CC BY
43
■■■
ЦИТОКИНОВЫЙ ПРОФИЛЬ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЯЗВЕ ЖЕЛУДКА И ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ: РОЛЬ СЕРОТОНИНА
Лычкова А.Э., Царегородцева Т.М., Серова Т.И.
Центральный научно-исследовательский институт гастроэнтерологии, Москва
Лычкова Алла Эдуардовна
111123, Москва, шоссе Энтузиастов, 86
E-mail: [email protected]
РЕЗЮМЕ
Исследовали уровень провоспалительных и противовоспалительных цитокинов при экспериментальной язве желудка и двенадцатиперстной кишки. Показано преимущественное увеличение провос-палительного цитокина ФНО-а при изолированном моделировании язвы желудка и двенадцатиперстной кишки и преимущественное увеличение цитокина ИЛ-4 в условиях предварительного введения серотонина.
Развитие хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта в значительной степени опосредовано иммунологическими реакциями и активацией серотонинергической системы [1; 2]. В патогенезе язвенной болезни определенную роль играет нарушение функциональной активности иммунной системы, в частности Т-лимфоцитов-хелперов и продуцируемых ими цитокинов [3]. Формирование язвенного дефекта сопровождается массивным апоптозом эпителиальных клеток, развитием сосудистых реакций — полнокровием сосудов, отеком и развитием фибриноидного некроза, а также инфильтрацией слизистой оболочки нейтрофилами, плазматическими клетками и пролиферацией фибробластов. Данные процессы в значительной мере индуцируются и регулируются цитокинами, прежде всего интерлейкином ИЛ-1 в, ФНО-а, ИЛ-4, -6, -8, -12 [4-7].
Цель исследования — выявление роли серотонина в развитии иммунологических реакций при экспериментальной язве желудка и двенадцатиперстной кишки.
Ключевые слова: провоспалительный цитокин ФНО-а; язва желудка; двенадцатиперстная кишка; цитокина ИЛ-4; серотонин.
SUMMARY
We investigated the levels of proinflammatory and antiinflammatory cytokines in experimental gastric and duodenal ulcers. Precedence shown an increase of pro-inflammatory cytokine TNF-а level in the isolated simulation of gastric ulcers and duodenal ulcers and preferential increase in cytokine IL-4 level in a prior administration of serotonin.
The development of chronic diseases of the gastrointestinal tract is largely mediated by immunological reactions and the activation of the serotonergic system [1, 2]. Diversion of functional activity of the immune system plays a big role in the pathogenesis of ulcer disease, particularly T-helper lymphocytes and cytokines produced by them [3]. The formation of the ulcer was accompanied by massive apoptosis of epithelial cells, development of vascular reactions - a plethora of vessels, edema and development of fibrinoid necrosis and infiltration of the mucosa by neutrophils, plasma cells and proliferation of fibroblasts. These processes significantly induced and regulated by cytokines, particularly interleukin IL-1 p, TNF-а, IL-4, -6, -8, -12 [4-7]. The purpose of the study was to identify the role of serotonin in the development of immunological reactions during experimental gastric and duodenal ulcers.
Keywords: pro-inflammatory cytokine TNF-а; gastric ulcers; duodenal ulcers; cytokine IL-4 level; serotonin.
m
■■■
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводилось на крысах породы Вистар массой 220 - 230 г, самках. Животные были разделены на три группы: первая — контрольная (5 животных); вторая — животные (5 крыс), на которых моделировали язву желудка и двенадцатиперстной кишки аппликацией 100%-ной ледяной уксусной кислоты на границе фундального и антрального отделов желудка с последующим, через 25 - 30 минут, нанесением ледяной уксусной кислоты на бульбарный отдел двенадцатиперстной кишки; химический раздражитель в обоих случаях наносили на серозную оболочку; третья группа — животные (5 крыс), которым за 5 минут до начала моделирования язвы вводили серотонин в дозе 10 - 5 - 10 - 4 г/л, 0,1 мл с последующим моделированием язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.
Регистрировали электромоторную активность (ЭМА) антрального отдела желудка и бульбарного отдела двенадцатиперстной кишки с помощью серебряных электродов, подключенных к АЦП. Полученный сигнал анализировался с помощью аппаратно-программного комплекса Сопап-М. Затем проводили отбор биоптатов гастродуоденального комплекса, гомогенизировали и в пробах надоса-дочной жидкости с помощью иммуноферментного анализа проводили определение уровня цитокинов ФНО-а и интерлейкина ИЛ-4, уровень которых измеряли в оптических единицах.
Статистическую обработку проводили с использованием критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ЭМА гастродуоденального комплекса при моделировании язвы желудка и двенадцатиперстной кишки представлена в таблице. Из нее следует, что моделирование язвы желудка приводит к достоверную увеличению амплитудно-частотных характеристик ЭМА антрального отдела желудка: частота увеличивается на 97,1%, амплитуда — на 41,2% (р < 0,05). Кроме того, отмечается увеличение частоты медленных волн ЭМА двенадцатиперстной кишки: на частоты — на 128,9% и амплитуды — на 15,4 (р > 0,05). Дополнительное моделирование язвы двенадцатиперстной кишки снижает частоту ЭМА антрального отдела желудка на 13,9% и амплитуду — на 4,1% по сравнению с таковой при изолированной язве желудка. Кроме того, дополнительное моделирование язвы двенадцатиперстной кишки приводит к значительному снижению частоты на 37,9 % (р < 0,05) по сравнению с изолированной язвой желудка и повышению амплитуды на 26,6% (р > 0,05). То есть, нанесение кислотного раздражителя на бульбарный отдел двенадцатиперстной кишки приводит к снижению частоты медленных волн антрума и дуоденума по сравнению с изолированной язвой желудка.
