Стан активаційних реакцій лімфоцитів на нейроспецифічні антигени в УЛНА на ЧАЕС залежно від доз опромінення

ВСТУП

Серед проблем сучасної радіобіології залишається дискусійним питання радіаційної детермінованості уражень ЦНС у постраждалих внаслідок аварії на ЧАЕС, опромінених в діапазоні доз <1 Зв.

В учасників ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС (УЛНА на ЧАЕС), евакуйованих та жителів Чорнобильської зони відчуження захворювання нервової системи виявляють в 2–5 разів частіше серед осіб з дозами опромінення >0,25 Гр. Неврологічні розлади у них переважно спостерігаються у структурі цереброваскулярної патології (церебральний атеросклероз — І67.2, гіпертонічна енцефалопатія — І67.4, дисциркуляторна енцефалопатія — І67.8). Характерним є прогредієнтний перебіг цереброваскулярних розладів. Застосування сучасних клінічних, нейрофізіологічних, нейропсихологічних та нейровізуалізаційних методів досліджень центральної нервової системи (ЦНС) дозволило виявити детерміновані ефекти опромінення в УЛНА на ЧАЕС з цереброваскулярною патологією при дозах >0,3 Зв. Але механізми їх розвитку повністю не вивчені (Нягу А.И., Логановский К.Н., 1997; Бомко М.О., 2004; Логановський К.М. та співавт., 2005а, б; Денисюк Н.В., 2006; Логановський К.М. та співавт., 2006; Bomko M.A., 2006; Возіанов О.Ф. та співавт. (ред.), 2007).

Ряд досліджень пов’язують ушкодження ЦНС в опромінених в інтервалі малих доз іонізуючого випромінювання з позицій аутоімунної гіпотези розвитку променевих уражень. У хворих на постпроменеву енцефалопатію частота реєстрації антитіл до основного білка мієліну (ОБМ) вірогідно перевищувала показники контрольної групи в 4 рази, до протеїну S-100 — у 8 разів, до нейроспецифічної єнолази — у 3,5 раза. Розвиток аутоімунних реакцій гуморального типу до антигенів головного мозку пов’язують із підвищенням прохідності гематоенцефалічного бар’єра (ГЕБ). Як наслідок, «забар’єрні» антигени стають доступними для імунокомпетентних клітин, що викликає розвиток аутоімунних реакцій гуморального і клітинного типу. Гуморальні реакції достатньо добре висвітлені в літературі (Зозуля Ю.П. (ред.), 1998; Лісяний М.І., Любич Л.Д., 2001; Степаненко І.В., 2004). Але клітинні аутоімунні реакції до нейроспецифічних білків (НСБ) залишаються невивченими, тому мета цієї роботи — дослідження аутоімунних реакцій клітинного типу до нейроспецифічних антигенів ЦНС залежно від доз опромінення.

ОБ’ЄКТ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Групу спостереження становили 60 пацієнтів з цереброваскулярними захворюваннями — УЛНА на ЧАЕС. Дози опромінення пацієнтів становили від 4,98 до 94 сЗв. Залежно від дози опромінення були сформовані дві групи дослідження. До 1-ї групи увійшли 30 хворих з дозами опромінення до 30 сЗв, до 2-ї — 30 пацієнтів з дозами зовнішнього опромінення від 30 до 94 сЗв. Матеріал обстеження — кров хворих. Обстеження проведене в через 11–12 років після участі хворих в ЛНА на ЧАЕС.

Середній вік (М±σ) учасників 1-ї групи становив 48,23±8,52 року, 2-ї — 50,37±6,82 року, показники статистично не відрізнялися (t=–1,070; р≤0,29). Середні значення дози зовнішнього опромінення були достовірно вищими у пацієнтів 2-ї групи (52,26±16,78 сЗв) порівняно з пацієнтами 1-ї групи (19,17±8,01 сЗв) (t=–9,749; р≤0,001).

