48
3.2 Экспериментальное исследование влияние соле-пылевого
49
прослеживается эпителиальная выстилка, гладкомышечные клетки располагаются циркулярно, просвет бронхов свободный. Гистологическая структура трахея интактных животных представлена сохранностью всех слоев стенки с наличием гиалинового хряша (рисунок 14).
а б
а – паренхима воздушная, межальвеолярные перегородки тонкие, капилляризированы, гистоструктура стенки бронхов сохранена; б – трахея с наличием гиалинового хрящя,
все слои стенки сохраняют гистоструктуру. Окраска: гематоксилином и эозином.
Ув.: а - Х 100; б – Х 200
Рисунок 14 – Легкие, трахея интактных крыс, контрольная группа
В I группе эксперимента в срок 60 дней в бронхах крупного калибра (1-2 порядка) наблюдается значительное расширение зоны диффузной лимфоидной инфильтрации всех слоев стенки с формированием выраженных лимфоидных фолликулов без центров размножения, что приводило к уменьшению просвета бронхов, которые были спазмированы (рисунок 15).
Диффузная инфильтрация лимфоцитами стенки бронхов сопровождалась выраженным бронхиолоспазмом, просвет в них приобретал узкий фестончатый характер. Следует отметить, что диффузная инфильтрация всех слоев стенки бронхиол, в основном представлена клеточным составом из однотипных лимфоцитов, ядра в них гиперхромные, округлых форм, занимают всю площадь цитоплазмы, оставляя тонкий ободок.
В опытной группе многих крыс в ряде бронхов в перибронхиальной зоне отмечалось формирование крупных лимфоидных фолликулов, представленные однотипными клетками лимфоидного ряда без центров размножения, как правило, в этих участках выявлялись множественные бронхиолоспазмы и очаги ателектазов (рисунок 16).
50
а б
в г
Рисунок 15 – Бронхи, I группа опыта, 60 дней: диффузная однотипная лимфоидная инфильтрация стенки бронха с формированием лимфоидных
фолликулов без центров размножения, выраженный бронхиолоспазм (а,б,в,г). Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: Х 400
а б
а – формирование лимфоидных фолликулов в стенке бронха, очаги ателектазов; б – диффузная инфильтрация однотипными лимфоцитами стенки бронхиол с бронхиолоспазмами. Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: а,б - Х 200
Рисунок 16 – Легкие опытных животных, группа опыта I
51
При гистологическом исследовании группы биффуркационных лимфоузлов в поздние сроки (60-120 дней) отмечается выраженная гиперплазия лимфоидных фолликулов с наличием узких центров размножения, разделенных между собой прослойками соединительной ткани. В некоторых лимфатических узлах отмечено гиперплазия лимфоидной ткани и поля замещение их клетами жировой ткани, очаги липоматоза (рисунок 17 а, б).
Следует отметить, что происходит образование крупных периваскулярных лимфоидных гранулем и периваскулярная лимфоидная инфильрация стенки сосудов малого калибра, что служит морфологическим эквивалентом разития продуктивного васкулита (рисунок 17 в) и перибронхиальная инфильтрация с формированием лимфоидных фолликулов с центром размножения в стенке бронхиол (рисунок 17).
а б
в г
а – биффуркационный лимфатический узел, отмечается гиперплазия лимфоидных фолликулов; б – липоматоз гиперплазированных биффуркационных лимфоузлов; в –
дифузная перибронхиальная и периваскулярная лимфоидная инфильтрация, бронхиолоспазмы; г – формирование лимфоидных фолликулов в стенке бронхиол.
Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: а -Х 400, б, в, г - Х 200
Рисунок 17 – Легкие опытных животных, I-II группа опыта
52
Кроме того, у животных в группе опыта с запылением, наблюдается аналогичная гистологическая картина в виде образования гигантских размеров лимфоидных инфильтратов по типу лимфом вокруг сосудов. Легкие в группе контроля характеризовались сохранностью структуры, отмечено полнокровие сосудов микроциркуляторного русла (рисунок 18 а), тогда как в группе опыта наблюдалась периваскуллярная лимфоидная инфильтрация, в значительной части в просветах ряда альвеол выявлялся экссудат с примесью лимфоцитов и десквамированных альвеолоцитов (рисунок 18 б).
а б
а – ткань легкого в контрольной группе, б – периваскулярные лимфоидные инфильтраты, полнокровие сосудов, в просветах альвеол экссудат с примесью лимфоцитов и десквамированных альвеолоцитов в группе опыта с запылением.
Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: а - Х 200; б - Х 100
Рисунок 18 – Легкие опытных крыс контрольной группы и I группа
В II группе эксперимента в срок 120 дней в просветах альвеол определяли наличие лимфоидного эксудата с примесью десквамированных крупных альвеолоцитов 2 порядка. В данной группе экспериментальных животных отмечалось утолщение межальвеолярных перегородок за счет лимфоидной инфильтрации, отека стромы и формированием гигантских периваскулярных инфильтратов, выявлялись участки неравномерной воздушности с очагами ателектазов легкого. В перибронхиальной зоне отмечался фиброз с формированием сотовых структур и лимфоидной инфильтрацией стромы, в просветах бронхов обнаруживался экссудат с примесью лейкоцитов (рисунок 19).
Результаты патоморфологического исследования ткани легких экспериментальных животных с хроническим воздействием мелкодисперсной пыле-солевой аэрозолю со дна Аральского моря в дозе 0,15 мг/м3 показали на 120 сутки происходили однотипные изменения с формированием
53
множественных лимфоидных фолликулов-гранулем по типу «лимфоидных гранулем или лимфом», данные образования имели четко очерченные округлые формы, и были представлены клетками лимфоидного ряда с крупными, округлых форм гиперхромными ядрами с тонким ободком цитоплазмы, располагались лимфоидные образования в периваскулярных зонах, стенки сосудов приобретали гомогенную структуру. Лимфоидные гранулемы в периваскулярных зонах достигали гигантских размеров.
а б
в г
а – периваскулярные лимфоидные гранулемы; б – васкулиты сосудов малого калибра, очаги ателектазов; в - серозно-десквамативная пневмония с примесью лимфоцитов; г –
периваскулярная и перибронхиальная инфильтрация, бронхиолоспазм, в просвете лимфоидный экссудат, очаги сотового легкого. Окраска: гематоксилином и эозином.
Ув.: а,б -Х 100; в, г – Х 200
Рисунок 19 – Легкие опытных животных, II группа опыта
54
Отмечалась также диффузная инфильтрация лимфоидными элементами всех слоёв стенки бронхов разного калибра и стенки трахеи, в просветах спазмированных бронхов обнаруживался лимфоидный экссудат, в перибронхиальной зоне определялись очаги ателектаза с формированием кистозных сруктур по типу сотового легкого, что является морфологическим эквивалентом лимфоидной пневмонии, что чаще развивается на фоне иммунодефицитного состояния, обусловленное различными причинами [188]
(рисунок 20).
а б
в г
а, б – формирование лимфоидных гранулем «лимфом»; в – лимфоидная инфильтрация с формированием лимфоидных фолликулов, бронхиолоспазмы; г – лимфоидная инфильтрация межальвеолярных перегородок, формирование периваскулярных инфильтратов, полнокровие капилляров. Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: а,г - Х
200; б, в – Х 400
Рисунок 20 – Легкие опытных крыс, II группа опыта
55
При оценке патоморфологических изменений после завершения в запыления аральской пылью дозой 0,15 мг/м3 через 120 дней, но при дальнейшем продолжении восстановления до 30 дней, показали отдаленные результаты структурных изменений бронхолегочной системы в этой группе животных, что характеризовалось развитием обширных очагов пневмофиброза с формированием щелевидных и округлых форм безвоздушных сотовых структур, выявлялись очаги дистелектазов, множественные периваскулярные инфильтраты, в стенке сосудов отмечены склеротические изменения, что является морфологическим эквивалентом неспецифической интерстициальной пневмонии с исходом в пневмофиброз с формированием сотового легкого и множественными васкулитами (рисунок 21).
а б
а – поля пневмофиброза и сотовых структур; б – множественные васкулиты и ангиосклероз в зоне фиброза. Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: Х 400
Рисунок 21 – Легкие опытных животных, III группа опыта
Выявленные морфологические изменения характеризовались формированием полей пневмофиброза в виде хаотического разрастания грубоволокнистой соединительной ткани.
В зоне пневмофиброза выявлялись склерозированные сосуды с выраженной лимфоидной инфильтрацией перваскулярных зон, что являентся морфологическим признаком хронического васкулита. Сохранялась диффузная лимфоидная инфильрация стенки бронха в виде широких полей, ведущие к обтурации их просвета с формированием множественных бронхиолоспазмов, что подтверждает вовлечение в процесс бронхиол и мелкого калибра, респираторных бронхиол. Диффузная инфильтрация в виде широких полей
56
однотипными клетками лимфоидного ряда всех слов стенки трахеи с десквамация слизистого слоя и обструкцией трахебронхиального дерева (рисунок 22).
