Автореферат: Гипоталамо-гипофизарная нейросекреторная система в условиях воспаления (экспериментально-морфологическое исследование)

Поэтому свою работу мы начали с изучения секреции вазопрессина в системный кровоток и экспрессии его гена (гетеронуклеарной (гн) рибонуклеиновой кислоты (РНК) и матричной (м) РНК) после инъекции бактериального эндотоксина E. coli. Ранее было показано, что введение липополисахарида вызывает слабое, недостоверное снижение концентрации вазопрессина в крови через 6 и 12 часов без изменения концентрации натрия в плазме крови. При этом не происходит существенных изменений в транскрипции гена вазопрессина (гнРНК), но отмечается снижение уровней мРНК вазопрессина в ядрах гипоталамуса. Это снижение не велико, но достоверно составляет около 25% по сравнению с контролем (Гриневич В.В. и др., 2000; Aguilera, Grinevich, Akmayev, 1999; Grinevich et al., 1999; Grinevich et al, 2001), и может отражать усиленный транспорт или ускоренную деградацию мРНК вазопрессина при воспалении.

Обобщая литературные и собственные данные, можно лишь предполагать, что при моделировании острого воспаления с помощью бактериального эндотоксина липополисахарида у крыс (как и других видов млекопитающих) (Kasting et al., 1985; Rivest, Laflamme, 1995; Parrot et al., 1997; Dadoun et al., 1998; Velluci, Parrot, 1998) in vivo не происходит достоверной активации и стойкого повышения уровня вазопрессина в крови, чего следовало бы ожидать, исходя из общей логики. Поэтому мы решили продолжить исследовать эффект липополисахарида, как воспалительного агента, но уже в условиях физиологической стимуляции крупноклеточных нейронов - солевой нагрузки (питьевой режим: замена воды на 2% р-р натрия хлорида в течение 6 дней). В данной модели осмотической стимуляции нами показано, что происходит потенциация секреции вазопрессина под действием липополисахарида, что соответствует ранее описанным данным в других экспериментальных моделях (Grinevich et al, 2001, 2003) и подтверждает общий характер реакции крупноклеточных нейронов гипоталамуса. При этом нарастание уровней вазопрессина в крови менее выражено, чем в других моделях (введение гипертонического раствора или водная депривация), что вероятно, обуславливается умеренностью осмотической стимуляции в виде солевой нагрузки 2% р-р натрия хлорида в течение 6 дней (табл.1).

Усиление секреции гормона вазопрессина сопровождается значимым снижением уровней его мРНК в крупноклеточных ядрах гипоталамуса. Последнее может отражать нарастание трансляции мРНК вазопрессина. Параллельно происходит небольшое увеличение метки гнРНК вазопрессина в супраоптическом ядре гипоталамуса, свидетельствующее о нарастании транскрипционной активности гена вазопрессина. Однако увеличение гнРНК вазопрессина не достигает достоверных значений, что может быть объяснено недостаточной чувствительностью метода in situ гибридизации при оценке небольших изменений.

Таблица 1. Влияние бактериального эндотоксина ЛПС на концентрацию ВП и Na⁺ в плазме крови через 3 и 6 ч после инъекции на фоне солевой нагрузки.

(М±m). Примечание. *p<0,05 по сравнению со значением до введения.

Поэтому нельзя исключить, что даже небольшое нарастание транскрипции гена вазопрессина (по уровню гнРНК) и его трансляции (по уровню мРНК) достаточно для увеличения секреции этого нейрогормона в кровь. Доминирующую роль в этой потенциации играет супраоптическое ядро, как более реактивная, чем паравентрикулярное ядро, структура.

Следует подчеркнуть, что описанная реакция вазопрессин-синтезирующих нейронов гипоталамуса не зависит от колебаний осмолярности плазмы крови и параметров гемодинамики и отражает новый «неосмотический» механизм регуляции крупноклеточных нейронов в условиях воспаления.

