Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема модуляции агонист-рецепторного взаимодействия в физиологии и эндогенные модуляторы Р-адрено- и М-холинореактивности (обзор литературы) 12
1.1. Общие представления о возможности модуляции агонист-рецепторного взаимодействия 12
1.2. Методологические основы обнаружения эндогенных модуляторов хемореактивности 20
1.3. Общее представление о Р-адренергическом механизме 21
1.4. Общее представление о М-холинергическом механизме 25
1.5. Эндогенные модуляторы Р-адрено- и М-холинореактивности: развитие представлений, проблемы и перспективы 29
Глава 2. Объекты и методы исследования 44
Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение 54
3.1. Изменение содержания эндогенных модуляторов Р-адрено- и М- холинореактивности в сыворотке крови и моче детей при бронхиальной астме 54
3.2. Содержание эндогенных модуляторов р-адрено- и М-холино реактивности в моче первоклассников в зависимости от пола, уровня физического и психического развития, типа ВНД и вариабельности сердечного ритма 73
3.3. Содержание эндогенных модуляторов Р-адрено- и М- холинореактивности в сыворотке крови при бронхиальной астме у взрослых 96
Заключение. 124
Выводы 140
Список литературы 142
Приложение 174
- Общие представления о возможности модуляции агонист-рецепторного взаимодействия
- Эндогенные модуляторы Р-адрено- и М-холинореактивности: развитие представлений, проблемы и перспективы
- Изменение содержания эндогенных модуляторов Р-адрено- и М- холинореактивности в сыворотке крови и моче детей при бронхиальной астме
- Содержание эндогенных модуляторов Р-адрено- и М- холинореактивности в сыворотке крови при бронхиальной астме у взрослых
Введение к работе
Однако до настоящего времени ни один из этих факторов не выделен в чистом виде, не определена их природа, не установлен механизм действия. Открытым остается вопрос и о физиологической роли этих эндогенных модуляторов прямого действия. В то же время известно, что гистидин, триптофан и тирозин, а также предуктал и милдронат воспроизводят эффекты ЭСБАР [76, 103, 121, 133], дофамин в низких концентрациях действует подобно ЭББАР [71], а лизофосфатидилхолин обладает свойством М-холинолитика [93, 115], т.е. воспроизводит эффект ЭБМХР. Все это означает, что гипотеза о наличии эндогенных модуляторов имеет право на существование. Показано также, что относительное содержание эндогенных модуляторов, в том числе ЭСБАР и ЭБМХР, а в отдельных случаях и ЭББАР, определяемое по предельным разведениям сыворотки крови, при которых еще проявляется их физиологическая активность, изменяется при беременности [20], при отдельных видах патологии, в том числе при остром инфаркте миокарда [60, 61], гипертонической болезни [113], вегето-сосудистой дистонии [119], гестозе, слабости родовой деятельности и
5 фетоплацентарной недостаточности [20, 98]. Кроме того, обнаружена взаимосвязь между содержанием в крови беременных женщин ЭСБАР и ЭБМХР и вариабельностью их сердечного ритма [119, 139, 140]. Все это свидетельствует о том, что эндогенные модуляторы прямого действия, в том числе ЭСБАР, ЭББАР и ЭБМХР, вероятнее всего, могут играть важную роль в регуляции деятельности органов и систем организма и одновременно они могут быть причастны к формированию патологического процесса, развивающегося вследствие сниженной или чрезмерно повышенной хемо-реактивности органа.
С этих позиций представляет интерес изучение роли эндогенных модуляторов Р-адрено- и М-холинореактивности у детей, в том числе, в процессах регуляции их физического развития и соматического здоровья, в проявлении индивидуально-типологических особенностей ВНД и в реализации таких психических процессов как мышление, речь, внимание, зрительное восприятие, которые, как известно [13, 37, 124], определяют эффективность адаптации к образовательной деятельности (ОД) и успешность обучения.
Один из путей изучения данного вопроса - это оценка относительного содержания в сыворотке крови или в других доступных для получения жидких средах организма (например, в моче) эндогенных модуляторов хемореактивности с учетом состояния исследуемой функции, например, в зависимости от уровня физического развития или от уровня внимания. Как известно, доступность получения венозной крови в количестве 5-7 мл у здоровых детей, необходимого для определения модуляторов хемореактивности биологическим методом, ограничена (прежде всего, по этическим соображениям). Поэтому моча с этой точки зрения является наиболее удобной и доступной средой для оценки содержания эндогенных модуляторов, необходимой при изучении их роли в организме.
Однако вопрос о способности мочи отражать содержание эндогенных модуляторов в сыворотке крови не исследовался. Его целесообразным решением было проведение сопоставления данных об изменении содержания эндогенных модуляторов р-адрено- и М-холинореактивности в сыворотке крови и в моче, полученных одновременно от одних и тех же детей, поступивших на стационарное лечение по поводу бронхиальной астмы. В качестве группы сравнения считали возможным исследование детей, завершивших лечение в стационаре по поводу заболеваний пищеварительного тракта. Выбор бронхиальной астмы в качестве объекта исследования определяется тем, что, согласно представлениям ряда авторов [80, 128, 145], для этого заболевания характерен дисбаланс адренергических и холинергических воздействий на гладкие мышцы воздухопроводящих путей (ВП). Кроме того, до настоящего времени не изучался вопрос об участии ЭСБАР, ЭББАР и ЭБМХР в патогенезе этого достаточно распространенного и тяжелого заболевания детей и взрослых. Таким образом, в случае доказательства способности мочи отражать содержание эндогенных модуляторов Р-адрено- и М-холинореактивности в сыворотке крови, оценка содержания этих факторов в моче детей давала бы возможность более широкого изучения вопроса о роли эндогенных модуляторов в процессах регуляции деятельности органов и систем в условиях нормы и при патологии, в том числе и у детей.
