Гистофизиология иммунной системы мышей Balb/c и C57Bl/6 при холодовом стрессе

Актуальность проблемы. В развитии адаптивных реакций при стрессорных воздействиях ключевую роль играют интегративные системы: нервная, эндокринная и иммунная (Акмаев И.Г., Гриневич В. В., 2001; Акмаев И. Г., 2002; Sternberg Е.М., 2001). Взаимодействие интеграгивных систем при патологическом стрессе освещено в литературе достаточно полно (Горизонтов П.Д. и соавт., 1983; Авцын А. П. и соавт., 1985; Меерсон Ф. З, 1993). В работах, посвященных патологическому стрессу, рассматривается проблема перехода адаптации в дизадаптацию. Влияние физиологических стрессорных нагрузок на состояние нервной, эндокринной и иммунной систем изучено недостаточно. Ю. Г. Суховеем и соавт. (2004) показано, что различные температурные режимы вызывают адаптивные изменения иммунореактивности животных и человека, оказывая влияние на гуморальные и клеточные реакции. Исследование механизмов неспецифического повышения иммунореактивности позволит теоретически обосновать и разработать методы профилактики и лечения стрессорной патологии (Волчегорский И.А. и соавт., 1998).

Выраженность и направленность адаптивных реакций определяется, с одной стороны, силой и длительностью стрессорного воздействию!, с другой — генои фенотипом (Судаков К.В., 1998; Середенин С. Б. и соавт., 2000; Сибиряк С. В. и соавт., 2003). В связи с этим представляет интерес изучение факторов, определяющих индивидуальную устойчивость организма к стрессорным воздействиям. Однако, в литературе результатам исследования вариабельности реакций иммунной системы инбредных животных при стрессорных воздействиях посвящены единичные работы (Селятицкая В.Г., Обухова Л. А., 2001; Чурин А. А. и соавт., 2003).

Моделирование стресс-реакции на животных разных линий позволяет оценить вклад генетического фактора в развитие адаптации и выбор адаптационной стратегии (Волчегорский И.М. и соавт., 1998; Чурин А. А. и соавт., 2003). В литературе имеются данные о межлинейных различиях мышей Balb/c и С57В1/6 по генам главного комплекса гистосовместимости, устойчивости к эмоционально-стрессовому воздействию (Галактионов В.Г., 1998; Лапицкая А. С. и соавт., 2002). Характер эмоционально-стрессовой реакции во многом определяется особенностями нейромедиаторных систем головного мозга мышей Balb/c и С57В1/6 (Середенин С.Б. и соавт., 1998,.

2000). При антигенной стимуляции у мышей Balb/c, имеющих H-2d гаплотип главного комплекса гистосовместимости, развивается преимущественно гуморальный иммунный ответ. Напротив, мыши С57В1/6, имеющие Н-2Ь гаплотип, генетически «склонны» к формированию клеточного иммунного ответа (Spellberg В., Edwards J., 2001). Данные литературы по внутривидовым различиям реакции иммунной системы мышей Balb/c и С57В1/6 на физиологические стрессорные воздействия отсутствуют.

Цель исследования. Цель настоящего исследования — изучение межлинейных морфофункциональных различий адаптивных реакций иммунной системы мышей Balb/c и С57В1/6 при холодовом физиологическом стрессе.

Задачи исследования.

1. Провести сравнительную оценку поведенческих реакций у мышей Balb/c и С57В1/6 в норме, при однократном и многократном холодовом воздействии.

2. Определить уровень кортизола в сыворотке крови мышей Balb/c и С57В1/6 в норме, при однократном и многократном холодовом воздействии.

3. Исследовать уровень перекисного окисления липидов и активность ферментов антиоксидантной защиты — катал азы и супероксиддисмутазы в печени мышей Balb/c и С57В1/6 в норме и при холодовом воздействии.

4. Оценить морфофункциональное состояние тучных клеток соединительной ткани мышей Balb/c и С57В1/6 в норме, при однократном и многократном холодовом воздействии.

5. Провести морфологическое и морфометрическое исследование тимуса и селезёнки мышей Balb/c и С57В1/6 в норме, при однократном и многократном холодовом воздействии.

6. Оценить функциональное состояние иммунной системы мышей Balb/c и С57В1/6 в норме, при однократном и многократном холодовом воздействии по цитокиновому профилю (интерлейкинам-2, -3, -4, -5, -6, -10, -12, ИФ-у, ФНО-а) и уровню цитотоксической активности клеток селезёнки.