а б
в г
а – в зоне пневмофиброза обструкция крупных бронхов с лимфоидной инфильтрацией стенки; б –диффузная лимфоидная инфильтрация стенки бронха, обструкция просвета; в -
множественные бронхиолоспазмы респираторного отдела; г – лимфоидная инфильтрация всех слоев стенки трахеи с десквамация слизистой с обструкцией просвета. Окраска:
гематоксилином и эозином. Ув.: а,б,в – Х 400; г - Х 200
Рисунок 22 – Легкие опытных крыс, III группа опыта
Таким образом, патоморфологическое исследование легких эксперментальных животных в группе опыта с хронической интоксикацией сроком 120 суток в сравнении со структурой легочной ткани контрольной
57
группы характеризовалось дифузной лимфоидной инфильтрацией стенки трахеи, бронхов и бронхиол, а также межальвеолярных перегородок с формированием лимфоидных гранулем с преимущественной локализацей в периваскулярной и перибронхиальной зонах. При этом диффузная лимфоидная инфильтрация с формированием лимфоидных фолликулов в стенке бронхов и бронхиол сопровождалось выраженным бронхиолоспазмом, просвет в них приобретали щелевидный и фестончатый характер с обструкцией их просвета, что является морфологическим эквивалентом развития бронхообструктивного синдрома.
При исследовании биффуркационных лимфоузлов отмечается выраженная гиперплазия лимфоидных фолликулов с центрами размножения.
Характерно формирование множественных однотипных лимфоидных гранулем по типу «лимфом», которые имели четко очерченные округлые формы.
Выявленные патоморфологические изменения можно расценивать как реактивную лимфоидную гиперплазию с преимущественным вовлечением в процесс интерстиция легких, периваскулярных и перибронхиальных зон, что по данным некоторых исследователей может быть связано с иммуносупрессивным состоянием [188, c.68-70].
Следовательно, при хроническом воздействии соле-пылевого аэрозоля Аральского моря в легких экспериментальных животных развивается иммунопатологический процесс характеризующийся формированием лимфоидных структур по типу лимфоидной интерстициальной пневмонии с формированием лимфоидных гранулем и гиперплазией бронхоассоцированной лимфоидной ткани, развитием продуктивного васкулита и лимфоидной инфильтрацией интерстиция межальвеолярных перегородок, что сопровождалось их утолщением, формированием пневмофиброза и сотового легкого. Выявленные патоморфологические изменения являются морфологическим выражением интерстициальной пневмонии по типу гранулематозного процесса в виде лимфоидной пневмонии с исходом пневмофиброз с трансформацией в сотовое легкое.
3.2.2 Анализ состояния показателей окислительного метаболизма в крови экспериментальных животных при интоксикации соле-пылевыми аэрозолями Аральского моря
Ранее проведенные исследования показали, что при воздействии на организм различных факторов окружающей среды возникает окислительный стресс, который является основным звеном в развитии патологии со стороны органов дыхания. Пылевые частицы обладают прооксидантным действием и вызывают в первую очередь изменения со стороны липидов.
Проведен анализ состояния показателей окислительного метаболизма в крови экспериментальных животных.
Анализ динамики катаболитов пероксидации липидов после проведенного месячной затравки соле-пылевого аэрозоля со дна Аральского моря показал статистически достоверное повышение уровня ДК в первой
58
опытной группе в сравнении с показателями группы контроля, так ДК повысились 2,75 раз (266,3+18,2 отн.ед/моль, p<0,05), КД имели некоторую тенденцию к повышению на 6% (таблица 5, рисунок 23).
Таблица 5 – Показатели катаболитов ПОЛ при воздействии соле-пылевого аэрозоля
Показатели
Контроль n= 14
Группа опыта I n=20
Группа опыта II n=20
Группа опыта III n=20 M+m
(ДИ)
M+m (ДИ)
p-value M+m (ДИ)
p-value M+m (ДИ)
p-value ДК,
отн.ед/моль 96,8 +11,6 83,2- 110,7
266,3+18,2*
218,9- 302,7
рк-I <0,05 250,7+32,0*
213,5-287,1
рк-II <0,05 248,7+31,6*
212,3-281,8
рк-III <0,05 КД,
отн.ед/моль
97,8+12,6 83,5- 112,3
103,6+14,0 73,6- 135,4
p>0,05 165,9+14,9*
/**
149,1; 182,5
рк-II <0,05 рI-II <0,05
158,1+13,8*
141,7- 174,5
рк-III <0,05 рI-III <0,05 СПП,
усл.ед 0,56+0,002 0,53-0,58
0,98+0,028*
0,93- 0,99
рк-I <0,05 0,74+0,023 0,71- 0,77
p>0,05 0,67+0,021 0,64- 0,7
p>0,05 СВП,
усл.ед 0,43+0,0015 0,42- 0,44
0,68+0,021*
0,66- 0,69
рк-I <0,05 0,59+0,019 0,57- 0,61
р>0,05 0,52+0,014 0,50-0,53
р>0,05 МДА,
мкмоль/мл
0,85+0,023 0,82- 0,87
0,48+0,012 0,46- 0,50
рк-I <0,05 4,8+0,51*
4,13- 5,53
рк-II <0,05 рI-II <0,05
3,9+0,49*
3,21- 4,57
рк-III <0,05 рI-III <0,05 ШО,
усл.ед 0,01+0,0012 0,008-0,012
0,05+0,008*
0,03- 0,06
рк-I <0,05 0,07+0,005
*
0,06- 0,08
рк-II <0,05 0,03+0,0018
*/**
0,02- 0,04
рк-III <0,05 рI-III <0,05 рII-III <0,05 NO,
мкмоль/л.
0,30±0,026 0,2-0,4
0,53±0,031*
0,51-0,54
рк-I <0,05 0,26±0,030
**
0,2- 0,3
рI-II <0,05 0,18±0,03*/
**
0,12- 0,25
рк-III <0,05 рI-III <0,05 Примечания:
* статистическая значимость с показателями контрольной группы, р<0,05;
** статистическая значимость между показателями опытных групп, р<0,05
Суммарные первичные продукты достоверно увеличились (р<0,05) на 75% (0,98+0,028 усл.ед), СВП на 58,1% (0,68+0,021 усл.ед) в сравнении с данными контроля. Среди третичных продуктов ПОЛ отмечается повышение ШО в 5 раза (0,05+0,008 усл.ед, р<0,05), тогда как малоновый диальдегид снизился на 43,5% (0,48+0,012 мкмоль/мл, р<0,05).
Для более тщательной характеристики разброса и рассеивания показателей определены медиана и определения асимметрии исследованных данных. Установлено, что имело место асимметрия более чем на 0,5 при сравнении средних значений и медианы в группе контроля среди показателей КД и СВП (рисунки 24, 25). Медиана (Ме) КД составила 95,38 отн.ед/моль (асимметрия -0,9), СВП - 0,49 усл. ед. (асимметрия 0,9).
В первой опытной группе определена асимметрия ДК скошенная влево на -0,6, Ме составила 266,2 отн.ед/моль. В данной группе медиана СВП скошена влево на -0,9, ШО – на -0,6 (рисунки 26, 27).
В группе опыта II, после хронической затравки в течение 120 дней, среди показателей ПОЛ повышены первичные продукты: увеличение ДК составило
59
2,6 раза (250,7+32,0 отн.ед/моль, p<0,05), а КД - в 1,7 раза (165,9+14,9 отн.ед/моль, p<0,05) в сравнении с группой контроля.
Рисунок 23 – Сравнение показателей ПОЛ опытных групп с данными контроля,
%
В отношении первой опытной группы отмечалось снижение концентрации ДК на 6%, показатели КД достоверно повысились на 60%.
1 – контроль; 2 – группа I; 3- группа II; 4 – группа III
Рисунок 24 – Показатель КД в крови экспериментальных животных в опытных группах и контроле (Ме)
60
1 – контроль; 2 – группа I; 3- группа II; 4 – группа III
Рисунок 25 – Показатель СВП в крови экспериментальных животных в опытных группах и контроле (Ме)
1 – контроль; 2 – группа I; 3- группа II; 4 – группа III
Рисунок 26 – Показатель ДК в крови экспериментальных животных в опытных группах и контроле (Ме)
Суммарные первичные и вторичные продукты увеличились незначительно в сравнении с группой контроля: СПП - на 32% (0,74+0,023
61
усл.ед.; p<0,05), СВП - на 37% (0,59+0,019; p<0,05), тогда как в отношении I группы опыта данные показатели несколько снизились: СПП - на 24,4%, СВП - на 13,2%.
1 – контроль; 2 – группа I; 3- группа II; 4 – группа III
Рисунок 27 – Показатель ШО в крови экспериментальных животных в опытных группах и контроле (Ме)
Во второй экспериментальной группе отмечено повышение вторичных и третичных продуктов в сравнении с контролем, динамика степени роста показателя МДА составила в 5,6 раз (4,8+0,51 мкмоль/мл; p<0,05) и ШО - в 7 раз (0,07+0,005 усл.ед.; p<0,05). В отношении с результатами первой опытной группы повышение МДА составило в 4 раза (p<0,05), ШО – на 40%.
Во второй группе значимой асимметрии между средними значениями и медианой не отмечалось.
Показатели липопероксидации в опытной группе III превышали параметры группы контроля: ДК – в 2,6 раза (248,7+31,6 отн.ед/моль; p<0,05), КД – на 61,7% (158,1+13,8 отн.ед/моль; p<0,05), СПП увеличены на 20%, СВП – на 21%, МДА – в 4,6 раза (3,9+0,49 мкмоль/мл, p<0,05), ШО повышены в 3 раза (0,03+0,0018 усл.ед, p<0,05).
После месячного восстановления в третьей группе в сравнении с опытной группой II установлено незначительное снижение показателей перекисного окисления липидов, только ШО в течение месяца достоверно снизились на 57,1% (p<0,05), ДК имели тенденцию к снижению на 0,8%, КД на 4,7%, СПП – на 9,5%, СВП – на 11,9; МДА – на 18,75%, ШО понижены на 57,1% (p<0,05).
В третьей опытной группе установлено отклонение медианы СВП в отношении среднего значения влево (асимметрия -1,01) (рисунок 25).
62
При сравнении показателей оксида азота основной группы I с контрольной группой отмечалось повышение на 77% (0,53±0,031мкмоль/л, p<0,05), тогда как во второй опытной группе отмечалось снижение на 50,9% в отношении первой основной группы и находились на уровне контрольных данных. Показатель оксида азота после восстановления значительно понижается по сравнению со второй группой на 30%, с контрольной на 40%
(0,18±0,03 мкмоль/л; p<0,05). При анализе медианы во второй опытной группе установлено отклонение вправо, асимметрия составила 3,25 (рисунок 28).
1 – контроль; 2 – группа I; 3- группа II; 4 – группа III
Рисунок 28 – Показатель NO в крови экспериментальных животных в опытных группах и контроле (Ме)
Анализ активности ферментов антиоксидантной защиты показал разнонаправленные изменения первой опытной группе в сравнении с группой контроля, так отмечалось увеличение уровня ГПО в 3,26 раза (95,4±4,73 ед.опт.пл./мл⋅мин; p<0,05) и снижение Кат на 48% (0,13±0,012 моль Н2О2/мл/мин; p<0,05) (таблица 6, рисунок 29).
Во второй группе тенденции АОЗ сохранялись и показатели ГПО были выше контрольных параметров на 40,1% (48,9±1,78 ед.опт.пл./мл⋅мин; p<0,05), Кат снижен в 2,1 раза (0,12±0,017 моль Н2О2/мл/мин; p<0,05), при сравнении с данными группы опыта I глутатионпероксидаза снижена на 48,7%, Кат – на 7,7%.
После месячного восстановления параметры ГПО динамично увеличились и превышали данные контрольной группы в 2,4 раза (70,6±5,17 ед.опт.пл./мл⋅мин; p<0,05).
63
Таблица 6 – Активность ферментов АОЗ и аденозиндезаминазы при воздействии соле-пылевого аэрозоля
Показатели Контроль n= 14
Группа опыта I n=20
Группа опыта II n=20
Группа опыта III n=20 M+m
(ДИ)
M+m (ДИ)
p-value M+m (ДИ)
p-value M+m (ДИ)
p-value ГПО,
ед.опт.пл./
мл⋅мин
29,3±1,83 26,1- 32,7
95,4±4,73 * 88,4- 105,2
рк-I <0,05 48,9±1,78*
46,9-52,4
рк-II <0,05 рI-II<0,05
70,6±5,17*/
**
63,2- 77,2
рк-III <0,05 рI-III <0,05 Кат, моль
Н2О2/мл/
мин
0,25±0,041 0,19- 0,32
0,13±0,012*
0,08-0,16
рк-I <0,05 0,12±0,017*
0,09-0,15
рк-II <0,05 0,17±0,025*
0,13-0,18
рк-III <0,05
Кат/ГПО 0,0086±0,0001 0,0014±0,000 1*
рк-I <0,05 0,0025±0,0001 р>0,05 0,024±0,0035 рк-III <0,05 АДА,
нмоль аденозина/
мл⋅мин
14,7±1,74 11,43- 17,37
34,1±3,15*
27,3-39,4
рк-I <0,05 2,3± 0,24*/**
1,94- 2,97
рк-II <0,05 рI-II<0,05
4,5±0,83*/ **
3,42-6,27
рк-III <0,05 рI-III <0,05
Примечания:
* статистическая значимость с показателями контрольной группы, р<0,05;
** статистическая значимость между показателями опытных групп, р<0,05
Активность каталазы снижена на 32% (0,17±0,025 моль Н2О2/мл/мин).
Показатели АОЗ группы III в сравнении со второй повышены: ГПО – 44, 3%
раза (p<0,05), Кат - на 41,6% (р>0,05).
Рисунок 29 – Сравнение показателей АОЗ и АДА опытных групп в с данными контроля, %
В крови основной группы I в отношении контроля отмечалось повышение аденозиндезаминазы в 2,3 раза (34,1±3,15 нмоль аденозина/ мл⋅мин; p<0,05), во
64
второй и третьей группах установлена выраженная деградация параметров АДА в сравнении с группой контроля в 6,39 раза (2,3± 0,24 нмоль аденозина/
мл⋅мин;p<0,05) и в 3,27 раза (4,5± 0,83 нмоль аденозина/ мл⋅мин; p<0,05) соответственно. В группе восстановления в сравнении со опытной группой II АДА увеличилась на 95% (p<0,05).
Сравнительный анализ средних значений и медианы АОЗ и АДА показал различие Кат в группе восстановления со скошенностью влево. Асимметрия составила -0,66 (рисунок 30).
1 – контроль; 2 – группа I; 3- группа II; 4 – группа III
Рисунок 30 – Показатель Кат в крови экспериментальных животных в опытных группах и контроле (Ме)
Анализ полученных результатов показал, что воздействие пыле - солевыми аэрозолями Аральского моря в течение 60 дней приводит к значительной активации процессов пероксидации липидов в большей степени отмечалось увеличение первичных и третичных продуктов, в большей степени диеновых коньюгатов, суммарных первичных продуктов и Шиффовых оснований. В ответ на рост окислительного процесса изменялся профиль антиоксидантной защиты: повышался уровень глутатионпероксидазы, снижалась активность каталазы, также отмечался рост аденозиндезаминазы.
По данным некоторых авторов механизм действия NO связан с его способностью увеличивать активность антиоксидантной защиты и экспрессию кодирующих их генов [189]. Сама молекула NO обладает антиоксидантным эффектом, что может ограничивать активацию свободнорадикального окисления при стрессе и как следствие этого NO в течение первых двух месяцев экспозиции повышалась.
65
При хроническом воздействии пыле - солевыми аэрозолями Аральского моря в крови экспериментальных животных установлено усиление перекисного окисления липидов с повышением активности вторичных и третичных катаболитов: малонового диальдегида, Шиффовых оснований в 5-7 раз превышающие контрольные значения, на фоне которых отмечается инактивация ферментов антиоксидантной защиты и аденозиндезаминазы.
Учитывая, что аденозиндезаминаза является ключевым ферментом пуринового обмена и, следовательно, снижение активности АДА является критическим для процессов биосинтеза нуклеиновых кислот [190].
К месяцу восстановления после эксперимента прослеживается снижение активации процессов ПОЛ, характеризующееся снижением содержания кетодиенов, малонового диальдегида и оснований Шиффа, усилением активности АОЗ: глютатионпероксидазы, каталазы и аденозиндезаминазы.
Таким образом, при воздействии пыле - солевыми аэрозолями Аральского моря на организм экспериментальных животных в крови наблюдается повышение уровней различных катаболитов ПОЛ, снижение активности показателей АОЗ в зависимости от времени экспозиции. Прекращение воздействия соле-пылевого аэрозоля приводит к уменьшению процессов пероксидации липидов и активации антиоксидантной системы организма.
3.2.3 Изменения иммунного статуса в процессе интоксикации соле- пылевыми аэрозолями у экспериментальных животных
Изменение иммунного статуса является одним из ранних и чувствитель- ных признаков воздействия неблагоприятных факторов на организм и может служить критерием риска развития заболеваний дыхательных путей.
Иммунная система за счет своей интегральной роли в регуляции адаптивного ответа на множество факторов внешней и внутренней среды, постоянного обновления и динамичного реагирования является критической мишенью для большого числа факторов физической и химической природы.
