Способ диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс в легких

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свмд-ву

I (22) Заявлено 040179 (21) 2733259/28-13

Р11М К з

G 01 N 1/28

A 61 В 10/00 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень МВ 16

Дата опубликования описания 300432 (53) УДК 615.475 (088.8) Р т т ъапЛ. В. Ященко, А.М. Ярош, A À. Бирк н, Л;М." Гах и М.И. Стрепетов (72) Авторы изобретен и я

У„, ;If ° 3: и

4 у

Ялтинский научно-исследовательский институт физических методов лечения и медицинской климатологии им.. И.М. Сеченова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ДЕЙСТВИЯ ФИЗИЧЕСКОГО

ФАКТОРА HA ВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ IIPOILECC В ЛЕГКИХ

15

25

Изобретение относится к медицине, в частности к терапии, и касается диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс в легких.

Известен способ диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс в легких Путем гисто- и цитохимического их исследования (1).

Недостаток известного способаего недостаточная точность.

Цель изобретения - повьхаение точности способа. указанная цель достигается тем, что в способе диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс в легких путем гисто- и цитохимического их исследования в мазках легочного секрета определяют макрофаги и по показателю проницаемости мембран лизосом в макрофагах диагносцируют действие физического фактора, при этом при уменьшении проницаемости мембран лизосом определяют противовоспалительное действие, а при увеличении проницаемости мембран лизосом — провоспалительное действие, Способ осуществляют следующим образом.

Подвергают действию физического фактора на организм и используют в качестве контроля здоровых особей без очага воспаления. B макрофагах трахей опытных и контрольных особей цитохлмически выявляют и количественно измеряют проницаемость мембран лизосом.

Противовоспалнтельное действие физического фактора на организм устанавливают при статически достоверном уменьшении проницаемости мембран лизосом s опыте относительно. контроля. Провоспалительное действие физического фактора устанавливают при статически достоверном увеличении проницаемости мембран лизосом в опыте относительно контроля.

Опытные особи подвергают воздействию различных физических факторов, предпочтительно ультрафиолетовому (УФ), ультразвуковому (УЗ) облучениям, облучению дециметровыми электромагнитными волнами, импульсным электрическим током при воздействии одним и тем же фактором в различных режимах. Проводят УФ-облучение в 1-3 биодозах, однократно, длитель924548 ностью в 2-4 облучения ежедневно или. через день, УЗ-облучение в импульсном и постоянном режиме, интенсивностью в 0,05-0,2 Вт/см -, ежедневно или через день в течение любого заданного времени, облучение дециметровыми волнами в дозе 5-10 мВт однократно, ежедневно в течение

2-4 дней. Воздействуют физическим фактором на область спины, живота, конечностей, в зависимости от осо- 10 бенностей фактора и интересов иследователя. Получают макрофаги трахеи либо промывая трахею живых особей физиологическим раствором или культуральными средами, либо делая )5 мазки — отпечатки из трахеи после умерщвления животных. В качестве экспериментальных животных используют кроликов, мышей, крыс, собак.

Можно также изучать действие 20 физического фактора на человеке, получая альвеолярные макрофаги при стандартной клинической процедуре бронхоскопии. Измеряют проницаемость мембран, например, цитохимически 25 выявляя в макрофагах лиэосомальный ,фермент кислую фосфатазу (по Берстону ) и подсчи тыв ая при мик роскопировании долю клеток (в %) с диффузным распределением этого фермента, что дает количественную характеристику повышенной проницаемости мембран лизосом. Можно выявлять также пе- роксидазу, )3 -глюкуронидазу и другие лизосомные ферменты.

Если при сравнении 10 опытных кроликов с 10 контрольными один экспериментатор обнаруживает, что в контроле 18,7 09%, а в опыте

9.,3 0,6% макрофагов имеют проницаемые мембраны лиэосом, а другой экспериментатор при исследовании тех же животных получает цифровые значения 26, 5 2, 3% и 15, 1+ 1, 2%, соответственно, то в обоих случаях по предлагаемому способу будет сделан вывод о наличии противовоспалительного действия исследуемого фактора, несмотря на различие величин

60

Статистическую обработку материала можно производить по t-критерию

Стьюдента, критери ям х, и т.п.

Статически достоверное уменьшение проницаемости мембран лизосом макрофагов устанавливают на основании статистически достоверного уменьшения доли (в %) макрофагов с диффузным распределением ферментов в клетке в опыте (по сравнению с контролем) . 45

Диагностику противовоспалительного действия физических факторов ведут путем установления соотношения между цифровыми величинами проницаемости мембран лизосом в опыте и контро- 50 ле. цифровых значений проницаемости мембран лизосом в опыте и контроле.

Пример 1. Группу из 5 здоровых кроликов подвергают курсовому ультрафиолетовому облучению по схеме, приведенной в табл.I.

