Асимметрия полушарий головного мозга и лимфоидных органов: роль в иммуногенезе и гемопоэзе
В.В.Абрамов, И.А. Гонтова, Т.Я. Абрамов
ГУ НИИ клинической иммунологии СО РАМН, Новосибирск
Имеется множество данных о структурных, функциональных и молекулярно-биологических различиях полушарий головного мозга (В.В. Абрамов с соавт., 1995; В.Л. Бианки, 1989; Н.Н. Брагина, Г.А. Доброхотова, 1988; Г.А. Вартанян, Б.И. Клементьев, 1991; Л.Л. Клименко с соавт., 1999; В.П. Леутин, Е.И. Николаева, 1988; И.В. Павлова, 2000; V.C. Hachinski et al., 1992; B. Kennedy et al., 1986; P. Palestini et al., 1997; W. Wittling et al., 1998), а также о различной роли полушарий в регуляции иммунных процессов (В.В. Абрамов, Т.Я. Абрамова, 1996; В.В. Абрамов с соавт., 2001; Т.Я. Абрамова, 1995; С.Ф. Семенов, А.П. Чуприков, 1975; S. Dane et al., 2001; C. Delrue et al., 1994; D.H. Kang et al., 1991; P.J. Neveu et al., 1998; E. Tarkowski et al., 1998). В то же время, ранее было установлено, что не только головной мозг, но и парные лимфоидные органы (костный мозг, тимус и лимфатические узлы), а также эндокринные органы (надпочечники) являются функционально асимметричными (В.В. Абрамов с соавт., 1990; В.В. Абрамов с соавт., 1992; В.В. Абрамов с соавт., 1992; В.В. Абрамов с соавт., 1994; В.В. Абрамов с соавт., 1996; В.В. Абрамов с соавт., 2001; И. А. Гонтова с соавт., 1997; И. А. Гонтова с соавт., 2000; И. А. Гонтова с соавт., 2001; V.V. Abramov et al.,2001; I. Gerendai et al., 1997; I. Herendai et al., 1997; R.M. Sullivan et al., 1999). Так, асимметрия костного мозга проявляется в том, что: 1) клетки из левой и правой бедренных костей мышей-доноров (CBA*C57BL/6))F1 обладают неодинаковой способностью формировать КОЕс-12 у сингенных облученных реципиентов; 2) на мембране указанных клеточных элементов по-разному экспрессируются H-2 антигены и иммуноглобулины (В.В. Абрамов с соавт., 1990,1992). Асимметрия тимуса и лимфоузлов обнаруживается на уровне закономерных различий спонтанной и Кон А-индуцированной пролиферации клеток из контралатеральных долей (В.В. Абрамов с соавт., 1996).
Все вышеуказанное, а также данные о тесном взаимодействии, интеграции нейро-эндокринной и иммунной систем (В.В. Абрамов, 1991, 1996, 1988, 2001) позволили нам выдвинуть предположение об их взаимозависимости на уровне функциональной асимметрии (В.В. Абрамов 1990, 1996) и экспериментально доказать это (В.В. Абрамов с соавт., 1990, 1992, 1994, 1996, 2001; И. А. Гонтова с соавт., 1997, 2000, 2001). Суммируем все данные, полученные в указанных экспериментальных исследованиях, целью которых было установить значение асимметрии полушарий головного мозга и лимфоидных органов (костного мозга, тимуса и лимфатических узлов) в иммуногенезе и гемопоэзе у животных, а также роль полушарий в регуляции функций иммунокомпетентных клеток у человека.
Методы исследований
Исследования животных.
В работе использовались мыши - самцы (CBA*C57Bl/6)F1 весом 22- 24 г. (питомник г.Томска). Животные содержались в условиях вивария в пластиковых клетках (по 10 штук) и получали сбалансированное питание и питье ad libitum.
Тестирование моторной асимметрии.
Животные делились на право- и левополушарных по двигательной активности. Моторная асимметрия тестировалась по предпочтительному использованию лапы при доставании пищи (J. Bures, et al., 1983). При этом тестирование проводилось трижды с интервалом в три дня и для дальнейшего исследования использовались мыши, у которых параметры моторной асимметрии сохранялись на всех этапах тестирования (правши и левши). Так как предпочтительное использование лапы свидетельствует о доминировании по моторной активности контралатерального полушария головного мозга, мы в описании экспериментов будем пользоваться терминами лево- и правополушарные животные.
Определение роли полушарий головного мозга и долей тимуса в формировании гуморального иммунного ответа у мышей (CBA*C57BL/6)F1.
