загрузка...
 
Г.И. Нежинская, П.Г. Назаров, Н.Р. Евдокимова, Н.А. Лосев, Н.С. Сапронов ГУ НИИ  экспериментальной медицины РАМН, СанктПетербург Холинергическая регуляция анафилактического шока: влияние C реактивного белка
Повернутись до змісту

Г.И. Нежинская, П.Г. Назаров, Н.Р. Евдокимова, Н.А. Лосев, Н.С. Сапронов ГУ НИИ  экспериментальной медицины РАМН, СанктПетербург Холинергическая регуляция анафилактического шока: влияние C реактивного белка

Изучение ацетилхолинзависимых ответов на модели анафилактического шока показало, что как избирательная стимуляция М холинорецепторов ацеклидином, так и блокада Н холинорецепторов гексаметонием интенсифицировали шок (агональный период в опыте — 2 мин, в контроле — 5 мин). Применение М холинолитика метацина  (за 40 мин) и ингибитора холинэстеразы неостигмина  (за 15 мин) предотвращало шок. Очищенные белки плазмы разнонаправленно влияли на активность метацина: введение IgG одновременно с метацином купировало шок, а введение с СRP — отменяло эффект метацина. У свинок, перенесших шок, определяется высокая активность В клеток, а у десенсибилизированных свинок активность В клеток близка к норме. (Цитокины и воспаление. 2004. Т. 3, № 1. С. 44–48.)

Ключевые  слова: анафилактический шок, CRP,  IgG, ацетилхолин, Вклетки.

Влияние парасимпатической нервной системы является одним из регуляторных механизмов возбудимости клеток эффекторных тканей при анафилактическом шоке [1]. Не исключено, что парасимпатические  (холинергические) влияния распространяются и на иммунологическую стадию шока. Сопряженность холинергических и иммунологических механизмов подтверждается наличием холинорецепторов мускаринового и никотинового типа на всех лейкоцитах, в том числе на В клет ках [8, 15], а также тем, что активация Н холинорецепторов при cтимуляции периферических ветвей вагуса подавляет продукцию IL1?, TNF? и других провоспалительных цитокинов макрофагами, тогда как цервикальная ваготомия, напротив, повышает продукцию TNF? в ответ на введение ЛПС [9, 10]. Защитный бронхолитический эффект холинолитиков при анафилаксии объясняют в основном их избирательным сродством к периферическим М холинорецепторам и блокадой последних, в результате чего происходит снижение чувствительности ткани к комплексам IgE или IgG1 антител с аллергеном [14, 18]. Вместе с тем, клинически благоприятный эффект холинолитиков может быть связан также и с тем, что при блокаде М холинорецепторов эндогенный ацетилхолин действует на холинорецепторы другого, никотинового типа, в результате чего происходит стимуляция и возбуждение тормозных ? адренорецепторов  [3] и купирование анафилактической реакции. В последнее время показано, что на метаболизм и/или функциональную активность нейромедиаторов могут влиять белки пентраксинового семейства, экспрессирующиеся в синаптической щели, так называемые нейрональные пентраксины  [16]. Хорошо известны два других пентраксина—С реактивный белок и сывороточный Р компонент амилоида, являющиеся сывороточными маркерами острой фазы воспаления, однако их влияние на холинергические механизмы не изучено. Вместе с тем, у лиц с повышенной концентрацией С реактивного белка (CRP) в крови снижается реак ция эндотелия на ацетилхолин и уменьшается вазодилатация, вызываемая введением ацетил холина  [11, 17]. У больных с острыми аллергическими реакциями концентрация  гистамина в плазме обратно пропорциональна уровню CRP [12]. Эти данные указывают на возможность участия сывороточных пентраксинов в регуляции аллергических реакций. В предлагаемой работе на модели анафилактического шока у морских свинок исследованы эффекты стимуляции и блокады М и Н холинорецепторов на анафилактическую реакцию, а также влияние C реактивного белка на антианафилактическую активность классического холинолитика метацина; оценено влияние холинолитической десенсибилизации на антителопродуцирующую активность В клеток у животных.

