CELL-MOLECULAR MECHANISMS OF PROTECTIVE FUNCTION’S CHANGES UNDER TRAUMATIC BRAIN INJURY AND WAYS FOR IT’S MEDICATION

Abstract


Data about immune systems function’s changes under traumatic brain injury (TBI) means a lot for character pathology development s prognosis and control of effectively applied therapy, but this data is not enough coverage in world literature. In experiments on animals for expressing TBI the model of «dropping weight» was used. Complex of protective functions disturbance on system and cell-molecular levels was investigated. Protractedly unlikable elevation of cytotoxic and proliferative activity of splenocites, stress-induced changes of hormones and cytokines concentration, increasing level of cytokines and glilal growth factors gene expression in brain cells were shown, what are informative data disturbanœ of protective functions after TBI. Thou after medication of rats with nucleotide nature preparation Derinat normalization of protective reactions was observed.

Введение. По современным представлениям при развитии любой формы патологии интенсивность защитных функций организма обеспечивается комплексом реакций врожденного и адаптивного иммунитета и механизмов их регуляции. Исследование нарушений этих механизмов открывает новые пути и возможности для адресного воздействия на них с целью коррекции активности защитных функций и, таким образом, лечения заболеваний различной природы. В Отделе общей патологии и патофизиологии, руководимом в течение 3 десятилетий академиком РАН, профессором Е. А. Корневой, такие исследования проводятся на экспериментальных моделях различных форм патологии, прежде всего обусловливающих нарушение взаимодействия нейроэндокринной и иммунной систем, в том числе и при черепно-мозговой травме. Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является одной из главных причин смерти и недееспособности людей в современном мире [1-3], характеризуется высокой летальностью и инвалидизацией пострадавших, стойкой или временной утратой трудоспособности. Последствия ЧМТ различны: изменения личности, когнитивных способностей, нарушения функций двигательной и иммунной систем [1, 4]. В мире травма как причина смерти населения занимает третье место, уступая лишь сердечно-сосудистым и онкологическим заболеваниям [5]. По данным 56 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2014 г., ТОМ 14, № 4 последних лет, в основе патогенеза травматической болезни чаще всего лежат развивающиеся или прогрессирующие нарушения функций центральной нервной системы, интегративной деятельности мозга, нейроиммунных взаимодействий [1, 2]. Однако изменение активности функций иммунной системы в патогенезе черепно-мозговой травмы мало освещено в современной литературе, хотя ее оценка у пострадавших в посттравматическом периоде имеет большое значение для прогноза характера течения заболевания и контроля эффективности проводимой терапии [3, 5]. Исследование изменений лиганд-рецепторных и клеточно-молекулярных механизмов реализации иммунных реакций при травматической болезни и возможности их коррекции остаются одним из актуальных направлений развития экспериментальной медицины [4, 5]. Так как ЧМТ является гетерогенным заболеванием [5, 7] и у пациентов со сходными клиническими симптомами наблюдаются различные нарушения на молекулярном уровне, для анализа ЧМТ в эксперименте было разработано значительное количество моделей. Модель «падающего груза» («weight-drop model»), в которой травма наносится в результате свободного падения груза на голову животного, является одной из наиболее используемых моделей ЧМТ у грызунов [8-10]. Повреждения мозга в этой модели широки: от легких, моделирующих сотрясение головного мозга, до