Введение к работе
Актуальность проблемы. Водный обмен всегда был объектом пристального внимания исследователей, но современные представления о транспорте воды через биологические мембраны сформировались совсем недавно — в середине 90-х годов XX века, после открытия аквапоринов — семейства белков водных каналов. Именно это открытие позволило заполнить «белые пятна» в наших знаниях о механизмах обмена воды в организме и, в частности, механизмах действия антидиуретического гормона (АДГ), реабсорбции воды в почках и концентрации мочи.
Однако, несмотря на существенный прогресс в этой области знаний, многие вопросы до сих пор остаются нераскрытыми. К их числу относится и регуляция водного обмена при различных патологических состояниях. В последнее время этому разделу стало уделяться особое внимание, поскольку исследование патологических процессов нередко позволяет лучше понять нормальные физиологические процессы. Так, в частности, стали появляться работы, которых изучается состояние собирательных трубочек почки при нарушении оттока мочи, при ишемии почек [Kwon Т.Н., et al., 1999; Fernandez-Llama P., et al., 1999], а также при действии воспалительных факторов [Tamma G., et al., 2003].
Среди различных патологических состояний воспаление занимает особое
место. С одной стороны это связано с тем, что нарушения регуляции водного
обмена, возникающие при воспалении, имеют большое значение для
практической медицины, а с другой— в воспалительной реакции наиболее
ярко проявляется взаимодействие основных регуляторных систем организма:
нервной, эндокринной и иммунной. Появившаяся в конце XX века
концепция нейроиммуноэндокринологии позволяет по-новому осмыслить
роль медиаторов иммунной системы в адаптивных реакциях организма
[Акмаев И.Г., Гриневич В.В., 2003; Besedovsky И.О., Del Rey А., 1996]. Для
моделирования воспалительной реакции общепринятой является модель с
внутрибрюшинным введением бактериального эндотоксина—
липополисахарида (ЛПС) в высоких дозах (200—250 мкг/100 г веса тела). Ранее было показано, что такая модель не только приводит к выраженной эндотоксемии и активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, но и запускает экспрессию цитокинов в тех органах, которые находятся вне очага воспаления [Гриневич и др., 1999; Grinevich et al., 2001].
Но, несмотря наявную важность этой темы и интенсивные исследования в этой области, ряд аспектов до сих пор не изучен. В частности, есть отдельные данные о влиянии ЛПС на экспрессию аквапорина-2 [Jonassen Т.Е., et al., 2002], однако экспрессия рецептора АДГ 2-го типа (У2-рецептора) в условиях воспаления практически не изучена. Имеются сведения, что ЛПС и цитокины могут усиливать апоптоз в культуре клеток почечных канальцев [Jo S.K., et al., 2002], но насколько значим этот механизм в целом организме— также не известно. По-прежнему не исследована динамика изменений, происходящих в собирательных трубочках почки после введения ЛПС. Но до сих пор не было проведено систематического исследования
системы «Уг-рецептор—аквапорин-2» под действием ЛПС, и именно это и обусловило направление нашей работы.
Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы— изучение состояния системы «рецептор антидиуретического гормона 2-го типа (V2-рецептор)—аквапорин-2» в собирательных трубочках почки крысы в условиях острого воспаления. Исходя из этого, были поставлены следующие задачи: 1. Исследовать динамику изменений осмолярности плазмы крови в условиях
острого воспаления, вызванного внутрибрюшинным введением
бактериального эндотоксина липо полисахарида (ЛПС).
-
В этой же модели воспаления исследовать динамику уровня биологически активного Vj-рецептора и экспрессии его мРНК в собирательных трубочках почки.
-
В этой же модели воспаления исследовать динамику уровня аквапорина-2 и экспрессии его мРНК в собирательных трубочках почки.
-
Оценить концентрационную функцию почки в описанной модели, исследовав осмолярность мочи.
-
Исследовать экспрессию основных воспалительных цитокинов (интерлейкина-1{3 и интерлейкина-6) в ткани почки в условиях экспериментального воспаления.
-
Исследовать влияние ЛПС на индукцию апоптоза в мозговом веществе почки.
Научная новизна исследования. На основании экспериментальных данных обнаружен ряд особенностей в функционировании собирательных трубочек почек при остром воспалении:
-
Впервые показано, что острое воспаление нарушает концентрационную функцию почек, что выражается в снижении осмолярности мочи.
-
Впервые исследована динамика уровней белка и мРНК Уг-рецептора и аквапорина-2 в собирательных трубочках почки в условиях воспаления. Это позволило объяснить тот факт, что при введении ЛПС почка выходит из-под контроля АДГ.
-
Обнаружено, что в условиях воспаления отмечается диссоциация между динамикой изменений уровней мРНК аквапорина и содержанием этого белка в клетке.
-
Впервые описана индукция в мозговом веществе почки экспрессии воспалительных цитокинов— интерлейкина-1р и интерлейкина-6 под действием ЛПС.
-
Показано, что изменения, происходящие в собирательных трубочках почки в условиях острого воспаления, носят функциональный и временный характер и не связаны с апоптозом клеток собирательных трубочек.
Теоретическая и практическая значимость. Работа представляет собой теоретический базис для внедрения новых диагностических и терапевтических подходов в клинике. Полученные данные о состоянии почки
в условиях острого воспаления могут быть полезны для коррекции нарушений водного баланса при септическом шоке и других близких состояниях у человека.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. В условиях воспаления почка выходит из-под контроля АДГ, что связано
со снижением уровней Vj-рецептора и аквапорина-2 и проявляется
снижением осмолярности мочи. В этой ситуации ведущая роль в
регуляции функции собирательных трубочек принадлежит
провоспалительным цитокинам— интерлейкину-1 и интерлейкину-б.
3. Нарушение концентрационной функции почек носит временный
характер и связано не с гибелью клеток почечных канальцев.
Апробация полученных результатов и практической ценности.
Результаты проведенной работы были доложены и обсуждены на на
конгрессе «Морфологические науки на рубеже XXI века» (Ульяновск, 20—22
июня 2000), II Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 10—12
октября 2000), , на III конгрессе по клеточной и молекулярной биологии
(Йена, Германия, 8—13 октября 2000), на IX всероссийской конференции по
физиологии почек и водно-солевого обмена (Санкт-Петербург, 12—14
сентября 2001), на XVIII съезде физиологического общества имени И.П.
Павлова (Казань, 25—28 сентября 2001).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, выводов и обсуждения результатов собственных исследований. Диссертация содержит 4 таблицы и 16 рисунков. Библиографический указатель включает 224 ссылки (на 18 отечественных и 206 зарубежных публикаций).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.
Похожие диссертации на Система рецептор антидиуретического гормона 2-го типа - аквапорин-2 в почке крысы при остром воспалении
![Некоторые патогенетические и прогностические факторы хронической сердечной недостаточности у больных сахарным диабетом 2-го типа [Электронный ресурс]](/i/i/4416/213137.png "Некоторые патогенетические и прогностические факторы хронической сердечной недостаточности у больных сахарным диабетом 2-го типа [Электронный ресурс] Починка Илья Григорьевич")
![Клинико-морфологическая характеристика и течение инфаркта миокарда при его сочетании с гипертонической болезнью и сахарным диабетом 2-го типа [Электронный ресурс]](/i/i/4482/196489.png "Клинико-морфологическая характеристика и течение инфаркта миокарда при его сочетании с гипертонической болезнью и сахарным диабетом 2-го типа [Электронный ресурс] Золотова Татьяна Евгеньевна")
