Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Морфология плаценты при герпес-вирусной инфекции 11
1.2. Распределение нейрогормонов в организме 14
1.3. Синтез и обмен серотонина 19
1.4. Серотонин и иммунитет 23
1.5. Серотонин и надпочечники 25
1.6. Состояние обмена серотонина, гистамина и катехоламинов в половом цикле и при беременности 27
Резюме 35
Глава 2. Материал и методы исследования 36
Глава 3. Обмен гормонов и биогенных аминов в системе мать-плацента-плод при герпес-вирусной инфекции 43
3.1. Состояние периферической серотонинэргической системы у беременных с герпес-вирусной инфекцией 43
3.2. Активность серотонина в хориальном симпласте при герпес-вирусной инфекции 48
3.3. Обмен гистамина в фетоплацентарном барьере при герпес-вирусной инфекции 58
3.4. Активность катехоламинов в симпласте плаценты при герпесной инфекции у беременных 63
3.5. Активность половых и надпочечниковых гормонов у беременных при герпес-вирусной инфекции 69
3.6. Морфологическое строение надпочечников у эмбрионов от матерей, перенесших во время беременности герпес-вирусную инфекцию 85
3.7. Гормональные и микробицидные изменения у беременных с герпес-вирусной инфекцией (роль тиреоидных гормонов) 93
3.8. Активность гормонов в плацентарном гомогенате при герпес-вирусной инфекции 96
Глава 4. Морфофункциональная характеристика фетоплацентарного барьера при герпес-вирусной инфекции 100
4.1. Электронно-микроскопическое строение хориона при герпесе 100
4.2. Активность аденилатциклазы и гуанилатциклазы в плаценте при герпес-вирусной инфекции 113
4.3. Активность NO-синтазы в плаценте при герпесе 119
4.4. Перекисное окисление липидов в симпласте хориона при герпесной инфекции 123
4.5. Состояние процессов трансаминирования в симпласте хориона при герпес-вирусной инфекции 125
Глава 5. Структурные изменения в симпласте хориона на уровне структуры ДНП и синтеза белка при герпес-вирусной инфекции 132
5.1. Активность SH-групп в структуре ДНП при герпесе 132
5.2. Структура и функция ядер хориального симпласта при герпес-вирусной инфекции 137
5.3. Метилирование ДНК ядер симпласта хориона при герпесной инфекции 141
Обсуждение результатов 150
Выводы 161
Внедрение в практику 161
Список литературы 163
- Морфология плаценты при герпес-вирусной инфекции
- Состояние периферической серотонинэргической системы у беременных с герпес-вирусной инфекцией
- Активность аденилатциклазы и гуанилатциклазы в плаценте при герпес-вирусной инфекции
- Структура и функция ядер хориального симпласта при герпес-вирусной инфекции
Введение к работе
Актуальность исследования. Проблеме воздействия инфекционной
патологии женщин на течение беременности, развитие плода и новорожденного посвещено немало работ отечественных и зарубежных ученых. В настоящее время ясна роль многих возбудителей разнообразных инфекций в перинатальной патологии [39, 59, 114, 120, 162]. Хотя значение некоторых инфекций, особенно латентно-протекающих, до последнего времени недооценивалось и изучено недостаточно. К их числу стоит отнести
персистирующую герпес-вирусную инфекцию.
Характерная для вируса герпеса особенность распределения в организме позволяет ему в период активации воздействовать на функциональное состояние самих нервных центров, перемещаться из ганглиев по аксонам до эпителиальных клеток, где происходит его интенсивное размножение [53]. Такого рода локализация и перемещение вируса герпеса в организме позволяет инфекции широко внедряться в различные участки тела, токсично действуя на организм беременной [64, 139]. Именно поэтому, во время беременности, осложненной герпесной инфекцией, происходят разнообразные тяжелые повреждения плода, что является одной из причин высокой постнатальной заболеваемости и смертности [61, 203, 210].
Как отмечалось многими авторами, значительные поражения у плода имеют место в случаях сочетанного влияния генитального герпеса с цитомегаловирусом, находящихся в латентной форме в организме матери [25, 38, 58, 146]. При трансплацентарной передаче вируса герпеса и развитии генерализованной инфекции у плода происходит рождение детей с микроцефалией, внутриклеточными кальцификатами [96, 105], а в отдельных
V-
случаях, отмечается его антенатальная смерть [26, 43, 72]. На фоне
сформировавшихся нарушений гематоплацентарного барьера появляются
признаки вирусиндуцированного иммунодефицита у новорожденных
барьера [22, 46,155].
