Определение концентрации циркулирующих иммунных комплексов, уровней иммуноглобулинов классов E и G и гистамина в крови и лимфе при анафилактическом шоке и феномене Артюса в эксперименте
- Авторы: Алиева Т.Р.1
-
Учреждения:
- Азербайджанский медицинский университет
- Выпуск: Том 99, № 1 (2018)
- Страницы: 59-63
- Тип: Экспериментальная медицина
- Статья получена: 06.02.2018
- Статья опубликована: 15.02.2018
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/7810
- DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ2018-059
- ID: 7810
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель. Изучение изменения содержания концентрации циркулирующих иммунных комплексов, уровней иммуноглобулинов E и G и гистамина в крови и лимфе при экспериментальном анафилактическом шоке и феномене Артюса.
Методы. Эксперименты проведены на 27 кроликах породы шиншилла в двух сериях. Контролем служили исследуемые показатели концентраций циркулирующих иммунных комплексов, гистамина и иммуноглобулинов E и G в крови и лимфе интактных животных.
Результаты. Уровень гистамина при анафилактическом шоке повышается в 3,8 раза, тогда как уровень иммуноглобулинов E и G повышается соответственно в 14,7 и 3,5 раза в сравнении с интактными животными, а концентрация циркулирующих иммунных комплексов возрастает до 23 ммол/л за этот период. В условиях феномена Артюса уровень иммуноглобулина E в крови повышается в 1,3 раза, а иммуноглобулина G - в 4,3 раза. Концентрация циркулирующих иммунных комплексов возрастает в 11,8 раза, уровень гистамина повышается только в 3,5 раза в сравнении с интактными животными.
Вывод. Концентрация циркулирующих иммунных комплексов повышается как при анафилактическом шоке, так и при феномене Артюса; уровни иммуноглобулинов изменяются по-разному: при анафилактическом шоке происходит увеличение уровня иммуноглобулина E и снижение иммуноглобулина G, а при феномене Артюса, наоборот, повышение уровня иммуноглобулина G и снижение иммуноглобулина E; уровень гистамина увеличивается как при анафилактическом шоке, так и при феномене Артюса, однако при анафилактическом шоке - более значимо; в повышении концентрации гистамина в обеих аллергических реакциях роль циркулирующих иммунных комплексов не исключена, но основная роль, по-видимому, принадлежит иммуноглобулину E.
Полный текст
Циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) способны запускать механизмы воспалительных процессов, активируя систему комплемента с образованием анафилотоксинов С3а и С5а, которые стимулируют выброс вазоактивных аминов, включая гистамин и 5-гидрокситриптамин [1]. Они принимают участие в патогенезе болезни в том случае, если, откладываясь в тканях, вызывают диффузное или локальное их повреждение за счёт активизации системы комплемента, агрегации тромбоцитов и усилении фагоцитоза.
Доказано, что ЦИК откладываются после введения веществ, вызывающих высвобождение вазоактивных аминов, включая гистамин [2, 3]. Также было установлено, что длительное введение подопытным кроликам антагонистов вазоактивных аминов способствует уменьшению отложения иммунных комплексов.
Известно, что у пациентов с атопическими заболеваниями, как правило, отмечают нарастание числа плазматических клеток и уровня секретируемых антител [иммуноглобулинов (Ig) классов М, E и G], повышение количества ЦИК. Отложение и повреждающее действие ЦИК зависит от класса Ig, входящих в состав комплексов [4, 5]. Так, у мышей линии NZB/NZWc возрастом происходит переключение класса IgM на IgG2a, что совпадает с возникновением поражения почек.
Скорость выведения иммунных комплексов также зависит от класса Ig, входящих в их состав [6]. К примеру, IgG-комплексы связываются с эритроцитами и постепенно удаляются из кровотока, в то время как IgA-комплексы не связываются с эритроцитами, быстро исчезают из кровотока, формируя отложения в почках, лёгких и головном мозге. При некоторых заболеваниях, например ревматоидном артрите, ревматоидный фактор, IgG, анти-IgG продуцируются плазматическими клетками синовиальной ткани, затем эти антитела соединяются друг с другом и вызывают воспалительную реакцию [7].
