Summary. The aim of the work was to study the effect of "Laprols" brands L-3603-2-12 and L-10002-2-80 on indicators for assessing the status of immunobiological reactivity of the organism of experimental animals in a subacute toxicological experiment. With prolonged exposure to subtoxic in subacute experiment conditions, at a dose of 1/10 and 1/100 DL50 xenobiotics inhibit macrophage transformation of immune cells, a decrease of antibody, antigen, gomotrans-plantation activity of immune cells in the background of oppression colony formation. At doses of 1/10 and 1/100 DL50 xenobiotics violate cooperative interaction of cellular and humoral immunity, forming a development, in the long toxification of the body, immune deficiency.
Key words: oligoesters, immunobiological reactivity, toxicity, xenobiotics.
За останні три десятиріччя значного розвитку набули хімічна промисловість органічного синтезу, нафтопереробка і нафтовидобування, фармацевтичні, електрохімічні, металургійні та машинобудівні виробництва [1]. У результаті чого значно розширюється асортимент хімічних сполук як на виробництві, так і побуті. Разом з позитивними наслідками такого глобального технічного і промислового розвитку, з'явилися й негативні фактори, забруднення довкілля ксенобіотиками [2, 3]. Серед них зустрічаються сполуки, які представляють безпосередню і потенційну загрозу здоров'ю населення, що може бути поєднано із формуванням екологічно-обумовлених хвороб і патологічних станів [3]. Численні дослідження доводять: провідну роль у збереженні та зміцненні здоров'я відіграють інтегративні системи контролю гомеостатичної функції організму — нервова, ендокринна та імунна. В останні роки істотно збільшився обсяг досліджень імунної системи, як найбільш чутливої мішені щодо токсичної дії хімічних сполук [1, 2]. Це призвело до формування нового наукового напрямку в медицині і біології — імунотоксикології, яка розглядається як самостійна дисципліна, що вивчає структурно-метаболічну взаємодію ксенобіотиків з імунною системою і патохімічні механізми формування імунологічної недостатності [4]. У дослідженнях на тваринах і спостереженнях за людьми спостерігається взаємозв'язок між пригніченням імунітету під впливом хімічних сполук, підвищенням ризику розвитку онкологічних захворювань і ростом інфекційних хвороб [5–7]. Велика кількість хімічних речовин здатна модулювати радіотоксичні ефекти, володіє мембранотропною дією, викликає вільно-радикальну патологію, пригнічує клітинний і гуморальний імунітет, змінює імунобіологічну реактивність [8–11].
В останні роки одержано переконливі дані, які свідчать, що сенсибілізація і алергізація організму можливі не тільки парентеральним шляхом, але й через шлунково-кишковий тракт, шкірні покриви, дихальну систему [5–6]. При цьому достатньо об'єктивно було показано, що дози, які викликають загальнотоксичні та алергенні ефекти, не співпадають [11]. Поріг сенсибілізації, як правило, завжди знаходиться значно нижче і зачіпає механізми забезпечення гомеостатичної функції клітинного і гуморального імунітету [8–10]. Це повною мірою може бути віднесено і до невивченої нової групи ксенобіотиків, що має товарну назву „Лапроли”, які широко використовуються для одержання штучної шкіри, пластмас, поліуретанів, епоксидних смол, лаків, емалів, гідравлічних і охолоджуючих рідин та ін. [10].
Мета роботи — вивчення впливу „Лапролів” марок Л-3603-2-12 і Л-100022-80 на показники оцінки стану імунобіологічної реактивності організму експериментальних тварин в умовах підгострого токсикологічного експерименту.
Матеріали і методи дослідження. В роботі, відповідно до програми досліджень, спочатку використовувалася етапна схема діагностики сенсибілізуючих і алергенних властивостей „Лапролів” марки Л-3603-212 (поліоксипропіленоксіетилентріол молекулярної маси 3600) і Л-10002-2-80 (поліоксипропіленоксіетилендіол молекулярної маси 10000). На другому етапі вивчався вплив „Лапролів” на показники клітинного і гуморального імунітету. В роботі використовувалися ксенобіотики з регламентованими фізико-хімічними властивостями. За агрегатним станом — це в'язкі, прозорі рідини, добре розчинні у воді й органічних розчинниках: ефірі, спиртах, толуолі, бензолі та ін. Відповідно до параметрів гострої токсичності, середньолетальні дози (ДЛ50) на білих щурах були встановлені на рівнях 3,34 і 38,4 г/кг маси тварин, відповідно для Л-3603-2-12 і Л-10002-2-80, що дало можливість віднести дані ксенобіотики до помірно- і малотоксичних сполук, які не володіють кумулятивними властивостями, видовою і статевою чутливістю [9–11]. Дослідження сенсибілізуючих властивостей були проведені на морських свинках з постановкою нашкірних, внутрішньошкірних і кон'юнктивальних проб [4, 6]. Визначення порогових і максимально недіючої дози (МНД) проводилося на щурах популяції Вістар. Тварини щоденно пероральним шляхом протягом 45 діб отримували водні розчини ксенобіотиків із розрахунку 1/10, 1/100 і 1/1000 ДЛ50. Водні розчини вводилися за допомогою металевого зонду вранці натщесерце. Для оцінки наявності алергенних властивостей виконувалася постановка імунологічних тестів: реакція специфічного лізису лейкоцитів (РСЛЛ), реакція специфічного пошкодження базофілів (РСПБ) і реакція специфічної агломерації лейкоцитів (РСАЛ) з використанням загальноприйнятих методик [4, 6, 10, 11].