Для исследования роли моторной асимметрии в формировании гуморального иммунного ответа доноров и реципиентов делили на группы право- и левополушарных животных. При этом мышей - реципиентов (CBA*C57Bl/6)F1 тимэктомировали под эфирным наркозом в возрасте двух месяцев. Затем, через 5 недель после операции, этим животным вводили в/в клетки (1х107/мышь) из левой либо правой долей тимуса от сингенных мышей – доноров. По истечение десяти суток реципиентов иммунизировали эритроцитами барана (5% ЭБ по 0,5 мл., в/в) и на 4-е сутки определяли у них количество антителообразующих клеток в селезенке методом Cunningham (И. А. Гонтова с соавт., 1997, 2000,2001).; И. А. Гонтова с соавт., 2000; И. А. Гонтова с соавт., 2001).
Схема эксперимента отображена на рисунке 1А.
Определение роли полушарий головного мозга и контралатеральных лимфоузлов в формировании клеточных иммунных реакций гиперчувствительности замедленного типа у мышей (CBA*C57Bl/6)F1.
Для определения роли моторной асимметрии в формировании гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) экспериментальных животных делили на право- и левополушарных. Тест ГЗТ выполнялся согласно общепринятой методике (В.В. Абрамов с соавт., 1992; В.В. Абрамов с соавт., 1992;). При этом для определения различий в реакции ГЗТ «справа» и «слева» разрешающую дозу эритроцитов барана (ЭБ) вводили соответственно в правую либо левую лапы мышей (CBA*C57BL/6)F1 (опыт). В противоположную лапу указанных животных вводили эквивалентный объем физиологического раствора (контроль).
Определение роли полушарий головного мозга и контралатерального костного мозга в гемопоэзе у мышей (CBA x C57/BL/6)F1.
Для исследования влияния моторной асимметрии на экзогенное колониеобразование доноров и реципиентов делили на группы право- и левополушарных животных. При этом животным - реципиентам вводили костно-мозговые клетки от доноров, полученные из левой, либо правой бедренной кости. Экзогенное колониеобразование оценивалось по числу 8-суточных колоний в селезенке (КОЕс-8) летально облученных реципиентов-мышей (CBA*C57BL/6))F1, которым через 2-4 часа после облучения вводили в\в клетки костного мозга (1х106 ) интактных сингенных доноров. Животных - реципиентов облучали на аппарате РУМ-25 при мощности дозы 0.5 Гр\мин, напряжении 130 кВ, силе тока 10 мА. Летальная доза составляла 7.5 Гр в соответствии с индивидуальной радиочувствительностью используемых животных.
Схема эксперимента отображена на рисунке 1Б.
2. Исследования здоровых людей.
Определение сенсо-моторной асимметрии
Сенсо-моторная асимметрия по четырем парным признакам определялась с помощью опросного метода и функциональных проб (Н.Н. Брагина с соавт., 1988; Г.А. Вартанян с соавт., 1991; В.П. Леутин с соавт., 1988). При этом в моторной сфере выявлялось функциональное предпочтение руки и ноги. Асимметрия в сенсорной сфере выявлялась в преимуществе одного глаза в бинокулярном акте зрения (так называемая прицельная способность глаз), а также в преимуществе уха при слухо-пространственном различении в бинауральном восприятии акустических сигналов. Асимметрия зрения, слуха, рук и ног определялась по преобладанию значений правых или левых проб. При этом в каждом случае использовалось не менее 10 проб. Если сумма «левых» показателей равнялась сумме «правых», то отмечалась симметрия. Обследованные лица разделялись на 2 группы. В группу правшей были отнесены люди абсолютно праволатеральные по 4 парным признакам. Группа амбидекстров включала лиц с 1 и более латерализованными слева сенсорными и моторными признаками. Если же сумма «левых» показателей равнялась сумме «правых», то делался вывод о симметрии и эти лица были отнесены соответственно в группу амбидекстров.
Определение «общих способностей»
Использовался краткий ориентировочный тест (КОТ) Вандерлика (В.В. Абрамов с соавт., 2001).
Определение параметров кратковременной памяти
Использовался метод запоминания 10 слов (А.Р. Лурия, 1973).
Определение типа темперамента
Определение силы, подвижности и инертности возбудительных и тормозных процессов проводили с помощью экспертной психологической программы, разработанной группой авторов (руководитель – профессор Б.Я. Первомайский, «Катарсис», Луганск, Украина) и представляющей собой модифицированный вариант метода Стреляу (В.В. Абрамов с соавт., 2001; J. Strelau, P. Terelak, 1974).
