Дисертацію присвячено дослідженню механізмів впливу фізичних та біологічних факторів на імунорезистентність в умовах індукції експериментального запалення та оцінки ступеня цитотоксичності наночастинок діоксиду церію різних розмірів та різної концентрації як хімічний фактор для комплексного застосування при запальній реакції. Існує проблема корекції імунометаболічних показників при хронічних запальних реакціях. Має фундаментальний та практичний інтерес з'ясування того, як екзогенні фактори (фізичні, хімічні, біологічні) впливають на запальний процес.Метою роботи було вивчення механізмів біологічних ефектів та дії різних довжин хвиль фотоопромінення на стадії запального процесу, екзосом мезенхімальних стовбурових клітин на стимуляцію проліферативного потенціалу імунокомпетентних клітин у культурі in vitro та визначення ступеня цитотоксичності наночастинок діоксиду церію різних характеристик за допомогою біоЗавданнями роботи було:1. Вивчення біологічних ефектів та механізмів фотоопромінення різних довжин хвиль (λ = 660 нм, λ = 530 нм, λ = 470 нм) на різних стадіях запального процесу.2. Оцінка потенційної можливості екзосом, що містить екзометаболіти мезенхімальних стовбурових клітин, стимулювати проліферативний потенціал імунокомпетентних клітин пацієнтів із хронічним запаленням.3. Визначення ступеня цитотоксичності наночастинок діоксиду церію різних розмірів та концентрацій за допомогою біоіндикатора D. viridis з метою їхнього практичного застосування.4. Оцінка імунокоректуючих ефектів світлової дії різних довжин хвиль (λ=660 нм, λ=530 нм, λ=470 нм) у пацієнтів із хронічним запальним процесом на тлі цукрового діабету II типу.У роботі використали три експериментальні моделі.Модель I - використовували для оцінки ефектів фотоопромінення тварин різними довжинами хвиль (λ = 660 нм, 530 нм, 470 нм) на всіх етапах запального процесу (інфільтрації, альтерації, ексудації та регенерації, проліферації). Було проведено експеримент на лабораторних тваринах. У роботі було проведено оцінку змін імунних маркерів до і після фотоопромінення різними довжинами хвиль кожного етапу запального процесу.Модель II – використовували для оцінки можливої активуючої дії екзосом на проліферативну активність лейкоцитів периферичної крові in vitro для обґрунтування адресного застосування екзосом з метаболітами прогенераторних стовбурових клітин.Модель ІІІ – оцінка цитотоксичної активності наночастинок діоксиду церію різної концентрації та різних розмірів (2 нм – 0,1 М; 3-4 нм – 0,2 М; 6 нм – 0,1 М) з використанням клітинного біоіндикатора D. viridis. При дії негативних факторів різного ступеня цитотоксичності визначали морфо-функціональні порушення клітин тест-системи: зміна форми клітин, накопичення включень, втрата джгутика, зміна характеру та напрямки руху, утворення агрегатів, виділення екзометаболітів.На моделі ЛПС-індукованого перитоніту вивчали імунорезистентність на стадіях тривалого запального процесу після дії різних довжин хвиль. Активація вродженого імунітету була виявлена на першому етапі запалення (інфільтрації) після дії червоного світла (λ = 660 нм) у експериментальних тварин із індукованою запальною реакцією показники були вищими, ніж у тварин групи порівняння із запаленням без фотовпливу. Зелене світло (λ = 530 нм) призводило до нормалізації показників клітинного імунітету та зниження показників гуморального імунітету на другому етапі запалення (регенерації). Синє світло (λ = 470 нм) сприяло зниженню показників імунітету, що вивчаються, на третьому етапі запалення (проліферації).Виявлено виражену стимулюючу дію екзосом стовбурових клітин на проліферативну активність порівняно з мітогеном ФГА у культурі лейкоцитів пацієнтів із хронічними запальними процесами.Як хімічний фактор застосовували наночастинки та вивчали потенційну цитотоксичність наночастинок (як хімічний фактор) діоксиду церію різного розміру та концентрації. Наночастинки діоксиду церію малого розміру (2 нм) у концентрації 0,1 М не виявляли цитотоксичної дії, про що свідчив нормальний рівень коефіцієнта цитотоксичності щодо контролю. Після інкубації клітин D. viridis з діоксидом церію максимального розміру (6 нм) тієї ж концентрації (0,1 М) спостерігали виражені цитотоксичні ефекти щодо клітин біоіндикатора.Проведені дослідження дозволили: обґрунтувати імунологічні механізми біологічних ефектів після фотоопромінення різними довжинами хвиль на етапи запалення; оцінити дію екзосом стовбурових клітин як активаторів проліферативного потенціалу в культурі клітин та з'ясувати ступінь цитотоксичності наночастинок діоксиду церію з різними характеристиками для розробки показань до їхнього спільного застосування.