Возможными факторами в данном случае могут явиться провоспалительные цитокины ИЛ-1, ИЛ-6, учитывая их роль в ауто- и паракринной регуляции вазопрессин-ергических крупноклеточных нейронов. По последним данным показано, например, что ИЛ-6 коэкспрессируется одновременно с геном ВП в крупноклеточном нейроне в условиях 3-х дневной депривации, возможно стимулируя секрецию ВП в системный кровоток в условиях осмотической нагрузки (Ghorbel M.N., Murphy D. et al, 2003; Mochamed et al. 2003; Summy-Long J.Y. et al, 2006). Помимо гипоталамических нейронов локальный синтез ИЛ-1 и ИЛ-6 был описан и в ЗДГ под действием ЛПС (Акмаев И.Г, Волкова О.В., Гриневич В.В. и др, 2001; Turnbull A.V., River C.L.,1999). Однако в условиях комплексного воздействия множества факторов воспаления, включающихся после инъекции эндотоксина липополисахарида, нарастания концентраций вазопрессина в крови не происходит.

Поэтому наше основное внимание было направлено на изучение факторов, которые могут блокировать активацию крупноклеточного нейрона при остром воспалении. Возможными кандидатами на эту роль могут служить глюкокортикоидные гормоны. Во-первых, уровень глюкокортикоидов чудовищно нарастает при введении липополисахарида (как ни при другом стрессе). Во-вторых, существует ряд свидетельств об угнетающем эффекте глюкокортикоидов на синтез вазопрессина. Хотя эти данные не нашли всеобщего признания, мы постарались внести их в патогенез модели воспаления.

Используя модель адреналэктомии у крыс, которая сама по себе слабо (не ярко выражено) влияет на синтез и транспорт вазопрессина, мы обнаружили, что на фоне отсутствия естественных глюкокортикоидов однократное введение бактериального эндотоксина липополисахарида действительно стимулирует гипоталамо-гипофизарную нейросекреторную систему на всех её иерархических уровнях. Так нарастает транскрипция гена вазопрессина (рис.1), содержание этого нейрогормона в гипоталамусе и по ходу гипоталамо-нейрогипофизарного тракта и, что наиболее важно,- повышение уровня вазопрессина в крови (табл. 2, рис 2,3 на вкладке). Выявленные факты свидетельствуют о подавляющей роли глюкокортикоидов на синтез и секрецию вазопрессина.

Рис. 1. Динамика синтеза гнРНК вазопрессина в паравентрикулярных ядрах гипоталамуса у ложнооперированных и адреналэктомированных крыс после интраперитонеальной инъекции бактериального эндотоксина липополисахарида (25мкг\100г) веса. (P<0,01) по сравнению с ЛО.

Таблица 2. Динамика уровня вазопрессина и осмолярности крови после интраперитонеальной инъекции липополисахарида (25 мкг\100г) у ложнооперированных и адреналэктомированных крыс.

Примечание. *p<0,05 по сравнению со значением до введения.

ВЫВОДЫ

1. В настоящем исследовании показано, что однократное внутрибрюшинное введение как низких (25мкг\100г), так и высоких (250 мкг/ 100г) доз бактериального эндотоксина липополисахарида не вызывает значимого нарастания синтеза и секреции вазопрессина через 3, 6, 12, 24 часа после инъекции.

2. Введение бактериального эндотоксина (250мкг\100г, и\п инъекция, однократно) приводит к повышению чувствительности крупноклеточных нейронов к осмотическим стимулам, что выражается в потенциации синтеза и секреции антидиуретического гормона в системный кровоток после 6-ти дневной солевой нагрузки (питьевой режим: замена воды на 2% раствор NaCl).

3. Описанная реакция вазопрессин-ергических нейронов гипоталамуса не зависит от колебаний осмолярности плазмы крови и параметров гемодинамики и отражает новый «не осмотический» механизм регуляции крупноклеточных нейронов в условиях воспаления

4. Адреналэктомия (как модель устранения действия мощных противовоспалительных агентов - глюкокортикоидов) сама по себе слабо влияет на синтез и транспорт вазопрессина.

