Диссертация (Этолого-иммунологическая характеристика экспериментального десинхроноза в условиях искусственного освещения и применения мелатонина), страница 3

Разработка дизайна исследования, выбор методов иэкспериментальных моделей, набор экспериментального материала, научноинформационный поиск, анализ современной отечественной и зарубежнойлитературы,обработкаинтерпретацияданных,экспериментальныхнаписаниеиоформлениеданных,статистическаярукописидиссертации,представление результатов работы в научных публикациях и в виде докладов намеждународных и всероссийских конференциях осуществлялись соискателемличнонавсехэтапахисследования.Этологические,иммунологическиеисследования выполнены автором лично при участии научных сотрудников НИИИммунологии ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России.Положения, выносимые на защиту1.

При экспериментальном десинхронозе в условиях люминесцентного исветодиодного освещения в динамике 10-30 суток наблюдений у животныхпоявляются признаки тревоги, угнетения ориентировочно-исследовательскогоповедения, снижения долговременной памяти, в периферической кровиповышается количество сегментоядерных нейтрофилов, снижается количестволимфоцитов,моноцитов,повышаетсяНСТ-редуцирующаяактивностьнейтрофилов, угнетается Th1- и Th2-зависисмый иммунный ответ, снижаетсяконцентрация в крови ИЛ-4 и ИФН-γ.2.

При экспериментальном десинхронозе в условиях люминесцентного исветодиодного освещения изменения этологического статуса и иммунногостатуса прогрессируют по мере снижения концентрации мелатонина иповышения концентрации кортизола в крови, изменения этологическогостатуса ассоциированы с изменениями иммунного статуса.3. Применение мелатонина при экспериментальном десинхронозе устраняетпризнаки тревоги, угнетения ориентировочно-исследовательского поведения,14улучшаетспособностьдолговременнуюкпамять,обучению,приводитпространственнуюкполномуориентацию,иличастичномувосстановлению количественного состава лейкоцитов в крови, НСТредуцирующей активности нейтрофилов, Th1- и Th2-зависимого иммунногоответа, концентрации ИЛ-4 и ИФН-γ в крови, концентрации кортизола вкрови, активации поглотительной способности нейтрофилов.Научная новизна исследованияВпервые проведена комплексная оценка изменений этологического статусаи иммунного статуса при десинхронозе у морских свинок как животных, наиболееподходящих для моделирования свет-ассоциированных изменений гомеостаза учеловека.

По результатам исследования получен патент: «Способ оценкивоздействия искусственного света на состояние факторов периферической кровии врожденного иммунитета с использованием модели лабораторных животных».Продемонстрировано,чтоизмененияэтологическогостатусаприэкспериментальном десинхронозе включают появление признаков тревоги,угнетенияориентировочно-исследовательскогоповедения,снижениядолговременной памяти и способности к обучению, нарушения пространственнойориентации. Изменения иммунного статуса включают повышение количествасегментоядерных нейтрофилов, снижение количества лимфоцитов, моноцитов впериферическойкрови,повышениеНСТ-редуцирующейактивностинейтрофилов, депрессию адаптивного иммунитета, снижение концентрации ИЛ-4,ИФН-γ в крови. Впервые представлены особенности этологического статуса приэкспериментальном десинхронозе в условиях светодиодного освещения: болеепоздние сроки появления изменений этологического статуса.

Показано, чтоизменения этологического статуса и иммунного статуса при экспериментальномдесинхронозе вусловияхлюминесцентногоисветодиодногоосвещенияобусловлены снижением концентрации мелатонина и повышением концентрациикортизола в крови. Впервые представлены сведения о взаимосвязях между15изменениями этологического статуса и изменениями иммунного статуса приэкспериментальном десинхронозе в условиях люминесцентного и светодиодногоосвещения: признаки тревоги, угнетения ориентировочно-исследовательскогоповедения, снижения долговременной памяти и способности к обучению,нарушенияпространственнойориентацииассоциированысоснижениемконцентрации в крови ИЛ-4 и ИФН-γ, снижением выраженности Th1- и Th2зависисмого иммунного ответа.