Научная новизна. В работе впервые дана характеристика структурно-функциональных особенностей иммунной системы мышей Balb/c и С57В1/6 в норме и при физиологическом холодовом стрессе. Однократное и многократное холодовое воздействие в режиме 3 мин. -20°С приводит у мышей обеих линий к адаптивным изменениям иммунной системы и популяций тучных клеток соединительной ткани, реализующимся на фоне активации симпато-адреналовой системы. Установлено, что в этих условиях у мышей обеих линий развиваются разнонаправленные варианты адаптивной реакции.

Толерантная адаптивная реакция, формирующаяся у мышей Balb/c при многократном холодовом воздействии, характеризуется устойчивым ограничением поведенческой активности, нормализацией сниженных при однократном холодовом воздействии морфофункциональных показателей иммунной системы и состояния тучных клеток.

Формирование резистентной адаптивной реакции у мышей С57В1/6 при физиологическом холодовом стрессе сопровождается повышением функциональной активности тучных клеток соединительной ткани, прогрессирующим снижением объёмной плотности Т-зон селезёнки и уровня продукции основных ростовых и дифференцировочных цитокинов для Т-хелперов 1 и 2 типа.

Научно-практическая значимость. Полученные в работе теоретические данные о межлинейных различиях реакции иммунной системы на физиологическое стрессорное воздействие послужат основой для разработки индивидуальных критериев при выделении групп риска развития вторичных иммунодефицитных состояний и методов патогенетически обоснованной иммунокоррекции.

Внедрение Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры гистологии и клеточной биологии Биологического факультета Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова и кафедры клинической иммунологии ФППО Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1. Нейроэндокрннная регуляция иммунной системы при стрессорных воздействиях.

Современные представления о механизмах развития стрессорных реакций организма. Под стрессом понимают состояние, возникающее при действии чрезвычайных или патологических раздражителей и приводящее к напряжению неспецифических адаптационных механизмов. Термин «стресс» введён в научную литературу Г. Селье (1936), который определяет стресс как состояние организма, возникающее при предъявлении к нему любых требований. Наблюдающийся при стрессе клинический синдром, общий адаптационный синдром, имеет три стадии развития: стадию тревоги, при которой происходит мобилизация исходных сил организмастадию резистентностистадию истощения, которая развивается при воздействии интенсивного раздражителя или при длительном воздействии слабого раздражителя, а также при функциональной слабости адаптивных механизмов. В связи с этим Г. Селье (1936) различал эустресс — синдром, способствующий сохранению здоровья, и дистресс — синдром, приобретающий роль патогенного фактора. Возникающие в последнем случае нарушения Г. Селье (1936) рассматривал как болезни адаптации.

Определяющую роль в возникновении и развитии эустресса или дистресса играет реактивность организма, которая в свою очеред ь зависит от генотипа, возраста, ранее перенесённых воздействий, а также характера, силы и длительности воздействия раздражителя на организм.

По Г. Селье (1936, 1960, 1972), клиническим проявлением стресс-реакции является общий и местный адаптационный синдром — совокупность неспецифических изменений, возникающих в организме животного или человека при действии любого патогенного раздражителя. При всём разнообразии индивидуальной адаптации развитие её у животных и человека характеризуется общими чертами. В развитии адаптационных реакций, 8 которые являются ответом на физическую, психоэмоциональную, гипоксическую, холодовую и любую другую нагрузку, прослеживаются два этапа: срочной, но несовершенной адаптации, и последующий этап долговременной адаптации (Меерсон Ф.З., 1993). Срочная адаптация развивается сразу после воздействия раздражителя и реализуется на основе ранее сформировавшихся механизмов. Этот этап адаптации сопровождается активацией функциональной системы, ответственной за адаптацию к данному воздействию, выраженной стресс-реакцией, то есть активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, и нарушением функций, обусловленным сдвигами гомеостаза. Этап срочной адаптации характеризуется выраженным увеличением распада клеточных структур. Совокупность этих факторов составляет предпосылку перехода адаптации в болезнь (Меерсон Ф.З., 1993; Селятицкая В. Г., Обухова JI.A., 2001).

В дальнейшем адаптивные изменения физиологических функций сопровождаются активацией генетического аппарата в клетках доминирующей функциональной системы. Возрастает синтез нуклеиновых кислот и белков, образующих ключевые структуры клеток. В итоге избирательного роста этих ключевых клеточных структур формируется, так называемый, системный структурный след, который приводит к увеличению мощности системы, ответственной за адаптацию (Меерсон Ф. З, 1993). Системный структурный след является материальной основой перехода срочной адаптации в более устойчивую долговременную. Долговременный этап адаптации возникает в результате длительного или многократного действия на организм факторов среды. Этот этап характеризуется наличием системного структурного следа, отсутствием стресс-реакции и приспособлением к действующему фактору среды.