Відомо, що специфічні антитіла синтезуються плазматичними клітинами ретикулолімфоїдної тканини [6, 7]. В роботі було досліджено плазмоцитарну реакцію селезінки і лімфатичних вузлів [7]. Для кількісної оцінки плазмоцитарної реакції враховували: плазмобласти — крупні, округлі з великим ядром і вузькою смужкою блідо-голубої цитоплазми; незрілі плазматичні клітини — овальної форми з ексцентрично розташованим ядром і інтенсивно зафарбованою у синій колір цитоплазмою; зрілі — дрібні клітини з ексцентрично розташованим ядром, що нагадують по формі колесні спиці з темно-базофільною, часто вакуолізованою цитоплазмою. Вплив речовин на клітинний і гуморальний імунітет вивчали на мишах гібридних ліній (СВА•С57ВЦ)•!; ВАLВ/C; CBA/Lac відповідно до методичних вказівок по визначенню дії факторів навколишнього і виробничого середовища на імунобіологічну реактивність [11–13].
По закінченню підгострої пероральної токсифікації мишей їх піддавали імунізації еритроцитами барана (ЕБ). На 4–6 добу після введення Т-залежного антигену виділяли селезінку і визначали селезінковий індекс; загальну кількість ядровміщуючих клітин (ЯВК) у селезінці і число ЯВК на мг тканини органа, кількість розеткоутворюючих клітин (РУК), реакцію бласттрансформації лімфоцитів (РБТЛ) у відповідь на клітинний стимул — фітогемаглютинін (ФГА), ліпополісахариди (ЛПС), специфічний алерген, показник ушкодження нейтрофілів; гемолізинпродукуючу функцію ЯВК, антитілоутворюючу і антигензв'язуючу функцію імунокомпетентних клітин. Гомотрансплантаційну активність клітин лімфатичних вузлів оцінювали за рівнем інгібіції алогенного ендоколонієутворення у мишей лінії ВАLВ/C. Функціональну активність Т- і В-лімфоцитів визначали за індексом стимуляції клітин лімфатичних вузлів і спленоцитів мітогенами ФГА і ЛПС у реакції бласттрансформації. Експресію на лімфоцитах Е1 Fc, С3-рецепторів вивчали в реакції Е- ЕА-, ЕАС-розеткоутворення. Здатність Т- і В-лімфоцитів до кооперативної взаємодії при реалізації реакцій гуморального імунітету вивчали в системі переносу інтактних клітин кісткового мозку (5•106) і тимоцитів (1•107) летально (8,5 Гр) опроміненим тваринам. Результати дослідження опрацьовувалися з використанням критерію Стьюдента-Фішера.
Результати дослідження та їх обговорення. Дослідження наявності ефектів сенсибілізації при внутрі шньошкірному кон'юктивальному і нашкірному тестуванні „Лапролів” не виявили клінічних ознак розвитку сенсибілізації морських свинок. Імунологічні тести також підтвердили, що ксенобіотикам не властиві сенсибілізуючі і алергенні властивості (табл. 1).
Таблиця 1. Стан імунологічних показників у морських свинок при сенсибілізації їх „Лапролівами”
Визначення імунологічної перебудови організму під впливом ксенобіотиків виявило, що тривала підгостра токсифікація щурів пероральним шляхом призводить до порушення плазмоцитарної реакції селезінки і лімфатичних вузлів у дозах 1/10 і 1/100 ДЛ50 (табл. 2). У дозі 1/1000 ДЛ50 „Лапролів” не впливав на плазмоцитарну реакцію імунокомпетентних клітин.
