13 апреля 2016г.
Разработка технологий регуляции функциональной активности клеток, обеспечивающих репарацию и регенерацию тканей, является актуальной научно-практической задачей [1-3]. Учитывая роль нарушений клеточной физиологии в формировании заболеваний, особую актуальность приобретает разработка методов, позволяющих синхронизировать клеточную активность, гармонизировать внутриклеточные процессы, ускорять в конечном итоге, нормализацию их функциональной активности, определяющую течение патологического процесса [2, 3]. Одним из таких факторов, оказывающих нормализующее влияние на внутриклеточные процессы, является низкоинтенсивное микроволновое электромагнитное излучение частотой 1 ГГц [1, 4-17]. Цель исследования – оценка возможности стимуляции клеток цельной крови к повышению продукции факторов роста, определяющих репаративные процессы в тканях.
Материалы и методы. Материалом служили образцы венозной крови (2,0 мл) практически здоровых добровольцев 45-55 лет, разделенные на контрольную и основную группы, помещавшиеся в стерильные флаконы со средой DMEM в соотношении 1:4. Концентрация клеток составляла 1.107 в мл. Подсчет клеток и анализ жизнеспособности осуществляли с помощью счетчика TC20 (Bio-Rad, США). Жизнеспособность клеток составляла не менее 90%.
Основную группу разделяли на 3 подгруппы, облучавшиеся в течение 45 минут ЭМИ частотой 1 ГГц плотностью потока энергии (ППЭ) 10; 50; 80 нВт/см2 с последующей 24-ти часовой инкубацией при 37 оС. Контрольная группа облучению не подвергалась. Облучение образцов крови производили с помощью аппарата микроволновой терапии «Акватон» (регистрационное удостоверение № ФСР 2011/10939) [4, 12].
При проведении исследований использовались наборы реактивов производства CUSABIO BIOTECH (Китай). Иммуноферментный анализ проводился на автоматическом анализаторе Personal LAB (Adaltis Italia S.p.A., Италия). Статистический анализ результатов проводили в программе Statistica 6.0. Результаты исследования представлены в виде среднего (х) ± выборочное среднеквадратичное отклонение. Оценку статистической значимости (р) межгрупповых различий средних значений в независимых выборках проводили с помощью критерия χ2 Пирсона (в зависимых – с помощью критерия Вилкоксона).
Результаты исследования. Концентрация ИЛ-4 в супернатанте культуры клеток цельной крови здоровых лиц составляла 1,06±0,29 пг/мл, ИЛ-11 – 1,56±0,23 пг/мл, TGF-b – 0,94±0,14 пг/мл, FGF-β – 0,86±0,05 пг/мл, VEGF-A – 1,25±0,2 пг/мл, VEGF-C – 1,01±0,08 пг/мл, NO – 2,8±0,04 мкмоль/л.
Облучение культуры клеток цельной крови ППЭ 10 нВт/см2 спустя 24 часа после воздействия сопровождалось ростом в клеточном супернатанте концентрации ИЛ-4 на 10,4% (р=0,36), ИЛ-11 на 3,2% (р=0,77), TFG-β1 на 3,7% (р=0,6), FGF-β на 3,5% (р=0,6), VEGF-A на 4,0% (р=0,47), VEGF-C на 5,0% (р=0,41), NO на 0,5% (р=0,79). Увеличение ППЭ излучения до 50 нВт/см2 сопровождалось повышением концентрации в облученных культурах ИЛ-4 на 17,5% (р=0,044), ИЛ-11 на 6,1% (р=0,31), TFG-β1 на 7,0% (р=0,3), FGF-β на 8,8% (р=0,23),
VEGF-A на 6,8% (р=0,27), VEGF-C на 9,0% (р=0,18), NO на 1,4% (р=0,79) в сравнении с необлученными культурами. Спустя 24 часа после облучения ППЭ 80 нВт/см2 в клеточных супернатантах отмечен прирост концентрации ИЛ-4 на 22,6% (р=0,012), ИЛ-11 на 8,7% (р=0,06), TFG-β1 на 8,0% (р=0,08), FGF-β на 12,9% (р=0,05), VEGF-A на 7,2% (р=0,09), VEGF-C на 13,4% (р=0,044), NO на 2,3% (р=0,33).
Заключение. Таким образом, биологические эффекты однократного облучения культуры клеток цельной крови ЭМИ ППЭ 10 нВт/см2 формируются преимущественно за счет активации Т-хелперов. При ППЭ 50 нВт/см2 отмечали отчетливую положительную динамику ИЛ-4, FGF-b, TGF-b, а так же VEGF-A и VEGF-C. При 80 нВт/см2 наблюдалась дальнейшее повышение концентрации исследуемых факторов, в особенности VEGF-C и FGF-b.
Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что однократное облучение клеток цельной крови ЭМИ 1000 МГц сопровождается усилением продукции ими факторов регуляции репаративных процессов, что может быть использовано в комплексной терапии соответствующей патологии [18].
Возможным механизмом повышения под влиянием низкоинтенсивного микроволнового излучения продукции исследованных факторов, включая цитокины и факторы роста, является активация в облученных клетках ядерного фактора транскрипции АР-1 и NF-κB [5, 13], что требует проведения дальнейших исследований.