Следовательно, выраженность и характер нарушений у плода и новорожденного зависят: от специфичности вируса, его инфицирующей дозы, вирулентности [41, 87, 91, 142]; иммуного статуса беременной [88, 140, 151]; срока гестации, определяющего иммунореактивность плода [44, 147]; состояния фетоплацентарного комплекса [6, 65,132,143, 145].
Осложнению беременности и аномалиям у плода способствует несостоятельность структурно-функциональной организации системы мать-плацента-плод [46, 74, 75, 104, 116, 183]. В такой ситуации появляется развитие нарушений обменных процесов в условиях вирусных инфекций. Отмечено повышение проницаемости плацентарного барьера продуктами липидного обмена [144], метаболитами окиси азота [169, 199, 208, 216]. Нарушение обменных процессов, в свою очередь, приводит к активации нейрогормонов при герпесной инфекции в системе мать-плацента-плод [34, 51, 129], которые изменяют характер маточно- и фетоплацентарного кровообращения [40, 135]. Увеличение маточно-пуповинно-плодовых кровеносных сосудов при герпесной инфекции повышает риск развития осложнений беременности: гипоксия, перинатальная патология плода, структурные, ферментативные и гормональные изменения в тканях плаценты на различных этапах ее развития [55,117].
Однако вопросы функционирования фетоплацентарного комплекса при герпес-вирусной инфекции остаются мало изученными. Имеющиеся немногочисленные сведения, касающиеся нейрогормонального фона, довольно скудны, а результаты исследований гормонального статуса фетоплацентарного комплекса относятся либо к ранним, либо к поздним срокам беременности [28, 34, 100, 171].
Тем не менее, большое количество экспериментальных и клинических работ, проведенных рядом авторов, дают основание полагать, что характер и степень выраженности адаптивно-приспособительных нейроэндокринных реакций у плода и новорожденного в условиях патологических изменений у
матери, включая герпесную инфекцию, закладываются на раннем этапе эмбрионального развития и непосредственно связаны с функционированием отдельных звеньев нейрогормонального комплекса системы мать-плацента-
# плод [30].
В зависимости от параметров компенсаторных реакций со стороны фетоплацентарного комплекса наблюдаются различные варианты ответной реакции нервной и эндокринной систем у плода и новорожденного в период родов и в раннем постнатальном периоде или на более поздних стадиях развития [25, 130].
Следует также отметить, что стабильность функционирования фетоплацентарного комплекса зависит от множества факторов внешней и внутренней среды, в частности от гомеостаза такого микроэлемента как йод. Серьезные изменения в системе мать-плацента-плод объясняются дисбалансом последнего, который отмечается при дефиците йода в окружающей среде. Именно при недостатке последнего в период беременности возникает в организме беременных, развивающегося плода и новорожденных состояние гипотиреоза, приводящее к недоразвитию нервной системы плода [16, 153]. Однако в литературе имеются разные мнения в отношении концентрации тиреоидных гормонов в периферической крови беременных в зависимости от сроков гестации и выраженности
# инфекционного процесса [29, 77]. Поэтому особый интерес вызывает
исследование тиреоидного статуса беременных с герпес-вирусной инфекцией
проживающих на территории традиционно эндемичной по зобу. Поскольку
данная категория женщин входит в особую группу риска формирования не
только фетоплацентарной недостаточности, но и недостаточности
функциональной активности щитовидной железы и проявлений синдрома
» ранней постнатальной адаптации у ребенка в виде транзиторного или
врожденного гипотиреоза.
Выше указанные факторы позволяют предположить, что вирусные инфекции, перенесенные на ранних сроках гестации, стимулируют появление
7 клинических симптомов фетоплацентарной недостаточности в результате прямого токсического воздействия вирусного агента и влияния продуктов свободнорадикального происхождения в критические для плода периоды эмбрионального развития на фетальный тимус, надпочечники, ворсинки хориона, васкуляризацию ворсин и активность ферментативных реакций, регулирующих важнейшие обменные процессы в системе мать-плацента-плод.
Мы считаем, что такой подход к изучению и систематизации знаний в области некоторых патофизиологических механизмов нейрогуморальной регуляции фетоплацентарного комплекса при герпес-вирусной инфекции позволит расширить понимание вопросов о взаимодействии персистирующей герпес-вирусной инфекции и фетоплацентарного барьера; оценить степень выраженности морфофункциональных и структурных нарушений мембраны хориального симпласта, надпочечников и легких плода; рассмотреть некоторые аспекты ядерного метаболизма и работы ДНП-комплекса в симпласте плаценты при герпесной инфекции; изучить на гистохимическом уровне нейрогормональные реакции хориального симпласта.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы явилось изучение характера морфофункциональных изменений фетоплацентарного барьера и патофизиологических механизмов нейрогормонального регулирования системы мать-плацента-плод при герпес-вирусной инфекции.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Выявить морфофункциональные изменения симпласта хориона, надпочечников и легких плода, возникающие при герпес-вирусной инфекции.
Определить особенности нарушений ядерного метаболизма и степени выраженности обменных процессов, возникающих в симпласте хориона при герпесной инфекции.
Дать характеристику нейрогормонального статуса системы мать-плацента-плод при герпес-вирусной инфекции.
8 4. Провести корреляцию между содержанием биогенных аминов и активностью инактивирующих систем в фетоплацентарном комплексе при герпесной инфекции.
Научная новизна исследования. В настоящей работе дается комплексная оценка состояния нейрогормонов в системе мать-плацента-плод при герпес-вирусной инфекции. Выявлены особенности их функционирования, проведена корреляция между показателями отдельных нейрогормонов и степенью тяжести заболевания.
В работе представлена морфологическая, ультрастуктурная, гистохимическая и биохимическая характеристика состояния фетоплацентарного барьера на фоне герпесной инфекции.
Впервые изучены патофизиологические аспекты действия вируса герпеса на мембрану, протоплазму и процессы ядерного метаболизма в симпласте хориона.
Изучена морфология надпочечников и легких плода, погибшего в силу высокой герпесной интоксикации у беременной.
Подробно дана биохимическая и гистохимическая оценка содержания серотонина, катехоламинов, их предшественников и метаболитов в симпласте. Исследованы процессы метаболизма данных веществ в тканях плаценты.
Проведена диагностика гормональной функции фетоплацентарной системы у беременных с герпесной инфекцией.
Практическая значимость. Комплексный подход к оценке этиопатогенеза герпесной инфекции позволяет судить о состоянии системы мать-плацента-плод в условиях активации вируса герпеса. Результаты исследований с одной стороны, дают возможность судить о нейрогормональных перестройках, происходящих в организме беременных, инфицированных вирусом герпеса, и с другой - отражают характер морфофункциональных изменений фетоплацентарного барьера. Этот факт
9 является прогностическим критерием патологического течения беременности и коррелируется с тяжестью клинического проявления заболевания.
Полученные результаты позволяют, говорить о целесообразности
* ^ включения данных диагностического комплекса в схему обследования, и
могут быть использованы для диагностики осложнения беременности, протекающей при герпес-вирусной инфекции.
Результаты работы внедрены в практическую деятельность клинических подразделений ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН. Получен положительный отзыв на Ученом Совете ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН от 30.05.04 г.
* Положения, выносимые на защиту
1. В инфицированных вирусом герпеса плаценте, надпочечниках, легких
плода наблюдаются различной степени выраженности нарушения
t дифференцировки тканевых структур.
У беременных, инфицированных вирусом герпеса, отмечается нарушение нейрогормональной регуляции системы мать-плацента-плод, которое выражается в накоплении в периферической крови и тканях плаценты серотонина, гистамина, катехоламинов, их предшественников и ослаблении процессов инактивации моно- и диаминов.
Развитие гормональной дисфункции фетоштацентарного барьера на фоне герпес-вирусной инфекции происходит при нарушении серотонинового метаболизма, активации окислительных процессов, повышении реакции на
- NO-синтазу, гуанилатциклазу и снижении аденилатциклазной активности в симпласте хориона.
4. Структурно-функциональные изменения ядерного аппарата при
герпесной инфекции характеризуются усилением процессов метилирования
ДНП-комплекса, подавлением активности механизмов трансаминирования,
приводящие к снижению синтеза ДНК, РНК, а также уменьшению
содержания белков с SH- и ИНг-группами, как в ядрах, так и в цитоплазме
симпласта хориона.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях Ученого Совета ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН (2003, 2004 г.); на итоговой научной конференции в ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН совместно с департаментом Здравоохранения Амурской области «Фетоплацентарная система при герпесной инфекции» (Благовещенск, 18-19 сентября 2003 г.); на научной конференции ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН «Молодые ученые - науке» (Благовещенск, 8 февраля 2003 г.); на научной конференции ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН совместно с АмурКНИИ ДВО РАН «Молодые ученые - науке» (Благовещенск, 10 февраля 2004 г.); на пятой региональной межвузовской научно-практической конференции «Молодежь XXI века: Шаг в будущее» (Благовещенск, 12-13 мая 2004 г.).
Публикация результатов исследования. По теме диссертации в центральной печати опубликовано 6 печатных работ.
Морфология плаценты при герпес-вирусной инфекции
В настоящее время не вызывает сомнений значимость проблем, связанных с вирусной инфекцией [11, 173, 186]. Особого внимания заслуживают инфекции, возбудители которых активно размножаются в тканях плаценты, повреждают ее, проникают гематогенным путем через фетоплацентарный барьер и вызывают внутриутробное повреждение плода [47, 76, 84]. Среди них большое значение имеет герпес-вирусная инфекция [177]. При воздействии вируса герпеса в период имплантации, плацентации и раннего эмбриогенеза возникает первичная плацентарная недостаточность или могут формироваться пороки развития плода. Инфицирование плода на более поздних сроках не приводит к формированию грубых дефектов развития, но может стать причиной воспалительных изменений в его тканях и органах, задержкой роста и дифференцировки последних [83]. Имеются данные о том, что герпетическая инфекция у новорожденных является неконтролируемой причиной перинатальной заболеваемости и смертности. Известно, что плацента является основным барьером на пути внутриутробного инфицирования плода, а ее поражение приводит к фетальным осложнениям [154,183].
Анализ литературных данных показал, что герпесная инфекция у беременных сопровождается диссоциированным развитием ворсинчатого хориона, альтернативными, воспалительными и склеротическими изменениями во всех отделах плаценты, в плодных оболочках, компенсаторно-приспособительными реакциями [106, 109]. В инфицированной плаценте отмечается различной степени выраженности нарушения дифференцировки ее структур [12]. При этом появляются ворсины, находящиеся на разной стадии развития с преобладанием терминальных ворсин. Наряду с этим отмечаются участки, содержащие незрелые и зрелые промежуточные, хаотичные склерозированные и единичные эмбриональные ворсины. Незрелые промежуточные ворсины, имеющие неправильную форму, крупные размеры, единичные, отходящие от них мелкие ветви, рыхлую строму с небольшим количеством стромальных каналов, слабую васкуляризацию, присутствие клеток Кащенко-Гоффбауэра, свидетельствуют о нарушении развития ворсинчатого хориона на сроке гестации 13-25 недель. Если в зрелых промежуточных ворсинах округлой формы отмечается малое количество ответвлений, а в рыхлой строме центрально и субэпителиально расположены гиперемированные капилляры, то доминирование таких ворсин характерно для 24-28 недель беременности. Эмбриональные ворсины на 8-12 недели развития более крупных размеров, многополостные, бессосудистые, покрыты тонким синцитиотрофобластом. Они имеют рыхлую строму, систему стромальных каналов и свободно лежащие клетки Кащенко-Гоффбауэра. Таким образом, при герпес-вирусной инфекции отмечается диссоциированное развитие хориона с преобладанием терминальных ворсин.
В плацентах, пораженных вирусом герпеса первого и второго типа, изменения идентичны. Характерным является наличие ограниченного продуктивного очагового воспаления с вовлечением в патологический процесс плодовой и материнской частей плаценты. В эпителии амниона, синцитиотрофобласте, эндотелии сосудов, клетках базальной пластинки и септ обнаруживаются гигантские одноядерные клетки с крупными гиперхромными ядрами, содержащими базофильное включение. Последние отделены от кариолеммы полоской просветвления. Часть клеток эпителия амниона и трофобласта претерпевают некротические изменения. Появляются кровоизлияния или очаги тромбоза в межворсинчатом пространстве. Кроме того, отмечаются участки склероза, диффузные отложения солей кальция, фибриноида, в ворсинах и базальной пластинке - железа. Изменения в плаценте зависят от времени и количества возникающих рецидивов. Обострение заболевания в первом и во втором триместрах беременности морфологически манифестируется фибропластическими изменениями. В сосудах стволовых ворсин имеются проявления продуктивного васкулита, с фиброзом стенок, облитерацией и стенозом просвета отдельных из них. Хориальная пластинка утолщается. Плодные оболочки отечны, эпителий их местами утолщен, образует несколько рядов. Воспалительные изменения носят очаговый характер. Снижается плотность расположения ворсин.
Возникновение рецидивов герпес-вирусной инфекции в третьем триместре беременности сочетается с дистрофическими изменениями, некробиозом и фибриноидным некрозом в базальной пластине, септах, амнионе, крупных и мелких ворсинах. При этом отмечаются лимфоидно-плазмоцитарная и лимфоидно-макрофагальная воспалительная реакция, нередко с гигантоклеточным метаморфозом и очаговыми кровоизлияниями. Воспалительные изменения и трансмуральные некрозы плодных оболочек сопровождаются разрывом плодного пузыря, преждевременным излитием вод, возникновением восходящей инфекции. Значительные изменения имеются в сосудах различного калибра. Продуктивное или смешанное эксудативно-продуктивное воспаление в стенках сочетается со стенозированием их просвета, крайне редко - с облитерацией. В межворсинчатом пространстве воспалительные изменения носят ограниченный очаговый характер и представлены скудной лимфоидно-плазмоцитарной инфильтрацией, наличием нитей фибрина.
Нарушение созревания плаценты при герпесной инфекции характеризуется возникающими компенсаторно-приспособительными процессами. Последние определяются степенью васкуляризации, наличием функционирующих синцитиальных узелков и количеством циркулирующей материнской крови в межворсинчатом пространстве. Синцитиальные узелки представляют собой скопление базофильных, тесно прилежащих друг к другу ядер. Нередко эти структуры образуют «мостики», связывающие между собой терминальные ворсины и поддерживающие их внутреннее взаиморасположение. Присутствие синцитиальных узелков в хорошо васкуляризованных ворсинах отражает процесы образования синцитиокапилярных мембран и является этапом формирования плацентарного барьера, то есть носит компенсаторно-приспособительный характер [83].
Таким образом, характерными морфологическими особенностями герпетического воспаления являются гигантоклеточный метаморфоз децидуальных клеток базальной пластины, трофобласта ворсин, стромы, амниона, сосудистых стенок с наличием в ядрах пораженных клеток базофильных включений. Патологическая незрелость плаценты возникает в виде диссоциированного развития ворсинчатого хориона.
Состояние периферической серотонинэргической системы у беременных с герпес-вирусной инфекцией
Как отмечалось, различными авторами, вирусы семейства Herpesviridae проявляют свою активность либо при неблагоприятных условиях окружающей среды, оказывающих влияние на организм, либо при нарушении гомеостаза организма - носителя вирусной инфекции. Беременность является сильным фактором, влияющим на весь нейроэндокринный комплекс женского организма.
По нашим данным, типичное проявление герпес-вирусной инфекции было установлено на ранних сроках гестации (10-12 недель). Среди женщин, ранее не часто болевших этой инфекцией, титр антител к вирусу простого герпеса 1:12800 фиксировался в 30% случаев, в 50% случаев регистрировался титр антител 1:6400 и только у 20% беременных обострение заболевания выражалось титром антител 1:3200.
Поскольку основным сосредоточением вируса герпеса являются нервные центры головного мозга (гипоталамо-гипофизарная область) и нервные ганглии спинного мозга, то при его активации происходит поражение нервных структур и механизмов нейрогуморально-гормональной регуляции, затрагивая при этом основные зоны выработки биогенноактивных веществ (серотонин). В результате чего нарушается взаимоотношение между гипоталамусом и надпочечниками (синтез катехоламинов) и выработкой гистамина (эозинофилы) (рис. 1).
Отмечалось, что при неосложненном течении беременности с увеличением срока гестации происходило нарастание показателей периферического серотонина и дезаминирующей способности МАО (табл. 1). Уровень серотонина в течение нормально протекающей беременности находился в интервале от 0,42±0,03 (10-12 недель) до 0,86±0,07 мкмоль/л (39-40 недель). Одновременно с нарастанием показателей серотонина в крови усиливалась дезаминирующая способность МАО. Активность фермента выросла за время беременности в 2,1 раза. Следует заметить, что сформировавшиеся изменения в функциональной активности данной системы соответствовали нормальным физиологическим взаимоотношениям в организме беременной женщины, когда факторы образования и освобождения из связаной, неактивной формы уравновешивались факторами расщепления и связывания. Постепенное повышение уровня серотонина во внутренней среде, компенсировалось активацией ферментативной системы. Следовательно, МАО плаценты, участвуя в деградации серотонина, вызывающего сокращение гладкой мускулатуры и отторжение плаценты, поддерживало уровень нейрогормона в - пределах физиологической нормы, что имело значение для оптимальной продолжительности беременности.
При герпес-вирусной инфекции, независимо от времени рецидива, организм беременной остро реагировал на обострение заболевания. Появлялись признаки иммунодепрессии на фоне усиленной выработки и накоплении в периферической крови серотонина, высокий уровень которого сохранялся на всем протяжении беременности, вплоть до родов. Показатели серотонина на протяжении беременности, осложненной герпесом, находились в пределах значений от 1,16±0,01 мкмоль/л до 1,37±0,05 мкмоль/л (табл. 1). Регистрируемое значительное повышение уровня биогенных аминов у беременных, по-видимому, было направлено на поддержание оптимальных метаболических процессов вследствие индукции энергетических ресурсов организма беременной. Однако, затянувшаяся интенсификация процессов функционирования серотонинэргической системы при герпесе на протяжении всей беременности, чревата возможными осложнениями в виде снижения реактивности организма вплоть до срыва сформировавшихся компенсаторно-приспособительных реакций. Данное суждение в полной мере подтверждалось неоднозначным количественным содержанием МАО на протяжении всей беременности, осложненной герпесом. Так в первом триместре в периферической крови беременных, инфицированных вирусом герпеса, регистрировался более высокий уровень МАО (45,36±3,1 мкмоль/л/ч). В последующем эти показатели снижались до 22,45±4,3 мкмоль/л/ч и 19,16±1,4 мкмоль/л/ч, соответственно, во втором и третьем триместрах. В целом все же активность моноаминоксидазы при герпесе подавлялась на всех этапах беременности (табл. 1).
Изучение состояния метаболической активности МАО позволило установить, что во всех исследуемых группах беременных с герпес-вирусной инфекцией происходило снижение экскреции 5-гидроксииндоламиноацетата (5-ГИАА) с мочой. На сроке 10-12 недель беременности при обострении герпеса содержание 5-ГИАА находилось в пределах 42,32±9,61 ммоль/л. В последующем также происходило падение показателей метаболита -67,41 ±7,45 ммоль/л и 71,29±7,48 ммоль/л, соответственно на сроке 14-24 и 28-36 недель. При отсутствии признаков заболевания у беременных и высокой метаболической активности периферической серотонинэргической системы отмечалось постепенное повышение уровня конечного метаболита в моче на разных этапах беременности (табл. 1).
Особый интерес вызывали данные периферической крови беременных в родах, перенесших обострение герпес-вирусной инфекции на 10-12 недели беременности и пуповинной крови новорожденных в отношении активности процессов синтеза и распада биогенных аминов. Уровень серотонина в родах при герпесе повышался примерно в 2 раза, в пуповинной крови - в 1,9 раз. Активность МАО снижалась до 58,06±2,93 мкмоль/л/ч - показатели периферической крови беременных в родах (контроль - 124,88±1,95 мкмоль/л/ч), и до 64,74±1,06 мкмоль/л/ч - в пуповинной крови новорожденных (контроль - 132,73±3,65 мкмоль/л/ч) (табл. 1). В такой ситуации избыточное содержание серотонина обуславливало довольно неблагоприятный прогноз: интенсификацию перекисного окисления липидов, повышение спазма гладкой мускулатуры матки и кровеносных сосудов. Гемодинамические расстройства в системе мать-плацента-плод, в свою очередь, становились причиной развития серьезных осложнений со стороны плода [54].
Активность аденилатциклазы и гуанилатциклазы в плаценте при герпес-вирусной инфекции
При любой форме жизнедеятельности клетки или взаимодействии их друг с другом процессы протекают при помощи мессенджеров: циркулирующих гормонов, нейромедиаторов. Передача информации происходит от рецепторов ряду внутриклеточных вторичных мессенджеров, а от них импульс поступает к клетке-мишени.
Подавляющее большинство вторичных мессенджеров выполняет свою команду через посредников - молекулы G-белков, которые связывают в этой цепной реакции гуаниловые нуклеотиды. G-белки подразделяются на а-, р- и у-субъединицы. Наиболее активной является а-субъединица, выполняющая перенос энергетически емких фосфатных групп.
Под влиянием гормона в плазматической мембране на внешней стороне активизируется специфический для него рецептор. Благодаря этим действиям происходит стимуляция прикрепленного с внутренней стороны мембраны G-белка, изменяется конформация белков рецептора, и он присоединяется к активному центру специфического рецептора. G-белок в отсутствие стимулятора ассоциирован с ГДФ. Гормон, связываясь с рецептором, индуцирует замену ГДФ на ГТФ. Этот процесс протекает следующим образом: а-субъединица G-белка после присоединения к рецептору освобождает от своих связей ГДФ и принимает вместо его ГТФ, которого в клетке значительно больше. Это изменяет форму а-субъединиц и активирует ее. Активированная, связанная с ГТФ а-субъединица отделяется от 0- и у-субъединиц и путем диффузии перемещается по внутренней поверхности мембраны до тех пор пока не свяжется с эффектором - аденилатциклазой. В течение нескольких секунд а-субъединица гидролизует ГТФ до ГДФ и тем самым выключается из дальнейших событий, соединяясь вновь с р- и у-субъединицами G-белка.
Таким образом, G-белки служат переключателями. Включение происходит тогда, когда связанная с ГТФ а-субъединица присоединяется к эффектору, а выключение - когда ГТФ гидролизуется до ГДФ. Процесс лимитируется скоростью гидролиза ГТФ. Гидролизом ГТФ активизируется деятельность многих процессов в клетке: синтез белков, ДНК, РНК, деление клетки и других. При связывании ос-субъединицы с ГТФ к аденилатциклазе происходит основной процесс - гидролиз ГТФ и образование цАМФ. Циклический АМФ решает многие внутриклеточные ферментативные процессы, являясь вторичным мессенджером в этой цепи (рис. 50). Аденилатциклаза представляет собой саморегулирующуюся систему, в которой импульс, запускающий реакцию, является ее же ограничителем не в одном, а в нескольких пунктах: 1. Индуцированное образование комплекса: гормон -» рецептор — G-белок — ГТФ, которое ускоряет отщепление гормона от рецептора. 2. Связывание ГТФ с G-белком и ускорение распада ГТФ. В результате активации аденилатциклазы в клетках усиливается образование цАМФ, который стимулирует внутриклеточные протеинкиназы опосредующие все внутриклеточные эффекты. Внутриклеточно протекают унифицированные реакции: гормон - рецептор — аденилатциклаза - цАМФ -» протеинкиназы - фосфорилирование белков.
Главное действие протеинкиназ - влияние на стероидогеназу, лимитирующую скорость образования кортикостероидов, а именно превращение холестерина в прегненолон, катализируемое десмолазой холестерина. Активизированные протеинкиназы стимулируют образование особого лабильного белка, необходимого для синтеза полифосфоинозитидов, последние увеличивают скорость поступления холестерина внутрь митохондрий и обеспечивают его связывание с десмолазой холестерина.
Протеинкиназы могут стимулировать активирование десмолазы путем его фосфорилирования. Активные протеинкиназы обеспечивают продолжительное снабжение митохондрий свободным холестерином, что необходимо для стимулированного синтеза стероидов.
В условиях герпес-вирусной инфекции фетоплацентарный барьер подвергался мощной атаке со стороны вируса герпеса, приводя в действие гуанилат-аденилатциклазную систему.
В норме у беременной в зоне хориального симпласта отмечалась высокая интенсивность аденилатциклазы по обе стороны барьера. Подобная ситуация вполне объяснима поскольку через фетоплацентарный барьер шел интенсивный обмен продуктами метаболизма между организмом матери и кровью плода. Аденилатциклаза являлась основным источником запуска ферментативных реакций в цитоплазме хориального симпласта. Поэтому на всех этапах беременности мы отмечали интенсивно выраженную аденилатциклазную реакцию в хориальном симпласте (рис. 51).
Одновременно с этим определяли активность и гуанилатциклазы, интенсивность которой в норме была умеренно выражена (рис. 52). На фоне герпес-вирусной инфекции резко активизировался гуанилатциклазная реакция, о чем и свидетельствовала гистохимическая реакция в симпласте хориона.
Структура и функция ядер хориального симпласта при герпес-вирусной инфекции
Подходя к вопросу о регуляции процессов развития зародыша и плода, наше внимание привлекло морфофункциональное состояние структуры, условно разделяющей организм матери и плода, и одновременно обеспечивающей стабильность фетоплацентарного барьера. Через хориальный симпласт, с одной стороны, обеспечивалось удаление ненужных продуктов метаболизма от развивающегося плода, а с другой, происходило постоянное поступление жизненноважных продуктов, обеспечивающих метаболизм и регуляцию роста плода. Благополучие этих процессов находилось под непосредственным контролем дезоксирибонуклеопротеидного комплекса ядерного аппарата симпласта хориона. Нарушения ферментативного обмена в хориальном симпласте, вызываемые различными факторами, к числу которых, прежде всего, следовало отнести появляющиеся нейроэндокринные изменения в организме беременной, резко изменяли условия дифференцировки и роста зародышевого материала. Такие воздействия вызывали изменение генетического аппарата ядер симпласта, морфологически выражающееся в перераспределении процентного содержания метальных групп на цитозиновых нукеотидах.- Избыточное метилирование ДНК повлекло за собой изменение транскрипции белков, обеспечивающих в привычных для нормы условиях функционирование фетоплацентарного барьера. В ходе онтогенетического развития осложнением является развитие неопластических процессов, обусловленных токсическим действием персистирующего вируса. На электронно-микроскопическом уровне нами было обнаруженно внедрение возбудителя в протоплазму хориального симпласта и изменение ее структуры. Интоксикация протоплазмы симпласта
У антигеном герпесной инфекции вызывала разрушение мембранного аппарата симпластической структуры и приводила к деструктивным изменениям митохондриального аппарата, изменяя синтез стероидных гормонов. Дезинтеграция работы ДНП-комплекса симпласта вероятно сказывалась не только на синтезе аминокислот, процессах транаминирования, но и на обмене таких жизненноважных белковых групп, как SH-группы, без участия которых невозможны ферментативные процессы в живой структуре. Их роль в ферментах весьма разнообразна. Дитиол-дисульфидные превращения, обнаруженные в активных центрах некоторых окислительных ферментов, играют, по-видимому, большую роль в промежуточных стадиях переноса электронов и протонов от субстратов к акцепторам. Кроме этого, SH-группы могут участвовать в образовании связей между ферментами и субстратами или кофакторами. Наконец, SH-группы участвуют в стабилизации каталитически активной конформации белковой молекулы ферментов. Торможение активности ряда ферментов обусловлено нарушением их конформационной структуры, которое может происходить либо в результате разрыва внутримолекулярных связей, в образование которых вовлечены SH-группы, либо в результате деформирующего воздействия ингибитора, присоединяющегося к SH-группе, на соседние участки макромолекулы белка. Во многих случаях имеет место разрыв S-S-связей, что приводит к утрате белком его уникальной конформации и биологической активности.
Изучая функцию и содержание некоторых гормонов в гомогенате плаценты (эстриола, ДЭАС, кортизола) мы пришли к выводу, что в нарушении синтеза этих гормонов немалая доля приходилась на недостаточное присутствие в этих случаях протоплазматических белков, богатых SH-группами (рис. 64, 65, 66). Таким образом, регистрируемое на электронно-микроскопическом уровне снижение белков с реакционно-активными SH-группами приводило к подавлению ферментативной активности и формированию гормонального дефицита фетоплацентаной системы. Структура и функция ядер хориального симпласта при герпес-вирусной инфекции На фоне глубоких структурных нарушений в протоплазме, происходящих при внедрении вируса герпеса в симпласт хориона, мы наблюдали непосредственное участие в этом процессе ядерного материала. Прежде всего, вирусные тельца вступали в непосредственный контакт с ядрами хориального симпласта. В ходе исследования выяснилось, что при контакте избыточного количества антигена с ядерным веществом, его токсическое воздействие усиливалось. Хроматиновое вещество в некоторых случаях проявляло реакцию выраженной конденсации, что отчетливо просматривалось при электронно-микроскопическом изучении симпласта хориона, пораженного многочисленными тельцами вируса герпеса. При обострении герпес-вирусной инфекции средней тяжести (титр антител от 1:3200 до 1:6400) в хориальном симпласте, как правило, реакция ядра была следующей. Перинуклеарное пространство расширялось, а участки хроматина, расположенные на периферии ядра, уплотненялись. После обработки препаратов 5N НС1 и проведения реакции Фельгена с помощью реактива Шиффа, нами было установлено, что в симпласте хориона в период обострения инфекции насчитывалось до 10±1,8% ядер площадью 3,0±0,84 усл. ед. (цитофотометрическая обработка). Остальные ядра имели площадь в пределах 1,5±0,28 усл. ед. В условиях беременности, не осложненной герпесом, средняя площадь ядер симпласта хориона была в пределах 1,7±0,37 усл. ед. (рис. 67). Таким образом, обнаруженные нами в период обострения герпес-вирусной инфекции до 10% ядер с крупной площадью (рис. 68, 69), вероятно, свидетельствовали о внедрении вирусного антигена в систему ДНП-комплекса симпласта хориона. Для подтверждения этой точки зрения мы применили реакцию воздействия на ДНП-комплекс ядер симпласта 4М раствор мочевины при 60С в течение 60 мин. 4М раствор мочевины вызывал разрыхление комплекса ДНК - протеиды. Вслед за разрыхлением препараты выдерживали в течение 60 мин. в 0,6М раствором NaCl при 60С. Результат данной реакции - элюция белков. Ядерный комплекс после этого окрашивался с помощью реактива Шиффа и фотометрировался. Оказалось, что в плацентах, взятых после обострения герпес-вирусной инфекции накануне родов (34-37 недель), ядра, подвергнутые обработке 4М раствором мочевины с последующим воздействием 0,6М раствора NaCl, имели цитофотометрическую плотность до элюции 165±2,8 усл. ед., а после -150+2,1 усл. ед. В контроле плотность ядер симпласта до элюции составила 250±7,3 усл. ед., а после - 119±1,7 усл. ед. (рис. 70, 71). Следовательно, уже до экстракции белков из ядра их содержание в хроматине при герпес-вирусной инфекции было на 30% меньше по сравнению с контролем. В контрольных исследованиях, после разрыхления связей ДНК с белками, можно было удалить до 50% белков. Таким образом, при герпес-вирусной инфекции, белков в ядре оставалось не более 10%.
