WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВА

Лариса Николаевна

АДАПТАЦИОННЫЕ РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМА:

СВЯЗЬ С ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

КОМПЛЕМЕНТА, ВОЗМОЖНОСТИ КОРРЕКЦИИ

14.03.03 патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

Москва 2009

Работа выполнена в  лаборатории клинической рефлексотерапии института рефлексотерапии Федерального научного клинико-экспериментального центра традиционных методов диагностики и лечения МЗСР РФ и в Государственном научно-исследовательском испытательном институте военной медицины МО РФ.

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор

Малышев Игорь Юрьевич

Доктор медицинских наук, профессор

Василенко Алексей Михайлович

Доктор медицинских наук

Головкина Лариса Леонидовна

Ведущее учреждение –  Московская медицинская академия

им. И.М. Сеченова

Защита диссертации состоится «23» сентября 2010 года

в «14» часов на заседании Диссертационного совета Д 001.003.01 

при Учреждении Российской академии медицинских наук

Научно- исследовательский институт общей патологии и патофизиологии РАМН

по адресу 125315, Москва, Балтийская улица, дом 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института

Автореферат разослан «____» _______________2010 года

Ученый секретарь

Диссертационного совета

кандидат медицинских наук                                       Лариса Николаевна Скуратовская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Комплементом называют большую группу (насчитывающую, по данным разных авторов, от 9 до 20 компонентов) взаимодействующих между со­бой белков и гликопротеинов крови, имеющихся у всех позвоночных и синтезирующихся клетками всех тканей организма. Концентрация в нормальной плазме компонентов комплемента составляет  4% от всех белков и около 10 % глобулиновой фракции сыворотки крови человека (Барбер X., 1980). Комплемент был описан в конце девятнадцатого века.  Пристальное внимание к нему привлекли результаты научных исследований, в ходе которых была открыта  способность  свежей сыворотки крови вызывать гибель чужеродных клеток и микроорганизмов. Значение этого свойства свежей сыворотки было сразу осознано, что послужило толчком для ис­следований, направленных на изучение биохимических и биологических при­чин лизиса клеток. Начиная с 1980 года, многие ученые активно изучали in vitro  влияние комплемента на функциональные свойства тромбоцитов, нейтрофилов,  эозинофилов, моноцитов,  тучных клеток (Шитикова А.С., 1982; Ложкина А.Н., 1987; Тец В.В., 1987; Кузник Б.И., 1989;  Kurata Y., 1985; Warheit D.B., 1988; и др.). Тогда же выяснили, что система комплемента имеет жесткую последовательность активации компонентов в каскаде in vitro и опосредует свое влияние через рецепторы,  расположенные на клеточных мембранах. Было показано, что комплемент in vitro  усиливает фагоцитоз и  стимулирует секрецию био­генных аминов и факторов свертывания крови (Логун В.А., 1983; Будажабон Г.Б., 1984; Кузнецова Н.Н., 1987;  Haprel P.C., 1982; Hugli Т.Е., 1984; Cooper N.R., 1985; Lucisano J.M., 1988; Johnson E., 1988; Sundsmo J.S., 1983; Presta M., Camozzi M., Salvatori G., Rusnati M., 2007; Kastl S.P., Speidl W.S., Kaun C. et al.,  2008 и др.). В 1990-х и в начале 2000-х годов исследования были посвящены изучению сложной структуры компонентов комплемента (Анташев А.И., Шкурко В.Л., 1996; Yoshikawa T., Takano H., Yoshida N., Kondo M., 1995; Menger M., Aston W.P., 2003  и др.).  В результате проведенных научных работ было установлено влияние на систему комплемента in vitro  гистонов и протаминов, есте­ственных антител, пропердина, ионов магния и кальция,  интерферона и других веществ (Кашкин К.П. с соавторами,  2003 и др.). С учетом обнаруженных in vitro  свойств реакции комплемента выделили классический, лектиновый и альтернативный пути его активации.

Не смотря на  многочисленные исследования,  сохраняется  представление, что комплемент играет роль преимущественно в воспалительных процессах, опсонизирует чужеродные мате­риалы для их последующего фагоцитоза и опосредует унич­тожение различных клеток и микроорганизмов (Bugla-Poskoska G., Doroszkiewicz W., 2006; Bonaparte RS, Hair PS, Banthia D. et al., 2008; Granoff D.M., 2009  и др.). Продолжением традиционного  подхода к исследованиям in vitro является интерес к терминальным белкам комплемента как к причине развития заболеваний вследствие гемолиза клеток  (Antashey A.V., Shkurko V.I., 1996; Greenstein J.D., Peake P.W., Charlesworth J.A., 1996; Urbich C., Fritzenwanger M., Zeiher A.M., Dimmeler S., 2000; Kijlstra A., La Heij E., Hendrikse F., 2005; Inglis J.E., Radziwon K.A., Maniero G.D., 2008; Magro C.M., Dyrsen M., Kerns M.J., 2008  и др.). Исследования, выполненные преимущественно in vitro, не давали представление о системных процессах регуляции системы комплемента in vivo. В последнее время стали появляться работы, в которых для изучения терминальных белков комплемента использовалась модель экзогенного или эндогенного стресса (Ayensu W.K., Pucilowski O., Mason G.A.,1995; Wang W., Kirschfink M., Ruppel A., 2006; Gao C., Liu X., Shi H. et al., 2009), что также не отличается от традиционного подхода к исследованию комплемента. Вместе с тем, компоненты комплемента не рассматривались в качестве структур неспецифической защиты в формировании адаптационных реакций организма и их роль при стрессе не выяснена. За рамками внимания исследователей остались основные патофизиологические механизмы, реализующиеся с участием комплемента in vivo. Хотя  было установлено, что изменение структуры белков сыворотки крови объективно отражает процессы, происходящие в организме, в том числе и возрастные (Шабалин В.Н. с соавт., 2003).

Влияние на организм различных неблагоприятных воздействий,  экстремальных ус­ловий труда, нарушений сбалансированности питания, медикаментозного вмешательства, экологической обстановки и т.д. сопровождает человека в процессе всей его жизни и ведет к значительной перестройке обменных процессов и к развитию заболеваний (Горизонтов П.Д., Белоусова О.И., Федотова М.И., 1983; Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В., 1997 и др.).

Устойчивость к стрессорным повреждениям в значительной мере определяется балансом между активностью стресс-системы и стресс-лимитирующих систем, который определяется генетическими особенностями организма и формируется в процессе жизнедеятельнос­ти под влиянием различных факторов (Пшенникова М.Г., 2001). Важную роль в механизмах устойчивости играют центральная нервная и иммунная системы, взаимосвязь которых осуществляется и при формировании генераторов патологически усиленного возбуждения в структурах головного мозга, ответственных за регуляцию функций иммунитета (гипоталамус, гиппокамп, сенсорная кора и др.) (Крыжановский Г.Н., 1999).

Для того чтобы срочная адаптационная реакция сменилась устойчи­вой адаптацией, необходимы время и повторные действия стрессора, а так же формирование структурного следа (Меерсон Ф.З., 1993; Пшенникова М.Г., 1994). Все более важ­ным аспектом данной проблемы становится изучение роли им­мунной системы и иммунологических механизмов в развитии адаптационных реакций.  Однако на сегодняшний день в этом направлении проводились лишь разрозненные научные работы, результаты которых имеют противоречивый характер. Единого мнения о значимости обнаруженных отклонений в развитии внутренних процессов среди ученых нет.

Мы предположили, что комплемент, участвующий во многих  процессах in vitro, должен реагировать и в случае острой адаптации организма к экстремальным воздействиям. Исследовали первые пять компонентов комплемента, надеясь получить данные о включении гуморального иммунитета в патофизиологические механизмы под влиянием внешних факторов и внутренних регуляторов организма.  Такое исследование представляется весьма актуальным, поскольку может дать новые представления о регулирующих белках крови в период срочной адаптации организма и создать основу для разработки адекватных, эффективных и безопасных методов коррекции собственно стресса и спровоцированных им патологических состояний.

Цель исследования

Разработать и научно обосновать систему идентификации изменений срочных и переходных адаптационных реакций организма на основе системного изучения  врожденной резистентности на модели компонентов комплемента.

Задачи исследования

  1. Изучить особенности взаимодействия комплемента и адренореактивных систем при моделировании стресса в эксперименте. Оценить роль системы комплемента в формировании ответных реакций в условиях введения адреналина или адреноблокаторов (тропафена и индерала) in vivo.
  2. Определить динамическое изменение концентрации компонентов комплемента при действии неблагоприятных факторов среды (гипоксии, температуры 50°С) и оценить включение белков в патофизиологические механизмы адаптационных реакций организма.
  3. Используя данные исследования системы комплемента, провести оценку эффективности фармакологической коррекции гипоксии (препаратами амтизола сукцинат, гидазепам, ноотропил, пробукол, яктон) и неблагоприятного действия температуры 50°С (ацефен + аскорбиновая кислота), сопоставив их с результатами, полученными на фоне плацебо при тех же воздействиях. 
  4. Установить диагностическую информативность комплемента при гипертонической болезни и ее коррекции блокаторами кальциевых каналов (сискор,  нитрендипин).
  5. Оценить чувствительность системы комплемента к алиментарным нагрузкам (углеводным, жировым) при физической активности человека.
  6. Выявить возможные общие закономерности и отличия в ответных  реакциях системы комплемента на разные возмущающие действия. На основе полученных результатов создать систему идентификации срочных и переходных адаптационных реакций организма с помощью иммунологических маркеров.

Научная новизна работы

Впервые обнаружено и научно доказано, что динамическое изменение концентрации компонентов системы комплемента связано с реализацией адаптационных реакций организма к острому стрессу и в условиях его фармакологической коррекции.

Впервые определены особенности отклика комплемента в ответ на действие адреналина, α- и β- адреноблокаторов in vivo как в остром периоде, так и в длительном эксперименте (30 суток). Установлена связь параллельного изменения концентрации С4 и С2 компонентов комплемента при наличии высокого содержания адреналина in vivo.  Выявлена аналогичная ответная реакция С4 и С2 компонентов комплемента в исследованиях с участием человека при физической активности и при «подъеме на высоту 7,0-7,5 км».

Впервые доказана связь повышения концентрации С3 компонента комплемента с выраженным действием гипоксии на организм человека в исследованиях при «подъеме на высоту 8 км». Установлена эффективность коррекции данного влияния препаратами пробукол и гидазепам, ограничивающими каскад комплемента активацией его первых белков.

Впервые доказана зависимость реакции системы комплемента от фармакодинамики ряда препаратов (амтизола сукцинат, гидазепам, ноотропил, пробукол, яктон; эйконол, блокаторы медленных кальциевых каналов группы 1,4-дигидропиридинов: сискор,  нитрендипин) и найдены точки соприкосновения между комплементом и фармакологическим средствами на уровне биохимических реакций, регулирующих обмен веществ в организме человека.

Впервые выявлено истощающее действие температуры 50°С на активность всей системы комплемента, что может в дальнейшем ложиться в основу формирования  структурного  следа в механизме адаптации организма к неблагоприятным факторам внешней среды. Определена эффективность коррекции этого влияния препаратом ацефен в сочетании с аскорбиновой кислотой, которые ограничивают комплементарный каскад возбуждением первых компонентов С1 и С4.

