авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Механизмы влияния катехоламинов на регуляцию иммунного гомеостаза

На правах рукописи

РЕПИНА Вероника Павловна

МЕХАНИЗМЫ ВЛИЯНИЯ КАТЕХОЛАМИНОВ НА РЕГУЛЯЦИЮ

ИММУННОГО ГОМЕОСТАЗА

03.00.13 – Физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Архангельск – 2008

Работа выполнена в отделе экологической иммунологии

Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Лилия Константиновна Добродеева Официальные доктор медицинских наук, профессор оппоненты: Валерия Ивановна Макарова кандидат биологических наук, доцент Людмила Владимировна Морозова

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Петрозаводский государственный университет»

Защита диссертации состоится «» _ 2008 г. в _ часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.191. при Поморском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу:

163045, г. Архангельск, ул. Бадигина, д.3.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Поморского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан «»_ 2008 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.191.01, кандидат медицинских наук, доцент Н.В. Афанасенкова

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Функционирование иммунной системы тесно связано с нейроэндокринной, что подтверждается рядом исследований (В.В. Абрамов, 1996;

Л.А. Захарова, А.М. Василенко, 1984;

J.E. Blalock, 1992;

K. Madden, 1995;

R.L. Wilder, 1995). Эти системы активно участвуют в процессах адаптации организма к неблагоприятным условиям обитания, регулируя процессы роста, жизнедеятельности и функционирования клеток (Т.К. Давтян, 2006;

H. Besedovsky, 1983). На мембранах иммунокомпетентных клеток присутствуют дофаминовые и адренорецепторы, по средствам которых нейротрансмиттеры участвуют в регуляции иммунных реакций, воздействуя на пролиферацию лимфоцитов и макрофагов, модулируя продукцию лимфокинов и цитокинов (В.В. Абрамов, 2006;

И.Г. Соловьева, 2002). Нервные клетки, также снабжены высокоспецифичными рецепторами для различных цитокинов, являющихся своеобразными медиаторами иммунной системы (В.В. Абрамов, 1995).

Особенности проживания на Севере способствуют формированию изменений реактивности со стороны иммунной и нейроэндокринной систем, а также взаимодействия между ними. Исходные иммунодефициты, регистрируемые у людей, проживающих в неблагоприятных климатических условиях, влияют на возможность организма формировать адекватный иммунный ответ (Л.К. Добродеева, 2003). Известно, что нарушение взаимосвязи нервной и иммунной систем при адаптации организма может инициировать развитие и способствовать прогрессированию различных заболеваний (онкопатологии, иммунодефицитных, аллергических, аутоиммунных заболеваний и др.) (Л.А. Захарова, Р.В. Петров, 1990).

Считается, что катехоламины, являясь стрессовыми медиаторами, оказывают исключительно подавляющий эффект на развитие иммунных реакций, путем снижения активности макрофагов, натуральных киллеров (Е.В.Гонсалес, 2006;

I.J. Elenkov, 1998). Однако в последнее время стали появляться единичные сведения и о возможной их иммуностимулирующей роли. В частности указывается, что катехоламины способны активизировать Т-хелперную активность и изменять активность клеток макрофагально-моноцитарного ряда (Л.А. Захарова, 1984;

I.J. Elenkov, 2000). Существуют механизмы, через которые катехоламины способны стимулировать как клеточный, так и гуморальный иммунные ответы, влияя на содержание провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в крови (Симбирцев А.С., 2007;

Maimone D., 1993).

Таким образом, механизм и вектор влияния катехоламинов, на развитие иммунного ответа до сих пор остается спорным, а имеющиеся единичные сведения немногочисленны и достаточно противоречивы. В связи с этим представляет интерес изучение влияния катехоламинов на показатели иммунного статуса, с учетом особенностей иммунной системы у людей, проживающих на Севере.

Цель исследования: установить роль катехоламинов в регуляции иммунного гомеостаза у практически здоровых людей, родившихся и проживающих на Севере.

Задачи исследования:

1. Определить содержание катехоламинов в крови у практически здоровых людей, родившихся и проживающих на Севере.

2. Выявить действие катехоламинов на активизацию (CD25+, CD71+, HLADR+), пролиферацию (CD10+) и дифференцировку иммунокомпетентных клеток (CD4+, CD8+, CD16+).

3. Установить влияние катехоламинов на содержание в крови провоспалительных цитокинов IL-6, TNF, растворимого рецептора к TNF (sTNF-RI) и противовоспалительного цитокина IL-10.

4. Выявить влияние катехоламинов на содержание иммуноглобулинов в крови.

Положения, выносимые на защиту:

1. Повышение в процессе иммунного ответа активности пролиферации и дифференцировки иммунокомпетентных клеток сопровождается увеличением уровней катехоламинов в крови.

2. Катехоламины регулируют развитие воспалительных реакций, увеличивая содержание провоспалительных цитокинов и снижая концентрации противовоспалительного цитокина IL-10, при повышении активности Т лимфоцитов с рецептором к IL-2.

3. Снижение антителообразования, на фоне повышения уровней реагинов в крови ассоциировано с нарастанием концентрации катехоламинов.

