CC BY
49
УДК 612.571.27(470.1)
пролиферативная Активность клеток крови у жителей ненецкого Автономного округа
© 2010 г. В. П. Репина
Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН, г. Архангельск
Ненецкий автономный округ относится к территории Крайнего Севера с суровыми климатогеографическими условиями. Для жителей данного региона характерна высокая частота выявления инфекционных, респираторных заболеваний, широко распространены иммунопатологические состояния. Наиболее распространенными дефектами иммунной защиты являются дефицит фагоцитарной активности, недостаточное содержание в крови активных Т-клеток (CD3+), низкий уровень содержания секреторных антител, обеспечивающих защиту слизистых оболочек. Характерно повышение концентраций IgE, циркулирующих иммунных комплексов, раково-эмбрионального антигена. Отмечается высокая частота нейтропении у жителей северных районов, что обусловливает широкое распространение инфекционных заболеваний, а также предрасположенность к генерализации и хроническому течению болезней [2, 3]. Одним из природных факторов, оказывающих большое влияние на формирование дефектов иммунной защиты, является ионизирующая радиация, стимулирующая пролиферативную активность клеток [7]. Изучение пролиферативной активности клеток крови у жителей Крайнего Севера актуально, т. к. на данный процесс оказывают значительное влияние не только внутренние факторы, но и неблагоприятные климатогеографические условия, определяющие особенности иммунного реагирования организма. В связи с этим целью нашего исследования стало изучение пролиферативной активности клеток крови у жителей Заполярья.
Методы
Обследованы 160 жителей поселка Нельмин Нос в Ненецком автономном округе. По результатам обследования были выделены две группы: с высоким уровнем пролиферации (содержание лимфоцитов с маркером CD10+ более 0,6 х 109 кл/л) и низким уровнем пролиферации (содержание лимфоцитов с маркером CD10+ менее 0,5 х 109 кл/л).
Гематологические исследования включали определение общего содержания лимфоцитов, лейкоцитов, моноцитов, нейтрофилов, нейтрограммы, моноцитограммы (по методу О. Н. Григоровой, 1958), лимфоцитограммы (по методу И. А. Кассирского, Г. А. Алексеева, 1970). Фенотипирование лимфоцитов с определением фенотипов CD3+, CD4+, CD5+, CD8+, CD10+, CD16+, CD25+, CD71+, CD95+, HLADR+ проводили с помощью непрямой иммунопероксидазной реакции с использованием препаратов лимфоцитов типа «высушенной капли» (реактивы НПЦ «МедБиоСпектр», г. Москва). В сыворотке крови методом иммуноферментного анализа определяли содержание цитокинов (^-6, TNF-a, ^-1р, №N-7, ^-10) на иммуноферментном анализаторе Evolis фирмы «Bio-RAD» тест-наборами «Вектор БЕСТ»
В работе представлены результаты обследования 160 жителей Ненецкого автономного округа с определением активности пролиферативных реакций. Установлено, что при возрастании лимфопролиферации увеличивается содержание общего числа лимфоцитов, активированных, цитотоксических клеток и реагинов на фоне понижения концентраций цитокинов ^N-7 и К-10.
Ключевые слова: пролиферация, лимфоциты, моноциты, цитокины.
(Россия), содержание IgM, IgA, IgE — тест-наборами «Biosource» (Германия), учет результатов проводили на спектрофотометре серии Multiscan MS (Финляндия). Пролиферацию оценивали по содержанию лимфоцитов фенотипов CD10+, больших лимфоцитов (лимфобластов) в составе лимфоцитограммы, промоноцитов в структуре моноцитограммы.
Результаты исследования обработаны с использованием пакета прикладных программ SPSS 11.5 (США). Тип исследования ретроспективный, выборки случайные, одномоментные. Генеральная совокупность
— мужчины Архангельской области. Границы нормального распределения количественных показателей определены при помощи критерия Шапиро — Уилка. Достоверность различий между группами оценивали с помощью параметрического t-критерия Стьюдента для независимых выборок и непараметрического критерия Уилкоксона. Корреляционный анализ параметров проведен с учетом ранговой корреляции Спирмена с определением коэффициента корреляции (r) и оценкой его достоверности. Статистическая достоверность присваивалась при значении p < 0,05 [5].
Результаты
В обследованной группе людей отмечается высокая частота (43,24 ± 0,33) % повышенных уровней лимфопролиферации по содержанию CD10+ (среднее значение (0,65 ± 0,04) х 109 кл/л). Возрастание концентраций CD10+ ассоциируется с увеличением в периферической крови общего содержания лимфоцитов (р < 0,01) и палочкоядерных нейтрофилов (р < 0,05) (рис. 1).
