В Кремле объяснили стремительное вымирание россиян
Павел Забродский: Снижение иммунных реакций и изменение цитокинового профиля при подострой интоксикации 1,2-дихлорэтаном Назад
Павел Забродский: Снижение иммунных реакций и изменение цитокинового профиля при подострой интоксикации 1,2-дихлорэтаном
Токсикологический вестник. 2014. N 1. С. 18-21.

П.Ф. Забродский, М.С. Громов, В.В. Масляков

Саратовский филиал Самарского медицинского института "РЕАВИЗ"

В экспериментах на неинбредных белых крысах установлено, что подострое отравление 1,2-дихлорэтаном (0,3 DL50 ежедневно в течение 3 сут) снижают параметры клеточного иммунного ответа, функцию Th1-клеток в большей степени, чем гуморальных иммунных реакций и активность Th2-лимфоцитов; уменьшает в крови содержание иммунорегуляторных цитокинов ИФН-?, ИЛ-2, ИЛ-4 и антивоспалительного цитокина ИЛ-13, практически не изменяет концентрацию антивоспалительного цитокина ИЛ-10, а содержание провоспалительного цитокина ИЛ-6 увеличивает.
________________________________________________________
Ключевые слова: 1,2-дихлорэтан, Тh1-, Th2-лимфоциты, иммунотоксичность, цитокины.
Введение. Дихлорэтан (ДХЭ, 1,2-дихлорэтан) широко используются в органическом синтезе, а также как экстрагент, средство чистки и обезжиривания одежды, растворитель отравляющих веществ. Острые отравления, характеризуются высокой смертностью (более 90%) [1,2]. При авариях на химических объектах ДХЭ способен создавать очаги групповых и массовых острых отравлений. Это может сопровождаться попаданием токсиканта в воздух, почву, и воду и вызывать подострые и хронические интоксикации людей. При отравлении ДХЭ поражаются, практически, все органы и системы организма (центральная нервная система, система, почки и печень, гастроинтестинальная, сердечно-сосудистая, свертывающая и противосвертывающая системы крови и др.) [1,3]. Токсикант может вызывать мутагенный и канцерогенный эффекты [1,4]. Нарушения функции иммунной системы, в частности, Th1- и Th2-лимфоцитов и синтеза ими и другими клетками крови цитокинов, при отравлении ДХЭ с целью их целенаправленной коррекции для профилактики инфекционных осложнений и заболевания, а также снижения смертности больных изучены недостаточно [1,2,5,6].
Целью исследования являлась подострого отравления ДХЭ (0,3 DL50
ежедневно в течение 3 сут) на иммунные реакции, а также на содержание
в крови иммунорегуляторных, провоспалительных и антивоспалительных
цитокинов (?- интерферона - ИФН-?, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6 и ИЛ-10 и ИЛ-13).
Материал и методы исследования. Эксперименты проводили на 102
беспородных белых крысах обоего пола массой 180-240 г. ДХЭ вводили
внутрь в растворе оливкового масла в течение 3-х сут, ежедневная доза
составляла 0,3 DL50. (DL50 ДХЭ при пероральном введении - 0,75+0,10 г/кг).
Контрольные животные получали per os равный объем оливкового масла.
Показатели системы иммунитета оценивали общепринятыми методами в
экспериментальной иммунотоксикологии и иммунологии [1,2,5,7].
Гуморальный иммунный ответ к Т-зависимому антигену (эритроцитам
барана - ЭБ), характеризующую способность Th1-клеток участвовать в
продукции плазматическими клетками IgM, определяли по числу
антителообразующих клеток (АОК) в селезенке через 4 сут после
иммунизации (пик продукции IgM), которую проводили внутрибрюшинно в
дозе 2·108 ЭБ. Аналогично оценивали гуморальную иммунную реакцию к Т-
независимому брюшнотифозному Vi-антигену (Vi-Ag), отражающую синтез
IgM B-клетками (плазмоцитами) селезенки крыс. При этом проводили
иммунизацию крыс Vi-Ag в дозе 8 мкг/кг. Функцию Th1-лимфоцитов
оценивали также по реакции гиперчувствительности замедленного типа
(ГЗТ). Формирование ГЗТ, исследовали у животных по приросту массы
стопы задней лапы в %. Разрешающую дозу ЭБ (5·108) вводили под
апоневроз стопы задней лапы через 4 сут после иммунизации. Реакцию ГЗТ
оценивали через 24 ч. Функцию Th2-лимфоцитов исследовали по числу АОК,
синтезирующие IgG к ЭБ, в селезенке на 8 сут после иммунизации методом
непрямого локального гемолиза в геле [1,7].
3
Оценку активности естественных клеток-киллеров (ЕКК) -естественной цитотоксичности (ЕЦ) - и антителозависимую клеточную цитотоксичность (АЗКЦ), характеризующую функцию К-клеток, осуществляли спектрофотометрическим методом через 4 сут после первого введения ДХЭ [1,2]. В контроле и в опытах крыс иммунизировали внутрибрюшинно через 15 -30 мин после первого введения ДХЭ. Концентрацию цитокинов иммунорегуляторных цитокинов (ИФН-?, ИЛ-2, ИЛ-4), провоспалительного цитокина (ИЛ-6) и антивоспалительных цитокинов (ИЛ-10, ИЛ-13) [1] исследовали в плазме крови крыс через 4 сут после инъекции ДХЭ методом ферментного иммуносорбентного анализа (ELISA), используя наборы (ELISA Kits) фирмы BioSource Int. Полученные данные обрабатывали статистически с использованием t-критерия достоверности Стьюдента. Результаты и обсуждение. Параметры Т-зависимого - АОК к ЭБ (IgM), АОК к ЭБ (IgG), а также и Т-независимого гуморального иммунного ответа - АОК к Vi-Ag (IgM) - после подострой интоксикации ДХЭ через 4 сут снижались соответственно в 2,06; 2,02 и 1,66 раза (p<0,05) [табл. 1]. Это свидетельствует о том, что ДХЭ при подостром отравлении поражает Т- клетки в большей степени, чем В-лимфоциты.