Определение вегетативных параметров
Вегетативные параметры оценивались с помощью кардиоинтервалографии. При этом методика анализа и физиологическая интерпретация проводились в соответствии с «Соглашением», достигнутым Европейским обществом кардиологов и Северо_- Американским обществом по электростимуляции и электрофизиологии (1996). Использовались также интегративные показатели состояния регуляции ритма сердца Р.М. Баевского (Р.М. Баевский с соавт., 1984).
Определение иммунологических показателей.
Определение фенотипических и функциональных показателей иммунокомпетентных клеток проводилось с помощью аналитической системы FACS Calibur фирмы Becton Discinson (США) с моноклональными антителами фирм «МедБиоСпектр» и «Сорбент» (Москва). Указанные моноклональные антитела были помечены флюорохромами с отличающимися спектрами эмиссии, что позволяло определить количество активированных клеток среди определенной клеточной популяции. При этом клетки, меченные ФИТЦ, светились зеленым цветом, а меченные фикоэритрином (РЕ) – оранжевым. На проточном цитофлюориметре определялся также гранулоцитарный и моноцитарный фагоцитоз частиц латекса, меченных ФИТЦ и количество HLA-DR+ моноцитов с указанием уровня экспрессии данного антигена. На этом же приборе определялась внутриклеточная экспрессия ФНОα,β (моноклональные антитела к ФНОα,β любезно предоставлены к.м.н. Киселевым С.В., адаптация метода проведена д.м.н. Кожевниковым В.С). Принцип метода заключался в последовательной обработке суспензии клеток мягким фиксатором с дальнейшей пермеабилизацией и инкубированием с моноклональными антителами к ФНОα,β. (В.В. Абрамов с соавт., 2000; В.В. Абрамов с соавт., 2001, Т.Я. Абрамова с соавт., 2000).
Определение показателей митогениндуцированной (Кон-А и PWM) пролиферации мононуклеарных клеток проводилось по общепринятой методике, описанной в работе (И.А. Гонтова с соавт., 1997).
Тестирование уровня иммуноглобулинов и циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) проводилось согласно описанию (В.В. Абрамов с соавт., 2000; Т.Я. Абрамова, 1995; Т.Я. Абрамова с соавт., 2000).
Статистический анализ
Статистическая обработка данных проводилась с использованием параметрического (Стьюдента ) и непараметрического сравнения рядов (Вилкоксона- Манна-Уитни) при Р < 0,05.
Результаты и обсуждение
Исследования животных
Роль полушарий головного мозга и долей тимуса в формировании гуморального иммунного ответа у мышей (CBA*C57BL/6)F1
Результаты экспериментов по изучению роли полушарий головного мозга и долей тимуса в формировании гуморального иммунного ответа у мышей (CBA*C57BL/6)F1 показали, что клетки, полученные из какой-либо одной доли тимуса у животных-доноров, различающихся по моторной асимметрии, по-разному влияют на развитие указанного ответа у реципиентов. При этом интенсивность иммунного ответа зависела, по меньшей мере, от трех факторов: 1) какое полушарие являлось доминантным по моторной асимметрии у доноров; 2) из какой доли тимуса доноров использовались клетки; 3) какое полушарие было доминантным по моторной асимметрии у реципиентов.
На первом этапе в представленной работе был проведен анализ результатов, полученных в экспериментах с правополушарными донорами (рис.2). Рис.2.1 демонстрирует различия в иммунном ответе у животных-реципиентов, не отличающихся по моторной асимметрии, но получавших инъекции клеток тимуса из разных долей. Установлено, что реципиенты с левополушарным доминированием по моторной асимметрии, получившие инъекцию тимоцитов из левой доли тимуса указанных доноров демонстрируют достоверно более высокий иммунный ответ на ЭБ, чем такие же левополушарные мыши, получившие клетки из правой доли. (рис.2.1а). У реципиентов с правополушарным доминированием по моторной асимметрии, получивших клетки из левой доли тимуса, иммунный ответ на ЭБ также достоверно превышает аналогичные показатели животных, получивших тимоциты из правой доли (рис.2.1б). Иными словами, если клетки тимуса получены от правополушарных по моторнойасимметрии доноров, тимоциты из левой доли оказывают стимулирующее влияние на иммунный ответ реципиентов по сравнению с тимоцитами правой доли. Достоверная стимуляция продемонстрирована для лево- и для правополушарных животных – реципиентов.