Научная новизна исследования. Впервые установлено стимулирующее влияние катехоламинов на содержание провоспалительных цитокинов (TNF, IL 6) и ингибирующее действие на концентрации противовоспалительного цитокина (IL-10) в крови у людей, проживающих на Севере. Выявлено стимулирующее влияние катехоламинов на лимфопролиферацию (CD10+), активизацию иммунокомпетентных клеток с рецептором к IL-2 (CD25+) и их дифференцировку (CD4+, CD8+). Установлено иммуносупрессивное влияние катехоламинов на содержание сывороточных IgA на фоне компенсаторного повышения концентрации IgE.

Научно-практическая значимость исследования. Получены новые данные о содержании в периферической крови катехоламинов у практически здоровых людей, проживающих в условиях Европейского Севера. Выявлены особенности взаимодействия иммунной и нейроэндокринной систем, проанализировано их значение, что позволяет повысить адаптационные возможности организма с учетом региональных особенностей иммунного статуса.

Результаты исследования внедрены в практику работы врачей-иммунологов медицинской компании «Биокор» для профилактики экологически зависимых иммунодефицитов (акт о внедрении от 16.01.08). Материалы работы включены в курс лекций по экологической физиологии на естественно-географическом факультете Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова (акт о внедрении от 18.02.08).

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с комплексным планом НИР Института физиологии природных адаптаций УрО РАН (номер государственной регистрации 01.2.00101811).

Апробация работы и публикации. Основные положения работы представлены и обсуждены на заседании Ученого Совета Института физиологии природных адаптаций УрО РАН (Архангельск, 2006 - 2008);

заседании проблемной комиссии по медико-биологическим наукам Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова (Архангельск, 2008);

Международном симпозиуме «Interaction of neuro and immune systems in normal and pathology» (Санкт-Петербург, 2007);

XI Всероссийском научном форуме с международным участием имени академика В.И. Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2007);

VI Молодежной научной конференции Института физиологии КНЦ УрО РАН «Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике» (Сыктывкар, 2007);

VI Конференции иммунологов Урала «Актуальные вопросы фундаментальной и клинической иммунологии и аллергологии» (Ижевск, 2007);

Международной молодежной научной конференции «Экология 2007» (Архангельск, 2007);

Ежегодной научно-практической конференции «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (Красноярск, 2007);

X Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2007);

XIII Конгрессе «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (Москва, 2007);

Международном конгрессе «World immune regulation meeting» (Davos, 2007);

Национальной конференции «Аллергология и клиническая иммунология – междисциплинарные проблемы» (Москва, 2008);

Международном конгрессе «World immune regulation meeting» (Davos, 2008).

По материалам диссертации опубликовано 22 печатные работы, в том числе в рецензируемых журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав (обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты исследований и их обсуждение), заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа иллюстрирована 11 таблицами и 11 рисунками. Список литературы включает источников, из них 115 отечественных и 113 зарубежных публикаций.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Все исследования проведены в период с 2005-2007 гг. Проанализированы результаты иммунологического обследования 95 практически здоровых человек.

На момент обследования не было выявлено хронических, острых и рецидивирующих заболеваний. Забор крови проводился из локтевой вены, в утренние часы (9-10ч), натощак.

Комплекс исследований включал определение гемограммы, интенсивности и активности фагоцитоза, содержания фенотипов лимфоцитов (CD3+, CD4+, CD5+, CD8+, CD10+, CD16+, CD25+, CD71+, HLADR+), иммуноглобулинов классов M, G, A, E, провоспалительных цитокинов IL-6, TNF, растворимого рецептора к TNF (sTNF-RI) и противовоспалительного цитокина IL-10, катехоламинов (дофамин, норадреналин, адреналин).

Количество клеток гемограммы подсчитывали в мазках крови, окрашенных по Романовскому-Гимзе, производили подсчет 100 клеток.

Для определения фагоцитарной активности нейтрофилов и интенсивности фагоцитоза в пробирку вносили 100 мкл латекса + 100 мкл крови с гепарином, перемешивали и ставили в термостат на 30 мин (при температуре 37°С).

Предметные стекла с мазками высушивали при комнатной температуре, фиксировали смесью Никифорова – 20 мин и окрашивали по Романовскому Гимзе 40 мин. Полученные результаты оценивались по фагоцитарному показателю и фагоцитарному числу.

Для фенотипирования лимфоцитов использовали непрямую иммунопероксидазную реакцию с применением моноклональных антител (НПЦ «МедБиоСпектр», г. Москва).

Методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) изучали концентрацию фактора некроза опухоли альфа (TNF-), растворимого рецептора к TNF- (sTNF-RI), интерлейкина-6 (IL-6), интерлейкина-10 (IL-10) (диагностические наборы BioSourse Europe S.A.);

адреналина и норадреналина наборы Германия);

дофамина (диагностические «IBL» Hamburg, (диагностический набор «LDN», Германия);

IgE (диагностический набор Dr.

Fooke Laboratorien GMBH, Германия);

IgM, IgG, IgA (диагностические наборы Seramune Diagnostica GmbH, Германия). Оценка результатов проводилась с помощью фотометра «Multiscan MS» фирмы «Labsystems» (Финляндия).