очаговых ушибов (под местом падения груза на череп), сопровождающихся вторичной гибелью дистантно расположенных нервных клеток, что приводит к нарушению двигательной и когнитивной функций [6, 9]. При использовании этой модели на мозг действуют сбалансированные силы ударения и ускорения [8, 11]. В последние годы предметом специальных исследований стало изучение возможности коррекции нарушенных защитных функций организма, в том числе и при ЧМТ, факторами химической и физической природы [4, 12, 13]. По современным представлениям нуклеотиды являются не только носителями генетической информации, но и участвуют в процессах регуляции различных функций организма, осуществляя действие через пуринергические Р2-рецепторы, экспрессированные на поверхности различных клеток, в том числе клеток иммунной и нервной систем [15]. С учетом этих новых и принципиально важных данных в целях коррекции функций иммунной системы при ЧМТ использовали препарат нуклеотидной природы - Деринат (АО ФП «ТЕХНОМЕДСЕРВИС», Москва), который представляет собой натриевую соль двуспиральной высокоочищенной нативной ДНК (молекулярная масса 270-500 кДа). Основными мишенями действия Дерината являются иммунокомпетентные клетки, хотя показана его радиопротекторная, противовирусная и регенеративная активность [14]. Иммуномодулирующий эффект Дерината, введенного в организм, основан на его способности проникать в клетки путем пиноцитоза с последующим расщеплением до нуклеотидов [15]. Целью работы явилось исследование изменений функциональной активности иммунокомпетентных клеток (лимфоцитов и естественных киллерных клеток селезенки), концентрации глюкокортикоидных гормонов, тестостерона, содержания цитокинов (ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-12, ИФН-γ) в крови крыс, а также экспрессии генов ИЛ-1 и ИЛ-10 в клетках гипоталамуса крыс и генов некоторых ростовых факторов, вырабатываемых клетками микроглии мозга у животных с экспериментальной ЧМТ. Предпринята попытка лечения травмированных животных препаратом Деринат, в частности, определение его корригирующего действия на эти показатели активности защитных функций организма. Материалы и методы исследования. Работа выполнена на взрослых крысах-самцах породы Wistar массой 200-300 г. Животных содержали в условиях вивария при комнатной температуре с 12-часовым циклом свет/темнота, свободным доступом к воде и пище, на стандартной диете в соответствии с нормами содержания лабораторных животных. Все эксперименты непосредственно с животными проводились в одно и то же время. В качестве модели механической травмы головного мозга использовали модель «падающего груза»: груз массой 70 г падал с высоты 100 см в центр теменной части головы животного. Падение груза направлялось при помощи цилиндрической трубы с внутренним диаметром 20 мм, которая была жестко закреплена на штативе двумя держателями и центрирована над головой крысы. Расстояние между концом трубы и головой животного составляло порядка 7 см. Перед нанесением травмы животные получали ингаляционный наркоз СО2. После нанесения травмы животных переносили в специальную пластиковую клетку, и за ними велось наблюдение вплоть до восстановления нормальных поведенческих паттернов. За это время у крыс наблюдались асфиксия, судороги, кровотечения и т. д. Через 30-40 мин после нанесения травмы животные возвращались к нормальному режиму жизни и питания. Через 2 часа после нанесения травмы, а затем на 2-е, 3-и и 4-е сутки крысам вводили внутрибрю-шинно Деринат в дозе 10 мг/кг массы в 0,5 мл изотонического раствора натрия хлорида (весь курс - 4 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2014 г., ТОМ 14, № 4 57 инъекции). Контрольным животным ежедневно вводили изотонический