2 курс / Гистология / ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ_И_КЛИНИЧЕСКАЯ_МОРФОЛОГИЯ_ЯИЧНИКОВ
.pdfглутаминовая кислота) принято относить к классическим медиаторам
(Аксельрод Д., 1977; Шмидт Р., Тевс Г., 1985).
Необходимо выделить критерии, которым должно отвечать вещество, «претендующее» на роль медиатора. Считается (Bloom F.E., Giarman N.J.,
1968), что такое вещество должно:
1)содержаться интранейронно, причём оно обязательно должно быть в относительно большей концентрации в окончаниях аксонов;
2)синтезироваться внутринейронно, здесь же поблизости должна существовать система его инактивации;
3)освобождаться из нервных окончаний нервными импульсами.
Наиболее изученными из известных нейромедиаторов являются серотонин и катехоламины (адреналин, норадреналин, дофамин). Биогенные амины (биоамины, моноамины) обладают широким спектром биологических эффектов, действуя одновременно как медиаторы и как местные гормоны
(Гордон Д.С. и др., 1982).
В зависимости от рабочей ситуации одни и те же биоамины могут оказывать часто разнонаправленное влияние на клетки. Оно осуществляется через индуцирующее действие на дифференцировку и регенерацию, а также путем посредничества между гормонами и рецепторно-циклазными системами
(Науменко Е.В., Попова Н.К.,1975; Ажипа Я.И., 1981, 1988; Виноградов С.Ю.,
Погорелов Ю.В., 1984, 1997; Шаляпина В.Г. и др., 1988; Абрамченко В.В.,
Капленко О.В., 2000; Лычкова А.Э., 2006; Brandi M. et al., 1986; Roth B., Shuang D., 1987; Shepherd C., 1987).
Вследствие многообразия биологических эффектов биоамины оказывают регулирующее действие на процессы адаптации клеток, тканей и органов
(Горизонтов П.Д., 1981; Виноградов С.Ю., 1989; Виноградов С.Ю., Погорелов Ю.В., 1984; Грабовой А.Н., 2002). Описаны их антиоксидантные свойства,
влияния на функциональную активность нервной, эндокринной, иммунной,
сердечно-сосудистой систем (Циркин В.И., Хлыбова С.В., 2006; Козлов В.А.,
2008; Ching T. L. et al., 1995; Huether G. et al., 1997; Reiter R. J. et al., 2003). 151
Биогенные амины выступают в качестве посредников между нервной и эндокринной системами и клеточными элементами иммунной системы
(Крыжановский Г.Н. и др., 1997; Петров Р.В. и др., 1997; Акмаев И.Г., 2001;
Меркулова Л.М. и др., 2006; Стручко Г.Ю. и др., 2008).
Биоамины принимают также участие в регуляции выделения гонадотропинов (Бабичев В.Н., 1995, 1998). Особенно важно их значение в преовуляторном выбросе лютеинизирующего гормона (Бабичев В.Н., 1998).
Норадреналин рассматривается в качестве ведущего агента в регуляции секреции лютеинизирующего гормона. Дофамин реализует свой эффект через аркуатную область гипоталамуса, а серотонин играет роль синхронизирующего агента, проявляя, в основном, тормозное действие на выброс гонадотропинов
(Бабичев В.Н., 1991).
Синтез нейромедиаторных биоаминов и захват их предшественников осуществляются в телах и отростках симпатических нейронов, в клетках
APUD-системы и тканевых базофилах (Акмаев И.Г., 1979; Бэрнсток Д., Коста М., 1979; Радбиль О.С., 1983; Шахламов В.А., Макарь В.П., 1985; Кветный И.М., 1987; Elekes K., 1981; Altar C. et al., 1986).
Захват биоаминов нейроцитами и глиоцитами, эластическими и коллагеновыми волокнами, макрофагами, тканевыми базофилами,
гладкомышечными и эндотелиальными клетками, а также элементами APUD-
системы обеспечивает рециркуляцию биоаминов и регулирует медиаторный фон микроокружения рабочих структур (Гордон Д.С. и др., 1982; Виноградов С.Ю., 1989; Диндяев С.В., 2005).
6.2. Катехоламины
Катехоламины представлены в основном дофамином, норадреналином и адреналином (Аксельрод Х., 1977, Абрамченко В.В., Капленко О.В., 2000). Из литературных источников следует, что активность обмена и уровни содержания катехоламинов подвержены сезонным, возрастным, суточным и видовым колебаниям (Сысоева Л.А., 1986).
