Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на нейтрофилы и факторы мукозального иммунитета - Автореферат

На основании морфофункциональных, цитохимических, биохимических характеристик нейтрофильных гранулоцитов изучить дозозависимые эффекты лазеров низкой интенсивности с постоянной и переменной генерацией импульса и оценить возможности лазеротерапии для коррекции факторов врожденного иммунитета. Исследовать биохимический, цитокиновый состав и выявить особенности состояния нитроксидергической системы, уровень дефенсинов супернатантов нейтрофилов периферической крови, облученных лазером низкой интенсивности с переменной и постоянной генерацией импульса. В экспериментальных исследованиях установлены закономерности действия различных параметров низкоинтенсивного лазерного излучения с постоянной и переменной генерацией импульса на морфофункциональные, цитохимические, биохимические характеристики нейтрофильных гранулоцитов, выделенных из периферической крови доноров. Показано, что воздействие лазером низкой интенсивности с постоянной и переменной генерацией импульса влияет на секреторный, бактерицидный и фагоцитарный потенциал нейтрофильных гранулоцитов. Полученные данные о влиянии различных режимов лазерного излучения низкой интенсивности на морфофункциональные, цитохимические, биохимические характеристики нейтрофильных гранулоцитов, биохимическом составе особенностях состояния нитроксидергической системы супернатантов нейтрофилов периферической крови, облученных лазером низкой интенсивности с переменной и постоянной генерацией импульса, имеют существенное значение в понимании проблемы регулирующего влияния лазерных воздействий на нейтрофильные гранулоциты и факторы мукозального иммунитета в условиях in vitro и in vivo.Лизосомальная активность нейтрофилов в ответ на стимуляцию лазером при повышении дозы излучения с от 0,0018 Дж\см2 до 0,56Дж\см2 снижалась; наблюдаемый процесс связан с тем, что активированные лазером нейтрофилы частично или полностью утрачивают свои гранулы, подвергаются дегрануляции или экзоцитозу, что не противоречит данным А.И. Примечание: *-достоверность различий показателей по отношению к неактивированным нейтрофилам, **-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облученными с постоянной генерацией импульса, ***-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облученными с переменной генерацией импульса С учетом поправки Бонферрони критический уровень р составил 0,003. Примечание: *-достоверность различий показателей по отношению к неактивированным нейтрофилам, **-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облученных лазером с постоянной генерацией импульса, ***-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облученных лазером с переменной генерацией импульса С учетом поправки Бонферрони критический уровень р составил 0,003. Примечание: *-достоверность различий показателей по отношению к неактивированным нейтрофилам, **-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облученных лазером с постоянной генерацией импульса, ***-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облученных лазером с переменной генерацией импульса С учетом поправки Бонферрони критический уровень р составил 0,003. Примечание: *-достоверность различий показателей по отношению к неактивированным нейтрофилам, **-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облученных лазером с постоянной генерацией импульса, ***-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облученных лазером с переменной генерацией импульса С учетом поправки Бонферрони критический уровень р составил 0,003.1.В экспериментальных условиях воздействие низкоинтенсивным лазерным излучением (длина волны 0,632мкм) с переменной генерацией импульса оказывает разнообразное по точкам приложения, направлению и степени выраженности влияние на функциональный статус нейтрофилов, зависящее от условий эксперимента, степени действия лазерного излучения, времени экспозиции. Частота 100 Гц, время экспозиции лазерного излучения 12,5 мин, доза облучения 0,56Дж\см2 приводит к снижению активности лизосом, повышению биоцидного потенциала, активности и интенсивности фагоцитоза нейтрофилов. 2.Облучение in vitro нейтрофилов крови здоровых доноров низкоинтенсивным лазером с постоянной генерацией импульса при длине волны 0,632 мкм, времени экспозиции 12,5 мин, дозе облучения 1,1 Дж\см2 приводит к усилению спонтанной и индуцированной НСТ-редуцирующей активности, увеличению функционального резерва и фагоцитарного потенциала данных клеток при снижении лизосомальной активности гранулоцитов. 3.Действие низкоинтенсивного лазерного излучения с постоянной и переменной генерацией импульса приводит к однонаправленным изменениям функциональных характеристик облученных лазером нейтрофилов, выраженных в изменении их функциональной активности. У больных с воспалительными заболеваниями нижнего отдела урогенитального тракта, вызванного хламидийной инфекцией регистрируется изменения клеточных и гуморальных факторов иммунной системы: лейкоцитоз, лимфоцитоз с уменьшением количества CD3 , CD4 , CD20 , CD16 -лейкоцитов, снижение иммунорегуляторно

По теме диссертации опубликовано 44 печатных работы.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИСЕРТАЦИИ.

