Адаптационные процессы в системе иммунитета человека при воздействии факторов космического полета (стр. 2 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5
 просмотров

Анализ фагоцитарной активности Мн выявил повышение на 10-15% этого показателя на 168 сутки изоляции. Однако, в дальнейшем, происходило её постепенное уменьшение. Динамика фагоцитарной активности НГ несколько отличалась от моноцитарной и имела статистически значимое повышение на 168, 248 и 360 сутки изоляции. Таким образом, исследование одной из эффекторных функций клеточных факторов естественной резистентности – поглотительной способности, позволило установить, что характерной чертой адаптационной перестройки системы врожденного

иммунитета в условиях длительного пребывания в гермообъекте является высокая активность фагоцитирующих клеток.

 

 

Подпись: Рис.2. Динамика показателей врожденного и адаптивного иммунитета у добровольцев-испытателей в эксперименте с 520-суточной изоляцией в гермообъекте с искусственной средой обитания: А - процентное содержание клеток, экспрессирующих на своей мембране рецепторы TLR2+, TLR4+, TLR6+, среди CD14+-моноцитов; Б – продукция цитокинов мононулеарными клетками периферической крови в ответ на стимуляцию ЛПС в 24-часовых культурах клеток in vitro; В - содержание ЕК-лимфоцитов в периферической крови; Г - содержание ЕК – лимфоцитов, экспрессирующих ранний маркер активации CD69 в 18-часовых нестимулированных и стимулированных ИЛ-2 культурах клеток Д – содержание В – лимфоцитов, экспрессирующих ранний маркер активации CD69 в 18-часовых культурах клеток в присутствии МЛ; содержание Т – лимфоцитов, экспрессирующих ранний маркер активации CD69 в 18-часовых культурах клеток в присутствии ФГА; содержание Т – лимфоцитов, экспрессирующих маркер активации CD25 в 48-часовых культурах клеток в присутствии ФГА; Е – продукция цитокинов мононулеарными клетками периферической крови в ответ на стимуляцию ФГА в 48-часовых культурах клеток in vitro.

* - Достоверное различие с исходным уровнем, р <0.05.

Анализ результатов, полученных при изучении состояния системы естественной цитотоксичности, показал, что, начиная с 12-ти месяцев пребывания в гермообъекте и

заканчивая 7-ми сутками восстановительного периода, у испытателей-добровольцев наблюдалось значительное уменьшение не только относительного, но и абсолютного содержания в периферической крови зрелых циркулирующих CD3-CD16+CD56+-лимфоцитов (рис. 2В). Исследование особенностей фенотипа ЕК позволило установить, что выявленные изменения были связаны со снижением уровня в периферической крови как подкласса ЕК-лимфоцитов, экспрессирующих мембранную молекулу CD16, так и подкласса ЕК-лимфоцитов, экспрессирующих мембранную молекулу CD56. На заключительном этапе экспериментального воздействия у большинства обследованных наблюдалось преимущественно уменьшение содержания лимфоцитов, относящихся к субтипу ЕК-лимфоцитов с высокой цитолитической активностью (CD56+CD16+ЕК - клеток), а не субтипов ЕК-лимфоцитов, имеющих умеренную и низкую цитолитическую активность (CD16-CD56+ - и CD16+CD56- - ЕК-клетки). Таким образом, перестройка системы естественной цитотоксичности в ответ на воздействие факторов пребывания в условиях гермообъекта, влияющих, в частности, на взаимоотношения организма с представителями, как экзогенной микрофлоры, так и аутомикрофлоры, потребовала определенного напряжения этой системы, о чем свидетельствует изменение уровня эффекторных клеток в периферической крови у большинства обследуемых.

При изучении экспрессии раннего активационного маркера CD69 на CD56+-лимфоцитах в нестимулированных и стимулированных ИЛ-2 18-часовых культурах клеток к 4-му месяцу пребывания в экспериментальных условиях наблюдалось снижение экспрессии СD69 на ЕК-лимфоцитах как в отсутствии стимуляции, так и при культивировании в присутствии ИЛ-2 (рис. 2Г). Такой феномен может отражать не только снижение функциональной потенции ЕК-клеток, но и свидетельствовать об истощении резервных возможностей системы естественной цитотоксичности.

Изучение количественных характеристик клеточных факторов адаптивного иммунитета показало, что после 8 месяцев пребывания в условиях экспериментального воздействия наблюдалось значительное увеличение доли CD4+- клеток в популяции Т-лимфоцитов, связанное, с увеличением уровня как «наивных» CD4+-Т-клеток (CD4+CD45RA+), так и CD4+-Т-клеток памяти (CD4+CD45RО+). Повышение относительного и абсолютного содержания CD3+CD4+-лимфоцитов в периферической крови, по-видимому, связано со сдвигом равновесия системы в сторону интенсификации образования факторов, стимулирующих иммунные реакции. В 50% наблюдений также в отдельные периоды пребывания в гермообъекте наблюдалось повышение относительного и/или абсолютного содержания CD4+CD25+bright –лимфоцитов.

