Цитокины периферической крови и структур головного мозга при антигенном воздействии на иммунный статус крыс

НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН

Синтез цитокинов – эндогенных полипептидных медиаторов межклеточного взаимодействия – является составной частью клеточного ответа, связанного с распознаванием клетками миеломоноцитарного ряда сходных структурных компонентов различных патогенов – пато-ген-ассоциированных молекулярных паттернов [2]. К таким структурам относятся, в частности, липополисахариды (антигены мембраны микробных клеток). Современные научные данные об иммунных процессах в структурах головного мозга млекопитающих при воздействии различных факторов внешней или внутренней среды немногочисленны и противоречивы. Практически отсутствуют сведения о соотношении иммунных реакций в периферических тканях и ЦНС в условиях антигенной стимуляции.

В связи с этим, целью нашего исследования явилось проведение сравнительного анализа цитокинового профиля сыворотки крови и структур головного мозга крыс при изменении иммунного статуса организма посредством введения ЛПС.

Методика исследования. Эксперименты проведены на 34 крысах-самцах Вистар массой 230,0 + 5,1 г. Животные были разделены на 3 группы. Крысы контрольной группы I (интактные, n=10) не подвергались каким-либо воздействиям. Животные групп II (n=12) и III (n=12) получали однократную внутрибрюшинную инъекцию ЛПС в дозе 30 мкг/кг. Последующие исследования проводили соответственно на 1-е и 7-е сутки после антигенной стимуляции. Определение цитокинового профиля сыворотки периферической крови и ткани структур головного мозга – дорсального гиппокампа и передней поясной коры – проводили на установке Bio-Plex (Bio-Rad Laboratories, USA, CA) [1] с наборами реагентов для анализа цитокинов крыс (Bio-Plex Pro™ Rat Cytokine

Th1/Th2 Assay). Определяли содержание провоспалительных (ИЛ-1а, ИЛ-ip, ИЛ-2, ИЛ-6, ИФН-у и ФНО-а) и противовоспалительных цитокинов (ИЛ-4 и ИЛ-10). Результаты обрабатывали с использованием пакетов программ STATISTICA 6.1.478 и Microsoft Office Excel 2007. Достоверность различий между группами крыс выявляли с помощью непараметрического U -критерия Манна-Уитни.

Результаты исследования. Содержание цитокинов в периферической крови крыс. Внутрибрюшинное введение животным ЛПС приводило к уменьшению концентрации противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови. В 1-е сутки после инъекции уровень ИЛ-4 и ИЛ-10 в периферической крови крыс снижался по сравнению с таковым у интактных особей (p<0,05). Концентрация провоспалительных цитокинов в крови крыс выражено уменьшалась после внутрибрюшинного введения ЛПС. В 1-е сутки исследования содержание ИЛ-1а, ИЛ-6, ИФН-Y и ФНО - а в сыворотке периферической крови животных была меньше, чем у интактных особей (p<0,05). На 7-сутки после инъекции ЛПС концентрация указанных цитокинов в крови крыс возрастала по сравнению с соответствующими показателями в 1-е сутки исследования, но оставалась меньше контрольных значений (статистически недостоверно).

Содержание цитокинов в тканях структур головного мозга крыс. Внутрибрюшинное введение крысам ЛПС сопровождалось однонаправленными изменениями содержания противовоспалительных цитокинов в тканях дорсального гиппокампа в ранние сроки исследования. Концентрация ИЛ-4 в этой структуре мозга животных значительно возрастала на 1-е сутки после инъекции ЛПС (p<0,05). Уровень ИЛ-10 в этой структуре достоверно не изменялся. В отличие от наблюдающегося в дорсальном гиппокампе крыс возрастания уровня противовоспалительного ИЛ-4 после введения ЛПС, концентрация этого цитокина в тканях передней поясной коры мозга животных в указанных условиях практически не отличалась от соответствующего показателя у интактных особей. Содержание другого противовоспалительного цитокина -ИЛ-10 - в коре головного мозга животных значительно возрастало на 1-е сутки после внутрибрюшинной инъекции ЛПС ( p <0,05). Статистически достоверных изменений уровня провоспалительных цитокинов в тканях изученных структур головного мозга крыс, получавших инъекции ЛПС, в разные временные периоды выявлено не было.

Результаты проведенных нами исследований иллюстрируют разнонаправленные изменения цитокинового профиля сыворотки периферической крови и тканей головного мозга животных на 1-е сутки после антигенной стимуляции в условиях воздействия ЛПС. Полученные данные о характере изменений уровня цитокинов в крови и тканях структур головного мозга крыс при внутрибрюшинном введении ЛПС дополняют современные представления о сложных реципрокных отношениях между иммунными процессами, происходящими в периферических тканях и ЦНС у млекопитающих.