Таблица 1

Облучение дней Биодозы

0,5

2-4

1,0

5-6

1,5

7-9

2,0

10-11

1 2-14

2,5

3,0

В конце курса облучения из трахеи облучавшихся (опыт) и 10 интактных здоровых (контроль) кроликов делают мазки (по одному мазку на каждого кролика) и после фиксации мазков ставят реакцию на кислую фосфатазу (КФ) по Берстону. При микроскопировании мазков в каждом подсчитывают процентное содержание макрофагов с диффузным распределением конечных продуктов реакции на КФ, что дает количественную характеристику проницаемости мембран лизосом.

Средняя доля клеток с диффузией

КФ в опыте 12,8+-1,9%, в контроле

46,1 9,9% (р (0,01), это указывает на то, что проницаемость мембран лизосом в опыте достоверно ниже,чем в контроле.

Таким образом, ультрафиолетовое облучение при курсовом воздействии по описанной выше схеме обладает противовоспалительным действием.

Пример 2. Проводят эксперимент с воздействием ультразвуком.

Пять здоровых кроликов облучали ультразвуком интенсивностью 0,8 Вт/cd и частотою 880 кГц в .области спины по подвижной методике ежедневно по

2 мин в течение 7 дней. Площадь ультразвукового излучателя 4 см

Используют те же методы исследования, что и при изучении действия ультрафиолетового излучения. Контролем служат здоровые кролики.

Гистологическое исследование ткани легкйх подопытных контрольных животных показывает, что ультразвук такой частоты и интенсивности обладает выраженным провоспалительным действием.

Макроскопически легкие подвергшихся воздействию УЗ кроликов на разрезе серого цвета (экссудация).

924548

Микроскопически отмечаются множественные мелкие макрофагальнолимфоидные со значительным количеством гранулоцитов инфильтраты, связанные топографически с капиллярами и сосудами малого калибра. В меньшей 5 степени инфильтрация выражена в бронхах. Отмечается развитие альтернативных (десквамация эпителия) и некротических процессов.

Исследование по предлагаемому способу показывает, что в макрофагах трахеи наблюдается резкое повышение проницаемости мембран лизосом от 46+9,9% клеток с диффузным выпадением продуктов реакции на кислую фосфатаэу и в контроле до 100% в опыте (р (0,01).

Пример 3. Испытание проводят .при диагностике действия на воспалительный процесс инородного тела - нейлоновой нити, введенной в просвет трахеи. Испытанию подвергают

24 кролика, составляющих три группы.

Распределение животных по группам приведено в табл. 2.

Таблица 2

Наименование показателей

Гру ппы Жи вотные, колич, 30

Введение нити на фоне воспаления легких

Введение нити интактным кроликам 35

Контроль (интактные кролики) 3

40 у кроликов 1-ой группы моделировали воспаление легких путем иммунизации стандартным очищенным адсорбированным стафилококковым анатоксином 45 (COACA) ° Иммунизацию проводили подкожно в верхние трети задних лап троекратно с 5-дневными интервалами в возрастающих дозах (0,1; 0,4;

1 0 мл препарата на 1 особь). Через

17 суток от начала иммунизации (т.е °

50 через 7 суток после третьей, заключительной инъекции COACA) часть кроликов (4) забивают, а на остальных животных этой группы (3) воз-. действуют интратрахеальным введением

55 нейлоновой нити.

2-ая группа подопытных животных состоит из интактных не иммунизированных предварительно, т.е. беэ воспаления легких, кроликов,на Которых воздействуют только введением нейлоновой нити в трахею. Животных

1-ой и 2-ой групп с инородным телом трахеи забивают через 7 суток после введения нити. Третья группа (контрольная) представлена интактными кроликами без воздействий. у кроликов всех групп, наряду с цитохимическим исследованием микрофагов трахеи, проводят морфологическое исследование ткани легких микроскопически и микроскопически (гистологически) при окраске срезов ткани гемотоксилин - эоэином.

Лабораторные испытания следующие.

Воспалительный процесс в легких, вызванный иммунизацией COACA (1-ая группа, 17 суток от начала иммунизации), непосредственно перед воздействием на животных нейлоновой нитью характеризуется при гистологическом исследовании умеренными диффузными альтеративными, экссудативными и пролиферативными изменениями. Они ..роявляются в десквамации, набухании эпителия бронхов, гиперплазии перибронхиальных лимфоидных фолликулов, что сопровождается полнокровием микроциркуляторного русла, отеком межальвеолярных перегородок, инфильтрацией последних макрофагальными, лимфоидными клетками и полиморфноядерными лейкоцита-. ми. Отмеченным воспалительным изменениям в легких соответствует то, что 33,7%:макрофагов имеют диффузное выпадение в цитоплазме продукта реакции на кислую фосфатазу.

