94599 (Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на нейтрофилы и факторы мукозального иммунитета)

26

14.03.09 – клиническая аллергология, иммунология

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени доктора

биологических наук

Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на нейтрофилы и факторы мукозального иммунитета

Гизингер Оксана Анатольевна

Челябинск, 2010

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Одним из ведущих направлений современной иммунологии является поиск средств и способов избирательного воздействия на отдельные этапы развития иммунного ответа (Покровский В.И., 1994; Долгушин И.И., Бухарин О.В., 2001; Ильина Н.И., 2005; Тотолян А.А., 2007). Перспективным подходом к решению данной проблемы может являться применение физических воздействий в качестве немедикаментозных стимуляторов клеточного и гуморального звеньев иммунитета (Купин В.И.,1995; Баранов В.Н., 1998; Клебанов Г.К., 2000).

Клинические и экспериментальные исследования, проведённые в последнее десятилетие, свидетельствуют о возможности модуляции иммунных реакций организма при воздействии на него таких физических факторов, как лазерное излучение. В стратегическом плане заслуживает внимание изучение потенциала физиотерапевтических лечебных воздействий и оценка их влияния на факторы врождённого иммунитета с учётом выбора рациональных параметров воздействий (Гладких С.П., 1996; Конопля А.И.,1998; Буйлин В.А., 2001; Москвин С.В., 2005; Неймак Б.А, 2005; Ефремов А.В., 2005). Использование низкоинтенсивного лазерного излучения стало в последние годы одним из распространённых компонентов комплексной терапии воспалительных заболеваний (Ляшенко В.А., 1998; Калинина С.Н., 2004; Лукьянов Н.В., 2004; Павлов В.Н., 2004; Jansen E.D.,1997; Selman S. N., 1998). В настоящее время принято считать, что низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ) весьма эффективно при различных патологических процессах, в том числе для коррекции локальной и системной иммунной недостаточности (Васильев А.П., 1999; Сафаров Р.М., 2000).

В успешном решении вопросов, связанных с эффективностью лазеротерапии, большая роль отводится рационально подобранным параметрам излучения. Однако, применяемые в эксперименте и клинической практике физиотерапевтические подходы могут оказывать на иммунную систему больных различные по силе и по направленности эффекты, что, соответственно вызывает значительные сложности в вопросах их применения. Практически отсутствует адекватное экспериментальное обоснование применяемых доз воздействия (Соловьёва В.И., 2001; Полунина Т.Е., 2002; Москвин С.В., 2005). Остаются неясными вопросы влияния лазера на нейтрофилы и факторы мукозального иммунитета при воспалительном процессе. Такое положение затрудняет развитие указанного направления иммунокоррекции и делает его достаточно актуальным для дальнейшего изучения. Моделирование иммунного ответа на действие лазерного излучения в эксперименте позволит установить пороговые значения, наиболее эффективные для их локального и системного воздействия (Ларюшин А.И.,1997; Горяйнов И.И.,1998; Каплан М.А., 1998; Золотарёва Т.А., 2000; Козель А.И., 2000). Указанные обстоятельства определили цель и направления настоящего исследования.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

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 врождённого иммунитета.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Проанализировать действие различных частот, доз излучения, времени экспозиции низкоэнергетического лазерного излучения с переменной генерацией импульса на реактивность нейтрофилов донорской крови in vitro

2. В экспериментальных исследованиях изучить влияние дозы излучения, времени экспозиции низкоэнергетического лазерного излучения с постоянной генерацией импульса на функциональную активность нейтрофилов донорской крови.

3. Провести сравнительный анализ действия различных параметров низкоэнергетического лазерного излучения с постоянной и переменной генерацией импульса на функции нейтрофилов, выделенных их донорской крови.

4. Исследовать биохимический, цитокиновый состав и выявить особенности состояния нитроксидергической системы, уровень дефенсинов супернатантов нейтрофилов периферической крови, облучённых лазером низкой интенсивности с переменной и постоянной генерацией импульса.