Все сказанное послужило основой для постановки цели и задач исследования.
Цель исследования: На основании определения содержания в организме эндогенных модуляторов Р-адрено- и М-холинореактивности, в том числе ЭСБАР и ЭБМХР оценить их возможное участие в регуляции физического и психического развития детей, успешности образовательной деятельности, в проявлении индивидуально-типологических особенностей ВНД, а также в патогенезе бронхиальной астмы.
Задачи исследования:
1. Оценить способность мочи отражать изменение содержания эндогенных модуляторов р-адрено- и М-холинореактивности, в том числе
7 ЭСБАР и ЭБМХР в сыворотке крови детей (на примере изучения содержания этих факторов в моче и сыворотке крови у больных бронхиальной астмой, используя в качестве тест-объекта продольные полоски рога матки крысы),
Определить содержание эндогенных модуляторов р-адрено- и М-холинореактивности, в том числе ЭСБАР и ЭБМХР в моче первоклассников (используя в качестве тест-объекта продольные полоски рога матки крысы) в зависимости от пола, группы здоровья, гармоничности развития, соматотипа, уровня развития мышления, речи, зрительного восприятия, внимания, типа темперамента, характера адаптации к школе, успешности образовательной деятельности и с учетом вариабельности сердечного ритма.
Оценить содержание эндогенных модуляторов р-адрено- и М-холинореактивности, в том числе ЭСБАР и ЭБМХР в сыворотке крови взрослых людей при бронхиальной астме, используя в качестве тест-объекта продольные полоски рога матки крысы и циркулярные полоски трахеи коровы.
Положения, выносимые на защиту.
У детей с бронхиальной астмой содержание в сыворотке крови и моче ЭСБАР и ЭБМХР снижено по сравнению с детьми контрольной группы. Это означает, что моча отражает их содержание в сыворотке крови, что дает основание рассматривать мочу как один из индикаторов содержания эндогенных модуляторов хемореактивности в организме ребенка.
Содержание ЭСБАР и ЭБМХР в моче первоклассников зависит от пола и взаимосвязано с группами здоровья, гармоничностью развития, вариабельностью сердечного ритма, зрительным восприятием, вниманием, типом темперамента, выраженностью экстраверсии, характером адаптации к образовательной деятельности и успешностью обучения. Это указывает на возможное участие ЭСБАР и ЭБМХР в регуляции процессов роста, физического и психического развития и деятельности висцеральных систем организма.
8 3. У взрослых при бронхиальной астме содержание ЭСБАР в сыворотке крови снижено, а содержание ЭББАР - повышено. Это показано в опытах с полосками рога матки крысы и трахеи коровы. Содержание ЭБМХР у части больных снижено (установлено в опытах с полосками трахеи), а у части -повышено (показано в опытах с миометрием крысы). Результаты исследования свидетельствуют об участии ЭСБАР, ЭББАР и ЭБМХР в регуляции тонуса гладких мышц воздухопроводящих путей и в формировании бронхиальной астмы у детей и взрослых.
Новизна исследования. Впервые в опытах с миометрием крысы установлено, что при бронхиальной астме у детей снижено содержание ЭСБАР и ЭБМХР в моче и в крови, что может быть одной из причин развития бронхиальной астмы. Доказано, что содержание в моче у детей ЭСБАР и ЭБМХР отражает содержание этих факторов в сыворотке крови. Это позволяет использовать мочу для оценки уровня ЭСБАР и ЭБМХР в организме детей.
Впервые показано, что у первоклассников содержание в моче ЭСБАР и ЭБМХР зависит от пола (выше у девочек) и взаимосвязано со степенью адаптации к обучению (выше у адаптированных детей, чем у детей с дезадаптацией). Содержание ЭСБАР в моче детей также взаимосвязано с уровнем здоровья (выше у детей с II и III группами здоровья, чем у детей с I группой), с гармоничностью развития (выше у детей с дисгармоничным развитием в сравнении с детьми, имеющими гармоничное развитие), с уровнем зрительного восприятия (выше у детей с высоким уровнем по сравнению с детьми с низким и средним уровнями), с успешностью ОД (выше у детей с высокой успеваемостью по сравнению с детьми с низкой успеваемостью) и с типом темперамента (у сангвиников выше, чем у холериков). Показано также, что содержание ЭБМХР взаимосвязано с уровнем внимания (выше у детей без признаков СДВГ) и выраженностью экстраверсии (выше у экстравертов). Все это позволяет заключить, что ЭСБАР как фактор, усиливающий эффективность р-адренергических
9 воздействий, и ЭБМХР как фактор, снижающий эффективность М-холинергических воздействий, участвуют в регуляции физического развития детей, в реализации внимания и зрительного восприятия, имеют отношение к проявлению темперамента, экстраверсии и нейротизма, к характеру адаптации к обучению и его успешности.
Впервые выявлена взаимосвязь между содержанием ЭСБАР и ЭБМХР в моче у детей и вариабельностью их сердечного ритма - высокой ВСР соответствует низкое содержание в моче ЭСБАР и ЭБМХР (характерно для мальчиков), а низкой ВСР соответствует высокое содержание в моче ЭСБАР и ЭБМХР (типично для девочек). Представленные данные подтверждают предположение о роли ЭСБАР и ЭБМХР в регуляции сердечного ритма, высказанное ранее в литературе [119, Ї39].