Показатели клеточных иммунных реакций после подострого отравления ДХЭ - активность ЕКК, АЗКЦ, реакция ГЗТ - уменьшались соответственно в 2,63; 2,22 и 2,28 раза (p<0,05). Полученные данные показывают, что гуморальное звено иммунитета при подостром отравлении ДХЭ снижается в среднем в 1,91+0,15 раза, а клеточное - в 2,38+0,14 раза. Уменьшение среднего показателя активности Th1-клеток (АОК к ЭБ - IgM, реакция ГЗТ) и Th2-лимфоцитов (АОК к ЭБ - IgG) [1] при интоксикации ДХЭ происходило соответственно в 2,23 и 1,61 раза. Редукция ДХЭ гуморального и клеточного иммунного ответа обусловлена действием на лимфоциты как молекулы токсиканта, так его более токсичных, чем ДХЭ, метаболитов (2-хлорэтанола, хлоруксусного альдегида, монохлоруксусной кислотой) [1, 2, 5]. После интоксикации ТХМ (табл. 2) снижалось содержание в крови иммунорегуляторных цитокинов ИФН-?, ИЛ-2, ИЛ-4 и антивоспалительного цитокина ИЛ-13 соответственно в 2,72; 2,29; 1,57 и 1,61 раза (р<0,05). Концентрация в крови провоспалительного цитокина ИЛ-6 увеличивалась в 1,43 раза (р<0,05), а содержание антивоспалительного цитокина ИЛ-10 существенно не отличалась от контроля, увеличиваясь в 1,26 раза (р>0,05). После подострого отравления ДХЭ соотношение ИФН?/ИЛ-4 в контроле составляло 6,6+0,7, а после действия токсиканта - 3,8+0,6 (p<0,05). Это подтверждает полученные данные, свидетельствующие о том, что под влиянием ДХЭ лимфоциты Th1-типа поражаются в большей степени, чем Th2-клетки [1,7]. Снижение активности Th1-клеток может быть обусловлено существенным увеличением в крови вследствие подострой интоксикации ДХЭ концентрации кортикостерона [1,8], к которому в большей степени чувствительны лимфоциты Th1-типа по сравнению с Th2-лимфоцитами [7]. Кроме того, это, вероятно, связано с антихолинэстеразным эффектом ДХЭ и его метаболитами (2-хлорэтанолом, хлоруксусным альдегидом монохлоруксусной кислотой) и, вероятно, большим содержанием эстераз на наружной мембране и в цитозоле Th1-клеток [1]. Супрессия концентрации в крови иммунорегуляторного цитокина ИФН-? связано с действием ДХЭ, в основном, на Th1-лимфоциты, а также на ЕКК, АЗКЦ, цитотоксические Т-лимфоциты [9]. Уменьшение в плазме крови после хронической интоксикации ДХЭ иммунорегуляторного цитокина ИЛ-2 свидетельствует о супрессии его продукции Т-клетками, в том числе и лимфоцитами Th0- и Th1-типа, уменьшении пролиферации Т- и В-клеток, активности ЕКК и АЗКЦ [10]. Снижение синтеза ИЛ-4 (иммунорегуляторного и, в определенных случаях, антивоспалительного цитокина) [11] обусловлено поражением ДХЭ Th2- лимфоцитов [1,11]. Увеличение в плазме крови провоспалительного цитокина ИЛ-6 связано с действием ДХЭ и продуктов его метаболизма [1,2] на макрофаги и лимфоидные дендритные клетки [7,12] вследствие воспалительных изменений в печени [3].
Незначительное повышение в крови антивоспалительного цитокина ИЛ-10 под влиянием ДХЭ, по-видимому, обусловлено компенсаторной реакцией CD4+CD25+Foxp3+ регуляторных Т-клеток, на поражение токсикантом лимфоцитов, моноцитов и макрофагов [11,13,14]. Снижение в крови концентрации антивоспалительного цитокина ИЛ-13 связано с поражением ДХЭ Th2-лимфоцитов, а также и других клеток крови. При этом может нарушаться модуляция данным цитокином аллергических реакций, а также апоптоза или роста опухолевых клеток [4]. Таким образом, иммунотоксическое действие ДХЭ сопровождается снижением гуморальных и клеточных иммунных реакций, нарушением продукции цитокинов лимфоидными дендритными клетками, лимфоцитами и другими клетками крови. Эти