Журнал «Травма» Том 14, №3, 2013

Вступ

У структурі травматизму останнім часом відзначається невпинна тенденція до зростання частоти поєднаної травми, що становить 23,5–85,0 % і характеризується тяжкими ускладненнями та високою летальністю [3, 8]. В Україні щорічно понад 70 тис. людей отримують травми різного ступеня, при цьому політравма є основною причиною смерті людей віком до 40 років [6].

Ефективність медикаментозної терапії при політравмі залишається низькою, у зв’язку з чим останніми роками ведеться пошук принципово нових підходів до корекції цього патологічного процесу. Серед них важливе місце займає застосування фетальних нервових клітин, які завдяки синтезу ряду біологічно активних речовин здатні здійснювати надсистемний вплив на організм і нівелювати ряд патогенних механізмів, притаманних травматичній хворобі [1], що вимагає експериментального підтвердження.

Мета роботи: вивчити вплив суспензії кріоконсервованих фетальних нервових клітин щура на вміст циркулюючих імунних комплексів, імуноглобулінів класів A, M, G сироватки крові в динаміці періодів ранніх і пізніх проявів травматичної хвороби.

Матеріали і методи

Експерименти виконано на 104 нелінійних білих щурах-самцях масою 180–200 г, яких утримували на стандартному раціоні віварію. Тварин розділили на три групи: контрольну і дві дослідні. У контрольну групу увійшли 8 інтактних тварин. В обох дослідних групах — по 48 тварин під тіопентало-натрієвим наркозом (40 мг • кг^–1 маси тіла) моделювали закриту черепно-мозкову травму за методикою [2] у власній модифікації. Енергія удару становила 0,375 Дж, що відповідало травмі середнього ступеня тяжкості. Крім цього, спеціально розробленим пристроєм наносили однократний удар по кожному стегну, що викликало закритий перелом стегнових кісток.

Через 12 год після травмування в одній із дослідних груп внутрішньочеревно вводили суспензію кріоконсервованих фетальних нервових клітин щура в дозі 5 • 10⁶ клітин на 100 г маси тварини [1]. Суспензію фетальних нервових клітин виготовляли в Інституті проблем кріобіології і кріомедицини НАН України (м. Харків) шляхом ощадної механічної дисоціації фрагментів мозку ембріонів щурів 11 діб гестації й кріоконсервування на програмному заморожувачі УОП-6. Відігрівання зразків проводили на водяній бані при температурі 37 °С. В іншій дослідній групі внутрішньочеревно вводили еквівалентний об’єм фізіологічного розчину.

У тварин, які вижили, у сироватці крові визначали вміст циркулюючих імунних комплексів (ЦІК) методом преципітації розчином поліетиленгліколю 6000 [5] та вміст імуноглобулінів основних класів A, M і G імуноферментним методом з використанням аналізатора Stat Fax (USA).

Вірогідність відмінностей між дослідними й контрольною групою оцінювали за критеріями Стьюдента з використанням прикладного пакета Stat Soft Statistica 10.

Під час роботи з лабораторними тваринами дотримувалися міжнародних вимог про гуманне поводження з тваринами відповідно до правил «Європейської конвенції захисту хребетних тварин, яких використовують з експериментальною та іншою науковою метою» (Еuropean Convention, 1984); методичних рекомендацій ДФЦ МОЗ України «Доклінічні дослідження лікарських засобів» (2001). Евтаназію щурів в усіх експериментах проводили шляхом тотального кровопускання з серця після попереднього тіопентало-натрієвого наркозу (60 мг • кг^–1 маси тіла тварини внутрішньочеревно).

Результати досліджень та їх обговорення

З огляду на дані табл. 1 за умов краніоскелетної травми спостерігалася тривала підвищена циркуляція імунних комплексів із максимальним зростанням на 25-ту добу. Так, ЦІК на 3-тю добу зросли на 55,2 % стосовно контролю (р < 0,001), а на 7-му добу — на 77,7 % (р < 0,001), на 14-ту добу — на 65,8 % (р < 0,001), на 25-ту добу — на 90,5 %. На 25-ту добу вміст ЦІК у сироватці крові перевищував показники в попередні терміни спостереження відповідно на 22,9; 7,1 і 14,9 % (р ≤ 0,05) (рис. 1).

Збільшення концентрації ЦІК у крові відображає формування системних реакцій, які зумовлюють розвиток порушень гомеостазу, зокрема відкладання імунних комплексів у судинній стінці, що веде до розвитку запалення практично у всіх судинах мікроциркуляторного русла [4]. У той же час різке зростання вмісту ЦІК у сироватці крові за умов краніоскелетної травми у перші 7 діб можна розцінити як захисно-компенсаторну реакцію, що направлена на зв’язування надлишку циркулюючих антигенів. Виснаження компенсаторних механізмів на 14-ту добу зумовлює в подальшому реакцію пошкодження, що характеризується наростанням концентрації ЦІК (25-та доба) і призводить до генералізації запальної реакції.

Введення суспензії кріоконсервованих фетальних нервових клітин щурам із модельованою краніоскелетною травмою показало, що на 3-тю добу вміст ЦІК зріс на 55,2 % стосовно контролю (р < 0,001) і на 16,0 % порівняно з результатами до корекції (р < 0,05). У групі тварин на 7-му і 14-ту доби рівень імунних комплексів практично не відрізнявся як до корекції, так і після проведення клітинної терапії, проте вже на 25-ту добу вміст ЦІК зменшувався на 7,2 % стосовно отриманих даних до введення суспензії кріоконсервованих фетальних нервових клітин (р < 0,05), хоча й залишався на 76,9 % вищим від показників контролю.