Відомо, що інформація про антиген, яка передається від макрофагів до лімфоцитів, є пусковим механізмом у формуванні як гуморального (плазмобласт), так і клітинного (імунний лімфоцит) імунітету. Тому ступінь макрофагально-плазмоцитарної трансформації лімфоїдної тканини віддзеркалює напругу імуногенезу і, перш за все, рівень продукції антитіл (імуноглобулінів) клітинами плазмоцитарного ряду в лімфатичних вузлах і селезінці. Аналіз показав, що плазмобласти зустрічалися у вигляді одиночних клітин, переважно — незрілі і зрілі плазматичні клітини. В усіх випадках, загальна кількість плазматичних клітин була підвищена у порівнянні з групою контрольних тварин (табл. 2) під впливом 1/10 і 1/100 ДЛ50. Дослідження показали, що „Лапролів” в 1/1000 ДЛ50 не впливають на макрофагально-плазмоцитарну трансформацію лімфоїдної тканини селезінки і лімфатичних вузлів. На думку багатьох авторів, зрілі плазматичні клітини є менш активними продуцентами антитіл у порівнянні з плазмобластами і незрілими плазматичними клітинами. Це дозволяє стверджувати, що дана група ксенобіоти-ків, особливо в 1/10 ДЛ50, пригнічує гуморальний імунітет і синтез імуноглобулінів за тривалої токсифікації організму.
Таблиця 2. Вплив „Лапролів” на стан плазмоцитарної реакції селезінки і лімфатичних вузлів в умовах тривалої токсифікації щурів (M±m)
Дослідження впливу „Лапролів” на клітинний і гуморальний імунітет мишей гібридної лінії СВА/lac показали пригнічення життєздатності імунокомпетентних клітин тимуса і селезінки в тесті з трипановим синім, зниження селезінкового і тимусного індексів, загальної клітинності і кількості імунокомпетентних клітин на мг тканини селезінки і тимуса у групах тварин, токсифікованих 1/100 ДЛ50 (табл. 3).
Таблиця 3. Вплив „Лапролів” в 1/100 ДЛ50 на показники клітинного і гуморального імунітету мишей лінії СВА/Lac
Оцінка гемолізинпродукуючої здатності ЯВК показала, що ксенобіотики в 1/100 ДЛ50 знижували питому літичну концентрацію внаслідок пригнічення функціональної активності клітин, які секретують антитіла (табл. 4). У дозі 1/1000 ДЛ50 речовини не впливали на продукцію антитіло-утворення і функціональну гемолізинпродукуючу здатність ЯВК.
Таблиця 4. Вплив Т-залежного антигену (еритроцити барана) в 1/100 ДЛ50 на гемолізинпродукуючу здатність спленоцитів мишей лінії СВА/Lac в умовах підгострої токсифікації
Дослідження виявили, що „Лапролів” в 1/100 ДЛ50 знижували відсоток розеткоутво-рюючих клітин, вміст загальної кількості лейкоцитів, реакцію бласттрансформації лімфоцитів з ФГА і підвищували показник пошкодження нейтрофілів (ППН), а також бласт-трансформацію лімфоцитів з алергеном.
У сироватці крові спостерігалося підвищення гістаміну, проте здатність білков плазми крові зв'язувати гістамін суттєво знижувалася (табл. 5). Аналіз результатів дозволяє дійти висновку: ксенобіотики володіють мембранотропною дією і пригнічують функціональну активність імуно-компетентних клітин. Ці зміни супроводжувалися підвищенням реакції бласт-трансформації лімфоцитів (РБТЛ) з алергеном, показника пошкодження нейтрофілів (ППН), накопиченням гістаміну в сироватці крові. В дозі 1/1000 ДЛ50 ксено-біотики не впливали на динаміку даних показників.
Таблиця 5. Вплив „Лапролів” в 1/100 ДЛ50 на імунобіологічну реактивність мишей лінії СВА/lac в умовах тривалої субтоксичної дії (M±m)
Дослідження впливу „Лапролів” на імунобіологічну реактивність мишей лінії (CBA•C57BL)•F1 виявили, що ксенобіотики в дозі 1/100 ДЛ50 знижували число антитілоутворюючих клітин, індекс стимуляції клітин лімфатичних вузлів у реакції бласттрансформації з ФГА і ЛПС, відсотковий вміст експресуючих Е1-, Fc-, С3--рецепторів лімфоцитів, кількість спленоцитів інтактних і імунізованих еритроцитами барана, формуючих розеткоутворення (табл. 6).