Впервые установлено, что ВСР первоклассников зависит от типа темперамента (у сангвиников ВСР ниже, чем у меланхоликов), выраженности экстраверсии (ВСР ниже у экстравертов) и нейротизма (ВСР ниже у эмоционально стабильных детей). Данные о наличии зависимости ВСР от пола и выраженности экстраверсии согласуются с результатами наших исследований, свидетельствующими о более высоком содержании ЭСБАР и ЭБМХР у девочек и о более высоком содержании ЭБМХР у экстравертов. Это позволяет говорить об участии ЭСБАР и ЭБМХР в регуляции деятельности сердца и других органов.
При исследовании мочи первоклассников, полученной в 7-9 ч, в 12-14 ч и в 20-22 ч, установлено, что в дневные часы уровень ЭСБАР минимален, а уровень ЭБМХР - максимален.
В опытах с гладкими мышцами матки крысы и трахеи коровы впервые показано, что у взрослых при бронхиальной астме снижено содержание ЭСБАР и повышено содержание ЭББАР. Содержание ЭБМХР у части больных снижено (показано в опытах на полосках трахеи коровы), а у части -повышено (установлено в опытах с миометрием).
В опытах с миометрием крыс впервые показано, что миоцитстимулирующая активность сыворотки крови детей, отражающая наличие в крови эндогенного активатора сократимости миоцитов (ЭАСМ), при бронхиальной астме повышена. Косвенно это указывает на возможное участие данного фактора в формировании этой патологии у детей.
Научная и практическая значимость работы. Результаты исследования расширяют представление о системе эндогенных модуляторов прямого действия, в частности, об участии ЭСБАР и ЭБМХР в процессах физического развития детей, в реализации психических функций, в проявлении индивидуально-типологических особенностей ВНД, а также в процессах адаптации к обучению и его успешности. Это представляет интерес для разработки методов профилактики и коррекции нарушений темпов физического и психического развития детей, а также способов повышения эффективности обучения в школе, например, за счет использования аналогов ЭСБАР и ЭБМХР, в том числе как компонентов питания. Результаты исследования углубляют представление о патогенезе бронхиальной астмы, в частности, указывают на участие в нем ЭСБАР, ЭББАР и ЭБМХР, что может являться теоретической основной для создания новых методов диагностики и лечения этого заболевания.
Внедрение. Результаты исследования используются в учебной и научной деятельности кафедры нормальной физиологии и кафедры пропедевтики детских болезней Кировской государственной медицинской академии, кафедры анатомии, физиологии человека и валеологии Вятского государственного гуманитарного университета и кафедры медико-биологических дисциплин Вятского социально-экономического института.
Апробация работы. Результаты работы доложены на научной конференции «Новые биокибернетические и телемедицинские технологии 21 века для диагностики и лечения заболеваний человека» (Петрозаводск, 2003); на 3-м международном симпозиуме «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение» (Ижевск, 2003); п на 2-м международном симпозиуме «Проблемы ритмов в естествознании» (Москва, 2004); на 2-й научной сессии Кировского филиала РАЕ и Кировского отделения РАЕН (Киров, 2004), на международном симпозиуме «Biological Motility» (Путино, 2004); на 2-м симпозиуме с международным участием «Проблемы адаптации человека к экологическим и социальным условиям Севера» (Сыктывкар, 2004); на XIX съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004), на международной конференции «Физиология развития человека» (Москва, 2004) и на заседании Кировского отделения физиологического общества им. И.П. Павлова (Киров, 2004). По материалам диссертации опубликовано 34 работы.
Общие представления о возможности модуляции агонист-рецепторного взаимодействия
Согласно современным представлениям [2, 50, 78, 100, 117, 146], более 100 видов мембранных рецепторов сопряжены с G-белком, состоящий из а-, Р- и у- субъединиц. После активации рецептора и появления у него высокого сродства к G-белку, этот белок распадается на а-субъединицу и на комплекс (Зу, при этом каждый из них инициирует каскад реакций, в котором участвуют различные ферменты (аденилатциклаза, гуанилатциклаза протеинкиназа А, протеинкиназа С, протеинкиназа G, митоген-активируемая протеинкиназа, фосфолипаза С, фосфолипаза А2), продукты их деятельности (цАМФ, цГМФ, инозитолтрифосфат, инозитолтетрафосфат, диацилглицерол, ионы С а), различные субклеточные структуры (ионные насосы, в том числе Са-насосы плазматической мембраны и саркоплазматического ретикулюма, натриевые, калиевые и кальциевые каналы). В итоге изменяется работа клетки, в том числе ее способность к возбуждению, сокращению, продукции секрета.
Существует не менее 11 разновидностей G-белка (например, Gs, Gj и Gp), которые различаются между собой по строению и свойствам субъединиц. Например, для Gs, активирующего аденилатциклазу, известно 4 подтипа а-субъединицы, а для G,, ингибирующего аденилатциклазу - 3 подтипа. Конкретный путь активации для каждого вида рецепторов специфичен, что определяется специфичностью набора а-субъединицы и 3у-комплекса, а это зависит от экспрессии соответствующих генов [2, 117, 223, 288].