Можна припустити, що протягом перших 7 діб при застосуванні суспензії кріоконсервованих фетальних нервових клітин відмічається потенціювання компенсаторних механізмів, спрямованих на посилення елімінації антигенів у травмованому організмі шляхом утворення ЦІК. На 25-ту добу експерименту проведена клітинна терапія сприяла більшому саногенному ефекту, що супроводжувалося зменшенням утворення ЦІК, очевидно за рахунок зменшення утворення антигенів.

У тварин із краніоскелетною травмою вміст IgA зростав порівняно з показниками контрольної групи на 3-тю добу на 21,2 %, на 7-му — на 27,3 %, на 14-ту — на 42,4 %. На 25-ту добу експерименту відмічено зниження вмісту IgA в 1,14 раза відносно попередньої дослідної групи (р ≤ 0,05), проте він залишався на 21,1 % вищим від контролю (р < 0,001) (табл. 1, рис. 2).

Уведення суспензії кріоконсервованих фетальних нервових клітин на 3-тю добу зумовлювало тенденцію до зменшення вмісту IgA (на 11,4 %, р < 0,10) стосовно групи тварин без корекції. На 7-му добу під впливом клітинної терапії вміст IgA зменшився на 21,6 % порівняно з даними групи без корекції (р < 0,05) і практично не відрізнявся від контролю. На 14-ту добу введення суспензії кріоконсервованих фетальних нервових клітин зумовлювало різке зростання вмісту IgA, що досягало рівня некорегованих тварин і перевищувало контроль на 49,4 % (р < 0,001). На 25-ту добу величина даного показника зменшувалася, проте істотно не відрізнялася від групи некорегованих тварин (р > 0,05) і на 30,3 % перевищувала рівень контролю (р < 0,001).

Уміст IgМ у тварин із модельованою краніоскелетною травмою характеризувався фазовими відхиленнями (табл. 1, рис. 3). Через 7 діб даний показник знижувався стосовно контрольної групи (на 9,7 %), проте результат виявився статистично невірогідним. На 14-ту добу він зростав на 13,5 % (р < 0,05) і в подальшому (на 25-ту добу) повертався до рівня контролю. Проведення корегувальної клітинної терапії зумовлювало стабільний уміст цього показника впродовж експерименту, що статистично вірогідно не відрізнявся від контрольної групи. На 14-ту добу він виявився істотно меншим, ніж у групі некорегованих тварин (на 11,9 %, р < 0,01).

У свою чергу, уміст IgG в умовах краніоскелетної травми (табл. 1, рис. 4) досягав максимального рівня на 14-ту добу посттравматичного періоду, зокрема, на 7-му добу він був вищий від контрольних величин на 15,3 % (р < 0,05), на 14-ту добу виявився на 22,1 % більшим (р < 0,01), тоді як на 25-ту добу мав тенденцію до зниження, проте залишався на 16,7 % вищим (р < 0,05). Потрібно відмітити, що цифрові величини у наведених дослідних групах істотно не відрізнялися між собою. Використання суспензії кріоконсервованих фетальних нервових клітин щурам за умови краніоскелетної травми зумовлювало наростаючі зміни вмісту IgG. Так, на 3-тю добу відмічено підвищення даного показника на 16,1 % (р < 0,05), що практично не змінювався до 14-ї доби з наступним різким зростанням на 25-ту добу на 32,8 % стосовно контролю (р < 0,001). Потрібно відмітити, що в цій експериментальній групі застосування клітинної терапії зумовлювало відсутність істотних відмінностей на 3-тю — 14-ту добу спостереження, у той час як на 25-ту добу сприяло підвищенню вмісту IgG в 1,14 раза порівняно із групою некорегованих тварин (р < 0,05).

Отримані результати свідчать про те, що за умови краніоскелетної травми до 14-ї доби відбувається підвищення запальної реакції й активація імунної відповіді, що характеризувалася максимальним зростанням імуноглобулінів класів А, М і G. Проте встановлено, що за умови політравми підвищений катаболізм часто призводить до білково-енергетичної недостатності, що супроводжується використанням жирової і м’язової тканини як субстрату [7]. Це може призвести до зниження імунної функції, що проявлялось у нашому дослідженні зниженням усіх класів імуноглобулінів на 25-ту добу спостереження.

Уведення суспензії кріоконсервованих фетальних нервових клітин зумовлювало нормалізацію IgА й IgМ у перші 7 діб експерименту, IgG — до 14-ї доби досліду. За умови гуморальної імуносупресії, що розвивалася на 25-ту добу, застосування клітинної терапії сприяло активації гуморальної ланки імунітету, що є дуже важливим для запобігання розвитку інфекційних ускладнень і поліорганної недостатності.

Висновки

1. За умов експериментальної краніоскелетної травми відмічаються виражені порушення гуморального імунітету, які супроводжуються накопиченням у сироватці крові ЦІК та коливальними відхиленнями вмісту Ig класів А, М і G, що характеризуються зростанням імуноглобулінів впродовж 14 діб спостереження з подальшим розвитком гуморальної імуносупресії.

2. Уведення суспензії кріоконсервованих фетальних нервових клітин потенціює компенсаторні механізми у перші 7 діб експерименту і сприяє виведенню ЦІК з організму на 25-ту добу. Клітинна терапія при краніоскелетній травмі нормалізує вміст Ig класів А, М і G впродовж 14 діб спостереження з наступною активацією гуморальної ланки імунної системи.

Перспективи подальших досліджень. У перспективі передбачається поглибити вивчення ролі цитокінової регуляції в розвитку імунних дисфункцій в умовах краніоскелетної травми з метою розробки методів системної корекції.