Таблиця 6. Вплив „Лапролів” в 1/100 ДЛ50 на показники клітинного і гуморального імунітету мишей лінії (CBA•C57BL)•F1 в підгострому експерименті
В умовах підгострої токсичної дії ксено-біотиків активність клітин лімфатичних вузлів і селезінки в інгібіції алогенного ендоколонієутворення знижувалася під впливом 1/100 ДЛ50 (табл. ). У цій дозі „Лапроли” призводили і до пригнічення гомотрансплантаційної активності клітин лімфатичних вузлів і селезінки, що має важливе значення в розвитку механізмів гістосумісництва органів і тканин, а також підтверджує здатність ксенобіотиків гальмувати диференціацію і проліферацію Т-лімфоцитів, які поєднані з пригніченням реакції ендоколонієутворення в імунокомпетентних органах і тканинах.
Таблиця 7. Рівень інгібіції ендоколонієутворення у селезінці мишей BALB/С клітинами лімфатичних вузлів під впливом 1/100 ДЛ50 в підгострому експерименті
Дослідження розеткоутворення імунними спленоцитами виявило зниження під впливом 1/100 ДЛ50 кількості і відсоткового вмісту антигензв'язуючих клітин (зв'язуючих 6-8 і більше 8-еритроцитів барана) р<0,05. Ці дані свідчать, що „Лапролів” пригнічують імунну відповідь лімфоцитів, ії функціональну активність на імунізацію ксеногенними еритроцитами, що підтверджувалося зниженням загальної кількості і відсоткового вмісту антигензв'язуючих клітин. Вивчення здатності Т- і В-лімфоцитів до кооперативної взаємодії виявило у летально опромінених тварин, що отримували 5•106 клітин кісткового мозку і 1•107 тимоцитів від тварин, токсифікованих 1/100 ДЛ50, суттєве зниження кількості антигензв'язуючих клітин у порівнянні з тваринами, які отримували клітини від інтактних мишей р<0,05.
Висновки. Результати дослідження свідчать, що „Лапролів” марок Л-3603-2-12 і Л-10002-2-80 не володіють сенсибілізуючими і алергенними властивостями. За тривалої субтоксичній дії в умовах підгострого експерименту в 1/10 і 1/100 ДЛ50 ксенобіотики пригнічують макрофагально-плазмоцитарну трансформацію імунокомпетентних клітин. При цьому спостерігається зниження антитілоутворюючої, антигензв'язуючої, гомотрансплантаційної активності імунокомпетентних клітин на фоні пригнічення ендоколонієутворення. В дозах 1/10 і 1/100 ДЛ50 ксенобіотики порушують кооперативну взаємодію клітинного і гуморального імунітету, формуючи розвиток при тривалій токсифікації організму імунологічну недостатність. Удозі 1/1000 ДЛ50 „Лапроліви” не впливали вважати дану дозу максимально недіючою на імунобіологічну реактивність експериментальних тварин, що дало можливість у підгострому експерименті вважати дану дозу максимально недіючою у підгострому експерименті.
Література
1. Биохимические аспекты экологической патологии, связанной с химическим загрязнением поверхностных источников водоснабжения / [Н.Г. Щербань, В.И. Жуков, В.В. Мясоедов и др.] — Харьков: «Раритеты Украины», 2011. — 176 с.
2. Оценка рисков для здоровья населения опасных отходов. (Биохимические аспекты) / [Н.Г. Щербань, B.И. Жуков, В.В. Мясоедов и др.] — Харьков: «Апостроф», 2010. — 156 с.
3. Биохимические механизмы радиомиметических эффектов поверхностно-активных веществ / [Н.Г. Щербань, В.И. Жуков, В.В. Мясоедов и др.] — Харьков: «Раритеты Украины», 2012. — 120 с.
4. Рудейко В.А. Гигиеническое нормирование лаурил-пропилендиамина в воде водоемов / В.А. Рудейко, C.А. Зяббарова, М.Н. Куклина // Гигиена и санитария. — 1982. — № 2. — С. 11–13.
5. Адо В.Д. Общая алергологія / В.Д. Адо. — Москва: Медицина, 1970. — 543с.
6. Алексеева О.Г. Аллергия к промышленным химическим соединениям / О.Г. Алексеева, Л.А. Дуева. — Москва: Медицина, 1978. — 270 с.
7. Гурвич Г.А. К методике цитосерологического исследования лимфоидной ткани / Г.А. Гурвич // Проблемы инфекции, иммунитета и аллергий. — 1969. — С. 322–327.
8. Цыганенко А.Я. Структурно-метаболические механизмы формирования нарушений клеточного и гуморального иммунитета под воздействием детергентов в святи с проблемой охраны водных экосистем / А.Я. Цыганенко, В.И. Жуков, Н.Г. Щербань. — Харьков, 2001. — 413 с.
