Регуляция фагоцитарной активности лейкоцитов хорионическим гонадотропином в период формирования первичного гуморального иммунного ответа

Процесс беременности — от оплодотворения до рождения ребенка — можно назвать феноменом естественной аллотрансплантации, поскольку геном развивающегося в организме матери плода наполовину заимствован у отца [7]. Однако при физиологически протекающей беременности отторжения генетически чужеродного трансплантата не происходит. Основной гормон беременности — хорионический гонадотропин (ХГ) — обладает выраженными иммуномодулирующими свойствами, защищая зародыш от агрессии иммунокомпетентных клеток матери [1, 8]. Помимо этого, ХГ стимулирует секрецию прогестерона и эстрадиола, которые оказывают самостоятельное иммуномодулирующее действие [11]. В период беременности супрессия адаптивного иммунного ответа матери компенсируется активацией системы естественного иммунитета [9, 10]. Основными клетками, определяющими функционирование данной системы, являются моноциты и макрофаги. Во время беременности в матке и децидуальной оболочке содержится большое количество макрофагов, численность которых регулируется плацентарными гормонами [9]. Показано, что ХГ участвует в контроле функциональной активности интактных моноцитов и гранулоцитов [13], однако гормонопосредованное действие на фагоциты в условиях формирования гуморального иммунного ответа до сих пор не исследовали. С учетом различной чувствительности интактных фагоцитов и антигенактивированных клеток к регуляторному воздействию гормонов, оценка регуляторных эффектов ХГ на фагоциты при формировании первичного гуморального иммунного ответа является более адекватной и актуальной.

Цель работы — изучение эффектов ХГ на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и перитонеальных макрофагов в период формирования первичного гуморального иммунного ответа.

Материалы и методы

Эксперимент проводили на половозрелых самках мышей породы Swiss массой 20—22 г в несколько этапов. На первом этапе in vitro исследовали непосредственное действие ХГ ("Profasi", Serano, Италия) на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и клеток перитонеальной полости. Периферическую кровь получали при декапитации интактных самок мышей с добавлением гепарина (25 ЕД/мл). Перитонеальные макрофаги выделяли по стандартной методике с использованием среды 199 [4]. Концентрацию клеток в культуре перитонеальных макрофагов доводили до 2 • 10⁶/мл, а для исследования фагоцитарной активности лейкоцитов использовали цельную кровь. ХГ применяли в дозах 100 и 10 МЕ/мл, рассчитанных на основании средних концентраций гормона в сыворотке крови беременных женщин в I и II—III триместрах соответственно [3]. Всю работу проводили в пластиковых микропробирках с антиадге- зивным покрытием.

Цельную периферическую кровь и перитонеальные макрофаги инкубировали в течение 1 ч в термостате при 37°С в присутствии ХГ, после чего исследовали фагоцитарную активность клеток модифицированным методом Каплина, основанным на поглощении формалинизированных эритроцитов барана (ФЭБ) в концентрации 10⁸/мл [5]. В пробирках смешивали 0,1 мл цельной гепаринизированной крови или клеток перитонеальной полости и 0,1 мл ФЭБ. Пробы инкубировали 20 мин при 37°С, затем содержимое пробирок ресуспендирова- ли и готовили мазки, которые фиксировали метанолом и окрашивали по Романовскому—Гимзе. При визуализации мазков рассчитывали: процент фагоцитоза (ПФ) — количество фагоцитирующих лейкоцитов на 300 подсчитанных фагоцитов; индекс фагоцитоза (ИФ) — количество объектов фагоцитоза, захваченных одним фагоцитом; фагоцитарное число (ФЧ) — количество объектов фагоцитоза, которое приходится на 1 из 300 подсчитанных фагоцитов. Указанные показатели определяли отдельно для моноцитов, нейтрофилов, эозинофилов периферической крови и перитонеальных макрофагов.

На втором этапе эксперимента исследовали эффекты ХГ на фагоцитирующие клетки крови и перитонеальной полости in vivo. Для этого мышам вводили ХГ подкожно 3 инъекции через день в дозах, аналогичных тем, которые использовали в эксперименте in vitro, пересчитанных на объем крови экспериментального животного (200 и 20 МЕ/ мышь). Контрольным животным инъецировали официнальный растворитель гормона (0,9% NaCl). Фагоцитарную активность лейкоцитов крови и перитонеальной полости определяли вышеописанным методом.

На третьем этапе исследовали влияние ХГ на фагоциты периферической крови и перитонеальной полости в условиях формирования первичного гуморального иммунного ответа. Для этого животных иммунизировали внутрибрюшинно эритроцитами барана (10⁸/мл) и через 5 дней регистрировали антителообразующие клетки (АОК) в селезенке прямым методом локального гемолиза в геле [12] и одновременно определяли фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и перитонеальных макрофагов [5]. ХГ инъецировали в дозах 200 и 20 МЕ/мышь с учетом этапов формирования гуморального иммунного ответа. С целью оценки влияния ХГ на антигеннезависимый этап дифференцировки иммунокомпетентных клеток гормон вводили до иммунизации в количестве 3 инъекций через день, а для исследования его действия только на антигензависимый этап — 3 раза через день начиная со дня иммунизации и вплоть до забоя.