У животных контрольной группы уровень ФНО-а составляет 0,230 ± 0,028 Е, содержание интерлейкина ИЛ-4 - 0,117 ± 0,022 Е.
Моделирование острой язвы желудка и двенадцатиперстной кишки приводит к резкому повышению уровня ФНО-а до 0,3979 ± 0,31 Е (72,3%, р < 0,05). Отмечается тенденция к увеличению содержания ИЛ-4 до 0, 1376 ± 0,02 Е (17,6%, р > 0,05). То есть в острую фазу воспаления происходит преимущественное увеличение содержания провоспалитель-ных цитокинов.
Предварительное введение серотонина с последующим моделированием язвы желудка животных третьей группы показало, что частота медленных волн нарастает на 141,4% (р < 0,05), амплитуда — на 111%; частота спайков уменьшается на 28,5%, а амплитуда спайков увеличивается на 150 % (р < 0,05); ЭМА двенадцатиперстной кишки при этом практически не изменяется.
Моделирование язвы желудка и язвы двенадцатиперстной кишки в условиях предварительного введения серотонина приводит к незначительному увеличению частоты медленноволновой активности антрума — на 5% и уменьшению амплитуды медленной активности на 4,9%. Выявляемость спай-ковой активности увеличивается на 23%, частота спайков увеличивается на 50%, амплитуда спайков снижается также на 50%. При этом частота медленноволновой активности двенадцатиперстной кишки уменьшается на 6%, а амплитуда увеличивается на 36,3%. Следует отметить, что у одного животного из пяти появляются спайки на каждой второй медленной волне и амплитудой 0,1 мВ. То есть серотонин увеличивает медленноволновую активность антрального отдела при моделировании сочетанной патологии.
Моделирование острой язвы желудка и двенадцатиперстной кишки в условиях предварительного введения серотонина приводит к повышению уровня ФНО-а до 0,329 ± 0,051 Е (15,7%, р < 0,05). Отмечается тенденция к дальнейшему увеличению содержания ИЛ-4 до 0,171 ± 0,069 Е (24,3%, р > 0,05).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что острая фаза воспаления, возникающая при моделировании язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, протекает на фоне преимущественного увеличения содержания провоспалительных цитокинов. Как было показано нами ранее [8], в развитии язвы желудка и двенадцатиперстной кишки непосредственное участие принимает эндогенный серотонин, выделяемый ЕС-клетками, тучными клетками, макрофагами.
Острая фаза воспаления, протекающая на фоне введения экзогенного серотонина, сопровождается преимущественным увеличением содержания противовоспалительных цитокинов. То есть предварительное введение экзогенного серотонина до развития острого воспаления уменьшает выраженность воспалительного процесса по принципу обратной связи.
■■
ЭМА ГАСТРОДУОДЕНАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ЯЗВЫ ЖЕЛУДКА И ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ
Антральный отдел желудка Двенадцатиперстная кишка
частота амплитуда частота амплитуда
Фон 6,9 ± 0,8 0,17 ± 0,03 8,3 ± 0,9 0,13 ± 0,02
Язва желудка 13,6 ± 1,4* 0,24 ± 0,02* 19,0 ± 1,1* 0,1Б ± 0,02
Язва двенадцатиперстной кишки 11,7 ± 0,9* 0,23 ± 0,04 11,8 ± 1,0* 0,19 ± 0,03*
Примечание: *р < 0,05 в соответствующем столбце по сравнению с фоновым уровнем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чернин В.В. Язвенная болезнь. — Тверь: РИЦ ТГМА, 2000. — 287 с.: ил.
2. Лазебник Л. Б., Соколова Г. Н., Лычкова А. Э. и др. Патогенетическая роль системы серотонин-гистамин-циклические нуклеотиды в ульцерогенезе // Вестн. РАМН. — 2008. — № 1. — С. 9 - 12.
3. Царегородцева Т. М., Серова Т. И. Цитокины в гастроэнтерологии. — М.: Анахарсис, 2003. — 96 с.
4. Интерлейкины // Клиническая иммунология и аллергология/Под ред. Л. Егер. — М., 1990. — С. 474 - 482.
5. Коломоец А. Н., Волчек И. А., Логинов А. Ф. и др. Особенности цитокинового профиля Н. ру1оп-положительных больных язвен-
ной болезнью желудка с явлением кишечной метаплазией слизистой желудка и без нее // Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. — 2002. — Т. 12, № 5. — С. 28.
6. Дубцова Е. А., Соколова Г. Н., Трубицына И. Е. Содержание цитокинов при часто рецидивирующей форме язвенной болезни двенадцатиперстной кишки // Мед. иммунол. — 2002. — Т. 4, № 2. — С. 148.
7. Livingston M. Chemokine. Wegmeiser des Immunsystems. — Uni. Press, 2000. — P. 13 - 15.
8. Лычкова А. Э. Экспериментальная язва желудка: гастро-и дуоденопротекторы // Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. — 2005. — Т. 5. — С. 468.
Б >
а
So
L 2 <а
ОЁ
£
Щ а
2 £
I- ч U
га
L
Б
га
X
л
<
га
I-
х
ш
2
s
а
ш
с
у
m
O'
m
