94599 (682172), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Исследование in vitro различных параметров ЛО с постоянной генерацией импульса позволил выявить оптимальную дозу, при которой зарегистрировано максимальное усиление функциональной активность НГ. Такими параметрами являются доза излучения 1,1 Дж/см2, время экспозиции 12,5мин (20-кратное увеличение времени экспозиции от первоначального) (таблица2).
Анализ полученных результатов показал, что при импульсном режиме излучения доза, необходимая для максимальной активации клетки (0,056Дж\см2) ниже значений, позволяющей достичь аналогичного эффекта при ЛО с постоянной генерацией импульса (1,1Дж\см2). Тем не менее, изменения функциональной активности клеток имели одинаковую динамику, направленную в сторону усиления активности нейтрофила, независимо от режима следования импульса. Результаты наших исследований коррелируют с мнением И.И. Горяйнова (Горяйнов И.И.,1998), о том, что действие кванта света на разных режимах излучения имеет сходное биостимулирующее действие на клетку, т. е истинная природа фотоакцепторов квантов света оказывается не имеющей решающего значения, ибо их количество и многообразие вполне может уравнивать (усреднять) вторичные эффекты лазерных воздействий.
Наиболее значительные изменения зарегистрированы нами при анализе влияния НИЛИ с переменной и постоянной генерацией импульса на процессы внутриклеточной бактерицидности НГ. Можно предположить, что это данный процесс связан со стимуляцией лазерным излучением активности, локализованных в гранулах цитоплазмы НГ ферментов гексозомонофосфатного шунта, в частности НАДФ•H-оксидазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, отвечающей за редукцию НСТ (Маянский А.Н., 2006).
Для изучения правильности нашего предположения проведено измерение активности фермента НАДФ•Н-оксидазы, которой принадлежит ключевая роль в развитии респираторного взрыва, поскольку данный фермент осуществляет транспорт электронов от НАДФ цитозоля к молекулярному кислороду, а НИЛИ может являться физическим стимулятором выработки данного фермента (таблица 3).
Результаты исследований подтверждают наше предположение о том, что НИЛИ стимулирует выработку локализованных в гранулах цитоплазмы нейтрофилов фермента - НАДФ•Н оксидазы, поскольку нами зарегистрировано достоверное усиление выработки данного фермента более выраженное при облучении взвеси НГ с лазером с переменной генерацией импульса при дозе излучения 0,56 Дж/см2
Таблица 3
Влияние лазерного излучения с постоянной и переменной генерацией импульса на выработку НАДФН-оксидазы нейтрофилами, выделенными из крови доноров (М±m)
Доза лазерного излучения Дж\см2 | Скорость НАДФН-оксидазной реакции пмоль/мин х106клеток | ||
Неактивированные нейтрофилы | Нейтрофилы, активированные ЛО с постоянной генерацией импульса | Нейтрофилы, активированные ЛО с переменной генерацией импульса | |
0,018 | 1.03±0.16 | 1.93±0.18 *,*** | 2.13±0.12 *,** |
0,036 | 1.80±0.11 | 2.81±0.11 *,*** | 3.08±0.21 *,** |
0,072 | 2.72±0.25 | 3.75±0.25 *,*** | 4.07±0.15 *,** |
0,14 | 3.01±0.31 | 3.79±0.31 *,*** | 4.17±0.30 *,** |
0,28 | 4.11±0.15 | 5.31±0.15 *,*** | 5.99±0.10 *,** |
0,56 | 4.51±0.13 | 5.29±0.23 *,*** | 6.21±0.19 *,** |
1,1 | 4.61±0.33 | 5.91±0.13 *,*** | 6.95±0.10 *,** |
Примечание: *-достоверность различий показателей по отношению к неактивированным нейтрофилам, **-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облучёнными с постоянной генерацией импульса, ***- достоверность различий показателей по отношению к НГ, облучёнными с переменной генерацией импульса С учетом поправки Бонферрони критический уровень р составил 0,003. U-критерий Мана- Уитни.
