Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине
1 На правах рукописи
АРХИПОВА ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА ДЛЯ ОЦЕНКИ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ АЛЛЕРГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ БРОНХОЛЕГОЧНОЙ СИСТЕМЫ
14.03.03 - патологическая физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва - 2012
Работа выполнена в лаборатории полисистемных исследований ФГБУ Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии РАМН
Научный консультант: доктор биологических наук, профессор М.Ю. Карганов
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН В.М. Баранов доктор медицинских наук, профессор С.А. Румянцев Ведущее учреждение ГБОУ ВПО Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И.Пирогова.
Автореферат разослан л_____________2012 года
Защита диссертации состоится л_____________2012 года в ___ часов на заседании Диссертационного совета Д 001.003.01 при ФГБУ Научноисследовательский институт общей патологии и патофизиологии РАМН по адресу: 125315, Москва, Балтийская ул., д.8.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат медицинских наук Л.Н. Скуратовская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Доказано, что экологические и антропогенные факторы окружающей среды оказывают большое влияние на организм животных и человека (Агаджанян Н.А. и др., 2006, 2008).
Многофакторный и стохастический характер антропогенного воздействия на организм малых доз и концентраций обусловливает необходимость исследования систем его резистентности. На стадии инициации патологических механизмов организм сохраняет за собой выбор дальнейшего развития процесса. Выбор этот определен функцией большого числа регуляторных процессов, инициируемых саногенетическими механизмами (Крыжановский Г.Н., 2011), направленными на ликвидацию патологических изменений. Предсказательная эффективность ранней диагностики связана не столько с ранним опознаванием инициирующего патологию процесса или "маркера патологии", сколько с анализом регуляторных процессов и установлением сложившегося под их воздействием уровня функционального соотношения, который и определит тот или иной вариант устойчивости организма к развитию патологии. Недостаточность систем резистентности при действии патологического фактора будет приводить к развитию предпатологического состояния (например, эндогенной интоксикации), а затем и патологии.
Аллергические заболевания и, в частности, бронхиальная астма (БА) относятся к числу весьма распространенных - в разных странах мира от 1 до 18 % населения. С середины 1980-х годов отмечается рост заболеваемости бронхиальной астмой (Чучалин А.Г., 2007). Несмотря на колоссальный прогресс в медицине в целом, проблема их лечения и профилактики не решена в полной мере. Для повышения эффективности фармакотерапии необходимы принципиально новые, базирующиеся на современных достижениях науки и техники, исследования молекулярных и физиологических механизмов как патологических, так и адаптивных процессов.
Учитывая вовлеченность не только респираторной, но и многих других систем организма в возникновение и развитие бронхиальной астмы, наиболее перспективным в этом случае представляется полисистемный подход.
Раннее выявление аллергоподобных сдвигов в метаболизме позволит своевременно проводить адресные профилактические мероприятия среди работников потенциально опасных производств и предотвратить развитие тяжелых заболеваний, приводящих к инвалидности. Однако сведения об оценке функциональных возможностей организма при патологии современными инструментальными методами нуждаются в дополнении.
Целью исследования являлась разработка современных методических подходов к интегральной оценке уровня резистентности организма и определению в ходе массовых обследований групп риска развития аллергических заболеваний бронхолегочной системы.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1.Исследовать механизмы цитотоксичности сыворотки крови при тестировании на биообъектах.
2.Обосновать использование биотестирования цитотоксичности биологических жидкостей как информативного и экспрессного способа функционального исследования неспецифической резистентности в норме и при бронхиальной астме.
3.Изучить характер метаболических сдвигов при бронхиальной астме в клинике и при моделировании на животных.
4.Выделить критерии для оценки эффективности терапии и формирования групп риска по развитию аллергических заболеваний бронхолегочной системы.
5.Верифицировать выявленные критерии формирования групп риска в ходе массовых обследований.
Научная новизна исследования. С помощью биохимических и иммунологических методов показано, что цитотоксичность сыворотки крови при биотестировании обусловлена активацией системы комплемента по альтернативному пути.
Использование метода лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС) в экспрессном режиме с применением современных компьютерных средств позволило исследовать характер распределения частиц сыворотки крови у пациентов с БА разной степени тяжести и при моделировании этого заболевания на животных (с гистологическим подтверждением). Зафиксированы различия в распределении субклеточных частиц в сыворотке крови и моче пациентов с БА по сравнению со здоровыми людьми.
Показано возрастание цитотоксичности мочи у больных БА с возрастанием тяжести заболевания и противоположные изменения токсичности сыворотки крови, обусловленные уровнем активности системы комплемента. Обнаружено, что различия проявляются и при ЛКС-анализе соответствующих биологических жидкостей. Выявлены направленности метаболических сдвигов, связанные с уровнем токсичности.
Проведены массовые обследования работников потенциально опасного производства с помощью ЛКС-анализа сыворотки крови и мочи, выделена группа риска по развитию аллергических заболеваний. Последующее функциональное тестирование на программно-аппаратном комплексе Спироартериокардиоритмограф показало снижение индекса Тиффно и жизненной емкости легких у ряда представителей этой группы.
Теоретическая и практическая значимость. Исследование механизмов цитотоксичности при биотестировании сыворотки крови показало, что нарушение целостности мембраны происходит под действием мембранно-атакующего комплекса в результате активации альтернативного пути комплемента.
Показано, что функциональные возможности системы комплемента, индуцируемые в ходе тестирования цитотоксичности, информативны для оценки эффективности терапии бронхиальной астмы. Кроме того, эти показатели были использованы для исследования уровня неспецифической резистентности организма здоровых людей, испытывающих повышенные нагрузки (военнослужащие, спортсмены, участники высокоширотной экспедиции). Зафиксированы индивидуальные различия в индуцированной активности системы комплемента при одинаковом уровне ее отдельных компонентов.
В сыворотке крови пациентов с БА выявлено увеличение вклада в светорассеяние частиц размером 71-150 нм. При моделировании БА на мышах под гистологическим контролем впервые показано нарастание фракции компонентов сыворотки крови близкого диапазона (122-165 нм). Выявленные при БА интегральные метаболические сдвиги свидетельствуют о том, что методы биотестирования цитотоксичности и ЛКС пригодны для динамического наблюдения за больными и оценки эффективности проводимой терапии. На основании полученных данных сформулированы критерии формирования групп риска.
Основные трудности в выявлении эффектов воздействия антропогенных факторов окружающей среды связаны со слабой выраженностью проявлений и ограниченной чувствительностью методов исследования. Использованный в работе методический подход показал свою перспективность для массовых обследований работников потенциально опасных производств. Раннее выявление интегральных изменений для конкретного человека позволит своевременно проводить индивидуальные профилактические мероприятия.
Положения, выносимые на защиту.
