Статья - 8 2015 Польша

Kovalenko T. I.
assistant of the department of microbiology, virology and immunology,
Kharkiv National Medical University
Klimova Ye. M.
doctor of biologist, professor,
Kharkiv National Medical University
Minukhin V. V.
doctor of medical, professor,
Kharkiv National Medical University
Kuzmenko A. N.
assistant of medical of the department of microbiology, virology and immunology,
Kharkiv National Medical University
Коваленко Татьяна Игоревна
ассистент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии,
Харьковский Национальный Медицинский Университет
Климова Елена Михайловна
доктор биолог. наук кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии,
Харьковский Национальный Медицинский Университет
Минухин Валерий Владимирович
доктор мед. наук кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии,
Харьковский Национальный Медицинский Университет
Кузьменко Андрей Николаевич
кандидат мед. наук кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии,
Харьковский Национальный Медицинский Университет
INFLUENCE OF POLIOKSIDONIJA ON THE CONTENT OF
COMPLEMENT COMPONENT C3 IN RATS OF DIFFERENT AGE IN
GENERALIZED INFLAMMATION.
ВЛИЯНИЕ ПОЛИАКСИДОНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ КОМПОНЕНТА С3
КОМПЛЕМЕНТА У КРЫС РАЗНОГО ВОЗРАСТА ПРИ
ГЕНЕРАЛИЗОВАННОМ ВОСПАЛИТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ.
Summary: The differences between the primary humoral immunity in the control
and experimental animals of different ages were characterized. Differences between
the percentage of complement C3 fragment in control animals of the two age groups
were revealed. Contents of the C3 fragment of complement in the serum of the old
experimental animals was increased significantly after inflammation induced by E.
coli and immunomodulator Рolioksidoniy administration. This indicator was reduced
in young animals throughout the experiment. Thus, the change of concentration of C3
fragment of complement in the serum was more expressed in older experimental
animals as a result of formed adaptive humoral immunity. This indicator was reduced
obviously in the young group of animals due to the consumption of the humoral
factor in the elimination of the antigen.
Key words: humoral immunity, E. coli, age groups of animals, C3 fragment of
complement, Poliaksidony.
Аннотация: Охарактеризованы отличия
первичного гуморального звена
иммунитета у контрольных и экспериментальных животных разного возраста.
У контрольных животных двух возрастных групп
выявили отличия
процентного содержание С3 фрагмента комплемента. После воспаления,
индуцированного Е.coli, и введения иммуномодулятора Полиоксидония, у
старых экспериментальных животных содержание С3 фрагмента комплемента
в сыворотке крови было достоверно увеличено. У молодых же животных этот
показатель был снижен на протяжении всего эксперимента. Таким образом,
изменение концентрации С3 фрагмента комплемента в сыворотке крови было
более выраженным у старых экспериментальных животных
в результате
сформировавшегося адаптивного гуморального звена иммунитета. В младшей
группе животных этот показатель был снижен, очевидно, за счет потребления
этого гуморального фактора в элиминации антигена.
Ключевые слова: гуморальный иммунитет,
Е.coli, возрастные группы
животных, С3 фрагмент комплемента, Полиаксидоний.
Постановка проблемы Определённый интерес представляет изучение
особенностей реакций первичного гуморального звена иммунитета на
инфекционный антиген и иммуномодулятор у животных разного возраста.
Важным связующим звеном между формированием врождённых иммунных
реакций и специфического адаптивного иммунитета являются белки системы
комплемента [5, с. 218]. Белки системы комплемента содержаться в сыворотке
крови и являются активными компонентами, которые обладают свойствами
эстераз, разрушают оболочки животных клеток и микроорганизмов, а также
активируют другие
факторы резистентности, в частности фагоцитоз и
функцию иммуноглобулинов [11, с. 564].
Реакции вторичного гуморального иммунитета формируются за счёт
образования специфических антител, которыми являются три основные классы
иммуноглобулинов. Концентрация иммуноглобулинов в сыворотке крови
является результатом установившегося равновесия между их синтезом и
распадом.