раствор натрия хлорида в том же объеме. Цитотоксическую активность спленоцитов крыс - естественных киллерных (ЕК) клеток селезенки, оценивали по их способности лизировать клетки эритромиелолейкоза человека К-562 (Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург), которые метили 3Н-уридином (В/О «Изотоп», Россия). Реакцию между этими клетками после их инкубации в течение 20 ч в СО2-инкубаторе при 37° С, 5% СО2 и 100% влажности учитывали по уровню 3Н -уридина в нелизированных клетках-мишенях. Цитотоксическую активность ЕК клеток селезенки в процентах рассчитывали по формуле: 1 итотоксичность= Среднее число импульсов (с. р. m) в тест-ячейке 100%, Среднее число импульсов (с. р. m) в контроле Пролиферативную активность спленоцитов определяли по изменению интенсивности реакции бласт-трансформации спленоцитов (РБТС). Для этого суспензию спленоцитов в дозе 2,5х106 кл/мл культивировали в течение 72 ч в СО2-инкубаторе при 37° С, 5% СО2 и 100% влажности с добавлением Конканавалина А (Con A), 0,75 мкг/мл, Sigma) и препарата рекомбинантного IL-1ß (rIL-1ß) со специфической активностью 1,0x107 ед/мг белка в дозе 250 нг/мл. Интенсивность РБТС оценивали по уровню включения в ДНК делящихся клеток 3Н-тимидина (ГИПХ, Санкт-Петербург), внесенного в суспензию спленоцитов в дозе 5 мкКИ/мл. Содержание гормонов и цитокинов в сыворотке крови экспериментальных животных измеряли иммуноферментными методами с использованием ELISA kit фирмы DRG Diagnostic (Германия) и R&D Systems (USA) через 24 часа, на 3-й, 7-й, 10 -й и 14 -й день после нанесения ЧМТ. Анализ уровня экспрессии генов цитокинов (ИЛ-1 и ИЛ-10) в клетках гипоталамуса крыс и ростовых факторов, вырабатываемых микроглией мозга: гена глиального нейротрофического фактора (GDNF), способствующего выживаемости нейронов, экспрессии гена фактора роста нервов (NGF) и Р2Х4, являющегося пуринергическим рецептором АТФ, осуществлялся методами ПЦР в режиме реального времени и иммуногистохимии. Уровень экспрессии исследуемых генов определяли относительно уровня экспрессии «house-keeping» гена гли-церальдегид - 3 - фосфатдегидрогеназы. Статистиче -ский анализ проведен с использованием t-критерия Стьюдента [16]. Результаты исследования и их обсуждение. 1. Концентрация кортикостерона и тестостерона в сыворотке крови крыс после ЧМТ. Определение концентрации гормонов в сыворотке крови животных проведено до и после нанесения травмы через 24 ч, на 3-, 7-, 10-, 14-й дни. Показано, что уровень кор-тикостерона (Кс) в крови животных обеих групп с ЧМТ в течение первых 24 часов повышен в 2-2,5 раза, что свидетельствует о развитии у животных выраженной стрессорной реакции. Уже к 3-м суткам и в течение последующих 14 суток у животных контрольной группы, которым после нанесения травмы вводили физиологический раствор, уровень Кс снижался и колебался в пределах значений этого показателя у интактных животных (рис. 1). Концентрация тестостерона (Тс) в сыворотке крови у животных контрольной группы снижалась более чем в 2 раза в течение первых суток после Кс, нг/мл Тс, нг/мл Рис. 1. Уровень кортикостерона (Кс) и тестостерона (Тс) в крови животных после нанесения ЧМТ. По оси абсцисс - время в сутках после ЧМТ; по оси ординат: слева - концентрация кортикостерона, нг/мл ( - ), справа - концентрация тестостерона, нг/мл ( -■- ). * p<0,05 по сравнению с уровнем гормонов у интактных животных. нанесения травмы по сравнению с уровнем гормона у интактных крыс, что отражает типичное изменение гормональной реакции на стрессорное воздействие [17]. Лишь к 10-14 -м суткам после нанесения ЧМТ концентрация Тс в крови у животных контрольной группы не отличалась от нормы (см. рис. 1). Таким образом, в ранние сроки после ЧМТ изменение гормональных реакций носит стрессорный характер (повышение уровня кортикостерона и снижение концентрации тестостерона), в последующие сроки содержание гормонов в крови животных постепенно, к 10-14 дням, восстанавливается до базальных значений. 