Отчет о иммунотропных свойствах излучения аппарата для светодиодной терапии «Дюна-Т» (экспериментальные данные)

Механизм действия инфракрасного (ИК) и красного (К) излучения описан в литературе достаточно подробно. Излучение в области ИК и К света поглощается преимущественно молекулами воды, кислорода, некоторыми ферментами, что изменяет интенсивность окислительно – восстановительных процессов нормализует метаболизм тканей, восстанавливает микроциркуляцию крови и лимфы за счет расширения действующих и раскрытия резервных капилляров, а также значительного снижения вязкости крови. При повторных сеансах облучения, особенно в сочетании с воздействием магнита, наблюдается увеличение капиллярной сети за счет роста новых капилляров. Улучшение кровообращения ведет к уменьшению отека за счет улучшения венозного оттока.

Фототерапия низкой интенсивности не вызывает патологических изменений в тканях и по этой причине может рассматриваться как физиологический раздражитель для естественно протекающих в клетке физико - химических, биохимических и нейрогуморальных реакций, а также процессов регенерации.

“Утверждаю”
проректор по научной работе СГМУ
проф. Л.М. Огородова
12 мая 1998 года

Отчет
о иммунотропных свойствах излучения
аппарата для светодиодной терапии “Дюна-Т”
(экспериментальные данные)

Влияние излучения аппарата “Дюна-Т” на функциональное состояние естественных факторов иммунитета исследовали в эксперименте на неинбредных белых мышах-самцах массой тела 22-24 г. Общее количество животных, использованных в эксперименте, 50 особей.

УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Животные подвергались воздействию излучения светодиодного аппарата “Дюна-Т”, работающего в постоянном режиме. Облучению подвергалась область 3-4 шейного позвонка, площадь облучения 1 см 2 , энергия излучения – 0,69 Дж/см 2 . Зона облучения выбрана по той причине, что здесь расположены рефлексогенные точки, раздражение которых влияет на работу органов грудной клетки, в том числе и центрального органа иммунитета тимуса, и селезенки. Светодиод прибора располагался на расстоянии 1 см от поверхности кожного покрова, время воздействия – 5 минут ежедневно в течение 10 дней. Энергия излучения прибора на единицу площади зависит от времени воздействия, и с этим показателем может быть связана реакция иммунной системы на светодиодное раздражение. В связи с этим экспериментально была подобрана указанная выше доза излучения, названная эффективной, которая в данном случае может регулироваться (изменяться) только длительностью воздействия прибора на указанную область.

ПОДБОР ЭФФЕКТИВНОЙ ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИБОРА

В основу данного исследования положен принцип формирования адаптационных реакций организма в ответ на различные физические воздействия, описанный Гаркави Л.Х., Квакиной Е.Б., Уколовой М.А. 1979г. Воздействие на организм человека или животных физических факторов часто рассматривается как стрессирующий агенит, а потому со стороны иммунной системы следует ожидать реакции, свойственные реакциям “стресс”, т.е. снижения числа лейкоцитов и лимфоцитов в крови, снижение числа ядросодержащих клеток в лимфоидных органах, в частности, в тимусе, выброса в кровь гормонов коры надпочечников типа кортизона, что в свою очередь может привести к снижению функциональной активности иммунокомпетентных клеток. Если при проведении физиотерапевтических процедур в организме у больного развивается такая реакция, положительного эффекта от проводимой терапии не наблюдается. В такой ситуации физические характеристики процедуры воздействия должны быть изменены индивидуально до реакции организма “активация” или “тренировка”. Эту реакцию можно регистрировать по клеточному составу периферической крови, определяя показатель “К”(соотношение лимфоцит/нейтрофил).

В нашем варианте эксперимента удобно менять физические параметры излучения прибора, меняя время облучения. Подбор эффективной (рабочей) дозы был проведен на группе мышей-самцов массой тела 22-24г., разделенных на 3 группы по 10 особей в каждой:

• 1 время воздействия 1 мин;
• 2 время воздействия 5 мин;
• 3 время воздействия 10 мин.