При
взаимодействии
различного
антигена,
специфического
иммуноглобулина (антитела) и комплемента образуются высокомолекулярные
комплексы [13, с. 242].
Анализ
последних
исследований
и
публикаций
в
последнее
десятилетие достижения в теоретической и практической геронтологии
позволило осуществить целенаправленную регуляцию возрастных изменений
[12, с. 1059]. Исходя из этого, одной из приоритетных задач современной
геронтологии является профилактика ускорения старения [4, с. 5] и возрастной
патологии, направленная на увеличение средней продолжительности жизни,
сохранение активного долголетия и достижение видового предела жизни
человека [2, с. 548].
Перевести представление об адаптивной функции иммунной системы на
качественно новый уровень позволило данные [6, с. 35] о продукции
иммунокомпетентными клетками большого числа регуляторных молекул
(цитокинов, факторов роста, стимуляторов пролиферации). Тем не менее, к
настоящему времени получено сравнительно мало данных в этом аспекте. Роль
иммунной системы в развитии адаптации и её взаимодействии с нервной и
эндокринной системами остаётся малоизученной областью молекулярной
биологии и биохимии [10, с. 208].
Только за последнее столетие общество осознало, что процесс старения
нужно исследовать в другом аспекте: как специальный физиологический
механизм организма, имеющий определённое эволюционное значение.
Согласно с современными концепциями биогеронтологии, нарушения
функционального состояния иммунной и эндокринной систем, есть одной из
наибольших причин ускоренного старения [1, с. 468].
Показатели
неспецифической
иммунной
адаптации
(система
комплемента, содержание сывороточного лизоцима, НСТ-теста, уровень
гликогена в нейтрофилах и другие) имеют возрастную зависимость и находится
под контролем иммуннонейроэндокринной регуляцией. Молодые и старые
организмы лучше используют различные стратегии адаптаций к действующим
стресс-факторам [9, с. 30]. У старых организмов лучше сформирован
вторичный
специфический
иммунитет,
сопровождающийся
синтезом
иммунологических антител [7, с. 113].
Принципиально
важно определить, действительно ли
происходит
«потеря» адаптационного потенциала с возрастом или же он, этот потенциал,
по каким-то причинам не используется организмом старых животных. Для
решения
этого
вопроса
авторы
[8,
с.
336]
исследовали
временные
характеристики адаптации к комплексу факторов среды у молодых и взрослых
животных. Обнаружили, что ответная реакция исследуемых ферментов на
последовательные многократные влияния стресс-факторов зависят не от
возраста как такового, а от накопленной данным организмом в процессе
адаптации метаболической памяти, и в этом смысле онтогенез может быть
представлен как результат адаптациогенеза.
Выделение нерешённых ранее частей общей проблемы животные
разного возраста в ответ на действие инфекции по разному изменяют
интенсивность и направленность метаболических реакций [3, с. 260]. Однако к
настоящему времени не ясны причины этих различий. Возможно, что ответ на
данный вопрос поможет не только понять молекулярные механизмы
формирования адаптивных приспособлений, но прояснить причины старения
организмов.
Порог реактивности молодых и старых экспериментальных животных
может определять соответствующие изменения вторичных гуморальных
факторов иммунорезистентности в ответ на инфекционный антиген и
иммуномодулятор.
До конца не изученной остаётся проблема взаимовлияния реактивности и
резистентности в зависимости от возраста.
Формулирование целей статьи данного исследования было изучение
возрастных особенностей изменения процентного содержания компонента С3
комплемента у экспериментальных животных разного возраста,
воспалительного
процесса,
индуцированного
E.
соli
и
на модели
применении
иммуномодулятора Полиоксидония.
Изложение
основного
материала
материалом
для
эксперимента
служила кровь белых крыс-самцов 3-х месячного возраста («молодые») массой
100 -140гр. (n=18) и 22-х месячные («старые») с массой тела 200 - 240 гр.(n=18).