2. Цитотоксическая активность ЕК-клеток селезенки и пролиферативная активность спленоцитов X 58 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2014 г., ТОМ 14, № 4 крыс после ЧМТ. Ц итотоксическая активность ЕК-клеток селезенки - первого и важнейшего барьера на пути развития вирусиндуцированных и опухолевых процессов - возрастала на 3-й день после нанесения травмы и оставалась повышенной в течение 14дневного периода наблюдения (рис. 2, а). Сходные данные получены при анализе изменений пролиферативной активности спленоцитов, определяющей интенсивность развития иммунного ответа. После нанесения травмы в течение всего периода регистрации наблюдалось повышение интенсивности пролиферации у травмированных животных в ответ на сочетанное действие IL-1ß и Кон А в (рис. 2, б). Лишь на 14-й день после ЧМТ пролиферативная активность спленоцитов снижалась до значений, характерных для животных контрольной группы, не достигая, однако, уровня характерного для интакт-ных животных. Таким образом, у животных, перенесших тяжелую механическую ЧМТ, развиваются дисфункции имущественно клеточный или гуморальный вариант иммунного ответа. Клеточный иммунный ответ контролируется ^1-цитокинами (ИЛ-2, ИЛ-12, ФНО-α, ИФН-γ), а гуморальный иммунный ответ - Th2-цитокинами (ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10). Одним из основных регуляторов клеточного иммунного ответа является ИЛ-12, который ускоряет пролиферацию активированных ЕК-клеток и Т-клеток и стимулирует продукцию ИФН-γ этими клетками, а продукцию противовоспалительных цитокинов (ИЛ-4 и ИЛ-10) подавляет. В настоящее время показано, что под влиянием дестабилизирующих факторов (стресс, травма) баланс цитокинов Th1/Th2 сдвигается в пользу продукции Th2-цитокинов, что может привести к развитию различных заболеваний [19]. Согласно современным представлениям цитокины играют существенную роль в патогенезе ЧМТ. Повышение концентрации некоторых цитокинов у пациентов с ЧМТ (ИЛ-6, ИЛ-10) коррелирует с выраженными воспалительными изменениями 40 -і 35 -30 -25 20 15 10 -5 - 0 7с 14 с г 18000 -16000 -14000 12000 10000 8000 -6000 -4000 0 7с 14 с Рис. 2. Цитотоксическая (а) и пролиферативная (б) активность спленоцитов крыс после нанесения ЧМТ. По оси абсцисс - время в сутках после ЧМТ; по оси ординат (а) цитотоксическая активность НК клеток селезенки, %, (б) пролиферативная активность спленоцитов, в имп/мин. Группы животных: Q - интактные; □ - после ЧМТ. * p<0,05 по сравнению с уровнем активности спленоцитов у интактных животных. иммунной системы, что выражается в длительной стимуляция клеток иммунной системы, которая наблюдается в течение всего срока наблюдения (14 суток), и как цитотоксическая, так и пролифератив-ная активности спленоцитов не восстанавливаются до значений интактных животных, что согласуется с ранее полученными данными [18]. 3. Концентрация цитокинов в сыворотке крови крыс после ЧМТ. Известно, что цитокины играют ведущую роль в регуляции функций иммунокомпе-тентных клеток, в том числе и в переключении на пре в головном мозге, сочетающимися с повышенной проницаемостью гематоэнцефалического барьера, характерной для тяжелых форм ЧМТ, что является неблагоприятным прогностическим признаком относительно исхода любой травмы [3, 5]. В работе исследованы особенности изменения концентрации цитокинов ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-12, ИФН-γ в сыворотке крови крыс в норме и после ЧМТ (табл. 1). Как видно из табл. 1, на 3-и сутки после