1. Сочетанное применение методов биотестирования цитотоксичности и лазерной корреляционной спектроскопии биологических жидкостей человека позволяет оценивать уровень резистентности организма в норме и при патологии.
2. Выявленные особенности метаболизма при бронхиальной астме информативны для формирования групп риска по развитию аллергических заболеваний бронхолегочной системы при массовых обследованиях.
Внедрение в практику. Результаты исследования внедрены в практику Федерального медико-биологического агентства. Представленные методы используются в настоящее время при выполнении Федеральных целевых программ Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации, Промышленная утилизация вооружения и военной техники в подведомственных Федеральному медико-биологическому агентству организациях (акт от 29.03.2012).
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на V Конференции молодых ученых России с международным участием Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины, Москва, 2008;
Международном симпозиуме, посвященном 80-летию академика РАМН Н.А.Агаджаняна Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной медицины, Москва, 2008; 17th ECDO Euconference УDestruction, Degradation and Death. Cell Death Control in Cancer and NeurodegenerationФ, Paris, 2009;
III Международной научно-практической конференции Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины, Ростов-на-Дону, 2009; Inflammation 2010:
Inflammatory cell signaling mechanisms as therapeutic targets, Luxembourg, 2010; IV Международном симпозиуме Федерации европейских обществ по изучению макро- и микроэлементов Макро- и микроэлементы в медицине и биологии, СанктПетербург, 2010; International Symposium Professional health and life quality, Singapore, Indonesia, Bali, 2010; Первой Международной междисциплинарной конференции Современные проблемы системной регуляции физиологических функций, Сафага, Египет, 2010; Конференции Биохимия-Биофизика-Информатика - три кита лабораторной медицины 21 века, Санкт-Петербург, 2011; IV Всероссийской конференции с международным участием по управлению движением, Москва, 2012.
Публикации по теме диссертации. Опубликовано 19 работ, из них 10 тезисов, 1 глава в книге, 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 117 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собственных результатов и их обсуждения, заключения и выводов.
Работа включает 30 рисунков и 3 таблицы. Список литературы содержит 1источников, из них 92 работы отечественных и 83 работы зарубежных авторов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В исследовании участвовали 454 человека, в том числе:
здоровые доноры 145 чел.
пациенты с диагнозом бронхиальная астма 139 чел.
группа спорта - девушки-регбистки 14 чел.
работники предприятия Нерпа 130 чел.
участники высокоширотной экспедиции 10 чел.
военные срочной службы 17 чел.
У всех обследованных получено добровольное информированное согласие на исследование их биологических жидкостей и функции внешнего дыхания.
Описание пациентов и схемы лечения. Диагноз бронхиальная астма ставился на основании анамнестических данных, данных физикального обследования (аускультация), исследования функции внешнего дыхания с лекарственной пробой, аллергологического тестирования (кожные пробы) и лабораторного обследования (клинический анализ крови, определение уровня специфических IgЕ). У большинства обследованных пациентов наряду с основным заболевание были и сопутствующие (приведены основные группы):
- БА без сопутствующих патологий. Средний возраст группы 36,6 2,2 лет. 31 женщина, 14 мужчин;
- БА+сезонный поллиноз. Средний возраст группы 34,83 лет. женщин, 5 мужчин;
- БА+круглогодичный аллергический ринит. Средний возраст группы 323 лет. 17 женщин, 22 мужчины;
- БА+хроническая обструктивная болезнь лёгких. Средний возраст группы 53,83,7 лет. 9 женщин, 8 мужчин.
Пациентам подбирали индивидуальную схему лечения с учетом проведенной диагностики. Продолжительность терапевтического курса составляла 8 - 60 дней.
Оценка эффективности терапии проводилась на основании традиционных критериев, в основе которых лежит наличие или отсутствие обострений, их тяжесть, потребность в симптоматической терапии и лечебных дозах ингаляционных глюкокортикостероидов.
Экспериментальную работу проводили на 51 мыши линии C57BL обоего пола массой 18-20 г (30 самцов, 21 самка). В течение эксперимента животных содержали в стандартных условиях вивария в соответствии с существующими Правилами лабораторной практики в Российской Федерации (приказ Министерства здравоохранения РФ № 267 от 19.06.2003) и Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных (приказ Министерства здравоохранения СССР №755 от 12.08.1977).
Исследование субфракционного состава биологических жидкостей методом лазерной корреляционной спектроскопии Субфракционный состав биологических жидкостей регистрировали, используя лазерный корреляционный спектрометр ЛКС-03-ИНТОКС, утвержденный Комитетом по новой медицинской технике МЗ РФ для определения размеров микрочастиц в биологических жидкостях (Сертификат RU.C. 39.003.A N 5381).
В основе метода лежит изменение спектральных характеристик монохроматического когерентного излучения гелий-неонового лазера в результате светорассеяния при прохождении через дисперсную систему (плазма, сыворотка крови, моча, рото-глоточные смывы) (Лебедев А.Д. и др., 1987). Измерение проводили в частотном диапазоне 16 кГц (для сыворотки крови) и 8кГц (для мочи) в количестве 2000 накоплений. Регуляризацию спектра проводили с использованием нелинейной шкалы (программы УSpectrometerФ, УUrineФ, УBloodФ, входящие в программное обеспечение спектрометра). Результатом расчета при таком способе обработки является гистограмма, по оси ординат которой отложен процентный вклад частиц в светорассеяние, а по оси абсцисс - их размер в нанометрах (Бажора Ю.И., Носкин Л.А., 2002).
В зависимости от изменения процентного вклада в светорассеяние частиц той или иной фракции, предложенная семиотическая классификация ЛКС сыворотки/плазмы крови предполагает идентификацию 8 различных направлений сдвигов в обмене веществ и гуморальном иммунитете: интоксикационно-, катаболически-, дистрофически-, аллерго- и аутоиммунно-подобные, нормологические спектры и 2 типа смешанных спектров. Данные симтомокоплексы были получены эмпирическим путем на больших выборках людей с верифицированными диагнозами. При этом каждому симптомокомплексу соответствует несколько градаций, отражающих степень выраженности перечисленных спектральных сдвигов: начальная, умеренная и выраженная (Бажора Ю.И., Носкин Л.А., 2002).
В зависимости от необходимости среди полученных симптомокомплексов относительно нормологической группы выделяли два основных направления сдвигов гомеостаза: при преобладании в сыворотке крови или моче частиц мелких размеров выделяли группу катаболических сдвигов, при преобладании крупных частиц - анаболических.