Материалы и методы

Работа выполнена на 160 морских свинкахсамцах массой 320–370  г. Животных  сенсибилизировали однократным под кожным введением 0,1 мл нормальной лошадиной сыворотки (НЛС; НПО «Аллерген», Ставрополь) и через 2 нед. вызывали у них анафилактический шок внутрисердечным введением разрешающей дозы НЛС (0,3–0,5 мл). Тяжесть шока оценивали по анафилактическому индексу  [6]. Мхолинолитик метацин  (2 мг/кг), Мхолиномиметик ацеклидин  (0,35 мг/кг), Нхолиноблокатор  гексаметоний  (бензогексоний; 10 мг/кг), ингибитор ацетилхолинэстеразы неостигмин  (прозерин;  0,02 мг/кг)  вводили  (внутрибрюшинно, растворитель—инъекционная вода)  за 40 мин до шока. Препаратом сравнения служил эуфиллин (5 мг/кг). Метацин в комбинации с неостигмином (2 и 0,02 мг/кг соответственно) вводили по  следующим  схемам: 1) оба препарата одновременно  за 15 мин до шока, 2) метацин—за 30, а неостигмин—за 15 мин до шока, 3) метацин—за 40 мин, а неостигмин—за 15 мин до шока. Метацин в сочетании с CRP или с IgG (2 и 1 мг/кг соответственно) вводили одновременно за 40 мин до шока. Контрольные сенсибилизированные  свинки перед инъекцией разрешающей дозы НЛС получали физиологический раствор по соответствующим схемам. Использовали очищенный Cреактивный белок человека (ICN, USA) и нормальный донорский гаммаглобулин (IgG) (НИИЭМ им. Пастера, СанктПетербург). Оценку числа антителообразующих клеток  (АОК)  [2] в селезенке производили на 4 й день после иммунизации эритроцитами барана  (ЭБ; 109  эритроцитов/свинку)  у животных  следующих  групп: 1)  сенсибилизированных НЛС и иммунизированных ЭБ, которым перед анафилактическим шоком вводили метацин  (за 40 мин) и неостигмин  (за 15 мин) (защищенные животные); 2) сенсибилизированных НЛС и иммунизированных ЭБ, которым перед анафилактическим шоком вводили физиологический раствор вместо метацина и прозерина  (незащищенные животные); 3) интактных морских  свинок, иммунизированных ЭБ. У  сенсибилизированных животных шок индуцировали внутрисердечным введением НЛС в объеме 0,5 мл (группа № 1) или 0,3 мл (группа № 2),  селезенку для определения числа АОК извлекали  у выживших животных через 24 ч после этого. Статистическую обработку данных проводили  с использованием  t критерия Стъюдента. Результаты и обсуждение Влияние нейротропных средств, введенных за 40 мин до индукции анафилактического шока, на его исход показано в табл. 1. Видно, что блокада М холинорецепторов метацином предупреждает

Таблица  1 Влияние нейротропных средств на исход анафилактического шока у морских свинок

 

Примечание. * p < 0,05–0,001 — достоверность отличий по сравнению  с  контролем.

 гибель животных и снижает интенсивность анафилактической реакции по сравнению с контролем  (нелеченными  животными;  n = 10, p < 0,001). Напротив, блокада Н холинорецепторов  гексаметонием и, в большей степени, избирательная стимуляция М холинорецепторов ацеклидином не только не снижают интенсивность анафилактической реакции  (табл. 1), но даже, как показало измерение продолжительности агонального периода, усиливают выраженность шока: агональный период в опыте составил 2,0 ± 0,1 мин, в контроле—5,0 ± 0,1 мин (n = 10, p < 0,001). Антианафилактический эффект ингибитора ацетилхолинэстеразы неостигмина зависел от интервала времени, в котором он применялся. Введенный за 15 мин до шока, неостигмин, подобно метацину, достоверно снижал анафилактическую реакцию (n = 10, p < 0,001), но при введении за 40 мин защитный эффект неостигмина исчезал и не отличался от контроля и от эффекта ацеклидина. Неостигмин обратимо блокирует ацетилхолинэстеразу и подавляет расщепление ацетилхолина, что приводит к мускариноподобному холиномиметическому эффекту, так как увеличивает время взаимодействия ацетилхолина с холинорецепторами. Накапливающийся в течение 40 мин ингибирования ацетилхолинэстеразы эндогенный ацетилхолин может оказывать воздействие как на М, так и на Н холинорецепторы  [7]. Важность концентрации нейромедиатора в ацетилхолинзависимой десенсибилизации подтверждается применением метацина в комбинации с неостигмином (табл. 2). Схема этого сочетания рассчитана на то, чтобы блокировать М холинорецепторы метацином, а избыток свободного ацетилхолина, образующийся при подавлении активности ацелихолинэстеразы неостигмином, направить на стимуляцию Н холинорецепторов [3]. Одновременная блокада М холинорецепторов и ингибирование ацетилхолинэстеразы (оба агента введены за 15 мин до шока) достоверно снижает интенсивность анафилактической реакции по сравнению с животными, получившими только метацин или только неостигмин  (p < 0,05, n = 10; табл. 2)

