Влияние инфракрасного излучения на мембранные фосфолипиды лимфоцитов и тромбоцитов при лечении хронической обструктивной болезни легких в эксперименте

Полный текст

Современная медицина, констатируя многочисленность клинических проявлений хронической об-структивной болезни легких (ХОБЛ), все чаще относит ее к системной патологии [1, 2, 12]. Однако не все особенности данного заболевания возможно изучить на клиническом материале в силу этико-деонтологических обстоятельств. Механизмы возникновения и эволюции бронхиальной обструкции, обусловливающие специфичность клинических проявлений ХОБЛ, сложны и во многом еще не известны. Поэтому остро встает вопрос об экспериментальных исследованиях ХОБЛ, которые будут способствовать пониманию молекулярных и клеточных особенностей ее патогенеза. Поскольку мембранные фосфолипиды (ФЛ) обеспечивают морфофункциональную целость клеток респираторного тракта, их состояние в норме и при патологии может послужить информативным маркером при хронических заболеваниях легких [3, 5, 6, 8]. В связи с вышеизложенным целью нашей работы стало изучение фосфолипидного состава мембран лимфоцитов и тромбоцитов периферической крови крыс с экспериментальной ХОБЛ и их изменение под влиянием инфракрасного (ИК) излучения. В области клеточной иммунологии на основании изучения молекулярных механизмов действия антигенов и иммуномодуляторов в настоящее время важной считают проблему исследования метаболизма липидов клеточных мембран иммунокомпетентных клеток. Липидные компоненты клетки принимают непосредственное участие в процессах клеточной активации, продукции медиаторов иммунного ответа, в регуляции фагоцитоза и цитотоксических реакций, что определяет их значение в гомеостазе и стабилизации иммунных реакций организма. Известно, что мембраны на 80% состоят из ФЛ, которые несут на себе основную функциональную нагрузку при распознавании «своего» и «чужого» в процессах активации и кооперации клеток под влиянием эндо- и экзогенных воздействий [5, 6, 8]. Становится очевид- ным, что количественные изменения мембранных ФЛ переходят в качественные, отражающиеся в изменении соотношений отдельных фракций ФЛ, что подтверждается ранее проводимыми исследованиями ряда авторов. Материалы и методы Модель ХОБЛ воспроизводилась у 60 белых беспородных крыс-самцов массой тела 120-180 г под ежедневным влиянием табачного дыма при помещении животных в специальную «курительную» камеру на 30-40 мин в сутки в течение 2 мес [13, 15]. В камере создавали необходимую концентрацию табачного дыма, показателем которой служило содержание окиси углерода, определяемое с помощью газоанализатора УГ-2. Обследованы 3 группы животных: в 1-й группе были животные с моделированной ХОБЛ без лечения; 2-я группа включала животных с ХОБЛ, получавших терапию в виде воздействия ИК-излучением. В качестве контроля были взяты 10 крыс, содержавшиеся в аналогичных условиях, но без контакта с табачным дымом (3-я группа). Фототерапию в виде воздействия инфракрасным излучением на область легких проводили с помощью медицинских излучателей серий KL, ZB и GI, (метод Р.Х. Рахимова), используя лампы с различным составом керамического покрытия, генерирующие импульсы в диапазоне длин волн от 8 до 50 мкм (выпускаемые и зарегистрированные в Республике Узбекистан под названием «излучатели медицинские: GI, ZB, KL»). Ранее выполненными исследованиями было установлено, что излучатели серии GI воздействуют на патогенную флору, обладают антимикробным и противовоспалительным свойствами, на основании чего могут применяться для лечения инфекционных и воспалительных заболеваний [9, 11, 14]. Животные с ХОБЛ получали ИК-излучение ежедневно в количестве 10 процедур на курс. Продолжительность процедур составляла от 5 мин первые 5 дней до 10 мин - в последующие. Исследования ФЛ у интактных крыс и животных с моделью ХОБЛ проводили до лечения, после 10 процедур и на 30-е сутки после его окончания. При декапитации животных забирали кровь и выделяли лимфоциты путем центрифугирования в градиен- ФИЗИОТЕРАПИЯ, БАЛЬНЕОЛОГИЯ и РЕАБИЛИТАЦИЯ 4/2012 те плотности фиколл-верографин по общепринятой методике (A. Boum, 1968). Для исследования фос-фолипидных фракций лимфоцитов и тромбоцитов применяли метод высокоэффективной проточной