ДИНАМИКА ФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ НЕЙТРОФИЛОВ В УСЛОВИЯХ СТИМУЛЯЦИИ НАСТОЙКОЙ ЭХИНАЦЕИ
ДИНАМИКА ФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ НЕЙТРОФИЛОВ В УСЛОВИЯХ СТИМУЛЯЦИИ НАСТОЙКОЙ ЭХИНАЦЕИ
Аннотация
Изучение особенностей функционирования нейтрофилов в период подъема вирусных инфекций имеет важное значение в понимании механизмов защиты всей иммунной системы. В ходе исследования была произведена оценка фагоцитарной активности нейтрофилов у 10 студентов 1 курса специальности Лечебное дело. Было выявлено, что спонтанная фагоцитарная активность нейтрофилов у большинства обследуемых была снижена. Вероятно, это обусловлено напряжением адаптационных механизмов, за счет изменений условий среды и повышения умственной нагрузки. Однако стимуляция активности нейтрофилов раствором настойки эхинацеи в условиях in vitro вызывала повышение показателей фагоцитарного числа и фагоцитарного индекса. Тем самым в нашем исследовании удалось подтвердить иммуностимулирующее действие эхинацеи на систему нейтрофилов in vitro.
1. Введение
Одной из важных систем человеческого организма является иммунная система, представленная в двух подсистемах: врожденного и приобретенного иммунитета . Главным свойством врожденной системы иммунитета являются быстрое обнаружение и устранение патогенов, а ключевыми клетками для этого являются нейтрофилы. Нейтрофилы – это не только преобладающее звено белых клеток крови, но и важное звено врожденного иммунитета. Они играют важную роль в реализации защиты организма от вторжения бактериальных, грибковых и вирусных патогенов . Противостояние патогенному влиянию последних особенно важно в периоды сезонного роста заболеваемости ОРВИ и гриппа .
2. Методы и принципы исследования
Цель исследования. Оценка динамики фагоцитарной активности нейтрофилов при действии настойки эхинацеи на примере юношеского возраста.
Материалы и методы: В исследовании приняли участие 10 условно здоровых студентов 1 курса специальности Лечебное дело (5 девушек, 5 юношей), возраст участников от 18 до 20 лет (медиана возраста составила 19 лет). Критерии отбора в группы исследования: согласие на участие, отсутствие на момент исследования острых воспалительных заболеваний, аллергических заболеваний, обострения хронических заболеваний, прием противовоспалительных и противоаллергических препаратов, отсутствие заболеваний крови (анемии, системы гемостаза). При наличии хотя бы одного заболевания испытуемые исключались из исследования. Исследование проводилось в конце 2 семестра обучения.
Материалом для исследования выступали образцы венозной крови в объеме 3 мл. Отбор крови в пробирки с ЭДТА осуществлялся медицинским персоналом по общепринятой методике. «ГОСТ Р 59778-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Процедуры взятия проб венозной и капиллярной крови для лабораторных исследований» (утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 21.10.2021 N 1212-ст). Все испытуемые подписали информированное согласие на проведение исследования.
Полученные образцы в объеме 90 мкл помещали в микропробирки с разделением на две группы: в первую производили добавление суспензии латекса (спонтанный фагоцитоз), во вторую (стимулированный фагоцитоз) – помимо суспензии латекса добавляли 3,6 мкл раствора настойки эхинацеи (3 капли в 100 мл физиологического раствора в соответствии с суточной дозой). Все образцы инкубировали при температуре 37°С в течение 30 минут, затем центрифугировали, ресуспендировали и из осадка готовили по 2 мазка. Мазки фиксировали и окрашивали по методу Романовского-Гимзе. Далее путем световой микроскопии при использовании иммерсионного масла подсчитывали по 100 нейтрофилов в каждом мазке, с учетом количества фагоцировавших клеток и количества поглощенных ими частиц , .
Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакетов прикладных программ Microsoft Office Excel и Statisticа 8.0. Результаты представлены в виде медианы (Ме), нижнего (Q1) и верхнего (Q3) квартилей. Для сравнения независимых групп использовали критерии Манна-Уитни, зависимых – Вилкоксона. Статистически значимыми считали различия при р≤0,05.
3. Основные результаты
Рисунок 1 - Распределение обследуемых студентов в зависимости от показателей фагоцитарного индекса нейтрофилов
Рисунок 2 - Распределение обследуемых студентов в зависимости от показателей фагоцитарного числа
Таблица 1 - Среднегрупповые показатели фагоцитарной активности нейтрофилов у студентов
Показатели | Значения показателей | Уровень статистической значимости, р |
Фагоцитарный индекс спонтанный, % | 11,50 (10,00; 12,00) | 0,0051 |
Фагоцитарный индекс стимулированный эхинацеей, % | 18,00 (17,00; 19,00) | |
Фагоцитарное число спонтанное, абс. ед. | 2,01 (1,66; 2,50) | 0,1394 |
Фагоцитарное число стимулированное эхинацеей, абс.ед | 2,83 (2,47; 3,18) |
Улучшение фагоцитарной активности среди обследуемых наблюдалось после стимуляции нейтрофилов in vitro настойкой эхинацеи. В этом случае наблюдалось статистически значимое увеличение фагоцитарного индекса в 1,6 раза и составило [18,00 (17,00; 19,00)% (р=0,0051)] (таблица 1). Также наблюдался рост показателей фагоцитарного числа [2,83 (2,47; 3,18) абс. ед.] (таблица 1), однако такое увеличение не являлось статистически значимым (р≥0,05).
Показатели фагоцитарного индекса в группе юношей не имели статистически значимых различий по сравнению с группой девушек (таблица 2).
Таблица 2 - Среднугрепповые показатели фагоцитарного индекса нейтрофилов по полу
Показатели | пол | Уровень статистической значимости, р | |
м | ж | ||
Фагоцитарный индекс спонтанный, % | 12,00 (11,00; 12,00) | 11,00 (9,00; 12,00) | 0,4206 |
Фагоцитарный индекс стимулированный эхинацеей, % | 18,00 (18,00; 18,00) | 19,00 (17,00; 20,00) | 0,547 |
Уровень статистической значимости, р | 0,6203 | 0,1360 | - |
После стимуляции нейтрофилов в условиях in vitro с помощью настойки эхинацеи значение фагоцитарного индекса среди образцов крови юношей выросли до 18,00 (18,00; 18,00)% и 19,00 (17,00; 20,00) % в образцах крови девушек (таблица 2). Значения спонтанного фагоцитарного числа нейтрофилов также не имело статистически значимых различий по полу (таблица 3).
Таблица 3 - Среднегрупповые показатели фагоцитарного числанейтрофилов по полу
Показатели | пол | Уровень статистической значимости, р | |
м | ж | ||
Фагоцитарное число спонтанное, абс. ед. | 2,14 (1,66; 3,08) | 1,88 (1,75; 2,32) | 0,6905 |
Фагоцитарное число стимулированное эхинацеей, абс.ед | 2,86 (2,69; 2,89) | 2,79 (2,47; 3,18) | 0,8413 |
Уровень статистической значимости, р | 0,4629 | 0,2006 | - |
В условиях стимуляции нейтрофилов настойкой эхинацеи также наблюдалось повышение в обеих группах значения фагоцитарного числа, однако эти изменения не имели статической значимости.
При сравнении спонтанной и индуцированной эхинацеей фагоцитарной активности нейтрофилов по половому признаку статистически значимых различий в показателях не было выявлено (р≥0,05).