ЧМТ происходит повышение концентрации провоспали- МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2014 г., ТОМ 14, № 4 59 тельного цитокина ИЛ-6 и ИЛ-10 - одного из основных противовоспалительных Th2-цитокинов (р<0,05). Полученные данные согласуются с данными клинических наблюдений содержания цитоки-нов у пациентов с ЧМТ. гипоталамуса крыс после ЧМТ. При изучении клеточно-молекулярных механизмов нарушений защитных функций организма после ЧМТ информационно-значимым является исследование экспрессии генов про- (ИЛ-1) и противовоспалительных Таблица 1 Содержание цитокинов в крови животных контрольной группы после ЧМТ и введения изотонического раствора натрия хлорида Цитокины Концентрация цитокинов в крови, пг/мл интактные животные животные после ЧМТ 3-й сутки 7-е сутки 10-е сутки 14-е сутки ИЛ-6 129±19,8 218±32* 185±29,6 209±50 108±21 ИЛ-10 148+24,0 185+25* 156+33 200+50 138+21 ИЛ-12 1395±114 1804±114 1521±204 1441±187 1457±198 ИНФ-γ 94,5±14,1 102±16 100±15 139±21 98±17 р<0,05 по сравнению с уровнем цитокинов у интактных (нетравмированных) крыс. Показано, что концентрация ИЛ-6 и ИЛ-10 в периферической крови пациентов увеличивается в первую неделю после травмы. К 3-й неделе эти показатели значительно возрастают в группе пациентов с неблагоприятным исходом, но имеют тенденцию к снижению у выздоравливающих больных [3]. Значительных изменений концентраций других исследованных цитокинов в крови животных с ЧМТ не наблюдается. По-мнению ряда исследователей [5, 12], при ЧМТ имеет значение не только абсолютное содержание цитокинов в крови, но и соотношение их концентраций, в частности ИЛ-10/ИЛ-6. Показано, что соотношение концентраций ИЛ-10/ИЛ-6 у интактных животных составляет 1,15, тогда как после ЧМТ у травмированных животных это соотношение снижается до 0,85 на 3-и сутки, до 0,84 на 7-е и до 0,95 на 10-е сутки, а к 14-м суткам достигает нормы 1,27, т. е. в первые сутки после ЧМТ преобладает продукция ИЛ-6, а к 14-м суткам соотношение нормализуется. Считается, что длительное повышение уровня цитокинов, поддерживающих воспалительный процесс на системном уровне, обладает негативным влиянием и ухудшает прогноз течения посттравматического периода и коррелирует с увеличением риска развития сепсиса и полиорганной недостаточности [5]. Таким образом, полученные данные позволяет проводить направленный поиск средств, способных индуцировать восстановление баланса цитокинов, нарушающегося после ЧМТ. 4. Экспрессия генов цитокинов ИЛ-1 и ИЛ- 10, глиальных ростовых факторов в клетках (ИЛ-10) цитокинов и экспрессии генов глиальных ростовых факторов, отражающей степень активности клеток микроглии мозга после ЧМТ. Показано, что уровень экспрессии гена ИЛ-1 в гипоталамусе крыс не изменяется на 1-3-и сутки после нанесения ЧМТ и введения изотонического раствора натрия хлорида, но к 7-м суткам резко возрастает по сравнению с тем же показателем у интактных животных (рис. 3). Экспрессия гена ИЛ-10 у травмированных животных, которым вводили изотонический раствор Я Я «υ α s s "з я s s * H 4"? is 5 о Й я Е £ Инт Bpi емя после травмы, сутки Рис. 3. Относительная экспрессия генов ИЛ-1 и ИЛ-10 в разные сроки после ЧМТ. Темный столбик - степень экспрессии генов ИЛ-1, светлый столбик - степень экспрссии генов ИЛ-10. *р<0,05 в сравнении с относительной степенью экспрессии генов у нетравмированных животных, соответственно. натрия хлорида, снижалась даже ниже ее уровня у интактных крыс уже через 1 сутки после нанесения 60 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2014 г., ТОМ 14, № 4 травмы и сохранялась на низком уровне в течение всего периода наблюдения (7 дней). Таким образом, экспрессия генов ИЛ-1 и ИЛ-10 в клетках гипоталамуса крыс при ЧМТ изменяется в