Определяющим в передаче сигнала от рецептора «вниз по течению» является свойства а-субъединицы. В частности, Gs-a-субъединица обладает внутренней ГТФ-азной активностью, имеет места связывания ГТФ и места взаимодействия с рецептором и с ферментом (например, с аденилат-циклазой). В качестве примера можно привести каскад реакций, возникающих при взаимодействии адреналина с р2-АР в миометрии крысы, результатом которого является угнетение его спонтанной сократительной активности (СА). Согласно представлениям ряда авторов [2, 100, 133, 203, 216, 244, 276], схему событий можно представить следующим образом: КА+рУАР — конформационные изменения рУАР — повышение сродства рУАР к G-белку — образование комплекса «р2-АР+С5-белок» —» рост сродства а-субъединицы к ГТФ — обмен сорбированного на Gs-белке ГДФ на ГТФ (в присутствии Mg ) — диссоциация Gg-белка на а-субъединицу и Ру-комплекс — присоединение а-субъединицы к аденилатциклазе и активация фермента — повышение [цАМФ] — активация протеинкиназы А — фосфорилирование фосфоламбана Са-насоса саркоплазматического ретикулюма (СР) —» активация этого насоса — снижение [Са ] и снижение активности киназы легкой цепи миозина (КЛЦМ) за счет активации протеинкиназы КЛЦМ которая фосфорилирует КЛЦМ — снижение процесса сокращения. Одновременно при повышении [ЦАМФ]І в ГМК может активироваться кальмодулинчувствительная протеинкиназа, или протеин-киназа С, которая также способна фосфорилировать фосфоламбан и тем самым повышать активность Са-насоса СР. Параллельно в миоците происходит активация протеинкиназы А — повышение ГТФ-азной активности сс-субъединицы —расщепление ГТФ до ГДФ — снижение сродства а-субъединицы к аденилатциклазе — диссоциация комплекса «а-субъединица-аденилатциклаза» восстановление исходной активности аденилатциклазы —» объединение а-субъединицы (связанной с ГДФ) с Ру-комплексом —» восстановление исходного тримера, т.е. Gs-белка.
Ведущая роль а-субъединицы в передаче сигнала от рецептора к внутриклеточному эффектору доказана в эксперименте [100, 117, 188, 249] -коклюшный токсин инактивирует а-субъединицу, входящую в состав Gs-белка, в результате чего он перестает сопрягаться с другими посредниками, в том числе с аденилатциклазой; х-субъединицу, входящую в состав Gp-белка (этот белок активирует фосфолипазу С), ингибирует холерный токсин и также блокирует передачу сигнала.
Известно [2, 50, 78, 100, 117, 146], что внутри клетки имеется система, регулирующая проведение сигнала от рецептора к внутриклеточному эффектору. В ее основе лежит процесс фосфорилирования ферментов каскада с участием соответствующих киназ, в результате чего интенсивность проведения сигнала изменяется. Так, при фосфорилировании а-субъединицы Gj-белка протеинкиназой С нарушается сопряжение 0-АР с аденилатциклазой. Фосфорилированию подвергаются и сами рецепторы, что снижает эффективность их сопряжения с G-белком, Оно осуществляется с участием специфических киназ, активность которых повышается под влиянием агониста, а также специальных ингибиторных белков типа р-аррестина, динамина и клатрина [100, 117, 170]. Например, известны киназы р-АР [100, 188, 264], М-холинорецепторов [159, 248], дофаминовых [210] и опиоидных [221] рецепторов. Протеинкиназы, участвующие в передаче сигнала (например, протеинкиназа А, протеинкиназа С), также способны фосфо-рилировать рецепторы и тем самым снижать эффективность передачи сигнала «вниз по течению». Наличие специфических и неспецифических механизмов фосфорилирования рецептора, с одной стороны, обеспечивает терминацию процесса взаимодействия агониста с рецептором [100, 117, 135, 170], а с другой - приводит соответственно к гомологической или гетеро-логической десенситизации, которая возникает при непрерывном воздействии агониста и проявляется либо во временном нарушении сопряжения рецептора с Gj-белком ("uncoupling"), либо в необратимой потере определенного количества рецепторов за счет их секвестрации, или "down-regulation" [50, 100, 133, 164, 170, 188, 264]. Десенситизация ведет к развитию сердечной недостаточности [50, 168, 264] и гипертонической болезни [50, 171] и снижает эффективность р-адреномиметической терапии при БА [81, 1П, 114,128, 145].
В каждой клетке имеется механизм ресенситизации рецептора, представленный специфической фосфатазой, осуществляющей его дефосфо-рилирование. В частности, известна фосфатаза р-АР, способствующая сохранению чувствительности рецептора к агонисту [100, 133, 188].
Известно [2, 100, 117, 217, 256], что рецепторы могут находиться в состоянии высокого или низкого сродства к агонистам. При этом существует равновесие между неактивной (R) и активной (R ) конформациями рецептора. Связывание агониста с R изменяет конформационную структуру рецептора, сдвигая равновесие в сторону R , в результате чего образуется высокоэффективный трехкомпонентный комплекс «агонист-К -С-белок», приводящий к активации G-белка и передаче сигнала к внутриклеточным эффекторам. При некоторых мутациях рецептор может постоянно находится в состоянии гиперчувствительности и «спонтанно» активировать G-белок. Следовательно, неактивное состояние рецептора - это его защита от спонтанного самовозбуждения. В целом, по-видимому, существует возможность модуляции состояния рецептора, повышая вероятность его перехода из неактивного состояния в активное, что в итоге должно увеличивать сродства рецептора к агонисту.
Эндогенные модуляторы Р-адрено- и М-холинореактивности: развитие представлений, проблемы и перспективы
В 1990 году, как отмечалось выше, было установлено, что эпителий дыхательных путей крысы выделяет фактор, повышающий Р-адрено-реактивность миоцитов трахеи этих животных [180], что указывало на наличие в организме фактора, способного усиливать эффективность взаимодействия К А с р-АР.
