В настоящее время не представляет сомнение, что для лимфоцитов характерна морфогенетическая функция [1]. Именно за счет морфогенетической функции лимфоциты могут осуществлять адоптивный перенос информации о состоянии организма на другой, интактный организм. В практическом плане большой интерес представляет возможности использования адоптированных лимфоцитов для моделирования патологических состояний почек. Это связано с тем, что модели патологии почек обычно воспроизводятся довольно длительное время. Так, имеется способ моделирования гломерулонефрита на кроликах, путем внутривенных инъекций сывороточных белковых антигенов. Для получения морфологически подтвержденной картины хронического гломерулонефрита требуется 6-12 месяцев [5]. По другой методике, половозрелым кроликам внутривенно вводят сывороточные белковые антигены на фоне стрессорного воздействия [6]. При этом результат был достигнут в течение 4-х месяцев. Существует способ моделирования гломерулонефрита, введением животным антигенной суспензии коркового слоя почки [7]. При применении данного способа результат был достигнут в течение 1-го месяца, однако сам процесс получения антигенной суспензии довольно сложный и длительный.
Исходя из вышеизложенного, целью настоящего исследования явилась оценить возможность моделирования нефрита с помощью адоптированных лимфоцитов.
Материалы и методы исследования
Исследования были проведены на 157 белых беспородных крысах-самцах массой 160-230 г. Для моделирования острого нефрита животных заражали культурой вирулентной бактерий серотипа E. Coli. С этой целью под эфирным наркозом у животных вскрывали переднюю брюшную стенку, выделяли левую почку и с помощью тонкой иглы пункционно вводили непосредственно в паренхиму почки 250 патогенных единиц возбудителя в объеме 0,25 мл на изотоническом растворе [3]. Рану наглухо ушивали. Животных забивали на 7 сутки течения экспериментальной патологии. Из брюшины выделяли лимфатические узлы и выделяли общие лимфоциты [4].
Выделенные лимфоциты были введены интактным животным внутривенно в дозе 5 млн. на животного. Забои животных, находящихся под эфирным наркозом, проводили путем декапитации на 1, 4 и 7 сутки после введения адоптированных лимфоцитов.
О функциональном состоянии почек судили по суточному диурезу, скорости клубочковой фильтрации (СКФ) и канальцевой реабсорбции, содержанию мочевины и креатинина в крови и моче экспериментальных животных. Сбор суточной мочи крыс осуществляли в метаболических камерах с использованием водной нагрузки (2 мл/кг веса, перорально). Суточный диурез выражали в мл в расчете на 100 г массы тела.
Скорость клубочковой фильтрации определяли по формуле:
СКФ (мл/мин) = (Крм / Крк) ∙ минутный диурез
где, Крм и Крк – концентрации креатинина в моче и крови, соответственно.
Канальцевую реабсорбцию рассчитывали по формуле:
Реабсорбция ( %) = = (СКФ – минутный диурез / СКФ) ∙ 100
Определение содержания мочевины в сыворотке крови и моче проводили по его цветной реакции с диацетилмонооксимом, используя унифицированные тест-наборы фирмы «Lachema» (Чехия). Содержание мочевины выражали в ммоль/л для сыворотки крови и ммоль в суточном объеме мочи. Определение содержания креатинина в сыворотке крови и моче основано на цветной реакции Яффе. В результате реакции креатинина с пикриновой кислотой в щелочной среде образуется оранжево-красное окрашивание, обусловленное образованием таутомера пикрата, интенсивность которого пропорциональна концентрации креатинина. Содержание креатинина выражали в ммоль/л для сыворотки крови и моль/сут для мочи.
Для оценки степени интоксикации, обычно характерной для почечных болезней, определяли также содержание среднемолекулярных пептидов (СМП) методом [2]. Способ заключается в осаждении 10 % трихлоруксусной кислотой грубодисперсных белков с последующей детекцией элюирующей фракции при длине волны 254 и 280 нм. При длине волны 254 нм детектируются общая сумма СМП, а при 280 нм – пептиды, содержащие ароматические аминокислоты. Уровень СМП выражали в условных единицах, количественно соответствующих данным экстинкции.
Все цифровые результаты подвергали статистической обработки с применением критерия t Стъюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты исследований показали, что острый нефрит, вызванный введением E. coli, приводит к существенным изменениям в содержании креатинина и мочевины. Так, содержание креатинина в сыворотке крови было повышено на 124 %, а – мочевины на 79,8 % от нормальных значений (табл. 1). В моче содержание креатинина превышало норму на 56,8 %, а – мочевины на 79,2 %.