Реакция организма на новое или достаточно сильное воздействие внешней среды обеспечивается, во-первых, системой, специфически реагирующей на данный раздражитель, и, во-вторых, стресс-реализующими симпатической и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системами.

Действие стресс-реализующих систем направлено на мобилизацию ресурсов организма в ответ на стрессорное воздействие. Основная роль в процессах адаптации организма к действию как экзогенных, так и эндогенных раздражителей принадлежит гормонам и медиаторам центральной стресс-реализующей системы (Меерсон Ф.З., 1993). Начиная с работ Г. Селье (1936, 1950), многочисленными исследователями показано, что одним из наиболее важных регуляторов реализации общего адаптационного синдрома при различных формах стресса являются глюкокортикоидные гормоны надпочечников (Селье Г., 1950; Горизонтов П. Д. и соавт., 1983; Филаретов А. А., 1987; Ашмарин И. П., 1996). При любых воздействиях на организм отмечается быстрое увеличение секреции глюкокортикоидов, чему предшествует усиление секреции кортикотропин-рилизинг фактора гипоталамусом и адренокортикотропного гормона (АКТГ) — гипофизом. В связи с этим ответ гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы на стрессорное воздействие широко используется как индикатор стресс-реакции.

По концепции Ф. З. Меерсона и соавт. (1986, 1988, 1993), наряду со стресс-реализующими системами организм располагает центральными и локальными стресс-лимитирующими системами, которые также активируются при стрессорных воздействиях и ограничивают интенсивность и длительность стресс-реакции. Модулирующий и протективный эффект центральных стресс-лимитирующих систем реализуют ГАМК-ергическая система (ГАМК — гомоаминомасляная кислота), система бензодиазепиновых рецепторов, опиоидергическая, серотонннергическая, дофаминергическая и другие системы головного мозга (Ашмарин И.П., 1996). К локальным стресс-лимитирующим системам, которые действуют на уровне органов-мишеней, относятся простагландины, антиоксиданты, белки теплового шока и другие.

При многократном повторении стрессорного воздействия функциональная мощность стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем увеличивается. Чрезмерный по интенсивности и длительности стресссиндром приводит к нарушению сбалансированного взаимодействия этих систем, что обусловливает переход стресс-синдрома из звена адаптации в звено патогенеза или дизадаптации (Меерсон Ф.З., 1993). Усилия многих исследователей направлены на поиск клеточных и молекулярных механизмов повреждающего действия стресса на организм (Меерсон Ф. З, 1993; Новиков B.C. и соавт., 1998, Сапин М. Р., Никитюк Д. Б., 2000). Одним из наиболее обсуждаемых в литературе последних лет направлений исследований, касающихся этой проблемы, является изучение взаимосвязи между нейроэндокринной и иммунной системой при стрессорных воздействиях (Селятицкая В.Г., Обухова Л. А., 2001; Dhabhar F.S., 1999; Chrousos G.P., 2000).

Нейроэндокринная регуляция функций иммунной системы.

Гистофизиологические процессы в иммунной системе модулируются сигналами нервной и эндокринной системы в ответ на эндогенные метаболические сдвиги и действие факторов внешней среды (Труфакин В.А., Шурлыгина А. В., 2002). Вместе с тем, иммунная система влияет на нервные и эндокринные функции по принципу обратных связей. Регуляция гистофизиологических процессов иммунной системы осуществляется на разных уровнях. Это «внутрииммунные» регуляторные факторы (гормоны тимуса, цитокины), а также внешние — сигналы нервной и эндокринной системы (Гордон Д.С. и соавт., 1982; Труфакин В. А., Шурлыгина А. В., 2002).

В последние годы установлено, что в регуляции функций иммунной системы участвуют не только вегетативная, но и центральная нервная система (Абрамов В.В., 1991; Грязева Н. И. и соавт., 1999; Труфакин В. А., Шурлыгина А. В., 2002). Однако механизмы влияния изменений поведенческих реакций и психоэмоционального статуса на состояние иммунологических параметров мало изучены. Многочисленные исследования показывают, что активация иммунной системы, обусловленная действием экстремальных факторов, сопровождается изменениями поведения экспериментальных животных, которые характеризуются снижением аппетита, снижением двигательной активности и уменьшением разнообразия психоэмоциональных реакций. В развитии указанных изменений важную роль играют провоспалительные цитокины. В ответ на введение провоспалительных цитокинов развиваются изменения поведенческих реакций, сходные с теми, которые развиваются при воспалении (Larson S., 2002). При иммунном ответе некоторые цитокины осуществляют обратную связь с отделами центральной нервной системы, модулируя гипоталамо-гипопофизарно-надпочечниковую и вегетативную симпатическую нервную систему. Среди всего спектра биологически активных веществ наиболее активными в этом отношении являются фактор некроза опухолей-а (ФНО-а), интерлейкины (ИЛ)-1 и -6 (Волчегорский И.А. и соавт., 1998; Chrousos G.P., 1995; Hadden J.W., 1998).