Содержание клеток крови, х 109кл/л
т **
Ш ГІГ
18 ш
& ш
Ш i\~A
* Ш г Ж
1 h ж Й1 Г ІИЯ 1
Палочкоядерные Сегментоядерные Моноциты Лимфоциты Эозинофилы нейтрофилы нейтрофилы
Ы группа с высоким уровнем лимфопролиферации □ группа с низким уровнем лимфопролиферации
Рис. 1. Содержание клеток крови у обследованных с высоким и низким уровнем лимфопролиферации
Примечание. Достоверность различий: * — р < 0,05; ** -р < 0,01.
При сравнении лимфоцитограмм у лиц с высокой и низкой активностью пролиферативной реакции установлено, что при ее возрастании повышается среднее относительное содержание больших лимфоцитов в крови с (15,49 ± 0,94) до (16,23 ± 0,29) %. Абсолютное содержание лимфобластов изменяется соответственно с (0,31 ± 0,02) до (0,45 ± 0,01) х109 кл/л. Содержание малых лимфоцитов практически не изменяется и составляет (35,58 ± 0,22) % в группе с высоким уровнем лимфопролиферации и (35,10 ± 1,75) % в группе с низкой ее активностью. Содержание средних лимфоцитов также остается
практически одинаковым (48,05 ± 1,93) и (49,54 ± 1,60) % соответственно.
В структуре моноцитограммы отмечается нарастание уровней промоноцитов с (28,17 ± 1,76) до (32,02 ± 1,94) % (р < 0,01) и снижение содержания зрелых моноцитов с (46,16 ± 1,69) до (41,89 ± 2,06) % (р < 0,01) при повышении концентрации лимфоцитов с маркером СШ0+. Уровни полиморфноядерных моноцитов в обеих группах остаются одинаковыми и составляют при низкой пролиферативной активности (25,66 ± 1,39), при высокой — (25,79 ± 1,46) %. Установлено, что при повышении активности лимфопролиферации возрастает содержание активированных лимфоцитов с рецептором к 1Ь-2 (СЭ25+), трансферрину (СЭ71+) и в 2 раза усиливается экспрессия антигенов Главного комплекса гистосовместимости класса II (ИЬАО^). Также отмечается повышение концентрации цитотоксических Т-лимфоцитов СЭ3+, СЭ8+ и натуральных киллеров СЭ3-, СЭ56+, СШ6+ (рис. 2).
Рис. 2. Содержание фенотипов лимфоцитов у обследованных с низким и высоким уровнем лимфопролиферации
Примечание. Достоверность различий: ** — р < 0,001.
Увеличение числа клеток с маркером СЭ10+ ассоциируется с ростом содержания Т-хелперов, их уровни составили в группе с высокой активностью пролиферации (0,61 ± 0,04) х109 кл/л, в группе с низкой активностью пролиферации (0,34 ± 0,03) х109 кл/л (р < 0,001). Выявлено усиление активности апоптоза лимфоцитов с (0,41 ± 0,03) до (0,84 ± 0,05) х109 кл/л (р < 0,001) при увеличении содержания СШ0+. В крови лиц с повышенным содержанием СШ0+ в 2,1 раза увеличивается содержание клеток с низкоаффинным рецептором для реагинов СЭ23+ с (0,38 ± 0,03) до (0,81 ± 0,05) х 109 кл/л.
При изучении содержания цитокинов установлено, что возрастание активности лимфопролиферации сопровождается снижением содержания провоспали-тельного цитокина 1Ь-10. Его концентрация в группе с низким содержанием СЭ10+ составила (3,88 ± 0,83) пг/мл, с высоким уровнем СШ0+ (2,62 ± 0,35) пг/мл (р < 0,01). Определено, что снижение концентрации СШ0+ ассоциируется с повышением содержания ^N-7 с (10,27 ± 0,35) до (13,16 ± 0,62) пг/мл. Выявлено, что при возрастании активности лимфопролиферации увеличивается ин-
тенсивность антителообразования с увеличением концентрации ^Е с (79,78 ± 0,22) до (167,07 ±
0,53) Ме/мл.