Таблица  2 Влияние ингибитора холинэстеразы прозерина на фоне блокады М холинорецепторов метацином на исход анафилактического шока

 

Примечание. * p < 0,05–0,001 — достоверность отличий по сравнению  с контролем;  х   то же по отношению к  сочетанию метацина  с прозерином.

Однако более длительная блокада М холинорецепторов  (метацин—за 40 мин до шока), сочетающаяся с ингибированием ацетилхолинэстеразы, дает наиболее выраженный антианафилактический эффект  (p < 0,001, n = 10; табл. 2). Действие комбинации нейротропных средств

Таблица  3 Влияние на интенсивность анафилактической реакции холинолитика метацина и С реактивного белка, введенных перед разрешающей дозой антигена

 

Примечание . Метацин  вводили  в дозе 2 мг/кг, CRP и  IgG — по 1  мг/кг. *  Достоверность  отличий  по  сравнению  с  контролем (p < 0,05–0,01);  х   с  группой № 2  (p < 0,001).

в этом случае сопоставимо с эффектом препарата сравнения эуфиллина. Показано, что кроме влияния на патохимическую стадию шока  (предупреждение отека), возможно эффективное терапевтическое влияние и на его иммунологическую стадию через активацию вегетативных ганглиев, имеющих непосредственное отношение к нейрогуморальному контролю функционирования легких. Это подтверждается и нашими данными, иллюстрирующими влияние холинотропных средств на активность антителобразования в селезенке. Так, у сенсибилизированных свинок, защищенных от развития анафилактического шока введением метацина за 40 мин в комбинации с неостигмином за 15 мин до шока, активность В клеток в селезенке низка (90 ± 15 АОК/106  клеток) и сопоставима с контролем — интактными свинками, иммунизированными ЭБ  (100 ± 9 АОК/106  клеток), тогда как у сенсибилизированных и переживших шок животных  (получивших внутрисердечно 0,3 мл разрешающей дозы сыворотки) определяется большое количество АОК (880 ± 12 АОК/106  клеток), существенно превышающее число АОК в контрольной группе (p < 0,001, n = 10). Важность иммунологического компонента в защите от шока подтверждается тем, что одновременное введение метацина с препаратом нормального донорского IgG (за 40 мин до шока) оказывает максимальный десенсибилизирующей эффект (табл. 4), сравнимый с эффектом метацина в комбинации с неостигмином  (за 40 и 15 мин до шока соответственно). Усиление бронхолитического действия метацина в такой комбинации может быть связано с конкурентным влиянием препарата  IgG на иммунологическую стадию шока, а именно с замещением им антигенспецифичных IgG в Fc? рецепторах и снижением активности клеток эффекторов анафилаксии (тучных клеток, базофилов). В то же время одновременное введение метацина с CRP приводит к блокированию эффекта метацина  (табл. 3). На основании ранее полученных нами данных  [5], показавших, что введение очищенного CRP ингибирует у крыс индуцируемые ацетилхолином физиологические реакции (развитие брадикардии и  гипотонии), можно предположить, что CRP является эндогенным холинолитиком, роль которого сводиться к связыванию ацетилхолина и/или блокированию М холинорецепторов эндотелия сосудов. Нельзя исключить, что CRP, известный своим сродством к лигандам типа фосфорилхолина, содержащим четвертичную аммониевую  группу, способен связывать ацетилхолин, а возможно, и метацин, так как оба эти вещества также содержат группу триметиламмония. Эти предположения требуют дальнейшего изучения. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что холинергическая регуляция играет важную роль в механизме развития анафилактической реакции. Ацетилхолинзависимая десенсибилизация, достигаемая путем блокады М  и стимуляции Н холинорецепторов, может быть связана с холинергическим влиянием на нервную систему, или, минуя ее, на эндотелий сосудов легких. Важное влияние на эффекты реализации ацетилхолина могут оказывать белки плазмы крови. Протективное действие CRP в условиях анафилактической реакции может быть связано также со следующими его эффектами. CRP ингибирует активность фосфолипаз, в том числе внутриклеточной фосфолипазы А2, участвующей в обмене арахидоновой кислоты, которая является субстратом для образования биологически активных веществ [4, 5, 19]. В этом отношении эффект CRP похож на эффект  глюкокортикоидов, которые влияют на те же процессы при анафилактическом шоке. Подобно глюкокортикоидам, CRP влияет также на сосудистую проницаемость и восстанавливает кровоток. Глюкокортикоиды потенцируют действие адреномиметиков на клетки эффекторы анафилаксии; CRP ингибирует биологический эффект ацетилхолина  [5] и тем самым может способствовать повышению роли адреномиметиков. Еще один возможный путь влияния CRP на анафилактическую реакцию—через клеточныеFc? рецепторы, с которыми этот пентраксин связывается  [13]. На тучных клетках есть все типы Fc? рецепторов  (Fc?RI, Fc?RII и Fc?RIII), причем возможна их агрегация c индукцией дегрануляции тучных клеток мономерным IgG  (в основном IgG1) в отсутствие антигена  [20]. Нельзя исключить, что CRP также может активировать тучные клетки, связываясь с их Fc?рецепторами. Различие в эффектах препаратов С реактивного белка и иммуноглобулина может быть объяснено различиями в степени сродства CRP и IgG к Fc? рецепторам  (у CRP аффинитет явно ниже, чем у  IgG), связыванием CRP и IgG с разными типами Fc? рецепторов и, следовательно, разным влиянием на функциональную активность клеток мишеней. Наконец, CRP может связывать и инактивировать PAF  (тромбоцитактивирующий фактор), участвующий в механизме реализации анафилактической реакции [4].