Целью исследования было изучение концентрации ЦИК, уровней IgE и IgG, а также гистамина у животных на моделях с воспроизведённым анафилактическим шоком и феноменом Артюса.
Эксперименты проведены на 27 кроликах породы шиншилла (масса тела 2,5–3 кг) в двух сериях. Контролем (9 животных) служили исследуемые показатели гистамина, ЦИК, IgE и IgG в крови и лимфе интактных животных. В первой серии (9 животных) эти показатели определены у кроликов на модели анафилактического шока, во второй (9 животных) — на модели феномена Артюса.
Для воспроизведения анафилактического шока кроликов сенсибилизировали путём подкожного введения 0,1 мл лошадиной сыворотки, а разрешающую дозу (1 мл) вводили в полость сердца. Для воспроизведения феномена Артюса кроликов сенсибилизировали путём подкожного введения 1 мл лошадиной сыворотки в лопаточную область через каждые 5 дней; после 5-й инъекции в области введения лошадиной сыворотки развивался некроз.
Необходимую для опыта кровь брали из краевой вены уха кроликов, лимфу — из грудного лимфатического протока по методу А.А. Корниенко в модификации М.Х. Алиева и В.М. Мамедова [8]. Для взятия лимфы животных обезболивали с помощью кетамина (калипсола) с его введением в ушную вену в количестве 0,8 мл/кг.
Уровень гистамина определяли флюорометрическим методом, который основан на получении флюорофора с 0,1% ортофталевым альдегидом с помощью аппарата «Биан-130» [9]. Определение концентрации ЦИК производили по методу [10]. Метод основан на преципитации комплексов антиген-антитело 3,75% раствором полиэтиленгликоля с последующим фотометрическим определением оптической плотности преципитата на спектрофотометре с длиной волны 450 нм (Спекол, Германия).
Для определения уровня IgE и IgG в крови и лимфе применяли метод твердофазного иммуноферментного анализа [11]. Данные Ig определяли с помощью комплекта тест-системы американской фирмы «Farmingen» и полуавтоматического анализатора STAT-FAX-2000 (USA).
При статистической обработке полученных данных применены методы описательной статистики, ранговый критерий Уилкоксона–Манна–Уитни.
В результате исследования установлено, что содержание ЦИК как при анафилактическом шоке, так и при феномене Артюса повышается, но увеличение у животных с воспроизведённым феноменом Артюса было более выразительным. Уровни иммуноглобулинов изменялись по-разному: при экспериментальном анафилактическом шоке происходило увеличение уровня IgE и снижение уровня IgG, а при феномене Артюса, наоборот, повышение уровня IgG и снижение IgE. Уровень гистамина увеличивался как при анафилактическом шоке, так и при феномене Артюса, однако при анафилактическом шоке — более значимо (табл. 1).
