Коррекция динамики воспаления метаболитами стресс-лимитирующих систем при затяжном стрессе Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

© РАХВАЛОВА Е.В., ВАСИЛЬЕВ Л.С., МАЛЫШЕВ В.В. - 1999 УДК 616.329 -089

КОРРЕКЦИЯ ДИНАМИКИ ВОСПАЛЕНИЯ МЕТАБОЛИТАМИ СТРЕСС-ЛИМИТИРУЮЩИХ СИСТЕМ ПРИ ЗАТЯЖНОМ СТРЕССЕ

ЕВ. Рахвалова, J1.C. Васильева, ВВ. Малышев

(Иркутский государственный медицинский университет, ректор - акад. МТА и АН ВШ проф. A.A. Май-борода, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии, зав. - проф. Л.С. Васильева)

Резюме. При затяжном стрессе сосудистая реакция в очаге воспаления резко ослаблена, тучные клетки гиперактивны и быстро истощаются, развивается чрезмерная активация процессов ПОЛ, способствующая вторичной альтерации ткани, острый период воспаления резко пролонгирован, сформированная капсула очень тонкая за счет малой объемной доли коллагена. Применение метаболитов стресс-лимитирующих систем в этих условиях улучшает кровоснабжение очага воспаления как за счет расширения сосудов, так и за счет прорастания новообразованных сосудов, уменьшает вторичную альтерацию ткани, сокращает острый период воспаления, стимулирует репаративный период и Формирование более прочной фибробластической капсулы.

Воспалительные заболевания часто осложняются затяжным течением, одной из нричин которого, как выяснилось, может являться стрессор-ное состояние организма. В частности показано, чго тяжелый острый стресс существенно пролонгирует воспалительную реакцию [7]. Ограничение стресса путем предварительного введения медиаторов и метаболитов стресс-лимитирующих систем предупреждает нарушение динамики воспаления [3]. Для клинической практики представляется не менее актуальным выяснение возможности получения протекторного противовоспалительного эффекта при введении медиаторов стресс-лимитирующих систем после начала воспаления, а также характера изменения динамики воспаления не только при остром, но и при затяжном стрессе. Цель работы - раскрыть механизмы патогенетического действия затяжного стресса на воспалительный процесс и выяснить возможность коррекции сосудистых и клеточных реакций в очаге воспаления при стрессе с помощью метаболитов стресс-лимитирующих систем.

Материалы и методы Опыты проводили на 190 белых крысах-сам-цах. Тяжелый продолжительный стресс моделировали в течение 4-х сут. ежедневной 6-часовой иммобилизацией, асептическое воспаление - подкожным введением стерильной целлоидиновой пластинки (1x5мм). Животных 1-й группы подвергали стрессу, и в стадию тревоги стресс-реакции (через 39 часов после последнего стрессорного воздействия [7]) вызывали воспаление. Животные 2-й группы подвергались тем же воздействиям, но через 6, 12, 24 и 48 часов после начала воспаления им вводили внутримышечно метаболиты стресс-лимитирующих систем в дозах, оказывающих

наиболее выраженный стресс-лимитирующий эффект [8]: оксибутират Ыа (ГОМК) - 100 мг/кг, глицин - 10 мг/кг, токоферола ацетат (а-ТФ) -100 мг/кг, даларгин - 0.1 мг/кг. У животных 3-й группы, служивших контролем, вызывали асептическое воспаление, не подвергая их стрессу. Для оценки сосудистых и клеточных реакций и определения продолжительности фаз воспаления использовали стандартизированные морфометрические методы [1, 6]. Для характеристики функциональной активности тучных клеток определяли средний показатель дегрануляции (СПД) по формуле: СПД = (хх0 + ух1 + гх2)/(х+у + г), где х-количество недегранулировавших клеток (целые), у -количество дегранулирующих клеток, т. - количество полностью - дегранулированных клеток (разрушенные). Биохимическими методами оценивалась активность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) по концентрации их продуктов в крови; гидроперекисей липидов (ГГШ) и малонового диальдегида (МДА) [4], а также антиокисли-тельной активности (АОА) крови [5].