Первая и вторая группы крыс были контрольными после введения препарата,
содержащего
манит
Полиоксидоний. Двум
и
естественный
антиоксидант
бетакаротен
возрастным группам животных с воспалением,
индуцированным взвесью Е.соli вводили Полиоксидоний по
0,5 мл – 3-х
месячным крысам (третья группа) и 1 мл – 22-х месячным крысам (четвёртая
группа). Данные препараты вводили экспериментальным животным per os:
одной части группы за 48 часов до заражения экспериментальных животных, а
другой части группы после 24 часов введения взвеси Е.соli.
Контрольных животных выводили из эксперимента путём декапитации на
3-е сутки (n=12). Инфицированных животных выводили из эксперимента путём
декапитации на 3-е сутки (n=12) и 7-е сутки (n=12).
Материалом для исследования служила сыворотка крови в которой
определяли активность образования белка
С3 фрагмента комплемента.
Активность белка системы комплемента определяли по потреблению его
компонентов
на
реакцию
антигена
с
соответствующими
комплементсвязывающими антителами с помощью фотометрического метода
(метод основан на изменение цвета). Активность системы комплемента
определяли по соотношению оптической плотности образца и контрольной
пробы, и выражали в процентах.
Для статистической обработки данных использовали интегрированную
систему
комплексного
обрабатывались
анализа
BIOSTAT.
Экспериментальные
данные
с помощью интегрированной системы для комплексного
статистического анализа STATISTICA – 6. Выводы статистических гипотез
проводили на уровне значимости Р≤ 0,05.
В ходе исследования мы выявили отличия сывороточных показателей
гуморального
звена
иммунного
ответа
между
молодыми
и
старыми
контрольными и экспериментальными животными. У молодых контрольных
животных концентрация С3 фрагмента комплемента составила 0,54±0,01%, а у
старых – 0,44±0,02%.
Как видно из таблицы после внутрибрюшного введения взвеси Е.соli,
содержащую 109 КОЕ / мл. и иммуномодулятора Полиоксидония выявили
достоверные изменения в исследуемых группах экспериментальных животных.
У молодых экспериментальных животных концентрация С3 фрагмента
комплемента была снижена на протяжении всего эксперимента не зависимо от
срока введения иммуномодулятора. Максимальное достоверное снижение
процентного содержания С3 фрагмента комплемента было на 7 сутки
эксперимента на фоне применения препарата до индукции воспаленияи,
которое составило 0,34±0,06%, при контроле 0,54±0,02%.
В младшей группе
экспериментальных животных концентрация С3
фрагмента комплемента была снижена, очевидно, за счет потребления этого
гуморального фактора в элиминации антигена.
Таблица
Изменение содержания С 3 фрагмента комплемента у животных разного
возраста с воспалением, индуцированным Е.соli и введением
Полиаксидония
№
Возраст
День вывода из
Экспериментальный
ЭГ
крыс
эксперимента
препарат
Полиоксидоний
(%)
I
3 мес,
Контрольные крысы
З день
0,54±0,02
3 день
0,44±0,02
n=6
II
22 мес,
n=6
Введение
Введение
препарата за
препарата
48 часов до
после 24
воспаления
часов
воспаления
III
IV
3 мес,
Инфицированные
3 день
0,46±0,01
0,53±0,01
n=12
крысы
7 день
0,34±0,06*
0,49±0,01
22 мес,
3 день
0,56±0,03*
0,51±0,02
n=12
7 день
0,42±0,01
0,56±0,03*
Примечание:* - достоверность различия с контролем Р ≤ 0,05
№ЭГ – номер экспериментальной группы
У старых же экспериментальных животных наоборот этот показатель был
выше контрольных значений. Исключением является только лишь 7 сутки
эксперимента с применением иммуномодулятора до индукции воспалительного
процесса. Концентрация С3 фрагмента комплемента в сыворотке крови была
максимально увеличена
на 3 сутки эксперимента на фоне применения
иммуномодулятора Полиоксидония и на 7 сутки при введении препарата после
индукции воспалительного процесса и составляла – 0,56±0,03%, при контроле
0,44±0,02%.
Реактивность показателя гуморального звена иммунитета С3 фрагмента
комплемента в старшей группе экспериментальных животных была более
выраженной, не зависимо от срока введения иммуномодулирующего препарата,
в результате приобретенного адаптивного иммунитета.
