритропоэтина на неэритроидных клетках обозначаются как защищающие ткань рецепторы. ХПН является удобной моделью для исследования плейотропных эффектов ЭПО, принимая во внимание факт критического снижения эндогенной продукции ЭПО пери- и тубулярными клетками почек. Цель работы - исследовать влияние ЭПО на показатели врожденного и адаптивного иммунитета при экспериментальной ХПН.

Материалы и методы исследования. Работа выполнена на 115 белых нелинейных крысах массой 180-220 г., находящихся в стандартных условиях вивария на типовом рационе в соответствии с нормами, утвержденными Приказом Минздрава СССР № 1179 от 10.10.1983 г. Все манипуляции с животными выполнялись в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приказ МЗ СССР № 775 от 12.08.1977 г.) и по­­ложениями Хельсинской Декларации ВОЗ (1997). Группа I - контрольная, ложнооперированные животные; группа II - животные с ХПН; группа III - животные, которым на фоне ХПН вводили ЭПО. Модель ХПН у крыс создавали путем двухэтапной оперативной резекции 5/6 почечной ткани [10]. Терминальная стадия ХПН развивалась через 21 сутки, критериями служили повышение в сыворотке концентрации креатинина (> 60 мкмоль/л), мочевины (> 5 ммоль/л). Животным III группы, начиная с 21 суток эксперимента, внутрибрюшинно, ежедневно вводили рекомбинантный человеческий ЭПО в составе препарата «Эпокрин» (эпоэтин альфа, ГНИИ Особо чистых биопрепаратов, Санкт-Петербург) применяли в дозе 100 МЕ/кг массы тела в течение 9 дней. Животным I и II группы вводили эквиобъемное количество стерильного физиологического раствора. Исследования проводили на 30 сутки. Количество лейкоцитов в периферической крови и лейкоцитарную формулу определяли общепринятыми методами. Исследование поглотительной способности лейкоцитов периферической крови проводили c использованием частиц монодисперсного (диаметр 1,7 мкм) полистерольного латекса, учитывали активность фагоцитоза (ФА) - % клеток, захвативших хотя бы одну частицу латекса, интенсивность фагоцитоза (ФИ) - число поглощенных микросфер латекса в 100 подсчитанных клетках и фагоцитарное число (ФЧ) - число поглощенных микросфер латекса на один фагоцит. Исследование кислород-зависимого метаболизма фагоцитов периферической крови проводили, учитывая интенсивность восстановления нитросинеготетразолия (НСТ) в его нерастворимую форму - диформазан, по методу А.Н. Маянского. Проводили спонтанный и индуцированный НСТ-тест с учетом активности (% клеток) и интенсивности (у.е.). Т-хелпер-2 (Th-2) - зависимый иммунный ответ оценивали по количеству антителообразующих клеток в селезенке крыс, иммунизированных аллогенными эритроцитами, по методу A. J. Cunningham[1]. Тh1-зависимый иммунный ответ исследовали по реакции гиперчувствительности замедленного типа у крыс, иммунизированных аллогенными эритроцитами, интенсивность реакции оценивали по выраженности воспалительного отека стопы, в которую вводили аллогенные эритроциты, использовавшиеся для предварительной иммунизации. Статистический анализ проведен с использованием пакета прикладных программ StatisticaforWindowsv.10.0. Проверку статистических гипотез проводили с использованием критериев Краскела - Уоллиса, Манна - Уитни, Вальда - Вольфовитца.

Результаты исследования и их обсуждение. Особенностями исследования иммунного статуса при экспериментальной ХПН при сравнении с клинической группой больных ХПН является типовое у всех животных развитие синдрома ХПН после резекции 5/6 почечной ткани, независимое от первичного заболевания (артериальная гипертензия, сахарный диабет, гломерулопатии и др.), отсутствие влияния сопутствующей патологии, системного эффекта гемодиализной процедуры, антикоагулянтов и других групп лекарственных препаратов. Это позволяет оценить иммунный статус в условиях терминальной стадии ХПН с исключением влияния сторонних факторов, способных модифицировать иммунный ответ за счет изменения количественного состава и функциональной активности иммунокомпетентных клеток.