Теоретическая и практическая значимость работы

Основное теоретическое и практическое значение работы состоит в развитии важной области патологической физиологии – выяснению за счет какой цепи явлений неадаптированный организм превращается в адаптированный. На основании системного подхода, реализованного в экспери­ментально-клинических и фармакологических исследованиях, обосновано место системы комплемента в реализации адаптационных реакций организма к острому стрессу и в условиях фармакологической коррекции его неблагоприятного действия. Выявленные изменения концентрации компонентов комплемента при острых адаптационных реакциях организма углубляют теоретические представления о механизмах их формирования и могут быть использованы не только для изучения стресса и патогенеза заболеваний, но и для разработки  подходов к индивидуализированным патогенетически обоснованным схемам лечения. Представлены экспериментально-клинические подтверждения необходимости системного подхода к медицинским вмешательствам. Научно обоснована концепция оценки фармакологической коррекции неблагоприятных воздействий на состояние врожденной устойчивости организма. В работе установлена существенная для практической медицины зависимость между фармакодинамикой препаратов и откликом системы комплемента, что позволит повысить клиническую эффективность организации медицинских программ.

Основные положения, выносимые на защиту

  1. При неблагоприятных воздействиях на целостный организм вследствие приспособительных адаптационных механизмов (перераспределения жидкостей в организме, биохимических реакциямй, регулирующих обмен веществ и др.) меняется концентрация отдельных компонентов комплемента, что позволяет  оценить состояние врожденной резистентности in vivo.
  2. Индикатором выраженного стресса in vivo,  сопровождающегося  высокой  дозой адреналина в крови, является параллельное изменение концентрации С4 и С2 компонентов комплемента.
  3. Иммунологическим маркером формирования адаптационных реакций организма в ответ на выраженное воздействие гипоксии («подъем на высоту 8 км») является повышение концентрации С3 компонента комплемента.
  4. При позитивной фармакологической коррекции неблагоприятных воздействий каскад комплемента ограничивается реакцией его первых компонентов: С1 и/или С4.

Внедрение результатов работы

На основе полученных данных были подготовлены методические рекомендации «Иммуно-биохимические критерии начальных форм нейроциркуляторной дистонии и гипертонической болезни у летного состава и средства их коррекции» (Москва: Государственный научно-исследовательский испытательный институт авиационной и космической медицины МО РФ,  1991) и «Использование иммуно-биохимических критериев в целях оценки переносимости нагрузочных проб, используемых во врачебно-летной экспертизе» (Москва: Государственный научно- исследовательский испытательный институт авиационной и космической медицины МО РФ, 1997).

Апробация работы

Основные результаты и положения работы доложены и обсуждены: на 3 Международном Рабочем Совещании по определению действия вибраций на организм человека в научно-исследовательском институте медицины труда РАМН (Москва, 1993 г.); на ежегодных конференциях кафедры Гражданской авиации в Академии постдипломного образования (Москва, 1997-1999 гг.); на расширенной конференции врачей и научных сотрудников Российского научно-исследовательского института геронтологии РАМН (Москва.11 сентября 2003 г.); на VII Международной конференции «Современные технологии восстановительной медицины» (Сочи, 11-16 мая 2004 г); на совещании в Спорткомитете России, в рамках планового обучения врачей спортивных команд (Москва, 30 ноября 2005 г.); на Симпозиуме Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития и гематологического научного центра РАМН «Безопасность переливания компонентов крови» (г. Москва,  7 декабря 2006 г.).

Материалы диссертации представлены, доложены и обсуждены на заседании совместной межлабораторной научной конференции Федерального научного клинико-экспериментального центра традиционных методов диагностики и лечения МЗСР РФ, г. Москва, 16 декабря 2009 года.

Публикации

По теме диссертации опубликована 31 работа; среди них монография и 11 статей в журналах, рекомендованных для опубликования основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, выводов, практических рекомендаций. Общий объём работы составляет 243 страницы. Текст иллюстрирован 40 таблицами и 37 рисунками. Список литературы включает 280 работ отечественных и зарубежных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материал исследования. В качестве биологического материала  для определения функциональной активности комплемента  были использованы пробы сыворотки крови.

Экспериментальные исследования проведены на 42-х белых беспородных крысах, массой 250-330 грамм. Для изучения  реакции системы комплемента крысам внутрибрюшинно вводили адреналин (в дозе 1 мг/кг веса), α- (тропафен в дозе 10 мг/кг веса)  и β- (индерал в дозе 10 мг/кг веса) адреноблокаторы. Введение препарата проводили однократное. Кровь брали из хвоста: до начала воздействия, через 5 и 20 минут, через 2 и 24 часа; на 3, 7, 10, 20 и 30 сутки.

В исследованиях  по изучению концентрации компонентов комплемента при  моделировании гипоксической гипоксии, при многократном воздействии высокой температуры внешней среды (50°С) и  при физической нагрузке приняли  участие 97 практически здоровых мужчин в возрасте от 22 до 42 лет, допущенных к освидетельствованиям по состоянию здоровья, в соответствии с заключением врачебно-летной комиссии1

.  Кровь брали из пальца до начала воздействия и в соответствии с целью каждого исследования:  через 20 минут, 3 часа, 1-7 сутки после воздействия. 

Определение концентрации комплемента  у 30 пациентов (11 мужчин и 19 женщин, средний возраст 53±2 года) с гипертонической болезнью I-II стадий проводили до начала терапии и после курса лечения (через 2 месяца). Для коррекции артериального давления  применяли фармакологические препараты, относящиеся к блокаторам медленных кальциевых каналов группы 1,4-дигидропиродинов (сискор и нитрендипин). Контрольная группа состояла из больных с гипертонической болезнью, терапия которых не включала прием блокаторов кальциевых каналов.

Метод исследования системы комплемента. Определение функциональной  активности белков системы комплемента (С1-С5) в сыворотке крови проводили в микропанелях с помощью комплекта реагентов (НИИ гематологии и переливания крови г. Киров), в соответствии с инструкцией. Комплект реагентов предназначен для определения функциональной активности С1-С5 компонентов комплемента в сыворотке и плазме крови человека методом гемолитического титрования. Для постановки реакции использовали 40 мкл реагента в соответствующем разведении, указанном на  этикетке флакона (рабочие разведения). Анализ проводили следующим образом:

1. Для приготовления изотонического веронал- мединалового буфера (VBS)2+: растворяли 2,8 г веронала, 1,5 г мединала, 42,5 г натрия хлорида доводят до 1 л дистиллированной водой, добавляли 2,5 мл 1М раствора магния хлорида и 0,75 мл 1М раствора кальция хлорида (рН 7,4). Перед употреблением буфер разводили 1:4 дистиллированной водой.

2. Для приготовления сенсибилизированных эритроцитов барана (ЕА) использовали кровь барана стерильно заготавленную в равном объеме раствора Олсвера, отмывали до прозрачного супернатанта и стандартизировали: 0,2 мл суспензии с 2,8 мл Н2О должны обладать поглощением 0,7 ОЕ541, что составляет 1×109 клеток в мл. Для стандартизации пользовались формулой Vк=Vо ×Д541/0,7, где Vк – конечный объем суспензии, Vо – начальный объем с концентрацией, определяемой на спектрофотометре при длине волны 541 нм. К 10 мл взвеси эритроцитов 1×109 клеток в мл прибавляли 10 мл гемолитической сыворотки, разбавленной буфером согласно наставлению по применению гемолитической сыворотки, тщательно перемешивали и выдерживали 30 минут при 37С, периодически перемешивая. Взвесь ЕА доводили до концентрации 1,5×108  клеток в мл, добавляли 46,7 мл буфера; 0,2 мл ЕА с 2,8 мл Н2О должны иметь поглощение 1 при длине волны 412 нм.

Растворение сухих реагентов производили добавлением дистиллированной воды при легком встряхивании: 0,5 мл – для R2-R5 и 1 мл для R1. Непосредственно перед титрованием готовили рабочее разведение реагентов буфером  (VBS)2+ как указано на этикетке флакона. При работе руководствовались указанными рабочими разведениями.

3. Постановка реакции: в 5 рядов микропанели вносили по 25 мкл веронал- мединалового буфера, в первую лунку каждого ряда добавляли 25 мкл исследуемой сыворотки. В каждом ряду готовили разведения в геометрической прогрессии. В каждую лунку вносили по 5 мкл соответствующего реагента, 20 мкл ЕА с концентрацией 1,5×108  клеток в мл. В 6 ряду смотрели общую гемолитическую активность сыворотки без добавления реагентов. Микропанели выдерживали 60 минут при температуре 37С.. Результаты учитывали визуально по последней лунке с полным гемолизом (Вавилова Л.М., Кузнецова Н.Н., Голосова Т.В., 1991). 

Концентрацию сывороточных иммуноглобулинов трех классов М, А и G определяли спектрофотометрическим методом (Чиркин В.В., Венгеров Ю.Ю.,  Кожевникова Г.Н. и др., 1990).

Доступность, простота, высокая эффективность, точность методов, отечественные наборы реактивов позволяют применять используемые нами методы в любых лечебно-профилактических учреждениях.

Моделирование неблагоприятных факторов внешней среды. Острую гипоксическую гипоксию моделировали путем проведения ступенчатого подъема испытателей в барокамере на высоту до 9 км с 5-ти минутными площадками на высоте 5 км и более. Скорость подъема 15- 20 м/сек. Количественная оценка высотной устойчивости включала определение «высотного потолка» и «резервного времени» нахождения испытателей на высотах от 5 км и выше Высотный потолок определялся индивидуальной  чувствительностью. Для оценки состояния испытуемых им предлагали простейшие арифметические задачи. Во время пребывания на «площадках» испытатели выполняли в течение 1 мин тест «письменный счет» (последовательное вычитание из трехзначного числа цифры 17), заполняли бланки теста дифференцированной самооценки личности, а также устно решали предъявляемые примеры из таблицы умножения. Неправильные ответы, замедление решения простых примеров или полная неспособность испытателя их решать считались достоверными признаками нарушения долговременной памяти и служили сигналом для подачи кислорода и прекращения гипоксического воздействия. Для оценки реакций сердечно­-сосудистой системы на высотную гипоксию проводили регистрацию ЭКГ, а также определение систолического и диастолического артериального давления; среднего АД методом тетрополярной реографии с последующим расчетом систолического объема, общего периферического сопротивления, минутного объема кровотока. К медицинским показаниям к прекращению исследований при любом виде экстремального воздействия являлись: отказ испытателя от продолжения исследования по субъективной непереносимости воздействия; признаки заболеваний, угрожающих состоянию здоровья и жизни испытателя.

Для выявления более четкой реакции организма на прием углеводов и жиров использовали физическую нагрузку у нетренированных лиц (велоэргометрия 600 кгм/мин в течение 10 минут).

Для тренировки к высокой температуре была использована термокамера, в которой моделировались следующие условия: +50C, влажность 30-35%, скорость ветра 2 м/сек, экспозиция ежедневная по 2 часа, в течение 5 дней. Затем два дня испытуемые отдыхали, после чего проводилось заключительное исследование (7-е сутки).

Характеристика используемых в работе фармакологических препаратов:

Тропафен относится к группе -адреноблокаторов. Вызывает уменьшение или пол­ное снятие -адренергических эффектов, вызываемых адреналином, норадреналином и адреномиметическими веществами, а также раздражением симпа­тических нервов. Сильно расширяет периферические сосуды и вызывает пони­жение артериального давления.

Анаприлин (Обзидан, Индерал) является специфическим β-адреноблокатором уменьшает или снимает аффекты, связанные с возбуждением β-адренорецепторов. Ослабляя влияние симпатической импульсации на β-адренорецепторы сердца, препарат уменьшает частоту сердечных сокращений, блокирует эффект адреналина, норадреналина. 

Амтизола сукцинат (0,1г) - циклическое производное первого отечественного атигипоксанта гутимина. Изучение действия амтизола при массивных кровопотерях и неотложных состояниях, сопровождающихся гипоксией различного генеза, показало, что этот препарат является новым перспективным фармакологическим средством с антигипоксическим действием.

