Адаптивные перестройки иммунного ответа пришлого населения Крайнего Севера Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК [612.014.49:612.017.1](571)

АДАПТИВНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ ИММУННОГО ОТВЕТА ПРИШЛОГО НАСЕЛЕНИЯ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

©2007 г. Е. Н. Леханова, Н. В. Голубева, Ю. В. Романова

Научно-исследовательский институт медицинских проблем Крайнего Севера РАМН, г. Надым

Человек находится в состоянии непрерывной адаптации к постоянно меняющимся условиям внешней и внутренней среды. Окружающая среда в совокупности с наследственностью оказывают формообразующее влияние на все структуры организма. За прошедшие более чем два тысячелетия человеческий организм не претерпел эволюционных изменений, которые сделали бы его независимым от влияния погоды. Более того, организм современного человека испытывает дополнительную нагрузку, так как к экстремальным природным факторам добавились еще негативные явления антропогенного происхождения.

К экстремальным условиям окружающей среды районов Крайнего Севера, в том числе и Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО), можно отнести значительные колебания температуры в течение суток (что нарушает биоритм человека и может явиться основой дизадап-тации), высшие баллы (до 3,5 ед., по Бодману) жесткости погоды в период полярной зимы, вечномерзлые почвы, частые магнитные бури, недостаток солнечной радиации зимой и избыток летом, высокий геомагнитный фон Земли, избыток железа и марганца в воде и др.

Изменения в иммунной системе при адаптации организма человека к различным факторам достаточно подробно описаны в литературе. В соответствии с представлениями об общепатологическом процессе, они стереотипны, т. е. в ранние сроки существенно не зависят от стрессирующего фактора. Однако в поздние сроки адаптации иммунологическая реактивность жителей высоких широт отличается большой степенью распространенности нарушений иммунного статуса и их многообразием [4, 9]. По данным популяционных исследований среди пришлого населения Ямала, дискомфортная среда обитания формирует напряжение в иммунной системе, которое проявляется дисбалансом содержания иммуноглобулинов [5, 1, 7, 8]. Вместе с тем четких данных об изменениях иммунного статуса пришлых лиц с учетом уровня адаптированности в литературе не встречается.

В этой связи целью нашей работы явилось исследование иммунного статуса пришлых жителей с учетом уровня адаптации к экстремальным условиям Крайнего Севера.

Методика

Для решения поставленной цели проведен одномоментный скрининг среди неорганизованного пришлого населения г. Надыма обоих полов в возрасте 20—59 лет с длительностью проживания в условиях Крайнего Севера более трех лет. Объем обследования включал антропометрию, измерение уровня артериального давления, пульса, анкетирование по стандартной анкете, изучение иммунного статуса. Всем обследованным рассчитывался индекс функциональных изменений (ИФИ): значения

Экстремальные условия окружающей среды районов Крайнего Севера приводят к функциональным перестройкам иммунной системы. Данное исследование показало, что при удовлетворительной адаптации для иммунной системы характерно снижение уровня Т-клеток и повышение уровня В-клеток, а при напряжении механизмов адаптации - супрессия как клеточного, так и гуморального звеньев иммунитета.

Ключевые слова: Крайний Север, адаптация, иммунная реакция, хронический стресс.

его до 2,10 усл. ед. относили к удовлетворительной адаптации, от 2,11 до 3,30 усл. ед. — к состоянию напряжения ее механизмов. Иммунологическое обследование проводилось стандартными унифицированными методами, рекомендованными для оценки иммунного статуса [10]. Иммунограмма включала показатели клеточного, гуморального и неспецифического звеньев иммунитета.

При изучении клеточного иммунитета определяли абсолютное и относительное количество лейкоцитов и лимфоцитов и их субпопуляционный состав. Для подсчета лейкоцитов на камере Горяева использовали краситель [3]. Определение количества субпопуляций лимфоцитов, экспрессирующих антигенных маркеров CD3, CD4, CD8, CD16, CD20 клеток осуществляли методом непрямой иммунофлюоресценции после их специфического связывания с моноклональными антителами, меченными флюоресцеина изотиоцио-натом (изготовлены фирмой «Сорбент», г. Москва) к поверхностным дифференцировочным антигенам. Свечение клеток фиксировали с помощью люминесцентных микроскопов N1000, 01утриз. Вычисляли иммунорегуляторный индекс (ИРИ) — соотношение CD4 и CD8. При изучении гуморального иммунитета определяли содержание В-лимфоцитов (CD20) с использованием моноклональных антител, концентрацию сывороточных иммуноглобулинов основных классов — G, А, М методом Манчини на бакто-агаре с помощью моноспецифических диагностических сывороток производства НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи РАМН.

При изучении функциональных особенностей факторов неспецифической резистентности проводилась реакция с латексом. Определяли фагоцитарную активность нейтрофилов и моноядерных форм, а также их фагоцитарное число.