Для изучения секреторной функции нейтрофилов был проанализирован цитокиновый состав (таблица 4), содержание высокомолекулярных пептидов-дефенсинов и бактерицидного протеина BPI (таблица 5), биохимический состав супернатантов нейтрофилов (таблица 6). В результате проведённых исследований нами было выявлено, что нейтрофилы, полученные из периферической крови доноров и инкубированные в термостате в течение 30 мин. при температуре 37ºС в растворе Хенкса выделяют глюкозу, метаболиты азота, ионы кальция, магния, ИЛ-1α, ИЛ-1β, РАИЛ1, ИЛ-8, ФНО-α. Появление этих продуктов в супернатантах неактивированных нейтрофилов обусловлено, возможно, секреторной дегрануляцией клеток, происходящей при инкубации нейтрофилов не в физиологических условиях in vitro. Поэтому термин «неактивированные нейтрофилы» мы можем принимать лишь условно, как выделенные без индуктора секреции клеток, т.е. без лазерного излучения. Уровни изучаемых цитокинов в супернатантах неактивированных нейтрофилов доноров достоверно отличались от содержания в секреторных продуктах, выделенных после активации нейтрофилов лазерным излучением с постоянной и переменной генерацией импульса. Эти изменения имели однонаправленный характер, степень выраженности которых была различной.
Таблица 4
Содержание цитокинов в супернатантах нейтрофилов неактивированных и активированных лазерным излучением с постоянной и переменной генерацией импульса (М±m)
Цитокины | Супернатанты неактивированных нейтрофилов | Параметры излучения | |
Супернатанты нейтрофилов активированные ЛО с постоянной генерацией импульса | Супернатанты нейтрофилов активированных ЛО с переменной генерацией импульса | ||
ИЛ-1α, пг/мл | 51.42±0.29 | 59.83±0.54 *, *** | 62.43±4.41 *,** |
ИЛ-1β, пг/мл | 14.28±0.12 | 20.36±0.87 * ,*** | 24.47±12.21 *, ** |
РАИЛ-1,пг/мл | 99.36±2.42 | 99.67±1.92 | 100.98±2.10 * |
ИЛ-8, пг/мл | 44.48±1.39 | 69.8±1.88 *, *** | 136.8±21.71 *, ** |
ФНО -α, пг/мл | 2.21±0.45 | 4.24±0.75 *, *** | 6.31±0.33 *, ** |
Примечание: *-достоверность различий показателей по отношению к неактивированным нейтрофилам, **-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облучённых лазером с постоянной генерацией импульса, ***- достоверность различий показателей по отношению к НГ, облучённых лазером с переменной генерацией импульса С учетом поправки Бонферрони критический уровень р составил 0,003. U-критерий Мана- Уитни.
Анализ цитокинового состава показал достоверно более высокое содержание провоспалительных цитокинов ИЛ-1α, ИЛ-1β, РАИЛ1, ИЛ-8, ФНО-α в супернатантах нейтрофилов крови доноров, облучённых лазером с переменной генерацией импульса (таблица 4). Возможно, данный вид излучений является стимулирующим фактором, приводящим к достоверно, по сравнению с неактивированными и активированными НИЛИ с постоянной генерацией импульса НГ доноров более выраженной секреции преформированных цитокинов. Помимо этого, в секреторных продуктах нейтрофилов были обнаружены высокомолекулярные пептиды, обладающие иммунотропной активностью-дефенсины и бактерицидный/индуцированный протеин BPI (таблица 5).
Таблица 5
Содержание дефенсинов и белка BPI в супернатантах нейтрофилов неактивированных и активированных лазерным излучением с постоянной и переменной генерацией импульса (М±m)
Пептидные продукты нейтрофилов | Супернатанты неактивированных нейтрофилов | Параметры излучения | |
Супернатанты нейтрофилов активированные ЛО с постоянной генерацией импульса | Супернатанты нейтрофилов активированных ЛО с переменной генерацией импульса | ||
Дефенсины, пг/мл | 4.47±0.95 | 4.78±0.59 *, *** | 6.47±0.45 *,** |
BPI, пг/мл | 0.67±0.20 | 0.75±0.22 *, *** | 0.99±0.33 *,** |
Примечание: *-достоверность различий показателей по отношению к неактивированным нейтрофилам, **-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облучённых лазером с постоянной генерацией импульса, ***- достоверность различий показателей по отношению к НГ, облучённых лазером с переменной генерацией импульса С учетом поправки Бонферрони критический уровень р составил 0,003. U-критерий Мана- Уитни.