Гидазепам (0,1 г) 7-Бром-1-(Гидразинокарбонил)метил-5-фенил-1,2-дигидро-ЗН-1,4- бензодиазепин-2 он обладает анксиолитическим, противосудорожным, миорелаксирующим действием.

Ноотропил (пирацетам) (1,6 г) - 2-оксо-1-пирролидин ацетамид препарат из класса ноотропов, который относится к числу препаратов метаболического типа действия.

Пробукол (1г), препарат являющийся структурным аналогом синтетичес­кого фенольного антиоксиданта ионола, широко используется в клинической практике.

Яктон (0,3 г) - сукцинат моно/(2-диметиламино) этилового эфира янтарной кислоты. Выявлено защитное действие препарата, как в отношении функциональной активности ЦНС, так и раз­вития основных патофизиологических проявлений  стресс – синдрома.

Комбинация препаратов представляет собой сочетанное применение пробукола,  амтизола  сукцината и яктона  в той же дозе, что и каждый препарат в отдельности.

Эйконол –  1 желатиновая капсула содержит жирные полиненасыщенные кислоты семейства оме­га-3 (эйкозапентаеновая и докозагексаеновая и др. кислоты) до 28%, насыщенные жирные кислоты 30%, мононенасыщенные жирные кислоты 42%, витамины A, D и Е.

Ацефен (0,3 г) – стимулятор ЦНС и «регулятор обмена» в центральных, периферических и вегетативных нейронах. Активирует нервно-психическую деятельность, регулирует обмен в нервной клетке, оказывая влияние на обмен углеводов и клеточное дыхание.

Аскорбиновая кислота (0,25 г) восполняет дефицит витамина С, оказывает метаболическое, регулирующее окислитель­но-восстановительные процессы и антиоксидантное действие.

Реакцию комплемента на плацебо дополнительно контролировали исследованием воздействия того же неблагоприятного фактора без коррекции фармакологическими препаратами.

Общее количество выполненных работ  составляет 328350 анализа. Статистическая обработка результатов проведена по общепри­нятым методикам параметрической и вариационной статистики. Рас­чет достоверности различий данных по критерию Стьюдента, дисперсионный анализ повторных измерений и корреляционная связь между показателями рассчитывались с помощью  пакета компьютерной программы «BIOSTAT». Различия между двумя средними величинами считались достоверными при Р≤0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ  ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В основе стимулирующего эффекта стресса на иммунную систему лежит активация симпатической системы и действие физиологических концентраций катехоламинов, вазопрессина и глюкокортикоидов. Процессы, происходящие при остром стрессе  первые 48 часов, демонстрируют запас прочности врожденной резистентности в конкретный момент времени. Для уточнения ответной реакции белков системы комплемента проведено экспериментальное исследование на модели стресса у животных (таблица 1).

Через 5 минут после введения адреналина in vivo животным  мы обнаружили параллельное снижение как концентрации С2 белка до 5,846 ± 1,091 титрационных единиц (P < 0,001), так  и С4 белка до 3,692 ± 0,7284 (P < 0,001), а через 20 минут  – повышение концентрации С2 белка до 12,0 ± 1,109 (P = 0,038) и С4 белка до 11,69 ± 1,237 (P = 0,008), в сравнении с фоновыми данными (9,077 ± 1,293 и 7,846  ± 1,25  соответственно). 

Динамические изменения С2 и С4 компонентов комплемента отражают функцию этих белков в организме. Растрата С2 компонента комплемента в качестве фермента, необходимого для расщепления аргинина в цепочке адаптационных процессов «С2 аргинин NO», ведет к снижению его концентрации.

Таблица 1

Изменения концентрации компонентов комплемента в ответ на введение адреналина животным  in vivo

Компоненты комплемента

Показатели концентрации белков в титрационных единицах

До введения адреналина

Через 5 минут после введения адреналина

Через 20 минут после введения адреналина

Через 2 часа после введения адреналина

Через 1 сутки после введения адреналина

С1

16,31±2.33

15,69±2,73

15,54±4,36

15,69±2,41

23,23±5,6

С2

9,077±1,29

5,846±1,09***

12,0±1,10*

7,0 ±1,261

9,231±1,38

С3

14,0±1,60

12,0±1,78

14,4±2,561

11,6±2,491

11,2±1,436

С4

7,84±1,25

3,692±0,72***

11,69±1,23**

7,92±2,26

9,538±1,60

С5

16,5±3,64

14,6±3,99

19,4±4,40

16,8±3,467

21,2±4,133

СНобщ

41,56±16,2

34,25±12,23

38.81±8,52

39,25±15,1

39,5±7,571

Примечание. Значимость различий при сравнении показателей: *Р<0,05; ** Р<0,01; *** Р<0,001

Концентрация С4 компонента комплемента может снижаться вследствие связывания его с рецепторами клетки. Кроме того, под влиянием адреналина происходит перераспределение крови. И если вызываемое - адренорецепторами сужение сосудов и сокращение миометрия ведут к депонированию крови и снижению компонентов комплемента в ее русле, то сокращение капсулы селезенки, безусловно, способствует выбросу компонентов комплемента в ток крови. Этим объясняется, на наш взгляд, перепад концентраций С4 и С2 белков на 5-ой  и 20-й минутах исследования после введения адреналина in vivo животным.

Через 20 минут после «подъема на высоту 7,0-7,5 км» без коррекции мы обнаружили похожую реакцию комплемента в организме человека (таблица 2), а именно: параллельное повышение концентраций С4 компонента комплемента (от 10,58 ± 1,702 до 14,85 ± 1,944 титрационных единиц; P < 0,001) и С2 (от 7,423 ± 1,02 до 9,846 ± 1,125 титрационных единиц; P = 0,001).

Таблица 2

Изменения концентрации компонентов комплемента в организме человека при «подъеме на высоту 7,0-7,5 км» без коррекции

Компоненты комплемента

Показатели концентрации белков в титрационных ед.

Значимость различий при сравнении показателей

До «подъема на высоту 7-7,5 км»

Через 20 мин. после «подъема на высоту 7-7,5 км»

С1

24,58±9,511

21,04±5,308

P = 0,549

С2

7,423±1,02

9,846±1,125

P = 0,001

С3

10,35±1,543

8,577±1,357

P = 0,211

С4

10,58±1,702

14,85±1,944

P < 0,001

С5

11,81±1,633

10,23±1,844

P = 0,406

СНобщ

8,769±1,125

7,923±1,294

P = 0,438

Ig G

19,96 ±1,572

20,51±2,028

Р = 0,768

Ig A

2,261±0,3137

2,264±0,289

Р = 0,986

Ig M

1,428±0,1795

1,417±0,1658

Р = 0,949

Физическая активность нетренированных лиц (велоэргометрии 600 кгм/мин в течение 10 минут без фармакологической коррекции) приводила к повышению концентрации С4 компонента комплемента от 13,26 ± 1,629 до 18,51 ± 2,876 титрационных единиц (P = 0,010). При исследовании влияния жировых нагрузок на фоне физической активности человека выявлено повышение концентрации С4 белка между 20-и минутным и 9-и часовым измерениями от 8,875 ± 3,77 до 24 ± 4,536 титрационных единиц  (Р = 0,036). Все перечисленные реакции обусловлены способностью адреналина вызывать деполяризацию клеточной мембраны, повышать содержание Са2+ и свободных жирных кислот в крови.

Наши экспериментальные и клинико-лабораторные исследования доказывают, что высокая доза адреналина в крови сопровождается характерным параллельным изменением концентрации именно С4 и С2 компонентов из всей системы комплемента. По скорости ответа изменения в системе комплемента  на 3 часа опережают реакцию клеток в периферической крови и в костном мозге, обнаруженную  Горизонтовым П.Д. с сотрудниками (1983) после введения той же дозы адреналина, что и в наших исследованиях (1 мг/кг). 

В процессе работы выяснилось, что при выраженном воздействии неблагоприятных факторов на организм («подъем на высоту 6-8 км», действие температуры 50°С и тому подобном) прием 0,25 г крахмала не меняет ответную реакцию организма на экстремальный фактор и может использоваться в качестве плацебо. Но меньшие по силе воздействия (например, велоэргометрия) вызывают реакцию со стороны системы комплемента в ответ на прием 0,25 г крахмала (таблица 3). Поскольку реакция комплемента на крахмал, обычно применяемый в качестве плацебо, оказалась значимой на фоне физической активности человека, для достоверного анализа полученных результатов в контрольной группе велоэргометрию проводили без применения каких-либо препаратов (результаты описаны выше).

Таблица 3

Изменения концентрации компонентов комплемента и иммуноглобулинов в организме человека в ответ на физическую активность (велоэргометрия) на фоне приема крахмала

Компоненты комплемента

Показатели концентрации белков в титрационных единицах

До ВЭ

Через 20 минут после ВЭ

Через 3 часа после ВЭ

Через 9 часов после ВЭ

С1

15±5,908

10,14±3,845

25,29± 7,618*

44,57±10,45**

С2

7,571±1,688

6,714±1,248

7±1,759

17,14±1,895**

С3

9,857±2,314

6 ± 1,496

14,86±8,413

22,86±2,721**

С4

11,86±3,693

9,286±2,168

18±8,266

24±2,469*

С5

6 ± 1,091

7± 1,813

6±1,94

13,43±2,419*

СНобщ

13,57±2,877

9,857±2,005

15±8,443

22,86±2,721

Примечание. Значимость различий при сравнении показателей: *Р<0,05; ** Р<0,01; *** Р<0,001

Мы обнаружили, что физическая активность на фоне крахмала вызывала в организме человека повышение концентрации С1 белка через 3 часа от 15 ± 5,908 титрационных единиц в фоновых данных  до 25,29 ± 7,618 титрационных единиц  после воздействия (P = 0,025). Через 9 часов повысилась концентрация С1-С5 компонентов комплемента. Вероятно, данная реакция также связана с адренергическими системами, в частности со стимуляцией гликогенолиза β2 – адренорецепторами, но доза адреналина для такого ответа несравнимо меньше, чем при остром стрессе. В наших исследованиях в ответ на введение адреналина животным концентрация С1 постепенно нарастала за период  от 20 минут (15,54 ± 4,369) до 3 суток (31,38 ± 4,388; P = 0,024), то есть по мере снижения содержания адреналина в крови. Исследования выявили параллельные изменения между ответом системы комплемента и обменом веществ в организме.

Адреноблокаторы на практике используются как стресс-протекторные препараты, в том числе при лечении заболеваний, например: гипертонической болезни. Изучение их воздействия на внутренние процессы представляет собой актуальную задачу. Поэтому мы посвятили часть экспериментов изучению ответной реакции комплемента на введение адреноблокаторов. Широкое применение индерала и тропафена в практической медицине обусловило выбор препаратов для исследований.

При введении β- адреноблокатора индерала животным в дозе 10 мг/кг  достоверных изменений концентрации отдельных компонентов комплемента не выявлено (таблица 4).  Достоверно повышалась только общая гемолитическая активность комплемента уже через 5 минут до 128,0 ± 28,6 титрационных единиц (Р = 0,045), по сравнению с фоновыми значениями (56,0 ± 19,27).

