Закономерность построения биологического процесса адаптации у животных и человека к экзогенным антигенам и естественная система общих физиологических элементов организма: монография

Для выполнения этой цели автор поставил задачу – в отличие от традиционных исследований составной части анафилаксии (явление анафилактического шока), изучить и оценить во времени развитие полного состава процесса иммунофизиологического приспособления на примере этого заболевания; по результатам собственных экспериментальных исследований и по результатам критического анализа научной литературы предпринять попытку разобраться и отразить свою позицию этой проблемы.

Экспериментальные исследования выполнялись на базе Омского государственного ветеринарного института в 1979-1980гг.

Материалы и методика исследований. Объектом исследования были собаки. Исследованию подверглись 35 подопытных животных. Все они подвергались иммунизации (сенсибилизации) нормальной лошадиной сывороткой по известной классической методике. Антиген вводили подкожно в область бедра тела. Доза сывороточного антигена определялась из расчета 0,5 мл на 1кг массы организма и вводилась с интервалами – в первый, третий и шестой дни эксперимента. На 21-й день от начала иммунизации животному вводили внутривенно разрешающую дозу антигена.

Эксперимент проводился в трех вариантах. В первом варианте эксперимента (25 животных) процесс развития анафилаксии у собак регистрировался от момента введения первой дозы антигена до появления признаков реакции немедленного типа. Во втором – развитие анафилаксии у здоровой собаки создавался способом очередности введения иммунных факторов. Вначале животному вводили антитела, а через 15-20 мин – антиген. Антителом служила сыворотка от контрольной собаки, которая уже была сенсибилизирована, а антигеном лошадиная сыворотка, которая вызывала сенсибилизацию у контрольной собаки. В третьем варианте наблюдалось развитие анафилаксии у здоровых животных способом непосредственного введения комплекса антиген – антитело. Таким комплексом служила шприцевая смесь лошадиной сыворотки с сывороткой крови от предварительно сенсибилизированной собаки. Группы 2-го и 3-го вариантов эксперимента состояли по 5 подопытных животных.

Основным регистрирующим тестом за контролем иммунного ответа у животных служили показатели крови, учитывающие общее количество лейкоцитов, лейкоцитарную формулу, оценку общего количества нейтрофилов. Показатели крови регистрировались до и после введения подопытным животным каждого иммунного фактора.

Объективные клинические тесты (гемодинамика, дыхание, тонус скелетной мускулатуры тела, температура тела) изменялись только после введение разрешающей дозы антигена, в период развития анафилактитческого шока. Этим фактам автор не уделяет внимание, т.к. они подтверждены широкими экспериментальными исследованиями и подробно описаны в научной литературе многих исследователей.

Результаты исследований, их оценка и обсуждение. Наблюдение во времени за подопытными и анализ всех вариантов экспериментального воспроизведения анафилаксии показали интересные результаты. Сосредоточив свое внимание на разные стадии процесса анафилаксии, автор обратил внимание на тот непреложный факт, что при первичном введении здоровому животному любого фактора сенсибилизации (антигена или антитела) в его организме развивался короткий период не анафилаксии, а признаки воспалительного процесса. Во всех случаях на раннем этапе (первые часы) развития процесса анафилаксии иммунный ответ зафиксировал в периферической крови короткий период повышения общего количества лейкоцитов в направлении усиления активности нейтрофилов. Обнаруженное явление опровергает существующее устойчивое мнение, при котором утверждается: начальный период процесса анафилаксии протекает без видимых клинических проявлений. Осознав значение нейтрофилёза при анафилаксии, автор пришел к одному из первых своих выводов. Эта находка свидетельствует: в развитии процесса анафилаксии имеется самостоятельный период воспалительной реакции. Оценивая значение находки, автор понял, что обнаруженный факт может стать ключевым к познанию и объяснению состава и свойств во всех звеньев структурной цепи процесса адаптации у животных и человека к чужеродным антигенам внешней среды.

При продолжении изучения результатов эксперимента автор проследил за событиями динамики промежуточных и поздних реакций лейкоцитов и лейкоцитарной формулы. Последующее развитие сенсибилизации сопровождалось тем, что период воспаления уступал периоду скрытых проявлений анафилаксии. Иммунный ответ этого периода зафиксировал нарастание лейкопении, нейтропении и лимфоцитоза. Внешних признаков анафилаксии в этот период не было. Установление факта в виде кратковременного появления лейкоцитоза на первой стадии процесса при анафилаксии просто и наглядно доказывает, что при введении животному антигена в его организме формируется самостоятельный период иммунного ответа – воспалительный. Теперь результаты эксперимента утверждают, что анафилаксия представляет собой процесс со сложным составом, имеющим несколько специализированных биофункциональных ответов.

Признаки анафилаксии были отмечены в трех вариантах. Первый – анафилаксия развилась у сенсибилизированной собаки только после разрешающей дозы антигена. Второй – при введении здоровому животному антител появились признаки воспаления, которые уступили место проявлениям анафилаксии после введения антигена. Третий – анафилаксия развилась после введения шприцевой смеси антигена с антителом.

