Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Միելոպոեզի խանգարումները խոզերի սուր աֆրիկյան ժանտախտի զարգացման դինամիկայում

Սարոյան , Դավիթ Աշոտի (2016) Միելոպոեզի խանգարումները խոզերի սուր աֆրիկյան ժանտախտի զարգացման դինամիկայում. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ Մոլեկուլային կենսաբանության ինստիտուտ.

[img] PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (1800Kb)
    [img] PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (1273Kb)

      Abstract

      Современный этап естественной истории африканской чумы свиней (АЧС) охватывает постоянное неблагополучие традиционных природно-очаговых нозоареалов Африки, а также эпизоотии и отдельные вспышки болезни в различных странах Европы. С начала 21 века африканская чума свиней появилась в Грузии, а затем в Армении. Известно, что возбудителем заболевания является крупный оболочечный вирус, содержащий двуспиральную ДНК. Независимо от способа распространения вирус 100% поражает домашних и диких свиней всех возрастов и при острой форме вызывает 100% летальность. Он размножается в клетках иммунной системы и, прежде всего, в клетках моноцитарно-макрофагального ряда, которые являются первой и основной мишенью репликации вируса АЧС. Физиология клеток системы мононуклеарных фагоцитов и их значение в иммунном ответе достаточно исследованы и описаны. Решены наиболее общие проблемы, касающиеся значения мононуклеарных фагоцитов в инфекционном процессе для патогенов с внутриклеточной локализацией. Однако остаются малоизученными многочисленные аспекты биологии и патологии инфекционных процессов в тех случаях, когда гемопоэтические клетки являются критической мишенью или имеют преобладающее значение в размножении возбудителей различной природы, как и при АЧС, когда только гемопоэтические клетки спонтанно чувствительны к вирусу АЧС. In vitro вирус размножается и обычно культивируется в моноцитах/макрофагах из различных тканевых источников и обнаруживается, главным образом, в клетках макрофагального ряда, Однако он способен реплицироваться и в других клетках лейкоцитарной линии, наибольшее значение из которых представляют нейтрофилы. Последние являются самыми распространенными и важными клетками неспецифической защиты внутренней среды организма животных и человека от инфекций (бактерий и вирусов). Отсюда и важность исследования количественного и качественного состава клеточных элементов системы кроветворения, и, в частности, популяции миелоидных клеток, так как изменения, выявляемые в них, являются доступными и важными индикаторами нарушений в системе кроветворения и функционирования форменных элементов крови, позволяя обнаружить их изменения при определенных патологических состояниях. Изучение первичной культуры костного мозга (ПККМ) свиней представляет собой удобную модель для исследования некоторых сторон патогенеза АЧС, и, в частности, дифференцировку и транскрипционную активность различных гемо- и иммунопоэтических клеток. В данной работе исследовались популяционные показатели миелоидных клеток ПККМ, их выживаемость и транскрипционную активность, т.к. они могут явиться источником дополнительной репликации вируса. Проведено уточнение патологии иммунной системы при АЧС и выявление роли интерлейкинов ИЛ-17 и ИЛ-23, а также гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (ГКСФ) и гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (ГМКСФ) в динамике АЧС. Исследование изменений физиологии миелоидных клеток периферической крови и костного мозга свиней в процессе острой формы АЧС, изучение особенностей выживания миелоидных клеток свиней в процессе культивирования с вирусом АЧС. Выяснение влияния основных антивирусных цитокинов на миелопоэз при