А. В. Пізова - кандидат біологічних наук, асистент кафедри методики викладання природничо-математичних дисциплін у початковій школі Ярославського державного педагогічного університету ім.К.Д.Ушинського; В. М. Левін - доктор медичних наук, професор, зав.кафедрою МБОС Ярославського державного педагогічного університету ім.К.Д.Ушинського.
В останні роки увагу фахівців все більше привертає вивчення функціональних властивостей таких клітин крові як лейкоцити, до яких відносяться гранулоцити, моноцити і лімфоцити. Лейкоцити грають головну роль у розвитку запалення (C. Rosales et al., 1995). Запалення може бути гострим або хронічним, проте в процесі розвитку запальної реакції, як правило, спостерігаються ознаки обох форм запалення.
Незважаючи на те, що роль лейкоцитів у захисті організму відома ще з часів робіт І. І. Мечникова в 1892 році, а кожен вид лейкоцитів має свої характерні особливості і свою унікальну роль у захисті, деталі та механізми виконання лейкоцитами, їх функцій поки вивчені неповно .
Цінність будь-фагоцитарної реакції у її швидкості, випереджає розвиток мікробного або іншого ушкодження. Переміщення лейкоцитів у просторі відноситься до числа найбільш характерних ознак білих клітин крові. У лейкоцитів досить добре виражені обидві основні форми клітинного руху - ненаправленная, або випадкова міграція, і направлена, або хемотаксис.
У літературі зустрічаються роботи про цілеспрямоване русі фагоцитів - хемотаксисі (NDTan et al., 1995). Першими були роботи S. Boyden (1962), який показав здатність лейкоцитів до активної міграції. Активне переміщення в просторі характерно для більшості клітин білої крові, однак найбільш характерно для нейтрофілів (А. Н. Маянскій і співавт., 1989; RAErger et al., 1995).
Рухова активність лейкоцитів змінюється при різних захворюваннях. Так, виявлено значне наростання міграційної здатності білих клітин крові у хворих в гострій фазі запалення, а при таких станах, як агранулоцитоз, відзначено зниження рухової активності. Порушення хемотаксису відбувається при ряді вроджених захворювань фагоцитарної системи: синдромі Чедіака-Хігасі, синдромі Швахмана-Диамонд, хвороби накопичення глікогену, дефіциті специфічних гранул нейтрофілів; а також вторинних (придбаних) імунодефіцитних станах, що розвиваються при опіковій хворобі, діабеті, злоякісних захворюваннях, у хворих з хронічними вірусними (СНІД, грип, герпес тощо) і грибковими інфекціями.
Вивчення міграційної здатності білих клітин крові сприяє розширенню знань про активні властивості лейкоцитів і відображає їх функціональні можливості при протікають в організмі патологічних процесах.
Матеріал і методи дослідження
Об'єктом дослідження слугувала кров з ліктьової вени, взята у 36 хворих з дифузним захворюванням сполучної тканини. Всі хворі - жінки у віці від 30 до 44 років. Середній вік на момент обстеження склав 37 років.
Оцінка ступеня активності хвороби (загострення - ремісія) у пацієнтів ВКВ проводилася згідно з критеріями В. А. Насонової (1972; "Ревматичні хвороби", 1997) відповідно до вираженістю клінічних симптомів і рівнем лабораторних показників.
Контрольну групу склали 10 практично здорових осіб, порівнянних за статтю і віком.
Міграційну активність лейкоцитів оцінювали в тесті міграції на скляних платівках під агаром (Т. Ф. Соколова і співавт., 1983; TEClausen, 1971; RDNelson et al., 1975).
Суспензію клітин вносили у дві лунки агарового гелю (з розрахунку 7-10х105 клітин у кожну лунку), який попередньо готували наступним чином: 15 мг агарози додавали в стерильну воду (5 мл), кип'ятили протягом 20 хвилин на водяній бані, охолоджували до 45 С. П'ять мілілітрів живильного середовища № 199, попередньо нагрітій до 45 С, змішували з агарозного гелем і отриману агарового середовища заливали на скляні пластинки. Після застигання агару в ньому пробійником робили 3 однакові лунки діаметром 2,5 мм і глибиною - 2,0-2,5 мм: дві, контрольну та дослідну, для суспензії лейкоцитів, третю - для хематтрактанта. Після цього скляні пластинки поміщали у вологу камеру, де клітини культивували протягом 18 годин при 37 С в атмосферному повітрі з 5% вмістом СО2. Потім препарати фіксували 1,5 години 2,5% розчином глутарового альдегіду. Після цього агар видаляли, клітини фарбували азур II-еозином. Робили мікрофото і визначали площа міграції лейкоцитів. Як хематтрактанта використовували аутологічну сироватку крові, малий фрагмент сироваткового комплементу якої (С5а) є сильним хемотаксичною чинником для лейкоцитів.