9. Научные основы обоснования прогноза потенциальной опасности детергентов в связи с регламентацией в воде водоемов / [А.Я. Цыганенко, В.И. Жуков, Н.Г. Щербань и др.] — Белгород, 2001. — 442 с.
10. Простые и макроциклические эфиры: научные основы охраны водных объектов / [В.И. Жуков, Л.Д. Попова, О.В. Зайцева и др.] — Харьков: «Торнадо», 2000. — 438 с.
11. Медико-биологические аспекты охраны водных объектов от загрязнения поверхностно-активными веществами / [В.И. Жуков, Р.И. Кратенко, Ю.К. Резуненко и др.] — Харьков, 2000. — 397 с.
12. Чернушенко Е.Ф. Иммунология и иммунопатология заболеваний легких / Е.Ф. Чернушенко, Л.С. Когосова. — К.: Здоров'я, 1981. — 208 с.
13. Хантов Р.М. Оценка иммунного статуса человека в норме и при патологии / Р.М. Хантов, Б.В. Пинегин // Иммунология. — 2001. — № 4. — С. 4–6.
REFERENCES
1. Biokhimicheskie aspekty ekologicheskoj patologii, svyazannoj s khimicheskim zagryazneniem poverkhnostnykh istochnikov vodosnabzheniya / [N.G. Scherban', V.I. Zhukov, V.V. Myasoedov i dr.] — Khar'kov: «Raritety Ukrainy», 2011. — 176 s.
2. Ocenka riskov dlya zdorov'ya naseleniya opasnykh otkhodov. (Biokhimicheskie aspekty) / [N.G. Scherban', B.I. Zhukov, V.V. Myasoedov i dr.] — Khar'kov: «Apostrof», 2010. — 156 s.
3. Biokhimicheskie mekhanizmy radiomimeticheskikh effektov poverkhnostno-aktivnykh veschestv / [N.G. Scherban', V.I. Zhukov, V.V. Myasoedov i dr.] — Khar'kov: «Raritety Ukrainy», 2012. — 120 s.
4. Rudejko V.A. Gigienicheskoe normirovanie lauril-propilendiamina v vode vodoemov / V.A. Rudejko, C.A. Zyabbarova, M.N. Kuklina // Gigiena i sanitariya. — 1982. — № 2. — S. 11–13.
5. Ado V.D. Obschaya alerholohiya / V.D. Ado. — Moskva: Medycyna, 1970. — 543s.
6. Alekseeva O.G. Allergiya k promyshlennym khimicheskim soedineniyam / O.G. Alekseeva, L.A. Dueva. — Moskva: Medicina, 1978. — 270 s.
7. Gurvich G.A. K metodike citoserologicheskogo issledovaniya limfoidnoj tkani / G.A. Gurvich // Problemy infekcii, immuniteta i allergij. — 1969. — S. 322–327.
8. Cyganenko A.Ya. Strukturno-metabolicheskie mekhanizmy formirovaniya narushenij kletochnogo i gumoral'nogo immuniteta pod vozdejstviem detergentov v svyati s problemoj okhrany vodnykh ekosistem / A.Ya. Cyganenko, V.I. Zhukov, N.G. Scherban'. — Khar'kov, 2001. — 413 s.
9. Nauchnye osnovy obosnovaniya prognoza potencial'noj opasnosti detergentov v svyazi s reglamentaciej v vode vodoemov / [A.Ya. Cyganenko, V.I. Zhukov, N.G. Scherban' i dr.] — Belgorod, 2001. — 442 s.
10. Prostye i makrociklicheskie efiry: nauchnye osnovy okhrany vodnykh ob'ektov / [V.I. Zhukov, L.D. Popova, O.V. Zajceva i dr.] — Khar'kov: «Tornado», 2000. — 438 s.
11. Mediko-biologicheskie aspekty okhrany vodnykh ob'ektov ot zagryazneniya poverkhnostno-aktivnymi veschestvami / [V.I. Zhukov, R.I. Kratenko, Yu.K. Rezunenko i dr.] — Khar'kov, 2000. — 397 s.
12. Chernushenko E.F. Immunologiya i immunopatologiya zabolevanij legkikh / E.F. Chernushenko, L.S. Kogosova. — K.: Zdorov'ya, 1981. — 208 s.
13. Khantov R.M. Ocenka immunnogo statusa cheloveka v norme i pri patologii / R.M. Khantov, B.V. Pinegin // Immunologiya. — 2001. — № 4. — S. 4–6.
Надійшла до редакції 3.07.2016 р.