горизонтальной хроматографии, а количественные определения проводили денситометрическим и фотометрическим методами [7]. Статистическую обработку результатов проводили по программе Microsoft Excell 7,0 (анализ данных с использованием описательной и итоговой статистики). При этом вычисляли М - среднее арифметическое вариационного ряда, m - среднюю квадратичную ошибку и среднее квадратичное отклонение. Достоверность сдвигов и различий сравниваемых показателей оценивали по t-критерию Стьюдента. Достоверными считали различия, при которых p < 0,05. Результаты и обсуждение У здоровых экспериментальных животных в мембранах лимфоцитов и тромбоцитов были определены следующие фракции ФЛ (в мкг липида на 1 мг белка): ФХ (фосфатидилхолин) - 40,10 ± 1,04; ФЭ (фосфатидилэтаноламин) - 32,30 ± 0,47; ЛФХ (лизофосфатидилхолин) - 3,41 ± 0,06; ЛФЭ (лизофосфатидилэтанола-мин) - 5,00 ± 0,14; СЖК (свободные жирные кислоты) - 19,30 ± 0,16; ОФЛ (общие фосфолипиды) - 158,40 ± 1,31, а также активность эндогенных фосфалипаз в условных единицах на 1 мг белка: ФаА2 (эндогенная фосфо-липаза А2) - 3,10 ± 0,12); ФС (фосфолипаза С) - 4,95 ± 0,11 и ФД (фосфолипаза Д) - 2,84 ± 0,06. Эти данные были взяты за основу в качестве контроля (К). На 60-е сутки воздействия табачным дымом была получена модель экспериментальной ХОБЛ [4]. У животных с ХОБЛ количественный состав ФЛ мембран лимфоцитов и тромбоцитов периферической крови был значительно изменен и достоверно отличался от контроля (см. таблицу). Так, в лимфоцитах величина показателей ФХ и ФЭ по сравнению с контролем была достоверно снижена на 32 и 43%, а содержание ЛФХ и ЛФЭ повышено почти в 2 раза (до 200 и 184% соответственно). Содержание СЖК составило в среднем по группе 147%, а ОФЛ - 82%. Наблюдалось повышение эндогенных липаз - ФС и ФД, и особенно ФаА2 (до 177, 164 и 154% соответственно), что подтверждало факт активации важнейших ферментов, сопровождающих процесс воспаления при ХОБЛ. Аналогичные статистически значимые изменения выявлены при исследовании фосфо-липидного состава мембран тромбоцитов, однако по сравнению с контролем в тромбоцитах определялось более высокое содержание ФД (в 4 раза), тогда как превышение ФаА2 и ФС достигало только 27 и 38% соответственно. Таким образом, воспроизведенная экспериментальная ХОБЛ у животных сопровождалась достоверным количественным изменением основных фракций ФЛ в мембранах лимфоцитов и тромбоцитов периферической крови, что, по-видимому, отражает системные изменения обменных процессов организма. Ранее в исследованиях была доказана необычайно важная роль мембранных липидов в процессах клеточной активации, продукции медиаторов иммунного ответа, регуляции фагоцитоза и цитотоксических реакциях. Это определяет важную роль ФЛ в иммунном гомеостазе организма. Нарушения фосфолипид-ного обмена лежат в основе развития деструктивных процессов в мембранах, изменение их состава связано с развитием воспалительных заболеваний легких [8, 10]. Результаты по исследованию мембранных ФЛ лимфоцитов и тромбоцитов после 10 процедур и через 30 сут после курсового воздействия ИК-излучением у животных с ХОБЛ по сравнению с группой не леченных животных представлены в таблице. Влияние ИК-излучения на содержание фосфолипидов (в мкг липида на 1 мг белка) и эндогенных фосфолипаз (в усл ед. на 1 мг белка) в мембранах лимфоцитов и тромбоцитов животных с ХОБЛ до и после лечения (M±m) Показа тель Показатель до лечения Показатели после лечения Контроль после 10 процедур через 30 сут после лечения Лимфо циты: ФХ 40,10 ± 1,04 27,37 ± 0,59** 30,60 ± 0,76# 33,50 ± 1,00# ЛФХ 3,41 ± 0,06 6,91 ± 0,13** 6,02 ± 0,15# 5,04 ± 0,12# ФЭ 32,30 ± 0,47 18,30 ± 0,54* 22,83 ± 1,19# 23,60 ± 0,57# ЛФЭ 5,00 ± 0,14 9,20 ± 0,21** 8,48 ± 0,21 8.00 ± 0,20# СЖК 19,30 ± 0,16 28,40 ± 0,55** 24,30 ± 0,56# 24,30 ± 0,42# ОФЛ 158,4 ± 1,3 130,3 ± 1,3** 136,7 ± 2,9 137,5 ± 3,6 ФаА2 3,10 ± 0,12 5,53 ± 0,14** 5,10 ± 0,12 4,80 ± 0,08# ФС 4,95 ± 0,11 8,18 ± 0,19** 7,80 ± 0,16 7,60 ± 0,21# ФД 2,84 ± 0,06 4,27 ± 0,11** 3,93 ± 0,13# 3,85 ± 0,08# Тромбо циты: ФХ 64,30 ± 0,39 42,30 ± 0,98** 47,80 ± 0,85# 48,40 ± 0,92# ЛФХ 4,20 ± 0,22 7,70 ± 0,13** 7,20 ± 0,14# 6,90 ± 0,18# ФЭ 30,10 ± 0,92 22,30 ± 0,69** 25,10 ± 0,59# 25,80 ± 0,60# ЛФЭ 6,70 ± 0,24 11,10 ± 0,4** 9,50 ± 