Воздействие нили на тимус

Воздействие НИЛИ на иммунную систему в настоящее время изучено не достаточно, а исследования по влиянию лазерного излучения на тимус не многочисленны. И.О. Бугаевой с соавторами (2003) было проведено исследование воздействия ИК лазерного излучения на тимус и лимфатические узлы у молодых крыс. Облучение лазером (длина волны 890 нм, импульсная частота 1500 Гц, время воздействия 128 с., плотность энергии на поверхности кожи животного Дж/см²). Чeрезкожное облучение проводили ежедневно в течение 10 дней в проекции зон тимуса и мезентериальных лимфатических узлов. Крысы были разделены на 7 групп: контрольную (необлученную) и 6 опытных, гистологическое исследование в которых проводили соответственно после 1, 3, 7, 15, 21 и 30 суток после лазерного воздействия. Для каждого животного вычисляли относительную массу тимуса (ОМТ = масса тимуса/масса тела) и корково-мозговой индекс (КМИ). При гистологическом исследовании подсчитывали количество корковых и мозговых тимоцитов, тучных клеток и плазмоцитов. Оценка соотношения коркового и мозгового вещества тимуса показала, что через 1 сутки после облучения КМИ достоверно снижался, на 3 сутки и после 21 суток КМИ не отличался от контроля, тогда как через 7 -15 дней после начала сеансов этот показатель возрастал. При исследовании клеточности тимуса на 1 и 3 сутки после воздействия НИЛИ так же было отменено снижение этого показателя. После облучения ИК-лазером достоверно по сравнению с контролем снижалось количество лимфоцитов корковой в зоне тимуса, уменьшалась плотность расположения тимоцитов, особенно в субкапсулярной зоне, обнаруживались единичные тучные клетки с признаками дегрануляции. На 7-15 сутки воздействия НИЛИ наблюдался обратный эффект: количество корковых лимфоцитов возрастало по сравнению с контролем, эпителиальные клетки тимуса были гипертрофированы, в некоторых отмечались фигуры митоза. Интересно отметить, что содержание тканевых базофилов в тимусе после облучения ИК-лазером возрастало с 1 по 7 сутки после облучения, однако с 7 по 15 день количество клеток было достоверно ниже контроля. Отсроченный эффект снижения количества тканевых базофилов в тимусе после облучения может указывать на опосредованное цитотоксическое влияние НИЛИ на иммунные клетки. К 30 суткам наблюдения количество тканевых базофилов в вилочковой железе восстанавливалось до контрольных значений. При исследовании воздействия ИК НИЛИ на клеточные популяции лимфатических узлов было показано, что наиболее выраженный эффект облучения приходится на малодифференцированные иммунобласты и лимфоциты в лимфоидных фолликулах. В 1 и 21 сутки количество клеток в лимфатических узлах не отличалось от контрольного, тогда как на 7, 15 сутки этот показатель значительно возрастал. Приведенные данные свидетельствуют, что НИЛИ оказывает более выраженный эффект на центральное звено иммунной системы – тимус по сравнению с ее периферической частью – лимфатическими узлами. Снижение клеточности тимуса на 1-3 сутки воздействия ИК-лазерного излучения авторы работы связывают с активацией работы стресс-реализующих систем организма, под действием усиления индуцированного облучением ПОЛ, а так же развитием общего адаптационного синдрома. Существует вероятность, что возникающая при этом стимуляция структур гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы усиливает синтез глюкокортикоидов, под воздействием которых снижается количество тимоцитов в корковом веществе вилочковой железы. Кроме того, ингибирующее действие ИК НИЛИ на начальных этапах облучения может быть связано с воздействием на ретикуроэпителиальные клетки тимуса. Дисфункция данной клеточной субпопуляции тимуса приводит к снижению синтеза важнейших тимических гормонов – тимозина-α и тимулина, недостаточность которых, в свою очередь, приводит с замедлению пролиферации тимоцитов и лимфоцитов и снижению их функциональной активности. Стимулирующее действие ИК излучения, наблюдаемое на 7-15 сутки, может быть связано с активацией антиоксидантной системы организма и другими адаптационными механизмами, возникающими в ответ на НИЛИ, выступающее в качестве стрессорного фактора. Приведенные данные показали, что ИК НИЛИ (в ежедневной разовой дозе Дж/см²) способно оказывать на тимус обратимые разнонаправленные эффекты в зависимости от времени воздействия. На 1 -3 сутки воздействия ИК-излучение вызывало инволютивные изменения тимуса. Указанное воздействие выражалось в снижении клеточности вилочковой железы, в особенности ее коркового вещества, и дегрануляции тучных клеток. При увеличении времени воздействия до 10 суток и в течение 5-10 дней после его прекращения наблюдался обратный эффект: клеточность тимуса (за исключением тканевых базофилов) возрастала, увеличивалась митотическая активность эпителиальных клеток тимуса. Кроме того, при увеличении времени воздействия до 10 суток усиливается пролиферация клеток в лимфатических узлах, тогда как на 1 -3 сутки облучения данный эффект отсутствует. Описанные результаты свидетельствуют, что при использовании ИК НИЛИ с указанными параметрами в качестве модели ускоренного старения целесообразно исследовать морфологические изменения тимуса на 1-3 сутки воздействия, когда излучение угнетает функциональную активность вилочковой железы, тогда как дальнейшее облучение приводит к усилению репаративных процессов в тимусе. Несмотря на небольшое количество данных по взаимодействию НИЛИ с тканью тимуса и периферическим звеном иммунной системы, можно выделить следующие достоинства при использовании лазерного излучения низкой интенсивности в сравнении с γ-излучением для создания моделей ускоренного старения тимуса:

1. Изменения, оказываемые НИЛИ на клетки тимуса, носят обратимый характер, что подтверждается полным восстановлением структуры и функциональной активности вилочковой железы через месяц после воздействия.

2. Снижение функциональной активности клеток корковой зоны тимуса под действием НИЛИ в основном связано с его ингибирующим действием на ТЭК, что является одним из основных признаков, характерных для истинной инволюции вилочковой железы.

3. При использовании НИЛИ для моделирования ускоренной инволюции тимуса возможно применение широкого диапазона доз – от минимальной, описанной в литературе - Дж/см^{2 -} до пограничной, между низко- и высокоинтенсивным лазерным излучением и длин волн, а так же времени воздействия. При этом даже максимальные дозы НИЛИ в большинстве случаев обеспечивают высокую выживаемость подопытных животных, что позволяет отслеживать результаты экспериментов в течение длительного времени.

Инволюция тимуса является одним из центральных механизмов старения, а восстановление его функциональной активности – важной задачей геронтологии. Для изучения свойств геропротекторных препаратов используют модель ускоренного старения тимуса, создаваемую с помощью γ-излучения. Применение γ-излучения в создании модели ускоренного старения тимуса имеет ряд существенных недостатков, связанных с выраженным разрушающим действием ионизирующего излучения на вилочковую железу, под действием которого в ней происходят необратимые изменения. Для создания более адекватной модели ускоренного старения перспективно применение НИЛИ, действие которого не вызывает необратимых изменений в тимусе, но во многом аналогично γ-излучению.