После года пребывания в гермообъекте и до окончания воздействия отмечалось повышение способности Т - и В-лимфоцитов экспрессировать на своей поверхности ранний активационный маркер CD69, а также повышение ФГА-индуцированной продукции цитокинов мононуклеарными клетками периферической крови (рис 2Д, рис. 2Е). Отличительной особенностью цитокинового профиля на этапе, соответствующему по сценарию эксперимента возвращению экипажа на Землю, являлось развитие дисбаланса цитокинов в сторону Th2 гуморального иммунного ответа, о чем свидетельствует снижение соотношения ИФНg, являющегося маркером клеточно-опосредованных иммунных реакций Th1, к ИЛ-10, являющегося маркером гуморальных иммунных реакций Th2.

Получить полный текст

Таким образом, использование функционального подхода к оценке адаптивного иммунитета позволило установить, что для поддержания гомеостаза в условиях длительного воздействии на организм человека комплекса факторов изоляции в гермообъекте требуется высокая степень напряжения клеточных факторов этого звена иммунной системы. Выраженные признаки активной мобилизации механизмов адаптивного иммунитета наблюдались на заключительном этапе эксперимента. Такой характер сдвигов свидетельствует о том, что в этот период произошел переход функциональной активности иммунокомпетентных клеток на новый уровень, соответствующий условиям длительной изоляции в гермообъекте.

2. Исследование системы иммунитета человека при воздействии факторов космического полета

2.1. Влияние факторов космического полета на систему образраспознающих рецепторов врожденного иммунитета. Анализ результатов, полученных при оценке экспрессии TLR Мн и НГ периферической крови у членов экипажей экспедиций на МКС выявил высокую вариабельность и разнонаправленную динамику этих параметров (рис. 3). Так, у 5 космонавтов на 1-е сутки после возвращения на Землю было отмечено повышение относительного содержания в периферической крови Мн и НГ, экспрессирующих на своей поверхности TLR (рис. 3, группа А). В то же время у 9 космонавтов в раннем периоде реадаптации, напротив, наблюдалось снижение содержания в периферической крови клеточных факторов врожденного иммунитета, экспрессирующих эти рецепторы (рис. 3, группа Б).

Рис.3. Показатели врожденного иммунитета у космонавтов на 1-е сутки после завершения длительных космических полетов (процент от предполетного уровня).

Исследование уровня HSP70 выявило на 1-е сутки после приземления значительное повышение концентрации HSP70 (р<0,05).

Анализ результатов, полученных при оценке уровня HSP70 и количества клеток врожденного иммунитета, экспрессирующих TLR, в периферической крови космонавтов, отчасти проливает свет на роль стресса в изменении функции иммунной системы космонавтов в раннем периоде реадаптации к земным условиям после завершения длительных космических полетов. Общеизвестно, что при воздействии на организм различных стрессовых факторов, включая физические и психологические, инфекционные, токсические, происходит массивная экспрессия и возрастание уровня HSP, в частности HSP70 [Wendling U., Paul L., van der Zee R. et al., 2000], оказывающего протективное действие на клетки моноцитарно-гранулоцитарного ряда, и как следствие этого повышение количества Мн и НГ, экспрессирующих на своей поверхности TLR. Таким образом, возможно, что выявленное увеличение в периферической крови космонавтов количества Мн и НГ, экспрессирующих сигнальные образраспознающие рецепторы, является ответной реакцией системы врожденного иммунитета на стресс-факторы заключительного этапа полета. В то же время наиболее вероятной причиной отмеченного в раннем послеполетном периоде у части обследованных космонавтов уменьшения количества МН и НГ, экспрессирующих TLR2, TLR4 и TLR6 рецепторы, может быть истощение костномозгового пула.

Анализ одного из характеризующих функциональное состояние TLR показателей – продукции цитокинов клетками периферической крови в ответ на лиганд TLR4 ЛПС in vitro, показал, что в раннем периоде реадаптации к земным условиям после завершения длительных космических полетов, в супернатантах, полученных при 24-часовой инкубации мононуклеарных клеток, наблюдалась тенденция к снижению синтеза провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНОα), причем глубина выявленных изменений не зависела от уровня в периферической крови моноцитов и гранулоцитов, экспрессирующих на своей поверхности CD14/TLR4 рецепторный комплекс (рис. 4). Такое снижение могло бы быть объяснено увеличением ЛПС-индуцированного синтеза ИЛ-10, однако, проведённые исследования наглядно продемонстрировали также снижение и этого показателя на первые сутки после завершения длительных космических полетов.