Обсуждение результатов
Усиление активности пролиферативной реакции, сопровождаемое увеличением числа бластных клеток в составе лимфоцитограммы, промоноцитов в структуре моноцитограммы и активизацией пролиферации нейтрофильных гранулоцитов подтверждается известными в литературе сведениями о контроле над процессами пролиферации и дифференцировки гемопоэтических клеток со стороны лимфоцитов как путем контактных взаимодействий, так и опосредованно через продукцию цитокинов [4]. Установлено, что активность лимфопролиферации ассоциируется с повышением концентраций активированных Т-лимфоцитов СЭ25+, СЭ71+ и НЬАЭН, Т-хелперов, цитотоксических лимфоцитов и натуральных киллеров. Усиление пролиферативной активности с повышением уровней СЭ23+ и ^Е свидетельствует об активизации реагинового механизма защиты, вероятно связанного с паразитарным инфицированием, что подтверждено исследованием кала обследуемых людей. Резкое увеличение содержания реагинов объясняется не только очень высоким уровнем паразитарного инфицирования, но и стимулирующим влиянием 1Ь-10, т. к. известно, что 1Ь-10 ингибирует экспрессию антигенов Главного комплекса гистосовместимости и костимулирующих молекул, митогениндуцированную пролиферацию Т-хелперов, но усиливает пролиферацию В-лимфоцитов [6].
Обратные соотношения установлены относительно противовоспалительного цитокина 1Ь-10 и INF-y. высокие концентрации которых ассоциируются с низким уровнем пролиферации Т-лимфоцитов, что подтверждается данными о способности №N-7 подавлять активность пролиферации Т- и В-лимфоцитов [17].
Известно, что к внутренним факторам, стимулирующим пролиферацию, относятся колониестимулирующие факторы (CSF), действующие как лиганды к специфическим рецепторам, расположенным на поверхности клеток. G-CSF стимулирует фагоцитарную функцию нейтрофилов, а GM-CSF усиливает функции моноцитов, макрофагов и эозинофилов [8, 11 ]. Значительная роль в пролиферации отводится макрофагам, продуцирующим такие вещества, как фактор роста фибробластов, 1Ь-1, фактор хемотаксиса эндотелиальных клеток [14, 15]. Разные субпопуляции СЭ4+ Т-лимфоцитов (ТЫ и ^2) также способны продуцировать широкий спектр цитокинов, усиливающих или подавляющих пролиферативную активность клеток [1, 8, 9]. Факторы роста, взаимодействуя с рецепторами на поверхности клетки, приводят к активации факторов транскрипции и экспрессии генов пролиферативного ответа. К активаторам пролиферативной активности относятся такие факторы, как PCNA и Щ-67, необходимые для репликации геномной ДНК [12, 13, 16]. Известно,
что экспрессия PCNA значительно повышается при переходе клеток из фазы G0 в фазу S клеточного цикла, обеспечивая увеличение скорости митотического деления клеток [10].
Таким образом, повышение пролиферативной активности связано с увеличением содержания бластных клеток, промоноцитов, активированных и цитотокси-ческих клеток. Установлено ингибирующее влияние №N-7 и 1Ь-10 на лимфопролиферацию.
Схема нормальной пролиферации является комбинацией процессов первого и второго порядка. Единственным процессом второго порядка является переход из интерфазы в фазу митоза, поскольку он лимитирован наличием как субстрата, так и клеток, способных к делению. Присутствие апоптоза в схеме пролиферации необходимо, поскольку формальный отказ от этого процесса приводит к неограниченному экспоненциальному росту клеточного пула. Единство пролиферации и апоптоза создает значительные трудности в интерпретации и оценке результатов лимфопролиферации под влиянием антигена, воспаления или аутосенсибилизации. Соотношение уровней пролиферации и апоптоза уравновешивается фактически одновременными реакциями повышения содержания различных гуморальных факторов, которые могут обусловливать прямо противоположное действие, к тому же зависящее от дозы. И все-таки, исходя из репертуара секретируемых цитокинов, можно с уверенностью полагать, что в процесс регуляции пролиферативных процессов в организме включаются не только ТЫ, секретирующие TNF-a, и №N-7, но и ^2, продуцирующие 1Ь-10. Активизация пролиферативной реакции при запуске реагинового механизма защиты может быть обусловлена тем, что ^Е-зависимая презентация антигена является наиболее эффективным ее способом. Кроме того, отдельные участки аминокислотной последовательности тяжелой цепи иммуноглобулинов стимулируют многие иммунные реакции, в том числе активизацию фагоцитов моноцитарного происхождения, а следовательно, синтез цитокинов, прежде всего пролиферативной направленности.