Механизм взаимодействия цитокинов и нейронов гипоталамуса до конца не изучен. По-видимому, цитокины воздействуют на секреторную активность нейронов гипоталамуса опосредованно, модулируя активность эндотелия и глии, секреторные продукты которых могут достигать нейронов, или для цитокинов существуют специальные транспортные системы. Кроме того, цитокины могут активировать терминали нейронов, секретирующих кортикотропин-рилизинг фактор и аргинин-вазопрессин, в зоне срединного возвышения, где отсутствует гематоэнцефалический барьер (Chrousos G.P., 2000). Помимо действия на гипоталамус, воспалительные цитокины стимулируют секрецию АКТГ гипофизом и кортизола — надпочечниками (Papanicolaou D.A. et al., 1998). В физиологических условиях для передней доли гипофиза и надпочечников характерна продукция ИЛ-2, трансформирующего фактора роста-Р (TGF-P) и других цитокинов, которые могут поддерживать секрецию гормонов на локальном уровне.

На основе накопленного материала о взаимном регулирующем влиянии нейроэндокринной и иммунной систем была предложена концепция «иммуно-эндокрино-нервной» системы (Акмаев И.Г., Гриневич В. В., 2001; Mignini F. et al., 2003; Rogausch H. et al., 2004). Данная концепция обосновывает существование интегративных взаимоотношений указанных систем, что подразумевает, в частности, возможность участия иммунокомпетентных клеток в регуляции высшей нервной деятельности. В рамках исследований, развивающих данную концепцию, определена роль иммунокомпетентных клеток в модуляции поведенческих реакций экспериментальных животных. Показано, что спленоциты мышей-доноров (CBAxC57Bl/6)Fl, характеризующихся определёнными параметрами поведения в тесте «открытое поле», способны после внутривенного введения сингенным мышам-реципиентам направленно изменять их поведение (Абрамов В.В. и соавт., 2002).

Структурной основой взаимодействия нейроэндокринной и иммунной систем является наличие нервных окончаний в стенках сосудов и паренхиме центральных и периферических органов иммунной системы. Иннервация осуществляется симпатическими норадренергическими постганглионарными нервными волокнами и симпатическими окончаниями (Friedman Е.М., Irwin M.R., 1997). Благодаря тесному контакту с сосудами, эти волокна, секретируя катехоламины и нейропептид Y, регулируют кровоснабжение органов иммунной системы и миграцию лимфоцитов (Chruosos G.P., 1995). Часть норадренергических окончаний, неассоциированных с сосудами, иннервирует непосредственно паренхиму органов. Иннервация ткани лимфоидного органа носит избирательный и зональный характер. Наиболее иннервированы Т-клеточные зоны, зоны, заселённые макрофагами, в то время как В-зоны иннервированы в меньшей степени (Chruosos G.P., 1995).

В лимфоидных органах основными клетками-мишенями для нейромедиаторов являются тимоциты на всех стадиях созревания, эпителиальные клетки тимуса, Т-лимфоциты, макрофаги, тучные и плазматические клетки. В тимусе норадренергические окончания контактируют с тучными клетками, как в соединительнотканных перегородках, так и в периваскулярных зонах (Theoharides Т.С. et al., 1998).

Авторы указанной работы предполагают, что норадреналин и гнстамннгуморальные факторы, влияющие на созревание Т-клеток в тимусе.

Иннервация лимфоидных органов, наряду с симпатическими, представлена также пептидергическими окончаниями, локализующимися преимущественно в паренхиме (Bellinger D.L. et al., 1997; Kulkarni-Narla A. et al., 1999). Их основными медиаторами являются тахикинины, субстанция Р, нейрокинин, А и вазоакгивный интестинальный пептид. Установлено, что наряду с пептидергической системой, источником вазоактивного интестинального пептида при антигенной стимуляции могут быть и Т-хелперы 2 типа (Vassiliou Е. et al., 2001).

