Повышение ростостимулирующей активности крови человека для кератиноцитов после ее облучения in vivo (транскутанно) и in vitro видимым и инфракрасным поляризованным светом

К.А. Самойлова, О.Н. Богачева, К.Д. Оболенская, М.И. Блинова, Н.В. Калмыкова. Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург; Цитология Т.46 (2004), № 2, c.159-171

Для стимуляции заживления ран современная медицина использует различные методы фототерапии. При этом активация пролиферативных процессов в ране происходит благодаря развитию не только локальных, но и системных эффектов, природа которых остается неизвестной. В настоящей работе показано, что уже через 30 мин после облучения небольшого участка поверхности тела добровольцев полихроматическим видимым светом + инфракрасным светом (480-3400 нм) в терапевтической дозе в циркулирующей крови появляются растворимые факторы, способные стимулировать пролиферацию кератиноцитов человека в первичной культуре. Сходный эффект регистрируется и при прямом (in vitro) облучении крови. Приводятся доказательства того, что быстрое возрастание ростостимулирующей (PC) активности всей циркулирующей крови является следствием воздействия на нее небольшого количества крови, модифицированной светом. Обсуждается возможность высвобождения в плазму ростовых факторов из клеток крови и комплексов с α2-макроглобулином. Повышенная PC-активность крови через 24 ч после 1-го облучения и после ежедневных воздействий света в последующие 5-10 cут. может быть результатом секреции ростовых факторов также и клетками эпидермиса и дермы.

Модуляция пролиферации лимфоцитов периферической крови после облучения добровольцев полихроматическим видимым и инфракрасным светом

Н. А. Жеваго, К. А. Самойлова

Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург

Цитология Т.46 (2004), № 6, c.567-577

В настоящей работе небольшой участок поверхности тела добровольцев облучали полихроматическим видимым + ИК-поляризованным светом, близким по спектральному диапазону к естественному (400-3400 нм, 12 Дж/см²), и в лимфоцитах (Лфц) периферической крови радиометрическим методом исследовали спонтанный и фитогемагглютинин (ФГА)-индуцированный синтез ДНК (2 и 4 мкг ФГА на 105 клеток). Облучение стимулировало спонтанный и ФГА-индуцированный синтез ДНК в Лфц только у лиц с исходно сниженными показателями синтеза (в среднем в 2.5 и 2.7 раза соответственно), что регистрировалось через 24 ч после облучения добровольцев и культивирования выделенных мононуклеаров в течение 72 ч. В параллельных опытах кровь каждого добровольца облучали in vitro и, моделируя ситуацию in vivo, когда небольшое количество транскутанно фотомодифицированной крови контактирует с ее гораздо большим циркулирующим объемом, смешивали облученные и необлученные образцы аутологичной крови в объемном соотношении 1:10. Спонтанный синтез возрастал при исходно сниженном уровне в 2 и 3 раза соответственно, а стимуляция ФГА-2 и ФГА-4 синтеза отмечалась только после добавления облученной крови к ин-тактной (соответственно в 2.2 и 1.6 раза). Выявлена высокая степень корреляции изменений исследуемых показателей при облучении крови in vivo и in vitro, что позволяет связывать стимулирующий эффект света на Лфц всей циркулирующей крови с транскутанной фотомодификацией ее небольших количеств и действием такой крови на весь остальной объем. Полученные данные позволили сделать заключение, что фототерапия с использованием поляризованного полихроматического видимого + ИК-света способствует увеличению количества Лфц в периферической крови и усилению их ответа на антигенный стимул.

Изменения экспрессии мембранных маркеров и количества мононуклеаров крови человека после ее облучения in vivo и in vitro видимым и инфракрасным светом в терапевтических дозах

Н. А. Жеваго с соавт. Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург Цитология Т.45 (2003), № 2, c.179-195

Предпринята попытка доказать, что иммуномодулирующий эффект терапевтических доз полихроматического видимого и инфракрасного поляризованного света при его аппликации на небольшой участок поверхности тела связан с транскутанной фотомодификацией небольшого количества крови в поверхностных микрососудах кожи. С этой целью в параллельных опытах с помощью моноклональных антител исследовали мембранный фенотип циркулирующих в крови мононуклеаров после облучения добровольцев, образцов их крови in vitro и смешивания облученной и необлученной аутологичной крови в объемном соотношении 1 : 10, моделируя тем самым события in vivo, когда небольшое количество транскутанно фотомодифицированной крови контактирует в сосудистом русле с ее основным циркулирующим объемом. Установлено большое сходство в этих вариантах эксперимента изменений экспрессии мембранных маркеров мононуклеаров (CD3, CD4, CDS, CD20, CD16, HLA-DR и в меньшей степени CD25), доказана способность фотомодифицированной крови "транслировать" гораздо большему объему необлученной крови вызванные светом изменения, что может составить механизм системного иммуномодулирующего действия фототерапии. В условиях in vivo и in vitro наиболее "реактивными" были HLA-DR+-, CD20+-, CD16+-, CD4+- и 0-клетки. Показано увеличение общего количества лимфоцитов и моноцитов к концу 10-суточного фототерапевтического курса. Обоснован регулирующий характер действия на иммунокомпетентные клетки крови одно- и многократного воздействий поляризованного полихроматического света: в зависимости от исходного состояния иммунной системы он может оказывать как стимулирующее, так и ингибирующее влияние на отдельные субпопуляции лимфоидных клеток, что открывает широкие возможности применения данного метода для коррекции иммунологических нарушений при заболеваниях различного этиопатогенеза.