Диссертация изложена на 354 страницах машинописного текста, содержит 71 таблицу и 12 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», 5 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов. Библиография включает в себя 395 литературных источников, в том числе 270 отечественных и 125 зарубежных

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальный этап исследования

В соответствии с задачами были исследованы функциональная активность нейтрофильных гранулоцитов (НГ) донорской крови при действии на них, в условиях in vitro, лазерного излучения с различными дозами. Для получения нейтрофилов использовали 15,0 мл гепаринизированной (10-15 ЕД/мл гепарина фирмы «Гедеон- Рихтер», Hungery) периферической крови, которую с целью осаждения эритроцитов отстаивали в стерильной пробирке с добавлением 10% раствора желатина в соотношении 10:1 при температуре 37 ?С в течение минут. Нейтрофилы выделяли из лейкоцитарной взвеси в двойном градиенте плотности стерильных растворов фиколла-верографина (Parmacia, Sweden, Spofa, CSSR). Плотность верхнего слоя градиента составляла 1.075-1.077, а нижнего 1.093-1.095 (Wong L., 1975). Объем каждого градиента равнялся 1,5 мл. Количество нейтрофилов доводили до концентрации 5 х10 6 клеток\мл.

Было изучено два вида низкоинтенсивного лазерного излучения (постоянная и переменная генерацию импульса). При облучении нейтрофилов использовали лазерный излучатель «Мустанг-2000». Воздействие на нейтрофилы проводили в кювете со светопоглощающими стенками таким образом, чтобы мощность лазерного излучения, на уровне дна кюветы, измеренная с помощью дозиметра («Анод», Россия), соответствовала выбранным дозам. Доза облучения, рассчитанная с учетом частоты следования импульса от 20 до 2500Гц, мощности излучения, диаметра светового пятна лежала в интервале значений 0,0018-1,1 Дж\см2. Используемые режимы чаще всего применяются в экспериментальной и клинической практике (Александрова О.Ю., 2003). Для проведения эксперимента нейтрофилы облучали при постоянной длине волны 0,63 мкм. Световое поле для облучения взвеси НГ конфигурировали таким образом, чтобы в любой точке зоны облучения значение отклонения плотности светового потока было не более чем на 10%, что обеспечивало практически одинаковые условия для равномерного облучения суспензии НГ. Равномерность распределения светового потока производили при помощи люксметра («Mastech» модель M S6610) в отн. ед (Люкс). Для исследования влияния ЛО с переменной генерацией импульса были выбраны следующие частоты: 20 Гц, 100 Гц, 500 Гц, 2500 Гц, которые подбирали таким образом, чтобы обеспечить равные дозовые нагрузки при всех режимах воздействия при проведении эксперимента.

Функциональную активность интактных и облученных лазером низкой интенсивности нейтрофилов определяли по способности клеток к поглощению частиц латекса, лизосомальной активности (Фрейдлин И.С., 1984), показателям НСТ-теста (Маянский А.Н., Виксман М.Е., 1979).

Выделение секреторных продуктов полиморфноядерных лейкоцитов, выделенных из крови здоровых доноров и стимулированных лазерным излучением низкой интенсивности, проводили с помощью метода, разработанного И.И. Долгушиным и А.В. Зурочкой (Долгушин И.И., Зурочка А.В., 1992).

