Иммунобиологическая оценка состояния облученных животных и способы повышения радиорезистентности организма (05.10.2009)

Автор: Сафонова Виктория Юрьевна

Для установления антиоксидантных свойств флоренты изучали динамику малонового диальдегида и глутатионредуктазы в печени облученных крыс. Одновременно с этим определяли динамику титров аутоантител и бляшкообразующих клеток в периферической крови облученных крыс на фоне применения исследуемого препарата. Кровь и печень для исследования брали при убое животных через одни, пять и десять суток после облучения.

Однократное внешнее общее облучение крыс в дозе 7,0 Гр подавляет активность глутатионредуктазы, которая является одним из компонентов антиоксидантной защиты организма, обладает способностью катализировать химические реакции, в результате которых токсичные свободные радикалы и перекиси превращаются в безвредные соединения. Снижение активности антиоксидантного фермента глутатионредуктазы влечет за собой достоверный прирост малонового диальдегида.

В результате наших исследований было установлено, что активность глутатионредуктазы у животных группы облученного контроля, по сравнению с биологическим контролем, была достоверно понижена на 1, 5 и 10 сутки исследования в 3,7; 2,9 и 2,08 раза, соответственно (рис.8). В то время концентрация малонового диальдегида в печени крыс контроля облучения достоверно возрастала во все сроки исследования в 3,76; 2,93 и 2,02 раза, соответственно (рис. 7).

Введение крысам флоренты за 7 дней до летального облучения способствовало коррекции показателей антиоксидантной системы. Прирост малонового диальдегида в подопытных группах достоверно понижался, а активность глутатионредуктазы достоверно повышалась по сравнению с контролем облучения (рис.7, 8).

Рис.7 - Динамика малонового диальдегида у облученных крыс на фоне применения флоренты

Рис.8-Динамика глутатион-редуктазы у облученных крыс на фоне применения флоренты

Так, через 1, 5, 10 сутки у крыс подопытной группы (фл + 7 Гр) активность антиоксидантного фермента ГР было достоверно выше по сравнению с животными группы облученного контроля в 3,39; 2,87; 1,88 раза, соответственно. Подобная закономерность наблюдалась и в подопытной группе (1 Гр + фл + 7 Гр). Введение флоренты животным после облучения в течение 5-7 суток эффект коррекции показателей антиоксидантной защиты организма был явным, но несколько слабее эффекта приема данного препарата перед облучением. Следовательно, у животных, которые получали флоренту сохранялась активность глутатионредуктазы, которая не позволяла накапливаться малоновому диальдегиду в более высоких концентрациях, характерных для животных незащищенной группы.

Облучение в дозе 7,0 Гр вызывало накопление аутоантител в периферической крови облученных животных с оценкой реакции как «положительная» и «резко положительная». Резко положительных значений (3-4 балла) у крыс облученного контроля реакция Уанье достигала на 5 сутки после воздействия радиации. Применение экстракта пихты сибирской оказывало иммуномодулирующее влияние на образование антител к ЛСЭ, при этом титры аутоантител к ЛСЭ выявлялись, но в менее высоких титрах, оцениваемых в 0,5-1,0 балла, а количество клеток аутогемолизинов (БОК) уменьшалось до нижних границ физиологической нормы (2-3%).

Можно считать, что применение флоренты сдерживает реакцию цепного окисления липидов, инициируемую ионизирующим излучением и играющую важную роль в патологии и гибели клеток. В результате понижается значимость такой реакции, способствующей массовому накоплению избытка токсических продуктов окисления липидов. Доказательством тому служат полученные данные по относительной нормализации антиоксидантной защиты, характеризующейся оптимальной активностью глутатионредуктазы и содержанием МДА в норме.

3.2.4.2 Влияние предварительного облучения крыс в дозе 0,75 Гр в сочетании с эракондом и флорентой на содержание клеток костного мозга и периферической крови крыс при дозе 7 Гр

Облучение крыс в дозе 7 Гр угнетало пролиферативную активность костного мозга. При этом общее количество клеток в костном мозге на вторые сутки уменьшалось на 70-80% по сравнению с биологическим контролем. Предварительное облучение в дозе 0,75 Гр за 28-30 суток до воздействия в дозе 7,0 Гр способствовало развитию адаптации клеток костного мозга к повторному воздействию радиации. Больший эффект наблюдался при предварительном облучении крыс с последующим введением препаратов природного происхождения – эраконда и флоренты. Так в четвертой и пятой группах в период первичной реакции на облучение клеток сохранялось достоверно на 45-48% больше, чем в контроле облучения (рис. 9). Функциональный пул гемопоэза, который представлен форменными элементами периферической крови, последовательно реагировал на воздействие ионизирующей радиации вслед за нарушением гемопоэза в костном мозге (табл. 8).