Проведено порівняльний аналіз показників ДНК-цитометрії у відповідь на антигенну стимуляцію лімфоцитів протеїном S-100 та коефіцієнтів активації (КА) HLA-DR-лімфоцитів після їх антигенної стимуляції протеїном S-100 і ОБМ. Активаційні реакції лімфоцитів у відповідь на нейроантигени оцінювали в комплексі з показниками гематологічного обстеження, клітинного і гуморального імунітету. Статистичний аналіз проводили за параметричним методом Стьюдента із застосуванням кореляційного аналізу в програмі Statistica 5.5.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

При проведенні порівняльного аналізу деяких показників гемограми (вмісту еритроцитів і гемоглобіну, лейкоцитів, тромбоцитів, показників ШОЕ) не встановлено вірогідних відмінностей за жодним із досліджуваних показників.

У 2-й групі з вищими дозовими навантаженнями встановлено вірогідне збільшення відносної кількості сегменто-ядерних лейкоцитів (р≤0,01) і тенденцію до зниження відносної кількості лімфоцитів (р≤0,06). Абсолютні показники лейкограми вірогідно не відрізнялися в порівнюваних групах. Відзначено тенденцію до збільшення абсолютної кількості сегменто-ядерних лейкоцитів (р≤0,08) у пацієнтів 2-ї групи (табл. 1).

Таблиця 1

Порівняльна характеристика деяких відносних показників лейкограми УЛНА на ЧАЕС

Порівнювали відносні й абсолютні показники субпопуляцій Т-лімфоцитів (CD3+19–Т-лімфоцитів, CD3+DR–Т-стабільних лімфоцитів, CD3+DR+-Т-активованих лімфоцитів), регуляторних субпопуляцій Т-лімфоцитів (CD4+8–Т-хелперів і CD4-8+-Т-супресорів), В-лімфоцитів (CD19+-В-лімфоцитів і CD3-DR+-В-активованих лімфоцитів), а також CD3+16+56+-цитотоксичних лімфоцитів (ЦТЛ) і CD3-16+56+-природних кілерів (ПК) у хворих 1-ї та 2-ї групи. Не встановлено вірогідних відмінностей щодо жодного з досліджуваних відносних і абсолютних показників субпопуляцій лімфоцитів в опозитних групах. Але відзначено тенденцію до зниження відносної та абсолютної кількості CD3+16+56+-ЦТЛ (р≤0,08 і р≤0,09) та збільшення відносної кількості CD19+-В-лімфоцитів (р≤0,07) у 2-й групі. За вмістом імуноглобулінів А, G і М, а також циркулюючих імунних комплексів низької (4%) та високої (7%) щільності в сироватці крові пацієнтів опозитні групи не виявлено вірогідних відмінностей.

За даними ДНК-цитометрії не встановлено вірогідних відхилень у групових показниках впливу протеїну S-100 на зміну коефіцієнта забарвлення (КЗ) ДНК ядер лімфоцитів. При проведенні порівняльного аналізу впливу протеїну S-100 та ОБМ на активацію HLA-D-лімфоцитів встановлено достовірне збільшення КА HLA-DR-лімфоцитів у відповідь на стимуляцію протеїном S-100 — маркером глії (р≤0,02) у 2-й групі, але різниця між середньогруповими показниками у відповідь на стимуляцію ОБМ у пацієнтів опозитних груп виявилася не достовірною (табл. 2).

Таблиця 2

Порівняльна характеристика КА HLA-DR-лімфоцитів у відповідь на стимуляцію протеїном S-100 та ОБМ в УЛНА на ЧАЕС

Таким чином, в УЛНА на ЧАЕС 2-ї групи з вищими дозовими навантаженнями (від 30 до 94 сЗв) встановлено вірогідне збільшення КА HLA-DR-лімфоцитів у відповідь на антигенну стимуляцію протеїном S-100 (р≤0,02). Це супроводжується вірогідним збільшенням відносної кількості сегменто-ядерних лейкоцитів (р≤0,01) і тенденцією до збільшення абсолютної кількості сегменто-ядерних лейкоцитів (р≤0,08) і відносної кількості CD19+-В-лімфоцитів (р≤0,07), а також до зниження відносної і абсолютної кількості CD3+16+56+-ЦТЛ (р≤0,08 і р≤0,09).

