Физиологические механизмы локального иммунного ответа молочной железы
Автор: Погодаева П.С., Карпенко Л.Ю., Душенина О.А.
Статья в выпуске: 1 т.249, 2022 года.
Бесплатный доступ
Локальная антигенная стимуляция является перспективном методом лечения и профилактики маститов. Однако, несмотря на доказанную эффективность данной методики, физиологический механизм локального иммунного ответа молочной железы до сих пор не изучен достаточно подробно. В исследовании раскрыты некоторые механизмы реализации локального иммунного ответа молочной железы на примере опытной модели лактирующих мышей. В ходе исследования изучалось действие стафилококковой вакцины на количественные показатели антигенпрезентирующих клеток макрофагальной природы в молочной железе и концентрацию иммуноглобулинов в крови лактирующих мышей.
Локальный иммунный ответ, молочная железа, тканевые макрофаги, иммуноглобулины, мыши, стафилококковая вакцина
Короткий адрес: https://sciup.org/142234680
IDR: 142234680 | УДК: 576.7 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_1_249_156
Physiological mechanisms of local immune response of the breast
Local antigenic stimulation is a promising method for the treatment and prevention of mastitis. However, despite the proven effectiveness of this technique, the physiological mechanism of the local immune response of the mammary gland has not yet been studied in sufficient detail. In this study, we reveal some of the mechanisms of the implementation of the local immune response of the mammary gland using the example of an experimental model of lactating mice. The study studied the effect of staphylococcal vaccine on the quantitative parameters of antigen-presenting macrophage cells in the mammary gland and the concentration of immunoglobulins in the blood of lactating mice.
Текст научной статьи Физиологические механизмы локального иммунного ответа молочной железы
Согласно литературным данным главную роль в этиологии мастита играет бактериальный фактор, а основными его возбудителями являются бактерии группы стафилококков [3]. В связи с нарастающей антибиотикорезистентностью этих микроорганизмов, поиск альтернативных методов профилактики и лечения мастита имеет высокую актуальность.
Одним из перспективных методов, направленных на активацию эндогенных защитных механизмов животных является локальная антигенная стимуляция. Среди её преимуществ: продолжительный период защиты, отсутствие негативного влияния на молочную продукцию и отсутствие приспособительных механизмов у возбудителей мастита.
Благоприятным фактором для проведения локальной антигенной стимуляции молочной железы является само ее строение, а именно, наличие большого количества лимфоидной ткани. Мощная лимфатическая система помимо оборота большого объема жидкости в ходе секреции молока, осуществляет также синтез факторов клеточного иммунитета [3]. Однако сам механизм формирования локального иммунного ответа молочной железы на данный момент изучен недостаточно подробно.
Материал и методы исследований. В рамках подготовки к эксперименту из беременных мышей, содержащихся в одинаковых условиях, были сформированы опытная (30 особей) и контрольная (30
особей) группы, согласно методике [5]. Особи опытной группы за 5-7 дней до родов были обработаны фабричной стафилококковой вакциной (производство АО «Биомед» им. И.И. Мечникова, Россия), введенной подкожно в область молочных желез. Для группы контроля применяли стерильный изотонический раствор натрия хлорида, по аналогичной схеме.
Далее был получен патологоанатомический материал из пакетов молочных желез и проведен отбор крови. Материал отбирался в три этапа – на первой, второй и третьей неделе лактации для наблюдения динамики изменений физиологических показателей.
Кровь отбирали согласно стандартным методикам [4]. Кровь, консервированную гепарином, центрифугировали при 1000 оборотов в течение 30 минут. Затем мышей усыпляли, согласно принципам биоэтики [1] и отделяли пакеты молочных желез, использованные для изготовления гистологических препаратов по стандартной технологии. Гисто-срезы окрашивали гематоксилин-эозином. Микроскопию гисто-срезов проводили на световом микроскопе при увеличении х10 и х40.
Результат исследований. В ходе микроскопии полученных гистологических препаратов молочной железы мышей наблюдается следующая картина:
-
1. Во всех исследуемых образцах в некоторых полях зрения обнаруживаются
искомые тканевые макрофаги. Это клетки неправильной формы диаметром 1580 мкм, распределены в тканях неравномерно и оснащены множественными отростками. Ядра овальные с неплотным хроматином,
локализованным под ядерной оболочкой. Часто наблюдается наличие нескольких ядер. Цитоплазма клеток светлая, обильная, «воздушная» за счет большого количества эндоцитозных микровезикул, вакуолей и лизосом (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Клетки макрофагальной природы в гисто-срезах молочной железы лактирующих мышей, окраска гематоксилин-эозином, увеличение х40 и х10
В ходе изучения гистологических препаратов молочной железы был проведен подсчет клеток макрофагального ряда в ста полях зрения. Согласно полученным данным (Таблица 1), наибольшее количество клеток макрофагального ряда наблюдали в молочной железе мышей на второй неделе лактации. В препаратах, полученных на третьей неделе лактации, наблюдали резкое снижение числа иммунокомпетентных клеток, что связано с завершением лактации и постепенным угасанием иммунных процессов в молочной железе.
