Определение модифицирующего влияния интерлейкина-1бета на показатели костномозгового кроветворения облученных животных. Влияние интерлейкина-1бета на состояние и статус здоровых людей, на их гематологические, биохимические и иммунологические показатели.
Аннотация к работе
Одной из актуальных проблем обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях природного, техногенного, биолого-социального и военного характера является разработка и внедрение в практическую деятельность принципиально новых средств, в том числе медицинских, позволяющих сохранить жизнь и здоровье людей в экстремальных условиях, в частности, при радиационных авариях и катастрофах. В настоящее время источники ионизирующих излучений широко используются во всех сферах деятельности человека, что резко повышает вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций радиационного характера и возможность поражения людей факторами радиационной природы. Все это позволяет утверждать, что в настоящее время имеется настоятельная потребность в новых высокоэффективных медицинских средствах противорадиационной защиты, а их дальнейшее совершенствование с целью обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях радиационного характера является одной из актуальных проблем современной радиобиологии и медицины. В то же время, не уточнены оптимальные сроки применения ИЛ-1a в схемах профилактики и ранней терапии радиационных поражений, практически не изучена его противолучевая эффективность при поражениях ионизирующим излучением, вызванных внешним облучением с низкой мощностью дозы, при сочетанных лучевых поражениях, а также при фракционированном облучении в больших суммарных дозах. Гемостимулирующее действие интерлейкина-1?, проявляющееся в снижении выраженности постлучевых нарушений костномозгового кроветворения, сохранении жизнеспособности клеток-предшественников гемопоэза, ускорении восстановления числа лейкоцитов периферической крови, модификации функционально-метаболического статуса нейтрофилов, субпопуляционного состава лимфоцитов и характеристик цитокиновой сети после радиационного воздействия, служит основой для реализации противолучевых эффектов препарата.Наблюдение за животными, подвергнутыми острому рентгеновскому и g-облучению, пролонгированному g-облучению, сочетанному внешнему и внутреннему облучению, фракционированному облучению осуществляли в течение 30 сут после окончания радиационного воздействия. 1 Выживаемость белых беспородных мышей-самцов, подвергнутых острому g-облучению с мощностью дозы 130 Р/мин, при профилактическом (за 24 ч) и лечебном (через 1 ч) применении интерлейкина-1? в дозе 50 мкг/кг, % (n = 10 в каждой группе) * - различия достоверны (p <0,05) по сравнению с контролем (облучением) Лечебная эффективность ИЛ-1? была особенно высока при радиационном воздействии в дозах СД70-90/30: выживаемость животных при облучении в дозе 7,0 Гр увеличивалась в 2 раза, а при облучении в дозе 7,5 Гр - в 4 раза. При облучении в дозе 8,5 Гр выживаемость в контроле составила 2,5 %, в то время как при использовании ИЛ-1? за 24 ч до радиационного воздействия - в 8 раз больше, а при его применении через 1 ч после облучения - в 6 раз больше, чем в контроле. Так, число КОЕ-С9 при лечебном применении препарата превышало аналогичные значения группы сравнения при облучении в дозе 7,0 Гр почти в 1,5 раза, при облучении в дозе 7,5 Гр - в 2,6 раза, при облучении в дозе 8,0 Гр - в 4,75 раза.Рекомбинантный интерлейкин-1? при введении за 24 ч до облучения и через 1 ч после радиационного воздействия обладает выраженным радиозащитным эффектом, что позволяет рассматривать его в качестве нового лечебно-профилактического средства обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях радиационного характера. В условиях острого радиационного воздействия интерлейкин-1? является эффективным медицинским средством противорадиационной защиты, позволяющим увеличивать выживаемость облученных животных: ФИД препарата при его применении в качестве радиопротектора составляет 1,18-1,20, а при использовании в качестве средства ранней патогенетической терапии радиационных поражений - 1,16-1,18. При пролонгированном радиационном воздействии, сочетанном внешнем и внутреннем облучении профилактическое и лечебное использование интерлейкина-1? позволяет увеличить выживаемость облученных животных в среднем на 40-50%. В условиях острого, пролонгированного, фракционированного и сочетанного внешнего и внутреннего облучения профилактическое и лечебное применение интерлейкина-1? позволяет уменьшить выраженность ранней постлучевой лейкопении и ускоряет восстановление количества клеток белой крови в поздние сроки после облучения.