С целью подробного исследования продуктов секреции интактных и облученных нейтрофилов мы определяли их биохимический и цитокиновый состав. При изучении биохимического состава продуктов секреции полиморфноядерных лейкоцитов мы исследовали содержание глюкозы, макроэлементов (Са2 , Mg2 ), продуктов метаболизма оксида азота, содержания НАДФ-оксидазы в нейтрофилах. Количественное определение глюкозы осуществляли с помощью набора «Глюкоза-ФКД» на биохимическом анализаторе Roki (Ольвекс диагностикум, Санкт-Петербург). Содержание кальция и магния в супернатантах нейтрофилов проводили унифицированным калориметрическим методом на биохимическом анализаторе Roki (Ольвекс диагностикум, Санкт-Петербург). Определение оксида азота, нитратов, нитритов в супернатантах нейтрофилов, проводилось фотометрическим способом (Емченко Н.Л. с соавт., 1994 г.), в модификации Э.Н. Коробейниковой (2002 г). Определение активности фермента НАДФН-оксидазы в нейтрофилах было исследовано спектрофотометрическим способом на спектрофотометре Shimadzu (Япония).

При оценке цитокинового состава супернатантов нейтрофилов определяли наличие в них следующих провоспалительных цитокинов: ИЛ-1?, ИЛ-1?, РАИЛ 1, ИЛ-8, ФНО-?. С этой целью использовали соответствующие тест-системы ООО «Цитокин»(г. Санкт-Петербург), основанные на "сендвич-методе" твердофазного ИФА с применением пероксидазы хрена в качестве индикаторного фермента (Кетлинский С.А., Калинина К.М., 1998). Определение дефенсинов, бактерицидного белка BPI в сыворотке супернатантах интактных и активированных НИЛИ нейтрофилов определяли с помощью набора реактивов «HNP1-3» (HYCULT biotechnology», Нидерланды) с использованием метода основанного на двухсайтовом твердофазном ИФА.

Исследование влияния лазерного излучения на функции нейтрофилов и факторы мукозального иммунитета репродуктивного тракта in vivo

За период с 2005 по 2008 год нами проведено открытое, краткосрочное, простое, "слепое" рандомизированное исследование влияния лазеротерапии на состояние клеточных и гуморальных факторов местной и системной противоинфекционной защиты у 80 здоровых и 386 женщин с заболеваниями нижнего отдела репродуктивного тракта, находившимся на обследовании и лечении в Государственном лечебно-профилактическом учреждении здравоохранения «Челябинский областной кожно-венерологический диспансер», консультативно-диагностическом центре ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия». План исследования соответствовал положениям Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (ВМА) последнего пересмотра (г. Эдинбург, Шотландия, 2000 г.), с учетом разъясняющего примечания п.29, одобренного Генеральной ассамблеей ВМА (Вашингтон, 2002) и был одобрен этическим комитетом ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Возраст 80 здоровых женщин составил 26,5±0,95, средний возраст инфицированных женщин -27,2 ±2,08 лет. 386 женщин с монохламидийной и хламидийно-микоплазменной инфекцией нижнего отдела репродуктивного тракта сопоставимые по возрасту, гинекологическому анамнезу, отсутствию соматической патологии, однонаправленным изменениям системного и локального иммунного статуса были разделены согласно принципу адаптивной рандомизации следующим образом: Первую группу больных составили 100 женщин с хламидийной инфекцией нижнего отдела репродуктивного тракта. Обнаружение ДНК возбудителей выполнялась с использованием метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием диагностических тест-систем ООО «Литех», г. Москва. Диагноз ставился врачом-дерматовенерологом в соответствии с международной статистической классификацией болезней МКБ-10 (2000). Всем женщинам с хламидийной инфекцией нижнего отдела репродуктивного тракта поводилась базисная терапия согласно методическим рекомендациям по диагностике и лечению наиболее распространенных инфекций, передаваемых половым путем («Методические материалы по диагностике и лечению наиболее распространенных инфекций, передаваемых половым путем; протоколы ведения больных» ГУ ЦНИКВИ МЗ РФ; Москва; 2008). Схема лечения включала антибактериальную, десенсебилизирующую терапию, протеолитические ферменты, местно антисептики.