Таблица 1 – Результаты подсчета клеток макрофагального ряда
|
Среднее количество клеток макроф |
агального ряда в ста полях зрения |
||
|
Показатель |
1 неделя лактации |
2 неделя лактации |
3 неделя лактации |
|
Опытная группа |
69,6±2,07* |
78,2±2,38* |
50,8±2,38* |
|
Контрольная группа |
38,3±2,51 |
47,3±1,52 |
23,3±1,52 |
*P<0,05 по сравнению с группой контроля
Таблица 2 – Показатели иммуноглобулинов A, G, M в крови мышей
|
Стадия лактации / исследуемый показатель |
Ig Aг/л |
Ig Gг/л |
Ig Mг/л |
|
Группа контроля (NaCl 0,9%) |
|||
|
1 неделя лактации |
0,96±0,039 |
3,83±0,18 |
1,35±0,1 |
|
2 неделя лактации |
1,01±0,033* |
4,16±0,14* |
1,13±0,068* |
|
3 неделя лактации |
0,81±0,047* |
2,83±0,075* |
0,73±0,07* |
|
Группа опыта (стафилококковая вакцина) |
|||
|
1 неделя лактации |
1,12±0,085** |
4,81±0,19** |
1,45±0,16** |
|
2 неделя лактации |
1,22±0,06** |
5,3±0,1** |
1,19±0,08** |
|
3 неделя лактации |
0,9±0,06** |
3,6±0,1** |
0,91±0,07** |
*P<0,05, по сравнению с предыдущей стадией лактации; **P<0,05, по сравнению с группой контроля
По результатам эксперимента (Таблица 2), содержание иммуноглобулинов классов А, G и М в крови иммунизированных мышей было выше, чем содержание соответствующих иммуноглобулинов у животных контрольной группы на всех этапах лактации. Концентрация иммуноглобулинов класса А, в крови животных обработанных стафилококковой вакциной, была выше в среднем на 15 %, класса G выше в среднем на 23 % и класса М, выше в среднем на 12 %, чем у животных контрольной группы.
Повышение количества антигенпрезентирующих клеток в тканях молочной железы мышей, подвергнутых иммунизации, подтверждается более высокими числовыми показателями у опытной группы, что в 1,7– 2,2 раза выше в сравнении с контрольной группой на всех сроках исследования. Повышение концентрации иммуноглобулинов в крови иммунизированных животных свидетельствует о стимулирующем влиянии антигенного воздействия также и на гуморальные факторы иммунитета. При этом наиболее высокие показатели иммуноглобулинов классов А и G наблюдались на второй неделе лактации, что совпадало с максимальным количеством клеток макрофагального ряда в тканях молочной железы.
Заключение. Таким образом, по результатам проведенного исследования был сделан вывод о наличии иммунологической активности у макрофагальных клеток молочной железы и подтверждено их участие в процессе формирования локального иммунитета в ответ на проведение антигенной стимуляции. Кроме того, основываясь на данных о концентрации иммуноглобулинов в крови иммунизированных мышей, мы предполагаем наличие связи между увеличением количества клеток макрофагальной природы и повышением концентрации иммуноглобулинов в крови исследуемых особей, за счет процессинга антигена клетками макрофагального ряда и запуском реакции последовательной активации иммунокомпетентных клеток, финальным звеном которой являются плазматические клетки синтезирующие иммуноглобулины.
Резюме
Локальная антигенная стимуляция является перспективном методом лечения и профилактики маститов. Однако, несмотря на доказанную эффективность данной методики, физиологический механизм локального иммунного ответа молочной железы до сих пор не изучен достаточно подробно. В исследовании раскрыты некоторые механизмы реализации локального иммунного ответа молочной железы на примере опытной модели лактирующих мышей. В ходе исследования изучалось действие стафилококковой вакцины на количественные показатели антигенпрезентирующих клеток макрофагальной природы в молочной железе и концентрацию иммуноглобулинов в крови лактирующих мышей.
Список литературы Физиологические механизмы локального иммунного ответа молочной железы
- Герасимов, С. В. Анализ нормативных документов, регламентирующих требования к проведению доклинических исследований ветеринарных препаратов / С. В. Герасимов, В. С. Понамарёв, Н. Л. Андреева [и др.] // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. – Санкт-Петербург. – 2020. – № 3. – С. 27-29.
- Погодаева, П. С. Некоторые аспекты локального иммунного ответа в тканях молочной железы / П. С. Погодаева, Л. Ю. Карпенко, В. С. Понамарев // Международный вестник ветеринарии. – 2020. – № 4. – С. 129-133.
- Скопичев, В. Г. Мастит: физиология, этиология, профилактика, диагностика, лечение / В. Г. Скопичев, Г. Ю. Лаптев, К. В. Племяшов [и др.] // Санкт-Петербург: Издательство ФБГОУ ВО СПбГАВМ, 2017 – С. 168-173
- Степанова, О. И. Метод взятия крови из малой подкожной вены голени у мышей / О. И. Степанова // Биомедицина. – 2006. – № 2. – С. 137-139.
- Alistratova, F. Immunobiology of the mammary gland in mice in the phases of lactation and physiological rest / F. Alistratova, N. Panova, V. Skopichev [et al.] // Reproduction in Domestic Animals. – 2019. – Vol. 54. – No S3. – P. 103.