План
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Вывод
1. Рекомбинантный интерлейкин-1? при введении за 24 ч до облучения и через 1 ч после радиационного воздействия обладает выраженным радиозащитным эффектом, что позволяет рассматривать его в качестве нового лечебно-профилактического средства обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях радиационного характера.
2. В условиях острого радиационного воздействия интерлейкин-1? является эффективным медицинским средством противорадиационной защиты, позволяющим увеличивать выживаемость облученных животных: ФИД препарата при его применении в качестве радиопротектора составляет 1,18-1,20, а при использовании в качестве средства ранней патогенетической терапии радиационных поражений - 1,16-1,18. При пролонгированном радиационном воздействии, сочетанном внешнем и внутреннем облучении профилактическое и лечебное использование интерлейкина-1? позволяет увеличить выживаемость облученных животных в среднем на 40-50%.
3. Интерлейкин-1? увеличивает миграционную и пролиферативную активность ранних предшественников гемопоэза. Применение данного препарата за 24 ч до облучения или через 1 ч после радиационного воздействия способствует сохранению жизнеспособности значительного числа стволовых кроветворных клеток и ускоряет восстановление гипоплазированного после радиационного воздействия костного мозга.
4. В условиях острого, пролонгированного, фракционированного и сочетанного внешнего и внутреннего облучения профилактическое и лечебное применение интерлейкина-1? позволяет уменьшить выраженность ранней постлучевой лейкопении и ускоряет восстановление количества клеток белой крови в поздние сроки после облучения.
5. Стимулирующий эффект интерлейкина-1? в отношении показателей функционально-метаболического статуса нейтрофилов, измененных в результате различных вариантов радиационного воздействия, проявляется увеличением внутриклеточного содержания катионных белков, повышением активности миелопероксидазы и щелочной фосфатазы.
6. Введение интерлейкина-1? в дозе 5 нг/кг хорошо переносится людьми и, несмотря на кратковременное повышение температуры тела до субфебрильных цифр, не оказывает отрицательного влияния на самочувствие и объективный статус людей, а также на биохимические показатели крови. Гемо- и иммуностимулирующее действие препарата у людей проявляется развитием умеренно выраженного нейтрофильного лейкоцитоза, повышением функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов, увеличением количества клеток, синтезирующих и продуцирующих провоспалительные цитокины.
7. Введение людям рекомбинантного интерлейкина-1? за 24 часа до облучения их проб их периферической крови in vitro отменяет радиационно-индуцированное снижение абсолютного числа CD4 , CD8 и CD20 лимфоцитов, уменьшает пострадиационное ингибирование щелочной фосфатазы в нейтрофилах, нормализует адгезивные свойства гранулоцитов и их миграционную способность, снижает выраженность пострадиационных нарушений в цитокиновой сети.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Рекомбинантный интерлейкин-1? рекомендуется для применения в качестве средства профилактики и экстренной терапии лучевых поражений, формирующихся при радиационных авариях и катастрофах.
2. Разработанная экспериментальная модель исследования реакций количественного состава различных субпопуляций лейкоцитов, параметров клеточного иммунитета, характеристик цитокиновой сети и морфофункциональных показателей нейтрофилов, развивающихся после введения здоровым людям рекомбинантного интерлейкина-1? и последующего облучения проб их периферической крови in vitro, может быть использована для оценки эффективности радиомодифицирующих препаратов в отношении человека.
