Канд. мед. наук., вед. науч. сотр. лаборатории «Санитарно-химическая безопасность и токсикология воздуха герметичных помещений» ФГБУН ГНЦ Российской Федерации – Института медико-биологических проблем РАН, 123007, Москва.
e-mail: barantseva@imbp.ru
MD, Ph.D., researcher of the Laboratory of chemical and toxicological safety of atmosphere in pressurized cabins, Institute of biomedical problems of the Russian Academy of Sciences, 123007, Moscow, Russian Federation.
e-mail: barantseva@imbp.ru
Введение. Морфологическими исследованиями на животных (трахея, бронхи, лёгкие), проведёнными нами при моделировании комбинированного ингаляционного воздействия химических веществ в низких концентрациях, было показано прогрессирование структурных изменений, свидетельствующих об активации воспаления и фиброза в лёгких. В данной работе исследована роль цитокиновых маркеров в развитии воспалительных, фибротических процессов и ремоделирования ткани лёгкого.
Материалы и методы. Крыс-самцов с массой тела 180–200 г подвергали хроническому ингаляционному воздействию смеси химических веществ (ацетон, ацетальдегид, бензол) в низких концентрациях 0,7–1,5; 0,9–1,4; 0,2–0,4 мг/м3 соответственно. Концентрацию цитокинов IL-6, IL-10, IL-1b, IL-4, TGF-β1, TNF-α (пг/мл) определяли в гомогенате лёгочной ткани методом иммуноферментного анализа (ИФА). Морфологические исследования проводили на гистологических срезах лёгких, стенки трахеи, бронхов. Забор биоматериала проводили на 30-е сутки воздействия и 15-е и 90-е сутки восстановительного периода.
Результаты. Показано достоверное увеличение интерлейкина-4 и трансформирующего фактора роста TGF-β1 в гомогенате лёгочной ткани. В стенке трахеи наблюдаются увеличение лимфатических фолликулов, количества лимфоцитов, нейтрофилов, макрофагов и очаговые скопления эозинофилов. В лимфоидных инфильтратах лёгочной ткани – эозинофилы, макрофаги и плазмоциты. В отдельных альвеолах наблюдается накопление слабоэозинофильного экссудата. 90-е сутки восстановительного периода характеризуются достоверным повышением TGF-β1 в ткани лёгкого, свидетельствуя о начале развития фиброза, что подтверждается увеличением количества фибробластов между альвеолами в зонах ателектаза лёгких животных.
Заключение. Хроническое комбинированное воздействие смеси химических веществ в низких концентрациях сопровождается развитием провоспалительного процесса в лёгких, характерного для 2-го типа иммунного ответа, с увеличением профилей IL-4 (характерного для провоспалительного состояния аллергического характера) и TGF-β1 (ключевой медиатор профиброзной активности).
Introduction. Morphological studies of animals (trachea, bronchi, lungs) exposed to the combined inhalation of chemicals in low concentrations showed the progression of structural changes, indicating the activation of inflammation and fibrosis in the lungs. The role of cytokine markers in developing inflammatory and fibrotic processes and remodeling lung tissue has been studied.
Materials and methods. Male rats (180-200 g) were exposed to a mixture of chemicals (acetone, acetaldehyde, benzene) in low concentrations of 0.7-1.5; 0.9-1.4; 0.2-0.4 (mg/m3), respectively. The concentrations of IL-6, IL-10, IL-1b, IL-4, TGFβ1, TNFα cytokines (pg/ml) have been measured in the lung homogenate by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Microscopic anatomy of the lungs, tracheal wall, bronchi has been studied on the 30th day of exposure and the 15th and 90th days of the recovery period.
Results. An increase in interleukin-4 and transforming growth factor TGFβ1 in the homogenate of the lung tissue was shown. An increase in lymphatic follicles, the number of lymphocytes, neutrophils, macrophages, and focal accumulations of eosinophils has been observed in the tracheal wall. In lymphoid infiltrates of the lung tissue - eosinophils, macrophages, and plasmocytes. Accumulation of eosinophilic exudate has been observed in some alveoli. The 90th day of the recovery period is characterized by a significant increase of TGFβ1 in the lung tissue, indicating fibrosis, as evidenced by the rise in the number of fibroblasts between the alveoli in the atelectasis zones of lungs.
Conclusion. The chronic combined exposure to the mixture of chemicals in low concentrations is accompanied by a pro-inflammatory process in the lungs with the type II hypersensitivity and increasing IL-4 and TGFβ1 (a key mediator of profibrotic activity).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.