Нейрогуморальна регуляція внутришньониркових гормональних сиcтем і кістозна трансформація нирок

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК: 612.46-018:616.61

Нейрогуморальна регуляція внутришньониркових гормональних сиcтем і кістозна трансформація нирок

14.03.04 - патологічна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового

ступеня кандидата медичних наук

Рощупкін Адріан Олексійович

ОДЕСА 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Луганському державному медичному університеті МОЗ України

Захист відбудеться ”27”березня 2000 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.600.01 при Одеському державному медичному університеті ( 65026, м. Одеса, пров.Валіховський,2)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеського державного медичного університету ( 65026, м. Одеса, пров.Валіховський,3)

Автореферат розісланий “21 ”лютого 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доктор медичних наук, професор Годлевський Л.С.

біосинтез нирка пептид

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Полікістоз нирок, що найчастiше зустрічається та виявляється як спадкове захворювання (Grunfeld J.P.,Joly D., 1997) займає значне місце серед хворих iз хронічною нирковою недостатністю. Проте він є однією з мало вивчених нозологій не стільки з точки зору візуальної діагностики і оперативного лікування, скільки з питань патогенезу та участі гормональних систем у процесах кістоутворення, а також супутноьму даному захворюванню порушенні балансу проліферації та апоптозу (Solary E at all 1996., Старікова А.А.,Демус Е.А., 1997,Calvet J.P.,1998).

Нирки, беручи активну участь у підтримці гомеостазу організму, зна-ходяться під регуляторним впливом як власних внутрішньониркових гормональних систем, так і ще не до кінця вивчених центральних нейрогуморальних механізмів. До локальних внутрішньониркових гормональних систем поряд з ренін-ангіотензиновою, калікреїн-кініновою належить також система простаноїдів (Данн М.Дж., 1987, Breyer M.D. et all, 1996). Дослідження простагландинової (ПГ) системи, незважаючи на певні труднощі у відокремленні її від інших систем і визначення її участі в дієздатності нирок у нормі, а тим більше при полікістозі, представляє значний інтерес у розумінні деяких питань патогенезу цього захворювання (Breyer M.D., 1998). Порушення нормального розвитку ниркової тканини, що призводить до формування та зростання кіст, а також порушення диференціювання та функціональної полярності епітеліальних клітин, що вистилають стінки кісти (Grantham J.J.,1997), безумовно, відбуваються під впливом складної низки гуморальних механізмів. Визначення цих механізмів допоможе покращити не тільки питання ефективності діагностики з метою виявлення аномалії ще в субклінічній компенсаторній фазі, а й у визначенні тактики терапевтичного впливу. Зважуючи на те, що полікістоз нирок є спадковим захворюванням,яке виникає ще у внутрішньоутробному періоді і триває після народження, а також те, що ми досліджуємо це захворювання вже на стадії клінічного виявлення, на нашу думку, є важливим вивчення взаємовідносин центральних (система опіоїдів, вазопресин, пролактин) і місцевих (простаноїди, ренін-ангіотензин) гормональних систем саме в аспекті онтогенетичного розвитку і їх впливу на функцію нирки.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в межах держбюджетної теми МОЗ України К 1\7.21. 12.94 “Ендогенні опіоїди та гуморальна ланка функціональної адаптації нирок у регуляції артеріального тиску та водно-електролітного балансу при есенціальній гіпертензії й нирковій патології”, а також планової тематики НДЦ ЛДМУ “Вплив екологічно небезпечних факторів на організм в умовах промислового регіону та розробка методів корекції метаболізму й інтенсивної терапії” (реєстраційний номер 01.9. 10.033409).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є вивчення значення гіпоталамо-гіпофізарної системи (опіоїдергичної системи, вазопресину, пролактину) у регулюванні внутрішньониркових гормональних систем і функціонування нирок у нормі та при їх кістозній трансформації.

Для реалізації даної мети були поставлені наступні завдання:

1. Вивчити рівень ендогенного біосинтезу простаноїдів у корі і мозгової речовині нирок і екскреції їх з сечею у експериментальних тварин в онтогенезі, а також встановити взаємозв'язок з функцією нирок у експерименті.

2. Визначити вплив вазопресину та опіоїдних пептидів на систему внутрішньоклітинних месенджерів - циклічних нуклеотидів й іонів кальцію у нирковій тканині.

3. Дослідити рівень ниркових простаноїдів (простагландину Е2 , F2aa, простацикліну і тромбоксану А2) у кістозній рідині у зіставленні з показниками добової екскреції їх з сечею.

4. Вивчити роль гуморального регулювання (ендогенних опіоїдів, антидіуретичного гормону, адренокортикотропного гормону, пролактину, активності реніну плазми, альдостерону) в активності внутрішньониркового синтезу простаноїдів у нормі і при кістозній трансформації ниркової тканини у порівнянні з іншою нирковою патологією.

