Введение к работе
Актуальность проблемы. Пролактин, синтезирующийся лактотрофами передней доли гипофиза, является одним из трех гормонов, играющих важную роль в регуляции репродуктивной функции организма (Freeman et al., 2000). Секреция (синтез и выделение) пролактина находится под ингибиторным контролем дофамина (ДА), синтезирующегося дофаминергическими (ДА-ергическими) нейронами аркуатного ядра гипоталамуса (Moore, 1987). Ранее было показано, что ДА синтезируется не только в ДА-ергических нейронах, содержащих оба фермента синтеза ДА - тирозингидроксилазу (ТГ) и декарбоксилазу ароматических аминокислот, но и в так называемых моно ферментных не ДА-ергических нейронах, экспрессирующих только один из ферментов (Ugrumov, 2008). В регуляции секреции пролактина принимает участие и норадреналин (НА) (Thomas et al, 1989), который помимо прямого влияния на лактотрофы гипофиза, может оказывать влияние на секрецию пролактина опосредованно через нейроны аркуатного ядра (Koshiyama et al, 1987).
При спонтанной прогрессирующей дегенерации ДА-ергических нейронов
аркуатного ядра развивается синдром гиперпролактинемии,
характеризующийся повышенной секрецией пролактина. Гиперпролактинемия относится к хроническим нейродегенеративным заболеваниям, но в отличие от хорошо известных болезней Паркинсона и Альцгеймера, приводит к бесплодию и ею страдают люди в репродуктивном периоде жизни (Serri et al, 2003). Это заболевание встречается у женщин чаще, чем у мужчин (7:1) и является причиной женского бесплодия в 25-40% всех случаев. Снятие ингибиторного влияния ДА на секрецию пролактина при дегенерации ДА-ергических нейронов приводит не только к гиперсекреции этого гормона, но и к усилению пролиферативной активности лактотрофов, а в конечном итоге к развитию опухоли гипофиза - пролактиномы (Velkeniers, 1998). Нередко гиперпролактинемия диагностируется на этой уже необратимой стадии развития, и лечение начинается с малоэффективной коррекции секреции пролактина с помощью лекарственных веществ, а кончается хирургическим
удалением части гипофиза или даже целого гипофиза (Nomikos, 2001). Учитывая то, что через гипофиз осуществляется нейроэндокринная регуляция водно-солевого обмена и практически всех эндокринных функций, даже частичное его удаление требует проведения обширной гормонотерапии в течение всей последующей жизни пациента. Эти обстоятельства указывают на необходимость разработки ранней диагностики и превентивного лечения гиперпролактинемии, что возможно только после тщательного изучения механизмов ее развития на адекватных экспериментальных моделях.
Дегенерация НА-ергических нейронов также вносит серьезный вклад в патогенез синдрома гиперпролактинемии (Srinivasan and Schmidt, 2003). Однако, до сих пор при моделировании гиперпролактинемии не предпринимались попытки предотвратить дегенерацию НА-ергических нейронов для того, чтобы оценить вклад в развитие указанной патологии каждой из катехоламинергических компонент - ДА-ергической и НА-ергической.
Цель исследования состояла в изучении роли ДА и НА в развитии гиперпролактинемии при функциональной недостаточности ДА-ергических нейронов аркуатного ядра.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Экспериментально смоделировать функциональную недостаточность
ДА-ергических нейронов аркуатного ядра в условиях дефицита или
сохранности НА-ергического влияния:
а) оценить эффективность действия 6-гидроксидофамина (6-ГДА) -
нейротоксина, и десметилимипрамина (ДМИ) - ингибитора обратного
захвата НА и токсина НА-ергическими нейронами, по изменению
уровня ДА и НА в нигростриатной системе;
б) определить содержание НА, ДА и его метаболитов
в тубероинфундибулярной системе при введении 6-ГДА в сочетании
с ДМИ.
2. На моделях дефицита НА и ДА или только ДА оценить:
а) секреторную активность НА-ергических аксонов и ДА-ергических
нейронов в аркуатном ядре;
б) количественные и качественные изменения дофамин-Р-
гидроксилаза-содержащих терминалей и тирозингидроксилаза-
содержащих нейронов аркуатного ядра;
в) чувствительность лактотрофов к ДА путем измерения уровня мРНК
Д2-рецепторов в передней доле гипофиза;
г) динамику развития гиперпролактинемии по изменению уровня
пролактина в крови и в передней доле гипофиза.
Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые:
разработана фармакологическая модель гипоталамически-обусловленной некомпенсируемой гиперпролактинемии;
показано, что гиперпролактинемия, вызванная дегенерацией ДА-ергических нейронов аркуатного ядра и дефицитом ДА, не компенсируется при сохранении НА-ергических аксонов в аркуатном ядре, что можно объяснить ингибирующим влиянием НА на компенсаторный синтез ДА;
проведена оценка компенсаторных изменений на гипоталамическом и гипофизарном уровнях контроля секреции пролактина при дефиците или сохранности НА-ергического влияния;
проведена оценка количественных и качественных изменений дофамин-Р-гидроксилаза-содержащих терминалей и ТГ-содержащих нейронов аркуатного ядра на моделях компенсируемой и некомпенсируемой гиперпролактинемии, и было показано, что при сохранении НА-ергических аксонов ингибируется экспрессия ТГ в нейронах аркуатного ядра.
Полученные данные:
расширяют представления о роли гипоталамо-гипофизарного звена в нейроэндокринной регуляции репродуктивной функции;
позволяют по новому оценить патогенез той формы синдрома гиперпролактинемии, в основе которой лежит дегенерация ДА-ергических нейронов аркуатного ядра;
могут быть использованы при разработке доклинической диагностики и
превентивного лечения гиперпролактинемии, направленного на остановку и
замедление дегенерации ДА-ергических и НА-ергических нейронов, а также
на повышение эффективности эндогенных компенсаторных процессов.
Личное участие автора. Все эксперименты, описанные в работе, были
спланированы и выполнены непосредственно соискателем, за исключением
экспериментов по оценке содержания мРНК Д2-рецепторов в передней доле
гипофиза, которые были проведены совместно с Институтом биологии гена
РАН. Поставленные задачи были решены с применением современных методов
физиологии, клеточной и молекулярной биологии. Выводы сформулированы на
основе собственных оригинальных данных.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на: II Съезде физиологов СНГ, посвященном памяти академика О.Г. Газенко (Кишинев, 2008); Всероссийской медико-биологической научной конференции молодых ученых «Фундаментальная наука и клиническая медицина» (Санкт-Петербург, 2008); Всероссийской конференции «Нейрохимические механизмы формирования адаптивных и патологических состояний мозга» (Санкт-Петербург, 2008); Конференции молодых ученых «Экспериментальная прикладная физиология» (Москва, 2009); VIII Всероссийской конференции «Нейроэндокринология - 2010», посвященной 85-летию А.В. Поленова (Санкт-Петербург, 2010); 5-й Международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Клязьма, 2010).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования, обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 255 источников. Работа изложена на 117 страницах, содержит 43 рисунка и 2 таблицы.