З метою більш детального вивчення дозових залежностей в кожній групі окремо проведено кореляційний аналіз. До уваги брали кореляції з вірогідністю 95% (р≤0,05).

У хворих 1-ї групи з підвищенням дози опромінення спостерігається вірогідне зменшення відносної кількості CD3-DR+–В- активованих лімфоцитів (r=–0,40) та збільшення відносної кількості CD3+16+56+-ЦТЛ (r=0,42). Крім того, у 1-й групі з підвищенням дози зовнішнього опромінення виявлено, як видно з табл. 3 і 4, вірогідне збільшення відносної та абсолютної кількості Т-супресорів (r=0,58 і r=0,56) і достовірне зниження співвідношення хелпери/супресори (Х/С) (r=–0,50).

Таблиця 3

Результати кореляційного аналізу між деякими відносними показниками субпопуляцій лімфоцитів (%) та дозою зовнішнього опромінення у пацієнтів 1-ї групи

У табл. 3–5: *р≤0,10; *р≤0,05; **р≤0,005

Таблиця 4

Результати кореляційного аналізу між деякими абсолютними показниками субпопуляцій лімфоцитів (г/л) та дозою зовнішнього опромінення у пацієнтів 1-ї групи

У хворих 2-ї групи встановлено лише вірогідний позитивний кореляційний зв’язок між дозою зовнішнього опромінення та відносною кількістю CD3+16+56+-ЦТЛ (r=0,46).

Вірогідні відхилення активаційних реакцій лімфоцитів пацієнтів 1-ї та 2-ї групи на стимуляцію протеїном S-100 за даними активації HLA-DR-лімфоцитів можуть бути пояснені гетерогенними кореляційними зв’язками з дозою зовнішнього опромінення, які виявлено в опозитних групах у віддалений період після опромінення.

Наслідком зростаючих супресорних впливів може бути гальмування активаційних реакцій лімфоцитів, зокрема експресії HLA-DR-лімфоцитів на протеїн S-100 у пацієнтів 1-ї групи, які були опромінені в діапазоні доз до 30 сЗв порівняно з хворими 2-ї групи, опроміненими в діапазоні від 30 до 94 сЗв. Це підтверджується зворотним кореляційним зв’язком з імовірністю >90% між дозою зовнішнього опромінення та коефіцієнтом активації HLA-DR-лімфоцитів на стимуляцію протеїном S-100 (r=–0,53) у осіб цієї групи (табл. 5). Пацієнти 2-ї групи, на відміну від 1-ї, мають позитивний кореляційний зв’язок між дозою зовнішнього опромінення та коефіцієнтом активації HLA-DR лімфоцитів на протеїн S-100.

Таблиця 5

Результати кореляційного аналізу між дозою зовнішнього опромінення та КЗ ДНК ядер лімфоцитів у відповідь на стимуляцію протеїном S-100, а також КА HLA-DR-лімфоцитів на стимуляцію протеїном S-100 та ОБМ у пацієнтів 1-ї групи

Отже, вірогідно знижена активація HLA-DR-лімфоцитів на стимуляцію протеїном S-100 у пацієнтів 1-ї групи, які були опромінені в меншому діапазоні доз (до 30 сЗв ) порівняно з хворими 2-ї групи (від 30 до 94 сЗв), є, очевидно, наслідком впливу CD4-CD8+-Т-супресорних клітин, які гальмують активаційні реакції лімфоцитів у віддалений період після опромінення.