Таблица 4

Изменения концентрации компонентов комплемента в ответ на введение β- адреноблокатора индерала (анаприлина) животным in vivo

Компоненты комплемента

Показатели концентрации белков в титрационных единицах

До введения индерала

Через 5 минут после введения индерала

Через 2 часа после введения индерала

Через 1 сутки после введения индерала

С1

16,3 ±6,7

15,8±2,91

17,2 ±3,33

17,4±5,31

С2

12,3±2,8

15,4±3, 28

19,2±3,6

12,0±4,7

С3

18,6±3,84

20,0±7,89

18,4 ±4,61

19,6±4,91

С4

16,2±4,67

19,0±5,9

20,8 ±11,1

17,87±7,98

С5

20,4±6,8

23,0±11,19

23,12 ±11,34

25,31±10,43

СНобщ

56,0±19,27

128,0±28,62*

57,6 ±28,78

70,4±18,66

Примечание. Значимость различий при сравнении показателей: *Р<0,05; ** Р<0,01; *** Р<0,001

Повышение гемолитической активности комплемента в других исследованиях, например при его изучении  у лиц с гипертонической болезнью или при введении адреналина животным, проявлялось значительно позже, что говорит о высоком травмирующем действии блокады β- адренорецепторов, то есть о ситуации, когда преобладает активность α- адренорецепторов. Такая ситуация аналогична чрезмерному стрессу в организме. Вероятно, поэтому мы обнаружили не дифференцированные изменения концентрации отдельных компонентов комплемента, а сразу же и в короткий срок повышение его общей гемолитической активности. Возможно, реакция компонентов комплемента маскируется выраженной гемолитической активностью комплемента при блокаде β- адренорецепторов препаратом индерал. Нельзя исключить некое функциональное сродство белков комплементарного каскада с β- адренорецепторами, тем более учитывая выявленное нами повышение концентрации С1 на углеводную нагрузку (гликогенолиз стимулируется β2- адренорецепторами) и С4 – на жировую нагрузку (липолиз зависит от  β1- адренорецепторов).

Таблица 5

Изменения концентрации компонентов комплемента в ответ на введение - адреноблокатора тропафена животным in vivo

Компоненты комплемента

Показатели концентрации белков в титрационных единицах

До введения тропафена

Через 5 минут после введения тропафена

Через 2 часа после введения тропафена

Через 1 сутки после введения тропафена

С1

26,4±6,4

12,2±2,905

27,2±3,2

30,4±5,307

С2

8,8±0,8

5,8±1,428

9,6±1,6

22,0±10,7

С3

14,8±1,704

14,0±1,789

14,4±2,61

14,6±2,591

С4

15,2±2,653

9,0±2,49*

20,8±10,91

16,8±7,838

С5

23,6±3,8

35,0±12,1

33,12±11,34

32,31±6,43

СНобщ

28,8±3,2

38,6±11,81

40,6±11,83

51,2±7,838

Примечание. Значимость различий при сравнении показателей: *Р<0,05; ** Р<0,01; *** Р<0,001

Наблюдения в течение суток показали, что через 5 минут после введения - адреноблокатора тропафена in vivo животным уменьшилась концентрация С4 компонента комплемента в 1,69 раза по сравнению с фоновыми данными (от 15,2  ± 2,653 до 9,0 ± 2,49 титрационных единиц; P = 0,031) (таблица 5). В связи с тем, что -адренолитики блоки­руют лишь адренореактивные системы, воспринимающие сосудосуживающие импульсы, а системы, участвующие в восприятии тормозных эффектов (сосудо­расширяющих симпатических импульсов), остаются свободными, возможно извращение действия адреналина. В нашем эксперименте эффект тропафена в первые 5 минут совпал с результатом воздействия адреналина. В том и другом случае снижалась концентрация С4 компонента комплемента. Но на фоне тропафена исчезла реакция С2 белка, возможно, из-за блокады - или уменьшения функции β2- адренорецепторов, на которые действует этот препарат. Допустимо предположить β1- адреномиметическое свойство реагирующего  С4 компонента комплемента, поскольку - адреноблокатор тропафен не препятствует действию β1- адреномиметиков.

Через 48 часов начинается вторая стадия стресс-реакции: стадия резистентности. И если в течении двух суток острого стресса мы обнаруживали преимущественно изменения концентрации отдельных белков, то, начиная с третьих суток, общая гемолитическая активность комплемента преобладала над реакцией его компонентов. Повышение гемолитической активности комплемента на третьи сутки не зависело от состояния адренорецепторов (рисунок  1). 

Рис. 1. Проявление общей гемолитической  активности комплемента в течение 30-и суток в ответ на введение адреналина животным и при блокаде адренорецепторов in vivo.

Исследуя близкую к физиологической  реакции модель процесса выброса адреналина в кровь,  мы обнаружили самое медленное достижение максимального значения общей гемолитической активности комплемента, только через  20 суток  после введения адреналина животным.  Введение β- адреноблокатора индерала in vivo способствовало достижению максимума гемолитической активности комплемента на 10-е сутки эксперимента. – Адреноблокатор тропафен создает не естественную реакцию in vivo, извращая эффект адреналина, что проявилось в эксперименте быстрым достижением максимальной величины общей гемолитической активности комплемента на 3-и сутки эксперимента. В наших исследованиях индерал и тропафен вводились однократно, а в медицинской практике курс лечения этими препаратами продолжается 10-20 дней и более. Поэтому необходимо исследование  гемолитической активности  комплемента в процессе всего курса терапии. Выявленные нами периоды подъема гемолитической активности комплемента (3, 10 и 20-й дни) совпадают со временем возможного образования любых антител в организме.

Эффекты активации адренергических систем, в частности выраженное влияние адреналина на сердечно-сосудистую сис­тему и в первую очередь на уровень артериального давления, имеют значение  в развитии гипертонической болезни и непосредственно проявляются при воздействии стрессогенных факторов на организм. Даже в контрольной группе (без приема блокаторов кальциевых каналов) у  больных гипертонической болезнью, по нашим данным, общая гемолитическая активность комплемента за 2 месяца увеличивалась в среднем в 1,99  раза  (до 22,46 ± 3,713 титрационных единиц; P < 0,001),  относительно фоновых данных (11,31 ± 1,82). Вероятно, у больных гипертонической болезнью нарушена регуляция врожденной резистентности, что может быть связанно с недостаточностью функции стресс-лимити­рующих систем и приводить не только к нарушению реакции организма на стрессоры, но являться патофизиологической основой данного заболевания или предрасположенности к нему. При клиническом наблюдении в наших исследованиях было обнаружено, что после лечения в течение двух месяцев блокаторам кальциевых каналов у больных гипертонической болезнью в 5,3 раза увеличивались показатели общей гемолитической активности комплемента (до 44,2 ±11,83 титрационных единиц; P = 0,007) в сравнении с фоновыми данными (8,267 ± 2,429).  Течение гипертонической болезни до 7 лет сопровождалось повышением гемолитической активности комплемента в 2,7 раза (P = 0,013), а более 7 лет – в 6,99 раза (P = 0,019)  относительно фоновых данных. Выяснилось также, что у лиц принимающих блокаторы кальциевых каналов общая гемолитическая активность комплемента  вдвое превышала таковую в контрольной группе.

При приеме внутрь блокаторы кальциевых каналов быстро и почти полно­стью всасываются, связываются с белками крови на 98%, что может способствовать повышению гемолитической активности системы комплемента. Нельзя исключить, что побочные действия блокаторов кальциевых каналов, такие как: анемия и тромбоцитопения являются результатом гемолитической активности комплемента.

В показаниях к применению фармакологических средств указано, что блокаторы  кальциевых каналов при артериальной гипертензии используют как в качестве мо­нотерапии, так и в сочетании с β- адреноблокаторами и мочегонными препаратами. Но в наших исследованиях выявлено, что β- адреноблокатор индерал вызывает повышение гемолитической активности комплемента уже через 5 минут после введения in vivo до 128,0 ± 28,6 (Р = 0,045), на 3-и сутки до 179,2 ± 23,9 (Р = 0,017), на 10-е сутки до  204,8 ± 23,9 (Р < 0,0001) титрационных единиц в сравнении с фоновыми данными (56,0 ± 19,27). Лишь после этого гемолитическая активность комплемента начинала снижаться и к 20-му дню равнялась 166,6 ± 25,6 (Р = 0,03) титрационным единицам. У кальциевых блокаторов период полувыведения составляет от 8-24 часа. Значит, за этот период, в случае сочетания их с β- адреноблокаторами, препараты обеих  групп будут усиливать гемолитическую активность комплемента. Это в свою очередь приведет к разрушению клеток, что, вероятно, и является причиной таких побочных явлений как анемия и тромбоцитопения. Более длительный период лечения приведет к еще большему росту гемолитической активности комплемента. Фармакодинамика мочегонных препаратов и блокаторов кальциевых каналов обладает общими признаками: те и другие увеличивают выведение натрия и воды из организма. При выведении жидкости из организма объем циркулирующей в нем крови уменьшается, что является фактором, активирующим гемолитическую активность комплемента.  Исследование комплемента на этапе планирования и подбора корректирующей терапии избавит пациентов от побочного действия неподходящих препаратов.

Начальный импульс, вызывающий стресс, обычно не известен. В нашей работе мы сами задавали и дозировали начальный импульс – в данном случае гипоксию, что позволило сопоставить обнаруженные изменения концентрации отдельных компонентов комплемента и силу внешнего воздействия на организм.

Оказалось, что увеличение высоты «подъема» от 7 км до 8 км приводит к  переключению  реакции системы комплемента в организме человека с параллельного повышения концентрации С4 и С2 компонентов – характерного для высокой дозы адреналина в крови  –  на повышение  концентрации С3 белка от 6,4 ± 0,7483 до 9,4 ± 1,077 титрационных единиц (P < 0,001) через 20 минут после воздействия. Высокая достоверность результатов свидетельствует о том, что индивидуальная направленность ответной реакции комплемента была однородной внутри группы.  Наши исследования показывают, что отклик  С3 компонента комплемента проявляется на определенной стадии адаптационных реакций, а именно: при выраженном воздействии гипоксии на организм повышается концентрация этого белка (таблица 6).

Организм отвечает на воздействие гипоксии формированием приспособительных механизмов,  в частности  перераспределение  объема жидкости может играть роль в повышении концентрации С3. Известно, например, что при гипоксии рефлекторно сокращается селезенка, и эритроциты из депо поступают в ток крови. Возможно, С3 компонент комплемента имеет связь с этим адаптационным явлением, поскольку уда­ление селезенки приводит к снижению С3 компонента комплемента (Вавилова Л.М., Голосова Т.В., 1990). Развитие гиперглобулии при гипоксии способствует сохранению кислородного обмена на обычном уровне и вполне может выразиться в повышении концентрации белка С3.

Таблица 6

Изменения концентрации компонентов комплемента в организме человека при «подъеме  на высоту 8 км» на фоне плацебо

Компоненты комплемента

Показатели концентрации белков в титрационных единицах

До начала воздействия

Через 20 минут после воздействия

Через 3 часа после воздействия

Через 24 часа после воздействия

С1

15,2 ±4,454

17,3 ±4,258

11,6  ±3,487

24,8  ±10,61

С2

5,6±0,7483

6,1±0,9713

5,2 ±0,8

6,4±1,6

С3

6,4±0,7483

9,4±1,077***

7,6 ±1,327

8,8±1,96

С4

6,8±1,356

7,7±1,3

8,4 ±1,939

7,6 ±1,327

С5

7,6±0,4

7,6 ±1,147

9,6 ±1,6

9,6 ±2,04

СНобщ

8,4±1,6

7,9±1,696

10,8±2,154

9,6  ±2,4

Примечание. Значимость различий при сравнении показателей: *Р<0,05; ** Р<0,01; *** Р<0,001

Наличие углеводов в составе молекулы С3 компонента комплемента может играть не последнюю роль в его ответной реакции при воздействии гипоксии, так как для различного происхож­дения гипоксических состояний  характерны нарушения обмена глюкозы. При гипоксии  усиливается обмен глюкозы для полноценного обеспечения клеток энергией в виде АТФ, что сопровождается  значительным накоплением пирувата, молочной кислоты и дефицитом глюкозы. Поскольку по ряду причин (в том числе включение анаэробного гликолиза) расходуется гораздо больше глюкозы, то в биохимические процессы могут вовлекаться все вещества, содержащие углеводы. Нельзя исключить влияние углеводного обмена в качестве стимулятора активности С3 компонента комплемента. Хорошо известна способность С3 компонента комплемента связываться с простыми сахарами, глицеролом, раффинозами. Таким образом, составные части молекулы С3 компонента комплемента (цистеин, глутаминовая кислота, углеводы) и его функциональные способности могут вызывать повышение данного белка при гипоксии.