Список литературы
1. Гущин И. С. Аллергическое воспаление и его иммунный контроль / И. С. Гущин. — М. : Фармарус-принт, 1998. — 250 с.
2. Добродеева Л. К. Иммунологическая реактивность, состояние здоровья населения Архангельской области / Л. К. Добродеева, Л. П. Жилина. — Екатеринбург : УрО РАН, 2003. — 250 с.
3. Добродеева Л. К. Иммунологическое районирование / Л. К. Добродеева. — Сыктывкар : Коми НЦ УрО РАН, 2001. — 68 с.
4. Рабсон А. Основы медицинской иммунологии / А. Рабсон, А. Ройт, Р Делвз. — М. : Мир, 2006. — 320 с.
5. Сергиенко В. И. Математическая статистика в клинических исследованиях / В. И. Сергиенко, И. Б. Бондарева. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : ГЭОТАР-Медиа, 2006. — 304 с.
6. Фрейдлин И. С. Иммунная система и ее дефекты : руководство для врачей / И. С. Фрейдлин. — СПб. : НТФФ Полисан, 1998. — 103 с.
7. Шубик В. М. Проблемы экологической иммунологии / В. М. Шубик. - М. : Медицина, 1976. - 215 с.
8. Ярилин А. А. Основы иммунологии / А. А. Ярилин.
— М. : Медицина, 1999. — 606 с.
9. Bansal A. S. An assessment of peripheral immunity in patients with sarcoidosis using measurements of serum vitamine D3, cytokines and soluble CD23 / A. S. Bansal, J. Bruse, P. G. Hogan, R. K. Allen // Clin. Exp. Immunol.
— 1997. — Vol. 110. — P 92—97.
10. Cinel L. Bcl-2, iNOS, p53 and PCNA expression in normal, disodered proliferative, hyperplastic and malignant endometrium / L. Cinel, A. Polat, O. Aydin // Pathol. Int.
— 2002. — Vol. 5. — P 384—389.
11. Durcham S. R. T lymphocytes in asthma: bronchial versus peripheral responses / S. R. Durcham, S. S. Till, C. J. Corrigan // J. Allergy Clin. Immunol. — 2000. — Vol. 106, N 5. — P. 221—226.
12. Elhafey A. S. Computerized image analysis of p53 and proliferating cell nuclear antigen expression in benign, hyperplastic, and malignant endometrium / A. S. Elhafey, J. C. Papadimitriou, M. S. El-Hakim // Arch. Pathol. Lab. Med. — 2001. — Vol. 125. — P. 872—879.
13. Kuwano K. Detection of adenovirus E1A DNA in pulmonary fibrosis using nested polimerase chain reaction / K. Kuwano, Y. Nomoto, R. Kunitake // Eur. Respir. J. — 1997. — Vol. 10. — P. 1445—1449.
14. Simon D. Eosinophils and atopic dermatitis / D. Simon, L. R. Braathen, H. N. Simon // Allergy. — 2004. — Vol. 59, N 6. — P 561—570.
15. Tong Z. Inhibition of cytokine release from alveolar macrophages in pulmonary sarcoidosis by pentoxifilline:
comparison with dexametasone / Z. Tong, H. Dai, B. Chen, Z. Abdoh // Chest. — 2003. — Vol. 124. — P 1526— 1532.
16. Thomson A. The Cytokine Handbook / A. Thomson // Acad. Press. — 1998. — P. 1017.
17. Moore M. Interferons: From molecular biology to Clinical / M. Moore // App. 35th Symp. Soc. Gen.Microbiol.
— 1983. — P 181.
PROLIFERATIVE ACTIVITY OF BLOOD CELLS AT PEOPLE OF NENETS AUTONOMOUS AREA
V. P. Repina
The Institute of Environmental Physiology of Ural Branch of Russian Academy of Science, Arkhangelsk
In work presented results of inspection of 160 people from Nenets autonomous area, with definition of activity proliferative reactions. It is established, that at increase lymph proliferative the maintenance of the general number of lymphocytes, activated, cytotoxic cells, regain increases. On a background of downturn of concentration of IFN-y and IL-10.
Key words: proliferation, lymphocyte, monocyte, cytokines.
Контактная информация:
Репина Вероника Павловна — старший научный сотрудник лаборатории регуляторных механизмов иммунитета Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН
Адрес: 163061, г. Архангельск, пр. Ломоносова, д. 249 Тел. (8182) 28-62-65
Статья поступила 28.12.2009 г.