Результаты исследования обработаны с использованием пакета прикладных программ «Microsoft Excel MX» и «Statistica 6.0». Проведено определение границ нормального распределения показателей. Достоверность различий между группами оценивали с помощью параметрического t-критерия Стьюдента и непараметрического критерия Уилкоксона. Корреляционный анализ параметров проведен с учетом ранговой корреляции Спирмена с определением коэффициента корреляции (r) и оценки его достоверности. Статистическая достоверность присваивалась при значении p0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Проведенные исследования показали, что содержание дофамина и норадреналина в периферической крови практически здоровых людей, родившихся и проживающих на Севере, не превышает верхних границ физиологических норм (дофамин до 100 нг/мл;

норадреналин до 600 нг/мл). Для адреналина отмечено превышение концентраций у 4,65% обследованных (норма до 125 нг/мл). Среднее содержание дофамина в крови составило – 31,87±3, нг/мл, норадреналина – 142,11±1,18 нг/мл, адреналина – 57,67±1,63 нг/мл. Для анализа влияния биологически активных аминов результаты исследования разделены на группы по уровню их содержания относительно среднего значения, характерного для всей группы и в соответствии с гистограммами распределения.

Согласно этому средние концентрации катехоламинов в дифференцированных группах составили соответственно для дофамина 60,7±1,91 и 8,22±0,66 нг/мл (p0,01), для норадреналина - 211,49±1,60 и 92,53±6,83 нг/мл (p0,01), для адреналина - 85,27±1,99 и 24,64±2,66 нг/мл (p0,01).

Одним из экологически зависимых иммунных дисбалансов у жителей Севера является относительно невысокий уровень процента активных фагоцитов при достаточно высокой интенсивности фагоцитоза. Это находит свое отражение в высокой частоте распространения у обследованных дефицита фагоцитарной защиты, выявленного в 45,26 % случаев, на фоне достаточно высокого уровня фагоцитарного числа, среднее значение которого составило 9,7. Установлено, что повышение концентраций дофамина ассоциируется со снижением активности фагоцитоза, снижая процент активных нейтрофилов с 56,56±2,28 до 51,44±2, (p0,01) и интенсивность фагоцитарной реакции с 9,24±1,92 до 7,83±0,52 (p0,01).

Для норадреналина и адреналина не определено статистически значимых различий. Увеличение концентраций норадреналина незначительно изменяет показатели фагоцитарной защиты: интенсивность фагоцитоза с 8,6±0,59 до 9,01±0,52 (p0,05) и процент активных нейтрофилов с 51,96±3,06 до 54,17±3,69 % (p0,05). Для адреналина характерна также закономерность с тенденцией к подавлению интенсивности фагоцитоза с 9,42±0,66 до 8,22±0,77 и снижению процента активных фагоцитов с 53,35±3,02 до 52,48±3,56% (рис. 1, 2).

Адреналин Норадреналин Дофамин 0 20 40 60 среднее значение (%) Рис. 1. Влияние катехоламинов на активность фагоцитоза.

Примечание: - группы с повышенными концентрациями катехоламинов;

- группы с пониженными концентрациями катехоламинов;

p0,05, p0, – достоверность различий в сравниваемых группах.

Адреналин Норадреналин Дофамин 0 2 4 6 8 10 среднее значение (частиц/кл) Рис. 2. Влияние катехоламинов на интенсивность фагоцитоза.

Примечание: - группы с повышенными концентрациями катехоламинов;

- группы с пониженными концентрациями катехоламинов;

p0,05, p0,01 достоверность различий в сравниваемых группах.

Таким образом, дофамин ингибирующе влияет на фагоцитарные показатели, что связано с влиянием катехоламина на продукцию цАМФ, активизирующей деятельность фагоцитов.

Катехоламины не оказывают влияния на содержание фенотипов лимфоцитов CD3 и CD5+. Изменение их уровней, в группах обследованных с пониженным и + повышенным содержанием катехоламинов, составило соответственно для дофамина с 0,57±0,04 до 0,55±0,02109кл/л и с 0,57±0,02 до 0,59±0,03109кл/л;

для норадреналина с 0,50±0,03 до 0,55±0,03109кл/л и с 0,56±0,03 до 0,60±0,04109кл/л;

для адреналина с 0,52±0,03 до 0,52±0,02109кл/л и с 0,58±0, до 0,57±0,03109кл/л.

Взаимосвязь и влияние катехоламинов на процессы активизации лимфоцитов изучена на моделях фенотипов с рецепторами к IL-2 (СD25+), трансферину (СD71+) и антигенам главного комплекса гистосовместимости класса II (HLАDR+) (рис. 3). Регистрируется достоверное увеличение экспрессии активированных молекул СD25+, при повышении уровней адреналина с 0,31±0,01 до 0,35±0,02109кл/л (p0,05) и дофамина – с 0,32±0,01 до 0,36±0,01109кл/л (p0,05). Не установлено достоверного изменения содержания клеток HLАDR+ при повышении уровней катехоламинов.