При стресс-реакции в организме неизбежно включается стресс-лимитирующая система. Во избежание избытка образования гидроперекисей и свободных радикалов активируется антиоксидантная защита. Эффект антиоксидантной системы слагается из действиия витаминов Е и К, аскорбиновой кислоты и цистеина, входящего в состав С3 белка, и дополняется так называемым структурным антиоксидантом, представляющим собой определенную организацию липидов в биологических мембранах. Нельзя исключить пересечения биохимических реакций между белком С3 и составляющими антиоксидантной системы в условиях гипоксии. Во-первых, легкое превращение сульфгидрильных групп цистеина в дисульфидную связь цистина и обратимость этой реакции играют важную роль в регуляции процессов обмена и, вероятно, в реализации комплементарного каскада. Расщепление цистеина под влиянием десульфогидразы при­водит к образованию пировиноградной кислоты,  накопление которой характерно  для  гипоксии.  Во-вторых, С3 компонент комплемента может связываться с  аскорбиновой кислотой и  вовлекается в каскад при «подъеме на высоту 8 км». Кортикостероиды истощают аскорбиновую кислоту  при стресс-реакции.  Следовательно, аскорбиновая кислота, как звено стресс-лимитирующей системы, на определенном этапе адаптационных реакций не может связывать С3 компонент комплемента, что приводит к повышению его концентрации.

На образование С3-конвертазы  расходуются С4 и С2 компоненты комплемента, что способствует продолжению каскада и объясняет отсутствие реакции этих белков, но не повышение концентрации С3. Если все же на данном этапе адаптации расщепление С3 происходит, то высвобождающиеся субкомпоненты С3а и С3b, вероятно, не могут преодолеть ряд приспособительных реакций, развивающихся при гипоксии. Например, С3а может связываться с рецепторами многих клеток периферической крови и кровеносных сосудов: эритроцитов, нейтрофилов,  эозинофилов, моноцитов, тромбо­цитов, лимфоцитов, тучных и эндотелиальных. Поэтому каскад комплемента не продолжается, мы не обнаружили отклика С5 белка. Обнаруженная нами реакция системы комплемента при «подъеме на высоту 8 км» ограничивалась повышением концентрации С3 белка, который может служить иммунологическим маркером выраженной степени действия гипоксии на организм. Поскольку мы использовали в методике определения комплемента бараньи эритроциты, которые не активируют альтернативный механизм активации комплемента в сыворотке человека, то все сказанное относится к классическому пути его активации.

Для практической медицины недостаточно определить наличие стресса в организме или обнаружить гипоксию, необходимо провести фармакологическую коррекцию происходящих процессов. Но поскольку перспективность коррекции стрессорных повреждений не исключает связанных с нею проблем, то необходимо найти  способ контроля над действием фармакологического препарата in vivo. Реакция со стороны системы комплемента отражает генетически обусловленную адаптацию к факторам внешней среды и в силу скорости реакции позволяет наблюдать момент включения фармакологического препарата в реакции адаптационных процессов, происходящих при стрессе. Наши исследования показали, что система комплемента может служить индикатором, как протекающих адаптационных реакций, так и эффективности фармакологической коррекции гипоксии. Это связано с тем, что на изменение концентрации компонентов комплемента влияют реактивность организма  в момент воздействия стрессора и фармакологических возможности  применяемого средства (таблица 7).

Таблица 7

Сравнение влияния фармакологических препаратов при «подъеме на высоту 8 км» на изменение концентрации компонентов комплемента в организме человека

Фармакологическая группа препарата

Исследуемый препарат

Изменение концентрации компонентов комплемента

__

Плацебо или без коррекции

↑С3 (однократно) через 20 минут

8. Метаболики: 8.2. Антигипоксанты и антиоксиданты

Амтизола сукцинат

↑С3 (дважды): через 20 минут и 24 часа

8. Метаболики: 8.6. Гиполипидемические средства

Пробукол

↑С1 через 20 минут

8. Метаболики: 8.2. Антигипоксанты и антиоксиданты

Яктон

↓С3 и ↓СНобщ через 3 часа

Комбинация препаратов 

Амтизола сукцинат + пробукол + яктон

↑С3 (однократно) через 24 часа

9. Нейротропные средства: 9.1. Анксиолитики, седативные и снотворные средства

Гидазепам

↓С4 через 20 минут

9. Нейротропные средства: 9.11. Психостимуляторы и ноотропы

Ноотропил

↑С3 (дважды):  через 20 минут и 24 часа

Мы обнаружили повышение концентрации С3 компонента комплемента после «подъема на высоту 8 км» на фоне приема амтизола сукцинат, ноотропила и комбинации препаратов. Это повышение зависело от фармакодинамики препарата, выбранного для коррекции гипоксии,  и проявлялось в разные сроки.

Препараты амтизола сукцинат и ноотропил одинаково влияли на изменение концентрации системы комплемента (рисунок 2), а именно: за сутки концентрация С3 компонента комплемента повышалась дважды (через 20 минут и через 24 часа), тогда как ответная реакция на фоне плацебо выражалась в однократном его повышении (только через 20 минут после воздействия).

Рис. 2. Изменения концентрации С3 компонента комплемента после «подъема на высоту 8 км» на фоне амтизола сукцината и ноотропила

Амтизола сукцинат и ноотропил хотя и относятся к разным фармакологическим группам вызывают однонаправленный ответ со стороны С3 компонента комплемента при их применении (таблица 8).

В механизме действия амтизола сукцината и ноотропила существует много общих свойств:

  • Усиливают ГАМКергические процессы
  • Влияют на концентрацию ацетилхолина
  • Активируют синтез белка
  • Активируют утилизацию молочной кислоты
  • Способствуют синтезу и обмену АТФ
  • Восстанавливают структуру и функции мембран
  • Подавляют агрегацию тромбоцитов
  • Улучшают микроциркуляцию

Все вышеперечисленное влияет на активность С3 компонента комплемента. Поскольку мы изучали острый период адаптации к гипоксии, то свойства амтизола сукцината и ноотропила, влияющие на синтез веществ (в частности стимуляцию синтеза белка и АТФ обоими препаратами), можно не рассматривать. Причины, стимулирующие С3 при «подъеме на высоту 8 км», описаны выше. Остановимся на некоторых моментах фармакодинамики препаратов.

Оба препарата – амтизола сукцинат и ноотропил – усиливают ГАМК-ергические процессы, которые  при стрессе приводят к ограничению стресс-реакции и стрессорных повреждений. Тормозное действие ГАМК и опиоидных пептидов на катехоламиновое звено стресс-системы осуществляется не только в ЦНС, но и на периферии.

Таблица 8

Сравнительный эффект амтизола сукцината и ноотропила

Параметры

Препараты

Амтизола сукцинат

Ноотропил

Характеристика препарата

Циклическое производное первого отечественного антигипоксанта гутимина

Относится к числу препаратов метаболического типа действия

Фармакологическая группа

8. Метаболики: 8.2. Антигипоксанты и антиоксиданты

9. Нейротропные средства: 9.11. Психостимуляторы и ноотропы

Эффект при гипоксии

Антигипоксическое действие  реализуется преимущественно на уровне клеток

Антигипоксическая активность является одним из наиболее выраженных свойств

Влияние на С3 компонент  комплемента

Отмечалось повышение концентрации С3 компонента комплемента дважды в течение суток: через 20 минут до 8,667 ± 1,764 титрационных единиц (P = 0,038) и 24 часа до 10,67 ± 1,333 титрационных единиц (P = 0,015), в сравнении с фоном (5,333 ± 1,764)

Отмечалось повышение концентрации С3 компонента комплемента дважды в течение суток: через 20 минут до 10,0 ± 2,0 титрационных единиц (P = 0,006) и 24 часа  до 12,0 ± 2,828 титрационных единиц (P = 0,035), в сравнении с фоном (6,5±1,5)

Влияние на другие компоненты комплемента

Через 24 часа повышалась концентрация С5 компонента комплемента  от 4,0 ± 1,155 до 10,67 ± 1,333 титрационных единиц (P = 0,010)

Не выявлено

Влияние на содержание гемоглобина

Через 20 минут увеличивалось содержание гемоглобина в эритроцитах от 153,3 ± 3,528 до 162,7 ± 2,667 г/л (P = 0,020)

Не выявлено

Влияние на количество эритроцитов

Через 24 часа снижалось количества эритроцитов в крови от 4,833 ± 0,033 до 4,367 ± 0,033 млн/мм3 (P = 0,005)

Не выявлено

Поэтому отсутствует отклик С4 и С2 белков, реагирующих на высокую дозу адреналина. Однако на примере системы комплемента мы видим, что стресс-лимитирующая система при «подъеме на высоту 8 км» на фоне амтизола сукцината или ноотропила оказывается не достаточно эффективной: каскад продолжается до С3 белка, а не ограничивается первым компонентом комплемента, как должно было бы быть при действительной коррекции гипоксии данными препаратами.

Время нашего исследования (20 минут)  было близким ко времени достижения минимальной концентрации фармакологических препаратов в плазме крови (в частности Стin ноотропила достигается через 30 минут). В этот период мы обнаружили повышение концентрации С3 компонента комплемента, что указывает на недостаточность стресс-лимитирующей системы. Тогда как во время накопления препаратов в плазме крови – через 2-8 часов с периодом полувыведения равным 4-5 часов – при 3-х часовых исследованиях повышение концентрации С3 компонента комплемента не выявлено. Через 30 часов выводится почками более 46% (до 95%) ноотропила.  Как только концентрация  препарата снижалась через 24 часа после воздействия, вновь возрастала концентрация С3, превышая первоначальное (20-и минутное) значение исследуемого показателя.  С нашей точки зрения это отражает напряжение стресс-лимитирующих систем при гипоксии, их нестабильность, склонность к быстрому истощению. Нет стойкого уравновешивания стресс-лимитирующими системами проявлений гипоксии с помощью амтизола сукцината и ноотропила. Более того, повышение концентрации  С5 компонента комплемента на фоне амтизола сукцината, указывает уже не на напряжение, а на недостаточность стресс-лимитирующих систем.

Амтизола сукцинат и ноотропил подавляют агрегацию тромбоци­тов. Их ингибирующее влияние на взаимодействие комплемента с тромбоцитами реализуется через трансформацию арахидоновой кислоты, которая отщепляется от фосфолипидов мембраны. Следовательно, подавление агрегации тромбоцитов амтизолом и ноотропилом будет поддерживать высокую концентрацию С3 компонента комплемента в крови, из-за отсутствия ограничивающего звена. Оба препарата (амтизола сукцинат и ноотропил) улучшают утилизацию молочной кислоты, что может способствовать активации С3 компонента комплемента вследствие  вовлечения его в углеводный обмен через входящие в его состав углеводы и за счет его способности связываться с простыми сахарами, глицеролом, раффинозами. Скорее всего, С3 компонент комплемента вовлекается в процессы адаптации организма в период повышения молочной кислоты в организме, что имеет место при гипоксии, которая одновременно ведет и к повышению концентрации С3. Тогда как  на фоне усвоения крахмала мы обнаружили повышение концентрации С1 компонента комплемента. Хотя оба компонента проявляют заинтересованность в углеводном обмене, но точки их активации находятся на разном уровне превращения глюкозы in vivo.

