С.В. Надеждин, М.З. Федорова, Л.Ф. Перистая
Белгородский государственный университет
Изучалось общее число и соотношение различных форм лейкоцитов с оценкой физиологических свойств белых клеток крови под влиянием алиментарного кальция и интенсивной мышечной деятельности. Кальциевая нагрузка вызывает изменения общего числа и соотношения различных форм лейкоцитов с развитием лимфоцитоза и нейтропении как в периферической крови, так и в костном мозге. Активность белых клеток крови возрастает при повышении концентрации кальция в плазме крови и становится более выраженной после интенсивной мышечной деятельности.
Введение
Исследования последних лет наглядно продемонстрировали роль белых клеток крови в адаптации организма к воздействиям неблагоприятных условий среды. Спектр этиологических факторов, влияющих на защитные свойства организма достаточно широк, среди них особое место в формировании нарушений занимает алиментарное поступление макро- и микроэлементов. Среди современных исследований особый интерес представляют данные о воздействии кальция, поступающего в организм алиментарным путем, на показатели клеточного иммунитета сенсибилизированных животных [5]. Являясь активным в биологическом отношении элементом, кальций участвует в запуске физиологических функций лейкоцитов [13], способствует пролиферации Т-клеток [9], влияет на миграцию нейтрофилов [11]. Многие авторы подчеркивают необходимость расширения научных изысканий в этом направлении. В связи с этим целью настоящего исследования было изучение количественных характеристик и физиологических свойств лейкоцитов периферической крови и красного костного мозга в условиях повышенной концентрации Ca2+ в сыворотке крови.
Материалы и методы
В экспериментальном исследовании использованы лабораторные белые крысы линии «Вистар». Подбор животных и формирование групп, а также сроки воздействия экзогенного фактора, осуществлялись согласно рекомендациям И.М. Трахтенберга и соавт. [6]. Период акклиматизации животных составил один месяц, в течение этого времени крысы получали стандартный рацион вивария и питьевую воду, соответствующую СанПин 2.1.4.559-96 «Вода питьевая». Животные были поделены на 3 группы: 1-я группа (контроль) – употребляли воду с концентрациейCa2+=9,75мг/л;
я группа животных получала имитаты питьевой воды с повышенным содержанием Ca2+=66,5 мг/л; 3-я группа крыс подвергалась сочетанному воздействию питьевой воды с повышенным содержанием кальция и однократной физической нагрузке (плавание до полного утомления). Все манипуляции с животными осуществлялись с учетом этических требований к работе с ними [10]. Контроль содержания Ca2+ в имитатах питьевой воды проводился с использованием комплексонометрического метода [7].
Кровь для исследования получали путем декапитации с предварительной передозировкой парами эфира. В цельной крови подсчитывали количество и соотношение различных форм лейкоцитов унифицированным методом. В сыворотке крови определяли концентрацию Ca2+ колориметрическим методом на полуавтоматическом анализаторе ФП-90П «Лабсистемс». Суспензию лейкоцитов использовали для оценки функциональных свойств клеток. Локомоционную активность лейкоцитов оценивали по площади миграции под агарозой [8]. Исследование поглотительной способности лейкоцитов крови проводили с использованием пекарских дрожжей [4]. Для оценки адгезионных свойств клетки инкубировали в капилляре при 37°С в течение 60 мин. Затем капилляр перфузировали изотоническим раствором при напряжении сдвига 30 Н/м . Подсчитывали число клеток в исходной суспензии и в смыве после инкубации (неадгезировавшие клетки) [12]. Пунктат клеток костного мозга получали согласно стандартным методикам из эпифизарной части бедренной кости крыс [1], в суспензии клеток определяли процентное соотношение лейкоцитов. Для оценки развития стресс-реакции изучали морфологические изменения в надпочечниках крыс [2].
Степень достоверности различий оценивали по критерию Стьюдента, наличие связей между отдельными признаками – по коэффициенту линейной корреляции.
Результаты исследования и их обсуждение
В ходе работы было установлено увеличение концентрации Ca2+ в сыворотке крови подопытных животных по сравнению с его содержанием у крыс контрольной группы (2,23±0,04 ммоль/л).Так,во 2-й группе она составила 2,52±0,1ммоль/л, а в 3-й – 2,63±0,1 ммоль/л при р<>
Среди животных, использованных в эксперименте, наиболее выраженные изменения морфологии надпочечников по сравнению с 1-й группой отмечались в 3-й группе, подвергшейся однократной физической нагрузке (рис).
Соотношение коркового и мозгового вещества надпочечников
Диаметр клеток пучковой зоны у крыс 3-й группы составил 5,35±0,01 мкм по сравнению с поперечным сечением клеток животных 1-й группы -5,13 ±0,01 мкм при р
Количество и соотношение различных типов лейкоцитов у интактных крыс не отличались от данных, полученных П. Д. Горизонтовым и соавт. [3]. Однако по сравнению с 1-й группой животных у крыс 2-й и 3-й групп отмечаются снижение содержания нейтрофилов и увеличение количества лимфоцитов в крови. Также были установлены достоверные различия по показателям лейкоцитарной формулы между 2-й и 3-й группами (табл. 1).