0,19# 9,40 ± 0,27# СЖК 17,00 ± 0,16 23,48 ± 0,68** 20,90 ± 0,54# 21,00 ± 0,55# ОФЛ 173,5 ± 1,0 142,3 ± 3,4** 149,8 ± 3,1 152,1 ± 2,6# ФаА2 4,12 ± 0,12 5,23 ± 0,13** 4,83 ± 0,09 4,70 ± 0,10# ФС 5,72 ± 0,08 7,90 ± 0,20** 7,10 ± 0,14# 7,00 ± 0,19# ФД 0,98 ± 0,05 4,30 ± 0,09** 3,40 ± 0,06# 2,90 ± 0,09# Примечание. * - достоверность различий показателей до лечения по сравнению с контролем (* - p < 0,05 и ** - p < 0,01); # - достоверность различии показателей после лечения по сравнению с соответствующими показателями до лечения (# - p < 0,05). И 4/2012 ФИЗИОТЕРАПИЯ, БАЛЬНЕОЛОГИЯ и РЕАБИЛИТАЦИЯ Если средние значения изучаемых показателей ФЛ у животных с ХОБЛ до начала лечения отличались от контроля высокой степенью достоверности, то при сравнении их с показателями после лечения с использованием ИК-излучения выявлена существенная положительная динамика, сохраняющаяся, а в ряде случаев усиливающаяся через 30 дней после окончания лечения. В частности, после 10 процедур воздействия ИК-излучением по сравнению с данными до начала лечения ХОБЛ в лимфоцитах наблюдалось повышение содержания ФХ, ФЭ на 8 и 14% и снижение показателей ЛФХ и ЛФЭ соответственно на 24 и 14%. В тромбоцитах повышение уровня ФХ и ФЭ на 8 и 9% сопровождалось снижением ЛФХ и ЛФЭ на 12 и 24% соответственно. Через 30 сут после окончания воздействия ИК-излучения в мембранах лимфоцитов определялись такие количественные изменения ФЛ: повышение ФХ, ФЭ на 16 и 16% и снижение ЛФХ и ЛФЭ на 53 и 24% по сравнению с соответствующими показателями до лечения. В мембранах тромбоцитов показатели ФХ и ФЭ были повышены на 9 и 12%, тогда как ЛФХ и ЛФЭ снижены на 11 и 26%, однако при этом оставаясь выше контрольных значений. Содержание СЖК, ОФЛ и эндогенных липаз ФаА2, ФС и ФД в результате действия ИК-излучения также приближались к контролю. Было установлено, что у животных на 30-е сутки после воздействия ИК-излучения по сравнению с группой, не получавшей воздействия физическим фактором, наблюдалась существенная позитивная динамика в виде тенденции к нормализации фосфо-липидного состава мембран как лимфоцитов, так и тромбоцитов. Изменения их содержания в процессе лечения (после 10 процедур и через 30 сут после воздействия) были однотипны и не отличались какой-либо специфичностью, что, по-видимому, отражает общие процессы воспалительной реакции в тканях легких. Однако следует отметить, что обменные процессы в лимфоцитах проходят на фоне более высоких концентраций ФХ и ЛФХ, ФЭ и ЛФЭ, СЖК, ФаА2 и ФС, тогда как в мембранах тромбоцитов появляется более высокая активность ФД. У животных с ХОБЛ под влиянием ИК-излучения наблюдались положительные количественные изменения с приближением результатов к значениям группы, т. е. тенденцией к нормализации основных фракций фосфолипидов, что должно способствовать нормализации структуры и функционирования лимфоцитов и тромбоцитов. Ранее аналогичное нормализующее действие на фосфолипидный спектр мембран эритроцитов было выявлено у крыс с экспериментальным хроническим воспалением легких под влиянием фототерапии синим светом, а также под действием зеленого света [3, 11]. Полученные нами данные по изучению содержания ФЛ в мембранах лимфоцитов и тромбоцитов свидетельствуют, что воспалительные процессы при ХОБЛ проходят на фоне значительного изменения количественного состава основных фракций ФЛ в мембранах лимфоцитов и тромбоцитов периферической крови, и это отражает нарушение обменных процессов в организме. Применение ИК-излуче-ния на фоне сформированной экспериментальной ХОБЛ способствует существенному улучшению измененных показателей ФЛ, что наблюдается после 10 процедур ИК-облучения и прослеживается через 30 сут после его окончания. Учитывая, что лимфоциты являются основными представителями иммунокомпетентных клеток, по-видимому, фосфо-липидный состав мембран лимфоцитов отражает патологические изменения их состояния в системе иммунитета при ХОБЛ и нормализацию под влиянием ИК-излучения.

Об авторах

Юлдузхон Хаятыллаевна Таджиходжаева

Республиканский специализированный научно-практический медицинский центр терапии и медицинской реабилитации МЗ Республики Узбекистан

Email: yulduzxon72@mail.ru
мл. науч. сотр. отд-ния пульмонологии РСНПМЦТиМР

Список литературы

Дополнительные файлы