0, среднее содержание (109 кл/л) 0, 0,4 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, Норадреналин Норадреналин Адреналин Норадреналин Адреналин Адреналин Дофамин Дофамин Дофамин CD25+ CD71+ HLADR+ Рис. 3. Влияние катехоламинов на активизацию иммунокомпетентных клеток.

Примечание: - группы с повышенными концентрациями катехоламинов;

- группы с пониженными концентрациями катехоламинов;

p0,05, p0, – достоверность различий в сравниваемых группах.

Под влиянием дофамина концентрация HLАDR+ изменяется с 0,39±0,03 до 0,40±0,02, под действием норадреналина снижается 0,42±0,04 до 0,39±0,03, адреналин не оказывает влияния на данные клетки, уровень их в обеих группах сравнения составил 0,41±0,04109кл/л.

В группах обследованных с пониженными концентрациями дофамина, норадреналина и адреналина содержание активированных клеток с рецептором к трансферину было примерно на одном уровне и составило соответственно 0,30±0,02;

0,30±0,02 и 0,31±0,03109кл/л. В то время как в группах с повышенным содержанием катехоламинов концентрации их составили: для дофамина – 0,33±0,02;

для норадреналина – 0,30±0,03;

для адреналина – 0,30±0,03109кл/л.

Следовательно, увеличивая концентрации активированных иммунокомпетентных клеток, катехоламины, стимулируют повышение уровня иммунной реакции, при этом механизмом такого действия является повышение чувствительности к IL-2, без существенных изменений активности лимфоцитов с рецептором к трансферину и антигенам главного комплекса гистосовместимости класса II.

Влияние дофамина и норадреналина на лимфопролиферацию клеток иммунной системы проявляется в повышении содержания CD10+ в периферической крови соответственно с 0,36±0,01 до 0,41±0,02109 кл/л (r=0,27;

p0,05) и с 0,30±0,02 до 0,41±0,03109 кл/л (r=0,31;

p0,01). Не удалось установить стимулирующего действия адреналина на пролиферацию лимфоцитов (0,35±0,02 и 0,33±0,03109 кл/л;

p0,05), что может быть опосредовано либо регуляцией по типу обратной связи и проявляется в снижении чувствительности клеток к действию адреналина, либо потерей данной способности у конечного продукта метаболизма катехоламинов.

Роль биологически активных аминов в дифференцировке иммунокомпетентных клеток определена на фенотипах лимфоцитов CD4+, CD8+ и CD16+ (рис. 4). Увеличение концентраций адреналина ассоциируется с повышением уровня нормальных киллеров (CD16+) с 0,34±0,02 до 0,40±0,03109кл/л (r=0,22;

p0,05).

Дофамин и норадреналин, вероятно, не обладают этим свойством, изменение содержания CD16+, при возрастании их концентрации составило соответственно с 0,40±0,02 до 0,37±0,01109кл/л и с 0,36±0,03 до 0,37±0,04109кл/л (p0,05). Таким образом, влияя на содержание CD16+, катехоламины регулируют активность антителозависимой цитотоксичности, так как известно, что натуральные киллеры выполняют цитотоксическую функцию, но из-за отсутствия в их мембране антигенспецифических рецепторов, цитолиз является антителозависимым.

Содержание CD8+ увеличивается в группах с относительно высоким уровнем норадреналина (0,43±0,02109кл/л) по сравнению с данными обследования групп с низкими их концентрациями (0,38±0,03109кл/л, p0,05). При этом адреналин не оказывает существенного влияния на данные клетки, изменяя их концентрации с 0,39±0,03 до 0,41±0,03109кл/л, (p0,05). Для дофамина также не установлено влияния на активизацию цитотоксических клеток, их уровень в обеих группах составил 0,42±0,02109кл/л.

Итак, норадреналин, действуя на CD8+ Т-лимфоциты, участвующие в распознавании чужеродных антигенов, регулирует цитотоксическую активность лимфоцитов.

0, среднее содержание (109кл/л) 0, 0, 0, 0, 0, 0, Норадреналин Дофамин Дофамин Норадреналин Норадреналин Адреналин Адреналин Адреналин Дофамин CD4+ CD8+ CD16+ Рис. 4. Влияние катехоламинов на дифференцировку иммунокомпетентных клеток.

Примечание: - группы с повышенными концентрациями катехоламинов;

- группы с пониженными концентрациями катехоламинов;

p0,05, p0, –достоверность различий в сравниваемых группах.

Все изучаемые в работе биологически активные амины повышают содержание Т-хелперов в периферической крови. Отмечается возрастание уровней CD4+ с 0,52±0,02 до 0,56±0,02109 кл/л (r=0,33;

p0,01) при увеличении концентрации дофамина. Такая же закономерность отмечена для норадреналина и адреналина - соответственно уровни Т-хелперов составили 0,52±0,01 и 0,54±0,01109 кл/л (r=0,31;

p0,05);

0,51±0,02 и 0,55±0,02109 кл/л (r=0,26;

p0,05).