Для оценки гонадотропного действия ХГ в сыворотке крови мышей определяли уровни эстрадиола ("Dia. Metra S.r.l.", Италия) и прогестерона ("Хема-Медика", Россия) иммуноферментным методом. Учет результатов вели с помощью планшетного анализатора "Bionhit" ВР 800 при длине волны 450 нм.

Статистическую обработку осуществляли непараметрическим методом с использованием (/-критерия Манна—Уитни, корреляционный анализ проводили по Спирмену [2].

Результаты и их обсуждение

При исследовании непосредственного влияния ХГ на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и макрофагов перитонеальной полости in vitro гормон, независимо от дозы, статистически значимо угнетал количество и поглотительную активность фагоцитирующих нейтрофилов и моноцитов периферической крови, а также макрофагов перитонеальной полости и не влиял на фагоцитарную активность эозинофилов (табл. 1). В то время как в эксперименте in vivo на неиммуни- зированных животных ХГ не изменял фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и макрофагов перитонеальной полости (табл. 2).

Введение ХГ животным как до, так и после иммунизации статистически значимо повышало уровень АОК в селезенке (рис. 1), что подтверждает ранее полученные нами данные [6]. Одновременная оценка процессов фагоцитоза показала, что на антигеннезависимом этапе формирования гуморального иммунного ответа высокая доза ХГ (200 МЕ/мышь) дает выраженный стимулирующий эффект на функциональную активность клеток неспецифической резистентности, повышая общую поглотительную активность и количество фагоцитирующих моноцитов периферической крови. На антигензависимом этапе формирования гуморального иммунного ответа ХГ также в дозе 200 МЕ/мышь увеличивает количество фагоцитирующих перитонеальных макрофагов и усиливает их поглотительную способность, а доза 20 МЕ/мышь стимулирует фагоцитарную активность нейтрофилов периферической крови (табл. 3).

Таблица 1. Влияние ХГ на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и перитонеальных макрофагов в системе in vitro (л = 10)

Моноциты периферической крови

Макрофаги перитонеальной полости

Примечание. Здесь и в табл. 3 одна звездочка — р < 0,05 по отношению к контролю, две звездочки — р < 0,05 по отношению к низкой дозе гормона; п — число животных в группе.

Таблица 2. Влияние ХГ на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и перитонеальных макрофагов у неиммунизирован- ных животных in vivo (л = 10)

Таблица 3. Влияние ХГ на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и макрофагов перитонеальной полости с учетом этапов формирования гуморального иммунного ответа (л = 10)

Исследование уровня половых стероидов, индуцированных ХГ, показало, что инъекции гормона ни до (антигеннезависимый этап), ни после иммунизации (антигензависимый этап) не влияют на уровень эстрадиола, но статистически значимо повышают уровень прогестерона (рис. 2). В группе животных, получавших инъекции ХГ в дозе 200 МЕ/мышь, выявлена достоверная положительная корреляция между количеством фагоцитирующих перитонеальных макрофагов и концентрацией прогестерона в сыворотке крови (R = 0,70, р < 0,05). Таким образом, разнонаправленность эффектов ХГ в системе in vitro и in vivo, по всей вероятности, связана с гонадотропным действием гормона.

Анализируя полученные данные, можно говорить о сложном многокомпонентном контроле со стороны ХГ за функциональной активностью клеток неспецифической резистентности. Обладая выраженной фагоцит-депрессивной активностью in vitro, ХГ в условиях целостного организма либо не проявляет присущее ему действие, либо дает оппозитные стимулирующие эффекты. Если в первом случае иммунодепрессивную активность гонадотропина нивелируют индуцированные им половые стероиды, то во втором случае стимуляция фагоцитоза связана не только с повышением уровня эндогенных половых стероидов, но и с антигенной нагрузкой на иммунную систему. Необходимо подчеркнуть, что результатом гормонального действия является не изолированная активность ХГ и половых стероидов, а их комплексное воздействие на функциональную активность клеток-мишеней.

Исследования показали, что ХГ и активированный им синтез эндогенного прогестерона создают условия для преобладания гуморальных иммунных реакций и стимуляции фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови и макрофагов перитонеальной полости, что, по-видимому, способствует эффективной модуляции неспецифических защитных реакций организма при физиологически протекающей беременности. Кроме этого, гормонозависимая активация фагоцитов периферической крови и перитонеальной полости может служить одним из механизмов защиты плода от возможных патогенов, определяя высокий уровень системы естественного иммунитета в целом.

Выводы

1. In vitro ХГ угнетает фагоцитарную активность нейтрофилов, моноцитов периферической крови, а также перитонеальных макрофагов.
2. Инъекции ХГ неиммунизированным животным не влияют на фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и макрофагов перитонеальной полости.
3. Введение ХГ самкам мышей приводит к повышению уровня эндогенного прогестерона независимо от этапа дифференцировки иммунокомпетентных клеток.
4. На пике формирования гуморального иммунного ответа ХГ одновременно повышает уровень АОК в селезенке и стимулирует фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и макрофагов перитонеальной полости независимо от этапа дифференцировки иммунокомпетентных клеток.