Влияние гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы на функциональную активность иммунной системы опосредуется, в первую очередь, глюкокоргикоидами. Следует отметить, что глюкокортикоиды оказывают выраженное иммуносупрессивное действие в терапевтических дозах (Chruosos G.P., 1995). Иммуносупрессивный эффект глюкокортикоидов нашёл широкое применение в лечении многих заболеваний. В физиологических концентрациях эндогенные глюкокортикоиды оказывают иммунорегулирующее действие. Глюкокортикоиды влияют на физиологические процессы созревания, миграции и элиминации лимфоцитов, модулируют функции лимфоцитов и других иммунокомпетентных клеток (Ashwell J.D. et al., 2000; Sternberg E.M., 2001). Глюкокортикоиды совместно с нейромедиаторами, нейропептидами, цитокинами и факторами роста действуют как на клетки иммунной системы, так и на надпочечники и клетки нервной системы, модулируя таким образом их взаимоотношения. В условиях физиологической нормы все эти процессы сбалансированы.

Многочисленными исследованиями показано, что при различных формах стресса глюкокортикоиды являются одними из наиболее важных регуляторов общего адаптационного синдрома и адаптивной перестройки иммунной системы (Селятицкая В.Г., Обухова Л. А., 2001; Franchimont D., 2004). В связи с этим влияние глюкокоргикоидных гормонов на морфофункциональные характеристики органов иммунной системы интенсивно изучается в последние годы. Исследования прошедшего десятилетия показали, что этим гормонам принадлежит важная роль в развитии иммунодефицитных состояний в условиях хронического стресса. Основной механизм патогенетического действия глюкокортикоидов на иммунную систему заключается в супрессивном действии на Т-хелперы 1 типа, а, следовательно, — на клеточное звено иммунитета (Elenkov I.J., 2004). Различные факторы, обусловленные генетическими особенностями организма, чрезмерными стрессорными воздействиями приводят к патологическим изменениям в механизме гормональной регуляции баланса Т-хелперов 1 и 2 типов и, как следствие, развитию аллергических, аутоиммунных и онкологических заболеваний (Jefferies W.M., 1991; Wilckens Т., De Rijk R., 1997; Elenkov I. J., 2004).

Глюкокортикоиды подавляют клеточное звено иммунитета через систему цитокинов. В физиологических концентрациях in vivo и in vitro глюкокортикоиды супрессируют продукцию клетками животных и человека фактора некроза опухолей-а, интерферона-? (ИФ-у), ИЛ-12 и не влияют на секрецию ИЛ-10 (Elenkov I.J. et al., 1996, 2000). Известно, что ИЛ-10 регулирует гуморальный иммунный ответ, а ИЛ-12 индуцирует клеточный иммунный ответ, усиливая продукцию ИФ-у и ингибируя синтез Т-клетками ИЛ-4. Глюкокортикоиды снижают образование ИЛ-12 антигенпрезентирующими клетками и экспрессию рецепторов к ИЛ-12 на Т-клетках и натуральных киллерах. Таким образом, ингибируя продукцию ИЛ-12, глюкокортикоиды изменяют соотношение Т-хелперов 1 и 2 типа в пользу последних (Elenkov I.J., 2004).

Глюкокортикоиды ингибируют экспрессию молекул адгезии (Bauer М.Е. et al., 2001) и рецепторов к цитокинам на поверхности иммуннокомпетентных и других клеток, что приводит к снижению чувствительности к цитокинам. Механизм действия гормонов заключается либо в нарушении транскрипции генов, чувствительных к глюкокортикоидам, либо стабильности информационной РНК белков, участвующих в механизме воспалительной реакции. Среди целого ряда белков, синтез которых регулируют глюкокортикоиды, выделяют ферменты фосфолипазу А2, циклооксигеназу-2, а также МО-синтазу-2 (Dolan-O'Keefe М, et al., 1999; Katsuyama К. et al., 1999). Супрессия активности этих ферментов приводит к снижению продукции ключевых молекул воспаления: простагландинов, фактора активации тромбоцитов и оксида азота. В частности, блокада NO-синтазы — ключевого фермента образования NO в организме — повышает чувствительность животных к стрессорным нагрузкам. Дефицит NO приводит к сужению под влиянием нарастающего количества нейромедиаторов в крови кровеносных сосудов, вследствие чего формируется устойчивая артериальная гипертензия (Судаков К.В., 1998).

Влияние гидрокортизона на звенья неспецифического клеточного иммунитета изучено в работе Ю. И. Шилова и Д. В. Панина (2001).