Количество лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов у крыс, подвергнутых ЛД60/30, резко снижалось по сравнению с биологическим контролем соответственно в 5,6 раза (3 сутки), в 1,7 раза (7 сутки) и в 4,3 раза (7 сутки). Предварительное облучение в низкой дозе оказывало защитное действие на опустошение функционального пула гемопоэза. При этом содержание лейкоцитов периферической крови в указанные сроки повышалось в 1,4 раза, эритроцитов в 1,3 раза, тромбоцитов в 1,2 раза. Введение эраконда и экстракта пихты сибирской с водой и кормом в сочетании с предварительным облучением способствовало еще большему повышению радиорезистентности клеток периферической крови.

Таблица 8– Показатели картины периферической крови подопытных крыс

Группы Эритроциты,

(7-е сут) Тромбоциты,

(7-е сут) Лейкоциты,

(3-е сут)

1 б.к. 6.56±0.08 410±17 8.98±0.15

к.о. 3.70±0.18* 96±4,6* 1.60±0.07*

(0,75+7Гр) 4.57±0.23** 114±3,1 2.20±0.07**

( 0,75+э+7Гр) 4.62±0.16** 126±4,2 2.56±0.07**

(0,75+фл+7Гр) 4.72±0.23** 129±3,3 2.60±0.15**

* Различия достоверны по сравнению с биологическим контролем при p<0.05.

** Различия достоверны по сравнению с контролем облучения при p<0.05.

Так, сохранность лейкоцитов в крови защищенных животных с применением эраконда и флоренты, в среднем, была на 60% выше по сравнению с облученным контролем. Подобная закономерность наблюдалась и с количественным содержанием эритроцитов и тромбоцитов.

3.2.5 Влияние предварительного облучения (1,0 Гр), эраконда, тимогена и флоренты на компенсаторные возможности популяции клеток костного мозга крыс

Для изучения влияния предварительного облучения в низкой дозе, эраконда, тимогена и флоренты, как в отдельности так и в их сочетании, на компенсаторные возможности различных популяций клеток костного мозга крысы были разбиты на 9 групп: первая – биологический контроль; вторая – облученный контроль в дозе 9,0 Гр; третья – 1,0 Гр + 9,0 Гр; четвертая – эраконд + 9,0 Гр; пятая – 1,0 Гр + эраконд + 9,0 Гр; шестая – тимоген + 9,0 Гр; седьмая – 1 Гр + тимоген + 9,0 Гр; восьмая – флорента + 9,0 Гр; девятая – 1 Гр + флорента + 9,0 Гр.

На 2 сутки (период наибольшего опустошения костного мозга) после воздействия в дозе 9,0 Гр содержание эритроидных клеток по сравнению с биологическим контролем достоверно уменьшилось на 90% (p<0,01). Применение исследуемых радиозащитных способов способствовало достоверному сохранению данной популяции клеток в этот период по сравнению с контролем облучения в 2-3 и более раза (рис.10). На восьмые сутки компенсаторные возможности эритроидных клеток были значительно выше у защищенных животных и составляли в третьей, четвертой, пятой, шестой, седьмой, восьмой и девятой групп - 80,6; 75,1; 83,1; 78,0; 94,4; 77,6; 92,2%%, соответственно по отношению к биологическому контролю, в то время как в незащищенной группе только 61,3%.

Количество нейтрофильных клеток на вторые сутки после облучения в дозе 9,0 Гр достоверно уменьшилось в 17,4 раза или на 94,3% по отношению к биологическому контролю (p<0,01). Применение предварительного облучения в дозе 1,0 Гр, эраконда, тимогена и флоренты как в отдельности так и в их сочетании способствовало сохранению данной популяции клеток по отношению к контролю облучения в 4-5 и более раз (рис.11). На восьмые сутки компенсаторные возможности нейтрофильных клеток в костном мозге бедренной кости были выражены сильнее в третьей, четвертой, пятой, шестой, седьмой, восьмой, девятой групп подопытных животных и составляли 78,0; 81,0; 86,1; 83,0; 91,5; 80,4; 94,8%%, соответственно по отношению к биологическому контролю. В то время как в группе крыс контроля облучения их содержание составляло только 61,0%, что было достоверно ниже величин подопытных групп и биологического контроля, в среднем, в 1,6 раза (p<0,05).