Пациенткам второй группы, состоящей из 100 женщин, наряду с базисной была местно применена лазеротерапия с использованием аппарата «МУСТАНГ-2000» (режим постоянной генерации импульса). Длина волны излучения 0,632 мкм, постоянный режим генерации импульса, время облучения 10 минут. Курс лечения составил 10 ежедневных процедур

В третью группу вошли 106 женщин, которым в комплексе с базисной терапией были предложены локальные физиотерапевтические процедуры с применением НИЛИ с переменной генерацией импульса аппаратом «МУСТАНГ - 2000» . Аппарат имеет Сертификат соответствия Госстандарта России, выданной Органом по сертификации ИМН ВНИИИМТ и соответствует ГОСТ Р50444-92, ГОСТ Р50267.0-92(МЭК 601-1-88), ГОСТ Р500267.0.2-95(МЭК601-1-2-93), ГОСТ Р50723-07. Сеансы лазерного излучения проводились в амбулаторных условиях, в специально оборудованном кабинете согласно «Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров» № 5804-91. Положение больной при проведении локальной лазеротерапии - лежа в гинекологическом кресле или на кушетке на спине, ноги согнуты в тазобедренных суставах и разведены (Александрова О.Ю., 2003). Процедура локальной лазеротерапии проводилась при помощи специальной разовой насадки, которая рассеивала исходящее из терминала аппарата лазерное излучение во все стороны. Длина волны излучения 0,632 мкм, переменный режим генерации импульса время облучения 10 минут.

Курс лечения составил 10 процедур и занимал один межменструальный промежуток. Лечение с применением низкоинтенсивного лазерного излучения осуществлялось согласно методическим рекомендациям УГМАДО г. Челябинска (2000г.), использование лазеротерапии при лечении хламидийной инфекции нижнего отдела репродуктивного тракта рекомендовано МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского (2000г.). Методики использования лазеротерапии сертифицированы Роспотребнадзором и предложены к включению в комплекс лечебных мероприятий при лечении инфекционно- воспалительных заболеваниях урогенитального тракта, вызванных ИППП; ГОСТ Р50444-04, ГОСТ Р50267.0-04(МЭК 601-1-88), ГОСТ Р500267.0.2-95(МЭК601-1-2-04), ГОСТ Р60725-04 выданной Органом по сертификации ИМН ВНИИИМТ.

В отдельную группу вошли 80 женщин, которым наряду с базисным лечением, было проведено внутрисосудистое лазерное облучение крови (ВЛОК) аппаратом «МУЛАТ». Положение больной при проведении лазеротерапии - лежа на кушетке, на спине. Процедура лазеротерапии проводилась при помощи одноразовых стерильных световодов с иглой (КИВЛ-01(ОС-2), путем венопункции в локтевую или подключичную вену вводят иглу тонким стерильным световодом ОС-2 (НПЛЦ «Техника», г. Москва), через который происходит облучение протекающей крови. Длина волны излучения 0,632 мкм, мощность излучения 1МВТ, постоянный режим генерации импульса время облучения 40 минут. Курс лечения составил 7 ежедневных процедур (Руководство по использованию аппарата «МУЛАТ», 2008).

Все исследования проводились на основании информированного добровольного письменного согласия обследуемых. Критерии включения: наличие хламидийной инфекции нижнего отдела репродуктивного тракта женщин. Критерии исключения: наличие тяжелой соматической патологии (ИБС, стенокардии, гипертонической болезни, острых и обострение хронических заболеваний, онкозаболеваний, аутоиммунной патологии), гормональных нарушений, беременности, лактации, наличии сопутствующих венерических заболеваний, ВИЧ инфекции, других инфекций, передающихся половым путем, включая папилломавирусную, герпетическую, цитомегаловирусную инфекции, несогласие пациенток на участие в исследовании.