^UThe dissertation is devoted to the study of the mechanisms of influence of physical and biological factors on immunoresistance under conditions of induction of experimental inflammation and assessment of the degree of cytotoxicity of cerium dioxide nanoparticles of different sizes and different concentrations as a chemical factor for complex use in the inflammatory response. The purpose of the work was to study the mechanisms of biological effects and the effect of different wavelengths of photoirradiation at the stage of the inflammatory process, exosomes of mesenchymal stem cells on the stimulation of the proliferative potential of immunocompetent cells in culture in vitro and to determine the degree of cytotoxicity of cerium dioxide nanoparticles of various characteristics using a bioindicator.The objectives of the work were:1. Study of the biological effects and mechanisms of photoirradiation of different wavelengths (λ = 660 nm, λ = 530 nm, λ = 470 nm) at different stages of the inflammatory process.2. Assessing the potential of exosomes containing exometabolites of mesenchymal stem cells to stimulate the proliferative potential of immunocompetent cells of patients with chronic inflammation.3. Determination of the degree of cytotoxicity of cerium dioxide nanoparticles of different sizes and concentrations using the bioindicator D. viridis for the purpose of their practical use.4. Assessment of the immunocorrective effects of light of different wavelengths (λ = 660 nm, λ = 530 nm, λ = 470 nm) in patients with chronic inflammation associated with type II diabetes mellitus.Three experimental models were used in the work.Model I was used to evaluate the effects of photoirradiation of animals with different wavelengths (λ = 660 nm, 530 nm, 470 nm) at all stages of the inflammatory process (infiltration, alteration, exudation and regeneration, proliferation). An experiment was conducted on laboratory animals. The work assessed changes in immune markers before and after photoirradiation with different wavelengths of each stage of the inflammatory process.Model II was used to evaluate the possible activating effect of exosomes on the proliferative activity of peripheral blood leukocytes in vitro to justify the targeted use of exosomes with metabolites of progenerative stem cells.Model III – assessment of the cytotoxic activity of cerium dioxide nanoparticles of different concentrations and different sizes (2 nm – 0.1 M; 3-4 nm – 0.2 M; 6 nm – 0.1 M) using the cellular bioindicator D. viridis. Under the influence of negative factors of varying degrees of cytotoxicity, morpho-functional disorders of the cells of the test system were determined: changes in cell shape, accumulation of inclusions, loss of flagellum, changes in the nature and direction of movement, formation of aggregates, release of exometabolites.Using a model of LPS-induced peritonitis, immunoresistance was studied at the stages of a long-term inflammatory process after exposure to different wavelengths. Activation of innate immunity was detected at the first stage of inflammation (infiltration) after exposure to red light (λ = 660 nm) in experimental animals with an inflammatory induced reaction, the rates were higher than in animals in the comparison group with inflammation without photoinfluence. Green light (λ = 530 nm) led to normalization of cellular immunity and a decrease in humoral immunity at the second stage of inflammation (regeneration). Blue light (λ = 470 nm) contributed to a decrease in the studied immunity parameters at the third stage of inflammation (proliferation).A pronounced stimulating effect of stem cell exosomes on proliferative activity compared to the PHA mitogen in cultured leukocytes of patients with chronic inflammatory processes was revealed.Nanoparticles were used as a chemical factor and the potential cytotoxicity of nanoparticles (as a chemical factor) of cerium dioxide of different sizes and concentrations was studied. Small cerium dioxide nanoparticles (2 nm) at a concentration of 0.1 M did not exhibit a cytotoxic effect, as evidenced by the normal level of the cytotoxicity coefficient relative to the control. After incubation of D. viridis cells with cerium dioxide of the maximum size (6 nm) of the same concentration (0.1 M), pronounced cytotoxic effects were observed against bioindicator cells.The conducted studies made it possible to: substantiate the immunological mechanisms of biological effects after photoirradiation with different wavelengths at the stages of inflammation; to evaluate the effect of stem cell exosomes as activators of proliferative potential in cell culture and to determine the degree of cytotoxicity of cerium dioxide nanoparticles with different characteristics in order to develop indications for their combined use.