противоположных направлениях со сдвигом баланса цитокинов в сторону ИЛ-1. Анализ экспрессии генов некоторых ростовых факторов (GDNF, NGF, Р2Х4) в гипоталамусе головного мозга крыс проводили на разные сроки после ЧМТ методами ПЦР и иммуногистохимии. Согласно современным представлениям указанные ростовые факторы, как и некоторые про- и противовоспалительные цитокины, вырабатываются активированными после ЧМТ клетками микроглии мозга, которые наряду с астроцитами, периваскулярными макрофагами и дендритными клетками, ассоциированными с ГЭБ, выполняют функции иммунной системы мозга [2]. Клетки микроглии экспрессируют большое количество разнообразных рецепторов, в том числе пуринергических, отличающиеся аффинностью к нуклеотидам [20]. Исследовали экспрессию генов глиальных ростовых факторов: GDNF, NGF, Р2Х4 (рис. 4). Как следует из рис. 4, степень экспрессии генов глиальных ростовых факторов после ЧМТ возрастает: нейротрофиче-ского фактора (GDNF), способствующего выживаемости нейронов в гипоталамусе крыс,- на 1-й, 7-й и 14-й дни после ЧМТ (см. рис. 4, а), фактора роста нервов NGF - на 7-й и 14-й дни после травмы (см. рис. 4, б), Р2Х4 - на 7-й день (см. рис. 4, в). Р2Х4 является пуринергическим рецептором АТФ, вовлечен в регуляцию клеточной гибели и может служить одним из рецепторов, опосредующих воспалительный процесс в мозге при ЧМТ [2]. Изменение экспрессии генов глиальных ростовых факторов после ЧМТ свидетельствует об активации клеток микроглии, которые осуществляют защитные реакции, в том числе фагоцитоз разрушенных после ЧМТ клеток и синтез цитокинов и ростовых факторов, что направленно на преодоление воспалительного процесса и восстановление тканей мозга [2]. Анализ полученных данных позволяет заключить, что изменения уровня экспрессии генов некоторых цитокинов и ростовых факторов в клетках гипоталамуса мозга являются информативными показателями развития нарушений защитных функций организма при ЧМТ. 5. Изменение защитных реакций после введения Дерината животным, перенесшим ЧМТ. В проведенном исследовании после нанесения ЧМТ было выявлено изменение специфических и неспецифических защитных функций организма на системном и клеточно-молекулярном уровнях, что свидетельствует о значительной активации, а затем и нарушений функций иммунной системы у животных после ЧМТ. Анализ этих изменений показал, что некоторые защитные реакции восстанавливаются в течение периода наблюдения (14 дней), другие - нет. Поиск терапии ЧМТ, в том числе нарушений защитных функций организма, является существенной задачей современной медицины. В целях коррекции выявленных нарушений исполь- О Е О Время после нанесения травмы, сутки 3,5 ■Q S3 г> X GF о г> н и ^ 2,5 S X S 2,0 < « 1 1.5 Я о Q 1 1,0 X н о Ï 0,5 0 пЬ il Контроль 14 Время после нанесения травмы, сутки 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1,0 0,5 0 пЬ I ГІ1 Контроль 1 7 14 Время после нанесения травмы, сутки Рис. 4. Относительная степень экспрессии генов глиальных ростовых факторов: а - GDNF; б - NGF; в - Р2Х4 на разные _ сроки после нанесения ЧМТ. р<0,05 в сравнении с относительной степенью экспрессии генов у нетравмированных животных. зовали препарат нуклеотидной природы - Деринат, который начинали вводить животным уже через 2 часа после нанесения ЧМТ и продолжали в течение последующих 3 дней (4-дневный курс лечения). Внутрибрюшинное введение Дерината приводило к нормализации практически всех исследованных МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2014 г., ТОМ 14, № 4 61 защитных реакций. В табл. 2 приведены сводные данные о действии Дерината на эти показатели. Из табл. 2 видно, что и цитотоксическая, и проли-феративная активность клеток иммунной системы, и глиальных ростовых