Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Моррисон А.В. 1 Попович В.И. 1 Моррисон В.В. 1

---

1 ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Министерства здравоохранения РФ»

В экспериментах на белых мышах в динамике синегнойной интоксикации (1, 2, 5 суток) изучено иммунотоксическое действие различных доз (0,1, 1,0 и 5,0 LD50) экзотоксина А (ЭТ-А) Pseudomonas aeruginosa. Исследованы массы тимуса, селезенки, общее количество лимфоцитов, процентное содержание Т- и В-лимфоцитов в тимусе и селезенке, количество циркулирующих иммунных комплексов в крови, катионных белков в нейтрофилах. Установлено, что имеется дозозависимый эффект ЭТ-А, заключающийся в изменении массы и клеточного состава лимфоидных органов, падении содержания катионных белков нейтрофилов у нелинейных белых мышей во все сроки наблюдения.

Статья в формате PDF

2592 KB

синегнойный экзотоксин А

масса и клеточный состав лимфоидных органов

лизосомально-катионный тест

1. Руднов В.А., Бельский Д.В., Дехнич Ф.В., исследовательская группа РИОРИТа. Инфекции в ОРИТ России: результаты национального многоцентрового исследования // Клин. микробиол. антимикроб. химиотер. – 2011. – Т. 13. № 4. – С. 294-303.

2. Синегнойная инфекция / А.Ф. Мороз, Н.Г. Анциферова, Н.В. Баскакова; Под ред. А.Ф. Мороз – М.: Медицина, 1988. – 256 с.;

3. Chastre J., Trouillet J.L. Problem pathogens (Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter) // Semin. Respir. Infect. 2000. Vol. 15. P. 287-298.

4. Deng Q., Barbieri J.T. Molecular mechanisms of the cytotoxicity of ADP-ribosylating toxins // Annu. Rev. Microbiol. 2008. Vol. 62. P. 271–288.

5. Essam F, Al-Jumaily, Bushra H. Saleh, Shalal M. Hussain Determination of lethal dose (LD50) of Exotoxin A from seudomonasaeruginosa26A in mice histopathology //IOSR J. Pharm. Biol. Sci. 2013. Vol.7. Issue 6. P. 49-54.

6. Miyazaki S. Role of exotoxin A in inducing severe Pseudomonas aeruginosa infections in mice. / Miyazaki S., Matsumoto T., Tateda K.. et al. // J. Med. Microbiol. 1995. V ol. 43. N 3. P. 169-175.

7. Morlon-Guyot J., Méré J., Bonhoure A., Beaumelle B. Processing of Pseudomonas aeruginosa exotoxin A is dispensable for cell intoxication // Infect. Immun. 2009. Vol. 77. N 7. P. 3090-3099.

8. Mühlen K.A., Schümann J., Wittke F., Stenger S., Van Rooijen N., Van Kaer L., Tiegs G. NK cells, but not NKT cells, are involved in Pseudomonas aeruginosa exotoxin A-induced hepatotoxicity in mice // J. Immunol. 2004.Vol. 172. N 5. P.3034-3041.

9. Pavlovskis OR, Shackelford AH. Pseudomonas aeruginosa exotoxin in mice: localization and effect on protein synthesis // Infect. Immun. 1974. Vol. 9. N 3. P. 540-546.

10. Pollack M. The role of exotoxin A in Pseudomonas disease and immunity // Rev. infect. Dis. 1983. Vol. 5. P. 878-984.

11. Vidal D.R., Garrone P., Banchereau J. Immunosupressive effects of Pseudomonas aeruginosa exotoxin-A on human lymphocytes-B //Toxicon. 1993. Vol. 31. P. 27-34.

12. Wretlind B., Pavlovski O.R. The role of proteases and exotoxin A in the patogenecity of Pseudomonas aeruginosa infections // Scand. J. Infect. Dis. 1981. Suppl. 29. P.13-19.

13. Zar H.J., Cotton M.F. Nosocomial pneumonia in pediatric patients: practical problems and rational solutions // Paediatr. Drugs. 2002. Vol. 4. N 2. P. 73-83.

В последние годы отмечено увеличение инфекций, вызываемых синегнойной палочкой, продуцирующей различные факторы патогенности. Нозокоминальные инфекции, обусловленные Pseudomonas aeruginosa, ассоциируются с высоким уровнем смертности, значительно превышающим таковой для инфекций, вызванных другими бактериальными патогенами, сложностями в антимикробной терапии [1,3,13]. Наиболее сильнодействующим фактором патогенности Pseudomonas aeruginosa признан экзотоксин А (ЭТ-А): его токсичность (LD50) для мышей, по различным данным, составляет от 2,3 мкг/кг до 7 мкг/кг [5-7]. Смерть животных при внутрибрюшинном введении токсина наблюдается в течение 5 дней [2, 10].