Введение

гидрокортизона вызывает снижение абсолютного числа моноцитов, макрофагов, а также тучных клеток в брюшной полости крыс-самцов Вистар, не влияя на содержание нейтрофилов. Выраженное супрессивное действие гормона сопровождалось снижением показателей фагоцитоза перитонеальных клеток. Влияние эндогенных глюкокортикоидов на функции фагоцитирующих клеток опосредовано эндогенными катехоламинами, так как блокада p-адренорецепторов частично или полностью отменяла эффекты глюкокортикоидов (Шилов Ю.И., Ланин Д. В., 2001). Эти данные свидетельствуют о взаимозависимом иммуномодулирующем эффекте глюкокортикоидов и катехоламинов.

Симпатическая нервная система воздействует на функциональную активность и миграцию лейкоцитов посредством катехоламинов. В исследованиях in vivo и in vitro показано, что острое и хроническое стрессорное воздействие, сопровождающееся повышением уровня катехоламинов, подавляет функциональную активность звеньев клеточного иммунитета, особенно активность натуральных киллеров. В первые 30 минут фазы срочной адаптации или после однократного введения катехоламинов лабораторным животным происходит мобилизация натуральных киллеров из депо (Chrousos G.P., 2000). Норадреналин и агонисты Р-адренорецепторов снижают уровень синтеза перфоринов, гранзимов и ИФ-у натуральными киллерами селезёнки мышей, а следовательно, и цитотоксичность. Длительное введение катехоламинов приводит к угнетению пролиферативной активности Т-клеток, уменьшению числа лимфоцитов и натуральных киллеров в периферической крови. Помимо прямого действия через адренорецепторы, катехоламины могут модулировать аутокринную и паракринную регуляцию активности натуральных киллеров через ингибирование синтеза ИЛ-12 и ИФ-у, необходимых для их функционирования (Chrousos G. P, 2000).

Установлена роль адренергических механизмов в регуляции фагоцитарной активности нейтрофилов, моноцитов и эозинофилов периферической крови крыс при остром стрессе (Горизонтов П.Д. и соавт., 1983; Шилов Ю. И., Орлова Е. Г., 2000). Эти клетки экспрессируют аи Р-адренорецепторы к медиаторам адренергической системы. Р-адренорецепторы опосредуют ингибирующий эффект катехоламинов, стимуляция а-адренорецепторов имеет противоположный эффект. Блокада Р-адренорецепторов предотвращает снижение показателей фагоцитоза при действии острого стресса. Наномолярные дозы адреналина, связываясь с Р2-адреиорецепторами, снижают образование продуктов кислородного взрываосновных кислородозависимых антибактериальных агентов. Действие катехоламинов зависит не только от типа рецепторов, с которыми они связываются на поверхности клеток, но и от многих других факторов микроокружения.

Стимуляция адренергических и дофаминергических рецепторов приводит к реорганизации системы цитокинов. Связываясь с соответствующими рецепторами, катехоламины модулируют продукцию цитокинов иммунокомпетентными клетками периферической крови, а также различных органов и тканей, таких как печень, селезёнка, почки и кожа (Chrousos G.P., 2000). В целом, регуляция катехоламинами системы цитокинов представляет собой совокупность ингибирующих и стимулирующих эффектов. Преобладание того или другого эффекта зависит от того, какой тип адренорецепторов задействован в данный момент, а также от типа клеток-мишеней, наличия антигенной стимуляции иммунокомпетентных клеток и состояния микроокружения. Стимуляция а-адренорецепторов in vivo усиливает выработку ФНО-а и ИЛ-ip, в то время как активация p-адренорецепторов имеет противоположный результат и одновременно приводит к усилению продукции ИЛ-10 (Bergmann М., Sautner Т., 2002).

Катехоламины, воздействуя на систему цитокинов, обеспечивают «переключение» иммунного ответа на преимущественно гуморальный тип. Катехоламины могут воздействовать на баланс Т-хелперов 1 и 2 типов двумя путями: через антигенпрезентирующие клеткичерез супрессию образования Т-хелперов 1 типа. Эффекты адреналина и норадреналина зависят от концентрации и опосредуются через Р-адренорецепторы на мембранах этих клеток. Катехоламины снижают продукцию ИЛ-12 и увеличивают — ИЛ-10 в культуре клеток крови человека при стимуляции липополисахаридом, а так же приводят к системному увеличению концентрации ИЛ-10, например, при травматическом шоке (Elenkov I.J. et al., 1996). Снижение продукции ИЛ-12 антигенпрезентирующими клетками приводит к сдвигам в пропорциях дифференцировки некоммитированных Т-хелперов в сторону образования большего количества Т-хелперов 2 типа. Как следствие, агонисты Р-адренорецепторов поддерживают дифференцировку Т-хелперов 2 типа in vivo.