Оценка результатов проведенных исследований показала: анафилаксия является заболеванием, которое имеет сложный состав иммунофизиологического процесса, строго координированное течение которого последовательно приводит к образованию конечного биологического результата – реакции немедленного типа. Эксперименты доказывают, что в составе развивающегося процесса анафилаксии также как и при инфекционных заболеваниях существует воспалительный период. Результаты эксперимента наглядно подтверждают возможность существования у живого организма известных иммунных факторов: антиген, антитело, комплекс антиген-антитело. Получение подтверждения данного факта результатами исследования явились как бы «пусковым механизмом», на основании которого автор пришел к выводу о важной роли пространственно-временных критериев. Значение этих выводов состоит в том, что они играют определяющую роль при оценке состава патофизиологического процесса конкретных заболеваний.

Философы-материалисты говорят: пространство есть форма движения материи. Соглашаясь с этим положением, биологи прилагают его к своей науке. Для биолога важно биологическое и, в частности, иммунофизиологическое движение процесса. А его изучение, его отсчет возможны потому, что в нашем мире существует то, что мы называем расстоянием. За систему отсчета пространственных критериев автор принял расстояние во времени, в течение которого формируется процесс антигенной адаптации организма, т.е. иммунофизиологического приспособления. Автор взял эту точку зрения за отправное положение своего исследования.

Специализация и фактор времени – первое, с чем сталкивается адаптация сложной системы разных клеток целого организма. Время расставляет на свои места отдельные события во всей цепочке биологического приспособления организма при его взаимодействии с чужеродным антигеном. Введение в методику исследования пространственно-временных критериев по разделению патофизиологического процесса при анафилаксии на составные части позволило автору обнаружить (1985, 1986) закономерность – изменение во времени состава анафилактического процесса. Этот процесс формируется из трех специализированных периодов: воспалительный, доанафилактический и анафилактический. Каждый из указанных периодов имеет свою меру времени. Таким образом, заболевание организма при анафилаксии является довольно длительным процессом, распадающимся на отдельные части (периоды). Подтверждается известное положение, по которому анафилактическое заболевание – сложное понятие, не только медицинское, но и для системы биологических наук.

Этот факт дает основание по-новому отнестись к специализации между специфическими иммунными ответами, которые сменяют друг друга во время развития анафилаксии. Выявление автором неоднозначных периодов иммунофизиологического процесса позволило открыть общетеоретическую модель, относящуюся к структуре патогенеза анафилаксии. Обнаружение этапности в формировании процесса при анафилактическом заболевании объясняет теперь весь цикл взаимосвязанных процессов, образующих развитие сенсибилизации макроорганизма. Кроме того, полученные первые результаты позволили автору сделать предварительные выводы по объяснению значения каждого из трех периодов, спрессованных в сложном процессе заболевания:

1. Воспалительный – активным элементом этого периода является фагоцитарная реакция. По мнению автора, фагоцитарная реакция является составным элементом общей специфической иммунной системы и представляет собой ранний иммунный ответ, который обладает общеспециализированными специфическими свойствами. Фагоцитарная реакция производит первичную иммунную обработку всех антигенных раздражителей внешней среды.

2. Доанафилактический – промежуточный элемент, активно осуществляющий подготовку условий для поздней реализации реакции селективноспецифического иммунного ответа. Механизм этого периода организует формирование антител.

3. Анафилактический – активный элемент, осуществляющий реализацию позднего селективноспециализированного специфического ответа. Механизм этого периода, используя свойства селективного взаимодействия антител с тождественным антигеном при организации реакции немедленного типа (анафилактический шок), реализует окончательный исход процесса заболевания.

Из вышеуказанных выводов обнаруживается, что в процессе адаптации живого организма к чужеродному антигену существует долгосрочный план развития биологических событий, который следует обсуждать.

Результаты эксперимента убеждают, что воспалительная реакция способна быть не только самостоятельным заболеванием, но и способна проявляться в виде составного элемента в таких сложных иммунофизиологических процессах как анафилаксия и некоторые инфекционные заболевания. Результаты эксперимента убеждают и в том, что общеспецифическая система иммунного самосохранения в сложном иммунофизиологическом процессе при тех или иных заболеваниях обеспечивается взаимодействием двух способов специфической защиты – раннего общеспециализированного и позднего селективноспециализированного иммунных ответов. Значение этого положения состоит в том, что оно меняет прежние представления об иммунной специфичности.

Биологический смысл участия воспалительной реакции в сложном иммунофизиологическом процессе состоит в дополнении и преемственности адаптационных возможностей между иммунными механизмами, которые обладая разной специализацией биологической специфики, по-своему решают проблемы иммуноприспособления. Поэтому научно обоснованная интерпретация динамики иммунного процесса нуждается в дополнительной расшифровке закономерных свойств каждого его периода.

Воспалительный период при анафилаксии свидетельствует об аварийной ситуации в организме, созданной способом раннего общеспециализированного специфического иммунного ответа, при котором проявляют активность нейтрофилы и продукты их гуморальных веществ. Однако воспалительная реакция как самостоятельный механизм специфической самозащиты оказалась не способной к самосохранению организма при иммунных заболеваниях, которые вызываются антигенами со свойствами более высокой специфичности. Потребовалось соединение в одном процессе двух способов иммунного надзора, представивших собой общий механизм в динамике иммунофизиологической самозащиты. Выяснение состава общего иммунофизиологического механизма позволяет понять целостность патогенеза многих заболеваний, как сложную систему, заключающую в себе взаимосвязь неоднозначных факторов, непосредственно друг с другом несовместимых. В связи с этим появились такие дополнительные пространственно-временные формы защиты в развитии процесса заболеваний как доанафилактический и анафилактический периоды.