изменения обусловлены, в основном, продуктами биотрансформации ДХЭ (2-хлорэтанолом, хлоруксусным альдегидом, монохлоруксусной кислотой), которые в несколько раз токсичнее ДХЭ [1,2]. Механизмами нарушения функции клеток системы иммунитета под влиянием ДХЭ могут являться нейроэндокринные изменения (в частности, увеличение продукции кортикостероидов), инициация перекисного окисления липидов мембран клеток системы иммунитета, повреждение генома иммуноцитов, ингибирование их различных энзимов, в частности, цитохрома Р-450, ферментов тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования и др. [1,2,5,8]. Выводы. 1. Подострая интоксикация ДХЭ в ежедневной дозе 0,3 DL50 в течение трех суток вызывает снижение показателей клеточного иммунного ответа, функции Th1-клеток в большей степени, чем гуморальных иммунных реакций и активности Th2-лимфоцитов;
2. При подостром отравлении ДХЭ в крови уменьшается содержание иммунорегуляторных цитокинов ИФН-?, ИЛ-2, ИЛ-4 и антивоспалительного цитокина ИЛ-13, практически, не изменяется концентрация антивоспалительного цитокина ИЛ-10, а содержание провоспалительного цитокина ИЛ-6 увеличивается.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Zabrodskii P.F., Mandych V.G. Immunotoxicology xenobiotics. Saratov; 2007 (in Russian).
2. Zabrodskii P.F., Lim V.G., Svistunov A.A. Toxicological Vestnik. 2005; 6: 2-6 (in Russian).
3. Hotchkiss J.A., Andrus A.K., Johnson K.A. et al. Food Chem. Toxicol. 2010; 48(2): 470-81
4. Take M., Takanobu K., Takeuchi T., Haresaku M., Matsumoto M., Nagano K. et al. J. Environ. Sci. Health. A. Tox. Hazard. Subst. Environ. Eng. 2013; 48(9): 1031-36.
5. Kurliandski? B.A. Filov V.A., eds. General Toxicology. Moscow: Medicina; 2002 (in Russian).
6. Li C., Zhang W.M., Luo, M.J., Yang J., Wang J. Zhonghua Lao Dong Wei Sheng Zhi Ye Bing Za Zhi. 2012; 30 (3): 213- 16.
7. Roitt I., Brostoff J., Male D. Immunology. Moscow: Mir; 2000 (in Russian).
8. Pruett S. J. Immunotoxicol. 2008; 5(1): 17-22.
9. Schoenborn J.R., Wilson C.B. Adv. Immunol. 2007; 96: 41-101.
10. Nelson B.H. Curr. Dir. Autoimmun. 2002; 5: 92-112. 11. Smith A.J., Humphries S.E. Cytokine Growth Factor Rev. 2009; 20(1): 43-59. 12. Hashmi AM, Butt Z, Umair M.// J. Pak. Med. Assoc. 2013; 63 (7): 899-906.
13. Said E.A., Trautmann L., Dupuy F. , Zhang Y., Shi Y., El-Far M., Hill BJ. et al. Nat. Med. 2010; 16(4): 452-59.
14. Wynn T.A. Annu. Rev. Immunol. 2003; 21: 425-56.
P.F. Zabrodskii , M.S. Gromov, V.V. Maslyakov
8
THE DECREASE OF IMMUNE REACTIONS AND CHANGES CYTOKINE PROFILE IN SUBACUTE INTOXICATION 1,2- DICHLOROETHANE Saratov Branch of Samara Medical Institute " REAVIZ " It was established in experiments on noninbred albino rats that subacute intoxication of 1,2- dichloroethane (0,3 LD50 daily for 3 days ) decrease parameters cellular immune response Th1- cell function is more than humoral immune responses and Th2- lymphocyte activity , reduces blood content of immunoregulatory cytokines IFN-?, IL-2, IL-4 and anti-inflammatory cytokine IL-13; the concentration has virtually no effect an anti-inflammatory cytokine IL- 10 and the concentration of pro-inflammatory cytokine IL -6 increased. ________________________________________________________ Keywords : 1,2 -dichloroethane, Th1 -, Th2- lymphocytes, immunotoxicity, cytokines.

Док. 671062
Опублик.: 14.04.14
Число обращений: 0

  • Забродский Павел Францевич

    • Разработчик Copyright © 2004-2019, Некоммерческое партнерство `Научно-Информационное Агентство `НАСЛЕДИЕ ОТЕЧЕСТВА``