Влияние катехоламинов на CD4+ клетки подтверждается и тем, что в группе обследованных с не компенсированным Т-хелперным дефицитом, установлено достоверное снижение содержания всех изучаемых в работе биологически активных аминов: дофамина с 31,87±1,21 до 29,98±1,16 нг/мл (p0,05);

норадреналин - с 142,33±1,19 до 135,42±1,60 нг/мл (p0,05);

адреналин - с 57,07±1,63 до 53,23±1,52 нг/мл (p0,01). Известно, что Т-хелперы играют значительную роль в активизации иммунного ответа, как клеточного, так и гуморального. Установленное нами влияние вероятно опосредовано за счет дифференцировки CD4+ по второму типу, что согласуется с литературными данными о том, что катехоламины выборочно подавляют функционирование Т хелперов первого типа, стимулируя T-хелперы второго типа (Абрамов В.В. 2006, Elenkov I. 2000, Kohm A.P. 2001). Следовательно, катехоламины посредствам активизации CD4+, способны стимулировать антителообразование, развитие гуморального иммунного ответа, в том числе инициировать реагиновый вариант защиты. Таким образом, установлено стимулирующее влияние катехоламинов на процесс дифференцировки Т-хелперов и цитотоксических лимфоцитов.

Анализируя содержание цитокинов в периферической крови, установлено, что концентрации IL-10 и TNF находятся в пределах физиологической нормы. В 11% случаев выявлено повышение уровней провоспалительного цитокина IL-6. У 13% обследованных установлено превышение уровня растворимого рецептора к TNF-. Известно, что цитокины обеспечивают взаимодействие клеток иммунной системы, влияют на процессы антителообразования, обладают способностью регулировать рост, дифференцировку и функционирование иммунокомпетентных клеток.

Установлено, что повышение содержания катехоламинов ассоциировано с увеличением концентрации провоспалительного IL-6, что вероятно опосредуется за счет активизации протеинкиназы и циклического АМФ, через адренорецепторы (рис. 5). В группе обследованных лиц с относительно высоким содержанием дофамина концентрации IL-6 были достоверно выше (23,75±0,35 и 21,11±0,28 пг/мл, p0,01). Также как и в случае анализа содержания дофамина определена прямая взаимосвязь концентраций норадреналина и цитокина IL-6.

При повышении уровней данного амина отмечается значительное увеличение содержания IL-6 (соответственно с 13,39±0,35 до 15,15±0,38 пг/мл, p0,05). Для групп, обследованных с относительно высокой концентрацией адреналина в крови, уровень данного цитокина составил 15,25±0,37 пг/мл, в то время как в группе с относительно пониженными концентрациями отмечаются более низкие уровни IL-6 – 12,83±0,36 пг/мл (p0,05).

Участие катехоламинов в развитии воспалительных реакций проявляется также во влиянии их на содержание в крови такого провоспалительного цитокина как TNF и растворимого рецептора к нему (sTNF-RI). В ходе исследования, установлено достоверное повышение уровней TNF и sTNF-RI в крови в группе обследованных с концентрацией дофамина более 20 нг/мл. Увеличение содержания растворимого рецептора к TNF наблюдалось с 2,95±0,24 до 3,28±0,26 пг/мл, p0,05;

TNF – с 15,02±0,91 до 15,50±0,99 пг/мл, p0,05. При увеличении содержания норадреналина в крови регистрируется повышение концентраций TNF и sTNF-RI соответственно с 11,94±0,38 до 12,64±0,39 пг/мл (p0,01) и с 2,12±0,14 до 2,50±0,19 пг/мл (p0,05). Адреналин в отличие от своих предшественников увеличивает содержание только растворимого рецептора к TNF с 2,08±0,11 до 2,46±0,19 пг/мл, (p0,01).

Таким образом, катехоламины, посредствам TNF и sTNF-RI способны влиять на активность натуральных киллеров усиливая их, модулировать эффективность механизмов противоопухолевой и противовирусной защиты клеток, усиливать экспрессию молекул адгезии для лейкоцитов. Известно, что повышение концентраций растворимого рецептора, является результатом «щетинга», сбрасывания рецептора с поверхности клетки. Следовательно, адреналин, как конечный продукт метаболизма катехоламинов способствует активизации этого процесса, тем самым, снижая чувствительность клеток к TNF, регулируя активность и уровень иммунного ответа.

средняя концентрация (пг/мл) Норадреналин Норадреналин Норадреналин Адреналин Адреналин Адреналин Дофамин Дофамин Дофамин TNF sTNF-RI IL- Рис. 5. Изменение содержания провоспалительных цитокинов при различных концентрациях катехоламинов.

Примечание: - группы с повышенными концентрациями катехоламинов;

- группы с пониженными концентрациями катехоламинов;

p0,05, p0, – достоверность различий в сравниваемых группах.

Противоположная закономерность выявлена относительно влияния на содержание противовоспалительного цитокина IL-10 (рис. 6). Доказано ингибирующее действие дофамина и адреналина на уровень данного цитокина.

Концентрация IL-10 была заметно выше у лиц с низким уровнем дофамина в крови (5,74±0,24 пг/мл) при сравнении с группой обследованных с высоким его содержанием (4,60±0,41 пг/мл;

p0,01);

значительное снижение концентрации противовоспалительного цитокина IL-10 (с 8,58±2,76 до 3,26±0,66 пг/мл;

p0,01) отмечается при повышении уровней адреналина.