Оценка функционального состояния респираторной системы методом одновременной спироартериокардиоритмографии Прибор спироартериокардиоритмограф (САКР) (ИНТОКС, Россия) (рекомендован МЗ РФ к применению в медицинской практике, регистрационное свидетельство №29/03020703/5869-04) предназначен для непрерывного неинвазивного измерения артериального давления, регистрации потоков вдыхаемого воздуха при помощи высокочувствительного ультразвукового датчика и записи электрокардиограммы. Помимо показателей спокойного дыхания в приборе САКР предусмотрено два теста для измерения показателей максимального выдоха:
жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальное количество воздуха, выдыхаемое после самого глубокого вдоха и функциональная проба для оценки трахеобронхиальной проходимости путем измерения объема воздуха, выдыхаемого в первую секунду форсированного выдоха после максимального вдоха, и вычисление его процентного отношения к фактической жизненной емкости легких (индекс Тиффно).
Оценка токсичности мочи и сыворотки крови с помощью биологической тест-системы Для оценки индекса токсичности крови и токсичности мочи использовали биологическую тест-систему - кратковременную суспензионную культуру подвижных сперматозоидов быка. Изменение двигательной активности сперматозоидов под воздействием сыворотки крови и мочи измеряли на анализаторе токсичности АТ-04 (БМК-ИНВЕСТ, Россия). Принцип действия прибора основан на получении изображения исследуемых объектов в проходящем свете на матрице цифровой видеокамеры. Полученный сигнал в цифровой форме передается в электронный блок, в котором формируется дискретное изображение и осуществляется его дальнейший анализ: выделение искомых объектов, измерение их линейных размеров для оценки токсичности.
Токсичность мочи определяли путем сравнения литической активности опытного раствора мочи с литической активностью контрольного раствора. В качестве контрольного раствора использовали глюкозо-цитратную среду (глюкоза - г, цитрат натрия - 1 г, дистиллированная вода - 100 мл). Для приготовления опытных образцов мочу разводили глюкозо-цитратной средой в соотношении 1:2. Объем проб составлял 400 мкл.
Пробы сыворотки крови готовили путем добавления 25 мкл сыворотки к 9мкл физиологического раствора; для тестирования отбирали 400 мкл раствора. Такие же объемы физиологического раствора использовали в контрольных образцах. Во все пробы вносили по 100 мкл раствора бычьей спермы. Во время подготовки проб и все необходимые растворы, и сами пробы располагали на подогреваемом штативе.
Капилляры заполняли при аккуратном перемешивании проб.
Подвижность сперматозоидов оценивали путем подсчета изменений интенсивности светового потока при движении клеток через оптический зонд. Для каждого образца вычисляли суммарную двигательную активность суспензии сперматозоидов и определяли индекс токсичности мочи (ИТМ) и индекс токсичности крови (ИТК) по формуле: Is = (Sоп/Sконтр) * 100%, где Sоп и Sконтр - средние величины суммарной двигательной активности сперматозоидов для нескольких опытных и контрольных образцов.
Моделирование бронхиальной астмы на мышах Использовали краткосрочную безадъювантную модель IgE-зависимой бронхиальной астмы у лабораторных мышей с применением аллергена пыльцы тимофеевки (Крючков Н.А. и др., 2008; 2010). Животных опытной группы (самцы n=10, самки n=9) иммунизировали внутрибрюшинно 20 мкг/мышь экстракта пыльцы тимофеевки полевой (Микроген, Ставрополь) по схеме 7 раз через день. Через недели после окончания интраперитонеальных инъекций проводили 8-кратное ежедневное интраназальное введение аллергена по 500 мкг/мышь. Контрольная группа была разделена на две части. Они получали ложные иммунизацию и провокацию: внутрибрюшинные и интраназальные введения физиологического раствора по схеме - в первой группе (самцы n=10, самки n=7), разводящей жидкости для экстракта пыльцы тимофеевки - во второй группе (самцы n=10, самки n=7). В конце эксперимента (через 5 недель) все животные были подвергнуты эвтаназии путем декапитации.
Подсчет лейкоцитарной формулы Определение количества эозинофилов, нейтрофилов и лимфоцитов в крови производили путем подсчета лейкоцитарной формулы при иммерсионной микроскопии окрашенных мазков. Использовали комбинированную окраску по Паппенгейму, последовательно применяя краску Мая-Грюнвальда (раствор эозинметиленового синего в метиловом спирте) и Романовского-Гимзы. Просмотр производили по зигзагу: 3-5 полей зрения смотрели вдоль мазка, 3-5 полей - под прямым углом к середине мазка, затем 3-5 полей Ч параллельно краю мазка и возвращались вновь к краю мазка. Такое движение осуществляли до тех пор, пока не была сосчитана половина клеток, после чего, переходили на противоположный край, где просматривали и подсчитывали 200 клеток (Любина А.Я. и др., 1984).
Гистологическое исследование Для патогистологического исследования от каждого животного брали пробы органов и фиксировали их в 10%-ном водном растворе нейтрального формалина.
Кусочки органов заливали в парафин и готовили гистосрезы толщиной 5-7 мкм на микротоме МНС-2 по общепринятым методикам (Лилли Р., 1969; Меркулов Г. А., 1969) с последующим их окрашиванием гематоксилином Майера и эозином.
Парафиновые срезы перед окрашиванием освобождали от парафина с помощью ксилола. Весь материал исследовали с использованием биологического микроскопа ScienOp BP-20 при увеличении окуляров 7х, 10х и объективов 4х, 10х и 40х.
Фотографировали цифровой камерой-окуляром для микроскопа DCM130 (1,3 Мpixels, USB2.0).
Дополнительно проводили окраску альциановым синим на выявление слизи. В результате ядра клеток окрашивались в красный, слизь в сине-зеленый цвет. Окраску на тучные клетки проводили толуидиновым синим. В результате наблюдали окружающие ткани - синего цвета, тучные клетки - фиолетового, пурпурно-красного цвета. При окраске на соединения железа (III) по Перлсу ядра клеток окрашивались в красный цвет, соединения железа (III) окрашивались в темно-синий цвет.
Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью пакета статистических программ Statistica 6.0 с проверкой соответствия распределения эмпирических данных нормальному закону по критерию Колмогорова-Смирнова. В случае нормального распределения о достоверности различий средних величин судили по t-критерию Стьюдента. При невыполнении условия нормальности распределения применяли непараметрический критерий Манна-Уитни. Критическое значение уровня значимости при проверке нулевых гипотез принималось равным 0,05. Для сравнения долей для двух независимых групп использовали качественный двусторонний критерий Фишера.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Участие системы комплемента в реализации цитотоксичности биологических жидкостей в норме и при патологии В настоящее время цитотоксичность используется в клинической практике, при этом в качестве УтоксическогоФ вещества рассматриваются различные биологические жидкости, такие как сыворотка крови, моча, рото-глоточные смывы. Их воздействие на чужеродные клетки (инфузории, сперматозоиды быка, изолированные фибробласты) косвенно характеризует адаптивные возможности организма, и в частности, качество распознавания Усвой-чужойФ (Каххоров Ж. Н. и др., 2010). Эти методы в основном используют при острых интоксикациях, сопровождающих панкреатит, гепатиты, атопические формы аллергии (Полозова Е.В. и др., 2010).