В 1994 году в нашей лаборатории было установлено [131], что 50-, 100-, 500-, 10 -кратные и более высокие разведения сыворотки крови человека способны быстро (за 1-2 минуты) и обратимо усиливать ингибирующее действие адреналина по отношению к спонтанной фазной С А продольных полосок рога матки небеременных крыс; это объяснялось наличием в сыворотке фактора - эндогенного сенсибилизатора р-адренорецепторов (ЭСБАР). В 1996 году в опытах с циркулярными полосками коронарной артерии свиньи была обнаружена способность сыворотки крови (1:100) усиливать релаксирующий эффект адреналина (10 6 г/мл) на фоне тонической активности, вызванной ацетилхолином (10"6 г/мл) или гиперкалиевым (25 мМ КС1) раствором Кребса [132]; это означало, что ЭСБАР может повышать эффективность взаимо-действия адреналина с Р-АР миоцитов сосуда. Аналогичные данные были получены в опытах с циркулярными полосками трахеи коровы - сыворотка крови (1:100) человека усиливала релаксирующий эффект адреналина (10 6 г/мл) на фоне тонической активности полосок, вызванной гиперкалиевым (60 мМ КС1) раствором Кребса. [102, 121, 133]. Это означало, что на всех гладко-мышечных объектах ЭСБАР усиливает эффективность активации рг-АР адреналином, т.е. дополнительно повышает их исходно высокую р-адрено-реактивность. Кроме того, в опытах с изолированным сердцем лягушки (при 18-22С) было продемонстрировано [119, 141], что сыворотка крови человека (1:100, 1:500, а в ряде случаев - 1:103) повышает положительный инотропный эффект адреналина (10" , 10" г/мл). Следовательно, ЭСБАР, усиливает взаимодействия агониста не только с р2-АР, но и с ррАР, популяция которых доминирует в кардиомиоцитах. Это указывает на относительную универсальность способности ЭСБАР усиливать эффекты адреналина при его воздействии на р-АР, независимо от их локализации (ГМК, кардиомиоциты, и вероятно другие клетки, например клетки крови, нейроны мозга).
Уже в первых опытах с миометрием было установлено [20, 133], что в ряде случаев небольшие (1:10, 1:50) или, наоборот, очень большие (1:104, 1:10, 1:10) разведения сыворотки крови могут снижать способность адреналина оказывать ингибирующее влияние на спонтанную СА миометрия крысы. Это было объяснено наличием в крови эндогенного блокатора р-АР (ЭББАР), проявляющего свой эффект при небольших разведениях сыворотки крови, а также наличием в крови связанных агонистов р-АР, которые при большом разведении сыворотки крови становятся свободными и в таком виде оккупируют Р-АР тест-объекта, вызывая их десенситизацию. Представления о наличии у человека ЭББАР в определенной степени согласуются с данными о способности перфузата дыхательного эпителия морской свинки, находящейся в состоянии анафилаксии [176], и плазмы крови больных Б А и сенной лихорадкой, вероятно за счет антител к р-АР [197, 220], снижать р-адренореактивность миоцитов трахеи и бронхов морской свинки.
Наряду с выявлением р-адреносенсибилизирующей активности в опытах с продольными полосками рога матки крысы было обнаружено [132, 133], что сыворотка крови человека (1:50, 1:100, 1:500) способна снижать стимулирующее действие ацетилхолина, что указывало на наличие в крови эндогенного блокатора М-холинорецепторов (ЭБМХР). Оказалось, что этот фактор был способен проявлять свою М-холиноблокирующую активность при воздействии на гладкие мышцы трахеи крысы [102, 105, 121] и на изолированное сердце лягушки [119, 141]. Это было созвучно данным, полученным ранее в лаборатории Т.М. Турпаева [92, 93, 115] о способности сыворотки крови лягушки, крысы и кролика (1:5 - 1:30) оказывать М-холинолитический эффект в опытах с сердцем лягушки и кролика, что было объяснено наличием в крови М-холинолитика, который, по мнению авторов, мог быть лизофосфатидилхолином. Предположение о наличии ЭБМХР также подтверждалось данными о способности эпителия дыхательных путей продуцировать фактор, снижающий М-холинореактивность гладких мышц трахеи [129, 259, 279]и который, вероятно, имеет олигопептидную природу [129] или пентапептидную природу, подобно фактору, выделенному из мозга гибернирующих сусликов [88]. Позже, в опытах с миометрием крысы и сердцем лягушки была выявлена [105, 119], способность ряда разведения сыворотки крови (особенно 1:103, 1:104) усиливать эффекты ацетилхолина, используемого в немаксимальных концентрациях (10" , 10" г/мл). Это объяснялось наличием в сыворотке крови эндогенного сенсибилизатора М-холинорецепторов (ЭСМХР). Кроме того, в опытах с кольцевыми сегментами артерий и вены пуповины было установлено [98, 138], что сыворотка пуповинной крови человека (1:100) способна усилить стимулирующее действие адреналина, которое обусловлено активацией а-АР, и гистамина, взаимодействующего с Hi-гистаминовые рецепторов. Все это объяснялось наличием в крови соответственно эндогенного сенсибилизатора а-адренорецепторов (ЭСААР) и Н]-гистаминовых рецепторов (ЭСГР).
