Вплив руйнування супрахіазматичних ядер гіпоталамуса щурів на аутосенсібілізацію організму

ВПЛИВ РУЙНУВАННЯ СУПРАХІАЗМАТИЧНИХ ЯДЕР ГІПОТАЛАМУСА ЩУРІВ НА АУТОСЕНСІБІЛІЗАЦІЮ ОРГАНІЗМУ

Останнім часом серед основних систем організму виділяють єдину нейроімуноендокринну систему, що виконує гомеостатичну та інформаційну функції. Питання про взаємодію окремих складових нейроімуноендокриної системи залишаються дотепер недостатньо вивченими, особливо це відноситься до взаємовпливів між імунною ланкою і структурами центральної нервової системи. В той же час встановлено наявність на клітинах нервової тканини і імунокомпетентних клітинах загальних антигенних детермінант, рецепторів до інтерлейкінів та гормонів [1, 2].

Нейронні структури переднього гіпоталамуса, з одного боку, є ініціаторами і модуляторами багатьох біологічних ритмів [3], з іншого - вони беруть участь в підтримці постійності внутрішнього середовища організму [4]. Проте, незважаючи на широкий спектр досліджень функціональної активності даної області гіпоталамусу, його роль у взаємодії з імунною системою до кінця не з'ясована.

Мета даної роботи: виявити взаємозв'язок між нервовою і імунною системами а також участь структур переднього гіпоталамуса в нейроімунній взаємодії.

Дослідження проводилося на 64 білих безпородних статевозрілих щурах обох статей, вагою 200 - 220 г. Тварин розділяли на 2 рівноцінні групи. I контрольна група - інтактні тварини, II - дослідна група - тварини з пошкодженими супрахіазматичними ядрами (СХЯ). Для електролітичного руйнування необхідних структур тварину дослідної групи наркотизували етаміналом натрію (30 міліграм/кг маси тіла) і фіксували в стереотаксичному апараті. Руйнування СХЯ здійснювали шляхом пропускання постійного струму (1 мА) протягом 10 сек через срібний електрод, який занурювали в мозкові структури за координатами стереотаксичного атласу Л. Пеллегріно [5].

Для морфологічного контролю локалізації пошкодження на заморожуючому мікротомі виготовлялися фронтальні зрізи мозку завтовшки 50 - 75 мкм, що поміщалися на предметне скло й вивчалися під мікроскопом. Зріз з найбільш вираженим слідом деструкції (рис. 1) порівнювався із слайдом стандартного зрізу атласу Л. Пеллегріно.

Для оцінки показників гемато-імунологічного стану, кров у тварин забирали з хвостової вени в гепаринізовану пробірку, що містила 2 од. гепарину на 1 мл крові. У тварин загальноприйнятими методами визначали вміст лейкоцитів периферичної крові [6].

Для оцінки ступеня сенсибілізації імунокомпетентних клітин організму до власних тканин (нирка, щитовидна залоза, селезінка, тімус, кора головного мозку, мозочок, стовбур мозку) використовували метод імунолейколізу (РІЛ) [7] у власній модифікації [8]. Принцип методу полягає в руйнуванні лейкоцитів, що містять фрагменти білків і полісахаридів під впливом гуморальних і клітинних чинників імунітету при порушенні толерантності до них.

Тканинні антигени для РІЛ готували за методом [9], у власній модифікації [10]. У сироватці крові визначали вміст циркулюючих імунних комплексів за методом M. Digeone et al., 1965 [11].

Рис. 1. Зріз мозку щура по фронту АР+1,6 атласу Л. Пеллегіно.

Досліджувану кров поміщали в рівних кількостях (40 мкл) в дослідну й контрольну пробірки. У контрольну пробірку вносили 10 мкл 0,9% розчину NaCI, а в дослідну - 10 мкл алергену. Пробірки струшували, а потім інкубували в термостаті при tє = 37є С протягом 30 хв. Після інкубації в кожну з пробірок додавали 400 мкл 3% оцтової кислоти. Вміст пробірок ресуспендували (перемішували) і витримували 15 хвилин при кімнатній температурі. Після цього проводили підрахунок лейкоцитів у вмісті кожної з пробірок. Підрахунок клітин здійснювався в камері Горяєва в 25 великих квадратах, згідно загальноприйнятому методу підрахунку лейкоцитів.