Вариант цитотоксического теста, разработанный ЗАО БМК-ИНВЕСТ для токсикологических целей, позволяет проводить исследование экспрессно и не требует стерильных условий. В ходе исследований на больших выборках здоровых доноров (n=145) и пациентов (n=139) были выявлены границы индексов токсичности в норме:
для мочи (ИТМ) >20%, для сыворотки крови (ИТК) <15%.
Защитные УтоксическиеФ свойства сыворотки снижаются при эндогенной интоксикации организма (перитониты, ожоги, аллергии). На основании исследования пациентов с выраженной интоксикацией высказано предположение, что основным механизмом реализации этих процессов является система комплемента (Еськов А.П.
и др., 2000). Сопоставление экспериментальных данных о концентрации С3 и Скомпонентов комплемента в сыворотке крови практически здоровых людей, спортсменов и пациентов с БА и цитотоксичности этих сывороток по отношению к чужеродным клеткам показало отсутствие связи между этими показателями (Рис. 1).
Как у больных, так и у здоровых людей концентрация С3 варьировала и выходила за нижние границы нормы (0,76-1,81г/л), при этом концентрация С4 у всех обследуемых была в пределах нормальных значений(0,13-0,52г/л). При высокой способности сыворотки крови (ИТК до 15%) убивать чужеродные объекты зафиксированы как самые высокие, так и самые низкие концентрации компонентов комплемента. Это связано с тем, что многие из белков комплемента, помимо каскада, выполняют дополнительные физиологические функции.
ИТК С3, г/л С4, г/л г/л % 140 1,110,0,0,0,0 Рис. 1. Соотношение индексов токсичности крови в % и концентрации компонентов комплемента С3, С4 в г/л в сыворотке крови доноров. Доноры расположены в порядке возрастания индексов токсичности крови. По оси абсцисс - номер донора.
д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д Использование методики спермомобилометрии для определения цитотоксичности успешно зарекомендовало себя при диагностике и коррекции эндотоксикозов при аллергических заболеваниях (Ежова О.А. и др., 2008). При остром и прогрессирующем потреблении комплемента, а также его дефектах, наблюдается снижение активности этой системы. Оставалось невыясненным, функционирует ли этот механизм только при патологии, или наблюдаемые изменения носят более общий характер.
Для того чтобы получить ответ на этот вопрос, оценивали ИТМ у здоровых мужчин (n=10) до и после пребывания в тяжелых климатических условиях Крайнего Севера в течение двух недель. Критической величиной ИТМ считали 20%, как в случае здоровых доноров и больных БА. Заметили значительное снижение ИТМ у половины испытуемых, причем уровень этого показателя опустился ниже 20%, что расценивается как нарушение функции выделительной системы. У двоих испытуемых уровень ИТМ и до и после был ниже 20%, у троих в течение эксперимента этот показатель приблизился к нормальным значениям.
Параллельно с биотестированием проводили ЛКС-исследование образцов мочи доноров. Исходно во всех образцах отмечали аллергоподобные сдвиги спектров начальной степени выраженности. После завершения экспедиции появилась умеренная и выраженная степень аллергоподобных сдвигов, а также смешанные сдвиги начальной степени выраженности, включающие в себя аллергоподобные и интоксикационноподобные. Таким образом, проведенный анализ образцов мочи свидетельствует об ухудшении состояния защитных систем организма и нарушениях функции выделительной системы.
Изложенные выше изменения цитотоксичности биологических жидкостей в норме и при патологии побудили нас исследовать механизм этого явления.
Для доказательства ведущего значения системы комплемента в реализации цитотоксического эффекта сыворотки крови нами были проведены эксперименты, направленные на блокировку каскада комплемента. Внесение гепарина (5000 МЕ/мл) в пробы, приготовленные стандартным образом, приводило к утрате сывороткой способности разрушать чужеродные клетки, фуросемид (0,01г/1мл) блокировал каскад системы комплемента в меньшей степени. Было проведено прямое блокирование одного из компонентов комплемента. Использовали антитела к С3компоненту комплемента из диагностического набора PLIVA-Lachema Diagnostika.
Индекс токсичности контрольной сыворотки составил 23,6%, опытного образца - 60,8%. Эти результаты убедительно свидетельствуют, что удаление С3 из сыворотки уменьшает ее реакционную способность. Неполная блокировка каскада системы комплемента связана со значительным содержанием С3 компонента (1-2 мг/мл) комплемента (Ройт А. и др., 2001), и можно ожидать, что использование большего количества антител к С3 позволило бы достичь полной блокады.
Имеющиеся на сегодняшний день методы иммуноферментного анализа белков комплемента позволяют определять лишь их содержание как антигена. Однако более информативной является оценка функциональной активности этих белков, которая и характеризует развитие патологического процесса. Серия таких тестов была разработана в Московском НИИ эпидемиологии и микробиологии им.
Г.Н.Габричевского. В лаборатории профессора Л.В. Козлова для определения функциональной активности конкретного компонента комплемента используются сыворотки человека, лишенные данного компонента (реагенты) (Козлов Л.В. и др., 2007; Бичучер А.М., Козлов Л.В., 2007). Мы использовали данные обедненные сыворотки в экспериментах с тестовыми клетками (Рис. 2).
% реагентС1 реагентQ1 реагентС3 сыв реагентС140,120,100,80,60,40,20,0,4 6 10 12 -20,мкл Рис. 2. Изменение индексов токсичности сыворотки крови при добавлении обедненных сывороток. По оси абсцисс - объем вносимой сыворотки, по оси ординат - индекс токсичности сыворотки в %.
Добавление обедненных сывороток, как и в тестах Л.В. Козлова, позволило определить количество компонентов сыворотки, необходимое для лизиса чужеродной клетки. Так, для реагентов Q1 и С3 это количество составило 10 мкл, для С1 - 12 мкл (ИТК менее 15 %). Мы выявили сходство результатов применения методики определения цитотоксичности с использованием сперматозоидов быка и методики определения функциональной активности компонентов комплемента по лизису эритроцитов барана. Предлагаемая нами методика также отражает потенциал работы системы устранения чужеродных клеток в зависимости от состояния организма.
Помимо лекарственных средств, прямое действие на систему комплемента могут оказывать вещества как эндогенной природы, собственные метаболиты организма, например серотонин, гистамин (Козлов Л.В., Лебедева Т.В., 1998), так и экзогенные вещества, в том числе загрязняющие окружающую среду (Козлов Л.В. и др., 2002).