152
Основными местами биосинтеза катехоламинов являются адренергические нейроны периферического звена вегетативной нервной системы, различных отделов ЦНС (гипоталамус, голубое пятно), а также надпочечниковые хромаффинные клетки (Шмидт Р., Тевс Г., 1996). Высокий уровень данных биоаминов отмечают в клетках APUD-системы (Кветный И.
М., 1987). Имеются данные о способности Т-лимфоцитов цереброспинальной жидкости человека образовывать катехоламины в условиях in vitro (Musso N. R. et al., 1996).
Катехоламины синтезируются из тирозина через образование 3,4-
диоксифенилаланина (ДОФА), из которого затем образуются дофамин,
норадреналин и, далее, адреналин (Аксельрод Д., 1977).
Сначала образуется дофамин: α–тирозин с помощью фермента
тирозингидроксилазы подвергается гидроксилированию, превращаясь в α-
диоксифенилаланин (α-ДОФА) (Шаляпина В.Г. и др., 1988). Дофамин является не только непосредственным предшественником норадреналина, но и обладает самостоятельной физиологической активностью (Абрамченко В.В., Капленко О.В., 2000).
В настоящее время предполагается существование семи типов дофаминовых рецепторов – Д1- Д7 (Contreras F. et al., 2002). Так как эффекты дофамина, реализующиеся через Д1- и Д2-рецепторы, опосредуются через цАМФ (Ouedraogo L. et al., 1998), некоторыми исследователями дофамин рассматривается и как конкурент действия адреналина и норадреналина,
блокирующий выделение катехоламинов пресинаптическими терминалями
(Velasco M., Luchsinger A., 1998).
Норадреналин образуется из дофамина путём гидролиза при помощи дофамин- -гидроксилазы и большая его часть в симпатических нервных окончаниях находится в прочном связанном состоянии в гранулах, которые формируются в аппарате Гольджи и транспортируются в основном по аксонам
(Шаляпина В.Г. и др., 1988). Аничков С.В. (1982) отмечает, что гранулы,
содержащие норадреналин, расположены по всему постганглионарному
153
волокну, но наиболее густо они сосредоточены в его окончаниях, образуя скопления в области варикозных расширений.
При деполяризации мембраны нейрона происходит выход нейромедиатора в синаптическую щель, где часть его вступает в связь с постсинаптическими α- и β-адренорецепторами (Аксельрод Д., 1977).
Связываясь с адренорецепторами клетки, катехоламины активируют аденилатциклазу, которая в свою очередь обеспечивает синтез цАМФ из АТФ
(Науменко Е.В., Попова Н.К., 1975; Гордон Д.С. и др., 1982; и др.).
Инактивация катехоламинов происходит несколькими способами:
окислительным дезаминированием при помощи моноаминооксидазы (МАО) (Абрамченко В.В., Капленко О.В., 2000), метилированием катехол-о-
метилтрансферазой (КОМТ) (Аксельрод Д., 1977), хиноидным окислением,
ацетилированием и деметилированием метаболитов (Шиляев Р.Р. и др., 1996).
Важным модулятором активности КОМТ являются катехолэстрогены, которые для КОМТ являются предпочитаемым субстратом и могут ингибировать деградацию катехоламинов (Шрейбер В., 1987). Катехоламины могут инактивироваться и неферментными путями, соединяясь с фосфолипидами,
гликозаминогликанами, белками, нуклеотидами и кислотными радикалами.
Часть катехоламинов из синаптической щели может подвергаться обратному нейрональному и экстранейрональному захвату (Науменко Е.В., Попова Н.К.,
1975; Гордон Д.С. и др., 1982), что для дофамина является наиболее предпочтительным. Подавляющая часть высвобожденного норадреналина
(около 85%) удаляется из синаптической щели за счет обратного захвата системой транспортеров, находящихся на пресинаптической мембране (Швалев В.Н., 2006). Нейрональное поглощение катехоламинов осуществляется обычно всей поверхностью адренергических клеток, увеличивая при этом концентрацию катехоламинов в самой клетке в десятки тысяч раз (Шаляпина В.Г. и др., 1988; Абрамченко В.В., Капленко О.В., 2000).