Рис.11 - Изменение нейтрофильных клеток в костном мозге крыс на вторые сутки после облучения ЛД60/30

При воздействии радиации в дозе 9 Гр на вторые сутки происходило достоверное снижение лимфоидных клеток в бедренной кости в 12,7 раза по отношению к биологическому контролю (p<0,01). Применение предварительного облучения в дозе 1,0 Гр, эраконда, тимогена и флоренты как в отдельности так и в их сочетании способствовало достоверному сохранению данной популяции клеток в этот период по отношению к контролю облучения в, среднем, в 2,5-4 и более раз (рис.12). На восьмые сутки компенсаторные возможности лимфоидных клеток в костном мозге бедренной кости были выражены сильнее у защищенных групп подопытных животных и составляли в среднем 76-90%% по отношению к норме. В то время как в группе крыс контроля облучения их содержание составляло только 58,1%, что было достоверно ниже величин подопытных групп.

Рис.12 – Изменение лимфоидных клеток в костном мозге крыс на вторые сутки после воздействия ЛД60/30

Таким образом, облучение крыс в дозе 9,0 Гр достоверно угнетает пролиферативную активность костного мозга. При этом количество эритроидных, нейтрофильных и лимфоидных клеток на вторые сутки после воздействия радиации в указанной дозе достоверно уменьшается. Применение предварительного облучения за 28-30 суток до летального воздействия, введение эраконда, тимогена и флоренты как в отдельности, так и в их сочетании с предварительным облучением способствует сохранности эритроцитарного, гранулоцитарного и агранулоцитарного ростков гемопоэза в костном мозге бедренной кости крыс. При этом тимоген в большей степени оказывает положительное влияние, как на сохранение, так и на восстановление лимфоидных клеток костного мозга.

3.2.6 Иммунобиологическое состояние защищенных и облученных летальной дозой крыс

На данном отрезке работы изучали влияние предварительного облучения в дозе 1,0 Гр в сочетании с тимогеном, эракондом и флорентой на иммунобиологические показатели подопытных крыс (табл.9).

Однократное облучение крыс второй группы в дозе 9 Гр достоверно угнетало синтез IgG, IgA, IgM по сравнению с биологическим контролем в 1,8; 2,0 и 1,7 раза, соответственно (p<0,05). При этом достоверно, на 48,7%, увеличивалось содержание ЦИК (p<0,05). В этих условиях реакция Уанье оценивалась как резко положительная. Достоверно, в 3,2 раза, увеличивалось количество бляшкообразующих клеток; значительно уменьшалось содержание Т- и В-лимфоцитов; понижалась функциональная активность щитовидной железы, оцениваемая содержанием Т3 и Т4. Перечисленные показатели свидетельствовали о выраженном иммунодефицитном состоянии организма летально облученных животных. При этом нарушалась антиоксидантная система организма, о чем свидетельствовали достоверное повышение малонового диальдегида в 2,24 раза (p<0,01) и достоверное понижение глутатионредуктазы в 2,25 раза (p<0,01).

На этом фоне в третьей, четвертой и пятой подопытных группах происходила коррекция содержания основных классов иммуноглобулинов, Т- и В-лимфоцитов. Функциональная активность щитовидной железы приближалась к норме. Снижалось содержание агрессивных аутоантител, бляшкообразующих клеток и циркулирующих иммунных комплексов; повышалась активность глутатионредуктазы и понижалось содержание малонового диальдегида по сравнению с незащищенными и облученными в летальной дозе животных. Нормализация иммунных и антиоксидантных показателей у защищенных, а затем облученных летальной дозой животных, свидетельствовало о положительном влиянии примененных способов профилактики острой лучевой болезни, включающих предварительное облучение в сочетании с тимогеном, эракондом и флорентой.

Таблица 9 – Иммунобиологические показатели подопытных крыс на 7 сутки после воздействия радиации в ЛД90-100/30

Показатели Группы

(б.к.) 2


загрузка...