Способ диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс в легких Советский патент 1982 года по МПК G01N33/48 A61B10/00 

Изобретение относится к медицине в частности к терапии, и касается диагностики действия физического фактора навоспалительный процесс в легких. . Известен способ диагностики действия физического фактора на вос палительный процесс в легких путем гисто- и цитохимического их исследования 1 . Недостаток известного способа его недостаточная точность. Цель изобретения - повышение точ ности 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 противовоспсшительное дейст а при увеличении проницаемости мем ран лизосом - провоспалительное действие. Способ осуществляют следующим образом. Подвергают действию физического фактора на организм и используют в качестве контроля здоровых особей без очага воспаления, в макрофагах трахей опытных и контрольных особей цитохимически выявляют и количественно измеряют проницаемость мембран лизосом. Противовоспалительное действие физического фактора на организм устанавливают при статически достоверном уменьшении проницаемости мембран лизосом в опыте относительно контроля. Провоспалительное действие физического фактора устанавливают при статически достоверном увеличении проницаемости мембран лизосом в опыте относительно контроля. Опытные особи подверггиот 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, длительностью в 2-4 облучения ежедневно или через день, УЗ-облучение в импульс ном и постоянном режиме, интенсивностью в 0,05-0,2 Вт/см, ежедневн 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 особенностей фактора и интересов иследователя. Получгиот макрофаги трахеи либо промывая трахею живых особей физиологическим раствором или культуральными средами, либо делая мазки - отпечатки из трахеи после умерщвления животных. В качестве экспериментальных животных используют кроликов, мышей , крыс, собак. Можно также изучать действие физического фактора на человеке, по лучая альвеолярные макрофаги при стандартной клинической процедуре бронхоскопии. Измеряют проницаемост мембран, например, цитбхимически выявляя в макрофагах лиэосомальный ,фермент кислую фосфатазу (по Берсто ну) и подсчитывая при микроскопировании долю клеток (в %) с диффузным распределением этого фермента, что дает количественную характеристику повышенной проницаемости мембран лизосом. Можно выявлять также пероксидазу, ji -глюкуронидазу и други лизосомные ферменты. Статистическую обработку материа можно производить по t-критерию Стьюдента, критериям х , и т.п. Статически достоверное уменьшение проницаемости мембран лизосом макро фагов устанавливают на основании статистически достоверного уменьшения доли (в %) макрофагов с диффузным распределением ферментов в клетке в опыте (по сравнению с контролем) Диагностику противовоспалительного действия физических факторов ведут путем установления соотношения между цифровыми величинами проницаемос ти мембран лизосом в опыте и контро ле. Если при сравнении 10 опытных кроликов с 10 контрольными один экспериментатор обнаруживает, что в контроле 18,,9%, а в опыте 9., 3iO,6% макрофагов имеют проницаемые мембраны лизосом, а другой экспериментатор при исследовании тех же животных получает цифровые значения 26,,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 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.1. Таблица 1 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 12,811,9%, в ; онтроле 46,,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/см 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 легких 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). Микроскопически отмечаются множественные мелкие макрофагальнолимфоидные со значительным количест вом гранулоцитов инфильтраты, связанные топографически с капиллярами и сосудами малого калибра. В меньше степени инфильтрация выражена в бронхах. Отмечается развитие гшьтер нативных (десквамация эпителия) и некротических процессов. Исследование по предлагаемому способу показывает, что в макрофагах трахеи наблюдается резкое повышение Проницаемости мембран лизосом от 4б±9,9% клеток с диффузным выпадением продуктов реакции на кислую фосфатазу и в контроле до 100% в опыте (р 0,01) .. Пример 3. Испытание проводят .при диагностике действия на вос псшительный процесс инородного тела нейлоновой нити, введенной в просвет трахеи. Испытанию подвергают 24 кролика, составляющих три группы Распределение животных по груп-, пам приведено в табл. 2. Таблица 2 Введение нити на фоне воспаления легких Введение Нити интактным кроликамКонтроль (интактные кролики) У кроликов 1-ой группы моделировали воспаление легких путем иммуни зации стандартным очищенным адсорби ровАнным стафилококковым анатоксино (СОАСА). 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 через 7 суток после третьей, заключительной инъекции СОЛСА) часть кроликов (4) забивают, а на остальных животных этой группы (3) ВОЗ-действуют интратрахеальным введение нейлоновой ннти. 2-ая группа подопытных животных состоит из интактных не иммунизированных предварительно, т.е. без воспаления легких, кроликов,на кото рых 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- эозином. Лабораторные испытания следующие. Воспалительный процесс в легких, вызванный иммунизацией СОАСА (1-ая группа, 17 суток от начала иммунизации) , непосредственно перед воздействием на животных нейлоновой нитью характеризуется при гистологическом исследовании умеренными диффузными альтеративными, экссудатив.ными и пролиферативными изменениями. Они .проявляются в десквамации, набухании эпителия бронхов, гиперплазии перибронхигшьных 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. 7 суток после воздействия на иммунизированных кроликов нейлоновой нитью воспалительные изменения в легочной ткани усиливаются. Гистологически это выражается в том, что на фоне отмеченных выше диффузных умеренных воспалительных изменений определяются множественные очаги с выраженными воспалительными изменениями в проявлениях некроза стенок сосудов и межальвеолярных перегородок, в наличии кровоизлияний, в увеличении плотности клеточной инфильтрации альвеолярной ткани. К важным признака1М усиления воспсшительного процесса относится также изменение характера клеточной инфильтрации (в данном случае среди клеток инфильтратов преобладают полиморфноядерные лейкоциты) . Описанным воспёшительиым 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 (Sd 5,58, р 0,001). Проницаемость мембран лизосом (% клеток с диффузией кислой фосфатазы) макрофагов трахеи кроликов приведена в табл. 3.

