загрузка...
 
Роль хорионического гонадотропина и половых стероидных гормонов в модуляции вторичного иммунного ответа,реакции гиперчувствительности замедленного типа и фагоцитарной активности лейкоцитов О.Л. Горбунова, С.В. Ширшев, Б.А. Бахметьев
Повернутись до змісту

Роль хорионического гонадотропина и половых стероидных гормонов в модуляции вторичного иммунного ответа,реакции гиперчувствительности замедленного типа и фагоцитарной активности лейкоцитов О.Л. Горбунова, С.В. Ширшев, Б.А. Бахметьев

Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, г. Пермь

Введение хорионического гонадотропина (ХГ) мышам-самкам породы Swiss стимулирует вторичный гуморальный иммунный ответ, не влияя на реакцию гиперчувствительности замедленного типа. ХГ повышает пул фагоцитирующих гранулоцитов периферической крови, угнетая фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов. Выявлена прямая корреляция между ХГ-зависимой стимуляцией фагоцитарной активности гранулоцитов периферической крови и повышением уровней прогестерона и эстрадиола, обусловленным гонадотропным эффектом гормона. Таким образом, установлено разнонаправленное действие ХГ, иммуностимулирующий вектор которого определяется половыми стероидными гормонами, а депрессивный — гонадотропином. Полученные результаты позволяют

считать ХГ одним из важных факторов, усиливающих формирование гуморальных иммунных реакций и определяющих характерную для беременности иммунную составляющую фетопротекции. Гормонозависимая активация фагоцитов крови может служить одним из механизмов защиты плода от патогенов, определяя высокий уровень системы естественного иммунитета. (Цитокины и воспаление. 2007. Т. 6, № 4. С. 33–37.)

Ключевые слова: хорионический гонадотропин, половые стероидные  гормоны, вторичный иммунный ответ, фагоцитарная активность.

Уникальность беременности заключается не только в преодолении трансплантатом (плодом) иммунных механизмов матери, но и в становлении новых эндокринных взаимодействий, обеспечивающих на качественно новом уровне нормальное сосуществование и развитие двух организмов. Наиболее важным гормоном с позиций сохранения и нормального развития беременности является хорионический гонадотропин (ХГ) [1, 2]. ХГ регулирует секрецию половых стероидов эстрадиола (E2) и прогестерона (Pr), изменяя при этом эндокринное зеркало и активно контролируя иммунные процессы [12]. Взаимоотношение иммунной системы матери с фетоплацентарным комплексом включает в себябеременности, поскольку благодаря стероидному фону активно инфильтрируют ткани репродуктивного тракта и выступают в качестве мишени для ХГ [7]. В период гестации важную роль играют моноциты-макрофаги, которые определяют вид иммунного реагирования, сдвигая ответ Т-лимфоцитов в сторону гуморального иммунного ответа, определяющего трофическую функцию иммунной системы матери в отношении полуаллогенного плода. Показано, что ХГ участвует в контроле функциональной активности интактных моноцитов и гранулоцитов [11]. Однако, несмотря на очевидную иммуномодулирующую активность гормона в отношении функций фагоцитирующих клеток, его роль в регуляции фагоцитарной активности макрофагов и гранулоцитов в период одновременного развития вторичного гуморального иммунного ответа и клеточноопосредованных иммунных реакций не изучена. Учитывая, что чувствительность интактных фагоцитов к регуляторному воздействию гормонов отличается от антигенактивированных клеток, целью настоящей работы явилось изучение ХГ как возможного регулятора вторичного иммунного ответа, реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) и фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови и перитонеальных макрофагов.