Сенсибілізацію імунокомпетентних клітин організму обчислювали, як відношення різниці (контроль-дослід) до контролю.

Статистичну обробку матеріалу проводили за допомогою PC, використовуючи пакет відповідних програм Statistic Windows. Аналізували середньоквадратичні відхилення і обчислювали коефіцієнт Стьюдента.

В результаті проведених досліджень було встановлено, що через 14 діб після руйнування СХЯ у тварин дослідної групи розвивалася лейкопенія. При цьому вміст лейкоцитів периферичної крові в групі тварин II зменшувався практично втричі і складав 4,34±0,26 Г/л при нормі для контрольних тварин - 12,80±1,9 Г/л при Р <0.05 (рис.2).

Рис. 2. Вміст лейкоцитів периферичної крові у тварин контрольної (I) та дослідної груп (II).

Рис. 3. Рівень циркулюючих імунних комплексів у контрольної групи тварин (I) та в дослідній (II) групі.

У тварин дослідної групи (II) зареєстроване вірогідне зниження вмісту циркулюючих імунних комплексів - 6,3±0,45 од. опт пл. (одиниця оптичної густини), порівняно з групою контрольних тварин (I) 25,3±0,62 од. опт. пл. (рис.3.)

Рис. 4. Сенсибілізація імунокомпетентних клітин організму (СІКО) до тканин серця, нирки, селезінки та тимусу у тварин після руйнування ядер гіпоталамуса.

У групі тварин II через 14 днів після руйнування СХЯ зареєстровано розвиток аутоіммунного процесу, що виявлявся сенсибілізацією імунокомптентних клітин організму до власних тканин. Так, встановлено, що у тварин дослідної групи в порівнянні з контрольною збільшилася сенсибілізація імунокомпетентних клітин організму до тканин серця з 0,04±0,02 у.од. до 0,22±0,13 у.од. (умовних одиниць), а до тканин нирки - з 0,09±0,04 у.од. до 0,34±0,11 у.од. при P < 0,05 (рис. 4).

Особливо високою була сенсибілізація імунокомпетентних клітин організму до тканин органів системи імунітету селезінки та виделкової залози, що складало, відповідно 0,40±0,16 у. од і 0,43±0,1 у.од при відповідних показниках у контрольної групи 0,11±0,04 у.од. і 0,02±0,02 у.од.

Рис. 5. Сенсибілізація імунокомпетентних клітин організму (СІКО) до тканин мозочка, стовбуру і кори головного мозку у тварин після руйнування ядер гіпоталамуса.

Аналіз результатів дослідження сенсибілізації імунокомпетентних клітин організму до власних тканин кори головного мозку, мозочка і стовбура мозку (рис. 5) показав наявність високого її ступеня до структур мозочка та стовбура мозку.

Рівень сенсибілізації імунокомпетентних клітин до тканин мозочка і стовбура мозку був значно і вірогідно вище за норму і складав 0,41±0,13 у.од та 0,34±0,13 у.од, при таких показниках у інтактних щурів 0,06±0,03 у.од і 0,01±0,01 у.од. відповідно. Сенсибілізація іммунокомпетентних кліток організму до кори головного мозку не була зареєстрована: 0,03±0,03 у.од. і 0,03±0,03 у.од.

Специфічна імунологічна невідповідь - імунологічна толерантність до власних тканин організму за Ф.М. Бернетом закладається в ембріональному періоді і забезпечується елімінацією клітин-родоначальниць клонів, преадаптованих до розвитку імунної відповіді до власних тканин організму[12].

Сьогодні відсутність імунної відповіді до власних тканин організму пов'язують як із загибеллю (апоптозом) клітин-родоначальниць клонів при контакті з власними антигенами у процесі ембріогенезу, так і з функцією специфічних клітин супресорів - вето-клітин [13]. В той же час механізм формування імунологічної толерантності, поза сумнівом, неоднозначний, оскільки відомі феномени низькодозової (феномен Дресслера) та високодозової (імунологічний параліч Фелтона) специфічної імунної невідповіді [14]. Очевидно, стан специфічної аутотолерантності динамічний і не забезпечується тільки загибеллю “заборонених клонів” [12] - імуноцитів до власних тканин, оскільки в клініці і експерименті спостерігаються зриви аутотолерантності, зокрема при розвитку аутоімунних процесів.