Таблица 3

Непосредственно пе- 33,7 ред введением нити

Спустя 7 суток после введения нити

Введение нити ин- 2

Спустя 7 суток постактным кроликам ле введения нити

Контроль (интактные кролики) Примечание, Таким образом, результаты исследования кроликов 1-ой группы показа ли, 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 па ийтактных животных следующее. Спустя 7 суток после воздействия на интактных (здоровых) кроликов нейлоновой нитью (2-ая группа) в ле ких развивается воспалительный процесс. Тканевые изменения гистологически характеризуются десквамацией эпителия бронхов, гиперплазией перибронхиальных лимфоидных фолликулов, очаговой деструкцией слизистого и под ел и з.и с то го слоев стенок бро хов и обильной инфильтрацией ткани полиморфноядерными лейкоцитами перифоксшьно участкам разрушения. Одн временное цитохимическое исследование макрофагов трахеи показало, что раэвитие воспалительного процесса сопряжено со значительным возрастанием доли этих клеток с дестабилизи рованными мембранс1ми лизосом. Таким образом, воздействие провоспалительным физическим фактором (нейлоновая нить) на развивающийся вследствие иммунизации СОАСА воспалительный прсщесс в легких приводит к усилению воспалительньис изменений в легочной ткани, -(по данньм гистологического исследования), что сопровождается увеличением проницае77,0

Sd 6,91 р 0,001

59,2

Sd 5,83 р 0,001

24,7 Sd - средняя ошибки разницы между средними арифметическими; р - уровень значимости приведены для показателей, статически отличающихся от контроля. мости лизосомных 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 проницаемости лизосомных мембран макроФагов трахеи. На статистически достоверном материале подтверждается существование, связи между развитием воспаления, его выраженностью и проницаемостью лизосомных мембра:н трахеальных макрофагов и наличие связи между действием физического фактора и состоянием 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 упрсяцение и повышение достоверности диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс за счет исключения стадии моделирования воспаления и получения количественных показателей позволяет исключить забой животных, ограничившись лишь взятием мазков клеток из трахеи, и обеспечить достоверную и объективную диагностику действия фактора на воспалительный процесс у одного и того же животного в разные сроки курсового воздействия фактора. 9 92 Формула изобретения Способ диагностики действия физического фактора на воспалительный процесс в легких путем гисто- и цитрхимического их исследования, отличающийся тем, что, с целью повыиения точности способа, в мазках легочного секрета опреде- , ляют макрофаги и по показателю проницаемости мембран лизосом в макрофагах диагносцируют действие физи454810ческого фактора, при этом при уменьшении проницаемости мембран лизосом определяют противовоспалительное действие, а при увеличении проницаемости мембран лизосом - провоспали5 тельное действие, Источники информации, -принятые во внимание при экспертизе i. Влияние магнитных полей на 0 биологические объекты. М., Медицина, 1971, с. 30-113.