Через сутки после облучения животных, у последних забиралась крови из хвостовой вены. В крови определялось количество лейкоцитов, просчитывалась формула крови, вычислялся коэффициент “К”. Полученные показатели сравнивались с показателями у этих же мышей до воздействия излучения аппарата “Дюна-Т”.

Результаты эксперимента вынесены в Таблицу 1. Полученные экспериментальные данные позволили в качестве эффективной дозы выбрать дозу, равную энергии излучения 0,69 Дж/см 2 , получаемую экспериментальными животными за время облучения 5 минут. Используя эту дозу облучения, у животных получили умеренное увеличение в крови лейкоцитов и лимфоцитов при неизменном коэффициенте “К” – адаптационная реакция организма “тренировка”. Именно эта доза была использована в качестве рабочей в последующих экспериментах для определения иммунотропных свойств излучения аппарата для фотодиодной терапии “Дюна-Т”.

СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА

Животные были разделены на 2 группы по 10 особей в каждой группе:

1 группа – контрольные мыши – животные оставшиеся без каких-либо воздействий в условиях вивария;

2 группа – опытные животные, подвергавшиеся воздействию излучения прибора для фототерапии “Дюна-Т”; каждое опытное животное облучалось в течение 5 минут ежедневно в течение 10 суток; по окончании физиопроцедур (на 11-е сутки) животных забивали декапитацией; параллельно с опытными животными забивались животные контрольной группы.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для определения реакций иммунной системы в ответ на действующий раздражитель были выбраны следующие показатели:

1. число лейкоцитов крови при заборе последней из тела животных и формулу крови определяли общепринятым в гематологии методом;

2. число В-лимфоцитов в крови животных определяли методом ЕАС-розеткообразования (Д.К. Новиков, В.И. Новикова, 1979);

3. число нормальных антителообразующих клеток селезенки (АОК) определяли методом Cunningham, 1965;

4. нормальные антитела (АТ) в сыворотке крови определяли по наличию в последней нормальных гетерогемагглютининов при двукратном разведении сыворотки;

5. в перитонеальном экссудате определяли число макрофагов, экспрессирующих Fcy –рецепторы (Kang J., Brooks L., Jarway J., 1977) С3В –рецепторы (И.С.Фрейдлин, 1984);

6. в макрофагах перитонеального экссудата определяли число лизосом по суммарному показателю люминесценции – СПЛ% (И.С. Фрейдлин,. 1984);

7. естественную цитотоксичность клеток селезенки, тимуса, перитонеального экссудата (киллинг-эффект) определялся спектрофотометрическим методом (Зимин Ю.А., Чуканов С.В., Каганов Б.С., 1983) в нашей модификации (А.С. Саратиков, Т.П. Новожеева, Г.В. Потапова и соавт., 1987);

8. подсчет числа кариоцитов в гомогенатах селезенки, тимуса, перитонеальном экссудате проводили в камере Горяева по методике подсчета лейкоцитов крови;

9. фагоцитарную активность нейтрофилов крови определяли с культурой Staphaureus – 209 (Д.К. Новиков, В.И. Новикова, 1979) вычисляя число активных нейтрофилов (АН), поглотительную активность нейтрофилов (ПС), завершенность фагоцитоза (ЗФ);

Изучение вышеперечисленных показателей было обусловлено необходимостью решить следующие задачи:

1. исключить стрессирующее воздействие излучаемого физического воздействия на организм;

2. определить возможное воздействие излучения прибора “Дюна-Т” на В-клеточное звено иммунитета;

3. охарактеризовать состояние рецепторного аппарата макрофагов, что даст возможность судить о способности иммунокомпетентных клеток распознавать в организме антиген и вступать в кооперативные взаимодействия с прочими клетками иммунной системы в процессе иммунного ответа, который может быть усилен или ослаблен физическим воздействием.

4. охарактеризовать изменение показателей фагоцитарной активности макро- и микрофагов под влиянием физического воздействия, что может сказаться на возможности последних принимать участие в фагоцитозе бактериальных агентов и принимать участие в элиминации иммунных комплексов.

