Тимус является центральным органом иммунной системы, в котором происходит дифференцировка и созревание Т-лимфоцитов, осуществляется важнейшая функция в защите от патогенов и иммунологический надзор за ростом опухоли [5, 8]. Созревающие в тимусе Т-лимфоциты не только способны защищать организм от инфекции, но и являются основными клетками эффекторами, осуществляющими цитотоксические реакции противоопухолевой защиты [3]. Гистохимические исследования тимуса животных единичны [6, 9]. Исходя из неоднократности строения дольки тимуса, выделяют в ней три зоны: наружную – субкапсулярную, внутреннюю – корковую, собственно мозговую и периваскулярную. Вместе с тем исследования ферментативной активности различных зон коры и мозговой части представляют интерес, так как их структурно-функциональная характеристика далеко не однозначна [3, 5]. Ферменты, контролирующие превращение нуклеотидов, по-видимому, играют существенную роль в дифференцировке и селекции лимфоцитов. [4, 9, 10]. Целью настоящего исследования было изучение активности 5-нуклеотидазы в клетках различных зон тимуса у крыс с опухолью яичника (ОЯ) при экспериментальной терапии и воздействием переменного магнитного поля (ПеМП).
Материал и методы исследования
Опыты были проведены на 30 крысах-самках линии Вистар массой 200 г. Первая группа состояла из интактных животных (п = 5). Остальным был перевит штамм опухоли ОЯ, полученной из Онкоцентра АМН России г. Москва, в брюшную полость количеством 16∙109 опухолевых клеток в 0,3 мл физ.р-ра. Все воздействия начинали на второй день после перевивки. Вторая группа (п = 5) – контрольная, вводили внутрибрюшинно физ.-р-р. Третьей группе (п = 10) была проведена химиотерапия (хт), вводили тио-Тэф в дозе 12 мг/кг. Четвертой группе (п = 10) было проведено сочетание введения тио-Тэфа и ПеМП. Во время опыта магниты помещали над головой крыс, находящихся в плексигласовых коробках. ПеМП получали от аппарата «Полюс 1», использовали Н = 50 Гц, В = 0,3 мТл, индуктор с прямым сердечником, время воздействия до десяти минут. Всего две недели, после чего животных забивали, извлекали тимус, приготовляли гистохимические препараты. Активность 5-нуклеотидазы (КФ 3.1.3.5.) определяли по методу Пирса [7]. Для количественной оценки использовали метод сканирования стандартной площади на цитофотометре МУФ-5.
Достоверность различий средних величин определяли с применением t критерия Стьюдента и непараметрическими методами.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты показали, что при сопоставлении массы тимуса опытных групп самые высокие показатели массы 188 ± 2,1 мг/кг были в группе 4 (хт и ПеМП), а самые низкие110 ± 1,8 мг/кг в группе 3 (только хт). У крыс, после хт (группа 3) масса тимуса оказалась в 2,2 раза меньше против контроля, в 1,5 раз меньше против рост опухоли 167 ± 3,4 мг/кг (группа 2) и в 1,7 раз меньше против сочетания хт и ПеМП (группа 4), все отличия достоверны (Р ≤ 0,05). Самые высокие значения массы тимуса в опыте получены в группе 4 в 1,7 раз выше против 3-й группы и в 1,1 раз выше против 2-й группы (Р ≤ 0,05). Снижение массы тимуса сопровождается опустошением корковой и мозговой зон с резким уменьшением количества больших и малых лимфоцитов, а также снижением их иммунологической активности. Известно, что тимус играет двойственную роль при неопластическом процессе. С одной стороны, это опухолеподдерживающая роль. С другой стороны, тимус поставляет основные клетки-эффекторы, осуществляющие цитотоксические реакции противоопухолевой защиты. Поэтому нарушения пролиферации. Дифференцировки и утраты функциональной активности тимоцитов может определять иммунодефицит у опухоленосителей [1,3,5].