Все эти факты позволили сформулировать [137, 138] представление о наличии в организме человека и животных системы эндогенных модуляторов прямого действия (ЭСБАР, ЭББАР, ЭСМХР, ЭБМХР, ЭСААР, ЭСГР), предназначенной для положительной или отрицательной модуляции эффективности воздействия на органы и системы организма со стороны симпатического, парасимпатического и метасимпатического отделов ВНС, а также многих гормонов и БАВ. Иначе говоря, высказано предположение о своеобразном четвертом (гуморальном) отделе ВНС, играющем важную роль в организме как компонент системы регуляции. Одновременно в опытах с продольными полосками рога матки небеременных крыс было выявлено, что р-адреносенсибилизирующую активность проявляет моча человека в разведениях 1:50, 1:100, 1:500, 1:1000 и выше [20, 71, 133], слюна человека в разведениях 1:10, 1:50, 1:100, 1:1500 и выше [102, 133], ликвор человека в разведении 1:50, 1:100, 1:500 и выше [102, 109, 133], околоплодные воды человека в разведении 1:10, 1:50, 1:100, 1:10 и выше [20, 133], а также сыворотка крови коровы, крысы и мыши в разведениях 1:10, 1:50, 1:100, 1:500 и выше [102, 133]. В тоже время М-холиноблокирующую активность проявляет моча человека в основном в разведении 1:10 и 1:100 [82, 132], в меньшей степени - околоплодные воды [82] и ликвор [109]. Таким образом, результаты исследования указывают на то, что помимо крови эндогенные модуляторы (3-адрено- и М-холинореактивности могут находиться в других жидких средах организма, а их содержание в них зависит от характера этой среды, что скорее всего, определяется проницаемостью гематоорганного барьера.
Изменение содержания эндогенных модуляторов Р-адрено- и М- холинореактивности в сыворотке крови и моче детей при бронхиальной астме
Установлено (табл. 3.1.-3.3.), что все 114 продольных полоски рога матки 11 небеременных крыс, используемых в качестве тест-объекта, исходно обладали спонтанной сократительной активностью (СА) -на 10-минутном интервале они генерировали в среднем от 6,9 до 10,0 сокращений, амплитуда которых варьировала от 5,8 до 9,0 мН, а суммарная СА — от 45,0 до 92,5 мН/Юмин. Адреналин исходно, т.е. при 1-м тестировании полосок, в используемой концентрации (в зависимости р-адреноре активности от сезона года она составляла І О"1 , 10" или 10"8 г/мл) незначительно, но достоверно - при исследовании всех разведений, т.е. 1:50, 1:100, 1:500, 1:103 и 1:104 он снижал параметры СА, в том числе частоту сокращений (до 86-71% от исходного уровня), их амплитуду (до 94-52%) и суммарную СА (до 82-38%). Удаление адреналина сопровождалось восстановлением исходных параметров СА, в том числе частоты сокращений (до 75-95% от исходного уровня), амплитуды (до 77-99%) и суммарной С А (до 65-85%).
Характер влияния сыворотки крови на параметры СА полосок зависел от кратности ее разведения и наличия у ребенка БА. В контрольной группе низкие (1:50 и, в определенной степени, 1:100) разведения повышали СА полосок. Так, разведение 1:50 достоверно усиливало частоту сокращений, их амплитуду и суммарную СА соответственно до 201 ±46%, 236±88% и 382±112% от фонового уровня; разведение 1:100 усиливало, но не достоверно (р 0,1), частоту сокращений и суммарную С А - до 192±68% и 238±121%. Разведения 1:500 и 1:103 не оказывали существенного влияния на параметры С А, а разведение 1:104 - достоверно снижало амплитуду сокращений до 75±10% (p 0,05); но изменение частоты и суммарной С А - 106±9% и 80±11% носило недостоверный характер (р 0,1). Качественный анализ результатов показал (табл. 3.4.-3.5), что с уменьшением кратности разведения сыворотки крови детей контрольной группы вероятность наблюдения миоцит-стимулирующего эффекта возрастает, а миоцитингибирующего - падает. Действительно, 50-, 100-, 500-, 103- и 104-кратные разведения проявляли миоцитстимулирующий эффект соответственно в 78%, 56%, 44%, 22% и 22% опытов, а миоцитингибирующий - в 11%, 33%, 22%, 67%, 56%. Все это согласуется с представлением [71, 98, 105, 106, 119, 133] о наличии в крови ЭАСМ.
Сыворотка детей с БА (1:50, 1:100) также повышала СА полосок. Так, разведение 1:50 достоверно усиливало частоту, амплитуду сокращений и суммарную СА соответственно до 158±15%, 120±9% и 186±19% от фонового уровня, а разведение 1:100 - частоту сокращений и суммарную С А до 216±34% и 231 ±36% (р 0,05). Разведение 1:500 не оказывало существенного влияния на параметры СА, а их снижение под влиянием разведений 1:103 и 1:104 носили недостоверный характер (р 0,1). Качественный анализ результатов исследования показал, что 50-, 100-, 500-, 103- и 104-кратные разведения проявляли миоцитстимулирующую активность соответственно в 100%, 100%, 70% , 20% и 30% опытов, а миоцитингибирующую активность -соответственно в 0%, 0%, 20%, 50%, 50% опытов.
Таким образом, в обеих группах сыворотка крови в небольших (1:50, 1:100) разведениях вызывала миоцитстимулирующую активность, а в больших (1:10 )- миоцитингибирующую активность.
Установлено, что при БА миоцитстимулирующая активность сыворотки крови наблюдался достоверно чаще, чем в контрольной группе. Это отмечено для разведения 1:100 (100±0% против 56±17% опытов, р 0,05). Миоцит-ингибирующая активность, наоборот, наблюдалась реже, что отмечено для разведения 1:100 (0% против 33±15% опытов, р 0,05). Следовательно, при БА содержание ЭАСМ повышено, а содержание агонистов р-АР - снижено. Результаты исследования р-адреномодулирующей активности сыворотки крови (5-й, 6-й и 7-й этапы экспериментов) показали, что в части опытов сыворотка крови детей обеих групп в разведениях 1:50, 1:100 и 1:500 повышает ингибирующий эффект адреналина, т.е. проявляет р-адрено-сенсибилизирующую активность, которая, согласно [102, 103, 134, 138], объясняется наличием в ней ЭСБАР. В отдельных опытах относительно низкие (1:100, 1:500) и высокие (1:103, 1:104) разведения сыворотки крови снижали ингибирующий эффект адреналина, т.е. проявляли р-адреноблокирующую активность, которая, согласно [103, 134, 138], расценивается как проявление десенситизации Р-АР, возникающей под влиянием связанных агонистов р-АР (высокие разведения) или оккупацией р-АР Р-адреноблокаторами (низкие разведения), включая и блокаторы экзогенного происхождения. Рассмотрим более подробно результаты 5-, 6- и 7-го этапов эксперимента.