Установлено, что люминесцентное освещение вусловиях in vitro снижает НСТ-редуцирующую активность нейтрофиловпериферической крови. По результатам исследований получены патенты:«Способ оценки воздействия искусственного света на функции нейтрофильныхгранулоцитов периферической крови», «Способ оценки воздействия света,генерируемогосветодиоднымиисточникамиосвещения,нафункциинейтрофильных гранулоцитов периферической крови». Продемонстрировано, чтонезависимо от источника освещения при экспериментальном десинхроноземелатонин приводит к полному или частичному восстановлению показателейэтологического статуса и иммунного статуса.Теоретическая и практическая значимость работыВходепроведенногоэкспериментальногоисследованиявыявленынекоторые особенности изменений, а такжк роль мелатонина и кортизола вформировании этологического статуса и иммунного статуса при десинхронозе вусловиях светодиодного и люминесцентного освещения.

Показано, что вмеханизмах изменений этологического статуса и иммунного статуса имеютзначениеснижениевпериферическойкровиконцентрациимелатонина,концентрации некоторых цитокинов, повышение концентрации кортизола.Результаты работы позволили продемонстрировать присутствие разных по силе,направлению и количеству взаимосвязей между показателями этологическогостатуса и иммунного статуса при экспериментальном десинхронозе в условияхлюминесцентного и светодиодного освещения. Показано, что применение16экзогенного мелатонина полностью или частично восстанавливает измененияэтологическогостатусаииммунногостатусаприэкспериментальномдесинхронозе в условиях люминесцентного и светодиодного освещения.Полученные результаты расширяют современные представления о механизмеизменения гомеостаза при экспериментальном десинхронозе в условияхискусственного освещения, уточняют особенности протекторного действиямелатонина при десинхронозе, являются предпосылками для применениямелатонина с целью профилактики и терапии изменений этологического статуса,когнитивной функции, настроения, памяти, иммунного статуса у людей,работающих в ночные смены, проживающих в условиях крайнего Севера,совершающих частые, длительные перелеты.Внедрение результатов исследования в практикуРезультатыисследованиявнедренывучебныйпроцесскафедрпатологической физиологии, микробиологии, вирусологии, иммунологии иклинической лабораторной диагностики ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России.Методы оценки этологического статуса и иммунного статуса у морских свиноквнедрены в научную работу НОЦ «Проблемы фундаментальной медицины», НИИИммунологии ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России.17Глава 1Современный взгляд на изменения гомеостаза и перспективные методыкоррекции десинхроноза в условиях светодиодного освещения1.1.

Десинхроноз: общая характеристика1.1.1. Биоритмы и формирование десинхронозаНа протяжении многовековой эволюции живых организмов ритмическаясмена дня и ночи привела к формированию регуляторных механизмов,направленных на контроль гомеостаза.Под биологическими ритмами (биоритмами) понимают закономерныеколебания процессов и физиологических реакций через приблизительно равныепромежутки времени [15, 95]. Ритмичность биологических процессов проявляетсявфункционированиивсехсистеморганизма(нервной,эндокринной,репродуктивной, сердечно-сосудистой и др.), причём, временная организацияритмов различных физиологических процессов, в том числе и защитных,скоординирована таким образом, чтобы при патологическом воздействии всясложная архитектоника циркадианной системы организма нарушалась внаименьшей степени [84, 427].С одной стороны, биоритмы имеют эндогенную природу и их регуляциягенетически детерминирована, с другой стороны, их осуществление связано сфакторами внешней среды: изменением освещенности, температуры, магнитногополя, интенсивности космических излучений, морских приливов и отливов,сезонных и солнечно-лунных влияний [79, 134, 229, 234].В конце 60-х гг.

ХХ столетия было введено понятие циркадианного ритма[233]. Циркадианный ритм относится к среднечастотным ритмам с периодом от20 до 28 часов и является видоизменением суточного ритма с 71[61, 157, 246].Циркадианныеритмыпринадлежаткритмам,напрямуюсвязаннымсциклической сменой освещенности при вращении Земли вокруг своей оси [165,18406].

На сегодняшний день известно три ключевых компонента, обеспечивающихсбалансированнуюработуциркадианныхритмов:афферентныйпуть,определяющий циркадианный ритм в соответствии с астрофизическим днем,эндогенные «часы», генерирующие циркадианный ритм, эфферентный путь,распределяющий сигналы от центрального генератора по периферическиморганам. Нарушения каждого из трёх компонентов формирует десинхроноз [278].Главнымвнешнимсинхронизаторомциркадианнойсистемымлекопитающих считается фазовое соотношение периодов света и темноты, т.е.фотопериодизм [220, 241, 408, 393]. Ежедневная смена света и темнотыподстраивает эндогенные циркадианные часы в гипоталамусе к астрономическойдлительности суток длительностью в 24 часа [49].