Способ моделирования основных этапов формирования хронической инфекции

 

Использование: в экспериментальной биологии и медицине и может применяться для изучения патогенеза хронических инфекций и послужить основой для разработки способов и методов лечебного воздействия при ряде хронических инфекционных заболеваний (туберкулез, лепра и т.д.). Сущность изобретения: экспериментальному животному в брюшную полость вводят микроорганизмы, после чего осуществляют исследование в процессе фагоцитоза с помощью электронной и люминисцентной микроскопии формы мембранной упаковки бактерий, а именно фагосома с бактерией во внеклеточной среде, фагосома с находящейся в ней бактерией в фагоците и макрофаг с нейтрофилом с находящейся в нем фагосомой с бактерией. Способ позволяет учесть в данной модели процесс взаимодействия фагоцитов с микроорганизмами. 1 табл.

Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине и может быть использовано при изучении патогенеза хронических инфекций и может послужить основой для разработки способов и методов лечебного воздействия при ряде хронических инфекционных заболеваний (туберкулез, лепра и т.д.).

Известен аналогичный способ моделирования хронической инфекции в брюшной полости лабораторных животных (Учитель И.Я. Макрофаги и иммунитете. М. Медицина. 1978 с.138-186). Однако, в этой модели не учтено одно из важнейших звеньев процесса взаимодействия фагоцитов с микроорганизмами. Давно известно, что, например, микобактерии в первую очередь захватывают нейтрофилы. Затем нейтрофил разрушается и в действие вступают макрофаги, которые захватывают микобактерии и остатки нейтрофилов. При этом не учитывают тот факт, что микобактерии находятся в нейтрофиле в мембранной упаковке (фагосоме) и при разрушении нейтрофила эти фагосомы поступают в межклеточную среду. Там их захватывают макрофаги и в макрофаге они находятся уже в двойной мембранной упаковке. При слиянии такой фагосомы с лизосомой (в макрофаге) лизосомальные ферменты реагируют не на микобактерию, а на мембрану нейтрофила и разрушают ее. В результате фаголизосома, по-видимому теряет способность к слиянию с другими лизосомами, а микобактерии получают полный комплекс субстратов для своего существования и развития. Таким образом, во всех способах моделирования инфекционных процессов не учитывается эта важная стадия.

Целью изобретения явилось выделение в процессе взаимодействия микроорганизмов с фагоцитами двух промежуточных форм существования микроорганизмов в одно- и двухмембранной упаковке.

Способ осуществляется следующим образом.

Внутрибрюшинно мыши вводят 0,5 мл взвеси бактерий вакцинного штамма БЦЖ (1 мг вакцины разведенный в 5 мл физраствора). Через сутки забирают содержимое брюшной полости путем отмыва ее физраствором и вводят перитонеальный смыв (нейтрофилы с фагоцитированными бактериями) в брюшную полость стимулированных и нестимулированных мышей (которым предварительно вводился или не вводился внутрибрюшинно какой-либо стимулятор макрофагов). Через 10, 20, 30, 60 мин и т.д. осуществляют забор содержимого брюшной полости с последующим исследованием при помощи люминесцентной и электронной микроскопии на наличие фагосом с двойной мембранной упаковкой.

О взаимосвязи процесса хронизации с формой мембранной упаковки бактерий.

Прежде всего следует отметить тот факт, что все формы мембранных упаковок микобактерий изолируют антигенные детерминанты бактерии от иммунной системы организма-хозяина. Клетки иммунной системы активно взаимодействуют только со свободными бактериями, находящимися в межклеточном пространстве. Если бактерия упакована в мембранные оболочки, то нейтрофилы вообще не реагируют с такими образованиями, а макрофаги воспринимают их как свои, нечужеродные, внеклеточные образования. Например, макрофаг фагоцитировал нейтрофил с находящимися в нем фагосомами с микобактериями, в результате в макрофаге сформировалась трехмембранная внутриклеточная упаковка микобактерий. После этого лизосомы макрофага сливаются с этой гигантской фагосомой и ферменты начинают расщеплять мембраны и другие структуры нейтрофила. Пока ферменты достигнут бактерий, они потеряют свою активность. Одновременно они создадут огромное количество разнообразных субстратов для ее роста и развития. В результате бактерии начинают размножаться в фаголизосоме макрофага с последующим его разрывом и выходом во внеклеточную среду. Порочный круг замкнулся.

Проведенное автором исследование по изучению начальных этапов развития хронической инфекции подтверждает вышеприведенные положения. Опыты проводили на мышах линии СВА. В брюшную полость вводили по 0,5 мг БЦЖ. Через 1-7 суток мышей забивали и забирали перитонеальный смыв. После центрифугирования из части центрифугата делали мазки. Их окрашивали по Романовскому-Гимза и Циля-Нильсену для световой микроскопии, а также акридиновым оранжевым для люминесцентного исследования.

Исследовали фагоцитарную активность макрофагов по отношению к микобактериям и завершенность фаголизосомного слияния (ФЛС). Так фагоцитарный показатель (процент фагоцитирующих макрофагов) через 2 суток составил 38,7±2,0% а фагоцитарный индекс (среднее число микробов поглощенных одним макрофагом) 2.9. Индекс завершенности ФЛС (отношение числа фаголизосом к фагосомам) составил 0,2. Учитывая то, что макрофаги по критерию завершенности ФЛС оказались гетерогенными, мы разбили их на три группы: 1. Макрофаги с завершенным ФЛС ФЛС+. 2. Макрофаги с незавершенным ФЛС ФЛС-. 3. Смешанные макрофаги ФЛС±. Полученные результаты представлены в таблице. Из таблицы видно, что наибольшее количество микобактерий сконцентрировано в группах ФЛС и ФЛС±, Наименьшее количество макрофагов составило группу ФЛС+. Эти данные указывают на то, что в большинстве макрофагов фагоцитировавших микобактерии начинает формироваться эндоцитобиоз, т.е. уже на ранних этапах инфекционного процесса имеются четкие признаки его хронизации.

Формула изобретения

Способ моделирования основных этапов формирования хронической инфекции путем введения микроорганизмов в брюшную полость экспериментального животного с последующим исследованием процесса фагоцитоза, отличающийся тем, что исследуют в процессе фагоцитоза при помощи люминесцентной и электронной микроскопии форму мембранной упаковки бактерий, а именно фагосома с бактерией во внеклеточной среде, фагосома с находящейся в ней бактерией в фагоците и макрофаг с нейтрофилом с находящейся в нем фагосомой с бактерией.

РИСУНКИ

Рисунок 1