Таким образом, ИТК является комплексным показателем, характеризующим способность организма реагировать на появление бактериальных или вирусных частиц, позволяя создать максимально близкую к целому организму и в тоже время индивидуальную модель реакции его на вторжение патогена. Использование суспензии сперматозоидов быка в качестве тест-системы для определения цитотоксичности сыворотки крови позволяет определить функциональную активность защитных систем организма в общем и комплемента в частности. Из приведенных выше данных видно, что оба использованных метода позволяют получать интегральные показатели, характеризующие состояние гуморального гомеостаза. Прежде чем приступить к работе с биологическими жидкостями пациентов с БА, необходимо было выяснить, какие метаболические сдвиги присущи этому заболеванию. Поскольку в клинической практике пациенты отягощены целым рядом сопутствующих диагнозов, в качестве метода дальнейших исследований было избрано моделирование БА на лабораторных животных.
Моделирование бронхиальной астмы на лабораторных животных В настоящее время БА успешно моделируют на мышах, крысах, морских свинках, овцах, кроликах, собаках, кошках и приматах. У каждого из перечисленных животных удается воспроизводить специфический спектр признаков астмы. По причине высокой стоимости, продолжительности и сложности экспериментальных работ использование крупных млекопитающих является затруднительным. Мы избрали для исследования краткосрочную безадъювантную модель IgE-зависимой бронхиальной астмы у лабораторных мышей с использованием аллергена пыльцы тимофеевки (Крючков Н.А. и др., 2008). Уникальность мышиной астмы заключается в том, что удается обеспечить высокую степень соответствия ключевых гистологических, иммунных и функциональных признаков экспериментальной патологии и астмы человека.
Проведенное нами гистологическое исследование тканей легкого показало наличие изменений в опытной группе. Слизистая оболочка крупных бронхов была утолщенной, имела складки, что свидетельствует об их спазме. Наблюдали высокий, вытянутой пальцевидной формы эпителий бронхов. Апикальная часть реснитчатых эпителиоцитов была в состоянии деструкции, часто отпадала в просвет бронха, ворсинчатая каёмка на апикальной части клеток была выражена плохо. Поверхность слизистой оболочки бронха обнаружили покрытой обильным количеством зернистой белковой массы, которая давала положительную реакцию при окраске на слизь альциановым синим. В эпителиальном слое слизистой оболочки встречались многочисленные бокаловидные клетки. Базальная мембрана эпителия бронхов была утолщена. Вокруг бронхов встречалась умеренно выраженная лейкоцитарная инфильтрация. При окраске гистологических срезов толуидиновым синим в очагах перибронхиальной лейкоцитарной инфильтрации выявлялись многочисленные лаброциты.
Проведенный нами анализ относительного лейкоцитарного состава крови показал значимый лимфоцитоз в опытной группе и снижение нейтрофилов до нижней границы нормы. Нейтропения характеризуется тем, что клетки разрушаются быстрее, чем производятся, это наблюдается при некоторых бактериальных инфекциях, аллергических и аутоиммунных заболеваниях, а также при приеме ряда лекарств (Рис.
3). Значимого изменения процента эозинофилов в мазках крови нам, как и авторам модели, выявить не удалось.
нейтрофилы лимфоциты 100,* 80,60,40,20,* 0,контроль опыт Рис. 3. Процент нейтрофилов и лимфоцитов у контрольных и опытных мышей с моделью БА. * - p < 0,05, критерий Манна-Уитни.
Изменения в клеточном составе крови и тканях приводят к изменениям в составе сыворотки крови. При сравнении ЛК-гистограмм сыворотки крови мышей в опыте наблюдается значимое снижение вклада в светорассеяние частиц в точках 37 и 91 нм и тенденция к увеличению вклада частиц размером 122 - 165 нм по сравнению с контрольной группой (Рис. 4).
25,% контроль опыт 20,* 15,10,* 5,нм 0,Рис. 4. ЛКС-гистограмма сыворотки крови мышей при моделировании БА. По оси абсцисс - размер частиц в нм, по оси ординат - процентный вклад в светорассеяние.
1.2.3.4.6.8.15.20.27.37.50.67.91.11.122.165.223.300.404.545.734.988.1332.У мышей опытной группы при моделировании БА отмечается большое количество смешанных сдвигов, которые характеризуются значительным вкладом в светорассеяние частиц первой (менее 10 нм) и четвертой зоны (71-150 нм) (Рис. 4).
Увеличение вклада частиц IV зоны характерно для аллергических процессов, в то время как увеличение первой зоны является следствием возрастания в сыворотке мелких белков (альфа-1, альфа-2, бета-глобулинов) и является показателем острых воспалений. Фракция бета - глобулинов включает в себя и компоненты системы комплемента.
Таким образом, моделирование БА на мышах с гистологическим подтверждением развившейся патологии позволило определить тип основных метаболических процессов, происходящих в сыворотке крови, и показало сходство ЛК-гистограмм у иммунизированных мышей и людей с БА, что, с одной стороны, подтверждает адекватность используемой нами модели, а с другой - свидетельствует о характерности наблюдаемых изменений в субфракционном составе сыворотки крови для БА.
Оценка уровня и характера метаболических сдвигов при бронхиальной астме В ходе начального этапа исследований нам удалось выявить существенные различия в распределении частот встречаемости отдельных значений ИТК и ИТМ у здоровых людей и пациентов с различными аллергопатологиями бронхолегочной системы. Среднее значение ИТК в группе пациентов оказалось значимо выше, а ИТМ - ниже, чем в группе здоровых доноров. Высокие значения ИТК у пациентов свидетельствуют о снижении активности гуморальной защитной системы организма, одним из компонентов которой является комплемент сыворотки крови. Выявленное нами понижение ИТМ у пациентов связано, по-видимому, с нарушением динамического равновесия между функциями выделительной и иммунной систем и развитием эндогенной интоксикации организма. Согласно сложившемуся представлению, под ЭИ понимают отравление организма промежуточными и конечными продуктами обмена веществ вследствие накопления их выше физиологической нормы в связи с активацией катаболических процессов (Григорьев А.И., 2008). Гипотеза о роли эндогенной интоксикации организма в механизмах патогенеза различных аллергических заболеваний, таких как бронхиальная астма, сезонный поллиноз, круглогодичный аллергический ринит, синдром хронической усталости, атопический дерматит и т.д. в настоящее время широко обсуждается в литературе (Власов А.П. и др., 2009; Щелчкова Н.А., 2010; Мухамеджанова Р.Ш., 2010). Несмотря на широкий арсенал диагностических методов, выявляемость эндотоксикозов при аллергиях остается довольно низкой. В связи с этим актуальной становится разработка эффективных приемов определения эндотоксикоза на самых ранних стадиях его возникновения с целью предупреждения его последствий.