АЧС. Խոզերի աֆրիկյան ժանտախտի բնական պատմության ժամանակակից փուլն ընդգրկում է Աֆրիկայի բնական-օջախային նոզոարեալները և եվրոպական տարբեր երկրներում տեղի ունեցած հիվանդության առանձին բռնկումներն ու էպիզոոտները: 21-րդ դարի սկզբում ԽԱԺ-ի դեպքեր արձանագրվեցին նախ Վրաստանում և ապա՝ Հայաստանում: Հայտնի է, որ հիվանդության հարուցիչը խոշոր, թաղանթավոր, երկշղթա ԴՆԹ պարունակող վիրուս է, որն անկախ տարածման պայմաններից 100%-ով վարակում է ընտանի և վայրի խոզերին և հիվանդության սուր ձևի ժամանակ բերում 100% մահացելիության: Վիրուսն, առաջին հերթին, բազմանում է իմունային համակարգի բջիջներում և հատկապես՝ մոնոցիտ-մակրոֆագային շարքի բջիջներում, որոնք վիրուսի ռեպլիկացիայի առաջնային և հիմնական թիրախն են: Վիրուսը, սակայն, կարող է բազմանալ նաև լեյկոցիտային շարքի այլ բջիջներում, որոնցից առավել կարևորություն ունեն նեյտրոֆիլները, որոնք կարևոր դեր են խաղում օրգանիզմի հակաբակտերիալ և հակավիրուսային պաշտպանության մեջ: Այստեղից բխում է աշխատանքի նպատակը՝ խոզերի սուր աֆրիկյան ժանտախտի ժամանակ հետազոտել ծայրամասային արյան և ոսկրածուծի միելոիդ բջիջների մորֆոֆիզիոլոգիական փոփոխությունները, ուսումնասիրել միելոիդ բջիջների գոյության առանձնահատկությունները ոսկրածուծի առաջնային կուլտուրայում՝ ԽԱԺ-ի վիրուսի հետ կուլտիվացման ժամանակ, ինչպես նաև պարզել հիմնական հակավիրուսային ցիտոկինների ազդեցությունը միելոպոեզի վրա: Աշխատանքում ցույց է տրվել, որ սուր ԽԱԺ-ի ժամանակ միելոպոեզում տեղի են ունենում բարդ փոփոխություններ, ինչպես նեյտրոֆիլների, այնպես էլ ծայրամասային արյան մեջ նորմայում բացակայող երիտասարդ միելոիդ բջիջների պոպույյացիաներում: Ցույց է տրվել արտահայտված նեյտրոպենիա, որը ծագում է հիվանդության երկրորդ փուլում և ընթանում է հասուն բջիջների հաշվին: Նեյտրոպենիայի հիմնական պատճառը գերազանցապես հասուն նեյտրոֆիլների գաղթն է հյուսվածքներ: Մեր կողմից չի դիտարկվել փոխհատուցողական պրոլիֆերացիա. չնայած, հասուն միելոիդ բջիջների պոպուլյացիան փոխարինվում է ավելի երիտասարդով, բայց նեյտրոֆիլների քանակի կրճատումը չի փոխհատուցվում: Ոսկրածուծում լեյկոպենիայից բացի տեղի է ունենում նաև միելոիդ բջիջների պոպուլյացիայի երիտասարդացում: Անկասկած, այս գործընթացը փաստում է երիտասարդ միելոիդ բջիջների ծայրամասային արյան մեջ արտանետման մասին և օրգանիզմի՝ միելոիդ պոպուլյացիաների քանակը վերականգնելու փորձն է: 3-4 հվօ-ում՝ հիվանդության զարգացման գագաթնակետին, տեղի է ունենում միելոիդ բջիջների ակտիվացում, որն արտահայտվում է այս բջիջների չափերի և ցիտոպլազմայում ՌՆԹ-ի պարունակության աճով: Այս գործընթացները դիտարկվում են միելոիդ բջիջների համարյա բոլոր պոպուլյացիաներում, բայց ավելի արտահայտված են մետամիելոցիտների և հասուն նեյտրոֆիլների մոտ: In vitro պայմաններում մեր կողմից չեն նկատվել պոպուլյացիոն փոփոխություններ, սակայն ինչպես in vivo, այնպես էլ in vitro պայմաններում ցույց է տրվել բջիջների ակտիվացում, որն արտահայտվել է այս բջիջների չափերի և ցիտոպլազմայում ՌՆԹ-ի պարունակության աճով: Միելոիդ բջիջների չափերի փոփոխությունը կապված է առաջին հերթին վիրուսային վարակից: Հայտնի է, որ ԽԱԺ-ի վիրուսը՝ հիմնական թիրախ բջիջներն ախտահարելուց հետո կարող է ախտահարել նաև նեյտրոֆիլները, որը համապատասխանում է մեր կողմից ստացված տվյալների հետ: Վերոնշյալը հաշվի առնելով կարելի է եզրակացնել, որ սուր ԽԱԺ-ի ժամանակ դիտվող պոպուլյացիոն փոփոխությունները պայմանավորված չեն վիրուսով և օրգանիզմի պատասխանն են վիրեմիայի հանդեպ: Միելոիդ բջիջների բոլոր պոպուլյացիաներում փոփոխություններ առաջացնող մեխանիզմները անմիջականորեն կապված են ԻԼ-17-ի և ԻԼ-23-ի պարունակության հավաստի աճի հետ: Այս եզրակացության օգտին է խոսում նաև այն փաստը, որ վերոնշյալ ինտերլեյկինների կոնցենտրացիայի աճին նախորդում է նեյտրոպենիան: Գ-ԳԽԳ-ի սինթեզի աճը 3 հվօ-ում, տեղի է ունենում նեյտրոպենիայից հետո և ուղղված է միելոիդ բջիջների քանակի անկման փոխհատուցմանը: African swine fever (ASF) is a serious, highly contagious, viral disease of pigs. In the beginning of the 