Различия между эффектом препаратов не велики. Увеличение местного потребления кис­лорода ноотропилом и его влияние на катехоламины, по-видимому, способствуют большей эффективности стресс-лимитирующих систем, чем действие амтизола сукцината.

На фоне приема комбинации препаратов (пробукол + амтизола  сукцинат + яктон) концентрация С3 компонента комплемента достоверно возрастала от 9,6 ± 1,939 до 16,8 ± 4,079 титрационных единиц (P = 0,041) только через 24 часа после «подъема на высоту 8 км», тогда как на фоне плацебо такая реакция выявлялась уже через 20 минут после воздействия.

Исследования на животных показали, что торможение в коре головного мозга, выз­ванное действием веществ, вызывающих состояние,  приближающееся к естественному сну, повышает резистентность по отношению к гипоксии. В наших исследованиях с целью повышения устойчивости к гипоксии был использован препарат гидазепам.

Действие препарата на комплемент проявлялось через 20 минут после «подъема на высоту 8 км» в виде достоверного снижения концентрации С4 компонента от 10,33 ± 2,654 до 4,667 ± 1,498  титрационных единиц (P = 0,008), что значительно отличалось от реакции комплемента при  приеме плацебо (УС3). После введения адреналина или α- адреноблокатора тропафена временные рамки снижения концентрации С4 компонента комплемента различались (5 против 20 минут), а направленность реакции была сопоставима с корректирующим эффектом гидазепама, что можно объяснить его адренергическим действием.

Полученный нами ответ со стороны системы комплемента после «подъема на высоту 8 км» на фоне гидазепама свидетельствует о том, что для коррекции неблагоприятного воздействия достаточно найти препарат, сохраняющий внутреннее равновесие организма.

Особенность отклика комплемента через 20 минут после «подъема на высоту 8 км» на фоне пробукола состояла в повышении концентрации от 4,75 ± 2,496 до 10,0  ± 2,582  титрационных единиц (P = 0,046) только первого белка. Данный результат  значительно отличается от эффекта плацебо. Пробукол ограничил активацию комплемента С1 компонентом и не допустил  развития каскада до С3.

Пробукол, ингибирует окисление и модификацию липопротеинов in vitro,  обладает выраженным гипохолестеринемическим действием, уменьшает образование гидроперекисей, увеличивает скорость катаболизма липопротеидов низкой плотности, стимулируя нерецепторное их удаление (Энциклопедия лекарств, 2003). На наш взгляд, именно гиполипидемическое действие пробукола было ведущим в ответной реакции системы комплемента. В живом организме снижении липидов приводит к повышению  концентрации  глюкозы в крови. Нами было выявлено, что углеводная нагрузка организма приводит к активации С1 компонента комплемента, то есть к той же ответной реакции как «после подъема на высоту 8 км» на фоне пробукола. Корректирующее действие пробукола сохранялось в течение суток без реакции со стороны комплемента (таблица 9).

Таблица 9

Изменения концентрации компонентов комплемента, содержания гемоглобина в эритроцитах и количества эритроцитов в организме человека при «подъеме на высоту 8 км» на фоне приема препарата пробукол

Компоненты комплемента

Показатели концентрации белков в титрационных единицах

До начала воздействия

Через 20 минут после воздействия

Через 3 часа после воздействия

Через 24 часа после воздействия

С1

4,75±2,496

10,0±2,582*

5,5±2,723

10,75±7,157

С2

3,5±1,658

3,75±0,8539

3,25±1,109

4,25±1,436

С3

5,0±1,291

5,5±0,9574

4,75±1,493

5,25±1,702

С4

5,0±1,0

6,0±2,0

4,0±1,472

4,25±1,436

С5

4,25±1,315

6,25±2,016

4,25±1,436

4,0±1,78

СНобщ

6,5±0,9574

7,0±3,0

4,25±1,436

4,5±2,598

Примечание. Значимость различий при сравнении показателей: *Р<0,05; ** Р<0,01; *** Р<0,001

Через 20 минут после «подъема на высоту 8 км» на фоне яктона мы обнаружили увеличение содержания в крови иммуноглобулина G от 30,0 ± 2,933 до 41,6  ± 3,124  (P = 0,013), которое  на 2 часа 40 минут опережало проявление клинических симптомов: снижение количества эритроцитов в крови и гемоглобина. Вероятно, повышение концентрации  иммуноглобулина G  отражает увеличение белковых комплексов в крови и отягощение ими клеток крови, в том числе и эритроцитов, что в дальнейшем ведет к их разрушению. Проявлением этого было выявленное нами через 3 часа после воздействия снижение концентрации С3 компонента от 8,6 ± 2,441 до 4,6  ± 1,327 титрационных единиц (Р = 0,034) (вместо его повышения на фоне плацебо) и снижение общей гемолитической активности комплемента от 10,4 ± 2,315 до 4,6±0,9798 титрационных единиц (Р  =  0,032), что сопровождалось снижением эритроцитов от 4,82 ± 0,1625 до 4,54 ± 0,103 млн/мм3  (Р = 0,045) и уменьшением гемоглобина в них от 156,0 ± 2,191 до 152,0 ± 2,191 г/л  (Р =  0,034). Вряд ли перераспределение крови началось спустя 3 часа после воздействия гипоксии и продолжилось в течение 24 часов, когда отмечали снижение числа эритроцитов до 4,48 ± 0,1393  млн/мм3  (Р = 0,048) и гемоглобина в них до 149,6 ± 1,6 г/л  (Р = 0,016), в сравнении с фоном. Рост гемолитической активности комплемента через 24 часа после «подъема на высоту 8 км» на фоне яктона был достоверным относительно 3-х часового измерения (P = 0,032). Нельзя исключить лизис эритроцитов при этом.

С одной стороны, яктон стимулирует антиоксидантную стресс-лимитирующую систему, в процессе реализации которой за выделением и истощением аскорбиновой кислоты следует структурная перестройка организации липидов в биологических мембранах (Бышевский А.Ш., Терсенов О.А., 1994). С другой стороны, под действием яктона проявилась гемолитическая активность комплемента. Выявленная  реакция указывает на напряжение процессов в области клеточных мембран. Способность яктона активировать антиоксидантную защиту оказалась в данной ситуации чрезмерной. Способность С3 связываться с аскорбиновой кислотой может обусловливать выведение этого белка из организма и снижение его концентрации в крови параллельно с ее истощением. В исследованиях на животных, показано, что профилактическое введение препарата яктон способствовало увеличению креатинфосфата и снижению концентрации жирных кислот в плазме крови (Энциклопедия лекарств, 2003).  Образование креатинфосфата катализируется креатинкиназой (Меньшиков В.В., 1987). Нельзя исключить,  что способность яктона увеличивать креатинфосфат и снижать концентрацию С3 компонента комплемента отражает общую точку напряжения в биохимических реакциях, связанных с креатинкиназой  (рисунок 3). 

Рис. 3. Биохимические реакции  на уровне креатинфосфата

Таким образом, снижение концентрации С3 компонента комплемента в организме человека после «подъема на высоту 8 км» на фоне яктона указывает на напряжение антиоксидантных систем и возможную связь с креатинфосфатом, креатинкиназой и истощением аскорбиновой кислоты in vivo.

В большинстве полученных нами результатов ответная реакция комплемента после «подъема на высоту 8 км» касалась активности С3 компонента комплемента. Однако исследования свидетельствуют, что в коррекции следует ориентироваться на средства, позволяющие ограничивать комплементарный каскад его первыми белками. Мы получили необходимую коррекцию с помощью препарата пробукол, и близко к нему был эффект гидазепама.

Воздействие высокой температуры внешней среды на организм человека является многофакторным: происходят перегревание, дегидратация ор­ганизма, нарушения теплового или водно-солевого обмена. Определить ведущий фактор, вызывающий тот или иной сдвиг гомеостаза при воздействии высокой температуры, и связанные с ним биохимические, иммунологические и других реакций значительно труднее, чем при изучении  мономодели стресса, даже если наблюдения продолжались в течение нескольких часов. В нашей работе воздействие высокой температуры было длительным: тренировки в термокамере проводились по 2 часа ежедневно, в течение пяти дней. Однако полученные нами при моделировании отдельных экстремальных воздействий результаты позволяют оценить состояние врожденной резистентности на примере системы комплемента и в условиях действия высокой температуры внешней среды. Для  лучшего понимания происходящих процессов удобнее рассматривать отклик системы комплемента по дням.

В первый день воздействия температуры 50°С достоверных изменений в системе комплемента выявлено не было.

На второй день отмечали повышение концентрации С1 компонента комплемента от 27,55 ± 6,558 до 33,55 ± 7,473 титрационных единиц (P = 0,043) и снижение концентрации  С3 компонента комплемента от 20,09 ± 4,214 до 17,82 ± 4,123 титрационных единиц (P = 0,040),  что указывает на напряжение в области углеводного обмена и антиоксидантных стресс-лимитирующих систем организма. Подобные изменения мы наблюдали при углеводной нагрузке на фоне физической активности человека, после «подъема на высоту 8 км» на фоне препаратов пробукол и яктон. 

На третьи сутки действия температуры 50°С обнаружили дальнейшее снижение С3 компонента комплемента до 12,55 ± 2,791 (Р = 0,019), снижение С2 белка от 10 ± 1,784 до 8,364 ± 1,527  (Р = 0,031) и снижение общей гемолитической активности комплемента от 19,55 ± 3,711 до 11,55 ± 1,397  (Р = 0,008).  Повышение обмена веществ при действии высокой температуры увеличивает долю участия белка в общем энергетическом балансе от 15-20% (пределы нормы) до 30% и выше (Бугров С.А. и др., 1993). Непропор­циональное расходование белка относительно жиров и углеводов приводит к нарушению его обмена и  выведению белков с мочой. Мы полагаем, что последнее играет роль в снижении концентрации С2 и С3 компонентов комплемента  и его общей гемолитической активности в 3 день тренировки в термокамере.

На четвертый день исследования мы обнаружили повышение концентрации С1 компонента комплемента от 27,55 ± 6,558 до 53,27 ± 11,65 титрационных единиц (Р = 0,004), повышение концентрации С3 компонента комплемента до 29,36 ± 7,181 титрационных единиц (Р = 0,019) и рост общей гемолитической активности. Нельзя исключить мобилизацию системы комплемента в качестве некоторой компенсации потерянных белков в предыдущий третий день тренировки в термокамере. Однако повышение концентрации С3 компонента комплемента в 2,34 раза относительно третьего дня, напоминает «гипоксический» отклик после «подъема на высоту 8 км». Но это не удивительно. В условиях перегрева может иметь место несоответствие между количеством поглощенного организмом кислорода и окислительными процессами, что приводит к накоплению недоокисленных продуктов обмена и как следствие снижается дыхательный коэффициент. Другими словами, после действия температуры 50°С  появляется предпосылка для развития гипоксического состояния в организме. Настораживает повышение общей гемолитической активности, которая, по нашим данным, проявляется через 3 суток вне зависимости от состояния  адренорецепторов, что может привести к неблагоприятным результатам.

Через два дня отдыха (7-е сутки исследования) отмечали резкое снижение концентрации всех белков системы комплемента (рисунок 4).

Рис. 4. Изменения концентрации компонентов комплемента под влиянием высокой температуры внешней среды на 4-е сутки исследования и после двух дней отдыха (7-е сутки исследования) в сравнении с фоновыми данными

Полученные результаты интересны с нескольких точек зрения и могут быть объяснены следующими процессами:

  1. Снижение может быть следствием высокого расхода  белков в процессе реализации комплементарного каскада на 4-е сутки исследования.
  2. Резкое снижение концентрации компонентов комплемента указывает на неудовлетворительное  состояние  врожденной  резистентности после воздействия высокой температуры внешней среды.
  3. Компоненты комплемента нуждаются  в восстановлении  с  помощью  синтеза.
  4. Возможно, подобное истощение белков в дальнейшем является основой формирования  структурного  следа в механизме адаптации организма к неблагоприятным факторам внешней среды.