Результаты исследования биохимического состава секреторных продуктов неактивированных и стимулированных лазерным излучением нейтрофилов показали следующее (таблица 6). Продукты метаболизма оксида азота (NO) присутствовали как в супернатантах нейтрофилов интактных, так активированных ЛО НГ. Содержание метаболитов азота в супернатантах облучённых лазером нейтрофилов увеличилось в 3,7 раза по сравнению с содержанием продуктов метаболизма оксида азота с супернатантах интактных НГ. Более чем на 50% увеличилось содержание нитратов и нитритов в секреторных продуктах нейтрофилов, облучённых лазером низкой интенсивности.
Таблица 6
Биохимический состав в супернатантах нейтрофилов неактивированных и активированных лазерным излучением с постоянной и переменной генерацией импульса
Компоненты | Супернатанты неактивированных нейтрофилов | Параметры излучения | |
Супернатанты нейтрофилов активированные ЛО с постоянной генерацией импульса | Супернатанты нейтрофилов активированных ЛО с переменной генерацией импульса | ||
Нитраты, мкмоль/л | 15.21±3.43 | 31.11±7,23 *, *** | 39.19±7,26 *,** |
Нитриты, мкмоль/л | 43.1±5.17 | 82.38±22,83 *, *** | 99.38±22.11 *,** |
Общее содержание метаболитов оксида азота, мкмоль/л | 28.31±8.35 | 137.91±35,24 *, *** | 166.9±34.29 *,** |
Са2+ моль/л | 0.22±0.01 | 0.52±0.02 *, *** | 0.70±0.04 *,** |
Мg, 2+ моль/л | 0.98±0.02 | 0.58±0,04 *, *** | 0.48±0.03 *,** |
Общее содержание глюкозы мкмоль/л | 4.95±0,05 | 3.25±0.05 *, *** | 2.01±0.02 *,** |
Примечание: *-достоверность различий показателей по отношению к неактивированным нейтрофилам, **-достоверность различий показателей по отношению к НГ, облучённых лазером с постоянной генерацией импульса, ***- достоверность различий показателей по отношению к НГ, облучённых лазером с переменной генерацией импульса С учетом поправки Бонферрони критический уровень р составил 0,003. U-критерий Мана- Уитни.
Возможно, повышение содержания NO при воздействии НИЛИ происходит за счёт усиления окислительно-восстановительных процессов, в том числе ускорения реакции окисления аргинина ферментом NO-синтазой, результатом которой и является образование оксида азота (Артюхов В.Г., 2005). Выделяющийся в межклеточное пространство NO является реакционно-способным соединением с широким спектром биологического, в том числе, бактерицидного действия (Захарова М.А., 2003).
При изучении содержания глюкозы в супернатантах неактивированных и активированных нейтрофилов доноров было отмечено, что в ответ на стимуляцию гранулоцитов лазером низкой интенсивности уровень глюкозы достоверно снижается (р<0,003, р=0,00023) с 4,95 до 2,01 мкмоль/л, возможно, такой расход глюкозы, являющейся ключевым метаболитом биохимических процессов возможен вследствие повышения энергетических затрат клетки при её стимуляции лазерным излучением (Бережная Н.М., 1998; Маянский А.Н. и соавт., 1989).
Активация нейтрофилов лазером низкой интенсивности с постоянной генерацией импульса выявила рост уровня секреции ионов Са2+, в супернатантах нейтрофилов более чем в 3 раза по сравнению с неактивированными нейтрофилами доноров. Возможной причиной увеличения концентрации ионов Са2+, после стимуляции НГ лазерным излучением является быстрый выход из органел- кальциосом в цитозоль большого количества ионов Са2+, в результате чего мы наблюдаем рост в супернатантах ионов кальция (Glossman H., 1999). Зарегистрированное снижение концентрации ионов Мg2+ возможно, происходят в результате его расходования на процессы активации процессов метаболизма, а именно катаболизма в клетке (Эллиот В., 2000). Сравнительный анализ биохимического, цитокинового состава супернатантов нейтрофилов облучённых лазерным излучением с постоянной и переменной генерацией импульса показал, что, несмотря на различный количественный состав секреторных продуктов, полученных в результате активации клетки лазерным излучением с постоянной и переменной генерацией импульса, данные изменения имели однонаправленный характер.
0>