Механизмы противовоспалительного, иммуномодулирующего, ранозаживляющего и нормализующего обмен веществ действия света прибора «БИОПТРОН»

Самойлова К.

Институт цитологии РАН, г. Санкт-Петербург, Россия

Материалы научно-практической конференции «Новые направления в использовании светотерапии БИОПТРОН», Москва-Екатеринбург. Апрель 2003 г.

Цель исследований, начатых в 1998 г., состояла в том, чтобы дать теоретическое и экспериментальное обоснование механизмов, с помощью которых облучение небольших участков поверхности тела человека видимым и инфракрасным поляризованным светом приводит к развитию комплекса позитивных функциональных сдвигов и различных терапевтических эффектов (противовоспалительного, иммуномодулирующего, ранозаживляющего, нормализующего обмен веществ и др.).

В результате исследований были собраны доказательства того, что эти излучения, проникая в кожу до густой сети поверхностных микрососудов, где кровь циркулирует очень медленно, вызывают фотомодификацию ее небольших количеств, что, в свою очередь, ведет к быстрым изменениям всего объема периферической крови. Действительно, после однократного облучения участка поверхности тела добровольцев диаметром 15 см видимым и инфракрасным поляризованным светом швейцарского фототерапевтического прибора «Биоптрон 2» в терапевтической дозе (480 нм-3400 нм, 95 % поляризации, 40 мВт/см², 12 Дж/см²) уже через 30-60 мин регистрируются изменения клеток и плазмы крови: модифицируется структурное состояние клеточных мембран, возрастает экспрессия мембранных рецепторов, улучшаются реологические свойства эритроцитов, их лиганд- и кислород-связывающие функции, падает агрегационная активность тромбоцитов, возрастает функциональная активность лейкоцитов (фагоцитоз, цитотоксичность в отношении раковых клеток, секреция бактерицидных белков, синтез ДНК в лимфоцитах), в плазме снижается уровень провоспалительных цитокинов и возрастает содержание противовоспалительных факторов, увеличивается содержание растворимых (ростовых) факторов, способных стимулировать пролиферацию клеток человека in vitro – кератиноцитов, эндотелиоцитов и в меньшей степени – фибробластов. Эти изменения развиваются в сосудистом русле при контакте циркулирующей крови с небольшим объемом транскутанно фотомодифицированной крови, которая транслирует ей вызванные светом эффекты. Как следствие изменений всего пула циркулирующей крови улучшается ее микроциркуляция, активируются трофические функции крови, стимулируется заживление ран без гипертрофии соединительной (рубцовой) ткани, стимулируются (модулируются) иммунные и обменные процессы и т.д.

Механизмы быстрых изменений всей периферической крови, по всей вероятности, связаны с развитием каскада активных форм кислорода и оксида азота, который инициируется облученными светом лейкоцитами и тромбоцитами.

Исследования в области лечения рака.

Животные как модели для исследования воздействия поляризованного света in vivo на опухоли.

Д. Кадар, Х. Борберг, М. Феньо.

Кельн, Будапешт, 1987 г.

Представлена модель для изучения in vivo воздействия поляризованного света (ПС) на рост опухоли: инбредным мышам линии BALB/c вводили фибросаркому, индуцированную метилхолантреном.

Обработку мышей ПС проводили через 48, 72, 96 часов и далее ежедневно (по 5 мышей в группе) с расстояния 18-20 см, плотность энергии 4 Дж/см2, длительность обработки 5, 10, 15, 30 минут. Контрольные мыши – без ПС.

Дважды в день контролировали рост опухоли. Выявлено, что у мышей, обработанных ПС, центральный некроз опухоли (распад опухоли) был более выражен и наступал раньше, чем у необработанных ПС мышей.

The assessment of health hazard of the bioptron therapy.

Z.Djordjević, Z.Stojanović, N.Lazaravić, M.Preboć, V.Maksimović.

Институт прикладной медицины и прикладной физики, Белград, Югославия, 1990 г.

Прибор «Биоптрон» (ПБ) испытан на мелких лабораторных животных – крысах Wistar и кроликах весом 180-220 гр с целью выявления отрицательного эффекта.

Опытная группа: 10 крыс и 10 кроликов.

Контрольная группа: 10 крыс и 10 кроликов.

Схема применения ПБ: 10 дней по 6 минут в день.

Изучали ректальную температуру, вес тела, электрокардиограмму, элементы периферической крови, ферменты крови, состояние глазного яблока.

Показано, что ПБ повышал содержание сахара в крови лишь в период непосредственной обработки светом. Предполагают, что это повышение явилось результатом стресса. Других отрицательных эффектов не выявлено.

Experimental study of Bioptron effects on the rabbit eye.

M.Predoć, Z.Djordjević.

Институт прикладной медицины, Белград, Югославия, 1990 г.

Изучали офтальмологически и биомикроскопически воздействие прибора «Биоптрон» на глазное яблоко кролика.

Опыт – 5 кроликов, правый глаз.

Контроль – 5 кроликов, левый глаз.

Схема обработки: ежедневно по 6 минут с расстояния 10 см в течение 10 дней.

В процессе обработки светом никаких патологических изменений в наружных и внутренних структурах глаза (роговица, хрусталик, стекловидное тело) не обнаружено.