Полученные результаты позволяют предполагать, что левая доля тимуса правополушарных мышей-доноров содержит популяцию клеток, стимулирующих гуморальный иммунный ответ достоверно сильнее, чем клетки правой доли.
Рис.2.2 демонстрирует различия в иммунном ответе у реципиентов, отличающихся по моторной асимметрии, но получивших клетки из какой-либо одной доли тимуса от правополушарных доноров. Показано, что если мыши получали инъекции тимоцитов из левой доли тимуса, то животные с левополушарным доминированием по моторной асимметрии развивают достоверно более высокий иммунный ответ на ЭБ, чем такие же реципиенты с правополушарным доминированием (рис.2.2а). В то же время, мыши, различающиеся по моторной асимметрии, но получившие инъекции клеток из правой доли тимуса, не отличаются по интенсивности иммунного ответа на ЭБ (рис.2.2б). Следовательно, можно предполагать, что тимоциты из левой доли тимуса правополушарных доноров более «чувствительны» к асимметричной организации нервной системы реципиентов, чем клетки из правой доли. У левополушарных реципиентов тимоциты из левой доли оказывают достоверно более сильный стимулирующий эффект на гуморальный иммунный ответ, чем у правополушарных мышей. В то же время, клетки из правой доли тимуса от этих же доноров не «чувствительны» к тому, в организм какого реципиента их вводят – право- или левополушарного. Можно, по-видимому, говорить о том, что клетки правой доли тимуса правополушарных доноров являются функционально более стабильными и их иммунорегулирующие свойства меньше зависят от влияния полушарий головного мозга реципиента.
На рис.3.1 показаны различия в иммунном ответе на ЭБ у право- и левополушарных животных, получивших инъекции клеток от правополушарныхдоноров из ипси- либо контралатеральных долей тимуса (по отношению к доминирующему полушарию реципиентов). Оказалось, что если реципиенты получали тимоциты из ипсилатеральной доли, иммунный ответ у левополушарных мышей был достоверно выше, чем у правополушарных (рис.3.1а). Если же животные получали инъекции клеток из контралатеральных по отношению к доминирующему полушарию реципиентов долей тимуса, различий в иммунном ответе между лево- и правополушарными мышами не было (рис.3.1б). Иными словами, тимоциты от правополушарных доноров наиболее заметно изменяют иммунный ответ у реципиентов в том случае, когда реципиенты имеют доминирующее полушарие, ипсилатеральное по отношению к доле, из которой получены тимоциты. Следует еще раз подчеркнуть, что наиболее эффективная стимуляция гуморального иммунного ответа возникала в том случае, когда тимоциты из левой доли доноров попадали в организм левополушарных реципиентов. В то же время вариант, при котором тимоциты из правой доли попадали в организм правополушарных мышей, приводил к наиболее низкому из всех рассмотренных уровню гуморального иммунного ответа. Анализ же варианта, когда реципиентам вводили тимоциты из доли, контралатеральной к их доминирующему полушарию, показал, что организм правополушарных животных настолько подавлял стимулирующую активность тимоцитов из левой доли, что различия между группами нивелировались.
Анализ всех вышеприведенных результатов позволяет высказать предположение, что для направленной регуляции иммунного ответа необходимо взаимодействие конкретной доли тимуса с определенным полушарием головного мозга. Так, тимоциты левой доли правополушарных доноров обладают достоверно большим стимулирующим эффектом на иммунный ответ, чем тимоциты правой доли. В то же время, реципиенты с доминирующим левым полушарием развивают более высокий иммунный ответ, чем животные с правополушарной доминантностью. Наиболее выраженные различия в иммунном ответе возникают при введении реципиентам тимоцитов из доли, ипсилатеральной по отношению к их доминирующему полушарию. При контралатеральном варианте сочетания вводимых тимоцитов и доминирующего полушария реципиентов различия в иммунном ответе у них нивелируются.