В контрольной группе, как показали результаты качественного анализа (табл. 3.4-3.5), 50-, 100-, 500-, 103- и 1:104-кратные разведения сыворотки крови проявляли р-адреносенсибилизирующую активность соответственно в 56%, 56%, 56%, 44% и 56% опытов, а Р-адреноблокирующую активность - в 11%, 11%, 11%, 33% и 22% опытов; в остальных случаях (33%, 33%, 33%, 22%, 22%) они не изменяли эффект адреналина. Количественный анализ параметров СА показал (табл. 3.1-3.3), что достоверно р-адреносенсибилизирующую активность сыворотка крови проявляла в разведении 1:50, что выявлено для амплитуды сокращений, которая при 1-м, 2-м и 3-м тестированиях адреналином составила соответственно 85±9%, 52±12%&а и 87±22% от фонового уровня; при этом изменения частоты сокращений (соответственно 77±12%, 82±15% и 70±11% ) и суммарной СА (соответственно 61±7% , 57±17%& и 69±19%) носили недостоверный (р 0Д) характер. Выявить достоверное проявление Р-адреноблокирующей активности при количественном анализе не удалось. Например, при исследовании разведения 1:104 частота сокращений при 1-м, 2-м и 3-м тестированиях (соответственно 84±8%, 83±6% и 72±14% от фонового уровня), их амплитуда (75±9% , 89±16% и 62±13% ) и суммарная С А (64+10% , 70±13%, 52±12% ) были относительно постоянными.
В группе детей с БА, как показали результаты качественного анализа (табл. 3.4-3.5), 50-, 100-, 500-, 103- и 104-кратные разведения сыворотки крови проявляли р-адреносенсибилизирующую активность соответственно в 30%, 30%, 30%, 40% и 30% опытов, р-адреноблокирующую - в 50%, 40%, 40%, 30% и 30% опытов; в остальных случаях (в 20%, 30%, 30%, 30% и 40% опытов) они не изменяли эффект адреналина. Количественный анализ относительных и абсолютных значений параметров СА показал, что ни одно из исследованных разведений достоверно не проявляло р-адреносенсибилизирующую активность. В тоже время Р-адреноблокирующую активность (т.е. снижение ингибирующего эффекта адреналина при 2-м тестировании) достоверно проявляло разведение 1:10 , что выявлено для частоты сокращений, которая при 1-м, 2-м и 3-м тестированиях составила соответственно 71+6% , 103±7%а и 66± 14% в от фонового уровня; отличия по амплитуде сокращений (89+11%, 85+17% и 78±16%) и суммарной СА (53±10% , 87±18% и 57+12% ) были недостоверны (р 0,1).
Содержание эндогенных модуляторов Р-адрено- и М- холинореактивности в сыворотке крови при бронхиальной астме у взрослых
В опытах с 198 продольными полосками рога матки 23 небеременных крыс при исследовании сыворотки венозной крови (в разведениях 1:50, 1:100, 1:500, 1:10 и 1:10) 32 человек в возрасте 35-70 лет, в том числе больных бронхиальной астмой (п=14) установлены следующие закономерности, Все используемые в экспериментах продольные полоски рога матки небеременных крыс, обладали фазной СА и способностью снижать ее под влиянием адреналина (АД), о чем подробнее изложено в разделе 3.1.
Характер влияния сыворотки крови на параметры С А полосок зависел от кратности ее разведения. В контрольной группе низкие (1:50, 1:100 и 1:500) разведения повышали СА полосок; разведение 1:103 не оказывало достоверного влияния на параметры С А, а разведение 1:104 вызывало снижение параметров СА. Так, разведение 1:50 достоверно (р 0,05) повышало частоту сокращений (до 173±24% от фонового уровня) и суммарную СА (до 226±32%); разведения 1:100 и 1:500 достоверно (р 0,05) повышали частоту сокращений (соответственно до 223±49% и 140±1б% от фонового уровня) и суммарную С А (до 232±41% и 161±24%). Разведение 1:104 достоверно снижало амплитуду сокращений (до 82±6%, р 0,05) и суммарную СА (до 78±7%). В целом, показано (табл. 3.38-3.39), что миоцитстимулирующая активность 50-, 100-, 500-, 103- и 104-кратных разведений проявлялась соответственно в 93%, 73%, 67%, 53% и 13%, а миоцитингибирующая - в 0%, 7%, 20%, 40%, 80%. Это согласуется с представлением [60, 61, 71, 98, 105, 106, 119, 133] о наличии в крови ЭАСМ, что в исследованной группе достоверно отмечено для разведения 1:50, 1:100 и 1:500, а также о способности больших (1:104 и выше) разведений сыворотки крови оказывать ингибирующий эффект, в том числе за счет наличия в крови связанных агонистов р-АР (это достоверно отмечено для разведения 1:104).