Анализ полученных данных осуществляли путем сравнения среднестатистических показателей клеточного, гуморального и неспецифического иммунитета обследованных лиц с нормативными иммунологическими показателями, выведенными на базе НИИ медицинских проблем Крайнего Севера РАМН в

2001 году для пришлого населения Ямало-Ненецкого автономного округа [1].

Проводился статистический анализ (программы Microsoft Excel и «Биостат») с использованием средней арифметической, ошибки средней и t-критерия Стью-дента. Значения считались достоверными при р < 0,05, тенденция определялась при значениях р от 0,06 до 0,1.

Результаты

Анализ показателей состояния клеточного иммунитета при удовлетворительной адаптации у жителей г. Надыма показал, что они имеют ряд различий с нормативами Ямало-Ненецкого автономного округа (табл. 1). Так, показатель относительного содержания Т-лимфоцитов ниже на 15,3 % (р < 0,001), а В-лим-фоцитов выше на 20,3 % (р < 0,09). Следовательно, при удовлетворительной адаптации рабочее напряжение регуляторных систем приводит к адаптивному дисбалансу Т- и В-лимфоцитов.

При напряжении механизмов адаптации выявлены тенденция снижения количества лейкоцитов на 17,1 % (р < 0,1), снижение относительного показателя Т-лимфоцитов на 4,4 % (р < 0,1) и иммунорегу-ляторного индекса на 15,7 % (р < 0,1) по сравнению с нормами Ямало-Ненецкого автономного округа. Следовательно, напряжение регуляторных механизмов адаптации приводит к усилению адаптивного дисбаланса в клеточном иммунитете, что указывает на тенденцию к снижению иммунорегуляторного индекса, общего количества лейкоцитов и содержания Т-лимфоцитов.

Анализ состояния неспецифического и гуморального звена иммунитета показал, что имеется зависимость данных механизмов от уровня адаптации пришлого населения (таблица). Так, при удовлетворительной адаптации у пришлых жителей отличий с региональными нормативными показателями не найдено. При напряжении механизмов адаптации выявлены изменения гуморального звена: снижение уровня иммуноглобулинов: Ig A на 10,4 % (р < 0,07), Ig M на 6,7 % (р < 0,1), Ig G на 9,2 % (р < 0,07) по сравнению с региональными нормами.

Основные показатели иммунного статуса у пришлого населенияв Крайнего Севера возрасте 20—59 лет

с учетом уровня адаптации

Показатель Уровень адаптации Норма по ЯНАО Р

I II III n = 1022 I и III II и III

n = 17 n = 48

Лейкоциты, млрд/л 4,97+0,51 5,02±0,02 5,45±0,06 - <0,1

CD3, % 57,0±6,1 62,8±2,7 65,7±0,41 <0,001 <0,1

CD20, % 15,3+1,2 13,3±0,9 12,3±0,23 <0,09 -

ИРИ ^4^8) 1,58±0,2 1,50±0,09 1,78±0,04 - <0,1

Фагоцитарное число нейтрофилов, ед. 85,4±2,0 85,7±1,3 83,8±0,43 - -

Фагоцитарное число моноцитов, ед. 62,1±4,6 59,3±2,4 58,35±0,53 - -

^ А, г/л 1,59+0,13 1,47±0,1 1,64±0,02 - <0,07

^ М, г/л 1,13±0,08 1,1±0,06 1,03±0,01 - <0,1

^ С, г/л 9,11±0,67 8,7±1,1 9,58±0,09 - <0,07

Примечание. I — удовлетворительная адаптация, II — напряжение механизмов адаптации.

Региональные нормативы Ямало-Ненецкого автономного округа характеризуют уровень функционирования организма в условиях высоких широт и отличаются от норм, принятых в Российской Федерации, что связано с особенностями ответной реакции организма на экологические условия окружающей среды. Региональные нормативы иммунной системы включают адаптивные изменения в ответной реакции на комплекс негативных экстремальных факторов Крайнего Севера, но не учитывают уровня адапти-рованности индивидуума.

Рабочее напряжение регуляторных систем предполагает синхронную работу симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы при состоянии удовлетворительной адаптации. Следовательно, при рабочем напряжении регуляторных систем в иммунной системе организма происходит снижение уровня Т-клеток и компенсаторное увеличение В-клеток ^ст° по отношению к региональным I свъ ^

нормам, что является особенностью ответной реакции иммунной системы пришлого населения на воздействие экологических условий окружающей среды при состоянии удовлетворительной адаптации. Повышение напряжения регуляторных систем организма связано с преобладанием тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, неэкономным энергообменом, низкой резистентностью и снижением функциональных резервов. Напряжение симпатического отдела вегетативной нервной системы выше рабочего уровня приводит к усилению дисбаланса в иммунном ответе у пришлых жителей, формированию тенденции к супрессии клеточного и гуморального

I от, I ири ,

звена иммунитета 1Iна фоне снижения

общего количества лейкоцитов.