Формирование досимптомных изменений иммунного баланса будут с одной стороны маркерами неблагополучия условий обитания, с другой, заложат основу развития патологического процесса. Предыдущие скрининговые исследования выявили иммунодефицитные состояния разного уровня у жителей Аральского региона, поэтому акцент на углубленном изучении иммунологической реактивности в процессе воздействия комплекса неблагоприятных факторов и соле-пылевых аэрозолей в эксперименте стал частью данного исследования.
В результате проведенного иммунологического исследования установлено, что после эксперимента длительностью 60 дней в группе опыта I содержание общих Т-лимфоцитов (CD 3) практически не изменялось (70,1±0,31%), как и цитотоксических лимфоцитов (20,6±0,73%), однако начинает возрастать содержание Т-хелперов (CD 4) до 49,2±0,23%, что сразу же отражается на иммунорегуляторном индексе с его ростом до 1,9±0,67 (таблица 7, рисунок 31).
66
Таблица 7 – Иммунологические показатели в течение экспериментального исследования с соле-пылевым аэрозолем на крысах
Пока- затели
Контроль n= 14
Группа опыта I n=20
Группа опыта II n=20
Группа опыта III n=20 M+m
(ДИ)
M+m (ДИ)
p-
value M+m
(ДИ)
p-value M+m (ДИ)
p-value CD3,
%
71,2±0,52 69,16- 74,13
70,1±0,31 68,51-71,85
p>0,05 58,9±0,75*
56,1- 61,7
рк-II <0,05 60,7±0,41*/**
57,82- 62,76
рк-III <0,05 рI-III <0,05 CD4,
%
45,2±0,26 43,68- 46,81
49,2±0,23*
47,1- 50,52
рк-I <0,05 40,9±0,85
**
37,93- 43,27
рI-II <0,05 44,9±0,45
43,65- 46,88
p>0,05
CD8,
%
22,5±0,37 20,25-25,03
20,6±0,73 18,17-23,65
p>0,05 27,1±0,53**
25,41- 30,15
рк-II <0,05 рI-II <0,05
23,7±0,62 21,85-26,74
p>0,05 CD4/
CD8
1,5±0,4 0,9- 2,0
1,9±0,67 1,01-3,12
р>0,05 2,3±0,65 1,32- 3,78
р>0,05 1,8±0,55 0,96-3,79
р>0,05 ИЛ – 6,
пг/мл
27,58±2,04 22,65- 30,26
117,61±5,28 80,39-123,05
рк-I <0,05 95,98±4,79 89,5- 101,51
рк-II <0,05 37,58±1,67**
30,24- 45,7
pI-III<0,05 pII-III<0,05 Примечания:
* статистическая значимость с показателями контрольной группы, р<0,05;
** статистическая значимость между показателями опытных групп, р<0,05
Рисунок 31 – Сравнение показателей иммунного статуса опытных групп с данными контроля, %
Одновременно в первой группе эксперимента определено резкое, 4-х кратное повышение сывороточного уровня интерлейкина-6 до 117,61±5,28 пг/мл (p<0,05) с 27,58±2,04 пг/мл в группе контроля.
Сравнительные анализ средних параметров и медианы установил различие в контрольной группе данных ИЛ-6 со скошенностью данных вправо, Ме - 18,7 пг/мл, ассиметрия - 1,7 (рисунок 32).
67
1 – контроль; 2 – группа I; 3- группа II; 4 – группа III
Рисунок 32 – Показатель ИЛ-6 в крови экспериментальных животных в опытных группах и контроле (Ме)
В первой опытной группе ассиметрия данных ИЛ-6 сохраняется (1,3), появляется ассиметрия данных CD4 на -0,85 (рисунок 33).
Через 120 дней воздействия аэрозолей иммунные сдвиги приобрели более грубый характер. Установлено снижение содержания как общих лимфоцитов на 17,3% (58,9±0,75%) , так и хелперных популяций лимфоцитов на 9,6%
(40,9±0,85%) в сравнении с контрольной группой (71,2±0,52% и 45,2±0,26%
соответственно), на 16,9% Т-хелперов в сравнении I группой опыта (49,2±0,23%).
Показано увеличение Т-супрессоров на 20,4% (27,1±0,53%) в сравнении с группой контроля (22,5±0,37%) и на 28,8% в сравнении с группой I эксперимента (20,6±0,73%).