 

 

Рис. 4. Продукция цитокинов мононуклеарными клетками периферической крови космонавтов до и после длительных космических полетов на МКС: I – продукция цитокинов в 18-часовых нестимулированных культурах клеток; II – продукция цитокинов в 18-часовых ЛПС - стимулированных культурах клеток.

Результаты, полученные при изучении содержания в периферической крови обследованных космонавтов Мн и НГ, экспрессирующих на своей мембране эндоцитозные (маннозный рецептор – CD206, скавенджер рецептор – CD36, интегрины – CD11b/CD18) PRR, а также рецептор цитотоксичности (CD16) и активационные молекулы (CD24 и CD54), свидетельствуют об индивидуальном характере изменений фенотипа этих популяций клеток в раннем послеполетном периоде (рис. 3).

Таким образом, процесс адаптации системы PRR врожденного иммунитета к комплексу факторов длительного космического полета реализуется через полиморфные изменения системы TLR клеточных факторов врожденного иммунитета. Активизацию работы системы врожденного иммунитета, осуществление ее на качественно ином уровне, по-видимому, следует считать признаком адаптационной перестройки организма в ответ на длительное комплексное воздействие неблагоприятных факторов, направленных на сохранение иммунного гомеостаза. Однако в ряде случаев выявленное снижение функциональной активности иммунокомпетентных клеток может быть расценено не только как один из признаков перенапряжения и истощения функциональных резервов системы врожденного иммунитета космонавта к условиям космического полета, но и признаком состояния «риска» развития вторичного иммунодефицита.

Получить полный текст

2.2. Влияние факторов космического полета на систему естественной цитотоксичности. Анализ изменений параметров, характеризующих систему естественной цитотоксичности, показал, что по усредненным данным на первые и седьмые сутки после возвращения на Землю наблюдалось существенное снижение индекса цитотоксичности (ИЦ) ЕК (рис. 5). Однако анализ динамики индивидуальных значений ИЦ выявил несколько типов реакции системы естественной цитотоксичности на условия длительных космических полетов: уменьшение цитотоксической активности на первый день после приземления с тенденцией к увеличению показателя до предполетного уровня на 7 сутки периода реадаптации; отсутствие снижения цитотоксической активности на первый день после приземления и значительное угнетение цитотоксической активности на 7 сутки периода реадаптации; уменьшение цитотоксической активности на 1-7 день после полета; увеличение цитотоксической активности на первый день после приземления с тенденцией возвращения значения показателя к предполетному уровню в более поздние сроки обследования. Важно отметить, что у некоторых членов экипажей даже после 12 или 15 месяцев полета, функциональная активность ЕК-лимфоцитов была высокой, по крайней мере, во все послеполетные периоды обследования. Эти результаты указывают на то, что при достаточном запасе функциональных резервов иммунная система (или некоторые ее компоненты) может адаптироваться к длительному влиянию микрогравитации. Однако следует отметить, что анализ индуцированной ИЛ-2 экспрессии поверхностного клеточного маркера CD69 на ЕК-клетках периферической крови 17 космонавтов показал, что после завершения длительных полетов на борту МКС у всех обследованных наблюдалось значительное уменьшение доли клеток, экспрессирующих этот ранний активационный маркер, свидетельствующее о снижении функциональных резервов клеточных факторов естественной цитотоксичности.

 

Рис. 5. Функциональная активность ЕК-лимфоцитов и экспрессия раннего маркера активации CD69 на CD69+-ЕК-лимфоцитах.

У космонавтов, совершивших космические полеты на Международной космической станции (МКС), наряду с изучением функциональной активности исследовались и фенотипические особенности ЕК периферической крови космонавтов. Показано, что в значительной части наблюдений угнетение цитотоксической активности отмечалось на фоне уменьшения процента циркулирующих ЕК с фенотипом CD3-CD56+CD16+. Однако снижение цитотоксической активности ЕК клеток после космического полета нельзя связывать только с изменением количества циркулирующих

Таблица 2. Показатели системы естественной цитотоксичности у космонавтов до и после космических полетов на МКС (М±m; медиана; нижний – 25% и верхний –75%, квартили)


14; 10-18

Показатели

Длительные полеты

Короткие полеты

До полета

1 сут

7 сут

До полета

1 сут

CD3-CD16+CD56+,

отн., %

14,5±0,87;

15; 9-18

10,3±0,92*;

10; 7-12

11,5±0,72*;

11; 9-15

22,8±3,07;

24; 14-28

13,6±1,37*;

14; 9-17

абс., х109/л

0,278±0,0234;

0,26; 0,16-0,37

0,251±0,0229;

0,22; 0,16-0,32

0,234±0,0187*;