В таблице представлены результаты анализа активности 5-нуклеотидазы в клетках различных зон тимуса у крыс с опухолью ОЯ в зависимости от вариантов опыта. Из таблицы следует, что в 3й группе 5-нуклеотидазная активность в тимоцитах подкапсульной зоны, коры и мозгового вещества была достоверно ниже Р ≤ 0,05, чем в других группах. При росте опухоли (группа 2) активность фермент была в 1,3 раза выше, чем при хт (группа 3) и в 3,2 раза ниже, чем при сочетании хт и ПеМП (группа 4), Р ≤ 0,05. У крыс, подвергнувшихся воздействию хт и ПеМП (группа 4), во всех зонах тимуса было выявлено присутствие двух пулов тимоцитов с относительно высокой и относительно низкой активностью 5-нуклеотидазы (таблицу), причем более многочисленным был пул с высокой активностью фермента. Возможно, что при воздействии ПеМП происходит селекция тимоцитов, обладающих более высокой 5-нуклеотидазной активностью без стимуляции последней, однако не исключена возможность стимуляции активности этого фермента воздействием ПеМП.
Показатели активности 5-нуклеотидазы в разных зонах тимуса в зависимости от вариантов опыта (M ± m у.е)
|
Зоны тимуса |
Группы |
|||
|
1 Интактные |
2 Рост опухоли и физ.р-р |
3 Тио-Тэф |
4 Тио-Тэф и ПеМП |
|
|
Подкапсульная |
12 ± 0,07 |
6,4 ± 0,3* |
5,0 ± 0,06* |
20,6 ± 0,1* 8.0 ± 0,01* |
|
Кора |
27 ± 0,01* |
33,8 ± 0,07* |
9,0 ± 0,0*1 |
30,1 ± 0,08* 14 ± 0,01* |
|
Мозговое вещество |
19 ± 0,4* |
34,0 ± 0,3* |
28.0 ± 0,3* |
33,8 ± 0,06* 19 ± 0,08* |
|
Р ≤ |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
Примечание: * отличия достоверны 19 ± 0,4*по отношению к контролю.
Обращает внимание факт повышения активности фермента в клетках мозгового вещества тимуса во всех опытных группах против интактного контроля: в группе 3 в 1,2 раза, в группах 2 и 4 в 1,8 раз (Р ≤ 0,05). В группе совместного применения хт и ПеМП при мозаичном распределении фермента, были обнаружены тимоциты с активностью в 1,8 раз выше контроля и тимоциты с активностью не отличимой от него (группы 1). (см. таблицу)
По данным литературы у мышей зрелые тимоциты в медуллярной части обладают более высокой 5-нуклеотидазной активностью. Такой же высокой активностью обладают тимоциты, сохраняющиеся в тимусе после введения больших доз гидрокортизона. [2, 6, 7] Авторы считают, что низкая активность 5-нуклеотидазы суммарных тимоцитов может быть обусловлена присутствием высокого процента незрелых клеток, а повышение активности этого фермента можно объяснить увеличением доли тимоцитов с высокой активностью 5-нуклеотидазы в тимусе, но не увеличением суммарной молекулярной активности фермента [9, 10], как мы наблюдали в мозговой части тимуса всех опытных групп. Известно, что тимоциты с высокой 5-нуклеотидазной активностью кортизонрезистентны. Именно эти клетки, не содержащие костномозговых антигенов, но содержащие максимум антигенов, кодируемых главным комплексом гистосовместимости отвечают на Т-фитомигены (фитогемагглютинин и Con A) и обладают способностью распознавать аллогенные клетки в однонаправленной смешанной культуре. [6] Такие клетки обладают наименьшей активностью терминальной дезоксинуклеотилтрансферазы. По совокупности свойств они относятся к медуллярным тимоцитам, что возможно объясняет полученные нами результаты. В тоже время, к этой группе можно отнести малодифференцированные предшественники зрелых Т-лимфоцитов из подкапсульной и корковой части тимуса, число которых возрастает при действии ПеМП, что представляет существенный интерес в связи с особенностями 5-нуклеотидазы лимфоцитов т своеобразием селекции тимоцитов. 5-нуклетидаза является эктоферментом, разрушающим внеклеточные нуклеотиды. Таким образом, вполне вероятно, что в условиях тимуса, где происходит быстрое разрушение и регенерация Т-тимоцитов, межклеточные нуклеотиды могут оказывать токсическое действие на те популяции лимфоцитов, 5-нуклеотидазная активность которых недостаточна для сохранения нормальной внутриклеточной концентрации дезоксинуклеотидов, способствуя, таким образом, отбору определенных популяций Т-лимфоцитов.
Заключение
Полученные данные свидетельствуют об определенных закономерностях активности 5-нуклеотидазы в клеточных популяциях различных зон тимуса при неопластическом росте, химиотерапии и ее сочетании с ПеМП. Используемое в этих режимах ПеМП несомненно оказывает благотворное влияние на состояние и 5-нуклеотидазную активность тимуса.