5. На фоне двухсторонней адреналэктомии под действием липополисахарида (25 мкг\100г веса, интраперитонеальная инъекция, однократно) происходит усиление транскрипции, трансляции гена вазопрессина и секреции гормона в кровь к 3, 6 часам, что свидетельствует о подавляющей роли глюкокортикоидов в регуляции крупноклеточных вазопрессин-синтезирующих нейронов гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системы при воспалении.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

воспаление вазопрессин нейрон гипоталамный

1. Месхидзе (Лискина) Е.Б., Гриневич В.В., Волкова О.В., Акмаев И.Г. Эффекты бактериального эндотоксина на секрецию и синтез вазопрессина при солевой нагрузке у крыс. // Бюлл. эксперим. биол. и медицины.- 2003.-Т. 136 - № 8.- С. 148-150.

2. Гриневич В.В., Ресненко А.Б., Мишарин А.В., Месхидзе (Лискина) Е.Б., Акмаев И.Г. Иммунный стресс и гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система.// Материалы международного конгресса «Прогрессивные научные технологии для здоровья человека». - Кара-Даг, Феодосия, Украина.- 2003.- С.173-174.

3. Месхидзе (Лискина) Е.Б., Ресненко А.Б., Поскребышева Е.А., Волкова О.В., Гриневич В.В. Эффекты бактериального эндотоксина липополисахарида на синтез и секрецию вазопрессина в условиях депривации воды и солевой нагрузки.// Тезисы докладов Всероссийской конференции с международным участием «Нейроэндокринология-2003» 23-25 сентября 2003 г.-Санкт-Петергбург, Россия.-С.194-195.

4. Ресненко А.Б., Месхидзе (Лискина) Е.Б., Мишарин А.В., Поскребышева Е.А., Гриневич В.В., Акмаев И.Г. Роль интерлейкина (ИЛ) -1в и ИЛ-6 в регуляции гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы при длительном воспалении у крыс //Материалы доклада на I Всероссийской конференции «Физиология иммунной системы» 11-14 октября 2003г, Сочи, Дагомыс.- Ж.: International Journal on immunorehabilitation. -2003 -Т. 5 - №2 -С. 173-174.

5. Месхидзе (Лискина) Е.Б., Гриневич В.В., Пекарский М.И. Гистофизиология периферического отдела гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системы (ГГНС) у крыс в условиях воспаления.// Материалы Всероссийской научной конференции «Гистологическая наука России в начале XXI века: итоги, задачи, перспективы».- Москва.- 2003.-С. 169-171.

6. Месхидзе (Лискина) Е.Б., Пекарский М.И., Гриневич М.И. Реакция структур задней доли гипофиза на острое системное воспаление у крыс.// «Актуальные вопросы морфогенеза в норме и патологии». Сборник научных трудов. - Москва.- 2004. - С.61-63.

7. Гриневич В.В., Поскребышева Е.А., Ресненко А.Б., Месхидзе (Лискина) Е.Б., О.В. Волкова. Гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система в условиях иммунного стресса.// Морфология.-2004.-Т.126.-№4.-С.38-39.

8. Месхидзе (Лискина) Е.Б., В.В. Гриневич, Волкова О.В., Акмаев И.Г.. Влияние липополисахарида на гипоталамо-гипофизарную нейросекреторную (ГГНС) систему у крыс.// Материалы доклада на 3-ем Российском Конгрессе по патофизиологии с международным участием, Москва, 9-12 ноября 2004г. - Тезисы докладов. - Москва.-2004.-С.103.

9. Месхидзе (Лискина) Е.Б. Влияние липополисахарида (ЛПС) на гипоталамо-гипофизарную нейросекреторную систему (ГГНС) у крыс. Материалы доклада на VII Всероссийской конференции по патологии клетки. Сборник научных трудов.- Москва.-2005.-С. 77-78.