Наукова новизна роботи. Виявлений взаємозв'язок між рівнем біосинтезу деяких простагландинів у корі і медулі й функціональною активністю нирок у щурів різного віку. Визначено вплив ендогенних опіоїдів на рівень екскреції простаноїдів з сечею in vivo, а також рівень біосинтезу простаноїдів у нирковій тканині і концентрації циклічних нуклеотидів і електролітів при інкубації з опіоїдами in vitro.

Вперше проведене дослідження широкого спектру простаноїдів не тільки в добовій сечі, але і в пункційному вмісті кіст нирок, отриманому під УЗ контролем. Встановлена роль ендогенних опіоїдів у регулюванні внутрішньо-ниркових гормональних систем (простаноїдної, ренін-ангіотензінової) у нормі та при процесах кістозної трансформації нирок.

Вперше визначено підвищення рівня ендогенних опіоїдів при полікістозі нирок у порівнянні з іншою нирковою патологією і контролем, що вказує на участь центральних нейрогуморальних чинників у розвитку цього захворювання.

Практичне значення отриманих результатів. Отримані дані вказують на значний контролюючий вплив гіпоталамо-гіпофізарної системи, а саме ендогенних опіоїдів на механізм формування і функціонування кіст нирок. Виявлений спектр простагландинів у кістозному вмісті як поодинокої кісти, так і при полікістозі, що істотним чином відрізняється від спектру екскретуємих простаноїдів з сечею, може вказувати на більш адекватний засіб виявлення реального рівня біосинтезу простагландинів шляхом пункційного забору кістозного вмісту у порівнянні з визначенням їх у сечі.

Результати досліджень впроваджені в практику урологічного відділення Обласної клінічної лікарні м. Луганська, Краснодонського державного лікувально-діагностичного центру “Ультрамед”, НЛЦ “Резонанс” м. Луганська, а також використовуються в навчальному процесі при підготовці студентів, лікарів-субординаторів на кафедрах медичної хімії, патологічної фізіології ЛДМУ.

Особистий внесок здобувача. Внесок автора при виконанні дисертаційної роботи полягає у самостійному виконанні огляду літератури, формуванні груп спостереження, проведенні всього обсягу клініко-лабораторних обстежень хворих та контрольної групи, у виконанні всіх експериментальних досліджень, статистичній обробці та інтерпритації отриманих результатів, а також у формуванні висновків роботи.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи були розглянуті й обговорені на спільному засіданні співробітників науково-дослідного центру і кафедр ЛДМУ (1999). Основні її положення доповідались на щорічних наукових конференціях молодих вчених та студентів ЛДМУ (1996, 1997, 1998 рр.), а також на XV з'їзді Українського Фізіологічного товариства (1998 р.) і 4-му міжнародному конгресі медичних студентів та молодих вчених у Катовіце (Польща, 1998 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 5 робіт, з яких 3 у фахових наукових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 162 сторінках машинописного тексту, складається зі вступу, аналітичного огляду літератури, опису матеріалів та методів дослідження, двох розділів власних досліджень, заключного обговорення експериментально-клінічних даних, висновків, списку літератури, який включає 52 джерел надрукованих кирилицею, та 282 джерел - латиницею. Робота ілюстрована 20-таблицями, 14 рисунками.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Експериментальна частина роботи проведена на 80 білих щурах лінії Вістар у віці від 4 до 16 тижнів. Вивчення особливостей системи ендогенних опіоїдів, простаноїдів нирок, ренін-ангіотензинової системи, функціональної спроможності нирок проводилося на тваринах за умов "фізіологічного спокою", тобто в осінньо-зимовий період.

Хворі всіх клінічних груп знаходились на обстеженні в спеціалізованих обласних стаціонарах, а здорові добровольці - амбулаторно і частково в стаціонарі. Серед хворих не було осіб із вперше встановленим діагнозом, всі вони раніше обстежувалися й лікувалися за місцем проживання. В період обстеження була проведена поглиблена біохімічно-інструментальна діагностика з впровадженням запропонованих нами радіоімунологічних методів. Усім хворим з урологічною патологією була проведена розширена ультразвукова діагностика, в окремих випадках хворі були обстежені на ЯМР-томографі фірми "Bruker" (ФРН).

Контрольну групу (162) склали здорові донори Луганської станції переливання крові.

Обстеження хворих і здорових донорів проводилися в осінньо-зимовий час, про що свідчать записи в історіях хвороб і амбулаторних картках, з урахуванням сезонних ритмів. Жінки обстежувалися в предовуляційному періоді менструального циклу, вони не застосовували засобів гормональної контрацепції. Для синхронізації наявних патологічних процесів наше обстеження починалося з другої доби перебування у стаціонарі завжди в один і той же час (9 годин ранку) до початку терапевтичних або хірургічних заходів, в період клініко-лабораторних та інструментально - діагностичних засобів обстеження.