Визначали такі величини: А - площа міграції лейкоцитів у контрольній лунці (спонтанна рухова активність); Б - площа переміщення білих клітин крові у дослідній лунці (стимульована міграція). Крім цього, обчислювали наступні показники: Б-А - хемотаксичних різниця.
Результати та їх обговорення
Як було зазначено вище, здатність білих клітин крові до міграції грає важливу роль в запальних реакціях організму за рахунок надходження лейкоцитів у вогнище запалення. Порушення цього процесу знижує резистентність до інфекції і сприяє її поширенню.
У ході дослідження визначали площа спонтанної та стимульованої міграції лейкоцитів у практично здорових осіб і у хворих ДЗСТ в періоди загострення і ремісії основного патологічного процесу.
У групі практично здорових осіб середня величина спонтанної міграції лейкоцитів становила 4,4 0,3 мм2 і коливалася від 2,3 до 5,5 мм2, середня площа стимульованої міграції становила 4,4 0,2 мм2.
Площа спонтанної міграції лейкоцитів при ДЗСТ в період загострення в середньому дорівнювала 6,5 2,2 мм2, варіюючи від 3,3 до 28,8 мм2. У 90,9% випадків площа міграції становила 8,4 мм2. Площа стимульованої міграції лейкоцитів у хворих ДЗСТ складала 5,9 1,6 мм2. Максимальна площа при цьому відповідала 21,5 мм2, мінімальна - 1,7 мм2. У більшості випадків (81,8%) площа стимульованої міграції займала 5,7 мм2.
При ДЗСТ наголошувалася інтенсивна спонтанна міграційна здатність лейкоцитів (p <0,05) у порівнянні з групою контролю - площа міграції у хворих в середньому збільшувалася на 2,1 мм2.
При ДЗСТ в період загострення площа стимульованої міграції лейкоцитів (S 1 = 5,9 мм2) в середньому зменшувалася на 0,6 мм2 в порівнянні з площею спонтанної міграції лейкоцитів (S 2 = 6,5 мм2). При ДЗСТ відзначається достовірне збільшення площі спонтанної міграції лейкоцитів у порівнянні з групою практично здорових осіб (p <0,05), що, ймовірно, пов'язано з порушенням активних властивостей лейкоцитів у період загострення.
Таким чином, при ДЗСТ в період загострення спостерігається достовірне збільшення площі спонтанної міграції лейкоцитів. Однак площа стимульованої міграції лейкоцитів у відповідь на дію хематтрактанта (сироватка крові) при ДЗСТ не мала достовірних відмінностей порівняно з практично здоровими особами.
У період ремісії основного патологічного процесу площа спонтанної міграції лейкоцитів у хворих ДЗСТ в середньому становила 7,1 1,9 мм2. Максимальний розмір площі спонтанної міграції в цей період становив 23,9 мм2, мінімальний - 1,2 мм2. У 72,7% випадків площа міграції варіювала в межах 1,2 - 5,7 мм2. У період ремісії основного патологічного процесу відзначалося достовірне збільшення площі спонтанної міграції в порівнянні з контрольною групою в середньому на 2,7 мм2 (p <0,05), що було відображенням більш посиленою спонтанною міграційної активності клітин білої крові у пацієнтів ДЗСТ.
Площа стимульованої міграції при ДЗСТ в період ремісії основного патологічного процесу у відповідь на дію хематтрактанта в середньому дорівнювала 7,0 1,6 мм2. Максимальна площа міграції лейкоцитів при цьому становила 17,9 мм2, мінімальна - 0,5 мм2. У 55% випадків площа стимульованої міграції була зареєстрована в межах 3,9 - 7,5 мм2. У хворих ДЗСТ в період ремісії основного патологічного процесу відзначалося достовірне збільшення площі, займаної лейкоцитами в ході стимульованої міграції (p <0,05), що могло свідчити про більшу виразності цього процесу в даній групі.
При ДЗСТ в період ремісії площа, займаючи лейкоцитами при стимульованої міграції, в середньому зменшилася на 0,1 2,4 мм2 в порівнянні з площею при спонтанної міграції.
