Экспериментальное изучение эффектов бенз(а)пирена и Chlorella growth factor in vivo, ассоциированных с клеточными кластерами врожденного и адаптивного иммунитета

Бенз(а)пирен – ароматическое соединение первого класса опасности, обладающее канцерогеннным, мутагенным, гематотоксическим, в том числе иммунотропным, эффектами. Изучение клеточных кластеров в условиях воздействия экзогенных гаптенов in vivo с использованием в качестве модельного объекта белых нелинейных мышей позволяет расширить наши знания о механизмах и особенностях иммунотропных эффектов бенз(а)пирена, что определяет актуальность данного исследования. В эксперименте участвовали 12 самок беспородных (нелинейных) белых мышей. Концентрация бенз(а)пирена при однократном поступлении составила 6 мкг/л, в качестве нейтрализатора его эффектов и адаптогена использован концентрат Chlorella growth factor (CGF), последовательно поступавший в течение 4 недель в количестве 60-70 млн/мл живых клеток, оба вещества вводились через пероральный зонд в объеме 1 мл. Исследование фагоцитарной активности клеток проводили по методике Каплина В.Н. Анализ общего количества лейкоцитов и лимфоцитов проводили с использованием унифицируемых общеклинических методов анализа на гематологическом анализаторе. Изучение кластеров клеточной дифференцировки проводилось методом проточной цитометрии (CD25, CD95, CD11а, CD309). Для статистической обработки результатов исследования применяли методы математической статистики с помощью программы Microsoft® Office Excel, Statistica 6.0. Установлено, что субхроническая (подострая) интоксикация бенз(а)пиреном в условиях эксперимента in vivo приводила к значимой модификации клеточного иммунитета по сравнению с контролем, фенотипом которой выступали дефицит факторов врожденного клеточного иммунитета (система гранулоцитарного фагоцитоза) и дисбаланс адаптивного клеточного иммунитета с преимущественным угнетением апоптотической активности (CD95⁺) и моделированием интегрин- и VEGF-опосредованных сценариев (CD11a, CD309). Причем последовательное поступление природного модификатора Chlorella growth factor характеризовалось нормализацией фагоцитарной активности и отменой индуцированных бенз(а)пиреном эффектов. Ограничения исследования, полученных результатов и выводов обусловлены малым (ограниченным) объемом выборки. В результате изучения in vivo особенностей фагоцитоза и кластеров клеточной дифференцировки иммуноцитов мышей, в условиях последовательной экспериментальной субхронической экспозиции техногенных и природных модификаторов, выявлен дисбаланс показателей неспецифического и адаптивного клеточного иммунитета, сопряженный с формируемыми бенз(а)пиреном гранулоцитарной альтерацией и нарушением контроллинга клеточной пролиферации, отменяемые CGF. Последовательное поступление комплекса CGF приводило к оптимизации работы иммунной системы по ряду его показателей, позитивной модификации иммунотропных эффектов бенз(а)пирена, снимая супрессию гранулоцитарного и сопряженного с интегрином лимфоцитарного ростков крови, оказывая преимущественно фагоцитоз-протективные эффекты, а также антиапоптотическое и интегрин-миметическое действие.

1. Гребенкина А.С., Свидерский Н.Г. Бензапирен как один из факторов загрязнения атмосферного воздуха в городе // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования, 2020. № 1 (5). С. 197-200.

2. Никоношина Н.А., Долгих О.В. Иммунный и нейрогуморальный профиль детского населения, проживающего в условиях экспозиции бенз(а)пиреном // Гигиена и санитария, 2022. Т. 101, № 12. С. 1542-1547.

3. Скугорева С.Г., Домрачева Л.И., Кутявина Т.И., Абдухаллилов О.М., Забубенина Ю.С., Ашихмина Т.Я. Оценка токсичности почвы, загрязненной бенз[a]пиреном // Принципы экологии, 2022. № 3. С. 61-69.

4. Bae M.J., Shin H.S., Chai O.H., Han J.G., Shon D.H. Inhibitory effect of unicellular green algae (Chlorella vulgaris) water extract on allergic immune response. J. Sci. Food Agric., 2013, Vol. 93, no. 12, pp. 3133-3136.