Экстранейрональный захват осуществляется в основном мышечными элементами, особенно сильно – гладкими миоцитами семявыносящего протока и артерий (Шаляпина В.Г. и др., 1988). Захватывать катехоламины могут
154
фибробласты, хондроциты (Шаляпина В.Г. и др., 1988), макрофаги (Андреев С.Н., 1983; Диндяев С.В., 2005; и др.), тканевые базофилы (Гордон Д.С. и др., 1982; Виноградов С.Ю., Погорелов Ю.В., 1987; Бочкарев В.А., 1987; Юрина Н.А., 1989; и др.). Этот процесс считается неспецифическим и нарастает линейно с увеличением концентрации биоаминов (Шаляпина В.Г. и др., 1988).
Катехоламины, образующиеся в теле нейрона, выполняют преимущественно функции нейромедиаторов (в основном это норадреналин и дофамин), а синтезируемые в надпочечнике (адреналин) – функции гормонов
(Гордон Д.С. и др., 1982; Каримова М.Х. и др., 1993; Машковский М.Д., 1987).
В тоже время отмечается, что и нейрональные катехоламины выполняют не только роль в передаче нервного импульса, но и обеспечивают регуляцию трофики тканей (Калабеков А.Л. и др., 1995). Установлена способность дофамина оказывать нейротоксический эффект на клетки при старении.
Показано, что обработка указанным катехоламином нейронов, несущих D2-
допаминовые рецепторы, вызывает апоптоз этих клеток (Shinkai T. et al., 1997; Luo Y. et al., 1998). По данным ультраструктурного анализа апоптотическая гибель дофаминергических нейронов происходит и при нормальном старении
(Anglade P. et al., 1997; Finch C.E., Tanzi R.E., 1997).
Установлено, что норадреналин и адреналин находятся в конкурентных взаимоотношениях, вытесняя друг друга из мест хранения и депонирования
(Гордон Д.С. и др., 1982). Норадреналин как медиатор воздействует на α-
адренорецепторы и вызывает сильные сосудосуживающие и прессорные эффекты (Машковский М.Д., 1987). Адреналин играет в организме в основном роль гормона, влияющего на углеводный и липидный обмены.
Этот медиатор может одновременно влиять на α- и β-адренорецепторы. Он вызывает сужение сосудов органов брюшной полости, кожи и слизистых оболочек, способствует повышению артериального давления (Машковский М.Д., 1987). Установлено, что адреналин обладает стимулирующим действием на биосинтез простагландинов, увеличивая образование эндопероксидов из предшественника (арахидоновой кислоты) за счет индукции циклооксигеназной системы (Абрамченко В.В., Капленко О.В.,
155
2000). Обнаружена способность адреналина влиять на метаболические процессы и пролиферацию предшественников лимфоцитов (Rosa L. F., 1997).
Катехоламины также выступают в роли внутриклеточных регуляторов,
оказывая значительное влияние на процессы проявления активности генома клеток (Божко Г.Х., 1984). В нейронах и некоторых других клетках увеличение содержания адреналина вызывает угнетение транскрипции и снижение содержания цитоплазматических РНК. Активация норадреналинергических систем сопровождается стимуляцией транскрипции, в то время как уменьшение содержания норадреналина приводит к снижению уровня синтеза РНК (Божко Г.Х., 1984). Отмечается,
что катехоламины являются одним из наиболее мощных гуморальных факторов, влияющих на митотическую активность различных клеточных популяций (Павлов А.В., 2004). Они способны тормозить вступление клеток в митоз (Романов Ю.А. и др., 1988).
Катехоламины модулируют активность лейкоцитов (Пасечник А.В. и
др., 2007). Имеются данные о влиянии катехоламинов на активность нейтрофильных гранулоцитов (Abraham E. et al., 1999). Установлено уменьшение выраженности воспалительной реакции в области травмы и ускорение созревания соединительнотканных компонентов регенератов при воздействии норадреналина (Грабовой А.Н., 1999, 2002). Отмечено усиление фибриллогенеза в соединительной ткани под влиянием этого биоамина
(Грабовой А.Н. и др., 1993).
Катехоламины являются важными регуляторами активности и макрофагических клеток (Hasko G. et al., 1998; Bernard A.C. et al., 2000; Chi D.S. et al., 2003; Kondomerkos D. J. et al., 2003; Deng J. et al., 2004; Lin W.C. et al., 2005; Sun J. et al., 2005). Установлено, что адреналин подавляет активность макрофагов (Zinyama R.B. et al., 2001). Некоторыми исследователями отмечается, что эффект действия катехоламинов зависит от их концентрации. В больших количествах катехоламины вызывают подавление фагоцитоза (Roy B., Rai U., 2004) и гибель макрофагов (Brown
156
S.W. et al., 2003). Низкие концентрации этих биоаминов значительно стимулируют фагоцитоз (Roy B., Rai U., 2004).