В группе больных БА сыворотка крови (1:50, 1:100 и, в определенной степени, 1:500) также повышала СА полосок. Так, разведения 1:50 и 1:100 достоверно (р 0,05) повышали частоту сокращений (соответственно до 187±31% и 142±18% от фонового уровня) и суммарную СА (до 305±78% и 218±53%. Разведение 1:500 достоверно повышало частоту сокращений (до 136±14% от фонового уровня). Разведение 1:10 не оказывало достоверного влияния на параметры СА. Разведение 1:104 достоверно снижало амплитуду сокращений (до 88±4% от фонового уровня) и суммарную С А (до 87±5%). Показано, что миоцитстимулирующая активность 50-, 100-, 500-, 103- и 104-кратных разведений сыворотки крови больных БА проявлялась соответственно в 86%, 64%, 57%, 43% и 21%, а миоцитингибирующая - в 0%, 21%, 29%, 43%, 64%. Это говорит о том, что у больных БА, как и у здоровых людей, в сыворотке крови содержится ЭАСМ, который выявляется при исследовании разведений 1:50, 1:100 и 1:500; кроме того в сыворотке выявляются (при исследовании разведения 1:104) и связанные агонисты (5-АР. Существенных различий между группами по содержанию этих факторов не обнаружено. Следовательно, более высокое содержание ЭАСМ в сыворотке крови и в моче, выявленное для детей с БА, у взрослых людей с БА не обнаружено.
При исследовании Р-адреномодулирующей активности установлено, что в части опытов (21-67%) сыворотка крови людей обеих групп повышала ингибирующий эффект адреналина, т.е. проявляла р-адреносенси-билизирующую активность, которая, согласно [102, 103, 133, 138, 139] объясняется наличием в ней ЭСБАР. В части опытов (в 13-57%) сыворотка крови снижала ингибирующий эффект адреналина, т.е. проявляла р-адреноблокирующую активность, что согласно [102, 103, 133, 138, 139], расценивается как проявление десенситизации Р-АР, возникающей под влиянием связанных агонистов J3-AP (высокие разведения) или в результате оккупации Р-АР р-адреноблокаторами (низкие разведения), включая и блокаторы экзогенного происхождения, антитела к р-АР, а также киназу р-АР. Рассмотрим более подробно эти результаты.
В контрольной группе Р-адреносенсибилизирующая активность 50-, 100-, 5 00-, 103- и 104-кратных разведений сыворотки крови проявлялась соответственно в 60%, 60%, 67%, 53% и 53% опытов, а р-адрено-блокирующая - в 20%, 20%, 13%, 27% и 27% опытов; эффект адреналина не изменялся в 20%, 20%, 20%, 20% и 20% опытов. При количественном анализе параметров С А показано (табл. 3.1-3.3), что р-адреносенсибилизирующая активность сыворотка крови в разведении 1:100 достоверно проявлялась по амплитуде сокращений (при 1-м, 2-м и 3-м тестированиях АД она составила соответственно 101±7%, 73±10%&а и 83±14% от фонового уровня, р 0,05) и суммарной СА (87±10%, 59±9%&а и 72±15%). Аналогично, р-адреносенсибшшзирующая активность разведения 1:500 достоверно выявлена по амплитуде сокращений (при 1-м, 2-м и 3-м тестированиях АД она составила соответственно 107±9%, 75±8% а и 95±8% от фонового уровня) и суммарной С А (соответственно 94±13%, 61±7%&а и 82±9%). р-Адреноблокирующую активность сыворотки крови контрольной группы достоверно выявить не удалось.
У больных Б А Р-адреносенсибилизирующая активность 50-, 100-, 5 00-, 103- и 104-кратных разведений сыворотки крови выявлена соответственно в 29%, 29%, 21%, 29% и 21% опытов, р-адреноблокирующая - в 50%, 57%, 57%, 50% и 50% опытов; эффект адреналина не изменялся в 21%, 14%, 21%, 21% и 29% опытов. При количественном анализе параметров СА показано, что р-адреносенсибилизирующая активность ни для одного из исследованных разведений достоверно не выявлена. В тоже время р-адрено-блокирующая активность (т.е. снижение ингибирующего эффекта АД при 2-м тестировании) достоверно выявлена для разведения 1:100 - по амплитуде сокращений (она составила при 1-м, 2-м и 3-м тестированиях соответственно 66±7% , 110+11%а и 76±18% от фонового уровня, р 0,05) и по суммарной С А (57±5% , 87±12%а и 51±10% "в).
Сравнение здоровых и больных людей показало, что р-адреносен-сибилизирующая активность сыворотки при БА наблюдается реже, чем в контрольной группе. Это характерно для разведения 1:500 (21+11% против 67+12% опытов, р 0,05). Кроме того, р-адреносенсибилизирующая активность всех пяти (1:50, 1:100, 1:500, 1:103 и 1:104) разведений сыворотки крови больных БА достоверно не выявлена, в отличие от активности сыворотки контрольной группы, которая достоверно проявлялась в разведениях 1:100 и 1:500 (в обоих случаях - по амплитуде сокращений и суммарной СА). Все эти данные говорят о низком содержании ЭСБАР при БА у взрослых людей, что согласуется с результатами, полученными при исследовании сыворотки крови и мочи детей при Б А. Таким образом, одной из особенностей Б А является низкое содержание в крови ЭСБАР, что, очевидно, существенно снижает способность р-адренергических воздействий оказывать релаксирующее влияние на гладкие мышцы дыхательных путей.
![Роль эндогенной интоксикации в нарушении гомеостаза организма человека при хронических дерматозах [Электронный ресурс]](/i/i/4437/209768.png "Роль эндогенной интоксикации в нарушении гомеостаза организма человека при хронических дерматозах [Электронный ресурс] Анненкова Анна Борисовна")