Катехоламины избирательно воздействуют на продукцию цитокинов двумя субпопуляциями Т-хелперов. При введении лабораторным животным агонисты Рг-адренорецепторов не влияют на синтез ИЛ-4 Т-хелперами 2 типа. Прямое связывание катехоламинов с Рг-адренорецепторами Т-хелперов.

1 типа ингибирует продукцию ИФ-у, необходимого для стимуляции клеточного иммунитета. (Ь-адренорецепторы экспрессируются на Т-хелперах 1 типа, на поверхности Т-хелперов 2 типа их значительно меньше (Nagatomi R. et al., 2000), что вносит дополнительный вклад в регуляцию катехоламинами баланса Т-хелперов 1 и 2 типов. В частности, при цитологическом исследовании брыжеечных лимфатических узлов выявлено, что в период срочной адаптации увеличивается количество CD4+ клеток и снижается количество CD8+. Такая перестройка в составе клеточных субпопуляций приводит к повышению антителообразования (Fleshner М. et al., 1992).

Гормоны стресса, как посредники во взаимодействии нейроэндокринной и иммунной системы, регулируют процессы миграции лейкоцитов. Экспериментальные исследования подтверждают, что гормоны стресса вызывают значительные изменения абсолютных и относительных показателей числа лейкоцитов в крови лабораторных животных и человека. Увеличение концентрации кортикостерона в плазме крови при реакции на стрессорное воздействие сопровождается значительным снижением количества лимфоцитов и увеличением количества нейтрофилов в крови. F.S. Dhabhar et al. (1995) показали, что индуцируемое стрессорным воздействием значительное снижение (до 45−60%) общего количества лейкоцитов в крови происходит в течение 30 минут. Методом проточной цитофлюориметрии установлено, что при стрессорном воздействии очень быстро и значительно снижается абсолютное число Т-хелперов, Влимфоцитов, натуральных киллеров и моноцитов периферической крови. Однако, этот процесс обратим. Через несколько часов после окончания стрессорного воздействия показатели нормализуются.

В ответ на введение катехоламинов наблюдается увеличение пула циркулирующих в крови лейкоцитов в основном за счёт гранулоцитов и натуральных киллеров. Изменение гранулоцитарного пула опосредуется а-адренорецепторами на поверхности клеток. Увеличение содержания натуральных киллеров в крови после стимуляции адреналином может достигать 600% и сопровождается изменением экспрессии мембранных молекул адгезии. Эта популяция клеток считается наиболее чувствительной к катехоламинам, по сравнению с Ти В-лимфоцитами (Schedlowski М. et al., 1996). По некоторым данным выход CD3+, CD4+, CD8+ лимфоцитов из различных органов и тканей затем сменяется аккумуляцией их в селезёнке и лимфатических узлах (Benschop R.J. et al., 1996). Эти процессы регулируются p-адренорецепторами. По данным Stevenson J.R. et al. (2001) длительная стимуляция а-адренорецепторов норадреналином приводит к лимфоцитопении у крыс. Это явление авторы объясняют гибелью клеток в лимфоидных органах путём апоптоза. В селезёнке значительно большее число апоптотических клеток выявляется в белой пульпе (Stevenson J.R. et al., 2001).

По-видимому, резкое уменьшение количества лейкоцитов, циркулирующих в крови, при действии стрессорного фактора носит адаптивный характер и отражает перераспределение клеток в органы и ткани: кожу, слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей, лёгкие, печень, органы иммунной системы. Такое перераспределение, по-видимому, необходимо для усиления иммунологического барьера тех отделов, куда мигрируют лейкоциты (Хаитов P.M., Лесков В. П., 2001; Dhabhar F.S., 1998; Dhabhar F.S., McEwen B.S., 1999; Stefanski V. Et al., 2003).

Большинство исследований в области психонейроиммунологии фокусируют внимание на иммуносупрессивном действии гормонов стресса. Однако, возникает вопрос: насколько это утверждение верно для процессов адаптации, как строятся эти взаимоотношения при различной длительности стрессорного воздействия на организм, какова роль генетических факторов. В динамике острого стрессорного воздействия гормонам стресс-реакции принадлежит основная роль в подготовке иммунной системы к функционированию в новых для организма условиях (Dhabhar F.S., 1998; McEwen B.S., 2000). Высокий уровень глюкокортикоидов выступает необходимым условием начала адаптивной перестройки органов иммунной системы. Формирование долговременной адаптации к умеренному по силе стрессорному воздействию характеризуется усилением процессов пролиферации и дифференцировки Ви Т-лимфоцитов. Эта фаза протекает на фоне высоких концентраций глюкокортикоидов в крови (Селятицкая В.Г., Обухова Л. А., 2001). В результате в лимфоидных органах происходит смена популяционного состава клеток с преобладанием резистентных к гормонам форм и устанавливается новый уровень эндокринно-лимфоидных отношений.