Надпочечниковые катехоламины после выделения из клеток поступают в кровь. Здесь они присутствуют в свободной или непрочно связанной форме. Частичное разрушение и инактивация катехоламинов осуществляются в печени (Шаляпина В.Г. и др., 1988), легких, сердце,
селезенке, почках и матке (Шрейбер В., 1987; Shimada M. et al., 2004).
6.3. Серотонин
Серотонин образуется путем гидроксилирования аминокислоты триптофан в клетках АPUD-системы желудочно-кишечного тракта, костного мозга, ЦНС, легких, эндокринных желез (Кветный И.М., 1987; Яглов В.В.,
1989; Reinhard J.F., 2004; Schrocksnadel K. et al., 2006 и др.), в
серотонинергических нейронах головного мозга (Reinhard J.F., 2004; Carretti N. et al., 2005 и др.).
Инактивация серотонина осуществляется ферментным путем при помощи моноаминоксидазы и неферментными путями при соединении его с фосфолипидами и мукополисахаридами (Шрейбер В., 1987). Также как и гистамин, серотонин за счет присутствия ионизированной аминогруппы способен взаимодействовать с соединениями, содержащими отрицательно заряженные группировки – АТФ, белками, гепарином, фосфолипидами . Часть серотонина поглощается пресинаптической мембраной (Шрейбер В., 1987).
Спектр физиологического действия серотонина очень широк (Гордон Д.С. и др., 1982; Виноградов С.Ю., 1984). В 1954 г. Вулей и Шоу впервые установили роль серотонина как медиатора, а Гаддум и Хамид описали триптаминовые клеточные рецепторы (Виноградов С.Ю., 1984).
В головном мозге, периферических симпатических ганглиях, нервных волокнах и окончаниях серотонин выполняет медиаторную функцию (Ажипа Я.И., 1981; Гордон Д.С. и др., 1982; Виноградов С.Ю., Погорелов Ю.В., 1984,
157
1993; Смирнов В.М., Волынцева С.Ф., 1995; Singh S. et al., 1999; Frohlich P.F., Meston C.M., 2000; Reinhard J.F., 2004; Oatway M.A. et al., 2005).
Многообразие биологических эффектов действия серотонина в целостном организме базируется на его реакциях с мембранными комплексами рецепторных аппаратов клеток-мишеней, которые активизируют через циклазные системы синтез цАМФ и цГМФ (Науменко Е.В., Попова Н.К., 1975;
Гордон Д.С. и др., 1982 и др.). Посредством образования цГМФ в клетке стимулируются пластические процессы, лежащие в основе физиологической регенерации (Горизонтов П.Д., 1981; Саркисов Д.С., 1987; Ялкут С.И., Котова С.А., 1987; Петрова Е.С., Отеллин В.А., 2006).
Первоначально различали три типа серотониновых рецепторов: М-
рецепторы локализованы, в основном, в ЦНС, Д-рецепторы содержатся в ЦНС и гладкой мышечной ткани, Т-рецепторы – в окончаниях афферентных нервов
(Гордон Д.С. и др., 1982). В последнее время установлено наличие еще двух типов (5-окситриптаминовых, 5-ОТ) рецепторов – 5-ОТ1 и 5-ОТ2 (Белоусов Ю.Б., Кривонкин К.Ю., 1992).
G. Csaba (1974) считает, что серотонин проникает в геном ядра клетки,
действует строго на определенные участки, побуждая их кодировать синтез веществ, способных играть роль носителя именно этого амина. Наличие серотонина в ядрах лимфоцитоподобных предшественников и в ядрах малых сафранинофильных зернистых тучных клеток зарегистрировано В.А.Бочкаревым (1994) в ходе аргентафинной реакции Массона-Фонтаны на серотонин и в люминесцентно-гистохимической реакции Фалька на биоамины.
Позднее было установлено, что содержание серотонина в ядрах перитонеальных тучных клеток крыс зависит от уровня поглощения его клеткой (Csaba G. et al., 2006).
