The role of immunodepressive states in the burdening of isolated radiation injures and combined radiation-chemical injuries

Abstract

The resistance of experimental animals to isolated radiation and combined chemoradiation injures was studied in experiments on outbred adult white mice weighing 16–18 g. Simulation of radiation injury was carried out by γ-irradiation of animals at a dose of 4,5 Gy (dose rate 1,24 Gy/min; calculated estimated lethal dose of 20% at 30 daily observation), and combined chemoradiation injury – by irradiation of mice at the same dose against the background of a formed cytostatic immunodeficiency after a single injection of cyclophosphamide at a dose of 100 mg/kg. Simulation of immunodeficiency in mice was performed in two versions: with predominantly inhibition of the T-cell (using concanavalin A) or B-cell (using prodigiosan) immunity. The survival and average life expectancy of the dead animals, their hematological and immune status was assessed. It was found that exposure, leading to the death of 20% of mice with the original intact immune system, against the background of T-cell immunodeficiency was accompanied by an increase in mortality of up to 90% in the first 3 days after exposure of animals. Mortality of irradiated mice with B-immune deficiency averaged 60%. It has been established that the state of resistance to radiation injury caused by gamma radiation depends largely on the type of immune response. The most sensitive to this type of exposure is T-cell immunity. Inhibition of immunological reactivity led to a significant increase in the body’s sensitivity to radiation injury and endotoxin. The most pronounced changes were observed on the model of T-cell immunodeficiency, which indicates the importance of T-cell control in the pathogenesis of post-radiation autointoxication.

Keywords

immunodepression / irradiation / cyclophosphamide / radiation injuries / combined radiation-chemical injuries / experimental study / survival / modeling / type of immune response

References

[1] Аклеев, А.В. Модификация радиационных иммунных ответов / А.В. Аклеев // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2009. – Т. 49, № 5. – С. 517–527.

[2] Гребенюк, А.Н. Перспективные направления фармакологической коррекции пострадиационных нарушений иммунитета / А.Н. Гребенюк [и др.] // Воен.-мед. журн. – 2006. – Т. 327, № 8. – С. 49–53.

[3] Гребенюк, А.Н. Основы радиобиологии и радиационной медицины / А.Н. Гребенюк [и др.]. – СПб.: Фолиант, 2012. – 232 с.

[4] Гуськова, А.К. Актуальные вопросы клинической радиобиологии и пути их экспериментального разрешения / А.К. Гуськова // Радиационная биология. Радиоэкология. – 1997. – Т. 37, вып. 4. – С. 604–611.

[5] Генес, B.C. Некоторые простые методы кибернетической обработки данных диагностических и физиологических исследований / В.С. Генес. – M.: Наука, 1967. – 203 с.

[6] Кондратьева, Т.К. Новые экспериментальные модели Т-клеточного и В-клеточного иммунитета / Т.К. Кон - дратьева, Н.В. Михеева, Л.Н. Фонталин // Актуальные вопросы теоретической и прикладной инфекционной иммунологии. Механизмы противоинфекционного иммунитета. – М.: Б. и., 1987. – С. 63–64.

[7] Легеза, В.И. Комбинированные радиационные поражения и их компоненты / В.И. Легеза, А.Н. Гребенюк, В.В. Бояринцев. – СПб.: Фолиант, 2015. – 216 с.

[8] Легеза, В.И. Радиобиология, радиационная физиология и медицина: словарь-справочник / В.И. Легеза [и др.] – 3-е изд., испр. и доп. – СПб.: Фолиант, 2017. – 176 с.

[9] Минаева, Л.В. Экспериментальная оценка роли изменений системы глутатиона в реализации побочных цитотоксических эффектов повторного введения циклофосфана / Л.В. Минаева: дис. … канд. мед. наук. – СПб., 2007. – 178 с.

[10] Неменова, Ю.М. Методы лабораторных клинических исследований / Ю.М. Неменова. – M.: Медицина, 1972. – 424 с.

[11] Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств / А.Н. Миронов [и др.]. – Ч. 1. – М.: Гриф и К, 2013. – 944 с.

[12] Юнкеров, В.И., Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований / В.И. Юнкеров, С.Г. Григорьев. – СПб.: ВМедА, 2002. – 266 с.

[13] Ярилин, А.А. Радиация и иммунитет. Вмешательство ионизирующих излучений в ключевые иммунные процессы / А.А. Ярилин // Радиационная биология. Радиоэкология. – 1999. – Т. 39, № 1. – С. 181–189.

[14] Neta, R. Modification with cytokines of radiation injury: suggested mechanisms of action / R. Neta // Environ. Health Prospect. – 1997. – Vol. 105, Suppl. 6. – P. 1463–1468.

[15] Zaalberg, O.В. A simple method for detecting single antibody-forming cells / O.В. Zaalberg // Nature. – 1964. – № 202. – P. 1231–1236.

RIGHTS & PERMISSIONS

Antushevich A.E., Klimov A.G., Grebenyuk A.N., Gavrilyuk B.L., Bolekhan A.V., Bogdanova E.G., Apchel V.Ya., Arzhavkina L.G., Kryuchkova A.S.