При экспериментальной ХПН в периферической крови изменяется относительное количество популяций лейкоцитов: повышается количество нейтрофилов за счет сегментоядерных форм и снижается количество лимфоцитов без выхода за границы референсных значений. Пересчет показателей в абсолютные величины показал статистически значимое увеличение количества сегментоядерных нейтрофилов (в среднем на 62,1 % по сравнению с группой контроля), моноцитов (в среднем на 29,0 % по сравнению с группой контроля) и снижение количества лимфоцитов (в среднем на 38,2 % по сравнению с группой контроля). Общее количество лейкоцитов в крови достоверно не изменялось за счет того, что количество одних клеток увеличивалось, а других - уменьшалось (табл. 1). При исследовании врожденного иммунитета зафиксировано увеличение активности, интенсивности фагоцитоза и фагоцитарного числа (табл. 2). Повышение активности фагоцитоза может быть связано с увеличением в периферической крови количества фагоцитирующих клеток - сегментоядерных нейтрофилов и моноцитов. Отмечено повышение активности и индекса спонтанного НСТ-теста без изменения показателей индуцированного НСТ-теста. Оценка адаптивного иммунитета установила снижение интенсивности реакции ГЗТ, косвенно свидетельствующая об угнетении Th1-зависимого иммунного ответа, и уменьшение количества АОК в селезенке, демонстрирующее подавление Th2-зависимого иммунного ответа (табл. 3).

Полагают, что одним из механизмов лимфоцитопении при ХПН выступает повышение концентрации в плазме крови индоламина-2,3-диоксигеназы и аргиназы I типа, участвующих в катаболизме соответственно триптофана и аргинина. Установлены проапоптотическое и антипролиферативное действие индоламина-2,3-диоксигеназы и аргиназы I типа на Т-клетки, их концентрация в крови обратно пропорциональна абсолютному количеству лимфоцитов. Патогенез активации функциональной активности фагоцитов при ХПН является многофакторным: имеют значение азотемия, нарушение обмена витамина D, гиперпаратиреоз и сопутствующее нарушение фосфорно-кальциевого обмена, нарушение обмена железа, анемия, активация РААС, гемодиализная процедура и др. факторы.

Применение ЭПО при экспериментальной ХПН приводит к уменьшению количества нейтрофилов в периферической крови за счет палочкоядерных и сегментоядерных форм (табл. 1). Количество лимфоцитов в крови повышалось на правах тенденции относительной группы животных с ХПН и достоверно не отличалось от группы ложнооперированных животных. При исследовании функциональной активности фагоцитирующих клеток установлено снижение интенсивности фагоцитоза и фагоцитарного числа, однако показатели поглотительной способности фагоцитов не достигали значений в группе ложнооперированных животных. В условиях применения ЭПО снижалась активность и интенсивность спонтанного НСТ-теста, показатели не отличались от значений в группе ложнооперированных животных. ЭПО нормализует показатели адаптивного иммунитета при ХПН: интенсивность реакции ГЗТ и количество АОК в селезенке повышались и достигали значений в группе ложнооперированных животных. Таким образом, ЭПО при экспериментальной ХПН выступает в роли регулятора количественного состава лейкоцитов в крови, функциональной активности фагоцитов и показателей клеточного и гуморального звеньев адаптивного иммунитета.

Механизм иммунотропных эффектов ЭПО может быть связан с его дезинтоксикационным и антиоксидантным действием, ранее нами продемонстрировано, что применение ЭПО при экспериментальной ХПН приводит к снижению концентрации креатинина и продуктов  процессов перекисного окисления липидов в сыворотке [6]. Кроме того, ЭПО как антиапоптогенный фактор может ограничивать гибель лимфоцитов в кровотоке.

Таблица 1

Влияние ЭПО на количество лейкоцитов в крови при ХПН (M±m)

Примечание. Здесь и далее * - статистически значимые (р<0,05) различия с группой 1, ** - с группой 2.

Таблица 2

Влияние ЭПО на показатели врожденного иммунитета при ХПН (M±m)

Таблица 3

Влияние ЭПО на показатели адаптивного иммунитета при ХПН (M±m)

Выводы

1. При экспериментальной ХПН в периферической крови увеличивается абсолютное количество фагоцитирующих клеток (сегментоядерных нейтрофилов и моноцитов), снижается количество лимфоцитов.
2. Активация врожденного иммунитета при экспериментальной ХПН проявляется увеличением поглотительной способности и кислород-зависимого метаболизма фагоцитирующих клеток. При оценке адаптивного иммунитета зафиксировано угнетение клеточного (T-хелпер-1-зависимого) и гуморального (T-хелпер-2-зависимого) иммунного ответа.
3. Применение ЭПО в суммарной дозе 900 МЕ/кг при экспериментальной ХПН приводит к восстановлению количественного состава лейкоцитов в периферической крови, поглотительной активности и кислород-зависимого метаболизма фагоцитов в крови, показателей Т-хелпер-1 и Т-хелпер-2- зависимого иммунного ответа.

Рецензенты:

Куренков Е.Л., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой анатомии человека ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Челябинск.

Абрамовских О.С., д.м.н., профессор кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии, клинической лабораторной диагностики ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации,                    г. Челябинск.

Библиографическая ссылка