Изучение уровня радиоантигенемии внутренних органов облученных белых крыс с использованием диагностикума на основе высокодисперсных частиц гидроалюмосиликата

Еще в период зарождения радиационной иммунологии было установлено, что в организме облученных животных обнаруживалось увеличение чужеродных и собственных антигенов, что характеризовалось как пострадиационная аутоантигенемия [10, 11]. На основании сопоставительного анализа результатов собственных и других исследований [10], пришел к выводу, что после облучения появляются несвойственные в норме антигены нового качества, которые по мнению автора лишены специфичности. Результаты дальнейших исследований автора и других исследователей [8, 9] дают основание пересмотреть выдвинутые [10] положения о не специфичности «лучевых антигенов», поскольку, во-первых, в этой же работе он приходит к альтернативному выводу, что результаты его опытов не исключают возможности существования специфичных, только для лучевого поражения антигенов в органах и тканях и что облучение вызывает два типа изменений: появление нового антигенного качества и исчезновение части нормальных антигенов при сохранении видовой антигенной специфичности тканей [9]. Впервые часы после облучения происходит интенсивное образование продуктов тканевого распада со свойствами аутоантигенов, которые в результате взаимодействия с нормально существующими противотканевыми антигенами образуют иммунные комплексы, активизирующие систему комплемента [1]. По данным ряда авторов [4, 8, 11, 12], после повреждающего действия ионизирующих излучений на ткани образуются новые, в определенной степени чужеродные продукты, способные вызвать иммунный ответ. Процессы окисления, возникающие в облученном организме, идут в присутствии белков и продуктов их распада [2, 3, 5, 6, 7]. Образование таких аддуктов хинонов с пептидами и белками имеет важное значение для понимания процессов, происходящих в облученном организме в пострадиационный период и заключающихся в стабилизации хинонов, сообщении белкам-носителям хиноидных групп цитотоксических свойств, присущих хинонам, изменении антигенных свойств тканей и образовании нового антигена с детерминантной группой о-хинона [5].

Исходя из научно-практических представлений об образовании, накоплении и персистенции в органах, тканях и крови облученных животных лучевых антигенов (радиоантигенемия) и их токсических комплексов (радиотоксинемия), сотрудниками ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» были проведены исследования по разработке иммунологических методов диагностики ОЛБ (иммунофлоуресцентный (Гусарова М.Л., Низамов Р.Н., Киршин В.А., 1995), иммуноферментный (Чернова Р.В., Низамов Р.Н., 1995) и антительный вариант эритроцитарного диагностикума (Киршин В.А., Низамов Р.Н., Конюхов Г.В., Курбангалеев Я.М., 1997) для индикации лучевых антигенов в организме животных, а также разработана технология получения лучевого аллергена для выявления аутосенсибилизации и аутоаллергии к радиосенсибилизаторам (Шарифуллина Д.Т., 2002).

Продолжая исследования, в ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» был разработан способ получения диагностикума для индикации радиоантигенов на основе высокодисперсных частиц гидроалюмосиликата. Преимуществом разработанного препарата является то, что он позволяет выявлять радиоантигенемию крови при всех возможных формах радиационного поражения: легкой, средней и тяжелой; обладает более высокой чувствительностью, позволяя выявлять процесс радиоантигенемии крови уже в первые часы после облучения; представляет сигнальную информацию о тяжести лучевого поражения и необходимости срочной (экстренной) терапии лучевой болезни.

В тоже время представлялось интересным проведение исследований по изучению кинетики появления, накопления и выведения (инактивации) радиоантигена из организма животных с использованием разработанного диагностикума в ранние сроки его появления в органах и тканях, облученных в различных дозах животных. В свою очередь это позволит определить дозовую зависимость начала регистрации радиоантигена в органах и тканях облученных животных; определить органы или ткани, в которых наблюдается максимальное накопление радиоантигена, которые в дальнейшем возможно будет использовать для разработки радиозащитных препаратов на основе их облученных элюатов; проследить за интенсивностью выведения (инактивации)

радиоантигена в зависимости от дозы облучения, которая, при использовании противорадиационных лечебных препаратов, позволит оценить сравнительную эффективность испытуемых потенциальных радиозащитных средств.

Исходя из вышеизложенного, целью предпринятых исследований являлось изучение содержания радиоиндуцированных антигенов в органах и тканях облученных белых крыс в динамике с использованием разработанного препарата.

Материал и методы исследований. Для реализации поставленных задач, опыты были проведены на 72 взрослых белых крысах обоего пола живой массой 180-200 г, разделенных на 4 группы по 18 животных в каждой. Животных 1-й, 2-й, 3-й групп облучали на гамма-установке "Пума" с источником ионизирующего излучения Cs137 в дозах 3,0; 6,0 и 9,0 Гр соответственно. Животных 4-й группы не облучали. Через 24, 48, 72 часа и через 7, 14 и 28 сут после облучения убивали по 3 крысы из каждой группы, извлекали внутренние органы (селезенку, печень, почки, мышцы, лимфатические узлы, легкие) и подвергали их предварительной пробо подготовке. Для этого внутренние органы измельчали на гомогенизаторе до кашеобразной консистенции. Добавляли охлажденный до минус 20 оС 96 %-ый этиловый спирт и проводили экстрагирование в течение 2 часов при механическом перемешивании на магнитной мешалке. Полученный спиртовой экстракт концентрировали под вакуумом при температуре 27-30 оС на ротационном вакуумном испарителе. Оставшийся водный раствор освобождали от осадка центрифугированием. Надосадочную жидкость (антигенсодержащий материал) подвергали иммунохимическому анализу с использованием диагностикума на основе высокодисперсных частиц гидроалюмосиликата. Выбор соответствующих органов и тканей был обоснован исходя из следующих критериев: их практическое значение для ветеринарно-санитарной экспертизы, как наиболее поражаемые органы иммунной системы при острой лучевой болезни (селезенка, лимфатические узлы) и как потенциальные органы, используемые в качестве источника тканевых антигенов, используемых при конструировании радиозащитных препаратов зоогенного происхождения.

