Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p237.htm
Маевский Е.И., Дидковский Н.А. 1, Малашенкова И.К. 1, Ермаков А.М., Селезнева И.И., Петров О.Ф. 2, Васильев М.М. 2
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт теоретический и экспериментальной биофизики РАН
г. Пущино, Моск. обл. Prof. Evgenii Maevskiy eim11@mail.ru
1НИЦ “Курчатовский институт” НБИКС-центр, Москва, didkovskinic@gmail.com
2Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия
В связи с неуклонным ростом антибиотикорезистентности микроорганизмов человечество столкнулось с серьезной проблемой лечения и профилактики инфекционно-воспалительных заболеваний, что требует поиска альтернативных способов борьбы с патогенами. В последние годы было показано бактерицидное действие потока низкотемпературной аргоновой плазмы. Кроме того, в работах последних лет отмечен позитивный эффект облучения Аргоновой плазмой на репарацию инфицированных тканей. Низкая температура (35-40 С) факела Аргоновой плазмы не вызывает ожога биологических тканей и денатурации белков. В состав плазменного факела помимо ионов аргона, электронов и метастабильных атомов аргона, входит ультрафиолетовое излучение (λ= 309-316 нм) и продукты плазмо-химических реакций компонентов плазмы и молекул воздуха (NO,озон). Так, на примере бактерий cинегнойной палочки и золотистого стафилококка (Psevdomonas aeruginosae и Staphilococcus aureus) было показано, что наибольший вклад в бактерицидный эффект -92% вносят именно заряженные частицы и метастабильные атомы потока Аргоновой плазмы. Исследовали влияние низкотемпературной аргоновой плазмы(U=8,5-9,5V; скорость газового потока 6л/мин; расстояние от выхода плазменного факела -20 мм) в бактерицидных режимах на функциональную активность фагоцитов периферической крови, играющих ключевую роль в противомикробном иммунитете и элиминации патогенов из организма. Уровень продукции активных форм кислорода исследовали методом люминол-зависимой хемилюминесцию, способность клеток к продукции провоспалительных цитокинов интерлейкина 1β -IL-1β, хемокина IL-8, интерферона-α- INF-α оценивали методом ИФА. В качестве индуктора функциональной активности нейтрофилов/моноцитов использовали взвесь убитых нагреванием клеток St. аureus штамма р-209 в концентрации 1млн/мл. В результате проведенных исследований было впервые показано позитивное активирующее влияние облучения низкотемпературной плазмы на нейтрофилы/фагоциты периферической крови в тесте in vitro., что выразилось достоверным повышением спонтанной и стимулированной люминолзависимой хемилюминесценции, отражающей кислородзависимую бактерицидность клеток. Увеличение уровня хемилюминесценции определялось временем облучения и исходным состоянием клеток.
Также было обнаружено, что у нейтрофилов/фагоцитов, предварительно облученных потоком низкотемпературной Аргоновой плазмы в течение 24 часов сохраняется способность к спонтанной и стимулированной продукции цитокинов IL-1β, IL-8, INF-α, причем в трети случаев уровень стимулированной продукции повышался. Стимулированная продукция цитокинов - IL-1β повышалась с 40,3± 5,14 до 108,65 ±11,8 пг/мл (p <0,05) , IL-8 с 95,43± 13,33 до 142,8 ±14,3 пг/мл (p <0,05), INF-ά - с 29,9±2,12 до 40,3 ±6,4 пг/мл. Провоспалительные цитокины IL-1β, IL-8, INF-α играют важнейшую роль в инициации иммунного ответа и принимают участие в активации адаптивного иммунитета. Таким образом, режимы воздействия, оказывающий бактерицидный эффект на патогенные микроорганизмы, не вызывают повреждающего действия на нейтрофилы/фагоциты. Облучение потоком низкотемпературной аргоновой плазмы нейтрофилов/фагоцитов приводит к увеличению их функциональной активности.
THE EFFECT OF LOW-TEMPERATURE ARGON PLASMA ON FUNCTIONAL ACTIVITY PHAGOCYTES OF PERIPHERAL BLOOD
Maevskiy E., Didkovskiy N.1, Malashenkova I.1, Ermakov, A., Selezneva I., Petrov O.2, Vasiliev M.2 Prof. Evgenii Maevskiy eim11@mail.ru
Institute for Theoretical and Experimental Biophisics, Russian Academy of Science, Pushchino
1 National Research Center “Kurchatovskiy Institute”, Moscow didkovskinic@gmail.com
2Joint Institute for High Temperatures RAS, Moscow, Russia
Key words: low-temperature plasma, neutrophils, infected wounds and ulcers, cytokines, chemiluminescence