Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

В структуре инфекционной заболеваемости, связанной c условно-патогенными грамотрицательными бактериями, основное значение придается инфекции, вызванной Pseudomonas aeruginosa (синегнойной палочкой), являющейся грамотрицательным оппортунистическим патогеном. Тревожным фактом является распространенность данной инфекции без тенденции к снижению. Нозокомиальные инфекции, обусловленные Pseudomonas aeruginosa, ассоциируются с высоким уровнем смертности, значительно превышающим таковой для инфекций, вызванных другими бактериальными патогенами, сложностями в антимикробной терапии [3, 4, 15].

P. aeruginosa обладает многочисленными факторами вирулентности (пигменты, ферменты, токсины). Анализ данных литературы показал, что в патогенезе синегнойной инфекции ведущим экстраклеточным фактором патогенности является экзотоксин А (ЭТ-А), который продуцируется большинством (до 90 %) клинических штаммов синегнойной палочки [1, 11, 14]. Доказано, что в основе молекулярного механизма действия экзотоксина А лежит ферментативный гидролиз никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и рибозилирование фактора элонгации 2 (ФЭ-2), который принимает участие в удлинении полипептидной цепи на рибосомах клетки. При этом комплекс АДФР-ФЭ-2 становится неактивным и не может участвовать в синтезе белка [5, 7].

ЭТ-А обладает выраженным цитотоксическим действием в различных тканях. Выявлены доза и времязависимый эффект токсина на количественные и качественные показатели периферической крови белых мышей и крыс [2]. Через 30 мин после внутривенного введения мышам токсин уменьшает количество полиморфноядерных лейкоцитов более чем на 50 %, но это снижение может быть предотвращено предварительным введением моноклональных антител к токсину. ЭТ-А также ингибирует фагоцитоз, образование IgM и IgG. Вероятно, вызванная токсином деструкция клеток иммунной системы, развитие иммуносупрессии может способствовать поддержанию синегнойной инфекции [10, 12, 13]. Больные, у которых до заболевания имелись антитела к ЭТ-А, реже умирают от псевдомонадного сепсиса [6]. Активная иммунизация мышей с помощью ослабленного токсина оказывает протективный эффект при синегнойной инфекции [9].

В этой связи представляется важным выяснить влияние ЭТ-А на некоторые показатели естественного иммунитета при экспериментальной синегнойной интоксикации.

Материалы и методы исследования

Эксперименты проведены на нелинейных белых крысах весом 180–250 г после внутрибрюшинного введения ЭТ-А в дозе 0,1, 0,5 и 1,0 LD50 в динамике развития интоксикации. Для анализа иммунологических, патоморфологических и клинико-биохимических показателей кровь забирали у крыс прижизненно из подъязычной вены через 1, 2 и 5 суток.

Оценку иммунного статуса нелинейных крыс проводили по показателям массы лимфоидных органов (тимуса и селезенки) и количеству лимфоцитов в них, а также по популяционному составу лимфоцитов селезенки, по функциональной активности лимфоцитов, концентрации циркулирующих иммунных комплексов и лизоцима в сыворотке крови.

Для активации Т-лимфоцитов использовали фитогемаглютинин (ФГА), для активации В-лимфоцитов – липополисахарид (ЛПС).

Активность кислороднезависимого механизма фагоцитоза оценивали по уровню катионных белков в нейтрофилах на основании лизосомально-катионного теста (ЛКТ). В качестве показателя гуморальной защищенности определяли активность лизоцима.

Результаты исследования и их обсуждение

Представленные данные свидетельствуют о том, что при воздействии ЭТ-А на организм нелинейных крыс происходят изменения массы и клеточного состава лимфоидных органов подопытных животных. Интоксикация дозой 0,1 LD50 токсина приводит к достоверному снижению массы тимуса на 5 сутки наблюдения, в то время как при поражении дозой 1,0 LD50 уже на первые сутки интоксикации наблюдается значительное снижение массы лимфоидных органов.