Таблица 1
Динамика изменений содержания креатинина и мочевины при остром нефрите и введении адоптированных лимфоцитов у крыс
Группы |
Сыворотка крови |
Моча |
|||
Креатинин, ммоль/л |
Мочевина, ммоль/л |
Креатинин, моль/сут |
Мочевина, ммоль/сут |
||
Интактные |
0,125 ± 0,005 |
3,95 ± 0,12 |
1,85 ± 0,09 |
260 ± 12 |
|
Острый нефрит 4 сутки |
0,280 ± 0,010* |
7,10 ± 0,56* |
2,90 ± 0,16* |
466 ± 23* |
|
Введение адоптированных лимфоцитов |
1 сут |
0,132 ± 0,005а |
4,10 ± 0,25а |
1,96 ± 0,12а |
286 ± 15а |
4 сут |
0,220 ± 0,012*,а,б |
6,80 ± 0,30*,б |
2,48 ± 0,18*,а,б |
368 ± 31*,а,б |
|
7 сут |
0,146 ± 0,009*,а,в |
4,11 ± 0,25а,в |
2,10 ± 0,13а,в |
251 ± 28а,в |
Примечение. * – Р < 0,05 по сравнению с интактным значением; а – Р < 0,05 по сравнению со значением острого нефрита 4 сут; б – Р < 0,05 по сравнению со значением 1 сут; в – Р < 0,05 по сравнению со значением 3 сут.
Изучение содержания креатинина и мочевины в сыворотке крови и моче крыс при введении им адоптированных лимфоцитов показало, что на 1 сутки эксперимента наблюдается только тенденция к их повышению. На 4 сутки эксперимента содержание креатинина в сыворотке крови и моче оказалось выше нормальных показателей на 76 и 34,1 % соответственно, а – мочевины соответственно на 72,2 и 41,5 %. При этом значения креатинина и мочевины как в сыворотке крови, так и в моче оказались несколько ниже по сравнению с аналогичными показателями крыс с острым нефритом, вызванным введением E. coli. На 7 сутки эксперимента несколько повышенным по сравнению с нормальными показателями оказалось только содержание креатинина как в сыворотке крови, так и в моче. Содержание мочевины в сыворотке крови и моче статистически значимо от нормальных значений не отличалось.
Острый нефрит, вызванный введением E. coli, привел к существенным изменениям в функции почек. Так, диурез оказался сниженным на 71 %, а скорость клубочковой фильтрации на 80 % (табл. 2). При этом реабсорбция практически не изменилась.
Таблица 2
Динамика изменений функции почек при остром пиелонефрите и при введении адоптированных лимфоцитов у крыс
Группы |
Диурез, мл/сут |
Скорость клубочковой фильтрации, мл/мин |
Реабсорбция, % |
|
Интактные |
6,25 ± 0,20 |
0,064 ± 0,002 |
93,2 ± 4,9 |
|
Острый нефрит 4 сутки |
1,80 ± 0,15* |
0,013 ± 0,002* |
90,3 ± 3,5 |
|
Введение адоптированных лимфоцитов |
1 сутки |
6,10 ± 2,25а |
0,062 ± 0,005а |
93,2 ± 2,5 |
4 сутки |
2,8 ± 0,12*,а,б |
0,022 ± 0,003*,а,б |
91,2 ± 3,1 |
|
7 сутки |
6,11 ± 0,28а,в |
0,061 ± 0,004а,в |
93,0 ± 2,8 |
Примечение. * – Р < 0,05 по сравнению с интактным значением; а – Р < 0,05 по сравнению со значением острого нефрита 4 сут; б – Р < 0,05 по сравнению со значением 1 сут; в – Р < 0,05 по сравнению со значением 3 сут.
Введение адоптированных лимфоцитов привело также к изменению функции почек. Так, на 1 сутки эксперимента существенных изменений в состоянии диуреза, скорости клубочковой фильтрации и реабсорбции не наблюдались. На 4 сутки эксперимента диурез у крыс оказался сниженным на 55,2 %, а скорость клубочковой фильтрации на 65,6 % по сравнению с нормальными показателями. При этом диурез оказался выше на 55,6 %, а значение скорости клубочковой фильтрации на 69,2 % показателя крыс с пиелонефритом, вызванным введением E. coli. На 7 сутки эксперимента значения диуреза и скорости клубочковой фильтрации практически не отличались от нормальных значений.