факторов в клетках гипоталамуса мозга являются информативными показателями развития нарушений защитных функций организма при ЧМТ и могут быть скорректированы после 4-дневно- Таблица 2 Изменения показателей защитных функций организма животных после нанесения ЧМТ и введения Дерината Показатель Изменение показателей защитных реакций животные после ЧМТ животные после ЧМТ и введения Дерината , сутки 1-е 3-й 7-е 10-e 14-e Цитотоксическая активность t Ni Пролиферативная активность t Ni Содержание цитокинов ИЛ-6, ИЛ-10 t Ni Экспрессия гена ИЛ-1 t nT Ni Экспрессия гена ИЛ-10 і Nt NT Экспрессия генов ростовых факторов: GDNF t Ni Ni Ni NGF t Ni Ni Р2Х4 t Ni Ni Кортикостерон t N N Тестостерон ; Nt N N N N - норма (величина у интактных животных). значительно возросшие у травмированных животных, под влиянием Дерината нормализуются только к 14-м суткам, т. е. курсовое введение Дерината предотвращает длительную излишнюю стимуляцию клеток иммунной системы, что согласуется с ранее полученными данными [18]. В то же время содержание цитоки-нов ИЛ-6 и ИЛ-10, повышенное у животных после ЧМТ, нормализуется (снижается) уже к 3-м суткам. Введение Дерината животным приводит к усилению экспрессии генов цитокинов ИЛ-1 и ИЛ-10 на 3-й день после ЧМТ, а на 7-й день меняет вектор изменения уровня экспрессии генов этих цитокинов: экспрессия гена ИЛ-1 снижается до базального уровня, а экспрессия гена ИЛ-10 повышается, но также до базальных значений. То есть при введении Дерината травмированным животным нормализуется экспрессия как гена ИЛ-1 , так и гена ИЛ-10 в клетках гипоталамуса крыс к 7-м суткам после нанесения травмы. Экспрессия генов глиальных ростовых факторов, повышенная у животных после ЧМТ, после введения Дерината восстанавливается, в основном к 7-14 -м суткам до уровня этих показателей у животных контрольной группы. Нормализация гормональных реакций после введения Дерината происходит с 1-го по 14-й день. Анализ полученных данных позволяет заключить, что изменение уровня экспрессии генов цитокинов го курса лечения препаратом Деринат, как иммуномодулирующим препаратом нуклеотидной природы. Известно, что при введении Дерината усиливается активация клеток моноцитарно-макрофагальной системы и увеличивается выделение ими цитокинов (ИЛ-1, -4, -6, ТNF-α и др.). По мнению авторов [14], в условиях дестабилизирующих ситуаций происходит интенсивное поглощение нативной ДНК активно пролиферирующими клетками костного мозга, лимфоузлов, эпителия тонкого кишечника, селезенки, в которых активируется метаболизм клеток, синтез РНК и ДНК и продукция различных внутриклеточных белков, что, по-видимому, способствует проявлению иммуномодулирующих свойств Дерината. Согласно современным представлениям нуклеотиды участвуют в процессах регуляции различных функций организма, осуществляя действие через пуринергические рецепторы Р2, экспрессированные на поверхности различных клеток, в том числе клеток иммунной и нервной систем [15] , чем, по-видимому, и обусловлен терапевтический эффект Дерината после ЧМТ. Выводы. Проведенное исследование показало, что ЧМТ вызывает у животных развитие комплекса нарушений защитных реакций на системном и клеточно-молекулярном уровнях: нежелательное длительное повышение цитотоксической и пролифе-ративной активности спленоцитов, стрессобуслов- 62 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2014 г., ТОМ 14, № 4 ленное изменение концентрации гормонов и цитоки-нов в крови, повышение уровня экпрессии генов цитокинов и ростовых факторов в клетках мозга, которые являются информативными показателями развития нарушений защитных функций организма после ЧМТ. Нормализация этих показателей происходит после лечения препаратом нуклеотидной природы Деринат.

