Введение к работе
Актуальность проблемы
Изучение механизмов патогенеза артериальной гипертонии является актуальной проблемой как для физиологии и патофизиологии сердечнососудистой системы, так и для клинических исследований. Формирование повышенного артериального давления представляет собой многофакторный процесс, однако принято считать, что в подавляющем числе случаев гипертензия обусловливается и связана с почечной патологией.
Согласно современным представлениям, эндотелиальная выстилка сосудов представляет собой эндокринный орган, изменение секреторного фенотипа которого является одним из звеньев многих заболеваний сердечнососудистой системы. Одним из синтезируемых эндотелием веществ является эндогенный пептид эндотелии-1 (ЭТ-1) - мощный вазоконстрикторный, провоспалительный и профибротический фактор. Большие количества ЭТ-1 синтезируют и почки [Wilkes В.М. и др., 1991], где этот пептид, действуя паракринно, может индуцировать фиброзно-склеротические процессы. Dhaun N. и соавторы [2009] показали, что уровень экскреции ЭТ-1 увеличивается пропорционально тяжести почечной недостаточности. В связи с этим возрос интерес к ингибиторам системы эндотелина, в том числе, ингибиторам эндотелинпревращающего фермента, как к ренопротективным и гипотензивным препаратам [Kuruppu S., Rajapakse N.W., Smith A.I., 2013]. С другой стороны, почечный синтез ЭТ-1 в медуллярном слое может иметь адаптивное значение, поскольку стимулирует диуретические и натриуретические реакции [Kohan D.E. и др., 2011]. Одно из первых предположений о физиологической значимости почечного ЭТ-1 было высказано, когда обнаружили сниженный уровень экскреции пептида при эссенциальной гипертензии, особенно у пациентов с солезависимыми формами заболевания [Hoffman А. и др., 1994]. Применение блокаторов рецепторов эндотелина в остром эксперименте на наркотизированных крысах [Vassileva L, Mountain С, Pollock D., 2003] подтвердило натриуретические эффекты ЭТ-1,
опосредованные синтезом оксидом азота. А эксперименты на мышах с избирательно нокаутированным геном предшественника ЭТ-1 в собирательной трубке почек позволили высказать предположение о стимулирующем действии этого пептида на диурез, причем выведенная линия мышей имела повышенное артериальное давление [Ge Y. и др., 2005; Strait К., Stricklett P., Kohan D., 2007]. В связи с неудачными клиническими испытаниями ряда блокаторов эндотелиновых рецепторов, в том числе, связанными с возникновением отеков и анемии при их использовании [Kirkby N.S. и др., 2008], актуальной задачей является более глубокое изучение осморегулирующей и диуретической роли ЭТ-1 при патологиях почек, приводящих к повышению артериального давления. Кроме того, экспериментальные данные свидетельствуют, что система ЭТ-1 в почках имеет половые особенности как на уровне рецепторов, так и на уровне синтеза ЭТ-1. Показано, что системный и почечный синтез ЭТ-1 может увеличиваться под влиянием тестостерона [Polderman К. и др., 1993; Yanes L., Sartori-Valinotti J., Reckelhoff J., 2008]. В связи с этим, актуальной задачей является изучение влияния мужского полового гормона тестостерона на участие ЭТ-1 в регуляции почечной функции в норме и при патологии, приводящей к увеличению системного артериального давления. В качестве модели реноваскулярной гипертонии, индуцированной снижением объем-регулирующей функции почки, в экспериментах на животных используют модель "одна почка, один зажим" [Liard J.-F. и др., 1974]. С учетом предполагаемых диуретических функций ЭТ-1 в почках, данная модель является адекватной и была использована в настоящей работе.
Цели и задачи исследования В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы явилось изучение роли ЭТ-1 в развитии реноваскулярной гипертензии (модель "одна почка, один зажим") с помощью хронического применения ингибитора синтеза ЭТ-1 в экспериментах на крысах с интактными и удаленными семенниками.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
-
Изучить влияние хронического применения ингибитора эндотелинпревращающего фермента (ЭПФ) на динамику артериального давления при развитии гипертензии у крыс с интактными или удаленными семенниками.
-
Проанализировать изменения системной концентрации ЭТ-1 в крови и экскреции ЭТ-1 с мочой при развитии гипертензии у крыс с интактными или удаленными семенниками и влияние хронического применения ингибитора ЭПФ на эти параметры.
-
Изучить гистологические изменения ткани почки (гистоархитектоники клубочкового аппарата почки и эндотелин-индуцированного фиброза) у крыс с интактными или удаленными семенниками при применении ингибитора ЭПФ на фоне развития гипертензии.
-
Изучить механизмы влияния хронического применения ингибитора ЭПФ на показатели осморегуляции (осмоляльность и ионный состав крови, осмоляльность мочи, суточные объемы потребления воды и мочевыделения) у крыс с интактными или удаленными семенниками с гипертензией.
Научная новизна работы В представленной диссертационной работе впервые в хроническом эксперименте на крысах была показана антигипертензивная функция эндогенного почечного эндотелина-1, на модели объем-зависимой реноваскулярной гипертонии. У животных с интактными семенниками и у кастрированных крыс с почечной гипертензией было показано значительное увеличение экскреции эндотелина-1, что свидетельствует об увеличении его синтеза. Применение ингибитора ЭПФ приводило к уменьшению экскреции ЭТ-1 и потенциации артериальной гипертонии у животных с интактными семенниками, а у кастрированных животных эффекта выявлено не было, что говорит о наличии взаимосвязи между уровнем содержания тестостерона и почечным синтезом эндотелина-1. В исследовании на бодрствующих крысах было проведено сравнение комплекса осморегуляторных эффектов применения
ингибитора эндотелинпревращающего фермента у половозрелых и кастрированных самцов крыс на фоне гипертензии. Было показано, что ингибитор ЭПФ у гипертензивных крыс с интактными семенниками вызывает увеличение осмоляльности крови. У кастрированных крыс ингибитор ЭПФ не приводил к изменениям осморегуляции. Полученные результаты расширяют представления об эффектах ингибиторов эндотелинпревращающего фермента и свидетельствуют об отличиях механизмов участия эндотелина-1 при развитии реноваскулярной гипертензии у половозрелых самцов крыс в зависимости от наличия или отсутствия семенников.
Теоретическая и практическая значимость работы
В работе было показано, что хроническое применение ингибитора ЭПФ способно селективно снижать содержание ЭТ-1 в плазме крови или его экскрецию с мочой, которая является общепринятым показателем синтеза ЭТ-1 в почках. Степень активации системы эндотелина, наличие или отсутствие семенников, развитие реноваскулярной гипертензии приводило к изменению селективности действия ингибитора. Это свойство использованного в работе ингибитора может иметь перспективы при терапии и изучении патогенеза заболеваний, сопровождаемых увеличением синтеза ЭТ-1 в почках.
Гонадэктомия половозрелых самцов крыс, представляющая собой модель возрастного снижения продукции тестостерона, позволила выявить влияние тестостерона на систему почечного эндотелина. Отсутствие эффекта ингибитора ЭПФ на почечный синтез ЭТ-1 может свидетельствовать об изменении ферментативного пути синтеза этого регулятора у самцов на фоне гонадэктомии. Это может иметь значение при изучении и разработке фармакологических препаратов для снижения синтеза ЭТ-1 у пожилых мужчин.
Положения, выносимые на защиту: 1. Применение ингибитора ЭПФ на фоне развития реноваскулярной
гипертензии оказывало различное воздействие на почечную экскрецию
ЭТ-1 у половозрелых крыс в зависимости от наличия или отсутствия
семенников.
-
Прогипертензивное действие ингибитора ЭПФ у самцов с реноваскулярной гипертензией и интактными семенниками возникало вследствие снижения почечного синтеза ЭТ-1, о чем говорит уменьшение экскреции ЭТ-1 с мочой.
-
Хроническое применение ингибитора ЭПФ, приводящее к уменьшению синтеза ЭТ-1 в почке, вызывало дисбаланс осморегуляции у гипертензивных крыс интактными семенниками, что могло лежать в основе его прогипертензивного действия.
Апробация результатов исследования Основные положения диссертации были представлены на конференции «Физиологическая активность регуляторных пептидов», посвященной 85-летию со дня рождения академика РАМН И.П. Ашмарина (Россия, Москва, 2010), на XXI съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Россия, Калуга, 2010); 21st European Meeting on Hypertension and Cardiovascular Prevention (Italy, Milan, 2011); 23rd European Meeting on Hypertension and Cardiovascular Prevention (Italy, Milan, 2013); ERA-EDTA (European Renal Association -European Dialysis and Transplant Association) 50th Congress (Turkey, Istanbul, 2013); на XXII съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Россия, Волгоград, 2013); в виде устных сообщений на XIX Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых ЛОМОНОСОВ-2012 (Россия, Москва, 2012) и на VIII Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, Россия, 2012).
Публикации По материалам диссертации опубликовано 11 работ, из них 3 статьи - в отечественных научных журналах, рекомендуемых ВАК, и 8 тезисов докладов - в сборниках материалов отечественных и международных конференций.
Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 154 страницах и включает введение, обзор литературы, описание методов исследования, результаты, обсуждение, выводы,
список цитируемой литературы (содержит 232 источника, в том числе 8 опубликовано в отечественных изданиях). Работа иллюстрирована 46 рисунками и содержит 35 таблиц.