Результат         исследований.

Результаты                  индикации радиоиндуцированных радиоантигенов в органах и тканях облученных в сублетальных (3,0 Гр), полулетальных (6,0 Гр) и летальных (9,0 Гр) дозах в динамике представлены     в     таблице      1.

Таблица 1 – Содержание радиоантигенов в органах и тканях облученных белых крыс в динамике

Концентрация РБФ-антигена в контрольных пробах = 0,73 – 0,79 log 2

Из данных таблицы видно, что радиоантигены регистрируются во всех исследованных органах уже через 24 часа после сублетального (3,0 Гр), полулетального (6,0 Гр) и летального (9,0 Гр) облучения в концентрациях 1,7±0,2 log 2 (3,0 Гр), 2,6±0,1 log 2 (6,0 Гр) и 3,0±0,9 log 2 (9,0 Гр). Через 48 часов после облучения титр радиоантигенов постепенно нарастает и через 48 часов их концентрация в критическом (место наибольшего накопления) органе - печени составляет 1,9±0,2 log 2 (3,0 Гр), 3,17±0,5 log 2 (6,0 Гр), 5,01±1,1 log 2 (9,0 Гр).

Через 72 часа после облучения в сублетальных, полулетальных и летальных дозах белых крыс радиоантигены обнаруживаются в критическом органе (печени) в диагностических концентрациях, составляя 2,3±0,7 log2 (3,0 Гр), 4,3±0,6 log2 (6,0 Гр) и 5,01±1,1 log2 (9,0 Гр). На 7-е сутки после облучения организма белых крыс наступает фаза максимальной антигенемии организма, когда титры радиоантигена в органе максимального накопления (депонирования) составляет 3,5±0,43 log2 (3,0 Гр), 6,73±0,29 log2 (6,0 Гр) и 8,97±1,5 log2 (9,0 Гр) соответственно.

В дальнейшем (14-е сут) происходит постепенная убыль уровня антигенемии (радиотоксинемии) органов и тканей, однако разница титров радиоантигена в органах не существенна, хотя она отличается от фазы максимального накопления в критическом органе (печени) в 1,18 (доза 3,0 Гр), 1,38 (доза 6,0 Гр) и 1,22 раза (доза 9,0 Гр) по сравнению с уровнем антигенемии организма на 7 сутки после радиационного воздействия. Такая закономерность обмена радиоантигена в органах и тканях сохраняется до конца опыта.

Интенсивнее выведение (инактивация, дисмутация) радиоантигена (радиотоксина) в органах и тканях облученных животных всех групп наступало, начиная с 15 сут после радиационного воздействия и к концу опыта (28 сут) искомый радиоантиген обнаруживался в исследованных органах и тканях в незначительных количествах, которые почти соответствовали таковым, обнаруженным в органах на 24 ч после радиационного воздействия.

При этом отмечено, что метаболизм радиоантигенов в органах и тканях носил аналогичный характер, независимо от дозы облучения, сроков исследования и периодов его появления, накопления и выведения (инактивации) из организма.

Так, характер накопления и распределения радиоантигенов в органах и тканях облученных в различных дозах животных, независимо от дозы и сроков исследования, носил следующий убывающий характер: печень > почки > селезенка > лимфатические узлы > легкие > мышцы.

Результаты анализа органов и тканей облученных в различных дозах животных с использованием диагностического препарата показали, что завершающий период ОЛБ характеризуется незначительной антигенемией (радиотоксинемией) органов, сопровождающейся наличием в них радиоантигена в диагностических титрах (от 1,1 до 3,01 log 2 ). Так, в органе максимального накопления – печени, на 28-сут опыта его концентрация у облученных в дозе 3,0 Гр составляла 1,63 log 2 , в дозе 6,0 Гр - 2,75 log 2 и в дозе 9,0 Гр - 3,01 log 2 .

Заключение. Таким образом, использование диагностикума на основе высокодисперсных частиц гидроалюмосиликата позволяет обнаруживать радиоантигены в организме (внутренних органах) облученных в дозах, вызывающих легкую, среднюю и тяжелую степень ОЛБ в первые часы (через 24 часа) после облучения в летальной дозе 9,0 Гр; установить время и место (депо, орган) максимального накопления радиоантигена после облучения независимо от дозы облучения и установить уровень антигенемии (радиотоксинемии) организма в завершающий период ОЛБ.

Полученные данные по изучению радиоантигенемии организма (внутренних органов) с использованием диагностикума на основе высокодисперсных частиц гидроалюмосиликата, подтверждают перспективность его использования: в качестве способа экстренной прижизненной иммунодиагностки острой лучевой болезни животных; при проведении мероприятий по экстренной профилактики и лечении острой лучевой болезни; для прогнозирования характера течения и исхода ОЛБ; при определении времени и места максимального депонирования радиоантигенов в облученном организме для изготовления радиозооантигена для гипериммунизации животных лучевым антигеном и получения на его основе диагностических и рековалесцентных противорадиационных лечебных сывороток, а также для оценки эффективности потенциальных (разрабатываемых) лечебнопрофилактических препаратов.