Забір кістозної рідини здійснювали при пункції кіст під УЗ контролем (Лопаткін Н.А., Мартов А.Г.,1993).

У цій роботі використаний спосіб дослідження біосинтезу простагландинів у нирковій тканині з ендогенних попередників, описаний Е. Oliw (1980) в модифікації (Марков Х. М. І ін., 1986). Спектр ниркових простаноїдів вивчали за їхньою екскрецією з сечею у здорових донорів, хворих і експериментальних тварин, а також ендогенному біосинтезу простаноїдів у зрізах кори і медули нирок in vitro.

При визначенні мет-енкефаліну, вазопресину в плазмі крові і простаноїдів у вмісті кіст і пробах сечі застосовувалася попередня органічна екстракція зразків етілацетатом і колоночна хромотографія на мініколонках “Sep-Pak” C18 (Waters Associates, Milford, MA, USA). Розподіл простаноїдів на типи здійснювався на колонках з кремнієвою кислотою фірми "Bio Rad" в системі бензол: етілацетат: метанол, як це описано Е. Dray (Dray E. et al., 1980).

Кількісне визначення простагландинів, мет-енкефаліну, вазопресину, АКТГ, пролактину, АРП, альдостерону, ПГЕ2, ПГF2aa, ПГI2, ТхВ2 проводилося радіоімунним методом за допомогою комерційних наборів фірм "Clinical Assay" (США) "Incstar" (США), "CIS" (Франція), "Biilhmann Lab." (Швейцария), "Amersham" (Англія), УНР. Підрахунок радіоактивності здійснювали на сцінтиляційних лічильниках "Гама-1", "Бета-1". Біосинтез простаноїдів в нирковій тканині перераховували на 1 мг білка, який визначали за Лоурі.

Вимір вмісту електролітів у сечі й сироватці крові проводили з використанням полум'яного фотометру фірми 'Radiometr" (Данія) і мікроаналізатора ОР-266/1 (УНР).

Вміст ендогенного креатиніну визначали спектрофотометрично за допомогою Perkin-Almer (США) і наборами "Lachema" (ЧССР). Осмолярність плазми і сечі вимірювали на полумікроосмометрі "Knauer" (ФРН і СРСР).

На підставі параметрів, що визначаються, ми отримали розрахункові величини, що характеризують основні процеси, які забезпечують функції нирок (Наточин Ю. В., 1974).

Всі отримані результати оброблялися статистично на персональному комп'ютері IBM PC/AT-486 за допомогою пакетів статистичних програм 'Super-Cal" і "Start Graf". Ступінь вірогідності різниці між групами, що зіставлялися, здійснювався по Стьюденту-Фішеру. Результати оцінювались як вірогідні при Р<0,05. Для визначення сили та направлення зв'язку між показниками, які вивчали, розраховували коефіціент кореляції rxy за програмою "Start Graf" (США).

3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Ендогенний синтез простаноїдів, які належать до внутрішньониркових систем локального регулювання, неодномірний у різних відділах нирки. Нами визначено спектр ниркових простаноїдів, що синтезуються як в корі, так і в медулі, де їхній синтез найбільш високий, що погоджується з даними інших авторів (Pace-Asciak C., Rosenthal A., 1981 Smith Willian L.,1992), які вказують на зниження рівня біосинтезу простаноїдів у напрямку від внутрішньої медули до зовнішньої кори.

Визначення відсоткового вмісту окремих простаноїдів від їхньої загальної суми, прийнятої за 100% (відносний біосинтез), показало, що у дорослих щурів, на відміну від людей, основним продуктом окиснювальних перетворень арахідонової кислоти в медулі нирки є ПГЕ2 (88?), при цьому ПГЕ2>>? ПГF2aa>> 6-кето- ПГF1aa і ТхВ2 (табл. 1).

У корі нирок утворення ПГЕ2 і ПГF2aa було порівняним і значно перевищувало продукцію 6-кето-ПГF1aa і ТхВ2 (ПГЕ2 ? ПГF2aa >> 6-кето-ПГF1aa >> ТхВ2) (табл.1). У цьому плані наші дані узгоджуються з даними про видову специфічність спектру простаноїдів, що утворюються в нирках щурів, який відрізняється від такого у інших ссавців і людини, кіркова речовина яких володіє високою спроможністю синтезувати простациклін (Sraer J. еt al., 1982).