Количество разных видов лейкоцитов в цельной крови, %
Г руппа
Лимфоциты
Моноциты
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
1
67,0+1,6
2,1+0,19
30,0+1,7
0,5+0,06
0,3+0,08
2
82,0+1,5 **о
1,8+0,24
15,0+1,5 **о
0,6+0,15
0,3+0,09
3
88,0+1,6 **о
1,8+0,19
10,0+1,2 **о
0,6+0,21
0,15+0,08
Примечание: ** – достоверность различий по критерию Стьюдента в сравнении с 1-й группой (р<>
В мазках костного мозга наиболее выраженные достоверные различия по сравнению с 1-й группой выявлены у животных 3-й группы. Как и в цельной крови, отмечаются увеличение количества лимфоцитов при снижении числа нейтрофилов. По этим же показателям установлены существенные различия между 2-й и 3-й группами (табл. 2).
Таблица 2
Доля зрелых форм лейкоцитов в мазках костного мозга, %
Г руппа
Лимфоциты
Моноциты
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
1
19,3+1,3
5,2+0,4
67,8+1,1
7,7+0,2
0
2
22,7+0,99
4,0+0,7
69,3+1,5
4,0+0,9**
0
3
43,0+1,9**оо
2,0+0,7 **
53,0+2,4 **оо
2,0+0,7**
0
Примечание: ** – достоверность различий по критерию Стьюдента в сравнении с 1-й группой (р<>
Алиментарная кальциевая нагрузка оказывает выраженное влияние на количественный состав белой крови и проявляется в виде лимфоцитоза и нейтропении во всех экспериментальных группах. В мазках костного мозга изменение соотношения разных форм лейкоцитов имеет ту же направленность (лимфоцитоз и нейтропения), но более выраженную – у животных 3-й группы, что может быть обусловлено гормональной стимуляцией со стороны надпочечников, вызванной интенсивной мышечной нагрузкой.
Исследование поглотительной способности лейкоцитов показало, что только у животных й группы отмечается увеличение фагоцитарной активности нейтрофилов с достоверными различиями (3-я группа – 34,7+1,4 %, 1-я группа – 28,83+1,42 % при р
Выводы
Увеличение концентрации кальция в крови приводит к изменениям общего числа и соотношения различных форм лейкоцитов как в периферической крови, так и в костном мозге.
Кальциевые нагрузки вызывают повышение поглотительной способности и существенное увеличение миграционной активности лейкоцитов.
При интенсивной мышечной деятельности на фоне кальциевых нагрузок выявленные количественные и функциональные сдвиги становятся более выраженными.
Список литературы
Алексеев Н.А. Кинические аспекты лейкопений, нейтропений и функциональных нарушений нейтрофилов. – СПб.: Фолиант, 2002. – 416 с.
Виноградов В.В. Стресс: Морфобиология коры надпочечников. – Мн.: Беларусская навука, 1998. – 319 с.
Горизонтов П.Д., Белоусова О.И., Федотова М.И. Стресс и система крови. – М.: Медицина, 1983. – 239 с.
Иммунологические методы / Под ред. Г. Фримеля. – М.: Медицина, 1987. – 472 с.
Суханов Б. П.,Горшков А. И., Королев А.А. Влияние рационов питания сразличным содержанием кальция на показатели клеточного иммунитета сенсибилизированных крыс // Гигиена и санитария. -1995. – № 3. – С.22-23.
Трахтенберг И.М., Сова Р.Е., Шефтель В.О. Проблемы нормы в токсикологии. – М.: Медицина, 1991. – 208 с.
Установки дистилляционные опреснительные стационарные // Методы химического анализа соленых вод: ГОСТ 26449.1-85. – М., 1985. – С.23-29.
Федорова М.З.,Левин В.Н. Спонтанная миграция нейтрофилов крови всмешанной популяциилейкоцитов иее изменения под влиянием веществ аутоплазмы приразличных функциональных состояниях организма // Клиническая лабораторная диагностика. – 2001. – № 5. – С. 16-19.
Chaturvedi P., Saxena V., Dhawan R., Chaturvedi U. Role of calcium in induction of dengue virus-specific helper T cells // Indian J. Exp. Biol. – 1995. – № 11. – Р. 809-815.
Howerd-Ojones N. The ethical code SMMNS on experimental procedures with use of animals // The chronicle WHO. – 1985. – Vol. 39, № 3. – Р. 3-9.
Mandeville T.H., Maxfield R. Effects of buffering intracellular free calcium on neutrophil migration through three-dimensional matrices // J. Cell. Physiol. – 1997. – N 2. – Р. 168-178.
Mege J.-L. et al. Inhibition of granulocyte adhesion by pentoxifylline // Pentoxilylline and analogues: Effects of leukocyte function. Proceedings of the workshop. Saint Paul-de-Vence, France. – 1989. – P. 17-23.
Tuominen-Gustafsson Н.В. Calcium signalling pathways in human neutrophils // Acta acad. aboen. B. – 1998. – № 2. – Р.1-72.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://unid.bsu.edu.ru/
Дата добавления: 06.05.2014