5. Определить характер нарушений клеточного, гуморального звеньев иммунной системы, нитроксидергических особенностей периферической крови женщин при воспалительных заболеваниях нижнего отдела урогенитального тракта, вызванных хламидиями, и проанализировать динамику изменений исследуемых показателей при внутрисосудистом лазерном облучении крови.

6. Изучить влияние лазера низкой интенсивности на морфологический состав и функциональную активность нейтрофильных гранулоцитов в очаге воспалительной реакции при заболеваниях нижнего отдела репродуктивного тракта, вызванных хламидиями.

7. Провести сравнительный анализ влияния локальных лазерных воздействий при постоянной и переменной генерации импульса на динамику клеточных и гуморальных факторов местной противоинфекционной защиты репродуктивного тракта.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

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. Экспериментально обоснована возможность оптимизации применения лазерных воздействий за счёт изменения параметров излучения.

Показано, что воздействие лазером низкой интенсивности с постоянной и переменной генерацией импульса влияет на секреторный, бактерицидный и фагоцитарный потенциал нейтрофильных гранулоцитов. Выявлен однонаправленный характер их изменений, которые зависели от дозы излучения и времени экспозиции.

В работе дана сравнительная оценка биохимического и цитокинового состава супернатантов нейтрофилов, выделенных из периферической крови доноров, облучённых лазером низкой интенсивности с переменной и непрерывной генерацией импульса. Прослежены изменения в уровне секреции неактивированными и активированными лазерным излучением нейтрофилами крови доноров уровня дефенсинов, провоспалительных цитокинов (ИЛ-1α, ИЛ-1β, ИЛ-8, ФНО-α), глюкозы, макроэлементов (Са²⁺, Мg²⁺). Выявлены особенности состояния нитроксидергической системы супернатантов нейтрофилов, интактных и активированных лазером низкой интенсивности. Показано, что эти изменения имеют однонаправленный характер, степень выраженности которых различна.

Проанализировано влияние внутривенного лазерного излучения на иммунореактивность организма и определено положительное влияние данного вида излучений на динамику иммунологических, биохимических показателей, состояния нитроксидергической систем периферической крови женщин.

Проведен сравнительный анализ влияния лазерного излучения на функции нейтрофилов и факторы мукозального иммунитета в комплексной терапии урогенитального хламидиоза. Выявлен однонаправленный характер изменений факторов местной противоинфекционной защиты при локальном применении лазерного излучения с постоянной и переменной генерацией импульса, сопровождающийся нормализацией количества нейтрофилов в очаге воспаления и восстановлением их функциональной активности.

Впервые установлена высокая эффективность локального и системного лазерного воздействия при постоянной и переменной генерации импульса в комплексном лечении больных с хламидийной инфекцией нижнего отдела репродуктивного тракта, оказывающих иммуномодулирующее влияние на функциональную активность нейтрофилов в очаге воспалительной реакции.

Разработан «Способ локальной иммунокоррекции инфекционно-воспалительных заболеваний урогенитального тракта женщин, вызванных микроорганизмами, передаваемыми половым путём». Приоритетная справка от 15 мая 2009 года. Заявка на изобретение № 2009117799.

ТЕРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ

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, облучённых 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.

Практическое значение работы состоит в установлении возможности восстановления функциональной активности нейтрофилов и иммунореактивности организма путём системного и локального воздействия лазера низкой интенсивности. Полученные результаты открывают перспективу для проведения дальнейших испытаний использования лазеров низкой интенсивности с целью иммунокоррекции при воспалительных заболеваниях репродуктивного тракта.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. В экспериментальных условиях воздействие лазером низкой интенсивности приводит к усилению функциональных возможностей нейтрофильных гранулоцитов, которые проявляются в усилении их микробоцидного потенциала, выраженность данных изменений имеет дозозависимый эффект, зависящий от режима генерации импульса.