Материалы и методы

Эксперименты проведены на половозрелых мышах-самках породы Swiss массой 20–22 г. Животные были разделены на 3 группы: первая — контрольная, мышам инъецировали официнальный растворитель гормона. Двум другим группам вводили подкожно ХГ («Profasi», Serano, Italy) через день в 2-х дозах, экстраполированных со средних концентраций гормона в сыворотке крови беременных женщин в I и II–III триместры, которые составили 200 и 20 МЕ/мышь, соответственно [2].Для индукции вторичного иммунного ответа животных интраперитонеально иммунизировали эритроцитами барана (ЭБ) в дозе 1 ? 108 клеток в 0,5 мл среды 199. Через 21 день реиммунизировали такой же дозой ЭБ. Спустя 4 суток после реиммунизации для проявления реакции ГЗТ мышам под апоневроз стопы вводили 5 ? 107 ЭБ в объеме 0,05 мл. Затем, по истечении 24 часов одновременно оценивали: выраженность реакции ГЗТ по величине отека стопы в сравнении с интактной [17]; количество IgG-антителообразующих клеток (АОК) в селезенке непрямым методом Ерне в модификации [9]; титр специфических антител к ЭБ методом реакции прямой гемагглютинации [3]; фагоцитарную активность лейкоцитов модифицированным методом Каплина [4]. Для оценки гонадотропного действия ХГ в сыворотке крови мышей определяли уровни E2 («Dia.Metra S.r.l.», Italy) и Pr (ООО «Хема-Медика», г. Москва) иммуноферментным методом. Учет результатов проводили с помощью планшетного анализатора «Bionhit BP 800» при длине волны 450 нм.ХГ инъецировали через день на 17-е сутки после первой иммунизации вплоть до завершения эксперимента в объеме 0,2 мл, всего 5 инъекций.Для выделения макрофагов перитонеальной полости после забоя животного в его брюшную полость при помощи шприца вводили холодную среду 199 в объеме 5 мл. После этого в течение нескольких минут брюшко животного осторожно массировали для того, чтобы клетки равномерно распределились во введенном объеме среды. Затем при помощи шприца забирали жидкость из брюшной полости в пробирки с антиадгезивным покрытием.Фагоцитарную активность лейкоцитов цельной периферической крови, а также выделенных перитонеальных макрофагов регистрировали по поглощению формалинизированных ЭБ (ФЭБ). Концентрацию ФЭБ доводили до 1 ? 108/мл. В пробирках смешивали 0,1 мл цельной гепаринизированной крови (или клеток перитонеальной полости) и 0,1 мл отмытых ФЭБ. Пробы инкубировали 20 мин при 37 °C. Затем содержимое пробирок ресуспендировали и готовили мазки, которые фиксировали метанолом и окрашивали по Романовскому — Гимза. Подсчет вели под иммерсией (объектив   ?  90), просчитывали не менее 300 клеток в мазке. Рассчитывали следующие показатели: 1) процент фагоцитоза (ПФ) — количество фагоцитирующих клеток на 300 подсчитанных клеток; 2) индекс фагоцитоза (ФИ) — количество объектов фагоцитоза, которое приходится на один фагоцит; 3) фагоцитарное число (ФЧ) — количество объектов фагоцитоза, которое приходится на 1 из 300 подсчитанных фагоцитов. Указанные показатели рассчитывали отдельно для моноцитов, нейтрофилов, эозинофилов периферической крови и макрофагов перитонеальной полости [4]. Статистическую обработку полученных результатов проводили, применяя непараметрические методы статистики с использованием U-критерия Манна — Уитни, дополнительно проводя корреляционный анализ по Спирмену.Результаты и обсуждениеВведение ХГ при индукции вторичного иммунного ответа статистически значимо дозозависимо повышает уровень IgG-АОК. Одновременное определение специфических иммуноглобулинов класса IgG выявило, что высокая доза гормона (200 МЕ/мышь), помимо этого, усиливает продукцию антител, а низкая доза ХГ (20 МЕ/мышь), повышая количество антителопродуцентов, не способна статистически значимо стимулировать прирост продуцируемых ими специфических иммуноглобулинов (рис. 1). Важно отметить, что инъекции ХГ не влияют на выраженность параллельно индуцируемой реакции ГЗТ (рис. 2). Поскольку в ранее проведенных экспериментах на овариэктомированных животных было показано, что ХГ в дозе 200 МЕ/мышь достоверно угнетал вторичный иммунный ответ [5], то выявленное в данной работе дозозависимое повышение уровня IgG-АОК можно объяснить гонадотропным действием ХГ, поскольку извест-но, что половые стероиды обладают стимулирующим эффектом на формирование гуморальных иммунных реакций [16]. При оценке этого действия установлено, что инъекции гормона статистически достоверно повышают уровень как Е2, так и Pr (рис. 3).Одновременная оценка фагоцитарной активности лейкоцитов выявила, что формирование вторичного иммунного ответа сопровождается статистически достоверным увеличением поглотительной активности лейкоцитов периферической крови и макрофагов перитонеальной полости (табл.). По-видимому, этот эффект связан с появлением специфических IgG, которые за счет опсонизации способствуют более эффективному фагоцитозу [15]. Гормональный контроль в данной системе заключается в том, что ХГ в дозе 200 МЕ/мышь достоверно повышает уровень фагоцитирующих нейтрофилов и эозинофилов, не влияя на фагоцитарную активность моноцитов периферической крови. Корреляционный анализ выявил положительную взаимосвязь между стимуляцией фагоцитарной активности лейкоцитов крови и повышением уровней Pr (r = 0,75, p < 0,05) и E2 (r = 0,65, p < 0,05). В то же время, хориогонин вне зависимости от дозы снижает пул фагоцитирующих перитонеальных макрофагов (см. табл.). В ранее проведенных экспериментах  in vitro было выявлено самостоятельное депрессивное действие ХГ на фагоцитоз фракционированных лейкоцитов периферической крови и макрофагов перитонеальной полости [6]. Поэтому угнетение фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов в системе in vivo, по-видимому, связано с непосредственным угнетающим эффектом ХГ на эти клетки, к тому же макрофаги, в отличие от гранулоцитов, характеризуются более активным связыванием ХГ их гормон-специфическими структурами [18]. Отсутствие эффекта ХГ на фагоцитарную активность моноцитов периферической крови, в отличие от перитонеальных макрофагов, может объясняться различной степенью «зрелости» данных клеток, и, как следствие, различной чувствительностью к гормону. Поскольку ХГ и индуцированный им стероидный фон при одновременной индукции вторичного гуморального иммунного ответа и реакции ГЗТ смещают тип иммунного реагирования в сторону гуморального, можно предположить, что ХГ в период физиологически протекающей беременности является одним из важных факторов, усиливающим формирование гуморальных иммунных реакций, обусловливая, в целом, иммунную составляющую фетопротекции и повышая системную активность гранулоцитов периферической крови.