Установлено, что синегнойный экзотоксин А обладает тропизмом ко многим жизненно важным органам и системам, вызывая в них цитотоксический эффект. При действии его на клетки эукариот наблюдается набухание митохондрий, повышение проницаемости мембран и нарушение транспорта электронов в цитохромной системе. В опытах in vivo обнаружено, что экзотоксин уменьшает поглощение кислорода клетками почек и повышает – клетками печени [4,7]. Однако эти изменения являются вторичными, так как главным нарушением, приводящим к гибели изолированных клеток или организма животного, является нарушение синтеза белка. Впервые это установлено O.R. Pavlovskis,1974 [9] и подтверждено многими исследователями [4,7,12].

Доказано, что в основе молекулярного механизма действия экзотоксина А лежит ферментативный гидролиз никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и рибозилирование фактора элонгации 2 (ФЭ-2), который принимает участие в удлинении полипептидной цепи на рибосомах клетки:

НАД + токсин АДФР + никотинамид + Н⁺

НАД + токсин + ФЭ-2 АДФР-ФЭ-2+ никотинамид + Н⁺

При этом комплекс АДФР-ФЭ-2 становится неактивным и не может участвовать в синтезе белка.

Система факторов естественной защиты оказывает решающее влияние на генерализацию синегнойной инфекции, во многом определяя течение и исход заболевания. В этой связи представляется важным выяснить влияние экзотоксина А Pseudomonas aeruginosa на некоторые показатели естественного иммунитета.

Материалы и методы исследования

Эксперименты проведены на 110 половозрелых белых нелинейных мышах весом 25-30 г. через 1, 2 и 5 суток после внутрибрюшинного введения экзотоксина в дозах 0,1LD50, 1,0 LD50 и 5,0 LD50. Животные содержались на стандартной диете вивария и имели свободный доступ к воде. для анализа ткани у мышей забирали декапитацией.

Оценку иммунного статуса нелинейных мышей проводили по показателям массы лимфоидных органов (тимуса и селезенки) и количеству лимфоцитов в них, концентрации циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови, по состоянию неспецифической резистентности животных, которое оценивалось по изменению смертности отравленных экзотоксином животных после введения им кишечной палочки в количестве, вызывающем в контроле 20 % смертность и количеству катионных белков в нейтрофилах на основании лизосомально-катионного теста (ЛКТ).

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты исследования иммунного статуса нелинейных мышей представлены в таблице. Из данных таблицы видно, что уже на первые сутки интоксикации отмечаются достоверные изменения массы и клеточного состава лимфоидных органов. В это время наибольшие отклонения показателей от контрольных значений отмечаются в селезенке. В дальнейшем (на 2 и 5 сутки интоксикации) резко снижается количество лимфоцитов в тимусе, что свидетельствует о глубоком угнетении клеточного звена иммунной системы, что особенно заметно при введении животным больших доз экзотоксина (1 и 5 LD₅₀).

Иммунотоксические свойства экзотоксина А Pseudomonas aeruginosa для нелинейных мышей при его внутрибрюшинном воздействии в различных дозах

Во все сроки наблюдения происходит резкое дозозависимое снижение неспецифической резистентности организма, определяемое как увеличение смертности подопытных животных после введения им кишечной палочки. Наибольшие изменения резистентности организма наблюдаются на 2 и 5 сутки интоксикации, причем они отмечаются в эти сроки во всем исследованном интервале доз токсина (от 0,1 до 5 LD50).

Анализ корреляционных связей между исследованными показателями иммунной системы показал наличие линейной зависимости между количеством лимфоцитов в тимусе и смертностью животных, которым вводили кишечную палочку (r=0,80, F=9,33).

Известно, что уровень катионных белков позволяет оценить активность кислороднезависимого механизма бактерицидности нейтрофильных гранулоцитов и является показателем резистентности организма к инфекциям. Как видно из табл., при введении больших доз ЭТ-А имеются значительное дозо- и времязависимое падение уровня катионных белков нейтрофилов. Так через 2 суток после введения ЭТ-А в дозе равной 5LD50 содержание катионных белков уменьшилось в 12 раз. Падение ЛКТ принято считать неблагоприятным прогностическим признаком при различного рода тяжелых инфекционных заболеваниях и химических интоксикациях.

Наименее выражено изменение концентрации циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови экспериментальных животных, наблюдающееся только при введении малых доз экзотоксина.

Таким образом, при воздействии на организм нелинейных мышей экзотоксина А синегнойной палочки наблюдаются значимые нарушения функционирования иммунной системы. Проведенные исследования свидетельствует о глубине поражения клеточного звена иммунной системы, что подтверждает раннее полученные данные [8,10,11]. Особенно следует отметить стойкое снижение неспецифической резистентности организма биообъектов во все сроки наблюдения, проявляющееся даже при воздействии сублетальных доз исследуемого токсина.

Библиографическая ссылка