Полученные экспериментальные данные обработаны непараметрическим методом статистики по критерию Манна-Уитни для двух независимых выборок (Поллард Дж., 1982).

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При анализе клеточного состава периферической крови животных следует отметить, что после десятикратного воздействия на организм излучения светодиодного аппарата “Дюна-Т”статистически значимых различий в абсолютном содержании основных клеточных форм не выявлено при сравнительной оценке показателей контрольной и опытной групп животных (Таблица 2). Отсюда следует, что многократное применение этой физиопроцедуры в эффективной дозе не оказывает стрессирующего воздействия на организм, что может свидетельствовать о сбалансированности адаптационных реакций в последнем.

Показателем стрессирующего влияния на организм физических воздействий может служить снижение клеточности лимфоидных органов, в частности, снижение числа ядросодержащих клеток в тимусе. При анализе клеточного состава лимфоидных органов опытных животных можно отметить, что после воздействия излучения аппарата “Дюна-Т” у экспериментальных животных не отмечено снижения клеточности селезенки и тимуса. В вилочковой железе наблюдается даже тенденция к увеличению числа кариоцитов. Однако, у всех экспериментальных животных отмечено значительное снижение числа ядросодержащих клеток в перитонеальном экссудате (Таблица 3). Этот факт можно толковать, как следствие угнетения скорости миграции иммунокомпетентных клеток. Вряд ли это явление следует расценивать как отрицательное. В организме опытных животных, которые подвергались только лишь воздействию излучения прибора “Дюна-Т”, нет явных патологических очагов, куда могли бы мигрировать активные иммунокомпетентные клетки. Потому можно считать, что эти клеточные элементы остаются в иммунокомпетентных органах и тканях, где протекают естественные защитные реакции, связанные с ежедневным попаданием в организм чужеродных агентов (антигенов и ксенобиотиков).

Высказанное выше предположение подтверждается и тем, что у опытных животных в крови снижается число В-лимфоцитов (Таблица 4) – предшественников антителообразующих клеток. При определении этих клеток в селезенке опытных животных отмечено их незначительное увеличение. Как следствие активности антителообразующих клеток, в крови опытных животных отмечено незначительное увеличение титра нормальных гетерогеагглютининов (АТ) по сравнению с контролем. Исходя из изложенного выше, можно предполагать, что в присутствии антигенного стимула положительное влияние светодиодной терапии на В-клеточное (гуморальное) звено иммунитета проявит себя в более мощном синтезе специфических антител.

Изучение функционального состояния клеточных элементов лимфоидных органов и тканей опытных животных позволило сделать ряд интересных заключений. При анализе феномена естественной цитотоксичности иммунокомпетентных клеток лимфоидных органов следует отметить увеличение этого показателя среди клеток селезенки, тимуса и перитонеального экссудата (Таблица 5). С феноменом естественной цитотоксичности (киллинг-эффектом) связывают противоопухолевую и противовирусную защиту. В связи с этим, полученные в эксперименте результаты дают возможность предполагать, что использование светодиодной терапии в эффективной дозировке может дать положительный результат при терапии в случаях опухолевых и вирусных заболеваний.

Интересна реакция фагоцитирующих клеток у экспериментальных животных в ответ на многократное воздействие излечения прибора для светодиодной терапии “Дюна-Т” Необходимо отметить, что в периферической крови опытных животных незначительно снижается абсолютное количество моноцитов – предшественников макрофагов. Как упоминалось раньше, в перитонеальном экссудате опытных животных на фоне воздействия испытуемого раздражителя, снижается число дросодержащих клеток, в том числе и макрофагов, экспрессирующих С 3В –рецепторы. Незначительно снижается здесь же и число макрофагов, экспрессирующих Fcy–рецепторы. Если допустить, что абсолютное количество ядросодержащих клеток в перитонеальном экссудате опытных животных снижается за счет миграции их в иммунокомпетентные органы (тимус, селезенку, лимфоузлы, Пейеровы бляшки и т.д.), то можно считать, что в эти же органы мигрируют и макрофаги, несущие С 3В –рецепторы. Этим можно объяснить увеличение индекса цитотоксичности (ИЦТ) клеток лимфоидных органов, т.к. макрофагам свойственен этот феномен, помимо прочих функций, в том числе и функции фагоцитоза. Но это предположение можно проверить, изучив цитологический состав лимфоидных органов опытных и контрольных животных.