Обладая ярко выраженной фагоцит-депрессивной активностью, ХГ, в условиях целостного

 

Рис. 1. Влияние ХГ на формирование IgG-АОК и титраспецифических антител

 

Рис. 2. Влияние ХГ на выраженность реакции ГЗТ

 

Рис. 3. Влияние ХГ на уровень половых стероидов Столбики — уровень Pr, нмоль/л; кривая — уровень E2, пг/мл

Примечание к рис. 1, 2, 3. Достоверность отличий p < 0,05: a — по отношению к контролю,

b — по отношению к низкой дозе ХГ.

организма, оказывает оппозитные стимулирующие эффекты на фагоциты периферической крови. Учитывая, что эксперимент проведен на некастрированных самках, ХГ-зависимая акти вация  фагоцитоза лейкоцитов крови, повидимому, связана с эффектами половых стероидных гормонов [14]. Гормонозависимая активация фагоцитов периферической крови может служить одним из механизмов защиты плода от возможных патогенов, определяя высокий уровень системы естественного иммунитета в целом. Однако на уровне перитонеальных макрофагов, которые в период беременности непосредственно инфильтрируют ткани матки и децидуальной оболочки, ХГ прояв-ляет самостоятельный фагоцит-депрессивный эффект. Необходимо отметить, что результатом гормонального действия является не изолированная активность ХГ и половых стероидов, а их комплексные эффекты на функциональную активность клеток-мишеней, что создает условия для эффективной модуляции как специфических, так и неспецифических защитных реакций организма при физиологически протекающей беременности, и ее развития.

ТаблицаВлияние ХГ на показатели фагоцитоза лейкоцитов крови и макрофагов перитонеальной полости при одновременном формировании гуморального вторичного иммунного ответаи реакции ГЗТ

 

Примечание.   Достоверность отличий p  <  0,05: a — по отношению к иммунизированным животным, b — по отношению к низкой дозе ХГ, с — по отношению к интактным животным, n — количество животных в группе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Баграмян Э.Р. О гормональной регуляции гестационного процесса // Акуш. гин. — 1984. — №  4. — С. 8–12.

2. Димитров Д.Я. Хориальный гонадотропин человека. Пер. с болг. — М.: Медицина, 1979. — 143 с.

3. Иммунологические методы / Под ред. Г. Фримеля, пер. с нем. — М.: Медицина, 1987. — 215 с.

4. Каплин В.Н. Нетрадиционная иммунология инфекции. — Пермь: Изд-во Пермской государственной медицинской академии, 1996. — 163 с.

5. Ширшев С.В. Влияние хорионического гонадотропина на формирование вторичного иммунного ответа // Бюлл. эксперим. биол. мед. — 1993. — Т. 66, № 10. — С. 388–390.