Учитывая, что противовоспалительный цитокин обеспечивает торможение иммунной реакции, прекращение её и возвращение уровня иммунного реагирования на исходную, фоновую позицию, можно сказать, что дофамин и адреналин обеспечивают иммунный гомеостаз путем понижения продукции противовоспалительного цитокина, что, вероятно, является механизмом регулирования катехоламинами уровней провоспалительных цитокинов и в первую очередь IL-6. Таким образом, изучаемые биологически активные амины, способные регулировать содержание провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, а также процесс «щетинга» рецепторов к TNF, стабилизируют цитокиновый профиль.

Адреналин Норадреналин Дофамин 0 2 4 6 8 10 средняя концентрация IL-10 (пг/мл) Рис. 6. Влияние катехоламинов на содержание противовоспалительного цитокина IL-10.

Примечание: - группы с повышенными концентрациями катехоламинов;

- группы с пониженными концентрациями катехоламинов;

p0,05, p0, – достоверность различий в сравниваемых группах.

Возрастание концентраций дофамина и адреналина взаимосвязано с повышением содержания IgM, что свидетельствует о стимулирующем влиянии катехоламинов на инициальный синтез антител (рис. 7). При возрастании уровней дофамина повышается содержания IgM с 2059,89±1,92 мкг/мл в группе с относительно пониженной концентрацией до 2129,74±1,67 мкг/мл в группе с относительно повышенным его уровнем. В группах сравнения адреналина наблюдается сходный эффект, т.е. увеличение концентрации IgM с 2132,38±2, до 2350,08±2,80 мкг/мл (p0,01). Норадреналин оказывает противоположное действие, снижая концентрацию IgM с 2427,19±2,97 до 2084,65±2,80 мкг/мл.

При этом регистрируется явный дисбаланс с низкими уровнями содержания IgG и IgА. Учитывая последовательность смены синтеза классов иммуноглобулинов, можно полагать, что стимулируя повышение концентрации IgМ, катехоламины могут формировать дисбаланс содержания иммуноглобулинов с избирательным дефицитом IgG и IgА. Повышение уровня дофамина связано со снижением концентрации иммуноглобулина G с 7523,16±5,08 до 6987,19±4, мкг/мл (p0,01). Норадреналин и адреналин, оказывая такой же эффект, понижают уровень IgG соответственно с 7395,33 ±8,65 до 6733,75±1,07 мкг/мл (p0,05) и с 10710,39±1,23 до 9486±8,03 мкг/мл (p0,05). Высокие концентрации всех изучаемых в работе катехоламинов ассоциированы со снижением содержания IgA. При возрастании уровней адреналина концентрация IgA понижается с 3511,63±2,88 до 2961,5±3,16 мкг/мл (p0,01), при увеличении содержания норадреналина – с 3183,17±3,94 до 3135,6±2,09 мкг/мл, дофамина – с 3465,14±2,43 до 3210,39±2,03 мкг/мл (p0,05).

Установлено, что адреналин, по сравнению с двумя другими катехоламинами оказывает более значимое ингибирующее влияние на уровень данного иммуноглобулина. Известно, что на Севере наиболее распространен дефицит IgА и он формируется ещё в детстве за счет отставания возрастного формирования иммунной системы. Вполне возможно, что высокие концентрации катехоламинов и сезонные колебания имеют непосредственное отношение к развитию экологически зависимых иммунодефицитов на Севере, по крайней мере относительно IgА.

12000 средняя концентрация (мкг/мл) Норадреналин Норадреналин Норадреналин Норадреналин Адреналин Адреналин Адреналин Адреналин Дофамин Дофамин Дофамин Дофамин IgM IgG IgA IgE Рис. 7. Изменение содержания иммуноглобулинов в зависимости от концентрации катехоламинов.

Примечание: - группы с повышенными концентрациями катехоламинов;

- группы с пониженными концентрациями катехоламинов;

p0,05, p0, – достоверность различий в сравниваемых группах.

На фоне сокращения уровней IgA отмечается увеличение содержания IgE в крови обследуемых. Концентрация реагинов в группе с относительно высоким уровнем адреналина составила 238,20±10,12 МЕ/мл, при относительно низких – 82,57±3,58 МЕ/мл (p0,01). Такая же закономерность установлена для дофамина – повышение концентрации реагинов в группе обследованных с относительно повышенным его содержанием – 209,06±6,26 МЕ/мл, по сравнению с группой с относительно пониженным уровнем дофамина – 148,45±4,69 МЕ/мл (p0,01). При сравнении изменения концентрации реагинов в зависимости от содержания норадреналина также отмечается положительная взаимосвязь, что проявляется в возрастании уровней IgE с 110,36±3,39 до 249,71±12,23 МЕ/мл (p0,01) при повышенных концентрациях норадреналина. Вероятно данные иммуноглобулины, являясь местными антителами, компенсируют снижение уровней IgА. Подобная реакция, как было сказано выше, активизируется посредством Т-хелперов второго типа.