5. Barkia I. Saari N. Microalgae for High-Value Products Towards Human Health and Nutrition. Mar. Drugs, 2019,Vol. 17, no. 5, 304. doi: 10.3390/md17050304.

6. Cherng J., Shih M. Potential hypoglycemic effects of Chlorella in streptozotocin-induced diabetic mice. Life Sci., 2005, Vol. 77, no. 9, pp. 980-990.

7. Cherng J., Shih M. Improving glycogenesis in Streptozocin (STZ) diabetic mice after administration of green algae Chlorella. Life Sci., 2006, Vol. 78, no. 11, pp. 1181-1186.

8. Hasegawa T., Ito K., Ueno S., Kumamoto S., Ando Y., Yamada A., Nomoto K., Yasunobu Y. Oral administration of hot water extracts of Chlorella vulgaris reduces IgE production against milk casein in mice. Int. J. Immunopharmacol., 1999, Vol. 21, no. 5, pp. 311-323.

9. Hidalgo-Lucas S., Bisson J., Duffaud A., Nejdi A., Deremaux L., Baert B., Degrave M., Rozan P. Benefits of oral and topical administration of ROQUETTE Chlorella sp. on skin inflammation and wound healing in mice. Antiinflamm. Antiallergy Agents Med. Chem., 2014, Vol. 13, no. 2, pp. 93-102.

10. Kralovec J.A., Power M.R., Liu F., Maydanski E., Ewart H.S., Watson L.V. Barrow C.J., Lin T.J. An aqueous Chlorella extract inhibits IL-5 production by mast cells in vitro and reduces ovalbumin-induced eosinophil infiltration in the airway in mice in vivo. Int. J. Immunopharmacol., 2005, Vol. 5, no. 4, pp. 689-698.

11. Ogawa K., Fukuda T., Han J., Kitamura Y., Shiba K., Odani A. Evaluation of chlorella as a decorporation agent to enhance the elimination of radioactive strontium from body. PLoS One, 2016, Vol. 11, no. 2, e0148080. doi: 10.1371/journal.pone.0148080.

12. Queiroz M.L., Rocha M.C, Torello C.O., Queiroz J.S., Bincoletto C., Morgano M., Romano M., Paredes-Gamero E., Barbosa C.M., Calgarotto A.K. Chlorella vulgaris restores bone marrow cellularity and cytokine production in lead-exposed mice. Food Chem. Toxicol., 2011, Vol. 49, no. 11, pp. 2934-2941.

13. Sarma L., Tiku A.B., Kesavan P.C., Ogaki M. Evaluation of radioprotective action of a mutant (E-25) form of Chlorella vulgaris in mice. J. Radiat. Res., 1993, Vol. 34, no. 4, pp. 277-284.

14. Shim J.Y., Shin H.S., Han J.G., Park H.S., Lim B.L., Chung K.W., Om A. Protective effects of Chlorella vulgaris on liver toxicity in cadmium-administered rats. J. Med. Food, 2008, Vol. 11, no. 3, pp. 479-485.

15. Singh S.P., Tiku A.B., Kesavan P.C. Post-exposure radioprotection by Chlorella vulgaris (E-25) in mice. Indian J. Exp. Biol., 1995, Vol. 33, no. 8, pp. 612-615.

16. Zempo-Miyaki A., Maeda S., Otsuki T. Effect of Chlorella-derived multicomponent supplementation on maximal oxygen uptake and serum vitamin B2 concentration in young men. J. Clin. Biochem. Nutr., 2017, Vol. 61, no. 2, pp. 135-139.

17. Zhan S., Zhang X., Cao S., Huang J. Benzo(a)pyrene disrupts mouse preimplantation embryo development. Fertil. Steril., 2015, Vol. 103, no. 3, pp. 815-825.

18. Zheng Z., Park J. K., Kwon O.W., Ahn S.H., Kwon Y.J., Jiang L., Zhu S., Par B.H. The risk of gastrointestinal cancer on daily intake of low-dose BaP in C57BL/6 for 60 Days. J. Korean Med. Sci., 2022, Vol. 37, no. 30, e235. doi: 10.3346/jkms.2022.37.e235.