6. Ширшев С.В. Механизмы иммуноэндокринного контроля процессов репродукции. В 2-х тт. — Екатеринбург: УрО РАН, 2002. — 430 с.

7. Bergh A., Damber J.E., Rooijen N. The human chorionic gonadotropin-induced inflammation-like response is enhanced in macrophage-depleted rat testes // J. Endocrinol. — 1993. — Vol. 135, №  3. — P. 415–420.

8.  Chaouat G., Menu E., Clark D.A. et al. Control of fetal survival in CBA ?  DBA/2 mice by lymphokine therapy // J. Reprod. Fertil. — 1990. — Vol. 89, №  2. — P. 447–458.

9. Dresser D.W., Wortis D.H. Use of an antiglobulin serum to detect cells producing antibody with low haemolytic efficiency // Nature. — 1965. — Vol. 208, № 5013. — P. 859–861.

10. Dresser D.W. The potentiating effect of pregnancy on humoral immune responses of mice // J. Reprod. Immunol. — 1991. — Vol. 20, №  3. — P. 253–256.

11. Feinberg B.B., Anderson D.J., Steller M.A. et al. Cytokine regulation of trophoblast steroidogenesis // J. Clin. Endocrinol. Metabol. — 1994. — Vol. 78, № 3. — P. 586–591.

12. Hammarstrom L., Fuchs T., Smith C.I. The immunodepressive effect of human glucoproteins and their possible role in the nonrejection process during pregnancy // Acta Obstet. Gynecol. Scand. — 1979. — Vol. 58, №  5. — P. 417–422

13. Hill J.A. Immunological mechanisms of pregnancy maintenance and failure: a critique of theories and therapy // Am. J. Reprod. Immunol. — 1990. — Vol. 22, №  1–2. — P. 33–41.

14. Juhlin L., Miquel J.F. The influence of sex-hormones and related compounds on the phagocytic activity of the reticuloendothelial system // Acta Endocrinol. (Copenh.) — 1961. — Vol. 36, №  1. — P. 87–97.

15. Naccasha N., Gervasi M.T., Chaiworapongsa T. et al. Phenotypic and metabolic characteristics of monocytes and granulocytes in normal pregnancy and maternal infection // Am. J. Obstet. Gynecol. — 2001. — Vol. 85, №  5. — P. 1118–1123.

16. Nilsson N., Carlsten H. Estrogen induces suppression of natural killer cell cytotoxicity and augmentation of polyclonal B cell activation // Cell. Immunol. — 1994. — Vol. 158, №  1. — P. 131–139.

17. Ohmichi Y., Nomoto K., Yamada H., Takeya K. Relationships among differentiated T-cell subpopulations. I. Dissociated development of tuberculin type hypersensitivity, Jones-Mote type hypersensitivity and activation of helper function // Immunology. — 1976. — Vol. 31, №  1. — P. 101–110.

18.  Pernitcheva-Rostaing E., Fontagne J., Adolphe M. et al. Effect of human chorionic gonadotropin on phagocytic activity and proliferation capacity of rat peritoneal macrophages in culture // Acta Endocrinol. (Copenh.). — 1979. — Vol. 92, №  1. — P. 187–192.

Role of chorionic gonadotropin and sex steroid hormones in modulation of secondary immune response, delayed-type hypersensitivity reaction, and phagocytic activity of leukocytes O.L. Gorbunova, S.V. Shirshev, B.A. BachmetyevInstitute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, PermInjection of chorionic gonadotropin (CG) to Swiss female mice promoted the formation of secondary humoral

immune response without exerting influence on concurrently developing delayed-type hypersensitivity reaction. CG increased the pool of phagocytizing peripheral blood granulocytes while inhibiting phagocytic activity of peritoneal macrophages. CG-dependent stimulation of phagocytic activity of peripheral blood granulocytes positively correlated with elevation of progesterone and estradiol blood levels that was conditioned by CG gonadotropic effect. Therefore, CG diversified action was detected, with immunostimulatory vector determined by sex steroid hormones, and depressive one – by gonadotropin. Results obtained suggest that CG may be one of essential factors enhancing humoral immune reactions and responsible for immune component of fetal protection in pregnancy. Hormone-dependent activation of blood phagocytes, the cells of innate immunity, could serve as a mechanism protecting fetus against pathogens. (Cytokines

and Inflammation. 2007. Vol. 6, № 4. P. 33–37.)

Key words: chorionic gonadotropin, sex steroid hormones, secondary immune response, phagocytic activity.



загрузка...