Оценивая приведенные экспериментальные данные, можно отметить, что воздействие ЭТ-А в дозе 0,1 LD50 приводит к уменьшению клеточного состава лимфоцитов селезенки в ранние сроки после начала интоксикации. Эти отклонения затрагивают в основном В-клеточное звено иммунной системы.

При воздействии более высокой дозы токсина общее количество клеток в селезенке на первые сутки интоксикации остается в пределах нормы благодаря значительному увеличению количества Т-лимфоцитов, несмотря на то, что количество В-лимфоцитов достоверно снижается. Но уже на вторые сутки после воздействия токсина количество этих клеток резко возрастает. Это, на наш взгляд, связано с активацией В-системы за счет Т-клеточного звена иммунной системы, одна из субпопуляций которого вырабатывает лимфокины, стимулирующие пролиферацию В-клеток. Этот процесс, по нашему мнению, является компенсаторной реакцией иммунной системы на воздействие токсина, направленной на поддержание иммунологического гомеостаза. Проведенные исследования свидетельствует о глубине поражения клеточного звена иммунной системы, что подтверждает ранее полученные данные [12, 13].

Добавление Т- и В-митогенов животным, отравленным ЭТ-А в дозе 0,1 LD50, на ранней стадии интоксикации способствовало возрастанию индекса стимуляции, однако из-за большого разброса данных это увеличение не было статистически значимым.

Как видно из таблицы, при введении больших доз ЭТ-А имеется значительное дозо- и времязависимое падение уровня катионных белков нейтрофилов. Так, на 2-е сутки после воздействия токсина у животных, получивших дозу токсина на уровне 0,5 и 1 LD50, содержание катионных белков в нейтрофилах крайне низкое. Так после введения ЭТ-А в дозе, равной 1LD50, содержание катионных белков уменьшилось в 5 раз. Это свидетельствует о резком нарушении функционально-метаболического статуса клеток этого типа. На это же указывает и тенденция к общему снижению численности лейкоцитов, а также такой признак, как существенное уменьшение относительной доли нейтрофилов в составе лейкоцитарной популяции. Падение ЛКТ принято считать неблагоприятным прогностическим признаком при различного рода тяжелых инфекционных заболеваниях и химических интоксикациях.

При введении различных доз ЭТ-А ни на одной стадии интоксикации не было обнаружено изменение активности лизоцима.

Таким образом, можно сделать вывод, что при воздействии на организм нелинейных крыс малой дозы токсина благодаря активации и работе компенсаторных механизмов иммунной системы к пятым суткам интоксикации практически все исследуемые показатели приближаются к значениям нормы. А при оценке влияния большей дозы токсина (1,0 LD50) полученные данные свидетельствуют о значительной глубине поражения клеточного звена иммунной системы, выходящего за пределы адаптационных возможностей иммунокомпетентных клеток.

Снижение концентрации циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови на первые сутки интоксикации токсином в дозе, равной 0,1 LD50, свидетельствует о снижении антителообразования у подопытных животных. Это вполне согласуется со снижением количества В-лимфоцитов, которые ответственны за выработку антител.

Таким образом, установлено выраженное иммунотоксическое действие экзотоксина А Pseudomonas aeruginosa на организм нелинейных белых крыс во все сроки наблюдения, проявляющееся даже при воздействии сублетальных доз токсина.

Иммунотоксические свойства экзотоксина А Ps. aeruginosa для нелинейных крыс

Примечание. Данные представлены как среднее ± ошибка среднего. * – достоверность отличий показателей от контрольных по t-критерию Стьюдента при р 0,05. Набор показателей на 5 сутки для дозы 1,0 LD50 отсутствует в связи с падежом особей данной группы. Каждая группа включала 10 животных.

Чеснокова Н.П., д.м.н., профессор кафедры патологической физиологии, ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского», г. Саратов;

Пучиньян Д.М., д.м.н., заместитель директора по науке Саратовского НИИ травматологии и ортопедии Минздрава РФ, г. Саратов.

Работа поступила в редакцию 02.03.2015.