На основании данных, полученных при исследовании здоровых людей (без верифицированного диагноза), были построены усредненные гистограммы распределения светорассеивающих частиц по размерам для сыворотки крови и мочи - так называемые нормальные спектры (Рис. 5). Анализ аналогичных гистограмм пациентов с БА и сопутствующими заболеваниями показал, что в образцах мочи больных преобладают, по сравнению с нормальными спектрами, крупные частицы размером 221-1500 (III зона). Такое изменение спектральных показателей, согласно семиотическому классификатору, определяется как лаллергоподобные сдвиги (Бажора Ю.И., Носкин Л.А., 2002). В ЛК-спектрах сыворотки крови увеличивается вклад в светорассеяние частиц малого размера, что свидетельствует об усилении процессов деградации молекул, характерных для состояний, сопровождающихся интоксикацией организма (линтоксикационноподобные сдвиги). На основании этих наблюдений можно предположить наличие у значительной части пациентов с аллергическими заболеваниями бронхолегочной системы синдрома эндогенной интоксикации в различных стадиях развития.
1I II III IV V * * * * Норма Пациенты Норма Пациенты Моча Кровь Рис. 5. Усредненные гистограммы ЛК-спектров мочи и сыворотки крови здоровых людей и пациентов с аллергическими заболеваниями бронхолегочной системы. По оси абсцисс - гидродинамические радиусы частиц в информативных зонах (нм): для мочи - I - менее 75 нм; II - 76-220 нм; III - 221-1500 нм; IV - более 1500 нм и сыворотки крови - I - 0-10 нм; II - 11-30 нм; III - 31-70 нм; IV - 71-150 нм;
V - 150 и выше соответственно. По оси ординат - вклад частиц в светорассеяние (%).
* - p < 0,05, критерий Манна-Уитни.
Чтобы выяснить, какой вклад в метаболический гомеостаз вносят сопутствующие бронхиальной астме заболевания, провели ЛК-исследование образцов мочи и сыворотки крови пациентов, у которых была выявлена только БА, и пациентов с сопутствующим круглогодичным аллергическим ринитом. Значимых различий в распределении светорассеивающих частиц не выявили.
% вклад в светорассеяние Индексы токсичности крови и мочи могут отражать степень тяжести заболевания. В соответствии со значениями ИТК и ИТМ выделили три группы пациентов и провели ЛК-исследование образцов сыворотки крови и мочи. Первую группу составили пациенты с ИТК 15, ИТМ > 20 (Гр.1; n = 19); вторую - пациенты с ИТК 15, ИТМ 20 (Гр.2; n = 29); третью - с ИТК > 15, ИТМ 20 (Гр.3; n = 17).
Первую группу составили пациенты, которые вне зависимости от степени тяжести проявлений аллергосиндрома быстро отвечали на базовую терапию и при минимальном объеме детоксикационных и иммунологических мероприятий достигали медикаментозной ремиссии. Пациенты этой группы достигали самых лучших результатов в снижении дозировок базовых препаратов.
Во второй группе при наличии яркой клинической картины лабораторные показатели отмечали кажущееся благополучие. Дальнейшее клиническое наблюдение за этой группой пациентов позволило сделать вывод о том, что, по-видимому, имел место компенсаторный срыв детоксикационной функции мочевыделительной системы (при нормальном клиническом анализе мочи). Требовался несколько больший объем детоксикационных мероприятий и иммунологического сопровождения для достижения ремиссии. Пациенты чаще при снижении дозировок базовых препаратов дестабилизировались и возвращались к более высоким дозам.
Третья группа - на этой стадии эндотоксикоза происходит снижение общей активности комплемента, как проявление компенсаторного срыва уже в системе иммунитета. Пациенты при максимальном иммунологическом сопровождении базовой противовоспалительной терапии дольше всего стабилизировались. Снижение доз базовых препаратов в этой группе шло медленнее всего.
Анализ ЛК-спектров сыворотки крови выявил значимые отличия в распределении светорассеивающих частиц в трех обследованных подгруппах (Рис. 6).
В Гр.1 максимальный вклад в светорассеяние вносят частицы IV зоны (71-100 нм). В Гр.2 и Гр.3 доля частиц IV зоны снижена, а II зоны (11-30 нм) увеличена по сравнению с Гр.1 (р<0,05; критерий Манна-Уитни). По характеру распределения светорассеивающих частиц можно предположить, что в Гр.1 преобладают ланаболические сдвиги сывороточного гомеостаза. Как известно, при аллергических нарушениях происходит активация Th2-клеток и повышена продукция цитокинов:
ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-13 (Mosmann T.R., Sad S., 1996; Romagnani S., 1996; Ngoc P.L. et al., 2005; Schmidt-Weber C.B., 2012). ИЛ-5 способствует созреванию эозинофилов и их активации. ИЛ-4/ИЛ-13 индуцируют В-клетки к синтезу IgE (Ozdemir C. et al., 2010).
Следовательно, с иммунологических позиций аллергический процесс на начальных этапах заболевания сопровождается появлением в крови крупных молекулярных комплексов (Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., 2000).
Пациенты с катаболическим типом сдвигов составляют в Гр.1 20%, в Гр.2 - 50%, в Гр. 3 - 62%. Таким образом, доля больных с эндогенной интоксикацией значимо выше в Гр.2 и Гр.3 по сравнению с Гр.1 (р < 0,05; двусторонний критерий Фишера). В ряде работ отмечается, что тяжесть эндотоксикоза и выраженность иммунодефицита не только неразрывно связаны, но и взаимообусловлены (Гирш А.О.
и др., 2006; Shiohara T. et al., 2006). Эмпирические выводы, сделанные на основе клинических наблюдений, объясняющие распределение пациентов по трем группам при определении индексов токсичности сыворотки крови и мочи нашли подтверждение при ЛКС тех же сред. Преобладание интоксикационноподобных сдвигов в ЛК-спектрах сыворотки крови пациентов 2 и 3 групп позволило сделать вывод о наличии смешанного характера воспалительного процесса у этих пациентов.
Таким образом, в этих группах речь идет уже не только об аллергическом воспалении: при компенсаторном срыве мочевыделительной, а затем и иммунной систем присоединяется инфекционное воспаление.
Гр.1 Гр.2 Гр.* * * * I II III IV V диапазоны размеров частиц Рис. 6. Распределение светорассеивающих частиц в образцах сыворотки крови пациентов с различной степенью нарушений в состоянии защитных систем организма (пояснения в тексте). * - p < 0,05 (критерий Манна-Уитни) отличия от Гр.1.