Таким образом, различные периоды адаптации при действии высокой температуры среды опреде­ляются не только этиологическим фактором, но и состоянием организма, его реактивностью, обменом веществ и интенсив­ностью  окислительных процессов.

В условиях действия на организм человека высокой температуры может возникать значительное нерв­но-эмоциональное напряжение (Рудный Н.М., 1984), что определило выбор препаратов активирующих нервно-психическую деятельность и регулирующих обмен в нервной клетке (ацефен в сочетании с аскорбиновой кислотой). На фоне фармакологической коррекции неблагоприятного состояния, вызываемого высокой температурой внешней среды, наблюдали повышение концентрации С1 (от 5,5 ±  1,82 до 10,83 ±  3,27 титрационных единиц; P = 0,038) и С4 (от 3,67± 0,84 до 6,33 ± 1,58 титрационных единиц; P = 0,038) компонентов комплемента между первыми и вторыми сутками исследования. С одной стороны, выявленные изменения могут быть связаны с умеренной активацией β- адренорецепторов влияющих на углеводы – С1 и жиры – С4. С другой стороны, имеет значение фармакодинамика использованных для коррекции препаратов.

Полученные нами результаты имеют как общие закономерности, так и различия в ответных  реакциях системы комплемента на возмущающее действие в процессе срочной и переходной адаптационных реакций организма. Анализ проведенных исследований позволяет представить некоторые точки соприкосновения реакций обмена веществ и проявления функциональной активности системы комплемента. Кроме связи с обменом веществ, четко прослеживается последовательность проявления изменений концентрации компонентов комплемента в зависимости от состоятельности врожденной резистентности и лимитирующих ее систем.  В результате проведенных нами исследований были выявлены наиболее значимые ответные реакции белков системы комплемента.

1. Повышение концентрации  С1 компонента комплемента. Реагирует на углеводную нагрузку, на действие препаратов пробукол и  ацефен в сочетании с аскорбиновой кислотой. Сопутствующая реакция иммуноглобулинов не выявлена. Причина, вызывающая ответную реакцию комплемента in vivo: умеренная активация адренореактивных систем. –  Отражает достаточные адаптационные реакции: состояние равновесия между активирующими и лимитирующими системами

2. Параллельное изменение концентрации С4 и С2 компонентов  комплемента, может сочетаться с изменением концентрации иммуноглобулина М. Причина, вызывающая ответную реакцию комплемента in vivo: гиперактивация адренореактивных систем. – Является признаком напряженной симпатической регуляции процессов врожденной резистентности организма.

3. Высокая концентрация С3 компонента комплемента, может  сочетаться  с увеличением содержания иммуноглобулина А. Причина, вызывающая ответную реакцию комплемента in vivo: гипоксическая гипоксия. – Отражает низкий уровень регуляции со стороны стресс- лимитирующих систем врожденной резистентности организма.

4. Повышение концентрации С5 компонента комплемента, может сочетаться с увеличением содержания иммуноглобулина G.  Причина, вызывающая ответную реакцию комплемента in vivo: встраивание белка в  мембрану, формирование белковых комплексов, в том числе циркулирующих и мембраноатакующих. Отражает несостоятельность стресс- лимитирующих систем  врожденной резистентности организма.

5. Реализация гемолитической активности комплемента. Сопутствующая реакция иммуноглобулинов не выявлена. Причина, вызывающая ответную реакцию комплемента in vivo: деструкция клеточных мембран, лизис клеток. – Свидетельствует о стресс-повреждающем эффекте.

Ценность настоящей работы заключается в раскрытии принципа действия in vivo универсальной врожденной защиты и в определении места компонентов комплемента в реализации адаптационных реакций организма к острому стрессу и в условиях фармакологической коррекции его неблагоприятного действия. Выявлены иммунологические маркеры идентификации высокого содержания адреналина в крови, выраженного действия гипоксии на организм и стимуляции обмена глюкозы и липидов in vivo. Проведенные в данной работе исследования показали, что компоненты  комплемента реагируют на стресс изменением  концентрации и позволяют оценивать  адаптационные  реакции организма и эффективность фармакологической коррекции неблагоприятных и патологических факторов, отражая состояние врожденной резистентности in vivo. Все проведенные нами исследования взаимосвязаны и дополняют друг друга, что важно для практической медицинской деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Способность всех клеток организма синтезировать компоненты комплемента обусловливает быструю реакцию данной системы в организме в ответ на любое воздействие.  Высокая концентрация белков комплемента в крови (>4%) позволяет использовать микрометод (при взятии крови из пальца) для исследования состояния врожденной резистентности организма.

В ранее проведенных научных работах были изучены гемолитическая активность  комплемента и роль терминальных белков каскада in vitro под влиянием  ряда природных и фармакологических веществ, установлена сложная структура компонентов комплемента. Однако за рамками внимания исследователей оставались основные патофизиологические процессы, протекающие в организме с участием компонентов комплемента.

Мы предположили, что при столь высокой разнородности влияний на систему комплемента и его быстрой реакции in vitro различия между фоновой активностью белков и ее значением после воздействия должны быть значимыми и in vivo. Исследовали в основном первые пять компонентов комплемента для более полного изучения начального этапа активации каскада in vivo при остром стрессе и, что особенно важно, нами изучались процессы, протекающие в организме человека.

На основании системного подхода, реализованного в экспери­ментально-клинических и фармакологических исследованиях, нами обосновано место системы комплемента в реализации адаптационных реакций организма к острому стрессу и в условиях фармакологической коррекции его неблагоприятного действия. В эксперименте были изучены особенности взаимодействия комплемента и адренореактивных систем при моделировании стресса. В результате впервые экспериментально установлено параллельное изменение концентрации С4 и С2 компонентов комплемента при высоком содержании адреналина in vivo. Определены особенности реакции комплемента в ответ на действие адреналина, α- и β- адреноблокаторов in vivo как в остром периоде, так и в длительном эксперименте (30 суток). Обнаружено, что повышение общей гемолитической активности комплемента становится ведущим через 3 суток вне зависимости от активности или блокады адренорецепторов, а ее максимум проявлялся в разное время: после введения – адреноблокатора тропафена in vivo – на 3-и сутки (P < 0,001), после введения β- адреноблокатора индерала – 10-е сутки (P < 0,001), после введения адреналина – на 20-е сутки (Р = 0,044). Дни возможного образования антител в организме –  3, 10 и 20-й  –  по времени совпали с днями достижения максимальной гемолитической активности комплемента в нашем эксперименте. В исследованиях с участием человека выявлены аналогичные изменения в системе комплемента при физической активности, при «подъеме на высоту 7,0-7,5 км», у больных гипертонической болезнью.

Впервые доказана связь повышения концентрации С3 компонента комплемента с выраженным действием гипоксии на организм человека вследствие «подъема на высоту 8 км». Установлена эффективность коррекции гипоксии препаратами пробукол и гидазепам, ограничивающими каскад комплемента активацией его первых белков. Впервые выявлено истощающее действие температуры 50°С на активность всей системы комплемента, что может в дальнейшем приводить к формированию  структурного  следа в механизме адаптации организма к неблагоприятным факторам внешней среды. Определена эффективность коррекции этого влияния препаратом ацефен в сочетании с аскорбиновой кислотой, которые ограничивают комплементарный каскад возбуждением компонентов С1 и С4.

В работе установлена существенная для практической медицины зависимость между фармакодинамикой препаратов, определяющей область максимальной активности лечебного средства,  и реакцией системы комплемента, что позволит повысить клиническую эффективность организации медицинских программ. С одной стороны, было обнаружено, что повышение концентрации С1 компонента комплемента связано с расщеплением крахмала, а повышение концентрации  С4 – с жировой нагрузкой. С другой стороны, выявлено, что позитивный эффект фармакологических препаратов ограничивает комплементарный каскад активностью его белков С1 и/или С4, то есть на этапе гликогенолиза и липолиза, обеспечивающих организм легкодоступными веществами, поддерживающими его энергетический уровень, что является основой резистентности при любом неблагоприятном воздействии на организм.

Изучение системы комплемента позволяет выявить не только эффекты неблагоприятных воздействий на целостный организм, но и благоприятные эффекты средств фармакологической коррекции. Установленные на базе исследования системы комплемента иммунологические маркеры углубляют теоретические представления о механизмах формирования адаптационных процессов и могут быть использованы не только для изучения стресса и патогенеза заболеваний, но и для разработки  подходов к индивидуализированным патогенетически обоснованным схемам лечения.

ВЫВОДЫ

  1. Экспериментально доказано, что в ответ на высокую дозу адреналина достоверно изменяется концентрация С4 и С2 компонентов комплемента: выявлено параллельное снижение их концентрации через 5 минут и повышение ее в 2-2,5 раза через 20 минут после введения адреналина животным in vivo, в дозе 1 мг/кг. В исследованиях с участием человека выявлены аналогичные изменения в системе комплемента при физической активности и при «подъеме на высоту 7,0-7,5 км».
  2. Установлено, что повышение концентрации С3 компонента комплемента в 2-2,5 раза служит иммунологическим маркером выраженного действия гипоксии на организм человека. Выявлены достоверные различия в концентрации С3 белка между исследованием до начала воздействия и в период острой адаптации при «подъеме на высоту 8 км». Доказана эффективность коррекции данного состояния препаратами пробукол и гидазепам, ограничивающими каскад комплемента активностью  его первых белков.
  3. Обнаружено, что повышение концентрации С1 компонента комплемента связано с расщеплением крахмала, а повышение концентрации С4 – с жировой нагрузкой in vivo.
  4. Экспериментально доказано, что повышение общей гемолитической активности комплемента становится ведущим через 3 суток вне зависимости от активности или блокады адренорецепторов. Максимальные значения выявляются: после введения – адреноблокатора тропафена (10 мг/кг) in vivo – на 3-и сутки, после введения β- адреноблокатора индерала (10 мг/кг) – 10-е сутки, после введения адреналина (1 мг/кг) – на 20-е сутки исследования.
  5. Установлено, что гемолитическая активность комплемента достоверно  увеличивается в 5,3 раза после двух месяцев лечения гипертонической болезни II стадии  препаратами, относящимися к медленным блокаторам кальциевых каналов группы 1,4 - гидропиридинов (сискор,  нитрендипин), независимо от длительности течения болезни.
  6. Выявлено истощающее действие температуры 50°С на систему комплемента. Обнаружено резкое снижение концентрации С1-С5 компонентов комплемента после тренировки в термокамере, которая проводилась по 2 часа ежедневно, в течение пяти дней. Определена эффективность коррекции этого неблагоприятного влияния температуры 50°С препаратом ацефен в сочетании с аскорбиновой кислотой, которые ограничивают комплементарный каскад активностью С1 и С4 компонентов между первыми и вторыми сутками исследования. 