Список литературы
Статьи в изданиях по перечню ВАК: 1. Аксенова Н.В. Радиопротекторная активность рекомбинантного IL-1? в отношении клеток предшественников гемопоэза / Н.В. Аксенова, А.Н. Гребенюк, С.А. Кетлинский, А.С. Симбирцев, Д.А. Сидоров, А.А. Тимошевский // Медицинская иммунология. 2003. Т. 5, № 5-6. С. 21-24.
2. Тимошевский А.А. Реакция лейкоцитов человека на парентеральное введение интерлейкина-1? и на последующие облучение проб периферической крови in vitro / А.А. Тимошевский, А.Н. Гребенюк, Н.М. Калинина // Мед. радиология и радиационная безопасность. 2005. Т. 50, № 2. С. 5-17.
3. Гребенюк А.Н. Противолучевые свойства интерлейкина-1 / А.Н. Гребенюк, К.Г. Саркисян, А.А. Тимошевский // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2005. № 1 (13). С. 44-53.
4. Гребенюк А.Н. Препараты интерлейкина-1 в лечении поражений ионизирующими излучениями / А.Н. Гребенюк, Н.В. Аксенова, В.В. Конев, К.Г. Саркисян, А.А. Тимошевский // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2005. № 1 (14). С. 161-162.
5. Гребенюк А.Н. Экспериментальное обоснование целесообразности использования рекомбинантного IL-1beta для коррекции эффектов фракционированного облучения / А.Н. Гребенюк, В.В. Конев, А.А. Тимошевский // Медицинская иммунология. 2005. Т. 7, № 5-6. С. 605-611.
6. Гребенюк А.Н. Перспективные направления фармакологической коррекции пострадиационных нарушений иммунитета / А.Н. Гребенюк, Н.А. Смирнов, Ю.А. Севрук, А.А. Тимошевский // Военно-медицинский журнал. 2005. Т. 327, № 8. С. 49-53.
7. Гребенюк А.Н. Перспективы совершенствования средств и методов профилактики радиационных поражений / А.Н. Гребенюк, Н.В. Аксенова, В.В. Зацепин, Д.А. Сидоров, А.А. Тимошевский // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2005. № 1 (15). Приложение. С. 404-405.
8. Гребенюк А.Н. Принципы, средства и методы медицинской противорадиационной защиты / А.Н. Гребенюк, В.В. Зацепин, А.А. Тимошевский // Медицина катастроф. 2007. № 3 (59). С. 32-37.
9. Гребенюк А.Н. Влияние раннего терапевтического применения интерлейкина-1? на выживаемость и костномозговое кроветворение облученных мышей / А.Н. Гребенюк, В.В. Зацепин, Н.В. Аксенова, А.А. Тимошевский // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2008. № 1 (21). С. 135-138.
10. Гребенюк А.Н. Влияние раннего терапевтического применения интерлейкина-1? на количество иммунокомпетентных клеток в периферической крови, тимусе, селезенке и костном мозге облученных мышей / А.Н. Гребенюк, В.В. Зацепин, А.В. Петров, Н.В. Пигарева, А.С. Симбирцев, А.А. Тимошевский // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2008. № 3 (23). С. 29-35.
11. Тимошевский А.А. Медицинская противорадиационная защита специалистов аварийно-спасательных формирований / А.А. Тимошевский, Н.М. Калинина, А.Н. Гребенюк, В.В. Зацепин // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2008. № 4. С. 13-18.
12. Алексанин С.С. Клинико-экспериментальное обоснование интерлейкина-1? как средства профилактики и ранней терапии поражений при радиационных авариях и катастрофах / С.С.Алексанин, А.А. Тимошевский // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2009. № 2. С. 5-11.
Статьи в журналах, сборниках трудов, тезисы докладов: 13. Гребенюк А.Н. Реакция нейтрофилов на облучение крови в малых дозах in vitro / А.Н. Гребенюк, В.В. Конев, А.А. Тимошевский, В.Г. Конусова, Н.М. Калинина, О.С. Солнцева // 3 Съезд по радиационным исследованиям: Тез. докл. Т. 1. Пущино, 1997. С. 22-23.