Результаты и обсуждение В интактной ткани сосуды микроциркулятор-ного русла составляют 75% (средний диаметр 80.3±4.7 мкм.), а 25% - мелкие артерии и вены (средний диаметр 160-200мкм). В очаге воспаления у крыс контрольной группы к концу 1-х сут. все сосуды имеют диаметр больше ЮОмкм. (средний диаметр 196.4±18.7 мкм.), что свидетельствует о резком расширении микрососудов (Рис. 1а), при этом уменьшается их количество на единице площади (р<0.05), что указывает на формирование воспалительного отека. Это сопровождается активной миграцией в очаг воспаления лейкоцитов, образующих вокруг инородного тела лейкоцитар-

35» 1119 ММ I I 1 I М

Инт. В ВС ВОС

Я (сосуды)

Рис. 1 а. Реакция сосудов и тучных клеток в очаге асептического воспаления при затяжном стрессе и его ограничении и активность пиоцессов ПОЛ у подопытных животных. Примечание: по оси У - количество сосудов на 1 мм2; заштрихованная часть диаграммы - %-ая доля микрососудов с диаметром до ЮОнм; незаштрихованная часть диаграммы- %-ая доля сосудов с диаметром более 100 нм. Инт. - показатели в ин-тактной соединительной ткани кожи; В - показатели в очаге асептического воспаления; ВС - показатели в очаге воспаления, развивающегося на фоне стресса; ВОС - показатели в очаге воспаления на фоне стресса при введении метаболитов стресс-лимитирующих систем.

і і ВС

ный вал, достигающий к концу 1-х суток максимальной толщины (Рис. 2а). Развивается лейкоцитарная фаза воспаления, в период которой преобладающей формой клеток являются нейтрофилы. На 2-е сутки эта фаза завершается, т.к. наблюдается массовая гибель нейтрофилов и их замена на макрофаги. В течение вторых-третьих суток развивается макрофагическая фаза, во время которой сосуды остаются расширенными (0= 172.6±6.б на 2-е сут. и 252±15.4 на 3-й сут.). В этот период наблюдается тенденция к увеличению в крови продуктов ПОД (Рис. 1в), при этом параллельно повышается и АОА крови (до 1.073±0.06, в интакт-ной ткани АОА = 0.75±0.0б; р<0.05) .

При стрессе сосудистая реакция резко ослаблена. Об этом свидетельствует отсутствие изменений количества и калиб- т ра микрососудов, по сравнению с ин-тактной тканью, в течение 5 суток воспалительного процесса (Рис. 1а). При этом в 1-е сутки в очаге воспаления резко активируются тучные клетки По сравнению с тучными клетками у крыс контрольной группы, они более интенсивно дегранулируют (СПД в 1.5 раза больше, р<0.05) и в большем количестве мигрируют в очаг воспаления (концентрация в 2 раза выше, р<0.05)

(Рис. 16). Вероятно, активацию тучных клеток при стрессе можно расценивать как механизм компенсации недостаточности реакции сосудов. Несмотря на активацию тучных клеток, интенсивность дегрануляции которых остается высокой и на 2-3 сут., характеристики сосудистого русла в эти сроки в очаге воспаления не меняются, что свидетельствует об отсутствии их реак ции на гистамин. На 3-и сут. количество

тучных клеток в очаге воспаления снижается вдвое за счет их распада. На основании полученных данных можно предположить, что под влиянием повторяющихся стрессорных воздействий снижается чувствительность сосудистой стенки к вазоактивным веществам, это не может быть компенсировано даже резким повышением активности тучных клеток, резерв которых быстро истощается.

Ослабленная реакция сосудов при стрессе приводит к торможению миграции нейтрофилов в очаг воспаления, в результате сформированный в 1-е сут. лейкоцитарный вал почти вдвое тоньше, чем у животных контрольной группы (Рис. 26). К концу 2 сут. толщина вала уменьшается еще в 2 раза за счет массовой гибели нейтрофилов, а на 3 сут. толщина вала снова увеличивается в результате второй волны миграции нейтрофилов в очаг воспаления, что можно расценивать как компенсаторную реакцию на недостаточность нейтрофильного звена воспалительной реакции. При этом необходимо отметить и более низкую концентрацию макрофагов в лейкоцитарном вале (по сравнению с животными контрольной группы). Лишь к концу 3 суток воспаления их количество в лейкоцитарном вале нарастает до 50%. Таким образом, лейкоцитарная фаза при стрессе продолжается до конца 3-их суток, при этом в течение 2 и 3 суток происходит накладывание по времени лейкоцитарной и макрофагической фаз, т.к. лейкоцитарный вал неоднороден и содержит одинаковое количество нейтрофилов и макрофагов. С 3 суток макрофаги становятся преобладающей формой клеток в лейкоцитарном вале и сохраняют это преимущество до 10 суток. Полу-

б (тучные клетки)

Рис. 16. По оси У -количество тучных клеток на 1 мм2; по оси У справа - СПД тучных клеток (усл.ед.). Диаграмма без штриховки - количество тучных клеток у контрольной группы крыс (воспаление); с косой штриховкой - в очаге воспаления на фоне стресса; с точками - в очаге воспаления на фоне стресса при введении метаболитов стресс-лимитирующих систем. Сплошная линия - СПД тучных клеток в очаге воспаления у животных контрольной группы; пунктирная линия - в очаге воспаления на фоне стресса; точечная линия - в очаге воспаления на фоне стресса при введении метаболитов стресс-лимитирующих систем

Инт.