Таблица 1. Динамика показателей уровней гистамина, иммуноглобулинов (Ig) классов Е и G, циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в крови и лимфе при анафилактическом шоке и феномене Артюса [M±m (max–min); n=9]
Показатели | Анафилактический шок | |||
В крови | В лимфе | |||
7-й день сенсибилизации | 21-й день сенсибилизации | 7-й день сенсибилизации | 21-й день сенсибилизации | |
ЦИК, у.е. | 14,03±0,43^ (15,9–11,2) | 23,01±0,46^ (24,8–20) | 5,52±0,17# (6,1–4,8) | 15,53±0,30^ (16,9–14,1) |
Гистамин, ммоль/л | 0,79±0,04* (0,65–0,95) | 1,89±0,06** (1,65–2,2) | 0,90±0,02* (0,8–0,99) | 2,12±0,04* (1,98–2,3) |
IgE, МЕ/л | 35,61±0,85* (39–32) | 151,89±1,08* (155–148) | 15,31±0,61* (17–13) | 50,17±0,8* (53–48) |
IgG, МЕ/л | 8,06±0,39 (10–6) | 6±0,17 (6,2–5,7) | 7,65±0,38 (9–6,3) | 4,03±0,128 (5–3,2) |
Показатели | Феномен Артюса | |||
В крови | В лимфе | |||
5-й день сенсибилизации | 25-й день сенсибилизации | 5-й день сенсибилизации | 25-й день сенсибилизации | |
ЦИК, у.е. | 14,60±0,39# (16,1–12,8) | 38,14±0,44* (40,1–36,5) | 5,76±0,12* (6,2–5,2) | 27,16±0,73^ (29,1–22,1) |
Гистамин, ммоль/л | 0,65±0,04^ (0,49–0,8) | 1,75±0,05* (1,5–1,95) | 0,72±0,02^ (0,65–0,79) | 1,70±0,02* (1,65–1,81) |
IgE, МЕ/л | 19,11±1,12^ (24–14) | 13,58±0,40* (15–12) | 8,05±0,38^ (9,5–6,2) | 6,32±0,33* (7–5) |
IgG, МЕ/л | 9,46±0,24 (10,5–8,5) | 23,13±0,72 (26–20) | 4,14±0,27 (5–2,9) | 12,07±1,04 (14–8,8) |
Показатели | Интактные животные | |||
В крови | В лимфе | |||
ЦИК, у.е. | 3,22±0,14 (3,8–2,5) | 2,51±0,17 (3,2–1,8) | ||
Гистамин, ммоль/л | 0,49±0,04 (0,3–0,65) | 0,65±0,02 (0,56–0,79) | ||
IgE, МЕ/л | 10,26±0,40 (12–8) | 4,48±0,35 (6–3) | ||
IgG, МЕ/л | 5,39±0,53 (8–3) | 2,92±0,13 (3,5–2,3) | ||
| Примечание: различия статистически значимы по отношению к интактной группе животных — *р <0,001; ^p <0,05; #p <0,01. | ||||
Концентрация ЦИК в крови в сравнении с контрольными цифрами повышалась в 4,4 раза на стадии сенсибилизации (7-й день), а на стадии анафилактического шока (21-й день) происходило увеличение концентрации ЦИК в 7,1 раза (p <0,001) в сравнении с показателями у интактных животных (23,01 ммол/л.)
Уровень гистамина в это время в крови повышался в 1,6 раза по сравнению с интактными животными и составлял 0,79±0,04 мМ/л. На стадии анафилактического шока (21-й день) отмечалось значительное увеличение уровня гистамина в крови — в 3,8 раза по сравнению с интактными животными (1,89±0,06 мМ/л против 0,49±0,04 мМ/л, р <0,001). Через 30 мин после шока уровень гистамина в крови снижался в 2,7 раза в сравнении с периодом шока.
Уровни Ig изменялись по-разному. Если на стадии сенсибилизации анафилактического шока (7-й день) уровень IgE в крови повышался по сравнению с показателями у интактных животных в 3,5 раза и составлял 35,61±0,86 МЕ/л, то уровень IgG в этом периоде увеличивался лишь в 1,5 раза. На стадии анафилактического шока (21-й день) уровень IgE повышался в 14,7 раза по сравнению с показателями у интактных животных и составлял 151,17±1,08 МЕ/л, тогда как уровень IgG в периферической крови по сравнению с показателями у сенсибилизированных животных снижался до 6,00±0,17 г/л.
После перенесённого анафилактического шока 2 животных пали, и мы смогли взять кровь только у 7 кроликов. В период сенсибилизации у животных зарегистрированы беспокойство и снижение массы тела. Других видимых изменений не отмечено. В период шока (на 21-й день сенсибилизации) у некоторых животных возникали кашель, потеря равновесия и непроизвольное мочеиспускание. У остальных животных эти явления носили слабо выраженный характер.