Таким чином, за даними вивчення міграційної активності лейкоцитів при ДЗСТ в період ремісії основного патологічного процесу видно, що ці хворі мають достовірні відмінності за розмірами площ, займаних лейкоцитами як при спонтанній, так і при стимульованої міграції в порівнянні з контрольною групою, що відображає більш активну здатність клітин білої крові до міграційних процесів. Площа, яку займає лейкоцитами в ході спонтанної та стимульованої міграції, в період ремісії була вірогідно більше (p <0,05), ніж площа міграції лейкоцитів при загостренні (малюнок 1).
1 - середня площа спонтанної міграції, мм2;
2 - середня площа стимульованої міграції, мм2.
Малюнок 1
При вивченні хемотаксичних властивостей лейкоцитів спостерігалося посилення міграції лейкоцитів як при загостренні, так і при ремісії основного патологічного процесу в порівнянні з групою здорових осіб. Площа поширення білих клітин крові при спонтанній міграції була достовірно вище при загостренні процесу (6,5 2,2 мм2). Після досягнення ремісії спостерігалося подальше збільшення площі спонтанної міграції лейкоцитів (7,1 1,9 мм2) в порівнянні з контрольною групою (4,4 0,3 мм2). Така ж закономірність спостерігалася і при дослідженні стимульованої міграції лейкоцитів: з переходом загострення в стадію ремісії стимульована міграція достовірно збільшувалася з 5,9 1,6 мм2 до 7,0 1,6 мм2, достовірно відрізняючись (p <0,05) від групи здорових осіб (4,4 0,2 мм2).
У той же час була визначена взаємозв'язок між субпопуляціями лейкоцитів і їх міграційної активністю. Збільшення кількості паличкоядерних нейтрофілів у період загострення супроводжувалося збільшенням площі при спонтанній міграції лейкоцитів (r = 0,7720, p <0,05). У період ремісії в умовах ДЗСТ також виявлено статистична взаємозв'язок між площею стимульованої міграції та кількістю паличкоядерних нейтрофілів (r = 0,9848, p <0,05). Таким чином, виявлена взаємозв'язок між кількістю нейтрофілів і збільшенням площі міграції свідчить про залежність рухової активності нейтрофілів від функціонального стану цих субпопуляцій білих клітин крові.
Таким чином, дезорганізація сполучної тканини, яка відбувається у хворих ДЗСТ, супроводжується порушеннями функціональних властивостей нейтрофільних гранулоцитів, які проявляються у зміні міграційної активності. Виявлені порушення функцій є наслідком морфофункціональних змін лейкоцитів у пацієнтів з ДЗСТ в порівнянні з практично здоровими особами.
Список літератури
Маянскій О.М., Маянскій Д.М. Нариси про нейтрофіли і макрофаге.-Новосибірськ: Наука, 1989 .- 254 с.
Мечников І.І., Акад. зібр. соч. - М., 1950. - Т.6.
Насонова В.А. Системний червоний волчанка.-М.: Медицина, 1972.-248 с.
Ревматичні хвороби. Керівництво для лікарів. / Под ред. В. А. Насонової, Н. В. Бунчука .- М.: Медицина, 1997 .- 520 с.
Соколова Т.Ф., Редькін Ю.В. Вивчення спонтанної міграційної активності лейкоцитів під Агаровим покриттям. / / Лаб. справа .- 1983 .- N 1 .- С. 31-33.
Boyden S. The chemotactic of mixtures of antibody and antigen on polymorphonuclear leucocytes. / / J. exp. Med.-1962.-Vol. 115.-P. 453-466.
Clausen JE Tuberculin-induced migration inhibition of human peripheral leucocytes in agarose medium. / / Acta Allerg. - 1971 .- V 26 .- P. 56-61.
Erger RA, Casale TB Comparative studies indicate that platelet-activating factor is a relatively weak eosinophilotactic mediator. / / Am-J-Respir-Cell. Mo. Biol .- 1995 .- Vol. 12, N 1 .- P. 65 - 70.
Nelson RD, et al. Chemotaxis under agarose: a new and simpl method for measuring chemotaxis and spontanequs migration of human polymorphonuclean leukocytes and monocytes. / / J. Immunol.-1975 .- N 115 .- P. 1650 - 1656.
Rosales C., Juliano RL Signal transduction by cell adhesion receptors in leukocytes. / / J. Leukoc. Biol .- 1995 .- Vol. 57, N 2 .- P. 189 - 198.
Tan J., Deleuran B., Gesser B. et al. Regylation of human T lymphocyte chemotaхis in vitro by T cell-derived cytokines IL-2, IFN-gamma, IL-4, IL-10, and IL-13. / / J. Immunol .- 1995 .- Vol 154, N 8 .- P. 3742 - 3752.