Через 7 суток после воздействия на иммунизированных кроликов нейлоновой нитью воспалительные изменения в легочной ткани усиливаются. Гистологически зто выражается в том, что на фонеотмеченных вышедиффузных умеренных воспалнтельныхизменений опре.деляются множественныеочаги с выраженными воспалительными изменениями в проявлениях некроза стенок сосудов и межальвеолярных перегородок, в наличии кровоизлияний,. в увеличении плот ности клеточной инфильтрации альвео-. лярной ткани. К важным признакам усиления воспалительного процесса относится также изменение характера клеточной инфильтрации (в данном случае среди клеток инфильтратов преобладают полиморфноядерные лей коциты). Описанным воспалительным изменениям в легких соответствует существенное увеличение доли трахеальных макрофагов с дестабилизированными. мембранами лизосом, как по сравнению с контролем (табл.3), так и по сравнению с предыдущим сроком исследования (Яд = 5,58, р С 0,001) °

Проницаемость мембран лизосом (% клеток с диффуэией кислой фосфатазы) макрофагов трахеи кроликов приведена в табл. 3.

924548

Таблица 3

Сроки исследования

Наименование показателей

Группы Клетки с диффузией кислой фосфатазы, Ъ

Непосредственно пе- 33,7 ред введением нити

Введение нити на фоне воспаления легких

Спустя 7 суток после введения нити

77,0

Яс1 = б 91 р (0,001

Введение нити ин- 2 тактным кроликам

Спустя 7 суток после введения нити

59,2

Sd = 5,83 р (0,001

Контроль (интактные кролики) 24,7

П р и м е ч а н и q. Sd — средняя ошибки разницы между средними арифметическими; р — уровень значимости приведены для показателей, статически отличающихся от контроля, Таким образом, результаты исследования кроликов 1-ой группы показали, что воздействие известным провоспалительным фактором (нейлоновая нить) привело не только к усилению воспалительного процесса в легких, но и одновременно к существенной дестабилизации лизосомных мембран трахеальных макрофагов.

Действие введенной в трахею нейлоновой нити яа иятактных животных следующее."

Спустя 7 суток после воздействия на интактиых (здоровых) кроликов нейлоновой нитью (2-ая группа) в легких развивается воспалительный процесс, Тканевые изменения гистологически характеризуются десквамацией эпителия бронхов, гиперплазией перибронхиальных лимфоидных фолликулов, очаговой деструкцией слизистого и подслизистого слоев стенок бронхов и обильной инфильтрацией ткани полиморфноядерными лейкоцитами перифокально участкам разрушения. Одновременное цитохимическое исследование макрофагов трахеи показало, что развитие воспалительного процесса сопряжено со значительным возрастанием доли этих клеток с дестабилиэированными мембранами лиэосом.

Таким образом, воздействие провоспалительным физическим фактором (нейлоновая нить) иа развивающийся вследствие иммунизации СОЛСА воспалительный процесс в легких приводит к усилению воспалительных изменений в легочной ткани (по данным гистологического исследования), что сопровождается увеличением проницаемости лнзосомных мембран макрофагов трахеи.

Воздействие тем же физическим фактором из интактных особей приводит к развитию типичного воспалительного процесса в легких (по данным гистологического исследования) с одновременным увеличением прони35 цаемости лизосомных мембран макрофагов трахеи.

На статистически достоверном материале подтверждается существование, 40 связи между Развитием воспаления, его выраженностью и проницаемостью лизосомиых мембран трахеальных макрофагов и наличие связи между действием физического фактора и сос45 тоянием лизосомных мембран трахеальных макрофагов у здоровых особей и животных с воспалительным процессом, Предлагаемый способ диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс в легких по сравнению с известным обеспечивает упрощение и повышение достоверности диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс за счет исключения стадии моделирования воспаления н получения количественных показателей позволяет исключить забой животных, ограничившись лишь взятием мазков клеток из

60 трахеи, и обеспечить достоверную и объективную диагностику действия фактора на воспалительный процесс у одного и того же животного в разные сроки курсового воздействия

65 фактора °

924548

Формула изобретения

Составитель A. Бражникова

Редактор С. Юско Техред А. Бабинец Корректор С. Шекмар

Заказ 2805/59 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс в легких путем гисто- и цитохимического их исследования, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения точности способа, в мазках легочного секрета опреде-, ляют макрофаги и по показателю проницаемости мембран лиэосом в макрофагах диагносцируют действие фиэического фактора, при этом при уменьшении проницаемости. мембран лизосом определяют противовоспалительное действие, а при увеличении проницаемости мембран лизосом — провоспалительное действие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Влияние магнитных полей на биологические объекты. М., Медицина, 1971, с. 30-113.