Результаты исследования совпадают с данными Л. Х. Гаркави и соавт. [2], показывающими увеличение уровня лейкоцитов периферической крови при напряжении организма под воздействием повреждающего или стрессирующего фактора. Авторы приводят количество лейкоцитов в стадии ориентировки, которое соответствует нижней границе физиологической нормы, а при стрессе возрастает до 6,0 • 109 /л и выше.

В нашем исследовании состояние напряжения механизмов адаптации связано с началом процесса стрессирования, когда резистентность организма и его функциональные резервы еще достаточны для быстрого восстановления до нормы. Поэтому динамика роста совпадает, а количественные критерии ниже уровня стресса (рисунок).

Результаты исследования совпадают с данными Б. П. Суринова и соавт. [9], которые выявили постстрессорную иммунодепрессию. Исследования Е. И. Мастеровой и соавт. [6] показали, что мужчины отвечают на стресс повышением общего количества лейкоцитов, что также совпадает с нашими результатами.

отсутствие стресса □ 2 состояние стресса

А Б

Общее количество лейкоцитов в периферической крови в состоянии стресса

Примечание: А — данные [2], Б — собственные данные.

Выводы:

• Иммунная реакция организма зависит от уровня адаптированности к комплексу негативных экологических факторов Крайнего Севера.

• Состояние иммунной системы при удовлетворительной адаптации на Крайнем Севере характеризуется дисбалансом в клеточном звене — снижением уровня Т-клеток и повышением уровня В-клеток.

• Напряжение механизмов адаптации в условиях Крайнего Севера связано с супрессией как клеточного, так и гуморального звеньев иммунитета.

Список литературы

1. Буганов А. А. Иммунный статус в норме и патологии: методические рекомендации / А. А. Буганов. — Надым, 2001. - 23 с.

2. Гаркави Л. Х. Антистрессорные реакции и активационная терапия. Реакция активации как путь к здоровью через процессы самоорганизации / Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, Т. С. Кузьменко. — М. : Имедис, 1998. — 656 с.

3. Задорожный С. Н. Оценка функциональной активности лимфоцитов в тесте инактивации ксеногенных стволовых клеток : автореф. дис. ... кан. мед. наук / Задорожный С. Н.

— М., 1988. — 24 с.

4. Дюжикова Е. М. Физиологические особенности иммунологической регуляции человека на Севере : автореф. дис. ... канд. мед. наук / Дюжикова Елена Михайловна.

— Архангельск, 1994. — 22с.

5. Коваленко Е. Г. Особенности иммунного статуса населения Ямальского региона / Е. Г. Коваленко, А. А. Буганов, Н. Н. Мурузюк // Здравоохранение Ямала.

— 1999. — № 2. — С. 49—53.

6. Мастерова Е. И. Особенности иммунологической реактивности здоровых людей в условиях психоэмоционального стресса / Е. И. Мастерова, В. И. Власенко, Б. Я. Шупляков и др. // Сибирский вестник психиатрии и наркологии. — 1997. — № 3(4). — 67 с.

7. Мурузюк Н. Н. Иммунологический мониторинг пришлого населения г. Надыма / Н. Н. Мурузюк // Аллергология и иммунология. — 2000. — Т. 1. — № 2. — С. 503.

8. Мурузюк Н. Н. Популяционный анализ иммунного статуса пришлого населения трудоспособного возраста Ямальского региона / Н. Н. Мурузюк // Сборник научных трудов ГУ НИИ медицинских проблем Крайнего Севера РАМН за 2003 год / под ред. А. А. Буганова, Н. Н. Мурузюк. — М. : Изд-во «Компания Спутник+», 2004. — Вып. 2. — С. 165—181.

9. Суринов Б. П. Контактная передача постстрессорного иммунодефицитного состояния / Б. П. Суринов, Н. А. Карпова // Иммунология. — і996. — № 4. — С. 62—63.

10. Хаитов Р. М. Экологическая иммунология / Р. М. Хаитов, Б. В. Пинегин, Х. И. Истамов. — М., і995.

— 2і9 с.

ADAPTIVE CHANGES OF IMMUNE RESPONSE IN NON-NATIVESOF THE FAR NORTH

E. N. Lekhanova, N. V. Golubeva, Yu. V. Romanova

State Scientific Research Institute on Medical Problems of the Far North, Nadym

Extreme environmental conditions of the Far North lead to immune system functional changes. The research done, showed that when satisfactory adaptation takes place, im-

mune system is characterized by increase in T-cells level and decrease in B-cells level. When tension of adaptation mechanisms takes place, there is suppression of both cellular and humoral parts of immunity.

Key words: the Far North, adaptation, immune reaction, chronic stress.

Контактная информация:

Леханова Елена Николаевна — кандидат медицинских наук, руководитель лаборатории медико-социальных проблем коренного населения Крайнего Севера.

Адрес: г. Надым, 107 км, Научно-исследовательский институт медицинских проблем Крайнего Севера РАМН

Тел. 8 (3499) 59-71-48; e-mail: [email protected]

Статья поступила 13.06.2006 г.