2. При исследовании in vitro действия низкоинтенсивного лазерного излучения с постоянной и переменной генерацией импульса на функциональную активность нейтрофилов периферической крови доноров выявлено стимулирующее влияние лазеров низкой интенсивности генерирующих излучение с длиной волны 0,63 мкм, частотой 100Гц дозой излучения 0,56 Дж/см², времени экспозиции 12,5 мин

3. Супернатанты нейтрофилов периферической крови доноров содержат провоспалительные цитокины (ИЛ-1α, ИЛ-1β, РАИЛ, ИЛ-8, ФНО-α), растворимые антимикробные факторы (оксид азота, дефенсины, бактерицидный/индуцирующий протеин), глюкозу, ионы кальция, магния. Индукция нейтрофилов крови лазерным излучением с постоянной и переменной генерацией импульса приводит к усилению их секреции, степень выраженности которой зависит от режима генерации импульса и биоэффективных доз воздействия.

4. У пациенток с воспалительными заболеваниями урогенитального тракта выявлено угнетение иммунореактивности организма, что проявляется изменениями клеточных и гуморальных факторах иммунитета, состояния нитроксидергической системы, нормализация которых наступала при комплексной терапии с применением внутрисосудистого лазерного облучения крови.

5. Сравнительный анализ локальной иммунокоррекции с применением лазерного излучения с переменной и постоянной генерацией импульса при воспалительных заболеваниях нижнего отдела репродуктивного тракта, вызванных хламидиями определил однонаправленный, позитивный характер влияний данных физических воздействий на факторы местной противоинфекционной защиты репродуктивного тракта. Наиболее выраженные изменения иммунологической активности происходили при использовании лазерного излучения с переменной генерацией импульса.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Методы системного и локального воздействия лазерным излучением больных с воспалительными заболеваниями урогенитального тракта внедрены в практику работы Государственного лечебно-профилактического учреждения здравоохранения «Челябинский областной кожно-венерологический диспансер», консультационно-диагностического центра ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия»; Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедрах: дерматовенерологии, аллергологии и иммунологии, микробиологии, вирусологии иммунологии ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения диссертации доложены: на научной конференции «Актуальные проблемы практической медицины» (г. Челябинск 2004, 2005, 2006, 2007), Международном конгрессе по иммунореабилитации (г. Москва, 2005), IV конференции иммунологов Урала (г.Уфа, 2005), «Международном конгрессе по иммунореабилитации» (г.Москва, 2005), конференции, посвященной 25-летию ЦНИЛ ЧелГМА «Новые лабораторные технологии в диагностике и лечении заболеваний человека» (Челябинск, 2006), V конференции иммунологов Урала (Оренбург, 2006), Всероссийском форуме с международным участием им. академика В.И.Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (г. Санкт-Петербург, 2006), научно –практической конференции «Актуальные вопросы дерматовенерологии» (г. Челябинск, 2006), юбилейной научно-практической конференции, посвящённой 60-летию дерматологической службы области «Достижения и перспективы развития дерматовенерологии» (г. Челябинск, 2007), конференции, посвящённой 60-летию клиники ЧелГМА «Актуальные вопросы теоретической и практической медицины» (Челябинск, 2007), научно-практических конференциях Челябинской областной общественной организации врачей – лаборантов (г. Челябинск, 2005, 2006, 2007, 2008), 2-м Российско-чешском медицинском форуме с международным участием (г. Челябинск, 2006), Научно-практической конференции «Магнитные поля и здоровье человека» (Курск, 2007), VII конференции иммунологов Урала (г. Ижевск, 2007), материалах VI итоговой научно-практической конференции молодых учёных (г. Челябинск, 2008), VI конференции иммунологов Урала (г. Оренбург, 2008), ХIII объединённом всероссийском иммунологическом форуме с международным участием имени академика В.И. Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (г.Санкт-Петербург, 2009), VII конференции иммунологов Урала «Актуальные вопросы фундаментальной и клинической аллергологии и иммунологии» (г. Архангельск, 2009) Всероссийском съезде дерматовенерологов (г. Казань, 2009), Научно-практической конференции Центрального федерального округа Российской Федерации с международным участием (г.Тверь, 2009)

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 44 печатных работы.