14. Сидоров Д.А Экспериментальное изучение влияния рекомбинантного интерлейкина-1 на костномозговой и кишечный синдром при остром лучевом воздействии / Д.А. Сидоров, В.В. Конев, А.А. Тимошевский // Итоговая науч. конф. военно-научного об-ва слушателей I факультета и клин. ординаторов ВМЕДА: Тез. докл. СПБ., 1998. С. 164.
15. Тимошевский А.А. Прямое действие малых доз ионизирующего излучения на клетки периферической крови / А.А. Тимошевский // Итоговая науч. конф. военно-научного об-ва слушателей I факультета и клин. ординаторов ВМЕДА: Тез. докл. СПБ., 1998. С. 173.
16. Тимошевский А.А. Состояние нейтрофилов в облученных пробах крови здоровых людей и лиц, ранее подвергавшихся воздействию ионизирующих излучений / А.А. Тимошевский, А.Н. Гребенюк, В.В. Конев, Д.А. Сидоров // Юбилейная конф. молодых ученых и специалистов, посвященная 200-летию ВМЕДА: Тез. докл. СПБ., 1998. С. 126.
17. Тимошевский А.А. Реакция лейкоцитов периферической крови на действие малых доз ионизирующих излучений / А.А.Тимошевский, В.В. Конев, О.С. Солнцева, А.Н. Гребенюк // Морской мед. журн. 1998. Т. 5, № 2. С. 26-29.
18. Солнцева О.С. Изменение количества апоптотических клеток, синтеза и продукции цитокинов в результате воздействия малых доз ионизирующего излучения / О.С. Солнцева, Н.М. Калинина, Н.В. Бычкова, А.Н. Гребенюк, А.А. Тимошевский, А.М. Никифоров // Морской мед. журн. 1998. Т. 5, № 3. С. 31-34.
19. Куценко С.А. Использование цитохимических методов исследования нейтрофилов для оценки эффективности фармакологической коррекции радиационных поражений / С.А. Куценко, А.Н. Гребенюк, Е.В. Давыдова, Д.А.Сидоров, А.А. Тимошевский, В.В. Конев // От materia medica к современным медицинским технологиям: Матер. Всерос. науч. конф. СПБ., 1998. С. 89.
20. Гребенюк А.Н. Экспериментально-теоретическое обоснование возможности применения рекомбинантного интерлейкина-1? в качестве средства ранней коррекции гематологического синдрома радиационной этиологии / А.Н. Гребенюк, Д.А. Сидоров, А.С. Симбирцев, Н.В. Аксенова, Е.В. Давыдова, В.В. Конев, А.А. Тимошевский // Современные проблемы медицинской науки и практики: Сб. науч. статей. СПБ., 1998. С. 38-39.
21. Конев В.В. Оценка влияния рекомбинантного интерлейкина-1? на гематологические показатели при фракционированном радиационном воздействии / В.В. Конев, А.А. Тимошевский, Д.А. Сидоров // Итоговая науч. конф. военно-научного об-ва слушателей I факультета и клин. ординаторов ВМЕДА: Тез. докл. СПБ., 1999. С. 62.
22. Гребенюк А.Н. Исследования радиозащитной эффективности интерлейкина-1? в Военно-медицинской академии / А.Н. Гребенюк, Н.В. Аксенова, В.В. Конев, Д.А. Сидоров, А.А. Тимошевский // Адаптация организма к неблагоприятным условиям среды обитания: Сб. науч. статей. СПБ.: Изд-во “АСПОР” СПБГМПА, 1999. С. 50-54.
23. Калинина Н.М. Оценка радиозащитной эффективности препарата «Беталейкин» в исследованиях in vitro / Н.М. Калинина, О.С. Солнцева, Д.А. Сидоров, А.Н. Гребенюк, В.Г. Конусова, А.С. Симбирцев, А.А. Тимошевский // Фундаментальные и прикладные проблемы биотехнологии и медицины: Матер. Юбилейной науч.-техн. конф. СПБ., 2000. С. 30.