У кроликов с воспроизведённым феноменом Артюса, относящимся к иммуно-комплексным реакциям, на стадии сенсибилизации (5-й день) концентрация ЦИК в крови в сравнении с контрольными цифрами повышалась в 4,5 раза (p <0,001) на стадии сенсибилизации (5-й день), а на стадии феномена Артюса (25-й день) наблюдалось повышение концентрации ЦИК в 11,8 раза (p <0,001), то есть больше, чем у интактных животных (38,14 ммол/л.).
Концентрация ЦИК в лимфе в периоде сенсибилизации (7-й день) в сравнении с контрольными цифрами повышалась в 2,2 раза (p <0,001), а на стадии анафилактического шока (21-й день) становилась в 6,2 раза (p <0,001) больше, чем у интактных. Уровень гистамина в лимфе по сравнению с показателями у интактных животных увеличился в 1,4 раза (р <0,001), в периоде шока (на 21-й день) — в 3,3 раза, составляя 2,12±0,04 мМ/л (р <0,001).
Содержание Ig изменялось следующим образом. Уровень IgG в крови и лимфе животных повышался, тогда как уровень IgE, напротив, снижался. Так, в периоде сенсибилизации феномена Артюса (5-й день) уровень IgE в крови повышался в 1,65 раза, а уровень IgG — в 1,8 раза по сравнению с интактными животными (р <0,001). В периоде феномена Артюса уровень IgE в крови повышался в 1,6 раза по сравнению с интактными животными и был равен 16,56±0,63 МЕ/л (р <0,001). Уровень IgG повышался в 4,3 раза и составлял 23,13±0,72 г/л (р <0,001). Концентрация гистамина повышалась в период сенсибилизации в 1,3 раза по сравнению с интактными животными (р <0,05), а в период разрешения — в 3,5 раза (р <0,001).
В лимфе на 5-й день сенсибилизации феномена Артюса уровни IgE и IgG повышались по сравнению с показателями у интактных животных соответственно в 2,6 и 2,1 раза (р <0,001), а уровень гистамина — в 1,1 раза (р <0,05). На 25-й день сенсибилизации уровень IgE в лимфе составил 8,32±0,33 МЕ/л, IgG — 15,07±1,04 г/л, а содержание гистамина — 1,70±0,02 мМ/л (р <0,001). Уровень IgE был умеренно повышенным как в периоде сенсибилизации, так и в периоде феномена Артюса, но менее выраженно в сравнении с концентрацией IgG. В периоде феномена Артюса отмечалось значительное повышение содержания IgG, более выраженное в крови, чем в лимфе. Концентрация гистамина повышалась в периоде Артюса больше в крови, чем в лимфе.
Некоторые исследователи отмечают, что иммунные комплексы, содержащие IgЕ, проводят антигены в фолликулы селезёнки. А последние стимулируют CD4+-Т-клетки [12, 13]. В наших исследованиях при анафилактическом шоке в эксперименте наблюдается значительное повышение уровня IgE и снижение уровня IgG [14]. При феномене Артюса, наоборот, зарегистрировано повышение уровня IgG и снижение IgE, с чем, по-видимому, связано более лёгкое течение аллергии в сравнении с анафилактическим шоком.
Выводы
1. Концентрация циркулирующих иммунных комплексов повышается как при анафилактическом шоке, так и при феномене Артюса. Однако увеличение у животных с воспроизведённым феноменом Артюса было более выраженным, что характерно для аллергических реакций III типа по Джеллу и Кумбсу.
2. При воспроизведённом нами анафилактическом шоке циркулирующие иммунные комплексы, содержащие иммуноглобулин Е, стимулируют CD4+-Т-клетки, которые приводят к повышению секреции интерлейкина-4, а последний повышает уровень иммуноглобулина Е. Это приводит к более выраженному проявлению аллергических реакций.