Однако полученные данные верны только в отношении доноров с правополушарной доминантностью. В том случае, когда в экспериментах использовали доноров с доминантностью левого полушария, результаты свидетельствовали о принципиально другом типе взаимодействия полушарий и долей тимуса в процессе формирования гуморального иммунного ответа. В этих экспериментах мы не получили достоверных различий между группами в том случае, когда реципиенты не отличались по доминантности полушария, но получали клетки из разных долей тимуса (рис.2.3). Не было их и в экспериментах, когда реципиенты отличались по доминантности полушария, но получали тимоциты из какой-либо одной доли (рис.2.4). Следовательно, тимус животных-доноров с доминирующим левым полушарием не проявляет такой выраженной функциональной латерализации, как тимус правополушарных доноров. Доминантность реципиентов также не играла решающей роли в формировании иммунного ответа. В то же время, достоверные различия в гуморальном иммунном ответе демонстрировали группы животных, получавших тимоциты из контралатеральной по отношению к доминирующему полушарию реципиентов доли тимуса (рис.3.2б), тогда как ипсилатеральное сочетание не приводило к различиям параметров указанного ответа (рис.3.2а). Иными словами, тимоциты из определенной доли левополушарных доноров наиболее эффективно «взаимодействуют» при развитии гуморального иммунного ответа с контралатеральным полушарием реципиента. Следует отметить, что и при таком варианте тимоциты из левой доли обладали иммуностимулирующим эффектом, который, однако, проявлялся только в организме правополушарных реципиентов. Значит, независимо от того, какое полушарие головного мозга доминирует у донора, клетки левой доли тимуса являются стимуляторами иммунного ответа. В то же время, интенсивность стимулирующего эффекта зависит от доминирующего полушария как донора, так и реципиента.
Представленные данные позволили выдвинуть предположение о том, что разные доли тимуса, вероятнее всего, различаются по количеству предшественников Т-хелперов 2 ( Th2 ). Достоверный иммуностимулирующий эффект, проявляющийся при введении реципиентам тимоцитов из левой доли, указывает на то, что в этой доле, видимо, присутствует относительно больше предшественников Th2, чем в правой доле. Возможно, такое положение объясняется относительно большей иннервацией левой доли тимуса из симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. В этом случае введение реципиентам тимоцитов из левой доли может сопровождаться более интенсивной их дифференцировкой в зрелые Th2 (по сравнению с клетками из оппозитной доли тимуса) и приводить к более сильной стимуляции гуморального иммунного ответа. Возможно, именно этим объясняется стимулирующий эффект клеток левой доли на указанный ответ у реципиентов, показанный на рис.2. Роль полушарий реципиентов, как кофакторов иммуностимулирующего влияния вводимых тимоцитов, мы объясняем следующими причинами. Так, имеются данные о преимущественном регулировании парасимпатического отдела вегетативной нервной системы из левого полушария, а симпатического отдела – из правого (V.C. Hachinski et al., 1992; B. Kennedy et al., 1986; W. Wittling et al., 1998). В связи с этим, регулирующее влияние полушарий головного мозга реципиентов на клетки иммунной системы, в частности, на вводимые тимоциты, объясняется преимущественным влиянием на эти клетки катехоламинов или ацетилхолина, в зависимости от того, какое полушарие реципиента является доминирующим.
Представленные данные свидетельствуют о том, что клетки из разных долей тимуса обладают различной активностью в отношении регуляции гуморального иммунного ответа. Эта активность зависит от доминантности полушарий головного мозга доноров, от которых были получены клетки, а также от того, в организм каких реципиентов они попали – лево-, либо правополушарных.
Роль полушарий головного мозга и контралатеральных лимфоузлов в формировании ГЗТ у мышей (CBA*C57BL/6)F1
Результаты экспериментов по изучению роли полушарий головного мозга и контралатеральных лимфатических узлов в формировании клеточных иммунных реакций у мышей (CBA*C57BL/6)F1 показали следующее. Было установлено, что у лево- и праводоминантных по моторной асимметрии животных в левой лапе развивается достоверно более сильная реакция ГЗТ, чем в правой лапе (рис. 4А). В то же время, сравнение реакции, развивающейся после введения разрешающей дозы антигена в какой-либо одной лапе у животных, различающихся по преимущественному использованию конечности, показало, что в левой лапе у «левшей» и «правшей» формируется одинаковая по величине ГЗТ. Нет достоверных различий между указанными группами и при введении разрешающей дозы ЭБ в правую лапу. Это свидетельствует о том, что, независимо от направленности моторной асимметрии, существует латерализация лимфоидной системы, лежащая в основе более выраженной клеточной реакции слева. Так как в процессе формирования реакции ГЗТ в задних лапках экспериментальных животных активируются преимущественно иммунокомпетентные клетки регионарных лимфоузлов, полученные нами результаты свидетельствуют в пользу наличия асимметрии в функционировании этих парных периферических лимфоидных органов.