В ходе лечения состояние пациентов (n=22) контролировали с помощью метода определения ИТМ при первичном обследовании и после применения выбранной схемы лечения. Повторное измерение выявило снижение токсичности мочи у больных в 3,3 раза по сравнению с исходным уровнем, что свидетельствует о нормализации функции защитных систем организма. Клинические показатели в эти сроки подтверждают, что в 100% случаев имела место значительная положительная динамика состояния здоровья пациентов. У части пациентов (n=7) измерения ИТМ проводили трижды. В динамике обследования обнаружено, что токсичность мочи снижается неравномерно по сравнению с предыдущим уровнем: в первый месяц лечения токсичность уменьшилась в среднем в 14,5 раз, в течение последующих двух месяцев токсичность снизилась в 1,8 раза.
Эти результаты позволяют говорить о том, что выбранный метод диагностики и контроля эффективности лечения объективно отражает изменения состояния организма человека. Показано, что изменение иммунной функции, индуцированное % вклад в светорассеяние аллергеном, приводит к появлению не только местных симптомов, но и к развитию хронической эндогенной интоксикации, проявляющейся в изменении молекулярного состава биологических сред организма, что, в свою очередь, отражается на активности системы комплемента сыворотки крови и токсичности мочи. На основе современных представлений о патогенезе заболевания и молекулярных закономерностях изучаемых явлений разрабатываются новые простые и эффективные in vitro-методы для интегральной скрининговой диагностики, прогноза терапии и формирования групп риска развития аллергических заболеваний. Последней задаче - формированию групп риска - посвящен следующий раздел работы.
Формирование группы риска по развитию аллергопатологии бронхолегочной системы при обследовании работников судоремонтного предприятия в заполярье В исследовании приняли участие 130 работников предприятия Нерпа: 76% составили мужчины, 24% женщины. 77% работников в возрасте от 25 до 54 лет, 52 % имели стаж работы на предприятии от 3 до 15 лет. По степени контакта с источниками потенциальной опасности (физическими, химическими) обследуемая популяция была разбита на 3 группы: 1 (минимальный контакт) - кладовщики, гардеробщики, уборщики и ИТР (24 человека); 2 (обеспечение работ в цехе) - крановщики, маляры, электрики, стропальщики, слесари-ремонтники и слесари судопоезда (53 человека); 3 (непосредственный контакт) - сварщики, газорезчики, судокорпусники, судовые слесари-монтажники и гуммировщики (53 человека).
У большинства обследованных были выявлены аллергоподобные изменения метаболизма при исследовании мочи, эти сдвиги преобладали в третьей группе.
Возможно, химические вещества, выделяющиеся в воздух в ходе ремонта и утилизации, в равной степени воздействуют на представителей всех трех групп, и этим обусловлено одинаковое представительство у них аллергоподобных сдвигов.
Работники третьей группы находятся в непосредственном контакте с веществами, которые могут вызывать подобные эффекты, что может приводить к попаданию воздушных взвесей внутрь организма, накоплению их и, соответственно, к повышенной частоте встречаемости аллергоподобных сдвигов в экскреторной системе.
В ходе массового обследования работников потенциально опасного производства с помощью ЛКС-анализа сыворотки крови и мочи, а также стандартного для медицинских работников определения количества эозинофилов в крови, была выделена группа риска по развитию аллергических заболеваний (женщин и 8 мужчин). В неё вошли люди с умеренной и выраженной степенью аллергоподобных и смешанных с аллергоподобными сдвигов. Поскольку в данном случае задачей является выделение группы риска по развитию заболевания бронхолегочной системы, последующее функциональное тестирование было проведено на программно-аппаратном комплексе Спироартериокардиоритмограф.
Оно показало снижение жизненной емкости легких у 5 человек. Также отмечено снижение индекса Тиффно у 4 человек - этот показатель более важен при оценке развития аллергических бронхолегочных заболеваний. При этом у двух человек со сниженным индексом Тиффно наблюдали увеличение процента эозинофилов в крови.
ВЫВОДЫ 1. У пациентов с бронхиальной астмой выявлено нарастание вклада в светорассеяние частиц сыворотки крови в диапазоне 71-150 нм. В моче пациентов зафиксировано уменьшение вклада в светорассеяние частиц размером 76-220 нм более чем вдвое и увеличение в 6 раз - частиц 221-1500 нм. При бронхиальной астме цитотоксичность сыворотки крови понижается, а мочи - повышается.
2. Цитотоксичность сыворотки крови при тестировании на культуре сперматозоидов быка обусловлена активацией системы комплемента по альтернативному пути.
3. Обнаружены индивидуальные различия в функциональных резервах системы комплемента здоровых людей при повышенных физических нагрузках и в неблагоприятных климатогеографических условиях.
4. При моделировании бронхиальной астмы на мышах показано возрастание вклада в светорассеяние частиц размером 122-165 нм, что свидетельствует о патогномоничности увеличения доли крупных частиц для этого заболевания.
5. Дополнительными критериями эффективности лечения бронхиальной астмы могут служить повышение цитотоксичности крови и снижение этого показателя при тестировании мочи, снижение выраженности аллергоподобных сдвигов при исследовании с помощью лазерной корреляционной спектроскопии.
6. В качестве критерия отбора в группу риска по возникновению аллергической патологии бронхолегочной системы информативным показателем является умеренный и выраженный характер аллергоподобных сдвигов в спектрах сыворотки крови и мочи.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ На основании изложенного, алгоритм определения тех или иных хронических радиационных, химических и комбинированных рисков должен содержать следующие этапы:
1. На основе устанавливаемых сдвигов в системе регуляции обмена веществ и гуморального иммунитета (ЛКС биологических жидкостей) формируются референтные группы по дифференциально значимым сдвигам.
2. В соответствующих референтных группах выявляются варианты, которые связаны с функциональным перенапряжением в основных физиологических системах.
3. На основе системного анализа наиболее напряженных состояний основных физиологических систем в каждой из выделенных референтных групп формируются группы риска по соответствующим патологиям.
Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Архипова Е.Н., Алчинова И.Б. Неинвазивные методы оценки адаптивных возможностей детей в различных экологических условиях. Тез. V конференции молодых ученых России с международным участием Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины. // Вестник РАМН. - 2008. - №6. - Прил.1. - С.29-30.
2. Панкова Н.Б., Алчинова И.Б., Архипова Е.Н., Карганов М.Ю. Влияние географического места жительства и образовательных технологий на состояние здоровья и адаптивные возможности организма подростков. // Мат. межд. симп., посв. 80-летию академика РАМН Н.А. Агаджаняна Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной медицины. - М. - 2008. - С.256-258.
3. Архипова Е.Н., Ежова О.А., Алчинова И.Б., Хлебникова Н.Н.,Черепов А.Б., Карганов М.Ю. Интегральный метод оценки состояния защитных систем организма. // Патогенез.-2008.-Т.6. - №1. - С.23-27.