3. При феномене Артюса, где происходит увеличение уровня иммуноглобулина G, содержащие его иммунные комплексы приводят к аллергическим заболеваниям с менее выраженными симптомами в сравнении с анафилактическим типом аллергических реакций.
4. В повышении концентрации гистамина в обеих аллергических реакциях роль циркулирующих иммунных комплексов не исключена, но основная роль, по-видимому, принадлежит иммуноглобулину E, содержание которого значительно повышается при анафилактическом шоке.
5. На наш взгляд, применение антигистаминных средств при атопических реакциях будет более эффективным, чем при иммунокомплексных реакциях, где секреция гистамина не столь выражена.
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.
Об авторах
Тарана Рзакулиевна Алиева
Азербайджанский медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: tarana-aliyeva-2016@mail.ru
г. Баку, Азербайджан
Список литературы
- Шмагель К.В., Королевскас Л.Б., Черешнев В.А. Роль иммунных комплексов в активации иммунокомпетентных клеток при ВИЧ-инфекции. Иммунология. 2014; 35 (2): 117-120.
- Schmid-Grendelmeier P., Fluckeriger S., Disch R. et al. IgE-mediated and T-cell-mediated autoimmunity against manganese superoxide dismutase in atopic dermatitis. J. Allergy Clin. Immunol. 2005; 115 (5): 1068-1075. doi: 10.1016/j.jaci.2005.01.065.
- Мейл Д. Иммунология. М.: Логосфера. 2007; 549 с.
- Прозоровский Н.С., Порошина Ю.А. Опосредованная активацией тучных клеток индукция in vivo гистамин-высвобождающей активности мононуклеарных клеток периферической крови при атопии. Иммунология. 2002; (2): 63-65.
- Гущин И.С., Зебрев А.И., Алёшкин В.А., Порошина Ю.А. Опосредованное IgG высвобождение гистамина из базофилов человека. Патологич. физиол. и эксперим. терап. 1983; (4): 18-21.
- Бельченко Д.И. Функциональная система нелимфоидных клеток в эритроцитарном клиренсе циркулирующих иммунных комплексов. Иммунология, 2013; 34 (2): 86-89.
- Agnello V. Immune complex assays in rheumatic diseases. Hum. Pathol. 1983; (14): 343-334. doi: 10.1016/S0046-8177(83)80120-8.
- Корниенко А.А., Куликовский Н.Н., Сорокатый А.Е. Катетеризация грудного протока в эксперименте. Актуал. вопр. топографич. анатомии и опер. хир. 1977; (1): 22-26.
- Прощина Л.Я. Исследование гистамина и серотонина в одной пробе крови. Лабораторное дело. 1991; (1): 90-93.
- Шойбонов Б.Б., Баронец В.Ю., Панченко Л.Ф., Кубатиев А.А. Способ определения циркулирующих иммунных комплексов. Патогенез. 2013; 11 (1): 74-79.
- Кудаева О.Т., Ненашева Е.В., Козлов В.А. Определение содержания иммуноглобулинов в цельной крови. Иммунология. 2005; (3): 189-191.
- Ding Z., Dahlin J.S., Xu H., Heyman B. IgE-mediated enhancement of CD4 (+) T cell responses requires antigen presentation by CD 8α (-) conventional dendritic cells. Sci. Rep. 2016; 6: 28290. doi: 10.1038/srep28290.
- Ettinger R., Karnell J.L, Henault J. et al. Pathogenic mechanisms of IgE-mediated imflamation in self-destruktive autoimmune responses. Autoimmunity. 2017; 50 (1): 25-36. doi: 10.1080/08916934.2017.1280670.
- Алиева Т.Р. Сравнительный анализ уровней иммуноглобулинов E и G и циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в крови и лимфе при экспериментальном анафилактическом шоке и феномене Овери. Curierul medical. 2011; (6): 3-6.
Дополнительные файлы