4. Обсуждение
Переход обучающихся в высшие учебные заведения сопряжен с напряжением адаптационных механизмов, связанных со значительными изменениями среды вокруг, а также повышением умственной нагрузки и возможной нехваткой сна . На первом курсе обучающиеся испытывают значительный стресс. Возможно, его длительное поддержание на фоне формирующейся тревожности , . В исследовании Ines Heinen и соавторов, проведенном путем анкетирования, также подтверждается, что уровень воспринимаемого стресса у студентов-медиков держится на высоком уровне, при этом буферным действием обладают личные и физиологические ресурсы организма .
При длительно действующем стрессе происходит истощение организма. Частая и длительная активация надпочечников приводит к значительной кумуляции эффекта действия адреналина, кортизола и глюкокортикоидов (ГК) на организм, в том числе и на систему крови. Глюкортикоиды представляют собой стероидные гормоны, регулирующие обратную связь в иммунном ответе, основной их эффект – иммуносупрессия за счет снижения активации и дифференцировка лейкоцитов через собственные рецепторы и сигнальные пути транскрипционного ядерного фактора. Также после непосредственного влияния ГК на нейтрофилы происходит снижение синтеза супероксида, молекул адгезии, конечным результатом является косвенное снижение фагоцитоза в организме . Таким образом, это подтверждает, что снижение полученных в ходе нашего исследования результатов может быть вызвано продолжительным действием стрессовых факторов на организм испытуемых.
В исследовании Joksic G. и соавторов после двухнедельного приема таблеток эхинацеи анализы показали, что частота хромосомных аберрации и микроядер была значительно снижена у девяти из 10 участников. Такие результаты могут быть обусловлены стимуляцией апоптоза облученных клеток и усилением моноцитарно-макрофагальной системы, что является эффектом радиоактивного восстановления . В исследовании Abdelazeem Ali Khalaf и соавторов применение экстракта эхинацеи также повлияло на иммунологические показатели. В группе, получавшей экстракт эхинацеи, наблюдалось увеличение титра антител и фагоцитарного индекса . Наше исследование также подтверждает иммуностимулирующее действие эхинацеи на систему нейтрофилов, наблюдалось увеличение ФИ до 18,8% по сравнению с контрольной группой (11,6%), а также наблюдался рост фагоцитарного числа выросшее до 2,94 абс.ед с изначально полученного 2,24 абс.ед. Данные показатели также свидетельствуют о повышении активации нейтрофилов после приема препаратов эхинацеи. Препараты эхинацеи нашли широкое применение на рынке биологически активных добавок. Но стоит отметить, что препараты эхинацеи имеют чрезмерную химическую изменчивость , .
При сравнении ФИ и ФЧ по половому признаку более высокие значения наблюдались в группе юношей, такие отличия не являются статистически значимыми, однако роль в различии значений показателей активности нейтрофилов может быть обусловлена половыми различиями, а именно гормональным фоном обследуемых. Так, в исследовании Janet Markman и ее коллег было подтверждено влияние тестостерона на активность иммунных клеток, в том числе нейтрофилов, а именно на их созревание и функциональные особенности . Относительно эстрадиола и прогестерона можно отметить следующее: в дозах, характерных для беременных, данные гормоны способные стимулировать спонтанную активность эластазы нейтрофилов, а также усиливать их ферментативную активность пероксидаз, однако стероиды параллельно снижают фагоцитарную активность, что также подтверждает наши результаты .
Таким образом, на основе полученных результатов мы разработали следующие рекомендации (рисунок 3).
Рисунок 3 - Распределение студентов с учетом фагоцитарной активности нейтрофилов
5. Заключение
Результаты исследования показали, что спонтанная фагоцитарная активность нейтрофилов у большинства обследуемых была снижена. Вероятно, это обусловлено напряжением адаптационных механизмов, за счет изменений условий среды и повышения умственной нагрузки. При стимуляции активности нейтрофилов настойкой эхинацеи в условиях in vitro было выявлено повышение показателей фагоцитарного числа и фагоцитарного индекса. Однако половых различий в фагоцитарной активности нейтрофилов в условиях стимуляции эхинацеей in vitro и без нее не установлено.