Напротив, при продолжительных экстремальных воздействиях на фоне чрезмерного функционального напряжения эндокринных желёз отсутствует полноценное восстановление структуры и функции органов иммунной системы. Повышенное содержание глюкокортикоидов позволяет им проникать в клетки и связываться с цитоплазматическим рецептором. Комплекс гормон-рецептор проникает в ядро и регулирует транскрипцию ДНК. В результате тормозится синтез цитокинов и молекул межклеточной адгезии (Хаитов Р.М., Лесков В. П., 2001). Как следствие, снижается активность миграционных процессов лейкоцитов, выраженность реакции гиперчувствительности немедленного типа и реакции отторжения трансплантата, что свидетельствует об угнетении антиген-специфического клеточного иммунного ответа. У человека и животных длительное стрессорное воздействие угнетает продукцию антител, активность натуральных киллеров, пролиферацию лимфоцитов, реакцию отторжения трансплантата, антивирусную активность Т-клеток и натуральных киллеров, бактерицидную функцию макрофагов.

выводы.

1. По данным исследования поведенческих реакций, содержания кортизола в сыворотке крови, оценки состояния системы перекисного окисления липидов и антиоксидантной защипы, морфологического исследования внутренних органов однократное и многократное холодовое воздействие в режиме 3 мин. при -20°С вызывает у половозрелых мышей-самцов Balb/c и С57В1/6 развитие физиологического стресса.

2. При однократном и многократном холодовом воздействии у мышей Balb/c и С57В1/6 наблюдается активация симпато-адреналовой системы, что характеризуется по данным физиологических тестов угнетением поведенческой активности и повышением содержания кортизола в сыворотке крови.

3. В норме у мышей Balb/c и С57В1/6 показатели уровня перекисного окисления липидов достоверно не различаются. При многократном холодовом воздействии у мышей Balb/c уровнь перекисного окисления липидов достоверно снижается, у мышей С57В1/6 отмечается тенденция к повышению активности антиперекисных ферментов, что отражает адаптивные изменения системы перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты.

4. В норме у мышей Balb/c и С57В1/6 выявлены различия ряда структурно-функциональных показателей иммунной системы. У мышей Balb/c, по сравнению С57В1/6, показатели объёмной плотности Т-зоны селезёнки и уровня продукции ИЛ-2, -4, -10 и ФНО-а клетками селезёнки достоверно выше. Спленоциты мышей С57В1/6 характеризуются более высоким уровнем цитотоксической активности.

5. На модели физиологического холодового стресса установлено, что у мышей Balb/c и С57В1/6 развиваются, соответственно, толерантная и резистентная адаптационные реакции, которые характеризуются разнонаправленными изменениями морфофункционального состояния иммунной системы. Формирование толерантной адаптационной реакции у мышей Balb/c характеризуется устойчивым ограничением двигательной активности, преобладанием в поведении пассивных психо-эмоциональных проявлений, опустошением при однократном, а затем нормализацией при многократном холодовом воздействии состояния Т-зоны селезёнки и показателей продукции цитокинов, повышением уровня цитотоксической активности спленоцитов.

6. Резистентная адаптационная реакция, формирующаяся у мышей С57В1/6 при многократном холодовом воздействии, характеризуется тенденцией к снижению поведенческой активности, выраженной реакцией химических телец, прогрессирующим снижением объёмной плотности Т-зоны селезёнки и уровня продукции цитокинов. На этом фоне уровень цитотоксической активности спленоцитов мышей С57В1/6 не отличается от показателя в норме.

7. Функциональное состояние тучных клеток соединительной ткани у мышей сравниваемых линий в норме не различается. При однократном холодовом воздействии у мышей обеих линий усиливается дегрануляция тучных клеток. При многократной холодовой нагрузке у мышей Balb/c увеличивается число тучных клеток в подкожной клетчатке и нормализуется индекс дегрануляции. У мышей С57В1/6 количество тучных клеток в подкожной клетчатке достоверно снижается, показатель индекса дегрануляции тучных клеток остаётся высоким, что свидетельствует о повышении функциональной активности тучных клеток.