Рис. 1в. По оси У - уровень ГПЛ и МДА в мкм/л. Заштрихованная часть диаграммы - ГПЛ; незаштрихованная часть диаграммы - МДА.

ченные данные свидетельствуют о пролонгировании и лейкоцитарной, и макрофагической фаз в условиях стресса, что связано, вероятно, с образованием большого количества детрита, который нейтрофилы не в состоянии своевременно подготовить к фагоцитозу макрофагами. Увеличение альтерации клеток и ткани в очаге воспаления при стрессе может быть обусловлено чрезмерной активацией процессов ПОЛ [2]. Особенно выражена активация ПОЛ к концу 2-х сут. воспаления, о чем свидетельствует повышение уровней ГПЛ и МДА (Рис. 1в). При этом АОА крови не отличается от АОА у интактных крыс (0.77±0.006 и

0.75±0.0б соответственно), что, вероятно, можно расценивать как уменьшение антиоксидантного резерва. Лишь на 5-е сут. АОА крови повышается до 0.95±0.009 (р<0.05), что приводит к постепенному снижению концентрации ГПЛ к 10-м сут. воспаления (до 13.03±1.7; р<0.05). Тем не менее,

—■

3 (юснапение)

Рис. 2а. Динамика клеточных реакций в очаге воспаления у животных контрольной и подопытной групп. Контрольная группа (воспаление). Примечание: на графиках - толщина лейкоцитарного вала и фибропластической капсулы, и объемная доля в них нейтрофилов, макрофагов, фибробластов и коллагена. Линейка под графиками - продолжительность фаз воспаления. По оси X - сроки наблюдения (сут). По оси У -толщина клеточного вала (мкм.). Штриховка: точки - доля нейтрофилов в клеточном вале, лейкоцитарная фаза; горизонтальные штрихи - доля макрофагов в клеточном вале, макрофагическая фаза; сетка - доля фибробластов с коллагеном в фибробластической капсуле, репаративный период воспаления.

и в эти сроки процессы ПОЛ ещё не нормализуются и остаются активными, о чем свидетельствует высокая концентрация МДА (10.26±0.74; р<0.05). Таким образом, при стрессе в течение 10 сут. воспаления на протяжении и лейкоцитарной, и макрофагической фаз, наблюдается чрезмерная активация процессов ПОЛ, усиливающая вторичную альтерацию клеток и ткани в очаге воспаления. Следует отметить, что к 5 сут. восстанавливается резерв тучных клеток в очаге воспаления и их количество увеличивается вдвое (до 44.0±11.57; р<0.05). К 10 суткам восстанавливается чувствительность сосудов к вазоактивным веществам, часть микрососудов расширяется (Рис. 1а) и кровоснабжение ткани улучшается, что создает условия для репаративных процессов.

Репаративный период воспаления определяется сроками и динамикой формирования фибробластической капсулы. У животных контрольной группы фибробластическая капсула начинает формироваться с 3 сут. (2.4±0.3 слоя фибооблас-тов), а при затяжном стрессе - с 10 сут. (2.6±0.4 слоя фибробластов). Активность формирования фибробластической капсулы и коллагеногенеза в значительной мере связана с эффективностью кровоснабжения в очаге воспаления [9]. У животных контрольной группы с 3 по 10 сут. идет постоянное нарастание количества сосудов (Рис. 1а), средний диаметр которых постепенно уменьшается в 2 раза (236.9±63 мкм. через 5 сут. и 104.5±27.5 мкм. через 15 сут.). Это свидетельствует об активном прорастании в очаг воспаления новообразованных сосудов, за счет которых усиливается кровоснабжение ткани, к 5 сут. в фибробластической капсуле выявляется значительное количество коллагена (Рис. 2а), а к 10-м сут. количество коллагена и слоев фибробластов в ней достигают максимальных значений (число слоев 9.1 ±0.6) и стабилизируется. При стрессе в репаративный период, начинающийся с 10 сут., количество сосудов остается таким же, как в интактной ткани (Рис. 1а), т.е. сосуды в очаг воспаления не прорастают. Тем не менее, кровоснабжение очага все же усиливается за счет расширения сосудов (средний диаметр увеличивается в 2 раза - через 5 сут. 89.4±39.5 мкм., через 10 сут. 206.4±34.2 мкм.; р<0.05). К 15 сут. количество слоев фибробластов увеличивается до 7.2±0.6 (р<0.05) идо 30 сут. не меняется. Толщина капсулы и объемная доля коллагена (Рис. 26) в течение всего срока наблюдения почти вдвое меньше, чем в контроле (р<0.05). Таким образом, при затяжном стрессе основные отличия в динамике воспаления заключаются в следующем:

О 0.3 I 1 '3 3 10 13 сут.

б (воспаление при страхе)

Рис. 26. Динамика клеточных реакций в очаге воспаления у животных контрольной и подопытной групп. Воспаление на фоне стресса.

0.3 1 2 3 3 10 13 суш

В (воспаление при ограничении стресса)

Рис. 2в. Динамика клеточных реакций в очаге воспаления у животных контрольной и подопытной групп. Воспаление на фоне стресса при введении метаболитов стресс-лимитирующих систем.

сосудистая реакция резко ослаблена; тучные клетки гиперактивны и быстро истощаются;

развивается чрезмерная активация процессов ПОД, способствующая вторичной альтерации ткани и формированию масс детрита; острый период воспаления резко пролонгирован за счет увеличения продолжительности лейкоцитарной фазы до 3-х суток и макрофа-гической до 10-х суток;

сформированная капсула очень тонкая за счет уменьшения объемной доли коллагена,

4-х кратное введение медиаторов и метаболитов стресс-лимитирующих систем в острый период воспаления оказывает существенное корригирующее действие на динамику воспалительного процесса. Уже к концу 1-х сут. восстанавливается нормальная реакция сосудов на вазоактивные вещества, что выражается в их расширении (Рис. 1 а). Активность тучных клеток снижается до уровня контрольных значений (Рис. 16), что способствует сохранению их резерва. Процессы ПОЛ активируются значительно слабее, при этом не происходит накопления ГПЛ (Рис. 1в). Вероятно, благодаря этому уменьшается вторичная альтерация клеток и тка-

ни и количество детрита в очаге воспаления. Соответственно, уменьшается продолжительность острого периода за счет сокращения макрофагической фазы до 5-х суток, хотя толщина лейкоцитарного вала и объемная доля нейтрофилов и макрофагов в нем значительно меньше, чем у животных контрольной группы (Рис. 2в). Особенно следует подчеркнуть стимулирующее влияние метаболитов стресс-лимитирующих систем на рост микрососудов, количество которых увеличивается со 2-х по 5-е сутки, при этом до конца 5-х сут, большая часть сосудов остаются расширенными (Рис. 1а) . Таким образом, под действием метаболитов стресс-лимитирующих систем кровоснабжение ткани очага воспаления существенно улучшается как за счет расширения сосудов, так и за счет прорастания новообразованных сосудов. В результате репаративный период начинается раньше, реакция фиб-робластов более активна, к 15 сут. формируется более толстая фиброб-ластическая капсула с высоким содержанием фибробластов (Рис. 2в), а к 30 сут. основной ее объем (84.75±2.47%) составляет коллаген.

Таким образом, метаболиты стресс-лимитирующих систем существенно улучшают при затяжном стрессе ход воспаления на всех его этапах, что выражается в уменьшении вторичной альтерации ткани, стимуляции прорастания сосудов в очаге воспаления, сокращении острого периода и более быстром Формировании прочной фибробластичес-кой капсулы.

CORRECTION OF INFLAMMATION DYNAMICS BY MEANS OF STRESS-LIMITING SYSTEMS METABOLITES IN A LONG STRESS E.V. Rahvalova, L.S. Vasilyeva, V.V. Malyshev (Irkutsk State Medical University)

In a long stress in inflammation focus a vascular response is sharply weakened, the labrocytes are hyperactive and swift exhausted, an excessive activation of lipid peroxidadon promoting secondary tissue alteration develops, an acute period of inflammation is sharply prolonged, a fibroblastic capsule is very thin because a volumetric share of collagen is small. In these conditions, an application of stress-limiting systems metabolites, improves the vascularization of inflammation focus both at an vasodilatation and at an vasifaction, decreases secondary tissue alteration, shortens an acute period of inflammation, stimulates a reparative period and creation of a stronger fibroblastic capsule.