При порівнянні функціональної спроможності нирок щурів різного віку (4,5,6 та 16 тижднів) виявлено, що у молодих тварин (4 тиж.) були найменьші показники клубочкової фільтрації (0,181 мл\хв), абсолютної (20 мекв\мл\хв) та відносної

Окрім визначення абсолютних величин основних параметрів, що характеризують функціональний стан нирок і активність їхньої простагландинової системи, нами вивчені і внутрішньосистемні зв'язки між ними, з використанням для цього методу кореляційного аналізу. Це виявило наступні взаємозв'язки (р ? 0,05): наявність позитивного кореляційного зв'язку між екскрецією ПГЕ2 (r= +0,71; +0,45; +0,66) (яка відображує процеси синтезу і метаболізму ПГ в нирці), біосинтезом ПГЕ2 у медулі (r= ?0,32; ?0,33; ?052) і показниками фільтраційно-реабсорбційної спроможності нирок інтактних тварин усіх віків (4-5; 6;16 тиж.), що свідчить про участь ПГЕ2 у регулюванні ниркових функцій. Відсутність і/або вкрай низьке значення щільності подібних зв'язків між показниками основних ниркових функцій ( клубочкова фільтрація r= -0,12; -0,15; -0,18; концентраційний показник натрію r= -0,54; -0,34; -0,23) і екскрецією ПГF2aa у інтактних щурів різного віку підтверджує існуючу в літературі думку про ведучу роль ПГЕ2 у регулюванні фільтраційно-реабсорбційної та осморегулюючої функції нирок.

Наявність зворотньої кореляційної залежності між рівнем мет-енкефаліну в плазмі та екскрецією ПГЕ2 (r= -0,72; -0,67; -0,49) є фізіологічним проявом пригноблюючої дії мет-енкефаліну на біосинтез ПГЕ2, встановлене в експерименті in vitro, тоді як кореляція між мет-енкефаліном та показниками екскреції натрію (r= -0,68; -0,63; -0,46) та реабсорбції його (r= +0,64; +0,57; +0,44) і води (r=+0,73;+0,69;+0,65) в нирках свідчить про прояв енкефалінами антидіуретичних і антинатрійуретичних властивостей у процесі росту організму, виявляючи провідну роль у період раннього онтогенезу.

Простагландини, як “мессенджери другого ряду” (Теппермен Дж., Теппермен Х., 1989), знаходячись у тісному взаємозв'язку з циклічними нуклеотідами та іонами кальцію, можливо, беруть участь у формуванні клітинної відповіді на вазопресин, ендорфіни та інші гормони, модулюючи його (Майзеліс М.Я. та ін. 1986).

З метою з'ясування ролі простагландинів у механізмі дії bb-ендорфіну, мет-енкефаліну на процеси, що відбуваються в нирках, нами був вивчений вплив вазо-пресину, bb-ендорфіну та мет-енкефаліну на рівень біосинтезу ПГІ2, ТхА2, ПГЕ2 і ПГF2aa і вміст ц-АМФ, ц-ГМФ, іонів натрію і кальцію в корі і медулі нирок.

Внаслідок інкубації тканини нирок у середовищі, що містить bb-ендорфін в дозі 22.1 пмоль/л, в корі нирок ендогенний біосинтез ПГЕ2 і ПГF2aa знизився в 4 рази, ТхВ2 - мав тенденцію до зменшення, а вміст 6-кето-ПГF1aa був такий самий, як і у контрольній групі. В присутності тієї ж концентрації bb-ендорфіну в мозковій речовині нирок знизилась кількість ПГЕ2 у 17.7, ПГF2aa у 2, 6-кетоПГF1aa у 1.5 і ТхВ2 у 2.8 рази (табл.2,3).

bb-ендорфін, як і вазопресин, збільшив співвідношення простаноїдів в медулі нирок в бік 6-кето-ПГF1aa, але окрім цього, різко знизив вміст ПГЕ2. Рівень циклічних нуклеотидів після додавання bb-ендорфіну в інкубаційне середовище підвищився і в корі, і в медулі нирок . У корі вміст ц-АМФ збільшився у 2,5 рази, ц-ГМФ у 3.4 рази, тоді як в медулі нирок кількість ц-АМФ підвищилась у 3.3, а цГМФ у 8.6 рази ( рис. 1,2).

Що стосується концентрації іонів кальцію в нирковій корі і медулі, то в результаті дії bb-ендорфіну вона підвищилась в корковій речовині і зменшилась в мозковій речовині нирок. Аналогічні зміни були характерні і для іонів натрію. В корі нирок в присутності bb-ендорфіну вміст натрію підвищився, а в медулі - знизився (рис. 2).

Як видно з отриманих даних, вплив мет-енкефаліну на біосинтез ПГ з ендогенних попередників і вміст циклічних нуклеотидів у нирковій тканині був іншим, ніж bb-ендорфіну.

Размещено на Allbest.ru