Список литературы
1. Системные подходы в биологии и медицине (системный анализ, управление и обработка информации) / В.И. Стародубов и др. под ред. А.А. Хадарцева, В.М. Еськова, А.А. Яшина, К.М. Козырева. Тула: ООО РИФ «ИНФРА», 2008. 372 с.
2. Клеточные технологии с позиций синергетики / А.А. Хадарцев, В.М. Еськов, В.А. Хадарцев и др. // Вестник новых медицинских технологий. 2009. № 4. С. 7 – 9.
3. Иммунонейроэндокринные взаимосвязи у пациентов с ишемической болезнью сердца / С.С. Бондарь, А.В. Логаткина, В.В. Аржников, И.В. Терехов // Электронный научный журнал APRIORI. Серия: Естественные и технические науки [Электронный ресурс]. 2015. № 6. Режим доступа: http://apriori-journal.ru/seria2/6- 2015/Bondari-Logatkina-Arzhnikov-Terehov.pdf.
4. Способ терапевтического воздействия на биологические объекты электромагнитными волнами и устройство для его осуществления: пат. 2445134 Рос. Федерация: МПК: A61N500, A61N502/ Власкин С.В., Терехов И.В., Петросян В.И., Дягилев Б.Л., Дубовицкий С.А., Киричук В.Ф., Семиволос А.М. № 2010138921/14; заявл. 21.09.2010; опубл. 20.03.2012, Бюл. № 8. 20 с. : ил.
5. Влияние низкоинтенсивного СВЧ-облучения на внутриклеточные процессы в мононуклеарах при пневмонии / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.С. Никифоров и др. // Медицинская иммунология. 2012. Т.14. №6. С. 541-544.
6. Особенности биологического действия низкоинтенсивного СВЧ-излучения на продукцию цитокинов клетками цельной крови при внебольничной пневмонии / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.О. Ицкович // Цитокины и воспаление. 012. Т.11. №4. С. 67-72.
7. Функциональное состояние клеток цельной крови при внебольничной пневмонии и его коррекция СВЧ- излучением / И.В. Терехов, А.А. Хадарцев, В.С. Никифоров и др. // Фундаментальные исследования. 2014.№10 (4). С. 737-741.
8. Особенности биологического эффекта низкоинтенсивного СВЧ-облучения в условиях антигенной стимуляции мононуклеаров цельной крови / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.С. Никифоров и др. // Физиотерапевт. 2013. №1. С. 26-32.
9. Исследование возможности использования нетеплового СВЧ-излучения в реабилитационном периоде у больных внебольничной пневмонией / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.С. Никифоров // Физиотерапевт. 2011. №4. С. 12-17.
10. Влияние сверхвысокочастотного излучения нетепловой интенсивности на выраженность адреналинового отека легких и выживаемость крыс в эксперименте / И.В. Терехов, М.С. Громов, М.А. Дзюба и др.//Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 1. С. 117-122.
11. Оценка альвеолярно-капиллярных нарушений при развитии тяжелого гемодинамического отека легких у крыс и его коррекция с помощью СВЧ излучения / И.В. Терехов, М.А. Дзюба, С.С. Бондарь и др. // Саратовский научно-медицинский журнал. 2011. Т. 7. № 2. С. 389-392.
12. Продукция цитокинов клетками цельной крови реконвалесцентов внебольничной пневмонии под влиянием низкоинтенсивного СВЧ-облучения / И.В. Терехов, А.А. Хадарцев, В.С. Никифоров В.С. и др. // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2014. № 1. Публикация 2-57. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2014-1/4815.pdf.
doi: 10.12737/5025.
13. Молекулярные механизмы иммунореабилитации при использовании низкоинтенсивного СВЧ-излучения / И.В. Терехов, В.И. Петросян, Б.Л. Дягилев и др. //Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2011. Т.1. № 5. С. 34-37.
14. Особенности биологического действия низкоинтенсивного СВЧ-излучения на состояние противовирусной защиты клеток цельной крови при внебольничной пневмонии и у здоровых лиц / И.В. Терехов, С.С. Бондарь // Вестник новых медицинских технологий. 2015. Т. 22. № 2. С. 55-60.
15. Особенности альвеолярно-капиллярных нарушений при нетяжелом отеке легких у крыс и их коррекция с помощью лечебного аппарата микроволновой терапии «Акватон» / И.В. Терехов, М.А. Дзюба, С.С. Бондарь, и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2011. № 3. С. 20-24.
16. Исследование состояния транскапиллярного обмена и его коррекция с помощью радиоэлектронного лечебно-диагностического комплекса «Аквафон» / М.C. Громов, И.В. Терехов, С.С. Бондарь и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2010. № 3. С. 43-48.
17. Коррекция динамических характеристик сердечного ритма с помощью аппарата «Акватон-01» / И.В. Терехов, В.И. Петросян В.И., Е.Б. Никитина и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2009. № 3. С. 64- 70.
18. Sunkari V.G., Aranovitch B., Portwood N., Nikoshkov A. Effect of low-intensity electromagnetic field on fibroblast migration and proliferation. Electromagnetic Biology and Medicine. 2011; 30 (2): 80–85.