Вместе с тем, очевидно, что если доминантность полушарий головного мозга не оказывает никакого влияния на развитие клеточного иммунитета, то должны быть получены сходные результаты не только при сравнении величины реакции ГЗТ в разных лапах у «левшей» либо «правшей», но и в других вариантах. Выяснилось, однако, что указанный показатель в левой лапе у мышей-«правшей» достоверно выше, чем в правой лапе у «левшей» .(рис.4Б). В то же время, достоверных различий в выраженности реакции ГЗТ в левой лапе у «левшей» и правой лапе у «правшей» не обнаружено. Полученные результаты позволяют говорить о том, что моторная асимметрия полушарий головного мозга, несомненно, все же оказывает влияние на формирование клеточного иммунитета, но указанное влияние, видимо, относительно менее выражено по сравнению с аналогичным эффектом обнаруженной нами асимметрии лимфоидной системы.
Необходимо отметить, что в литературе имеются данные о том, что у здоровых доноров, а также у больных ишемическим инсультом (S. Sane et al., 2001; E. Tarkowski et al., 1998) ГЗТ развивается по-разному на правой и левой руке. Как правило, слева размер ГЗТ больше, чем справа. При этом авторы либо никак не объясняют полученные данные, либо объясняют их тем, что участок, контролирующий клеточный иммунный ответ, находится в лобной доле правого полушария. Однако, доказательств того, что указанный иммунорегуляторный участок в правом полушарии головного мозга влияет на латерализацию клеточного иммунного ответа, на наш взгляд, в указанных работах представлено не было. В то же время, полученные нами результаты свидетельствуют о существовании асимметричного влияния на развитие клеточного иммунного ответа со стороны полушарий головного мозга, а также в пользу существования функциональной асимметрии парных периферических лимфоидных органов (лимфатических узлов).
Роль полушарий головного мозга и костно-мозговых клеток из контралатеральных бедренных костей в гемопоэзе у мышей (CBA*C57BL/6)F1
В экспериментах по выявлению влияния асимметрии костного мозга на гемопоэз у мышей (CBA*C57BL/6))F1 оказалось (рис. 5а ), что достоверные различия количества КОЕс-8 у реципиентов костно-мозговых клеток определялись только в тех экспериментах, когда указанные клетки из левой или правой бедренной кости правополушарных доноров вводились правополушарным реципиентам. Если же эти клетки от левополушарных доноров вводили правополушарным реципиентам или от правополушарных и левополушарных доноров левополушарным реципиентам, достоверных различий количества КОЕс-8 между сравниваемыми группами не обнаружено.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что костный мозг из правой и левой бедренных костей мышей (CBA*C57BL/6)F1 обладает различным гемопоэтическим потенциалом. Кроме того, проявление асимметрии гемопоэтических функций костного мозга, как оказалось, зависит от моторной асимметрии доноров и реципиентов костномозговых клеток.
Исследование влияния моторной асимметрии (CBA*C57BL/6))F1 - доноров клеток костного мозга на количество колоний в селезенках летально облученных сингенных реципиентов показало ( рис. 5б ), что: 1) введение клеточных элементов из правой бедренной кости от левополушарных доноров сопровождается достоверно более интенсивным гемопоэзом у реципиентов (право-, так и левополушарных) по сравнению с введением клеток от правополушарных доноров; 2) когда эти реципиенты получали клетки костного мозга из левой бедренной кости указанных доноров, достоверных различий между сравниваемыми группами не наблюдалось.
Следовательно, костный мозг из правой бедренной кости левополушарных доноров обладает достоверно большим гемопоэтическим потенциалом, чем такой же костный мозг правополушарных мышей. Гемопоэтические же свойства костного мозга из левой бедренной кости, видимо, не зависят от моторной асимметрии доноров.
Далее мы изучали роль моторной асимметрии реципиентов костно-мозговых клеток в формировании у них КОЕс-8. Установлено, что только в тех экспериментах, когда облученным животным вводили клетки костного мозга из левой бедренной кости от правополушарных доноров, наблюдались достоверные различия количества КОЕс-8 ( рис. 5в ). При этом количество колоний в селезенках правополушарных реципиентов было достоверно больше, чем в селезенках левополушарных. В то же время, количество КОЕс-8 при всех других вариантах введения лево- и правополушарным реципиентам (CBA*C57BL/6))F1 костно-мозговых клеток доноров (из правой бедренной кости правополушарных доноров, из левой и правой бедренной кости левополушарных доноров ) достоверно не различалось.
Следовательно, гемопоэтические потенции костно-мозговых клеток из левой бедренной кости (CBA*C57BL/6))F1 – доноров успешнее проявляются у сингенных правополушарных реципиентов по сравнению с левополушарными. В то же время, гемопоэтические функции костного мозга из правой бедренной кости не изменяются в зависимости от моторной асимметрии реципиентов.