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные автором результаты отражают ряд этапов в единой цепи механизма острой адаптации и могут быть использованы в следующих случаях:

  1. Для подтверждения достаточных адаптационных реакций in vivo и эффективности схем фармакологической коррекции распространенных заболеваний рекомендуется дополнительное исследование концентрации С1 компонента комплемента до начала воздействия или лечения, после первого воздействия или приема препарата и после курса терапии.
  2. Для определения выраженного стресса in vivo, сопровождаемого высокой концентрацией адреналина в крови, следует проводить лабораторную диагностику на выявление параллельного изменения концентрации С4 и С2 компонентов комплемента. Например, используя в качестве теста исследования  до и после велоэргометрии или до и после 10 приседаний.
  3. Регистрация повышения в 2-2,5 раза концентрации С3 компонента комплемента обеспечит клинико-лабораторную надежность ранней диагностики гипоксии in vivo и оценку эффективности применяемых средств ее коррекции. Например, при проведении наркоза, физической нагрузки и при местном нарушении кровообращения, повреждениях миокарда, лейкозах, почечных за­болеваниях и так далее.
  4. Изменения концентрации компонентов  комплемента следует учитывать в качестве контроля возможных побочных действий корректирующей медицины при ведении больных с гипертонической болезнью, в том числе при лечении их адреноблокаторами и блокаторами кальциевых каналов. Желательно контролировать гемолитическую активность комплемента не только после курса терапии, но и в 1 день лечения, а также в периоды возможного  образования антител в организме (3, 7 и 10 дни).

Для получения достоверного представления о влиянии стрессогенных факторов среды и профессиональной деятельности на организм человека необходимо проведение анализа по определению концентрации С1-С5 компонентов комплемента в целях экспертизы состояния здоровья; в практике медицинского и профессионального отбора лиц, работающих в осложненных условиях (в том числе в спорте); для повышения эффективности ранней диагностики нарушений, свойственных развитию многих патологических процессов, в том числе при скрининг – обследованиях  как практически здоровых лиц, так и больных; для  разработки подходов к коррекции на всех этапах медицинской деятельности; для оценки эффективности коррекции  адаптационных возможностей человека на всех этапах профилактики. Для оценки индивидуального состояния врожденной резистентности организма удобно использовать следующую ниже таблицу (таблица 10).

Таблица 10

Последовательность наиболее значимых ответных реакций комплемента при воздействии стрессогенных факторов 

№ п/п

Иммунологические маркеры

Индикация этапов в единой цепи явлений, отражающих механизмы адаптации

1

Высокая концентрация С1 компонента комплемента.

Достаточные адаптационные реакции – Состояние равновесия стресс - активирующих и стресс – лимитирующих реакций врожденной резистентности в процессе острой адаптации

2

Параллельное изменение концентрации  С4 и С2

Признаки напряженной симпатической регуляции процессов врожденной резистентности организма при острой стресс – реакции

3

Высокая концентрация С3 компонента комплемента,

Низкий уровень регуляции со стороны стресс - лимитирующих систем врожденной резистентности организма

4

Высокая концентрация С5 компонента комплемента 

Несостоятельность стресс –  лимитирующих систем  врожденной резистентности организма

5

Реализуется гемолитическая активность системы комплемента

Стресс –  повреждающий эффект

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах

  1. Петрова Т.В., Длусская И.Г., Бобровницкий И.П., Кузнецова Л.Н., Вартбаронов Р.А. Эффект систематического воздействия перегрузок +Gz на некоторые иммунобиохимические показатели // Авиакосмическая  и эколо­гическая медицина. –  1993. – Т. 23,  № 5. –  С. 62-66.
  2. Васин М.В., Бобровницкий И.П., Петрова Т.В., Степанов В.П., Кузнецова Л.Н. Взаимосвязь состояния гуморального иммунитета и эндокринной системы с переносимостью острых гипоксий // Авиакосмическая и экологическая медицина, 1994. – Т. 28, № 6. – С. 46-51
  3. Кузнецова Л.Н.  Некоторые механизмы иммунного ответа человека при экстремальном воздействии факторов летного труда // Медицина Труда и промышленная экология. – 1995. – № 3. – С.40-43.
  4. Денисов С.Л., Орлова Т.А., Субботина Л.А., Петрова Т.В., Бобровницкий И.П., Кузнецова Л.Н. Влияние  операторской деятельности на иммунобиохимический статус у пилотов  // Медицина Труда и промышленная экология. –  1995. –  № 4.– С.32-36.
  5. Васин М.В., Кузнецова Л.Н. Изменения функциональной активности системы комплемента при введении животным адреналина // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. – 1995. –  № 3. – С. 16-18.
  6. Кузнецова Л.Н. Динамика системы комплемента и иммуноглобулинов при стрессовых воздействиях на организм // Проблемы гематологии и переливания крови. – 2005. –  № 4. – С. 35-41.
  7. Кузнецова  Л.Н. Подходы к коррекции состояния человека с учетом  динамики иммунных процессов и частотно-волновых характеристик организма (гипотеза) // Традиционная медицина. – 2007. –  № 2 (9). –  С. 50-60.
  8. Башлай А.Г., Кузнецова Л.Н., Данилова Е.М., Кравчук О.А. Сравнительный анализ  иммуносерологических технологий фенотипирования эритроцитов при массовом обследовании у доноров // Гематология и трансфузиология. – 2008. –  № 1. – С. 3-5.
  9. Башлай А.Г., Кузнецова Л.Н., Данилова Е.М., Кравчук О.А. Рациональная методика фенотипирования эритроцитов и сравнительный анализ иммуносерологических технологий при массовом обследовании у доноров // Клиническая лабораторная диагностика. – 2008. –  № 9. –  С. 55-56.
  10. Кузнецова Л.Н. Взаимоотношение адренореактивных систем и  гуморального иммунитета // Клиническая лабораторная диагностика. – 2008. –  № 10. –  С. 48-50. 
  11. Кузнецова Л.Н. Реакция системы комплемента в ответ на  коррекцию гипоксического состояния препаратом ноотропил // Клиническая лабораторная диагностика. – 2008. –  № 12. –  С. 48-49.

Монография

  1. Кузнецова Л.Н. –  Круг жизни. –  М.: Компания Спутник+, 2003. – 599с.        

Работы, опубликованные в журналах, продолжающихся научных изданиях и в сборниках

  1. Влияние повторных воздействий радиальных ускорений на некоторые
    показатели иммунного статуса человека / Э.В. Лапаев, Л.А. Кустова, А.А. Марьяновский, Л.Н. Кузнецова, Р.А. Бондаренко // Материалы  IX Всесоюз­ной  конференции «Космическая биология и авиакосмическая медицина». Калуга, 19-21 июня 1990. – М., 1990. – С. 115-116.
  2. Kuznetsova L.N., Dlusskaja I.G., Podshivalov A.A., Nagornev S.N.,
    Bobrovnitski I.P. Stress-realizing and membranedamaging effects in whole-body vibration influence // Abstracts of 3 International Workshop on Criteria for the evaluation of effects of whole-body vibration on men. – Moscow, 1993. – P. 11.
  3. Кузнецова Л.Н.  Некоторые механизмы неспецифической защиты организма при экстремальном воздействии факторов среды и деятельности авиационных специалистов // Материалы Всероссийской научной конференции «Актуальные вопросы медицинского обеспечения полетов» 6-7 декабря 1994 г. – М., 1994. –  С.17.
  4. Эффект систематического воздействия перегрузок +Gz на некоторые иммуно- биохимические показатели / Т.В., Петрова И.Г. Длусская, И.П. Бобровницкий, Р.А. Вартбаронов, Л.Н.  Кузнецова // Материалы конференции на базе Академии постдипломного образования и кафедры Гражданской авиации. – М., 1994 – С.22-25.        
  5. Кузнецова Л.Н., Бобровницкий И.П. Влияние неблагоприятных факторов летного труда на систему гуморального иммунитета человека // Материалы конференции на базе Академии постдипломного образования и кафедры Гражданской авиации. – М., 1994. – С. 13.
  6.        Кузнецова Л.Н.  Некоторые механизмы гуморального иммунного ответа и их роль в адаптивных реакциях организма человека при экстремальном воздействии факторов среды и деятельности авиационных специалистов // Материалы конференции на базе Академии постдипломного образования и кафедры Гражданской авиации. – М., 1997 – С. 21.
  7. Кузнецова Л.Н. Возможности использования иммунологических подходов при изучении некоторых профессионально - диагностических вопросов // Материалы конференции на базе Академии постдипломного образования и кафедры Гражданской авиации. – М., 1999. – С. 30.        
  8. Кузнецова Л.Н.  Влияние фармакологических препаратов, оптимизирующих работоспособность человека, на состояние системы комплемента // Материалы конференции на базе Академии постдипломного образования и кафедры Гражданской авиации. – М., 1999. – С. 33.
  9. Кузнецова Л.Н.  Определение функционального состояния летчика с учетом показателей гуморального иммунитета // Военная медицина на рубеже ΧΧΙ века: реалии и перспективы (к 70-летию Государственного НИИИ ВМ МО РФ). Тезисы докладов Российской научно-практической конференции 28 ноября 2000 г. –  М., 2000. –  272с.
  10. Кузнецова Л.Н.  Принцип регуляции процессов в организме // Актуальные проблемы современной науки. – 2003. –  № 3. –  С. 209-212.         
  11. Кузнецова Л.Н. Участие системы комплемента в регуляции организма человека // Аспирант и соискатель. –  2003. –  № 2. –  С. 218-221.
  12. Кузнецова Л.Н.  Участие иммуноглобулинов в регуляции процессов организма // Естественные и технические науки. – 2003. –  № 2.– С. 86-87. 
  13. Кузнецова Л.Н. Рецепторы // Аспирант и соискатель. –  2003. –  № 2. – С. 199-200.
  14. Кузнецова Л.Н. Нормальные ритмы в человеческом организме // Естественные и технические науки. – 2003. –  № 2. – С. 64-66.
  15. Кузнецова Л.Н.  Что такое стресс // Актуальные проблемы современной науки. – 2003. – № 3.  – С. 213-214.        
  16. Кузнецова Л.Н.  Границы стресса // Аспирант и соискатель. – 2003. –  № 2. – С. 196-198.         
  17. Кузнецова Л.Н. Изменения гуморального иммунитета под влиянием острого гипоксического воздействия // Актуальные проблемы современной науки. – 2003. –  № 3. – С. 238-240.        
  18. Кузнецова Л.Н. К вопросу о взаимосвязи частотно-оптических параметров и гуморального иммунитета // Сборник научных трудов конгресса «Традиционная медицина – 2007», посвященного 30-летию со дня открытия Центрального научно-исследовательского института рефлексотерапии, Москва, 1-3 марта 2007. – М., 2007. – С. 364-369.
  19. Кузнецова Л.Н. У стресса есть границы // Сборник научных материалов Международного форума «Интегративная медицина – 2007», г. Москва, 8-10 июня 2007 года. – М., 2007. –  Часть 2. – С. 44-47.

ADAPTIVE REACTIONS OF ORGANISM:

THE CONNECTION OF THE COMPLEMENTS FUNCTIONAL

ACTIVITY AND CORRECTION POSSIBILITY

L. N.  Kuznetsova

It was investigated the responsive reaction of the C1-C5 components of the compliment at the acute stress. The concentration of the C2 and C4 compliment components was lowering 5 minutes later and was rising 2 times 20 minutes later after adrenalin injection (1 mg/kg) to the rats. In the human organism similar effect was revealed at the physical activity and at the “lifting to the 8 km height”. Also in the human organism the concentration of the C3 compliment component was rising 20 minutes later after the “lifting to the 8 km height”. Concentration of the C1-C5 compliment components was drastically decreased after the 50°C temperature influence during the week. Positive pharmacology correction of the stress is limited the compliment’s cascade by the activity C1 and/or C4 components. It was found the rising of the concentration of the C1 compliment component is connected with the carbohydrates loading, whereas the rising of the concentration C4 component is connected with the adipose loading. These established relationships will allow raising the efficiency of the medical program. 


1 Материал набран под руководством доктора медицинских наук,  профессора Васина М.В. и доктора медицинских наук,  профессора Бобровницкого И.П.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.