24. Гребенюк А.Н. Влияние «Беталейкина» на количественные и функционально-метаболические показатели лейкоцитов людей при облучении проб периферической крови in vitro / А.Н. Гребенюк, А.А. Тимошевский // Радиационные поражения, перспективы развития средств индивидуальной защиты от ионизирующих излучений: Тез. докл. науч.-практ. конф. М., 2000. С. 20.
25. Аксенова Н.В. Радиопротекторная эффективность препаратов интерлейкина-1 / Н.В. Аксенова, А.Н. Гребенюк, А.А. Тимошевский, Д.А. Сидоров // Морской мед. журн. 2001. Т. 8, № 4. С. 6-10.
26. Гребенюк А.Н. Комплексная оценка радиозащитной эффективности рекомбинантного интерлейкина-1? / А.Н. Гребенюк, Н.В. Аксенова, Ф.В. Арсеньев, А.Б. Верведа, Д.А. Сидоров, В.В. Конев, А.А.Тимошевский и др. // IV съезд по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность): Тез. докл. Т. II. М., 2001. С. 415.
27. Тимошевский А.А. Экспериментальная оценка радиозащитной активности рекомбинантного интерлейкина-1? в исследованиях in vitro / А.А. Тимошевский // Медицинские аспекты радиационной и химической безопасности: Тез. докл. Рос. науч. конф. СПБ., 2001. С. 445-446.
28. Тимошевский А.А. Перспективы применения рекомбинантных препаратов интерлейкина-1? в качестве медицинских средств защиты / А.А. Тимошевский, Н.В. Аксенова, А.Н. Гребенюк, Д.А. Сидоров, В.В. Конев // Сб. тр. I съезда военных врачей медико-профилактического профиля ВС РФ. СПБ., 2002. С.174-175.
29. Гребенюк А.Н. Влияние интерлейкина-1 на состояние нейтрофилов в условиях острого, пролонгированного, фракционированного и сочетанного (внешнего и внутреннего) облучения / А.Н. Гребенюк, Н.В. Аксенова, В.В. Конев, А.А. Тимошевский // III Съезд по радиационным исследованиям (радиобиология и радиоэкология): Тез. докл.- Киев, 2003. С. 143.
30. Аксенова Н.В. Экспериментальное исследование механизмов радиозащитного действия интерлейкина-1 / Н.В. Аксенова, А.Н. Гребенюк, К.Г. Саркисян, Д.А. Сидоров, А.А. Тимошевский // Медико-биологические проблемы противолучевой и противохимической защиты: Тез. докл. Рос. науч. конф. СПБ., 2004. С. 229-231.
31. Аксенова Н.В. Перспективы создания новых средств медицинской противорадиационной и противохимической защиты на основе рекомбинантных цитокинов / Н.В. Аксенова, А.Н. Гребенюк, А.М. Ищенко, В.В. Конев, С.А. Кетлинский, К.Г. Саркисян, А.А. Тимошевский и др. // The peculiarities of medical support of armed forces in contemporary conditions: Abstracts of scientific conference. Yerevan, 2004. С. 44-45.
32. Антушевич А.Е. Противорадиационные средства для оказания первой медицинской помощи при крупномасштабных радиационных авариях / А.Е. Антушевич, И.Ш. Галеев, А.Н. Гребенюк, А.А. Тимошевский и др. // The peculiarities of medical support of armed forces in contemporary conditions: Abstracts of scientific conference. Yerevan, 2004. С. 83-84.
33. Аксенова Н.В. Фармакологические эффекты перспективного радиозащитного препарата интерлейкина-1? / Н.В. Аксенова, В.А. Башарин, А.Н. Гребенюк, А.М. Ищенко, Н.М. Калинина, А.А. Тимошевский и др. // Актуальные проблемы обитаемости и медицинского обеспечения личного состава ВМФ: Тез. докл. науч.-практ. конф. СПБ., 2004. С. 163-164.