Необходимо отметить, что в макрофагах перитонеального экссудата у опытной группы животных на фоне эксперимента найдено снижение количества лизосом в клетках – весьма важной структурной единицы внутриклеточных образований, с которыми связана фагоцитарная активность. Подобное явление, скорее всего, можно объяснить тем, что среди клеток перитонеального экссудата на фоне эксперимента остаются макрофаги, экспрессирующие Fcy–рецепторы. Макрофаги, экспрессирующие С 3В –рецепторы покидают перитонеальнкю жидкость, мигрируя в лимфоидные органы. Именно через эти рецепторы опосредуется иммунная адгезия, иммунный фагоцитоз, а также усиление секреции лизосомных гидролиз. Данные по изучению влияния излучения аппарата “Дюна-Т” на состояние рецепторного аппарата и содержания лизосом в макрофагах приведены в Таблице 6.

В периферической крови опытных животных на фоне многократного воздействия излучения прибора “Дюна-Т” отмечено увеличение числа активных нейтрофилов, при этом общее число нейтрофилов в крови практически не меняется (Таблица 6). Увеличивается также и поглотительная активность нейтрофилов. Что касается фазы завершенности нейтрофильного фагоцитоза, то можно говорить о тенденции к увеличению этого показателя в крови опытных животных по сравнению с контролем. Таким образом, судя по данным изложенным выше, воздействие на организм излучения прибора для светодиодной терапии “Дюна-Т” приводит к стимуляции нейтрофильного фагоцитоза и возможному перераспределению в организме макрофагальных элементов.

Механизм действия излучения аппарата для светодиодной терапии на функциональное состояние иммунной системы может быть уточнен при применении последнего на фоне развития различных патологических процессов в эксперименте (иммунизация, опухолевый рост, адъювантный артрит и т.д.)

ВЫВОДЫ:

1. Курсовое применение аппарата для светодиодной терапии в эффективной дозе на интактных животных судя по реакции иммунной системы не взывает стрессового воздействия на организм.

2. Курсовое применение аппарат для светодиодной терапии в эффективной дозе умеренно стимулирует гуморальное звено естественного иммунитета.

3. Курсовое применение аппарат для светодиодной терапии в эффективной дозе стимулирует естественные эффекторные клеточные элементы: клетки-киллеры, нейтрофильные фагоциты.

Таблица 1.

Изменение соотношения лимфоцит/нейтрофил в крови опытных животных под влиянием излучения аппарата для фототерапии “Дюна-Т” в зависимости от длительности воздействия.

Таблица 2.

Влияние излучения прибора для светотерапии “Дюна-Т” на клеточный состав периферической крови опытных животных.

Таблица 3.

Влияние излучения прибора для светотерапии “Дюна-Т” на клеточность иммунокомпетентных органов и тканей опытных животных

** Знак статистически достоверной разницы с контролем.

Таблица 4.

Влияние излучения прибора для светотерапии “Дюна-Т” на показатели гуморального иммунитета опытных животных.

АОК –антителообразующие клетки

АТ – антитела

** Знак статистически достоверной разницы с контролем.

Таблица 5.

Влияние излучения прибора для светотерапии “Дюна-Т” на естественную цитотоксичность клеток лимфоидных органов опытных животных

ИЦТ – индекс цитотоксичности

** Знак статистически достоверной разницы с контролем.

Таблица 6.

Влияние излучения прибора для светотерапии “Дюна-Т” на активность фагоцитирующих клеток органов опытных животных

СПЛ – суммарный показатель люминисценси

** Знак статистически значимой разницы с контролем.