Периферическое действие серотонина проявляется также сокращением гладкой мускулатуры матки (Лычкова А.Э., Потапова В.Б., 2006; Lechner W. et al., 1992), кишечника, бронхов (Дерижанова И.С., 1991). Серотонин повышает проницаемость сосудистой стенки, снижает время кровотечения, увеличивает
158
количество тромбоцитов и их агрегацию (Коган М.З., 1987; Машковский М.Д., 1987; Пыцкий В.И. и др., 1991; Demoly P., 2001).
В последнее время серотонин привлекает внимание исследователей и как модулятор иммунных реакций (Давыдова Т.В. и др., 1998; Сергеева В.Е. и др.,
2006; Mossner R., Lesch K.P., 1998; Kubera M. et al., 2005; Schrocksnadel K. et al., 2006; Pallinger E., Csaba G., 2006). Показано стимулирующее влияние серотонина на функциональную активность макрофагов (Давыдова Т.В. и др.,
1998; Туровецкий В.Б. и др., 2003; Nomura H. et al., 2001; Freire-Garabal M. et al., 2003; Kondomerkos D. J. et al., 2003) и пролиферацию фибробластов
(Гедеванишвили М.Д. и др., 1982).
Содержание серотонина в тканях подвержено межвидовым, сезонным и возрастным колебаниям (Мотавкин П.А. и др., 1983; Сергеева В.Е., 1983;
Сысоева Л.А., 1983; Бочкарев В.А., 1987). Для эпифиза и крови описана и его суточная зависимость (Стручко Г.Ю., 1999; Polat C., 1980).
Одними из первых данные об адренергической и холинергической иннервации органов женской половой системы появились в лаборатории Фалька (Швеция, университет в Лунде, 1966-1967). Несколько позднее подобные работы начинают выполняться и в нашей стране (Леонтюк Л.А.,
1966-1987; Семенова И.И., 1969; и др.). За прошедшие годы с помощью многочисленных исследований получен ценный материал по иннервации органов женской половой системы (Ажипа Я.И., 1981, 1988; Волкова О.В.,
1968-1983; Леонтюк Л.А., 1970-1987; Dall E., 1970; Owman Ch. e.a., 1979-1985; Sporrong B. e.a., 1985; Stefenson A. e.a., 1981; и др.). Выявлены источники иннервации, показано строение и распределение нервных волокон в органах до мельчайших ветвлений.
Большинство известных нам работ посвящено симпатической иннервации яичников (Ажипа Я.И., 1981; Волкова О.В., 1983; Диндяев С.В., 1987-2002;
Леонтюк Л.А., 1973 – 1982; Лукьянова Т.С., 1983; Мельникова Л.М., 1979, 1980, 1983; Семенова И.И., 1969; Aquado L.I., Ojeda S.R., 1984; Bahr I. e.a., 1981; Dall E., 1970; Rosengren E., Sjöberg N.-O., 1967; Stefenson A. e.a., 1981; Walles B.
159
e.a., 1982, 1986; и др.). Основными источниками их иннервации являются грудной, поясничный и крестцовый отделы пограничных стволов (Ажипа Я.И., 1981; Волкова О.В., 1970;и др.). Симпатические волокна направляются к яичникам в составе чревных нервов и отдельными стволиками. В орган нервы проникают в основном в виде постганглионарных волокон (Волкова О.В.,
1970).
Надо отметить, что большинство из указанных работ выполнено на качественном уровне.
6.4. Результаты собственных исследований нейромедиаторного биоаминового обеспечения фолликулогенеза яичников
Нами проведена серия цитоспектрофлуориметрических исследований биоаминпозитивных структур яичников в условиях нормального полового цикла.
Наблюдения выполнены на 80 полициклических (морских свинках) и 27
моноциклических (кошках) животных.
Полициклические животные были разделены на несколько групп:
1.Интактные животные (68 морских свинок) – исследованы с целью выявления структур яичников, содержащих биогенные амины, определения динамики содержания нейромедиаторов, пространственной архитектоники биоаминпозитивных структур в процессе фолликулогенеза. Исследования проводились в один период года (январь-май) для исключения сезонных колебаний.
2.Экспериментальная группа (12 животных) – морским свинкам этой группы с целью синхронного роста, атрезии фолликулов однократно вводили внутримышечно хорионический гонадотропин в дозе 80-100 ед. (Леонтюк Л.А., 1977). Материал исследовали через 24 и 72 часа после введения препарата.
Моноциклические животные исследовались в период течки (февраль-
март и май-июнь) и в период между ними.
160