35. Тимошевский А.А. Рекомбинантные цитокины в системе средств профилактики и лечения радиационных поражений / А.А. Тимошевский, К.Г. Саркисян, Н.В. Аксенова, А.Н. Гребенюк // Радиационная гигиена: Сб. науч. тр. СПБ., 2004. С. 146-152.
36. Аксенова Н.В. Препараты интерлейкина-1 как медицинские средства минимизации радиационных повреждений организма / Н.В. Аксенова, А.Н. Гребенюк, Е.Б. Жаковко, Н.И. Заргарова, А.А. Тимошевский и др. // Радиобиологические эффекты, риски, минимизация, прогноз: Матер. междунар. науч. конф. Киев, 2005. С. 46.
37. Grebenyuk A. Recombinant interleukin-1 as perspective radiodefence drug / A. Grebenyuk, N. Aksenova, N. Kalinina, S. Ketlinski, V. Konev, A. Timoshevski et al. // XXX World Congress on Military Medicine: Abstracts. St. Petersburg, 2005. P. 134-135.
38. Sarkisyan K. Influence of interleukin-1 and its receptor antagonist on frequency of reciprocal translocations formations in the spermatogonies of mice irradiated in sublethal doses / K. Sarkisyan, Y. Zhakovko, A. Grebenyuk, N. Aksenova, A. Timoshevski // Modern problems of genetics, radiobiology, radio-ecolodgy and evolution: Abstracts of scientific conference. Yerevan, 2005.-P. 143.
39. Гребенюк А.Н. Регуляторы гемопоэза в профилактике и лечении радиационных поражений / А.Н. Гребенюк, Е.Б. Жаковко, Н.И. Заргарова, Н.В. Аксенова, А.А. Тимошевский и др. // V съезд по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность): Тез. докл. Т. II. М., 2006. С. 32.
40. Grebenyuk A. Recombinant cytokines in prophylaxis and therapy of radiation injures / / A. Grebenyuk, N. Aksenova, K. Sarkisyan, A. Timoshevsky // The 35th Annual Meeting of the European Radiation Research Society and the 4th Annual Meeting of the Ukrainian Society for Radiation Biology: Abstracts. Kyiv, 2006. P. 87.
41. Тимошевский А.А. Влияние регуляторов гемо- и иммунопоэза на реакцию нейтрофилов периферической крови человека / А.А. Тимошевский, В.В. Кирьянов, А.Н. Гребенюк, О.В. Бабенко, Ю.В. Боровикова // XXXVII научно-практическая конференция врачей 5 ЦВКГ ВВС: Сб. науч. статей. Красногорск, 2007. С. 370-372.
42. Grebenyuk A. Experimental study of the possibility of use of IL-1? curing leucopenia induced by fractionated radiation / А. Grebenyuk, V. Konev, A. Timoshevski // Military Medicine (Armenia).2007. № 1. P. 43-47.
43. Тимошевский А.А. Медицинская профилактика и неотложная помощь в начальном периоде радиационной аварии / А.А. Тимошевский, А.Н. Гребенюк // Медицинские и экологические эффекты ионизирующего излучения: Матер. IV междунар. науч.-практ. конф. Северск, Томск, 2007. С. 151-152.
44. Алексанин С.С. Результаты клинико-экспериментальной оценки интерлейкина-1? как средства профилактики и ранней терапии поражений при радиационных авариях и катастрофах / С.С. Алексанин, А.А. Тимошевский // Вестник психотерапии. 2009. №29 (34). С. 130-134.
45. Алексанин С.С. Возможности применения интерлейкина-1? для профилактики и ранней терапии поражений при радиационных авариях / С.С. Алексанин, А.А. Тимошевский // Актуальные психолого-педагогические и медико-социальные проблемы социума и безопасности жизнедеятельности: Матер. междунар. науч.-практ. конф. СПБ.: МИРВЧ, 2009. С. 4-7.