Литература

1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия,- М.: Медицина, 1990.- 384 с.

2. Барабой В.А., Брахман И.И., Голотин В.Т., Кудряшов Ю.Б. Перекисное окисление и стресс.- С.П.: Наука, 1992,- 149 с.

3. Васильева Л.С., Макарова Н.Г., Малышев В.В.// Механизмы патологических реакций,- Иркутск, 1991.-С.68.

4. Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И.// Лаб. дело,-1983.-№3,-С. 33-36.

5. КлебановГ.И., Бабенкова И.В. и др.// Лаб. дело,-1988,-№5.-С. 59-62.

6. Майборода A.A.// Сборник работ по рационализации,- Иркутск, 1974.- Вып. 6.- С. 90-93.

7. Малышев В.В., Васильева Л.С., Белогоров С.Б., Нефедова Т В.// Ж. бюлл. эксперим. биологии и медицины.- 1995.- № 6.- С. 590-593.

8. Малышев В.В., Васильева Л.С., Кузьменко В.В.// Успехи современной биологии,- 1997.- Т. 117, Вып. 4.-С. 405-419.

9. Раны и раневая инфекция: Рук-во для врачей// Под ред. М.И. Кузина и Б.М. Костюченок.- 2е изд., пе-рераб. и доп.- М.: Медицина, 1990.- 592 с.

© КУРТАСОВА Л.М., ПРАХИН Е.И., САВЧЕНКО A.A., РАЧКОВАН.В., ТИТОВА И.Н., ЛОШКАРЕВА Д.В., МАЛЮТИН O.A., ТРИФОНОВА Т.В., ШМИДТ А.Р.-1999 УДК 616.42-053.2:616.15

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ГРАНУЛОЦИТОВ КРОВИ У ДЕТЕЙ С ЛИМФОГРАНУЛЕМАТОЗОМ И НЕСПЕЦИФИЧЕСКИМИ ЛИМФАДЕНОПАТИЯМИ

JIM. Куртасова, ЕИ. Прахин,АА. Савченко, НВ. Рачкова, ИН. Титова,ДВ.Лошкарева,

О А. Малютин, ТВ. Трифонова, АР. Шмидт

(Институт медицинских проблем Севера СО РАМН - дир. д.м.н., проф. В.Т. Манчук, Краевой онкологический центр, глав, врач - к.м.н. А.И. Крыжановский, Красноярский краевой центр по профилактике и борьбе со СПИЛ и другими инфекционными заболеваниями, гл. врач - Л.А. Рузаева)

Резюме. Проведен сравнительный анализ хемилюминесцентного ответа гранулоцитов крови у 22 больных лимфогранулематозом и 35 детей с неспецифическими лимфаденопатиями в возрасте 7-14 лет в период установления диагноза. Выявлено, что у детей с лимфогранулематозом и неспецифическими лимфаденопатиями имеются нарушения спонтанной и индуцированной хемилюминесценции гранулоцитов. При этом нарушения у больных лимфогранулематозом оказались более существенными и стабильными. Отмечено, что исследование хемилюминесцентного ответа гранулоцитов крови в период установления диагноза у больных лимфогранулематозом и детей с неспецифическими лимфаденопатиями расширяет диагностические возможности лимфаденопатий различного генеза.

Одним из наиболее частых онкологических заболеваний в детском возрасте является лимфогранулематоз, а среди злокачественных лимфом лимфогранулематоз занимает первое место. Необходимо отметить, что в последние годы отмечается тенденция к повышению частоты этого заболевания [2, 5].

В отечественной и зарубежной литературе неоднократно высказывалось суждение об определенных трудностях дифференциальной диагностики лимфогранулематоза с другими заболеваниями, сопровождающимися увеличением лимфатических узлов, особенно на раннем этапе развития патологического процесса [2, 6].

В связи с чем, целью настоящего исследования явилось сравнительное изучение хемилюминесцентного ответа гранулоцитов крови у больных лимфогранулематозом (ЛГМ) и неспецифическими лимфаденопатиями (НЛАП) в период установления диагноза.

Материалы и методы Под нашим наблюдением находилось 22 первичных больных с гистологически доказанным диагнозом лимфогранулематоза и 35 детей с неспецифическими лимфаденопатиями (НЛАП) в возрасте 7-14 лет. Контрольную группу составили 21 здоровый ребенок аналогичного возраста.