Таким образом, на модели анафилактического шока показано, что как стимуляция М холинорецепторов  (ацеклидином), так и блокада Н холинорецепторов (гексаметонием) интенсифицируют его течение; одновременная блокада М холинорецепторов (метацин за 40 мин) и стимуляция Н холинорецепторов (прозерин за 15 мин) приводят к купированию шока; на эффективность метацина оказывают влияние белки плазмы крови: IgG потенцирует бронхолитическое действие метацина, а CRP, напротив,—отменяет его.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гущин И.С. Взаимодействие клеток иммунного и эффекторного звеньев аллергического ответа и возможные пути его фармакологического контроля // Иммунология. — 1994. — № 4. — С. 8–9.

2. Евстропов В.М., Силич И.Н. Фазозависимость иммуномодулирующего эффекта при облучении дециметровыми волнами центральных органов иммунной системы // Иммунология. — 1988. — № 6. — С. 37–40.

3. Лосев Н.А. Реципрокность взаимодействия между минхолинергическими механизмами в единой системе / Вопросы структурномедиаторной организации и регенерации нервной системы. — Л., 1985. — С. 72–80.

4. Назаров П.Г. Реактанты острой фазы воспаления. — СПб.: Наука, 2001. — 423 с.

5. Назаров П.Г., Крылова И.Б., Нежинская Г.И. и др. Пентраксины: иммуномодулирующие и нейромодулирующие факторы острой фазы воспаления // Иммунология Урала. — 2003. — № 1. — C. 101–102.

6. Руководящие методические материалы по экспериментальному и клиническому изучению новых лекарственных средств. — М.: Фармакологический комитет, 1986. — Ч. 6. — C. 165–178.

7. Харкевич Д.А. Фармакология. — М.: ГЭОТАР, Медицина, 2003. — 728 с.

8. Booker J.K., Haughton G. Mechanisms  that  limit  the diversity of antibodies. II. Evolutionary conservation of Ig variable region genes which encode naturally occurring autoantibodies // Int. Immunol. — 1994. — Vol. 6, № 9. — Р. 1427–1436.