21st century it appeared in Georgia, then in Armenia. It is known that the pathogen of ASF is a large enveloped double-stranded DNA virus. Regardless of how the virus spread, it 100% affects domestic and wild pigs of all ages and causes 100% mortality in its acute form. It replicates in the cells of the immune system, primarily in cells of the monocyte-macrophage series, which are the first and main target of the virus replication. However, the virus is able to replicate in other cells of the leukocyte line, the most important of which are neutrophils, which play a crucial role in the immune defense against bacterial and viral pathogens. Hence the aim of the work is to study changes in physiology of myeloid cells of peripheral blood and bone marrow of pigs in the process of the acute ASF, to report the characteristics of survival of myeloid cells in the primarily culture of bone marrow and to explain the influence of the major antiviral cytokines on myelopoiesis. It is shown that in the acute form of ASF, complex changes occur in the neutrophil population and in the populations of early myeloid cells in the peripheral blood, which are normally not present. Severe neutropenia is revealed occurring in the second half of the disease, which occurs due to the mature cells. The main cause of neutropenia is the migration of predominantly mature myeloid cells in the tissues. In acute ASF, compensated proliferation is not reported, but substitution of the mature neutrophil population to young cells is found. However, the decrease of neutrophils in peripheral blood is not fully compensated. In the bone marrow, along with leukopenia, rejuvenation of myeloid populations occurs. Undoubtedly this is the result of appearance of myeloid cells in the blood and is the organism’s attempt to restore myeloid populations in blood. At the peak of the disease (3-4 dpi) the activation of myeloid cells occurs, which is manifested in the increase of their sizes, and the content of RNA in the cytoplasm. These processes are observed in almost all populations of myeloid cells, but more expressed in metamyelocytes and mature neutrophils. We did not reveal significant changes in populations of myeloid cells in vitro. However, the activation and the increase is shown in vivo and in vitro both in cell size and RNA content in the cytoplasm. At the same time, the size changes of myeloid cells are most likely occur due to the ASFV infection. It is known that the ASF virus is able to affect neutrophils, but only after the infection of main target cells. This coincides with our observation. Considering the aforesaid, it can be concluded that population changes are not directly virus-induced but are the response of organism on the viremia. The mechanism that starts population changes of all myeloid populations in blood and BM, is associated with a reliable increase of IL-17 and IL-23. In favor of this conclusion is the fact that increased concentrations of these cytokines in the serum precede the neutropenia. Increased synthesis of G-CSF at 3 dpi, occurs after the neutropenia and enhances proliferation of these cells, to compensate their loss.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Միելոպոեզի խանգարումները խոզերի սուր աֆրիկյան ժանտախտի զարգացման դինամիկայում: Studies on the pathogenesis of myelopoiesis in acute african swine fever.
      Uncontrolled Keywords: Սարոյան Դավիթ Աշոտի, Saroyan Davit Ashoti
      Subjects: Biology
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 17 Oct 2016 12:40
      Last Modified: 17 Oct 2016 12:40
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3625

      Actions (login required)

      View Item