Таким образом, результаты исследования свидетельствуют о том, что катехоламины оказывают свое влияние на всех этапах развития иммунного ответа, что проявляется в увеличении лимфопролиферативных реакций (CD10+), повышении содержания клеток, активированных IL-2 (CD25+), стимуляции дифференцировки Т-хелперов и цитотоксических лимфоцитов, в том числе нормальных киллеров. Участие биологически активных аминов в регуляции цитокиновых реакций обусловлено повышением содержания провоспалительных цитокинов (IL-6 и TNF) и снижением уровня противовоспалительного цитокина IL-10, что свидетельствует о стимулирующем влиянии их на развитие воспалительных процессов и усилении реактивности со стороны иммунной системы. Установлено влияние катехоламинов на антителообразование, за счет снижения содержания IgG, IgA, на фоне компенсаторного повышения концентрации реагинов в сыворотке крови.

ВЫВОДЫ 1. Содержание катехоламинов в периферической крови практически здоровых мужчин не превышает верхние пределы физиологических норм: средняя концентрация дофамина составила – 31,87±3,21;

норадреналина – 142,11±1,18;

адреналина – 57,67±1,63 нг/мл.

2. Дофамин и норадреналин стимулируют лимфопролиферацию с увеличением содержания в крови CD10+ (соответственно с 0,36±0,01 до 0,41±0, и с 0,30±0,02 до 0,41±0,03109кл/л);

адреналин не оказывает подобного влияния.

3. Дофамин и адреналин повышают содержание в крови активированных Т лимфоцитов с рецептором к IL-2 (соответственно с 0,32±0,01 до 0,36±0,01 и с 0,31±0,01 до 0,35±0,02109кл/л), не изменяя концентрацию CD71+ и HLADR+;

норадреналин существенно не изменяет концентрации активированных Т-клеток.

4. Норадреналин увеличивает содержание в крови дифференцированных Т лимфоцитов CD8+ (с 0,38±0,03 до 0,43±0,02109кл/л), концентрации CD16+ повышает только адреналин (0,34±0,02 и 0,40±0,03109кл/л);

уровень содержания CD4+ увеличивается при повышении концентрации всех трех катехоламинов (дофамин повышает содержание Т-хелперов с 0,52±0,02 до 0,56±0,02, норадреналин и адреналин соответственно с 0,52±0,01 до 0,54±0,01 и с 0,51±0, до 0,55±0,02109кл/л).

5. При не компенсированных Т-клеточных дефицитах, ассоциированных с недостатком Т-хелперов, секреторных IgА и дефицитом фагоцитарной защиты, содержание всех катехоламинов снижается в пределах нормы.

6. Катехоламины повышают содержание провоспалительных цитокинов в крови (IL-6, TNF), концентрации растворимого рецептора к TNF sTNF-RI (дофамин с 2,95±0,24 до 3,28±0,26, норадреналин - с 2,12±0,14 до 2,50±0,19, адреналин – с 2,08±0,11 до 2,46±0,19 пг/мл) при снижении уровня противовоспалительного цитокина IL-10.

7. Катехоламины, сокращают период антителообразования IgG и IgА, с компенсаторным увеличением концентраций IgЕ (под влиянием дофамина с 148,45±4,69 до 209,06±6,26, норадреналина – с 110,36±3,39 до 249,71±12,23 и адреналина – с 82,57±3,58 до 238,20±10,12 МЕ/мл).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Полученные результаты о среднем содержании и пределах колебаний дофамина, норадреналина и адреналина в периферической крови практически здоровых северян рекомендуются для использования в качестве фоновых нормативов при определении уровня катехоламинов у больных.

2. Выявленные в работе механизмы влияния катехоламинов на иммунную реактивность необходимо учитывать при использовании указанных веществ в качестве лекарственных форм.

3. Приведенные в работе новые сведения о механизмах влияния катехоламинов на иммунную реактивность рекомендуется использовать в учебном процессе преподавания физиологии, эндокринологии и иммунологии.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации 1. Штаборов В.А. Соотношение местных и общих реакций на Севере / В.А. Штаборов, В.П. Репина, О.А. Ставинская // Russian Journal of Immunology – 2006. – Vol.9. – Supp.3. – Р. 109.

2. Репина В.П. Влияние катехоламинов на иммунный гомеостаз / В.П. Репина, О.А. Ставинская, В.А. Штаборов // Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике: тез. докл. VI молодежной научной конференции Института физиологии Коми НЦ УрО РАН. – Сыктывкар. – 2007. – С. 101-103.

3. Штаборов В.А. Соотношение местных и общих иммунных реакций при воспалительных процессах / В.А. Штаборов, Е.А. Меньшикова, В.П. Репина // Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике: тез. докл. VI молодежной научной конференции Института физиологии Коми НЦ УрО РАН. – Сыктывкар. – 2007. – С. 137 138.

4. Ставинская О.А. Роль серотонина в регуляции иммунологической реактивности человека / О.А. Ставинская, В.П. Репина, В.А. Штаборов // Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике: тез. докл. VI молодежной научной конференции Института физиологии Коми НЦ УрО РАН. – Сыктывкар. – 2007. – С. 119-120.