9. Borovikova  L.V.,  Ivanova S., Nardi D. et al. Role of  vagus nerve  signaling  in CNI1493mediated suppression of acute inflammation // Auton. Neurosci. — 2000. — Vol. 85, № 1 — 3. — P. 141–147.

10. Borovikova L.V., Ivanova S., Zhang M. et al. Vagus nerve stimulation attenu ates the systemic inflammatory response to endotoxin // Nature. — 2000. — Vol. 405, № 6785. — P. 458–462.

11. Fichtlscherer S., Rosenberger G., Walter D.H. et al. Elevated Creactive protein levels and impaired endothelial vasoreactivity in patients with coronary artery disease // Circulation. — 2000. — Vol. 102, № 9. — P. 1000–1006.

12.Lin R.Y., Trivino M.R., Curry A. et al.  Interleukin 6 and Creactive protein levels in patients with acute allergic reactions: an emergency department based study // Ann. Allergy Asthma Immunol. — 2001. — Vol. 87, № 5. — P. 412–416.

13. Marnell L.L., Mold C., Volzer M.A. et al. Creactive protein binds to Fc gamma RI  in  transfected COS  cells  //  J.  Immunol. — 1995. — Vol. 155, № 4. — P. 2185–2193.

14. Ro J.Y., Lee B.C., Kim J.Y. et al. Inhibitory mechanism of aloe single compo nent (alprogen) on mediator release in guinea pig lung mast cells activated with  specific antigenantibody  reactions  //  J. Pharmacol. Exp. Ther. — 2000. — Vol. 292, № 1. — P. 114–121.

15. Sato K.Z., Fujii T., Watanabe Y. et al. Diversity of mRNA expression for mus carinic acetylcholine receptor subtypes and neuronal nicotinic acetylcholine receptor subunits in human mononuclear leukocytes and leukemic cell lines // Neurosci. Lett. — 1999. — Vol. 266, № 1. — P. 17–20.

16. Schlimgen A.K., Helms J.A., Vogel H., Perin M.S. Neuronal pentraxin, a secreted protein with homology to acute phase proteins of the immune system // Neu ron. — 1995. — Vol. 14, № 3. — P. 519–526.

17. Sinisalo J., Paronen J., Mattila K.J. et al. Relation of inflammation to vascu lar  function  in patients with coronary heart disease // Atherosclerosis. — 2000. — Vol. 149, № 2. — P. 403–411.

18. Umetsu D.T., DeKruyff R.H. Th1 and Th2 CD4+ cells in the pathogenesis of al lergic diseases  // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. — 1997. — Vol. 215, № 1. — Р. 11–20.

19. Vadas P., Stefanski E., Grouix B.,  et  al.  Inhibition of human group  II phos pholipase A2 by Creactive protein  in vitro // J. Lipid Mediators Cell Signal ling. — 1995. — Vol. 11, № 2. — P. 187–200.

20. Woolhiser M.R., Okayama Y., Gilfillan A.M., Metcalfe D.D. IgGdependent activa tion of human mast cells following upregulation of FcgammaRI by IFNgamma // Eur. J. Immunol. — 2001. — Vol. 31, № 1. — P. 3298–3307.

Cholinergic regulation of anaphylactic shock: impact of C reactive protein G.I. Nezhinskaya, P.G. Nazarov, N.R. Evdokimova, N.A. Losev, N.S. Sapronov State Scientific Research Institute of Experimental Medicine RAMS, St.

Petersburg Studying of acetylcholine dependent  responses  in anaphylaxis model  showed  that both  selective M cholinoreceptor stimulation with aceclidine and N cholinorecepor blocade with hexametonium led to anaphylactic shock aggravation (agonic period 2 min. compared to 5 min. in control). Application of M  cholinoblocator Methacine (40 min prior) and cholinestherase  inhibitor Neostigmine (15 min. prior) prevented shock. Purified plasma proteins  influenced Methacine activity differently.  IgG co adminis  tration prevented shock, whereas C reactive protein injection blocked the effect of Methacine. Survived guinea pigs demonstrated high B cells activity, desensitized animals had near normal B cell activity. (Cytokines and Inflammation. 2004. Vol. 3, № 1. P. 39–41.)

Key words: anaphylactic shock, Creactive protein, IgG, acetylcholine, Bcells.



загрузка...