4. Ежова О.А., Хлебникова Н.Н., Алчинова И.Б., Архипова Е.Н., Карганов М.Ю., Торшин В.И. Новые методы лабораторной диагностики и контроля эффективности аллергических заболеваний. // Вестник РУДН. Сер. Медицина. - 2008. - №3. - С.52-58.
5. Karganov M., Alchinova I., Arkhipova E., Dubovoi R. Non-invasive polysystemic analysis of ecological and anthropogenic factors influence on children. // Journal of Trends in Biomedicine. - 2009. - Vol.24. - №1. - P.26-27.
6. Титов В.Н., Карганов М.Ю., Ротенко А.А., Дмитриев В.А., Алчинова И.Б., Архипова Е.Н. Биологические функции и биологические реакции. Лазерная корреляционная спектроскопия в оценке чистоты межклеточной среды - функции эндоэкологии (лекция). // Клиническая лабораторная диагностика. - 2009. - №6. - С.21-35.
7. Karganov M., Alchinova I., Arkhipova E. A new method for evaluation of the apoptotic process in cell by the size of particles in blood serum. // Abs. of 17th ECDO Euroconference УDestruction, Degradation and Death. Paris, France. September 2326. - 2009. - P.189.
8. Архипова Е.Н. Новый метод оценки степени эндогенной интоксикации при аллергических заболеваниях. // Мат. III Международной научно-практической конференции Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины.
Ростов-на-Дону. - 2009. - С.133-134.
9. Arkhipova E., Ezhova O., Alchinova I., Khlebnikova N., Cherepov A., Karganov M.
Organism defence systems status integrated method of estimation using cytotoxicity. // Abs. Inflammation 2010, Inflammatory cell signaling mechanisms as therapeutic targets. Luxembourg. January 27-30. - 2010. - P.287.
10. Pankova N., Fesenko A., Arkhipova E., Cherepov A., Fesyun A., Karganov M.
Functional indicators of cardio-respiratory system, characteristic of metabolism and defence system status in girls, athletes. // Мат. IV Межд. симп. Федерации европейских обществ по изучению макро- и микроэлементов Макро- и микроэлементы в медицине и биологии. 9-12 июня 2010 г. Санкт-Петербург.
Микроэлементы в медицине. - 2010. - Т.11. - Вып.2. - С.27.
11. Pankova N., Alchinova I., Arkhipova E., Zolotov N., Fesenko A., Cherepov A., Karganov M. Polysystemic evaluation of functional reserves of the human body in the sport of the highest achievements. // International Symposium Professional health and life quality. Singapore, Indonesia, Bali. October 20-30, 2010. - М.: АСВОМЕД.
- 2010. - С.64-66.
12. Архипова Е.Н., Антонова Н.П., Торшин В.И. Эндогенная интоксикация организма как показатель недостаточности адаптивных ресурсов. // Мат. Первой Межд. междисциплинарной конференции Современные проблемы системной регуляции физиологических функций 10-21 декабря 2010г. Сафага, Египет. - С.26-28.
13. Архипова Е.Н., Дедаев С.И., Алчинова И.Б., Черепов А.Б., Goldenberg L., Карганов М.Ю. Исследование взаимодействия наночастиц диоксида титана и сыворотки крови больных аутоиммунными заболеваниями. // Патогенез. - 2011.
- №1. - С.67-70.
14. Архипова Е.Н., Алчинова И.Б., Медведева Ю.С., Черепов А.Б. Комплексный метод оценки субфракционного состава и цитотоксического действия биологических жидкостей в норме и при патологии. // Мат. конф. БиохимияБиофизика-Информатика - три кита лабораторной медицины XXI века.
Клинико-лабораторный консилиум. - 2011. - №3. - С.56.
15. Панкова Н.Б., Архипова Е.Н., Фесенко А.Г., Алчинова И.Б., Карганов М.Ю.
Влияние коррекции элементного статуса на динамику функционального состояния организма девушек-регбисток в соревновательный период (по результатам полисистемного мониторинга). // Вестник восстановительной медицины. - 2011. - №5. - С.60-66.
16. Панкова Н.Б., Архипова Е.Н., Фесенко А.Г., Алчинова И.Б., Карганов М.Ю.
Полисистемный мониторинг функционального состояния организма девушекрегбисток в соревновательный период. / Под общ. ред. Козловской И.Б., Виноградовой О.Л., Сонькина В.Д., Шенкмана Б.С. // Материалы IV Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением, Москва, 1Ц3 февраля 2012 г. - М. - 2012. - С.112.
17. Архипова Е.Н., Черепов А.Б., Медведева Ю.С., Алчинова И.Б., Карганов М.Ю.
Участие системы комплемента в реализации цитотоксичности биологических жидкостей в норме и при патологии. // Бюлл. экспер. биол. мед.. - 2012. - Т.153. - №5. - С.611-614.
18. Karganov M., Alchinova I., Arkhipova E., Skalny A.V. Laser Correlation Spectroscopy: Nutritional, Ecological and Toxic Aspects. In: УBiophysicsФ. A.N.
Misra ed.- InTech. - 2012. -ISBN 978-953-51-0376-9. - P.1-16.
19. Архипова Е.Н., Алчинова И.Б., Черепов А.Б., Саенко С.А., Зайцев Г.К., Карганов М.Ю. Полисистемное саногенетическое обследование работников судоремонтного предприятия в Заполярье. // Вестник восстановительной медицины. - 2012. - №3. - С.30-38.
Arkhipova Elena Nikolaevna Integral organism resistance parameters for evaluation of the risk of allergic pathology of the bronchopulmonary system Allergic diseases, e.g. bronchial asthma (BA), are known to be highly prevalent pathologies. For improving the efficiency of drug therapy and prophylactics of BA, principally new studies of the molecular mechanisms of both pathological and adaptive processes based on new achievements of science and technology are required. Our objective was to develop modern methodological approaches to integral evaluation of organism's resistance and determination of risk groups for allergic bronchopulmonary diseases during screening studies.
Using biochemical and immunological methods we demonstrated that cytotoxicity of blood serum in biological tests is determined by activation of the complement system by the alternative pathway. Laser correlation spectroscopy (LCS) in express mode with modern computer analysis allowed us to study the distribution of blood serum particles in animals with modeled BA (histologically verified) and patients with BA of different severity.
Differences in the distribution of subcellular particles in the serum and urine of BA patients and healthy individuals were found. In BA patients, cytotoxicity of the urine increased with increasing the severity the disease; in blood serum, opposite changes were observed, which was determined by activity of the complement system. These differences were also detected during LCS analysis of the corresponding biological fluids. We revealed some peculiarities in the direction of metabolic shifts related to toxicity levels. Screening of workers of a potentially hazardous plant using LCS analysis of blood serum and urine detected a risk group for allergic bronchopulmonary diseases. Subsequent functional testing revealed reduced Tiffeneau index and vital capacity of the lungs in some individuals in this group.