E G Rybakina

Institute of Experimental Medicine of the North West Branch of the Russian Academy of Medical Sciences

Email: v.n.rybakin@gmail.com

S N Shanin

Institute of Experimental Medicine of the North West Branch of the Russian Academy of Medical Sciences

Email: shanins@yandex.ru

E E Fomicheva

Institute of Experimental Medicine of the North West Branch of the Russian Academy of Medical Sciences

Email: eefomicheva@rambler.ru

T A Filatenkova

Institute of Experimental Medicine of the North West Branch of the Russian Academy of Medical Sciences

Email: lero269@gmail.com

E V Dmitrienko

Institute of Experimental Medicine of the North West Branch of the Russian Academy of Medical Sciences

Email: elenadmit@gmail.com

  1. McAllister T. W. Neurobiological consequences of traumatic brain injury // Dialogues Clin. Neurosci.- 2011.- Vol. 13, № 3.- P. 287-300.
  2. Дмитриенко Е. В., Акимото Н., Наое С., Нода М., Рыбакина Е. Г., Корнева Е. А. Иммунная система мозга и черепномозговая травма: попытка коррекции // Медицинский академический журнал.- 2013.- Т. 13, № 4.- С. 7-18.
  3. Шевченко К. В., Четвертных В. А., Кравцов Ю. И. Иммунопатологические изменения при тяжелой черепно-мозговой травме // Иммунология.- 2009.- Т. 30, № 3.- С. 180-184.
  4. Рыбакина Е. Г., Шанин С. Н., Фомичева Е. Е., Козинец И. А., Корнева Е. А. Активность защитных функций организма при стрессе и их коррекция препаратом деринат // Медицинская иммунология.- 2008.- Т. 10, № 4-5.- С. 431-438.
  5. Малышев М. Е., Пивоварова Л. П., Осипова И. В., Арискина О. Б., Хабирова Т. Г., Ильина В. А. Прогностическое значение содержания ИЛ-6, ИЛ-10 и раИЛ-1 для диагностики развития сепсиса и тяжелого сепсиса у пациентов с сочетанной травмой // Скорая медицинская помощь.- 2014.- № 2.- С. 65-68.
  6. O’Connor W. T., Smyth A., Gilchrist M. D. Animal models of traumatic brain injury: A critical evaluation // Pharmacology & Therapeutics.- 2011.- Vol. 130, № 2.- P. 106-113.
  7. Albert-Weissenberger C., Sirén A. Experimental traumatic brain injury // Exp. Transl. Stroke Med.- 2010.- Vol. 2, N 1.- P. 16.
  8. Blaha M., Schwab J., Vajnerova O., Bednar M., Vajner L., Michal T. Intracranial pressure and experimental model of diffuse brain injury in rats // J. Korean. Neurosurg. Soc.- 2010.- Vol. 47, № 1.- P. 7-10.
  9. Marklund N., Hillered L. Animal modelling of traumatic brain injury in preclinical drug development: where do we go from here? // Br. J. Pharmacol.- 2011.- Vol. 64, № 4.- P. 1207-1229.
  10. Cernak I. Animal models of head trauma // NeuroRx.- 2005.- Vol. 2, № 3.- P. 410-422.
  11. Potts M. B., Adwanikar H., Noble-Haeusslein L. J. Models of traumatic cerebellar injury // Cerebellum.- 2009.- Vol. 8, № 3.- P. 211-221.
  12. Рыбакина Е. Г., Шанин С. Н., Козинец И. А., Дмитриенко Е. В. Коррекция функций иммунной системы препаратом «Деринат» после экспериментальной черепно-мозговой травмы // Terra Medica.- 2011.- Т. 2.- С. 31-34.
  13. Фомичева Е. Е., Шанин С. Н., Филатенкова Т. А., Рыбакина Е. Г. Стресс-индуцированные изменения функциональной активности нейроэндокринной системы: модулирующее действие препарата Деринат // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова.- 2009.- Т. 95, № 3.- С. 290-296.
  14. Каплина Э. Н., Вайнберг Ю. П. Деринат - природный иммуномодулятор для детей и взрослых.- М.: Науч. книга, 2005.
  15. Серебряная Н. Б. Нуклеотиды как регуляторы иммунного ответа // Иммунология.- 2010.- № 5.- С. 273-281.
  16. Стрелков Р. Б. Метод вычисления стандартной ошибки и доверительных интервалов средней арифметической с помощью таблиц.- Сухуми: Алашара, 1966.- 56 с.
  17. Пшенникова М. Г. Феномен стресса. Эмоциональный стресс и его роль в патологии // Патол. физиолог. и эксперим. терапия.- 2000.- № 2.- С. 24-31.
  18. Rybakina E. G., Shanin S. N., Fomicheva E. E. et. al. Correction of stress-induced disfunctions of the immune and neuroendocrine systems by peptide and nucleotide preparations // Advances in Neuroimmune Biology.- 2012.- Vol. 3.- P. 353-360.
  19. Кетлинский С. А., Симбирцев А. С. Цитокины.- СПб: Фолиант, 2008.- 552 с.
  20. Loane D. J., Byrnes K. R. Role of microglia in neurotrauma // Neurotherapeutick.- 2010.- Vol. 7, № 4.- P. 366-377.

Views

Abstract - 43

PDF (Russian) - 0

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2014 Rybakina E.G., Shanin S.N., Fomicheva E.E., Filatenkova T.A., Dmitrienko E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies