3. Особенности баланса иммунной системы при воздействии факторов космического полета

Иммунная система включает в себя многочисленные компоненты, обладающие разными функциями и степенью специфичности к чужеродному, но в целостной иммунной системе они работают как неразрывное сбалансированное единое целое. Очевидно, что между самыми разнообразными показателями, характеризующими различные компоненты иммунной системы, имеются многочисленные статистически выявляемые взаимосвязи как положительные, так и отрицательные [, , 1989; 1991]. Поэтому в основу изучения системы иммунитета при воздействии на организм человека факторов космического полета с позиции целостного восприятия ее функционирования было положено исследование взаимодействия изученных показателей методом корреляционного анализа.

Использование комплексного подхода при изучении реакций системы иммунитета в раннем периоде адаптации к условиям моделируемой микрогравитации позволило установить, что общее количество достоверных взаимосвязей (р<0,05) между изученными показателями врожденного и адаптивного иммунитета, как на заключительной стадии пребывания в условиях 5-ти, так и 7-ми суточной СИ существенно не отличалось от фоновых значений (рис. 9). Не менее важно, что соотношение между прямыми и обратными связями также практически полностью соответствовало аналогичному показателю, полученному в фоновом периоде. В фоновом периоде и на заключительном этапе пребывания в условиях 5-ти суточной СИ оно составляло соответственно, 1,2 и 1,1, а в фоновом периоде и на заключительном этапе пребывания в условиях 7-ми суточной СИ – 0,96 и 0,98. Эти данные свидетельствуют о сбалансированном функционировании иммунной системы.

Рис.9. Уровень сопряженности параметров системы иммунитета лиц, находившихся в условиях СИ (процент от фоновых значений).

При анализе характера взаимосвязей изученных показателей, характеризующих состояние системы иммунитета лиц, находившихся в условиях 120-суточной АНОГ, было выявлено значительное увеличение общей связанности всего изученного фрагмента системы, выражавшееся в повышении общего количества взаимосвязей и увеличении соотношения между прямыми и обратными связями к концу эксперимента (рис. 10).

Рис.10. Уровень сопряженности параметров системы иммунитета лиц, находившихся в условиях 120-суточной АНОГ: А - уровень сопряженности параметров системы иммунитета и Б - соотношение между прямыми и обратными связями (процент от фоновых значений).

Эти изменения свидетельствуют, с одной стороны, о значительном повышении интегративной кооперации функционирования компонентов иммунной системы, т. е. ее напряженности по сравнению с предэкспериментальным уровнем, а, с другой стороны, о снижении возможностей иммунной системы к поддержанию состояния устойчивого равновесия с помощью обратных связей. Спад связанности параметров и преобладание прямых положительных связей, наблюдаемое на 10-е сутки восстановительного периода после завершения АНОГ, можно расценить как срыв эффективной работы и определенную «потерю» саморегуляции иммунной системы после длительного напряжения, связанного с пребыванием в непривычных условиях среды обитания.

Результаты исследования уровня сопряженности параметров системы иммунитета испытателей-добровольцев, находившихся в течение 520-суток в условиях изоляции в замкнутом гермообъекте с искусственной средой обитания показали, что начиная с четвертого месяца пребывания в условиях изоляции наблюдалось снижение количества сочетаний, в которых параметры достоверно (р≤0,05) взаимосвязаны (независимо от направления связей) в изученном фрагменте, состоящем из 528 сочетаний, включавших 32 параметра (рис. 11). Необходимо отметить, что снижение корреляционных взаимосвязей на протяжении всего периода пребывания в условиях изоляции происходило в основном за счет снижения количества взаимосвязей в звене врожденного иммунитета, а на заключительном этапе – и за счет снижения количества взаимосвязей между компонентами врожденного и адаптивного звеньев иммунной системы, что еще раз свидетельствуют о неразрывной связи компонентов врожденного и адаптивного иммунитета. В тоже время, в лимфоцитарном звене адаптивного иммунитета, начиная с шестого месяца, количество связей не только не снижалось, но даже несколько повышалось. Поскольку величина связанности компонентов отражает степень напряженности системы, то повышение связанности можно расценивать как наличие "синдрома напряженности" адаптивного звена системы иммунитета. Складывается впечатление, что отсутствие значительных сдвигов ряда иммунологических показателей, характеризующих содержание в периферической крови клеточных факторов адаптивного иммунитета, во время экспериментального воздействия еще не указывает на то, что этот компартмент иммунной системы не претерпевал существенных изменений. По-видимому, эти изменения были достаточно интенсивны, но проявлялись они в основном на другом уровне - уровне системных взаимоотношений компонентов иммунной системы.

Рис.11. Уровень сопряженности параметров системы иммунитета лиц, находившихся в

течение 520-суток в условиях изоляции в замкнутом гермообъекте с искусственной средой обитания: по оси ординат - количество достоверных (р£0.05) корреляций между изученными параметрами иммунной системы: I - клеточными факторми адаптивного иммунитета; II - клеточными факторами адаптивного и врожденного иммунитета; III - клеточными факторами врожденного иммунитета; IV - всеми изученными показателями системы иммунитета.

Результаты исследований сопряженности параметров иммунитета у членов экипажей МКС показали, что на первые сутки после завершения коротких космических полетов наблюдалось повышение количества сочетаний, в которых параметры достоверно (р≤0,05) взаимосвязаны (независимо от направления связей), причем это увеличение происходило как между различными субпопуляциями лимфоцитов (В-, Т - и ЕК-клетками), так и относительным содержанием в периферической крови В - и Т-лимфоцитов с их функциональной активностью (рис. 12). При этом изменялась и направленность корреляционных связей в сторону уменьшения соотношения между прямыми и обратными связями (в 1,6 раза по сравнению с предполетным уровнем).

В то же время на первые сутки после завершения длительных космических полетов не наблюдалось значительных отличий количества корреляционных связей между субпопуляциями В-, Т - и ЕК-лимфоцитами по сравнению с предполетным уровнем (рис. 12). Однако в раннем периоде реадаптации к земным условиям было выявлено ослабление связанности относительного содержания В - и Т - клеток в периферической крови с показателями, характеризующими их спонтанную и митогениндуцированную функциональную активность. Кроме того, через неделю после приземления наблюдалось также снижение количества взаимосвязей между клеточными факторами врожденного и адаптивного звеньев иммунной системы. Не менее важно, что направленность выявленных связей имела выраженную тенденцию к увеличению соотношения между прямыми и обратными связями (в 1,2 и 1,5 раза по сравнению с предполетным показателем на 1-е и 7-е сутки после приземления, соответственно).

Рис. 12. Уровень сопряженности параметров системы иммунитета космогавтов. (процент от предполетного уровня): по оси ординат - количество достоверных (р£0.05) корреляций между изученными параметрами иммунной системы: I – субпопуляциями лимфоцитов (Т-, В - и ЕК-клетками); II – субпопуляциями Т-, В-лимфоцитов и показателями, характеризующими их функциональную активность; III - субпопуляциями ЕК-лимфоцитов и показателями, характеризующими их функциональную активность

Завершающий этап полета является не только ответственным, трудным и эмоционально напряженным этапом, но и первым серьезным испытанием для человека после предшествующего пребывания его в микрогравитации, когда при действии перегрузок спуска определяются резервные возможности и «слабые места» организма [, 2008]. Поэтому, для успешной адаптации системы иммунитета космонавтов к комплексу факторов этого этапа полета система иммунитета должна обладать определенными функциональными резервами. Отмеченное после завершения кратковременных космических полетов повышение общей связанности параметров, свидетельствует о наличии достаточных функциональных резервов, необходимых для развития адекватных адаптационно-компенсаторных реакций этой гомеостатической системы организма, причем их формирование построено на физиологически оптимальном преобладании отрицательных обратных зависимостей. Спад связанности параметров и преобладание прямых положительных связей, наблюдаемый после возвращения на Землю космонавтов, совершивших длительные космические полеты, можно расценить как срыв эффективной работы и определенную «потерю» саморегуляции иммунной системы после длительного напряжения, связанного с пребыванием на борту космических объектов.

Таким образом, проведенные исследования показали, что кратковременное воздействие факторов космического полета ведет к активизации работы иммунной системы, тогда как длительное воздействие этих факторов приводит к длительному напряжению, а в дальнейшем и к перенапряжению и истощению функциональных резервов этой регуляторной системы.

Обобщая результаты исследований системы иммунитета космонавтов после завершения длительных космических полетов на МКС, следует отметить, что механизмы адаптационной перестройки системы иммунитета человека в ответ на комплексное воздействие факторов космического полета закономерно приводят к изменению параметров, характеризующих состояние врожденного и адаптивного иммунитета. Анализ характера изменений иммунологической реактивности, выявляемых в периоде ранней реадаптации к земным условиям после завершения длительных космических полетов, позволяет выдвинуть концепцию о развитии в условиях адаптации к комплексу факторов длительной космической миссии «синдрома напряженности» иммунной системы. Эта концепция основана на представлении о том, что адаптация иммунной системы к изменениям воздействий внешней среды сопровождается общей, системной реакцией антигенно-структурного гомеостаза, направленной на сохранение структурной целостности и гено - и фенотипической индивидуальности организма. В этом понимании сутью предлагаемой концепции является следующее: при длительном воздействии на организм здорового человека экстремальных факторов космического полета происходит перестройка уровня функционирования иммунной системы, уровень соответствующий новым условиям окружающей среды. Комплекс признаков этой приспособительной по своей сути реакции (изменения субпопуляционного состава клеточных факторов врожденного и адаптивного иммунитета и их функциональной активности) свидетельствует о том, что для такой перестройки требуется мобилизация функциональных ресурсов, достигающаяся за счет напряжения этой регуляторной системы. Но длительное напряжение иммунной системы может приводить к истощению резервных возможностей этой гомеостатической системы и возникновению риска развития вторичного иммунодефицитного состояния. Следовательно, для обеспечения компенсаторно-адаптационных реакций организма на всех этапах длительной космической экспедиции иммунная система космонавтов должна обладать достаточными функциональными резервами.

4. Оценка эффективности средств профилактики и коррекции неблагоприятного воздействия факторов космического полета на систему иммунитета

4.1. Оценка влияния длительных физических тренировок на систему иммунитета Поддержание хорошего состояния здоровья и достаточной работоспособности космонавтов в длительных космических полетах достигается целым комплексом мероприятий, который включает: создание достаточного комфорта на орбитальных станциях; рациональный режим труда и отдыха с адекватным по продолжительности сном; обеспечение полноценным питанием; выполнение физических тренировок; использование ряда пассивных физических средств воздействия, средств, направленных на воспроизведение в невесомости и при действии перегрузок распределения жидких сред близкого к земному, водно-солевых добавок, способствующих задержанию жидкости в организме, и фармакологических препаратов, купирующих симптомы венозного переполнения сосудов головы и космической болезни движения [, 1990; и соавт., 1987; , , 2008; , , 2013]. Ключевым элементом российской системы профилактики являются физические упражнения, обеспечивающие необходимую нагрузку на скелетно-мышечную и сердечно-сосудистые системы и способствующие сохранению постуральной и локомоторной функций. В настоящее время физические тренировки в ходе полетов осуществляются с использованием тренажеров – беговая дорожка, велотренажер, резистивные тренажеры. Чтобы оценить, какое влияние на состояние системы иммунитета могут оказывать выполняющиеся в течение 2 месяцев физические тренировки, было проведено исследование особенностей функционирования иммунной системы молодых здоровых мужчин при различных вариантах физических нагрузок, разработанных в ГНЦ РФ ИМБП РАН под руководством профессора .

При изучении эффектов силовых тренировок на систему иммунитета установлено, что после завершения 8-9-недельных циклов тренировок на силовом тренажере типа “HUMMER” по схеме классической силовой тренировки с нагрузкой 80-85% от максимальной произвольной силы и по схеме низкоинтенсивной силовой тренировки мышц с неполным расслаблением с нагрузкой 50% от максимальной произвольной силы наблюдалось признаки активации иммунной системы: увеличение содержания лимфоцитов с фенотипом CD19+CD23+, СD3+СD25+ и CD4+CD45RA+ в периферической крови; увеличение содержания в культурах клеток in vitro Т-, В-, ЕК-лимфоцитов, экспрессирующих в ответ на адекватный стимул (ФГА, МЛ, ИЛ-2, соответственно) ранний активационный маркер CD69, и Т-лимфоцитов, экспрессирующих в ответ на стимуляцию ФГА активационный маркер CD25; повышение спонтанной и митогениндуцированной способности В-лимфоцитов синтезировать иммуноглобулины классов А, М, G; усиление цитотоксической активности ЕК-клеток. При этом наблюдалось снижение готовности лимфоцитов к апоптозу, ассоциировавшееся с повышением пролиферативного ответа Т-лимфоцитов в нестимулированных и стимулированных ФГА культурах клеток (рис. 13 А, Б). Кроме того, после завершения цикла низкоинтенсивной силовой тренировки без расслабления было выявлено снижение экспрессии специализированного рецептора индукторных факторов апоптоза CD95 в нестимулированных и стимулированных ФГА-культурах мононуклеарных клеток (рис. 14 А, Б). Напротив, после завершения цикла классической силовой тренировки в стимулированных культурах клеток была отмечена отчетливая тенденция к усилению экспрессии этого антигена.

Рис. 13. Содержание лимфоцитов, экспрессирующих активационные антигены, в нестимулированных и стимулированных культурах клеток после 8-ми недель силовой тренировки (процент от фона): I – содержание CD19+CD69+ – лимфоцитов в нестимулированных 18-часовых культурах клеток; II - содержание CD19+CD69+ – лимфоцитов в стимулированных МЛ 18-часовых культурах клеток; III - содержание CD3+CD69+ – лимфоцитов в нестимулированных 18-часовых культурах клеток; IV- содержание CD3+CD69+ – лимфоцитов в стимулированных ФГА 18-часовых культурах клеток; V- содержание CD56+CD69+ – лимфоцитов в нестимулированных 18-часовых культурах клеток; VI - содержание CD56+CD69+ – лимфоцитов в 18-часовых культурах клеток в присутствии ИЛ2; VII - содержание CD3+CD25+ – лимфоцитов в нестимулированных 48-часовых культурах клеток; VIII - содержание CD3+CD69+ – лимфоцитов в стимулированных ФГА 48-часовых культурах клеток.

Рис. 14. Апоптоз и пролиферативная активность Т-лимфоцитов в нестимулированных и стимулированных ФГА 48-ч культурах клеток in vitro после 8-ми недель силовой тренировки (процент от фона): I – ранний апоптоз без стимуляции; II – ранний апоптоз, стимуляция ФГА; III – поздний апоптоз без стимуляции; IV- поздний апоптоз, стимуляция ФГА; V - CD3+CD95+ – лимфоциты без стимуляции; VI - CD3+CD95+ – лимфоциты, стимуляция ФГА; VII – спонтанная пролиферативная активность Т-лимфоцитов; VIII – ФГА-индуцированная пролиферативная активность Т-лимфоцитов

Повышение содержания лимфоцитов, экспрессирующих, такой активационный маркер, как СD25, в стимулированных ФГА культурах клеток, увеличение ФГА-индуцированной пролиферативной активности лимфоцитов и уменьшение процента апоптотических клеток, экспрессирующих на плазматической мембране фосфатидилсерин, выявляемый по связыванию с поверхностью клеток аннексина V (ранний апоптоз), и гиподиплоидных клеток, окрашенных аннексином V и пропидиумом йодидом (поздний апоптоз), в 48-часовых культурах нестимулированных и стимулированных ФГА клеток у испытуемых после завершения цикла силовых тренировок, по-видимому, свидетельствует о стабильности процесса активации и переходе к пролиферации, т. е. о позитивном характере процесса активации. Однако следует отметить, что после завершения тренировочных циклов в ряде наблюдений отмечалось снижение ФГА-индуцированной пролиферативной активности Т-лимфоцитов, а также уменьшение соотношений содержания CD25+ - лимфоцитов и иммуноглобулинов классов А, М, G в стимулированных митогеном и нестимулированных клеточных культурах, указывающее на снижении потенциальных ресурсов Т - и В-лимфоцитов.

При изучении эффектов на систему иммунитета тренировок на велоэргометре с электродвигателем по программам низкоскоростной эксцентрической тренировки (НЭ-группа), высокоскоростной эксцентрической тренировки (ВЭ-группа) и высокоскоростной концентрической тренировки (ВК-группа) установлено, что после 9-недельного тренировочного цикла у значительной части обследованных отмечено увеличение содержания в культурах клеток in vitro Т-лимфоцитов, экспрессирующих в ответ на стимуляцию ФГА активационный маркер CD25, и повышение митогениндуцированной пролиферативной активности В-лимфоцитов. Одновременно с этим отмечено, что в ВК-группе наблюдалось снижение синтеза IgG в нестимулированных и стимулированных МЛ клеточных культурах (р<0,05). Обращает на себя внимание большой индивидуальный разброс полученных результатов. Анализ частоты отклонений показателей, характеризующих Т-звено иммунитета (содержание в периферической крови CD3+ -, CD3+CD4+ - CD3+CD8+ - клеток, содержание CD4+CD25+- лимфоцитов в нестимулированных и ФГА-стимулированных культурах клеток, спонтанная и ФГА-ндуцированная пролиферативная способность Т-лимфоцитов), В-звено иммунитета (содержание в периферической крови CD19+-клеток, уровень IgA, IgM и IgG в сыворотке крови, спонтанная и индуцированная митогеном лаконоса пролиферативная способность В-лимфоцитов, спонтанная и митогениндуцированная способность В-лимфоцитов синтезировать иммуноглобулины классов А, М, G), а также содержания в периферической крови и цитотоксической активности ЕК-лимфоцитов киллеров, выявил и некоторые различия между исследованными группами (Рис. 15).

Таким образом, анализ результатов, полученных при изучении влияния на систему иммунитета здоровых мужчин различных вариантов физических тренировок на силовом тренажере и велоэргометре с электродвигателем выявил разнонаправленные сдвиги показателей, характеризующих состояние Т-клеточного иммунитета, гуморального иммунитета и системы естественной цитотоксичности, в ответ на длительное воздействие физических нагрузок. Разнородность иммунологических реакций определяется, в основном, изменениями на уровне активационных процессов. Полученные данные не противоречат литературным данным, свидетельствующим о том, что адекватные физические нагрузки стимулируют иммунный ответ, в то же время при повышенных по длительности или интенсивности нагрузках, выявляется их негативное влияние на иммунную систему испытателей, причем для каждого физиологического состояния имеется свой предельный уровень физических нагрузок, при превышении которого возникает общее нарушение метаболизма и иммунитета [, , 1987; Mackinnon L. T., 1999; Pedersen B. K., Hoffman-Goetz L., 2000]. Учитывая тот факт, что снижение иммунитета не только служит патогенетическим механизмом развития целого ряда заболеваний, но и является одним из ранних признаков нарушения адаптации человека к условиям физических тренировок, исследование активационных процессов лимфоцитов - базисного процесса разнообразных проявлений

Рис.15. Частота отклонений показателей адаптивного иммунитета и системы естественной цитотоксичности при различных вариантах тренировок на велоэргометре с электродвигателем (процент отклонений от фонового уровня): НЭ – низкоскоростная эксцентрическая тренировка; ВЭ – низкоскоростная эксцентрическая тренировка; ВК - высокоскоростная концентрическая тренировка

функциональной активности иммуноцитов, может оказаться продуктивным методологическим подходом как для оценки эффективности режимов физических тренировок на борту космических станций, так и для подбора методов и средств системы профилактики с учетом индивидуальных особенностей членов экипажей космических экспедиций.

4.2. Исследование влияния иммуномодулирующих препаратов на функциональную активность иммунокомпетентных клеток периферической крови космонавтов в системе in vitro. В последнее время широкое применение в клинической практике иммунокоррекции находят иммуномодулирующие препараты на основе цитокинов, интерферонов и индукторов интерферонов (реаферон, ронколейкин, лейкинферон, виферон, беталейкин, циклоферон и др.). В связи с этим представлялось целесообразным провести изучение влияния ИЛ-2 и ИФНg на функциональную активность Т-лимфоцитов и лимфоцитов-естественных киллеров (ЕК), изменения которых наиболее постоянно возникают под влиянием условий длительного космического полета. Учитывая тот факт, что о суммарной функциональной активности Т-клеток дает представление реакция ФГА-индуцированной бласттрансформации лимфоцитов, а о функциональной активности ЕК-лимфоцитов – способность мононуклеарных клеток оказывать цитотоксическое действие на клетки-мишени, в качестве которых используют суспензионную культуру опухолевых миелобластов К-562, то изучение действия иммуномодуляторов на функционирование иммунокомпетентных клеток было проведено в клеточных культурах in vitro при инкубации в присутствии ИЛ-2 и ИФНg (были использованы концентрации этих биологических веществ эквивалентные уровням в сыворотке крови после введения терапевтических доз иммуномодулирующих препаратов, принятых в настоящее время). Результаты, полученные при оценке действия ИЛ-2 и ИФНg на функционирование ЕК-лимфоцитов периферической крови российских космонавтов - членов экипажей МКС, показали, что в раннем периоде реадаптации к земным условиям не было отмечено стимулирующего действия этих цитокинов на цитотоксическую активность ЕК ни в одном из восьми наблюдений. Напротив, в трех случаях культивирование мононуклеарных клеток в присутствии ИФНg привело к значительному снижению (более чем на 25% по сравнению с контрольными культурами клеток) способности эффекторных клеток оказывать цитотоксическое действие на клетки-мишени линии К-562. При этом у двух из космонавтов цитотоксическая активность была достаточно высокой, а у одного – резко сниженной. Возможно такое глубокое угнетение функциональной активности ЕК и ингибирующее действие на цитотоксическую способность ЕК не только ИФНg, но и ИЛ-2 связано, в первую очередь, с нарушениями сложных процессов внутриклеточного метаболизма.

Анализ действия ИЛ-2 и ИФНg на функциональную активность Т-лимфоцитов, выявил значительный стимулирующий эффект этих иммуномодуляторов на ФГА-индуцированный пролиферативный ответ только в одном из восьми наблюдений, тогда как в остальных наблюдениях, напротив, наблюдалось снижение пролиферативной активности Т-лимфоцитов в присутствии как ИЛ-2, так и ИФНg.

Таким образом, представленные результаты исследований влияния биологически активных веществ (ИЛ-2 и ИФНg) на функциональную активность Т-лимфоцитов и лимфоцитов - естественных киллеров периферической крови космонавтов после завершения длительных космических полетов в системах in vitro показали, что стимулирующий эффект этих препаратов на функциональную активность мононуклеарных клеток в большинстве наблюдений отсутствовал. Напротив, в ряде случаев наблюдался ингибирующий эффект этих иммуномодуляторов на функционирование Т - и ЕК-клеток. Это позволяет усомниться в правомочности однозначных подходов к проблеме иммунокоррекции как во время космического полета, так и после его завершения. Есть все основания считать, что при разработке комплекса мер иммунокоррегирующей терапии необходимо учитывать как состояние системы иммунитета, так и характер реакции иммунокомпетентных клеток на иммуномодуляторы.

Заключение

В условиях космического полета иммунная система человека прямо или опосредованно подвергается воздействию разнообразных факторов, среди которых, кроме эффектов микрогравитации, немаловажными являются условия обитания в герметически замкнутом помещении с искусственно создаваемым микроклиматом, стрессорное напряжение, гипергравитация при старте, маневрировании и приземлении.

Результаты проведенных исследований адаптационных процессов иммунной системы космонавтов в раннем периоде реадаптации к земным условиям после завершения кратковременных и длительных космических полетов, подтверждают полученные ранее данные, что комплекс факторов космического полета оказывает существенное влияние на эту гомеостатическую систему. Вместе с тем, несомненный интерес представляет изучение иммунной системы космонавтов в соответствии с целостным восприятием ее функционирования с использованием комплексного подхода к оценке способности компонентов врожденного и адаптивного иммунитета выполнять свои физиологические функции.

Установлено, что кратковременное пребывание в условиях реального космического полета (8-31 суток) и в условиях, моделирующих некоторые эффекты микрограватации, привело к изменению ряда показателей врожденного и адаптивного иммунитета. Однако предложенный системный подход, основанный на исследовании взаимодействия изученных показателей методом корреляционного анализа, подчеркивает тот факт, что хотя перенастройка на новый уровень функционирования потребовала определенного напряжения иммунной системы, в то же время повышение общей связанности параметров указывает на сохранение достаточного запаса функциональных резервов и высокий уровень готовности к нагрузкам, связанным с возвращением на Землю.

Полученные результаты исследований системы иммунитета, выполненных после завершения космических полетов продолжительностью 115-428 суток, а также на различных этапах 120-суточной АНОГ и 520-суточной изоляции в гермообъекте, свидетельствуют о том, что при длительном воздействии на организм здорового человека неблагоприятных факторов среды обитания характер сдвигов, однотипен и включает активацию клеточного компартмента иммунитета. Активизацию работы иммунной системы, осуществление ее на качественно ином уровне, по-видимому, следует считать признаком адаптационной перестройки организма, направленной на сохранение иммунного гомеостаза. Однако выявленное в ряде наблюдений угнетение функциональной активности иммунокомпетентных клеток свидетельствует об истощении функциональных резервов иммунной системы.

В целом, проведенные исследования позволили установить, что состояние иммунной системы – один из ранних и высокочувствительных показателей неблагоприятного действия факторов космического полета. Изменения показателей, характеризующих количество и функциональную активность иммунокомпетентных клеток врожденного и адаптивного иммунитета космонавтов, могут служить критериями не только развития преморбидных состояний, но и адекватности возможностям организма перспективных методов и средств профилактики и коррекции неблагоприятного воздействия факторов космического полета. Выявление индивидуальных особенностей функционирования системы иммунитета, ее функциональных резервов является перспективным направлением предполетного контроля при отборе «устойчивых» к воздействию микрогравитации космонавтов и для прогноза адаптационных возможностей организма к условиям межпланетного космического полета.

Выводы

1.  Процесс адаптации к комплексу факторов космического полета приводит как к количественным, так и качественным изменениям врожденного и адаптивного иммунитета, которые проявляются после полета в сдвигах в системе сигнальных образраспознающих рецепторов, системе естественной цитотоксичности, Т - и В - звена системы адаптивного иммунитета и системе цитокинов.

2.  Переход на новый уровень функционирования системы иммунитета в ответ на воздействие факторов космического полета, направленный на сохранение иммунного гомеостаза, осуществляется по мобилизационному типу компенсаторно-приспособительных реакций, характеризующийся разнонаправленными сдвигами параметров врожденного и адаптивного иммунитета с преобладанием показателей активации.

3.  В раннем периоде адаптации к условиям космического полета поддержание гомеостаза и обеспечение нормального функционирования системы иммунитета достигается за счет большей напряженности (связанности) ее параметров.

4.  Длительное воздействие комплекса факторов космического полета приводит к перенапряжению и истощению функциональных резервов, необходимых для развития адекватных адаптационно-компенсаторных реакций иммунной системы.

5.  При наземном моделировании кратковременного воздействия физиологических эффектов микрогравитации в экспериментах с 5-7суточной «сухой» иммерсией реакции системы иммунитета отличались значительной индивидуальной вариабельностью степени и направленности сдвигов параметров врожденного и адаптивного иммунитета, свидетельствующие о роли индивидуальных особенностей организма адаптироваться к необычным условиям жизнедеятельности.

6.  Отдаленный период адаптации иммунной системы здорового человека к условиям длительной антиортостатической гипокинезии характеризуется повышением выхода в циркуляцию естественных киллеров и активированных Т-лимфоцитов.

7.  Изменения системы антигенно-структурного гомеостаза в ответ на комплексное воздействие факторов длительной изоляции в гермообъеме проявляются в мобилизации механизмов адаптивного иммунитета на фоне снижения количественного содержания и функциональной активности клеточных факторов врожденного иммунитета.

8.  Длительные физические тренировки, адекватные возможностям организма, способствуют повышению резервных возможностей системы иммунитета здоровых мужчин. Полиморфизм изменений показателей, характеризующих количественное содержание и функциональную активности ЕК, Т - и В-лимфоцитов, свидетельствует о необходимости индивидуального подхода к формированию программ физических тренировок на борту космических объектов.

9.  Изменения системы иммунного гомеостаза человека в процессе адаптации к комплексу факторов космического полета и реадаптации к земным условиям проявляются на различных уровнях функционирования иммунной системы, что свидетельствует о необходимости при проведении профилактических и иммунореабилитационных мероприятий использования иммуномодулирующих препаратов, имеющих различные механизмы действия, в соответствии с выявленными количественными и функциональными сдвигами и характером реакции системы иммунитета на действие иммуномодулирующих препаратов в каждом конкретном случае.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1.  Konstantinova I. V., Rykova M., Lesnyak A. T., Antropova E. N. Immune changes during long-duration missions // Journal of Leukocyte biology. 1993. V. 54. № 3. P. 189-201.

2.  Konstantinova I. V., Rykova M., Meshkov D., Peres C., Husson D., Schmitt D. A. Natural killer cells after ALTAIR mission // Acta Astronautica. 1995. V.36. Issues 8–12. P.713-718.

3.  Meshkov D., Rykova M. The natural cytotoxicity in cosmonauts on board space stations // Acta Astronautica. 1995. V.36. Issues 8–12. P.719-726.

4.  , , , Лесняк резистентность человека при длительной изоляции // Авиакосмическая и экологическая медицина. 1997. Т. 31. №4. С. 57-60.

5.  Schmitt D., Abbal M., Rykova M., Meshkov D. Immune responses in extreme environments // J. Gravitation Physiology. 1998. V. 5. №1. P.9-11.

6.  Meshkov D., Rykova M., Antropova E., Vdovin A., Bizukin A., Nesvizhsky I. Phagocyte system under spaceflight conditions // J. Gravitation Physiology. 1998. V. 5. №1. P.139-140.

7.  , , , Константинова иммунитет человека и космический полет // Авиакосмическая и экологическая медицина. 1998. Т. 32. №1. С. 29-35.

8.  , П., Белозерова способность фагоцитирующих клеток при моделировани факторов космического полета в наземных условиях // Авиакосмическая и экологическая медицина. 1998. Т.32. №5. С.18-21.

9.  , , Диагностика нарушений Т-клеточного звена иммунитета в космическом полете // Авиакосмическая и экологическая медицина. 1999. Т.33. №3. С. 62-67.

10.  , , , Казанцева реактивность и состояние кишечной вирусной флоры человека при обитании в герметически замкнутых помещениях // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2000. Т.34. №5. С. 24-29.

11.  Buravkova L. B., Rykova M. P., Grigorieva O. V., Antropova E. N. Cell interactions in microgravity: cytotoxic effects of natural killer cells in vitro // J. Gravitational Physiology. V. 11. №Р.177-180.

12.  , , , Антропова -иммунное взаимодействие у человека во время длительной антиортостатической гипокинезии // Рос. физиол. журн. им. . 2004. т.90. №8. С.335-337.

13.  , П., , Григорьева метода изучения цитотоксической активности лимфоцитов-естественных киллеров для полетных экспериментов в космосе. // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2005. Т. 39. №1. С. 55-59.

14.  Buravkova L. B., Romanov Yu. A., Rykova M. P., Grigorieva O. V., Merzlikina N. V. Cell-to-cell interactions in changed gravity: ground-based and flight experiments // Acta Astronautica. 2005. V. 57. Issues 2-8. P. 67-74.

15.  Buravkova L. B., Grigorieva O. V., Rykova M. P. Cytotoxic activity of NK lymphocytes in vitro under microgravity // J. Gravitational Physiology. 2005. V. 12. №1. P. 173-174.

16.  , , Буравкова сывороточных иммуноглобулинов, аллерген-специфических IgE-антител и интерлейкина-4 у космонавтов до и после кратковременных космических полетов на международной космической станции // Физиология человека. 2006. Т. 32. №4. С. 97-101.

17.  , , Ларина возможности системы иммунитета человека в условиях силовых тренировок // Физиология человека. Т.33. №1. 2007. С. 101-108.

18.  Buravkova L. B., Grigorieva O. V., Rykova M. P. The effect of microgravity on the in vitro NK cell function during six International Space Station Missions // Microgravity Sci. Technol. 2007. V. XIX-5/6. Р. 145-147.

19.  , , П., Григорьев активность лимфоцитов-естественных киллеров in vitro в условиях микрогравитации // Доклады Академии Наук. 2008. Т. 421. №1. С. 128-130.

20.  , , Ларина процессы в системе иммунитета человека при низкоинтенсивной силовой тренировке без расслабления // Рос. физиол. журн. им. . 2008. т.94. №2. с. 212-219.

21.  Rykova М.P., Antropova Е. N., Larina I. M., Morukov B. V. Humoral and cellural immunity in coamonauts after the ISS missions. // Acta Astronautica. 2008. V. 63. Issues 7-10. P. 697-705.

22.  , П., , Моруков системы иммунитета человека в условиях 7-суточной «сухой» иммерсии // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2009. Т. 43. №5. С. 36-42.

23.  , , , Пономарев врожденного и адаптивного иммунитета у космонавтов после длительных космических полетов на Международной космической станции // Физиология человека. 2010. Т. 36. № 3. С. 1 – 12.

24.  , , , Пономарев системы иммунитета человека в условиях 105-суточной изоляции в гермообъекте с искусственной средой обитания // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2010. Т. 44. №4. С. 39-46.

25.  А., П., , Моруков системы врождённого иммунитета в условиях 5-суточной “сухой” иммерсии // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2011. №3. С. 17-23.

26.  , , П., , Моруков концентрации нейроспецифических белков в крови и риск развития нейропатий в условиях 105-суточной изоляции в гермообъекте // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2011. №3. С. 24-29.

27.  Morukov B., Rykova M., Antropova E., Berendeeva T., Ponomaryov S., Larina I. T-cell immunity and cytokine production in cosmonauts after long-duration space flights // Acta Astronautica. 2011. V.68. Issues 7-8. P.739-746.

28.  , П., , Пономарев аспекты пилотируемого марсианского полета // Физиология человека. 2013. Т. 39. № 2. С. 19 – 30.

29.  П. Иммунная система у российских космонавтов после орбитальных полетов // Физиология человека. 2013. Т. 39. № 5. С. 126 – 136.

30.  , , Мешков иммунологического обследования космонавтов в период реадаптации после КП // В кн.: «Орбитальная станция МИР». М. 2001. Т. 1. С. 615-618.

31.  , , Мешков исследование // В кн.: «Орбитальная станция МИР». М. 2001. Т. 1. С. 184-192.

32.  , Результаты иммунологических исследований в рамках российско-французских проектов "АРАГАЦ", "АНТАРЕС", "АЛЬТАИР" и "ДЛИТЕЛЬНЫЙ ПОЛЕТ ВРАЧА- КОСМОНАВТА" // В кн.: «Орбитальная станция МИР». М. 2001. Т. 2. С.197-203.

33.  , , , Пономарев системы иммунитета российских космонавтов до и после длительных космических полётов на МКС // В кн.: Международная космическая станция. Российский сегмент: космическая биология и медицина [Рос. акад. наук, Ин-т мед.-биол. проблем РАН; редкол.: (гл. ред.) и др.]. - Москва: ИМБП. Т. 2: [Медико-биологические исследования на российском сегменте МКС], 2011. С. 209-221.

34.  Morykov B., Rykova M., Antropova E. NK Cells Assessments: A Thirty-Year-Old History of Immune Stress Interaction in Space // В кн.: A. Chouker (Ed.) Stress Challenges and Immunity in Space: From Mechanisms to Monitoring and Preventive Strategies. Heidelberg, Germany: Springer. 2012. P. 155-164.

35.  Peres C., Konstantinova I., Rykova M., Meshkov D., Schaffar L., Tkaczuk J., Abbal M., Ohayon E., Schmitt D. A. Mitogen-induced proliferation of T-Lymphocytes from cosmonautes after short - and long-duration spaceflight // In: Proceedings of the Fifth European Symposium on Life Sciences Research in Space held 26 September - 1 October, 1993 in Arcachon, France. Edited by H. Oser and T. D. Guyenne. ESA SP-366. European Space Agency, 1994.. P.413-414.

36.  , , , Антропова нарушений иммунитета в космическом полете (модификация методов исследования клеточного иммунитета применительно к невесомости) // В кн.: «Медико-биологические исследования по программе «Наука-НАСА», (III российско-америкаский симпозиум), Хансвилл, США, 1997. С. 63.

37.  , , Белозерова миграционной способности фагоцитирующих клеток у космонавтов до и после космических полетов, а также при моделировании ряда факторов космического полета в наземных условиях в ходе длительной антиортостатической гипокинезии // В кн.: «Медико-биологические исследования по программе «Наука-НАСА», (III российско-америкаский симпозиум), Хансвилл, США, 1997. С. 67.

38.  Meshkov D., Rykova M. Lesnyak A., Antropova E. Peculiarities of immunity and sensitization of cosmonauts under spaceflight conditions // XXXIII International Congress of Physiological Sciences, St. Petersburg, Russia, 1997, Abstracts book P. 045.18

39.  , , . Иммунологическая резистентность человека при длительной антиортостатической гипокинезии // В сб.: «Гипокинезия (медицинские и психологические проблемы): тезисы докладов конференции». Москва, 1997. C.6.

40.  , , Иммунологические механизмы регуляции обмена кальция костной ткани при длительной АНОГ // В сб.: «Гипокинезия (медицинские и психологические проблемы): тезисы докладов конференции». Москва, 1997. C.46-47.

41.  , Мешков иммунитет человека при длительной АНОГ // В сб.: «Гипокинезия (медицинские и психологические проблемы): тезисы докладов конференции». Москва. 1997. С. 44-45.

42.  , , Мешков обследование космонавтов: сегодня и завтра // В кн.: «Тезисы докладов Х1 конференции по космической биологии и авиакосмической медицине», Москва, 1998. Т. II. С.175.

43.  , , Кравченко иммунокоррекции у космонавтов // В кн.: «Тезисы докладов Х1 конференции по космической биологии и авиакосмической медицине», Москва, 1998. Т. II. С. 176.

44.  , , Иммунологическая реактивность у членов экипажей в эксперименте SFINCSS–99 // В сб.: «Основные результаты исследований психофизиологического состояния операторов в эксперименте с длительной изоляцией в гермообъекте». М. 2000. С.67-68.

45.  Rykova M., Meshkov D., Antropova E., Polykov V., Schaffar L.,.Schmitt D. The effects of microgravity on the immune system // International Symposium « International Scientific Cooperation onboard Mir», Lyon – France – 19-21 march 2001. Actes/Proceedings. Р.235-242.

46.  П., Антропова реакции при силовой и аэробных тренировках // Материалы III всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности, посвященной 250-летию МГУ им. . Москва. 2005. с. 90.

47.  , , П. Результаты полетного эксперимента “Межклеточное взаимодействие” (МКС-7 – МКС-12) // В сб.: «Тезисы докладов 6-ой международной научно-практической конференции «Пилотируемые полеты в космос», Звездный городок, 2005. С. 84-86.

48.  , , П. .Межклеточное взаимодействие иммунных клеток и клеток-мишеней in vitro в условиях микрогравитации (МКС-7 – МКС-12) // Сборник материалов XIII конференции по космической биологии и авиакосмической медицине, Москва, 2006. C. 84-86.

49.  П, Антропова ЕН., , Ларина лабораторного обследования состояния системы иммунитета космонавтов // Сборник материалов XIII конференции по космической биологии и авиакосмической медицине, Москва, 2006. с.213-215.

50.  , , Антропова иммунной функции организма человека в условиях космического полета // В сб.: «Актуальные проблемы российской космонавтики: Труды ХХХ Академических чтений по космонавтике», Москва, 2006. С. 458-459.

51.  Larina I. M., Rykova M. P., Antropova Е. N., Netreba A. I. The effect of the 8 week weight training in different modes on the condition of the immune system // In: Proceedings of the XIIIth Annual International Exercise. Biochemistry Conference, Seoul, South Korea, 2006. P.144-146.

52.  Buravkova L. B., Grigorieva O. V., Rykova M. P. The effect of microgravity on interaction between human immune cells and target cells in vitro (flight experiments during ISS-7 – ISS-12 missions // In: Abstract book. Science on European Soyuz Mission to the International Space Station (), Toledo (Spain), 2006. P. 20.

53.  Morukov B., Rykova M., Antropova E., Berendeeva T., Larina I. Immune system dysregulation after long-duration space flight // In: Book of Abstracts, 17th IAA Humans in Space Symposium. Moscow. 2009. P.16.

54.  Nichiporuk I., Vassilieva G., Rykova M., Antropova E., Berendeeva T., Larina I. Psychoneuroimmunological status in conditions of 18-hour bed rest with a headown tilt // In: Book of Abstracts, 17th IAA Humans in Space Symposium. Moscow. 2009. P.91.

55.  Ничипорук И.А., Васильева Г.Ю., Рыкова М.П., Антропова Е.Н., Берендеева Т.А., Белоусова И.В. Взаимосвязи психонейроэндокринной системы и иммунного статуса в условиях кратковременной антиортостатической гипокинезии и 7-суточной «сухой» иммерсии // В сб.: «Механизмы функционирования висцеральных систем: VII Всероссийская конференция с международным участием, посвященная 160-летию со дня рождения . Тезисы докладов», СПб.: Институт физиологии им. РАН, 2009. С. 314-315.

56.  , П., , Н, Берендеева условий 105-суточной изоляции в гермообъекте с искусственной средой обитания на систему иммунитета // В сб.: «XXI съезд Физиологического общества им. . Тезисы докладов», М. –Калуга, 2010. С. 757-758.

57.  , , , Простяков роли системы иммунитета в регуляции минерального обмена при воздействии на организм человека факторов космического полета // В сб.: «Космический форум 2011, посвященный 50-летию полета в космос », Москва, 2011. С. 36.

58.  , , , Пономарев системы иммунитета человека в условиях 520-суточной изоляции в гермообъекте // В сб.: «Международный симпозиум по результатам экспериментов, моделирующих пилотируемый полет на Марс (Марс-5апреля 2012)». - М.: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, 2012. С. 41-42.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5