Комплексное обследование больных с хламидийной инфекцией нижнего отдела репродуктивного тракта включало сбор анамнеза, осмотр, комплекс инструментальных методов исследования, включающих ультразвуковое исследование половых органов осуществлялось на ультразвуковом сканере Aloka SSD-680, цитологическое исследование мазков с экзо- и эндоцервикса; биопсию шейки матки с последующим гистологическим исследованием полученного материала (Прилепская В.Н., Кондриков Н.И. и соавт., 2000), кольпоскопию с оценкой состояния слизистой оболочки нижней трети цервикального канала, Бактериологическое исследование на наличие гонококков и трихомонад, проводилось согласно методическим рекомендациям МЗ РФ «О совершенствовании контроля за заболеваниями, передающимися половым путем» (Приказ МЗ РФ № 286 от 07.12.93 г.). Культуральной диагностике предшествовало бактериоскопическое исследование материала из заднего свода влагалища и цервикального канала. Микроскопии подвергались окрашенные по Граму и метиленовым синим мазки. Определение грибов рода Candida проходило с использованием среды Сабуро и 5 % кровяного агара. Диагностическим повышенным титром грибов рода Candida была концентрация 103 КОЕ / мл и выше.

Оценка локального и системного иммунного статуса, была проведена до начала лечения и на его заключительном этапе. Материалом для исследования служили периферическая кровь и цервикальный секрет.

При иммунологическом обследовании в периферической крови определяли общее количество лейкоцитов, лейкоцитарную формулу, содержание лимфоцитов, несущих рецепторы CD3, CD4, CD8, CD16, CD25, CD34, CD95, CD HLA-DR у здоровых и женщин с хламидийной инфекцией нижнего отдела репродуктивного тракта по методике имунофенотипирования в модификации С.В. Сибиряка и соавт.(1997) с использованием моноклональных антител серии ИКО: анти- CD3, анти- CD4, анти- CD8, анти- CD16, анти- CD25, анти- CD34, анти- CD95,анти- CD HLA-DR («Медбиоспектр», Москва). Функциональную активность нейтрофилов слизи и периферической крови изучали по способности клеток к поглощению частиц латекса, лизосомальной активности (Фрейдлин И.С., 1984), показателям НСТ-теста (Маянский А.Н., Виксман М.Е., 1979).

Определение содержания цитокинов (ИЛ-1?, ИЛ-1?, РАИЛ1, ИЛ-8, ФНО-?, ИФН-?), концентрацию IGA, IGM, IGG, дефенсинов, белка ВРІ сыворотки крови и в цервикальном секрете проводилось с использованием соответствующих тест-систем для иммуноферментного анализа (ООО «Цитокин» г. Санкт-Петербург; ООО «Стибиум», г. Санкт-Петербург; ООО «Вектор-Бест», г. Новосибирск; «Hycult biotechnology», Нидерланды). Концентрацию циркулирующих иммунных комплексов в периферической крови и цервикальном секрете устанавливали с помощью метода, предложенного В. Гашковой с соавт. (1978).Уровень общей гемолилитической активности комплемента (СН50) определяли методом титрования по 50% гемолизу. Содержание компонентов комплемента в сыворотке крови определяли методом молекулярного титрования (Красильников А.П.,1984). Содержание оксида азота и его метаболитов в сыворотке крови и цервикальном секрете определяли фотометрическим способом (Емченко Н.Л. с соавт., 1994 г.), в модификации Э.Н. Коробейниковой (2002 г). Исследование липидного спектра крови: общий холестерин (ОХС), холестерин липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), холестерин липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), триглицериды (ТГ) проводилось ферментным способом на автоматическом биохимическом анализаторе «Cobas intesra 400 plus» (Швецария). Вычисление уровня ХС ЛПНП проводилось по формуле W. Freidwald (1972): ХС ЛПНП=ОХС-ТГ/2,2- ХС ЛПВП

Данные, обработанные методами вариационной статистики, выражали в виде средней арифметической и ее стандартной ошибки. О достоверности различий средних величин судили с помощью непараметрических критериев: Манна-Уитни (U), Колмогорова-Смирнова (KS). Статистические процедуры, используемые для анализа качественных признаков, включали построение таблиц сопряженности и вычисление точного критерия Фишера (односторонний вариант) При проведении множественных сравнений использовали поправку Бонферрони (Гланц С., 2004; Сергиенко В.И., 2000). Результаты исследования обрабатывались на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ «Statistica for Windows», полученные данные выражали в Международной системе единиц (Липперт Г., 2002).