Примечательно, что значение реабсорбции в течение всего эксперимента статистически значимо не отличалось от нормального показателя.
Исследования показали также существенные изменения в содержании СМП как в сыворотке крови, так и в моче у крыс с острым нефритом, вызванным введением E. coli. Так, содержание пептидов, определенное при 254 нм было увеличено на 55,6 и 92,5 % в сыворотке крови и моче, соответственно (табл. 3). Содержание пептидов, определенное при 280 нм было еще сильнее увеличено (на 147,4 и 113,3 % в сыворотке крови и моче, соответственно).
Таблица 3
Динамика показателей CМП в сыворотке крови и моче крыс с острым нефритом и при введении адоптированных лимфоцитов
Группы |
СМП, отн. ед. |
||||
254 нм |
280 нм |
||||
Сыворотка |
Моча |
Сыворотка |
Моча |
||
Интактные |
0,180 ± 0,012 |
0,265 ± 0,020 |
0,076 ± 0,004 |
0,120 ± 0,007 |
|
Острый нефрит 4 сут |
0,280 ± 0,031* |
0,510 ± 0,046* |
0,188 ± 0,015* |
0,256 ± 0,019* |
|
Введение адоптированных лимфоцитов |
1 сут |
0,195 ± 0,015а |
0,281 ± 0,025а |
0,095 ± 0,009*,а |
0,156 ± 0,008*,а |
4 сут |
0,258 ± 0,010*,б |
0,458 ± 0,035*,б |
0,155 ± 0,012*,а,б |
0,225 ± 0,020*,б |
|
7 сут |
0,225 ± 0,010*,а,б,в |
0,298 ± 0,014а,в |
0,125 ± 0,009*,а,б,в |
0,195 ± 0,009*,а,б,в |
Примечение. * – Р < 0,05 по сравнению с интактным значением; а – Р < 0,05 по сравнению со значением острого нефрита 4 сут; б – Р < 0,05 по сравнению со значением 1 сут; в – Р < 0,05 по сравнению со значением 3 сут.
В сыворотке крови и моче экспериментальных животных, получивших адоптированные лимфоциты, содержание СМП, определенных при 254 нм, на 1 сутки практически не изменилось. Существенные изменения в содержание СМП, определенное при 254 нм, наблюдались на 4 сутки эксперимента. Так, в сыворотке крови оно было выше на 43,3 %, а в моче на 72,8 % по сравнению с нормальными показателями. При этом они все же оказались несколько ниже по сравнению с показателями животных с острым нефритом, вызванным E. сoli. На 7 сутки эксперимента содержание СМП, определенное при 254 нм, в сыворотке крови оказалось выше нормы на 25 %. Повышенное их содержание на 12,5 % в моче оказалось статистически не значимым.
Содержание СМП, определенное при 280 нм, в отличие от СМП, определенное при 254 нм, уже на 1 сутки эксперимента в сыворотке крови и моче оказалось выше нормальных значений на 25 и 30 % соответственно. На 4 сутки эксперимента оно уже превышало норму на 104,0 и 87,5 % в сыворотке крови и моче соответственно. При этом абсолютные значения этих показателей все же оказались несколько ниже аналогичных показателей у крыс с острым нефритом, вызванным E. coli. И, наконец, на 7 сутки эксперимента содержание СМП, определенное при 280 нм, в сыворотке крови оказалось выше на 64,5 %, а в моче – 62,5 % по сравнению с нормальными показателями.
Следовательно, полученные нами данные свидетельствуют о развитии выраженной эндогенной интоксикации у крыс при введении им лимфоцитов, полученные из животных с острым нефритом, вызванным введением E. coli. Значения показателей эндотоксемии в данном случае оказались несколько ниже по сравнению с показателями крыс с острым нефритом, вызванным введением E. coli.
Таким образом, введение крысам лимфоцитов, выделенных из животных с острым нефритом, вызванным введением E. coli приводит к изменениям функции почек, при этом характер изменений соответствует нефриту.
Работа выполнена на основании прикладного научного гранта Республики Узбекистан 31.11 «Создание новых моделей патологических состояний с помощью адоптированных лимфоцитов».