5. Штаборов В.А. Местные иммунные реакции при воспалении / В.А. Штаборов, В.П. Репина, О.А. Ставинская // Фундаментальная и клиническая медицина: десятая Всероссийская медико-биологическая конференция молодых исследователей «Человек и его здоровье». – С. Петербург. – 2007. – С. 527-528.

6. Репина В.П. Влияние катехоламинов на иммунный статус практически здоровых людей / В.П. Репина, О.А. Ставинская, Е.А. Меньшикова // Фундаментальная и клиническая медицина: десятая Всероссийская медико биологическая конференция молодых исследователей «Человек и его здоровье». – С.-Петербург. – 2007. – С. 374-375.

7. Ставинская О.А. Влияние гистамина и серотонина на иммунологическую реактивность / О.А. Ставинская, Л.К. Добродеева, В.П. Репина, В.А. Штаборов // Медицинская иммунология. – 2007. – том 9. – № 2-3. – С.

314.

8. Репина В.П. Влияние различных концентраций адреналина на иммунные показатели / В.П. Репина, О.А. Ставинская, Е.А. Меньшикова, Л.К. Добродеева // Медицинская иммунология. – 2007. – том 9. – № 2-3. – С. 309-310.

9. Repina V. Participation of catecholamine in regulation of immune status / V. Repina, L. Dobrodeeva, A. Levanyuk, A. Mozer // World immune regulation meeting. – Davos, Switzerland. – 2007. – Р. 229.

10. Репина В.П. Роль катехоламинов в регуляции иммунного гомеостаза / В.П. Репина, О.А. Ставинская, В.А. Штаборов, Л.К. Добродеева // Экология-2007: материалы докладов международной молодежной конференции. – Архангельск. – 2007. – С. 319-320.

11. Ставинская О.А. Влияние вазомоторных аминов на активность иммунокомпетентных клеток крови / О.А. Ставинская, В.П. Репина, В.А. Штаборов, Л.К. Добродеева / Экология-2007: материалы докладов международной молодежной конференции. – Архангельск. – 2007. – С. 323 325.

12. Репина В.П. Влияние адреналина и норадреналина на регуляцию иммунного гомеостаза / В.П. Репина, О.А. Ставинская, В.А. Штаборов, Л.К. Добродеева // Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири: материалы научно-практической конференции молодых ученых. – Красноярск. – 2007. – С. 117-118.

13. Ставинская О.А. Участие серотонина в поддержании иммунного гомеостаза / О.А. Ставинская, Л.К. Добродеева, В.П. Репина // Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири: материалы научно практической конференции молодых ученых. – Красноярск. – 2007. – С.

330-332.

14. Repina V.P. Regulation activity of immunocompetentive cells of catecholamine / V.P. Repina, L.K. Dobrodeeva, O.A. Stavinskaya, E.A. Menshikova // Interaction of neuro and immune systems in normal and pathology. – С.-Пб. – LBI. – 2007. – С. 74.

15. Stavinskaya O.A. The correlation of levels of the immune induces and maintenance of histamine in blood / O.A. Stavinskaya, L.K. Dobrodeeva, V.P. Repina, A.G. Kalinin // Interaction of neuro and immune systems in normal and pathology. – С.-Пб. – LBI. – 2007. – С. 86.

16. Репина В.П. Иммуномодулирующие эффекты катехоламинов / Иммунология Урала. – г. Ижевск. – 2007. – №1. – С. 26-27.

17. Репина В.П. Влияние катехоламинов на уровень иммунной реактивности // В.П. Репина, О.А. Ставинская, В.А. Штаборов // Российский аллергологический журнал. Приложение 1. – Москва. – 2007. - №3. – С.

355.

18. Ставинская О.А. Соотношение иммунных показателей и вазомоторных аминов у практически здоровых мужчин северян / О.А. Ставинская, В.П. Репина, Е.В. Сергеева // Российский аллергологический журнал.

Приложение 1. – Москва. – 2007. – №3. – С. 363.

19. Штаборов В.А. Соотношение содержания ЦИК и функциональной активности иммунокомпетентных клеток / В.А. Штаборов, В.П. Репина, О.А. Ставинская, Е.А. Меньшикова, Л.К. Добродеева // Российский аллергологический журнал. Приложение 1. – Москва. – 2007. - №3. – С.

366.

20. Репина В.П. Влияние различных концентраций катехоламинов на функционирование иммунокомпетентных клеток // Экология человека.

– Архангельск. – 2008. - №2. – С. 30-33.

21. Репина В.П. Влияние катехоламинов на уровень иммуноглобулинов и цитокинов в крови // Российский аллергологический журнал. – Москва.

– 2008. - №1. – С. 242-243.

22. Dobrodeeva L. Relations between biological amines and immune characteristics / L. Dobrodeeva, E. Sergeeva, V. Repina, O. Stavinskaya, G.

Lyutfalieva // World immune regulation meeting. – Davos, Switzerland. – 2008.

– Р. 100.

Подписано в печать 07.04.2008. Бумага писчая. Формат 60 84/16.

Тираж 100 экз. Объем 1,0 п.л. Заказ № Издательский центр ПГУ 163002, Архангельск, пр. Ломоносова, E-mail: [email protected]

 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.