ВИСНОВКИ

Таким чином, в УЛНА на ЧАЕС з цереброваскулярними захворюванняи, які були опромінені в більшому діапазоні доз (від 30 до 94 сЗв) порівняно з пацієнтами, опроміненими у меншому діапазоні доз, спостерігається достовірне збільшення активаційних реакцій лімфоцитів на стимуляцію протеїном S-100 (за даними активації HLA-DR-лімфоцитів). Це вірогідно свідчить про те, що в більшому діапазоні доз зростає ушкодження гліальних структур ЦНС та ГЕБ. Гліальні клітини разом з ендотеліальними клітинами церебральних судин є складовими елементами ГЕБ. Отримані нами висновки щодо збільшення проникності ГЕБ в УЛНА на ЧАЕС з цереброваскулярними захворюваннями, що були опромінені в діапазоні більш високих доз (від 30 до 94 сЗв), узгоджуються з результатами досліджень інших авторів, які спостерігали збільшення судинних дисциркуляторних порушень з розвитком атрофії білої та сірої речовини головного мозку з порогом їх виникнення 0,3 Зв (Нягу А.И., Логановский К.Н., 1997; Бомко М.О., 2004; Логановський К.М. та співавт., 2005а, б; Денисюк Н.В., 2006; Логановський К.М. та співавт., 2006; Bomko M.A., 2006; Возіанов О.Ф. та співавт. (ред.), 2007).

ЛІТЕРАТУРА

1. Бомко М.О. (2004) Морфометрична нейровізуалізаційна характеристика органічного ураження головного мозку у віддалений період впливу іонізуючого випромінювання внаслідок Чорнобильської катастрофи. Укр. мед. часопис, 2 (40): 96–101.
2. Возіанов О.Ф., Бебешко В.Г., Базика Д.А. (ред.) (2007) Медичні наслідки аварії на Чорнобильській атомній електростанції. ДІА, Київ, 800 с.
3. Денисюк Н.В. (2006) Клініко-нейрофізіологічна характеристика хронічної цереброваскулярної патології в учасників ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС у віддалений період після опромінення. Автореф. дис. … канд. мед. наук. Київ, 24 с.
4. Зозуля Ю.П. (ред.) (1998) Хронічний вплив малих доз опромінення на нервову систему. Експериментальні дослідження та клінічні спостереження. Чорнобильінтерінформ, Київ, 481 с.
5. Лісяний М.І., Любич Л.Д. (2001) Механізми імунонейропатологічних процесів при дії радіаційного опромінення. Київ, 198 с.
6. Логановський К.М., Чупровська Н.Ю., Антипчук К.Ю. та ін. (2005а) Діагностика і лікування пацієнтів з органічними психічними розладами внаслідок радіаційного впливу після аварії на Чорнобильській АЕС. Укр. мед. часопис, 3(47): 69–75.
7. Логановський К.М., Чупровська Н.Ю., Здоренко Л.Л. та ін. (2005б) Діагностика і лікування нервово-психічних розладів в учасників ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. Методичні рекомендації. МОЗ, АМН, МНС України, Київ, 39 с.
8. Логановський К.М., Чупровська Н.Ю., Здоренко Л.Л. та ін. (2006) Клінічні настанови з верифікації органічного ураження головного мозку в учасників ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. Відомча інструкція. МОЗ, АМН, МНС України, Київ, 19 с.
9. Нягу А.И., Логановский К.Н. (1997) Нейропсихиатрические эффекты ионизирующих излучений. Чорнобильінтерінформ, Киев, 350 с.
10. Степаненко І.В. (2004) Клініко-неврологічні, імунологічні, та метаболічні зміни при енцефалопатії внаслідок радіаційного впливу. Автореф. дис. … д-ра мед. наук: 14.01.15. Київ, 48 с.
11. Bomko M.A. (2006) Neurovisual characteristic of organic brain damage in clean-up workers of consequences of the Chernobyl accident in remote period of exposure to ionizing radiation. Contributed papers to The International Conference Twenty years after Chernobyl accident: future outlook, Kyiv, April 24–26, 2006. HOLTEH, Kyiv, p. 32–33.

Адреса для листування:
Хоменко Віктор Іванович
03115, просп. Перемоги, 119
Київський центр трансплантації кісткового мозку