Одержані результати підтверджують наявність нейроімунної взаємодії і дають можливість в новому світлі поглянути на роль ядер переднього гіпоталамусу у формуванні стану специфічної невідповіді до власних тканин організму, оскільки руйнування СХЯ привело до значного й вірогідного збільшення сенсибілізації до тканин імунокомпетентних органів (тимус, селезінка), тканин головного мозку, а також серця й нирок. Виняток становила кора головного мозку, що, можливо, пов'язане з ще не до кінця з'ясованою функцією нейроглії, яка може брати на себе роль клітин-супресорів. Проте зараз важко чітко уявити механізми ймовірно опосередкованого впливу СХЯ на супресорну ланку імунітету (вето-клітини).

Можна припустити, що СХЯ, як первинний осцилятор біологічних ритмів виділення нейропептидів, опосередкує через них свій вплив на імунну систему, виконуючи функцію апарату тонкого настроювання системи імунітету до умов внутрішнього і зовнішнього середовища, що змінюються. Руйнування СХЯ призводить до зміни тимчасового патерну секреції нейропептидів, що, можливо, запускає процес активації Т-хелперів, В-клітин та макрофагів, минуючи супресорний механізм вето-клітин.

Одержані результати свідчать про участь супрахіазматичних ядер в регуляції толерантних відносин між системою імунітету і власними тканинами.

ЛІТЕРАТУРА

Digeone M. Detection of circulating immune complexes in human serum by simple assays with polyetilenglycol // J. Immunol. Methods. - 1977/ - V.16. - P.165 - 183.

Pellegrino L. J., Pellegrino A.S., Cushman A.J. A Stereotaxic Atlas of the Rat Brain. - Plenum Press, New York, 1979.

Акмаев И.Г. Нейроиммуноэндокринология: факты и гипотезы // Проблемы эндокринологии. - 1997. - Том 43, № 1. - С. 3 - 8.

Арушанян Э.Б., Батурин В.А., Попов А.В. Супрахиазматическое ядро гипоталамуса как регулятор циркадианной системы млекопитающих // Успехи физиологических наук. - 1988. - Т. 19., № 2. - С. 54 - 58.

Баклаваджян О.Г. Центральные механизмы гомеостаза // Частная физиология нервной системы. - Л.: Наука, 1983. - С. 218 - 312.

Бернет Ф.М. Клеточная иммунология. - Москва: Мир, 1971. - 542 с.

Западнюк А.И., Западнюк В.И., Захария Е.А., Западнюк Б.В. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте. - Киев: Вища шк.,1983.- 383 с.

Иммунологические методы / Под ред. Г. Фримеля / М.: Медицина. - 1987. - 472 с.

Крыжановский Г.Н., Магаева С.В. Патология нервной регуляции в генезе иммунных расстройств при заболеваниях центральной нервной системы // Журнал неврологии и психиатрии. - 1998. - №5. - С. 60 - 64.

Ли Я.Б., Слюсарев А.А. Экспериментальное исследование аутоимунных процессов при воздействии новой эпоксидной смолы на лабораторных животных // В кн.: Сборник трудов молодых ученых и специалистов, посвященный 65-летию Донецкого медицинского университета. Донецк.-1996. - С. 194 - 196.

Некоторые иммунологические методы исследований в профилактике инфекций, управляемых вакцинацией /Л.И. Слюсарь, А.А. Сохин, Ю.В. Лагунов и др. :Метод. рекомендации для врачей-курсантов циклов усовершенствования по микробиологии и эпидемиологии. - Новокузнецк, 1991. - 22 с.

Ракша-Слюсарева Е.А. Гематоиммунологический статус ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС, проживающих в экокризисном регионе Донбасса, и обоснование коррекции его нарушений. Диссерт. д.б.н. М. - 1998. - 356 с.

Фонталин Л.Н., Певницкий Л.А. Иммунологическая толерантность, М.: М., 1978. - с. 255.

Ярилин А.А. Основы иммунологии. - М.: Медицина, 1999. - 608 с.