Таким образом, анализ результатов проведенных экспериментов показал, что параметры гемопоэза ( тестируемые по количеству КОЕс-8 у мышей (CBA*C57BL/6)F1) ) зависят от моторной асимметрии доноров и реципиентов костномозговых клеток, а также от того, из какой бедренной кости – правой или левой, взят для переноса костный мозг. Так: а) введение реципиентам клеток костного мозга из левой бедренной кости сопровождается формированием достоверно большего количества КОЕс-8 по сравнению с группой животных, получивших костно-мозговые клетки из правой бедренной кости; б) инъекции костномозговых клеток от левополушарных доноров приводят к более интенсивному гемопоэзу у реципиентов по сравнению с группой, которой были инъецированы клеточные элементы от правополушарных животных; в) у правополушарных реципиентов формируется достоверно больше селезеночных колоний чем у левополушарных.
Следует отметить, что достоверные различия количества КОЕс-8 между сравниваемыми выше группами определялись и тогда, когда анализировалось одновременное «изменение» двух изучаемых параметра из трех. Так, гемопоэз у реципиентов, на наш взгляд, зависит от асимметрии костного мозга и моторной асимметрии доноров. К примеру, введение левополушарным (CBA*C57BL/6))F1 реципиентам костномозговых клеток из правой бедренной кости от сингенных левополушарных доноров сопровождалось образованием у них достоверно большего количества колоний, чем после введения таким же реципиентам клеток из левой бедренной кости от правополушарных доноров ( рис.6.1 ). Достоверные различия между группами определялись и тогда, когда сравнивали количество КОЕс-8 у правополушарных реципиентов, получавших клетки из правой бедренной кости от правополушарных доноров, либо клетки из левой бедренной кости от левополушарных доноров ( рис.6.2 ).
Достоверные различия между группами были и в том случае, когда одновременно «изменялась» асимметрия костного мозга и моторная асимметрия реципиентов. Так, если от правополушарных доноров клетки левого костного мозга вводили правополушарным же реципиентам, количество селезеночных колоний было достоверно больше, чем когда клетки правого костного мозга переносили от таких же правополушарных доноров, но левополушарным реципиентам ( рис.6.3 ). Иными словами, параметры гемопоэза зависят от особенностей асимметрии костного мозга доноров и моторной асимметрии реципиентов.
Совместное «изменение» моторной асимметрии доноров и реципиентов костномозговых клеток также приводило к достоверным различиям между группами. Такие различия наблюдались в том случае, если (CBA*C57BL/6))F1 реципиентам вводили клетки костного мозга, например, из правой бедренной кости сингенных доноров, но при этом моторная асимметрия «изменялась» как у доноров, так и у реципиентов – правополушарные реципиенты получали указанные клетки от правополушарных доноров, а левополушарные реципиенты – от левополушарных доноров ( рис.6.4 ). Значимыми были различия между группами и тогда, когда сравнивали количество колоний у левополушарных реципиентов, получавших клетки правого костного мозга от правополушарных доноров, с количеством КОЕс-8 у правополушарных реципиентов, получавших такие же клетки от левополушарных доноров ( рис.6.5 ).
Если использовались клетки костного мозга лишь из левой бедренной кости (CBA*C57BL/6)F1 доноров, то достоверные различия параметров гемопоэза между группами сингенных реципиентов были только в тех экспериментах, в которых «левши» получали эти клетки от «правшей» и наоборот ( рис.6.6 ).
Следовательно, приведенные данные свидетельствуют о совместном влиянии моторной асимметрии доноров и реципиентов костномозговых клеток на формирование селезеночных колоний у последних.
Таким образом, результаты экспериментов, во-первых, подтвердили наши прежние данные о существовании функциональной асимметрии костного мозга (В.В. Абрамов с соавт., 1990) и, во-вторых, показали, что способность клеток костного мозга к гемопоэзу зависит от моторной асимметрии доноров и реципиентов клеток, а также от указанной функциональной асимметрии костного мозга.
