14 апреля 2016г.
Учитывая проникновение электромагнитных полей и излучений во все сферы жизнедеятельности человека, в настоящее время важное значение приобретает проблема изучения реактивности живых систем к влиянию данного фактора [1]. Анализ результатов исследований свидетельствует о существенных внутриклеточных сдвигах, наблюдаемых под влиянием микроволн нетепловой мощности частотой 1 ГГц. На данной частоте водные среды прозрачны для СВЧ-излучения частотой 1000 МГц, что определяет вероятность формирования разнообразных биологических эффектов, реализующихся на внутриклеточном молекулярном уровне [2-10].
Учитывая высокую актуальность разработки новых технологий иммуномодуляции и стимуляции иммунной системы, целью исследования являлось изучение влияния низкоинтенсивного микроволнового излучения частотой 1000 МГц на содержание в мононуклеарных (МНК) лейкоцитах цельной крови компонентов, определяющих устойчивость клеток к вирусной инвазии.
Цель исследования – изучение последствий однократного микроволнового облучения цельной крови частотой 1000 МГц на уровень в МНК факторов противовирусной защиты.
Материалы и методы. В соответствии с поставленной целью в лизатах МНК цельной крови, методом иммуноферментного анализа (ИФА) определяли концентрацию митохондриального противовирусного сигнального белка MAVS, RIG-I-подобного рецептора 3-го типа – хеликазы MDA5, RIG-I-подобного рецептора – хеликазы IFIH1, трансмембранного протеина 173 (Tmem173), интерферон-регулируемых факторов (IRF) 3, 7 и 8, субъединиц р50 и р65 ядерного фактора транскрипции NF-κB, фосфорилированной по серину в положении 32 формы ингибитора ядерного фактора транскрипции (IκB-α), а так же общей его концентрации. Кроме этого, в клеточном супернатанте оценивали концентрацию ИФН-α и -β. Всего в исследовании использовалось 30 образцов периферической венозной крови, забиравшейся в утренние часы (с 7-00 до 7-30) из локтевой вены пациентов мужского пола с внебольничной бактериальной пневмонией (ВП) нетяжелого течения в стадии реконвалесценции (15-17 сутки) в возрасте 20-35 лет. Контрольную группу составили 15 практически здоровых молодых человека в возрасте 20-33 года. Исследование эффектов СВЧ-облучения проводили с использованием наборов «Цитокин-Стимул-Бест» (ЗАО «Вектор Бест», г.Новосибирск). Для проведения исследования 1 мл цельной крови вносили во флакон, содержащий 4 мл среды DMEM. Подготовленные таким образом образцы облучали в течение 45 минут аппаратом микроволновой терапии «Акватон-02» (ООО «ТЕЛЕМАК», г. Саратов), на частоте 1000±0,01 МГц (плотность потока энергии 50 нВт/см2) [3, 4, 13]. После облучения флаконы помещались на 24 часа в термостат при 37 0С с последующим выделением на градиенте фиколл-верографина (ρ = 1,077) МНК и приготовлением лизатов, для приготовлении которых использовали 1 мл клеточной суспензии с числом клеток 1.107. Подсчет клеток и анализ жизнеспособности осуществляли с помощью счетчика TC20 (Bio- Rad, США). Жизнеспособность клеток составляла не менее 90%.
При проведении исследований использовались наборы реактивов производства CUSABIO BIOTECH (Китай). ИФА проводили на автоматическом анализаторе Personal LAB (Adaltis Italia S.p.A., Италия).
Статистическую обработку проводили в программе STATISTICA 7,0. Статистическую значимость (р) межгрупповых различий оценивали с помощью критерия Колмогорова-Смирнова.
Результаты исследования. Проведенный анализ показал, что однократное облучение способствует повышению содержания в МНК важнейших регуляторных белков, обеспечивающих противовирусный ответ, в первую очередь MDA5, MAVS и Tmem173. В исследовании выявлена способность микроволнового излучения усиливать в МНК фосфорилирование ингибитора NF-κB и стимулировать повышение содержания р50 и р65.
В исследовании выявлена способность микроволн стимулировать продукцию клетками ИФН-β. У практически здоровых лиц, в сравнении с реконвалесцентами ВП, микроволновое облучение способствует в большей степени повышению содержания MAVS. Меньший эффект микроволн у практически здоровых лиц отмечен в отношении MDA-5 и Tmem173. При этом однократное облучение способствует повышению продукции как ИФН-α, так и ИФН-β, стимулируя в большей степени продукцию последнего.
Заключение. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что микроволновое облучение цельной крови в максимальной степени стимулирует повышение содержания в МНК MDA5. При этом влияние излучения на уровень MAVS в два раза меньше, в сравнении с его влиянием на MDA5. В отличие от группы контроля, однократное СВЧ-облучение цельной крови реконвалесцентов ВП оказывает более выраженное влияние на содержание IRF8, при несколько меньшем влиянии на уровень регулятора активности MAVS – Tmem173.
Таким образом, низкоинтенсивное микроволновое излучение частотой 1000 МГц стимулирует клеточную цитотоксичность за счет активизации в МНК внутриклеточного сигнального пути интерферонов, а так же регуляторных механизмов распознавания вирусного генетического материала [6]. Указанные эффекты могут лежать в основе противоопухолевого и цитотоксического влияния микроволн на организм, а так же ограничивающего пролиферативную активность клеток эффекта [13-15].
Список литературы
1. Ушаков И.Б. Штемберг А.С., Шафиркин А.В. Реактивность и резистентность организма млекопитающих. М.: Наука, 2007. 493 с.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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. 2012. Т.11. №4. С. 67-72.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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.
13. Онко-радиоволны биосферы: аква-фазоволновая модель развития злокачественных новообразований. Ч.1. Радиофизические основы модели / В.И. Петросян, Б.П. Чесноков, Г.Е. Брилль и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 1. С. 3-13.
14. Онко-радиоволны биосферы: аква-фазоволновая модель развития злокачественных новообразований. Ч. 2. Микроморфологические и клинические исследования, аква-фазоволновая модель / В.И. Петросян, Б.П. Чесноков, Г.Е. Брилль и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 2. С. 19-29.
15. 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.