Выводы из данных исследований и перспективы у контрольных
животных двух возрастных групп выявили отличия процентного содержание
С3 фрагмента комплемента.
Реактивность показателя гуморального звена иммунитета С3 фрагмента
комплемента
на
фоне
экспериментального
воспалительного
процесса,
индуцированного Е.соli и действия иммуномодулятора Полиоксидония у
животных старшей группы была более выраженной, чем у молодых
экспериментальных животных. Возможно - это связано с приобретённым
адаптивным иммунитетом у старых экспериментальных животных.
В
ответ
на
иммуномодулятор)
факторы
адаптивные
внешней
реакции,
среды
(бактериальную
определяющие
взвесь,
резистентность
организма имеют разную стратегию в зависимости от возраста и нуждаются в
дальнейшем исследовании.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1.
Анисимов В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения /
В. Н. Анисимов. - СПб: Наука, 2003. – 468 с.
2.
Бажанова Е. Д. Апоптоз нейросекреторных клеток гипоталамуса при
стрессе и старении: роль иммуномодуляторов / Е. Д. Бажанова // Рос.
физиологич. журнал. – 2012. - №4 – С. 542-550
3.
Божков А. И. Возможная роль «метаболической памяти» в формировании
ответной реакции на стресс – факторы у молодых и взрослых организмов / А.
И. Божков, В. Л. Длубовская, Ю. В. Дмитриев и др. // Успехи геронтологии.
– 2009. – Т. 22, №2. – С. 259 – 268.
4.
Бочков Н.П., Соловьева Д.В., Стрекалов Д.Л., Хавинсон В.Х. Роль
молекулярно-генетической диагностики в прогнозировании и профилактике
возрастной патологии / Н. П. Бочков, Д. В. Соловьева, Д. Л. Стрекалов, В. Х.
Хавинсон // Клинич. медицина. – 2002. - № 2. – С. 4–8.
5.
Кузнецова Л.Н. Участие системы комплемента в регуляции организма
человека / Л. Н. Кузнецова // Аспирант и соискатель. - 2003. - № 2. - С. 218-221.
6.
Кулимбетов М. Т. Процессы адаптации тиреоидного статуса крыс разного
возраста в условиях хронического дефицита йода в питании / М. Т.
Кулимбетов,
М.
М.
Рашитов,
Т.
С.
Саатов
//
Международный
эндокринологический журнал. – 2009. - № 2(20) – С. 33 – 37.
7.
Петров Р. В., Хаитов Р. М. Иммунный ответ и старение / Р. В. Петров,
Р. М. Хаитов // Успехи современной биологии. – 1975. – Т. 79, вып.1. – С.
111–127.
8.
Фролькис В. В., Мурадян Х. К. Старение, эволюция и продление жизни /
В. В. Фролькис, Х. К. Мурадян // Киев: Наук. Думка. – 1992. – 336 с.
9.
Bozhkov A. I., Nikitchenko Yu. V. Caloric Restriction Diet Induces Specific
Epigenotypes Associated with Life Span Extension / A. I. Bozhkov, Yu. V.
Nikitchenko // Journal of Nutritional The rapeutics. - 2013. - Vol. 2,
30-39.
№ 1. - P.
10.
Calin-Jageman R. J. Behavioral adaptation of the Aplysia siphonwithdrawal
response is accompanied by sensory adaptation / R. J. Calin-Jageman, T. M. Fischer
// Behavioral Neuroscience. - 2007. – V. 121(1). – P. 200 – 211.
11.
Data P. K. HIV and complement hijacking an immune defense / P. K. Data,
J. Rappaport // Biomedicine and Pharmacotherapy. – 2006. – Vol. 60 (9). – P.
561 – 568.
12.
Hirokawa K., Utsuyama M. Animal models and possible human application of
immunological restoration in the elderly / K. Hirokawa, M. Utsuyama // Mech.
Ageing Dev. — 2002. — 123.—P. 1055–1063.
13.
Oqawa K., Funaba M. Activin in humoral immune responses / K. Oqawa, M.
Funaba // Vitam Horm. - 2011. – Vol. 85 – P. 235 – 253.