Исследования здоровых людей
Ранее нами было установлено (В.В. Абрамов с соавт., 2001), что здоровые люди (мужчины и женщины), относящиеся к группам правшей и амбидекстров, различаются по ряду иммунологических параметров. Так, мужчины-правши характеризуются относительно низким содержанием в периферической крови моноцитов, экспрессирующих HLA-DR молекулы на своей поверхности, а также циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) по сравнению с оппозитной группой. Кроме того, пролиферативная активность мононуклеарных клеток (МНК) у правшей значительно меньше, чем у амбидекстров. В то же время, женщины-правши отличаются относительно более высоким уровнем в периферической крови моноцитов, содержащих в цитоплазме TNFα,β, а также большим содержанием CD3+ клеток по сравнению с амбидекстрами. Количество же моноцитов, экспрессирующих HLA-DR антигены, и CD4+DR+ клеток в крови у женщин первой группы достоверно меньше относительно второй группы. Иными словами, указанные результаты позволяют обоснованно говорить о том, что полушария головного мозга у здоровых людей могут оказывать неодинаковое регулирующее влияние на фенотипические и функциональные свойства иммунокомпетентных клеток периферической крови.
Вместе с тем, нами получены данные (В.В. Абрамов с соавт, 2000; В.В. Абрамов с соавт., 2001; Т.Я. Абрамова с соавт., 2000) о существовании иммунологических особенностей у здоровых людей (мужчин и женщин), различающихся по «общим способностям», параметрам кратковременной памяти, показателям темперамента, а также вегетативным показателям. Иными словами, имеются основания говорить о зависимости между функциональной асимметрией полушарий головного мозга, «общими способностями», типами темперамента, неврологической памятью и функциональным состоянием отделов ВНС с одной стороны, а также количественными и качественными показателями иммунокомпетентных клеток с другой. Налицо многокомпонентная, многоуровневая система, в которой, как в любой другой, должны существовать базовые и производные элементы.
В связи с этим, возникла объективная необходимость вычленения из множества указанных выше параметров главных, от которых будут в определяющей степени зависеть, например, эффекторные функции иммунной системы (в качестве примера можно было бы выбрать и эффекторные функции нервной системы). Думается, что при этом необходимо руководствоваться классическими представлениями о том, что в любом биологическом объекте базовыми, первичными являются структурные элементы, а вторичными, производными – функциональные. Если это так ( а это именно так), то, на наш взгляд, главными в указанной многоуровневой системе, которую мы предлагает обозначать как ИМЭН (иммуно-эндокрино-нервную) систему (В.В. Абрамов, Т.Я. Абрамова, 1996; В.В. Абрамов с соавт., 2001) являются ее, во-первых, билатеральная и, во-вторых, асимметричная структурная организация. Другими словами, то, что головной мозг состоит из парных структурно неидентичных образований (полушарий) определяет их функциональную асимметрию, а также вклад мышления, памяти, показателей темперамента и активности ВНС в регуляцию клеточных и гуморальных иммунных реакций. Указанные неврологические параметры, на наш взгляд, постольку участвуют в иммунорегуляции, поскольку сами являются структурно-функциональными производными, встроенными в билатерально-асимметричную организацию ИМЭН системы. Такое предположение было сформулировано нами на основе анализа собственных и литературных данных.
Так, имеются данные о том, что билатерально-асимметричная организация головного мозга определяет особенности мышления человека (В.Л. Бианки, 1989; Н.Н. Брагина, Г.А. Доброхотова, 1988; Г.А. Вартанян, Б.И. Клементьев, 1991) его способность к формированию кратковременной и долговременной памяти (В.П. Леутин, Е.И. Николаева, 1988) особенности темперамента, а также активность отделов вегетативной нервной системы (В.В. Абрамов с соавт, 2000; В.В. Абрамов, 1988; Р.М. Баевский с соавт., 1984; V.C. Hachinsk et al., 1992; B. Kennedy et al., 1986; R.M. Sullivan, A. Gratton, 1999; W. Wittling, 1998). В то же время, по нашим данным у здоровых мужчин количественные показатели «общих способностей», тестируемых при помощи КОТ, варьируют, а именно: 1) они могут превалировать у правшей; 2) эти показатели могут быть больше у амбидекстров; 3) указанные параметры могут быть одинаковыми в анализируемых группах. Принципиально сходные результаты получены при анализе особенностей кратковременной памяти, а также вегетативной активности у мужчин с разной асимметрией полушарий головного мозга. При обследовании здоровых женщин нами установлены особенности вегетативной активности в группах правшей и амбидекстров, в то время как выраженных различий показателей «общих способностей» и кратковременной памяти в указанных группах не выявлено. В связи с вышеуказанным, мы попытались обосновать существование групп правшей и амбидекстров (мужчин и женщин), характеризующихся особенностями высшей нервной деятельности и вегетативной активности и, как следствие, различающихся по иммунологическим показателям. При этом основу анализа составляли параметры функциональной асимметрии полушарий и активности ВНС, так как именно ее отделы опосредуют имму