Во второй опытной группе далее возрос иммунорегуляторный индекс до 2,3±0,65, содержание ИЛ-6 остается стабильно высоким и превышало контрольные показатели в 3,5 раз (95,98±4,79 пг/мл; p<0,05).
Анализ данных третьей экспериментальной группы после 30 дней восстановления показал некоторое незначительное снижение CD3 на 14,75%
(60,7±0,41%) в сравнении с группой контроля, при сравнении с группой II имеет тенденцию к увеличению. CD4 и CD8 не имели различий с контрольными показателя (44,9±0,45% и 23,7±0,62% соответственно).
68
1 – контроль; 2 – группа I; 3- группа II; 4 – группа III
Рисунок 33 – Показатель CD4 в крови экспериментальных животных в опытных группах и контроле (Ме)
В данной группе в сравнении со второй группой со 120 днями экспозиции CD4 был недостоверно увеличен на 9,8%, тогда как CD8 ниже на 12,5%.
Течение восстановительного периода оказывает мало влияния на содержание CD3, CD4 лимфоцитов периферической крови. Выявлено резкое снижение содержание ИЛ-6 до 37,58±1,67 пг/мл и установлено, что начинается первым нормализоваться индекс CD4/CD8 за счет некоторого снижения (на 8,8%) цитотоксических лимфоцитов.
Анализ изменений показывает, что в течение двух месяцев эксперимента с использованием затравки соле-пылевого аэрозоля Аральского региона, мы видим наличие резерва иммунной регуляции, который позволяет удерживать центральные механизмы в нормальных переделах, лишь незначительно отражается напряженность работы иммунной системе в иммунорегуляторном индексе. Однако местные и локальные процессы в легочной ткани и слизистых под действием соле-пылевого аэрозоля уже способствуют бурному развитию асептического воспаления. После 120 дней затравки изменения иммунной системы становится более глубокими и затрагивают и системные механизмы.
Определены признаки, которые можно трактовать как наличие острой воспалительной реакции, так и вторичной иммуносупрессии, однако стабильно высокий уровень ИЛ-6, указывает на воспалительный характер изменений, когда массивный расход и локальная реакция в тканях способствует снижению содержания иммунокомпетентных клеток в периферической крови.
69
Все возрастающий уровень иммунорегуляторного индекса также указывает на это.
После прекращения воздействия ирритантов можно отметить достаточно быстрое восстановление общей реактивности. Резко падает уровень провоспалительного цитокина и начинает восстанавливаться содержание всех популяций Т-лимфоцитов.
В исследовании установлены крайне ранние изменения иммунной системы в ответ на воздействия соле-пылевого аэрозоля Аральского региона путем затравки на экспериментальных животных. Уже при воздействии аэрозоля без превышения ПДК в течение первых двух месяцев можно отметить существенный сдвиг воспалительного баланса, который отражает раздражающий эффект на слизистые и барьерные органы, однако высокие адаптивные резервы позволяют удерживать данные изменения на уровне локальных. Дальнейшее воздействие углубляет поражение и приводит к развитию вторичного иммунодефицита по Т-клеточному типу.
Восстановительный период способствует обратному течению приспособительно-патологического процесса, когда первым падает уровень провоспалительного интерлейкина - 6, а след за ним нормализуются центральные базовые показатели иммунной системы.
Таким образом, воздействие соле-пылевого аэрозоля Аральского моря способствуют провоспалительному статусу и вторичному иммунодефициту. Но явные изменения в параметрах иммунного статуса являются уже показателями дезадаптации, патологические процессы начинаются раньше явных сдвигов в базовых клинических показателях. В свою очередь хроническое воспаление является причиной и фундаментом
для утяжеления большого ряда заболеваний, от сердечно-сосудистых, до аллергических и аутоиммунных, что будет отражаться на
демографических показателях и заболеваемости социально-значимыми заболевания в условиях реального воздействия токсических солевых аэрозолей в атмосфере.
3.2.4 Уровень циркулирующих нуклеиновых кислот и соотношения отдельных фракций гистоновых белков крови у крыс при интоксикации соле- пылевыми аэрозолями
Воздействии различных факторов окружающей среды, может индуцировать нарушения на клеточном и субклеточном уровнях, приводящих к нарушению межклеточной сигнализации и мембранного транспорта, которые являются пусковым механизмом развития патофизиологических процессов в организме. В последнее время большое внимание уделяется изучению характера изменения внеклеточных циркулирующих нуклеиновых кислот (вкНК), их роли в механизмах развития патологических процессов.
Рассматриваются также диагностические перспективы определения показателей вкНК [132, с. 14-17].