0,23; 0,15-0,30

0,398±0,0287;

0,17; 0,32-0,48

0,273±0,0346*;

0,18; 0,19-0,35

CD16+,

отн., %

15,2±1,29;

15; 10-19

9,1±1,52*;

8; 4-12

11,6±1,43*;

10; 6-16

24,0±4,84;

23; 15-35

14,0±1,79;

15; 11-16

абс., х109/л

0,302 0,0349;

0,30; 0,20-0,39

0,225 0,0344;

0,20; 0,08-0,34

0,243 0,0352*;

0,21; 0,13-0,35

0,397±0,0688;

0,39; 0,33-0,53

0,285±0,0490;

0,26; 0,25-0,35

CD16+CD56+,

отн., %

11,5±1,06;

12; 7-14

5,7±0,83*;

6; 2-9

8,4±1,15*;

7; 4-12

21,4±4,26;

21; 13-31

11,8±1,93*;

12; 8-15

абс., х109/л

0,225±0,0254;

0,19; 0,13-0,30

0,143±0,0241*;

0,11; 0,05-0,23

0,169±0,0236*;

0,16; 0,07-0,24

0,354±0,0604;

0,36; 0,28-0,47

0,239±0,0162*;

0,24; 0,19-0,28

CD16-CD56+,

отн., %

9,0±1,01;

7; 5-11

8,0±0,82;

8; 5-12

8,4±1,01;

7; 5-12

5,6±1,57;

4; 4-7

4,6±0,68;

4; 4-5

абс., х109/л

0,170±0,0219;

0,12; 0,09-0,22

0,189±0,0290;

0,17; 0,09-0,24

0,173±0,0284;

0,13; 0,09-0,22

0,093±0,0233;

0,09; 0,06-0,12

0,090±0,0108;

0,09; 0,07-0,11

CD16+CD56-,

отн., %

3,7±0,61;

2; 1-6

3,5±1,07;

2; 1-5

3,1±0,76;

2; 1-4

2,6±0,68;

2; 2-3

2,2±0,37;

2; 2-3

абс., х109/л

0,077±0,0147;

0,05; 0,02-0,12

0,080±0,0193;

0,05; 0,02-0,12

0,073±0,0210;

0,03; 0,02-0,11

0,043±0,0099;

0,04; 0,03-0,05

0,046±0,0106;

0,05; 0,03-0,07

CD56+,

отн., %

20,5±1,28;

19; 17-25

13,4±1,03*;

12; 11-16

16,3±1,47*;

15; 11-21

26,8±3,25;

28; 22-33

16,4±1,36*;

16; 14-19

абс., х109/л

0,395±0,0340;

0,41; 0,24-0,51

0,327±0,0425*;

0,29; 0,20-0,38

0,334±0,0113*;

0,30; 0,19-0,42

0,444±0,0398; 0,48; 0,37-0,50

0,328±0,0398*; 0,31; 0,30-0,37

CD8+CD56+,

отн., %

11,0±1,18;

8; 6-15

8,6±0,91*;

7; 6-12

9,4±1,25*;

8; 5-14

26,8±3,25;

28; 22-33

16,4±1,36*;

16; 14-19

абс., х109/л

0,213±0,0270;

0,18; 0,13-0,27

0,219±0,0330;

0,17; 0,11-0,29

0,211±0,0376*;

0,14; 0,10-0,28

0,444±0,0398; 0,48; 0,37-0,50

0,328±0,0398*; 0,31; 0,30-0,37

CD11b+CD56+,

отн., %

13,9±0,96;



9; 6-12

9,3±0,93*;



11; 7-16

12,3±1,50;



28; 22-33

26,8±3,25;



16; 14-19

16,4±1,36*;

 

абс., х109/л

0,266±0,0248;

0,24; 0,18-0,35

0,236±0,0374;

0,19; 0,13-0,29

0,247±0,0442*;

0,17; 0,14-0,33

0,444±0,0398; 0,48; 0,37-0,50

0,328±0,0398*; 0,31; 0,30-0,37

 

* - Достоверное различие с фоном (р<0,05)

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5



Подпишитесь на рассылку:

Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: • АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика
История: СССРИстория РоссииРоссийская Империя
Окружающий мир: Животный мирДомашние животныеНасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организации
МуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммы
Отчеты: • по упоминаниямДокументная базаЦенные бумаги
Положения: • Финансовые документы
Постановления: • Рубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датам
Регламенты
Термины: • Научная терминологияФинансоваяЭкономическая
Время: • Даты2015 год2016 год
Документы в финансовой сферев инвестиционнойФинансовые документы - программы

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШколаПрофессиональное образованиеМотивация учащихся
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказ
Регионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумаги: • УправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги - контрольЦенные бумаги - оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудит
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства