Патогенетичне обґрунтування блокади рецепторів АТ1 для корекції ренальних дисфункцій

Размещено на http://allbest.ru

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

14.03.04 - патологічна фізіологія

ПАТОГЕНЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ БЛОКАДИ РЕЦЕПТОРІВ ДЛЯ КОРЕКЦІЇ РЕНАЛЬНИХ ДИСФУНКЦІЙ

ВИКОНАВ ВОЛОШИН ВОЛОДИМИР ВІКТОРОВИЧ

Донецьк - 2008

АНОТАЦІЯ

Волошин В.В. Патогенетичне обґрунтування блокади рецепторів АТ1 для корекції ренальних дисфункцій. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за фахом 14.03.04 - патологічна фізіологія. - Донецький Національний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, Донецьк, 2008.

Дисертаційна робота присвячена встановленню ролі індивідуальних особливостей сенситивності АТ1 рецепторів та стану сигнальної системи eNOS-Протеїнкіназа G в патогенезі ренальних дисфункцій після гострого порушення уродинаміки. У тварин з адекватною реакцією ренін-ангіотензинової системи та активністю eNOS протягом місяця відбувалося відновлення структурно-функціонального стану нирки, тоді як у гіперреактивних щурів зберігалися порушення осморегуляторної функції за рахунок пролонгування запально-репаративного процесу. Блокада АТ1 рецепторів супроводжувалася нормалізацією активності сигнального шляху eNOS-Протеїнкіназа G, оптимізацією перебігу запально-репаративних процесів в нирці, обмеженням фіброзу в кірковій та зовнішній мозковій речовині, відновленням проксимальної реабсорбції та осморозведення.

обструкція сечовід ренальний рецептор

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Гостра обструкція сечовода запускає каскад причинно-наслідкових подій, які призводять до розвитку постобструктивної нефропатії (Becker A. et al., 2006; Chevalier R.L. et al., 2006; Klahr S., 2002). Одним із ключових патогенетичних факторів ренальних дисфункцій за умов порушення уродинаміки є активація ренін-ангіотензинової системи (РАС) (Возіанов О.Ф. та ін., 2003; Nakatami T., 2002), ефекторна молекула якої - ангіотензин II (АнгII), впливає як на структури нирки, так і на клітини, що беруть участь у запаленні (ендотелій, лейкоцити, тромбоцити). Зокрема, АнгII викликає вазоконстрикцію і зміну зонального кровообігу в нирці; індукує апоптоз; стимулює прозапальну активацію епітеліоцитів канальців, ендотелію, тромбоцитів і лейкоцитів периферичної крові; провокує фіброгенну трансформацію строми (Mezzano S.A. et al., 2001; Ruiz-Ortega M., 2006). Ці ефекти реалізуються переважно шляхом активації 1 типу рецепторів до АнгІІ (АТ1 рецептори) (Wamsley-Davis E., 2004). Вважається, що активність РАС і ефективність відповіді клітин-мішеней на дію підвищеної концентрації АнгІІ визначає динаміку і результат ренальних дисфункцій, що розвиваються після однобічної обструкції сечовода (ООС) (Manucha W. et al., 2005). Не менш значущим у патогенезі постобструктивної нефропатії є стан внутрішньоклітинної сигнальної системи eNOS-Протеїнкіназа G, асоційованої із сигнальним шляхом АнгІІ-АТ1 рецептори-Са2+-кальмодулін (Гоженко А.І. та ін., 2007; Mattson D.L. et al., 2005). Якщо загальні закономірності взаємодії АнгII і NO на внутрішньоклітинному рівні відомі (Liu R. et al., 2004), то індивідуальні особливості зміни сенситивності АТ1 рецепторів і функціонування внутрішньоклітинної сигнальної системи eNOS-NO-Протеїнкіназа G після гострого порушення уродинаміки залишаються маловивченими. Не досліджена роль індивідуальної реактивності РАС у детермінації структурно-функціонального стану постобструктивної нирки. Не визначена ефективність блокади АТ1 рецепторів щодо модуляції запально-репаративного процесу в нирці після ООС, хоча з'ясування цього питання дозволило б підійти до розробки адекватних методів профілактики постобструктивної нефропатії. Таким чином, патогенетичне обґрунтування блокади АТ1 рецепторів для корекції ренальних дисфункцій після ООС має як теоретичне, так і клінічне значення і дозволяє вважати роботу перспективним дослідженням сучасної патофізіології.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Робота є фрагментом НДР МОЗ України «Вивчити роль внутрішньоклітинних сигнальних систем під час реалізації запально-репаративних процесів в органах, що забезпечують гомеостаз організму» (№ 0106U010840, шифр МК 07.01.02). Здобувачем виконаний фрагмент «Механізми розвитку ренальних дисфункцій після гострого порушення уродинаміки у щурів з різною активністю eNOS»

Мета і задачі дослідження: Метою дослідження є патогенетичне обґрунтування корекції ренальних дисфункцій після обструкції сечовода залежно від сенситивності АТ1 рецепторів і активності внутрішньоклітинного сигнального шляху eNOS-Протеїнкіназа G. Досягнення даної мети базувалося на рішенні наступних задач:

1. Вивчити індивідуальні особливості та динаміку сенситивності АТ1 рецепторів, а також активність внутрішньоклітинного сигнального шляху eNOS-Протеїнкіназа G після ООС.

2. Виявити особливості розвитку запально-репаративного процесу в постобструктивній нирці з різною індивідуальною реактивністю організму.

3. Визначити залежність ренальних дисфункцій від сенситивності АТ1 рецепторів і активності внутрішньоклітинного сигнального шляху eNOS-Протеїнкіназа G в постобструктивному періоді.

4. З'ясувати механізми реалізації нефропротекторного ефекту блокатора АТ1 рецепторів з гіперактивністю РАС і еNOS після ООС.

5. Встановити ступінь відновлення структурно-функціональної повноцінності нирок у гіперреактивних після ООС за умов блокади АТ1 рецепторів.

Об'єкт дослідження: структурно-функціональний стан нирки після однобічної обструкції сечовода, внутрішньоклітинні сигнальні системи.

Предмет дослідження: сенситивність АТ1 рецепторів і активність внутрішньоклітинного сигнального шляху eNOS-Протеїнкіназа G тромбоцитів, компенсаторні й адаптаційні механізми, запалення і регенерація в постобструктивній нирці.

Методи дослідження: для досягнення поставленої в роботі мети і реалізації її задач використовували фізіологічні, морфологічні, біохімічні методи, що дозволило з'ясувати залежність патогенезу ренальних дисфункцій після гострого порушення уродинаміки від індивідуальних особливостей реакції РАС і внутрішньоклітинного сигнального шляху eNOS-Протеїнкіназа G, а також обґрунтувати застосування блокаторів АТ1 рецепторів для профілактики розвитку постобструктивної нефропатії. Вірогідність отриманих результатів підтверджували статистичними методами.

Наукова новизна отриманих результатів. У даній роботі вперше встановлено, що реакція РАС після обструкції сечовода є проявом індивідуальної реактивності організму, що відбивається на параметрах і динаміці сенситивності АТ1 рецепторів, а також реакції внутрішньоклітинної сигнальної системи eNOS-Протеїнкіназа G. Вперше виявлена адаптивна зміна активності сигнальних шляхів АнгІІ-АТ1 рецептори-Са2+-кальмодулін і eNOS-Протеїнкіназа G після ООС, що у нормореактивних щурів обумовлює гальмування запалення, інтенсивну регенерацію канальців нефронів і збиральних трубок та детермінує відновлення до кінця місяця ефективності механізмів осморозведення сечі та проксимальної канальцевої реабсорбції. У гіперреактивних тварин порушення функціонування внутрішньоклітинних сигнальних систем, пролонгує запально-репаративні процеси в органі, причому виражені морфологічні зміни в мозковій речовині нирки знижують ефективність механізмів волюмо- і осморегуляції. Вперше продемонстровано, що блокада АТ1 рецепторів у тварин з гіперактивністю РАС оптимізує роботу внутрішньоклітинних сигнальних систем АнгІІ-АТ1 рецептори-Са2+-кальмодулін і eNOS-Протеїнкіназа G. Застосування функціональних навантажувальних проб і морфологічного дослідження постобструктивної нирки дозволило вперше конкретизувати лікувальний патоморфоз в органі. За умов блокади АТ1 рецепторів відбувалося відновлення морфофункціонального стану структур кіркової речовини нирки, завершення запально-репаративного процесу й обмеження фіброзу в зовнішній мозковій речовині органа, а також зниження тубуло-інтерстиціальних порушень у внутрішній мозковій речовині нирки.

Практичне значення отриманих результатів. Особливості функціонування внутрішньоклітинних сигнальних шляхів АнгІІ-АТ1 рецептори-Са2+-кальмодулін і eNOS-Протеїнкіназа G після ООС, їхній взаємозв'язок з патоморфологічними змінами в нирці є теоретичною основою для діагностики і прогнозування розвитку ренальних дисфункцій за умов гострого порушення уродинаміки, імовірності і швидкості прогресування постобструктивної нефропатії, а також розробки методів індивідуалізованої фармакологічної нефропротекції. Дані, що стосуються оцінки сенситивності АТ1 рецепторів і стану внутрішньоклітинної сигнальної системи eNOS-Протеїнкіназа G впроваджені в практику Інституту невідкладної і відновної хірургії АМН України, НДІ травматології й ортопедії ДонНМУ МОЗ України. Матеріали роботи, що відбивають вплив блокади АТ1-рецепторів на компенсаторні й адаптаційні процеси, розвиток запалення і репарації в нирці після ООС впроваджені в навчальний процес на кафедрах патологічної фізіології Запорізького, Дніпропетровського, Харківського, Буковинського, Луганського медичних університетів, Полтавської стоматологічної академії і будуть сприяти розширенню уявлень студентів про патогенез і методи профілактики постобструктивної нефропатії.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проаналізована наукова література, виконані експерименти, проведені функціональні, біохімічні та морфологічні дослідження, а також статистична обробка даних, аналіз і узагальнення результатів дослідження. Разом з науковим керівником проведені аналіз і обговорення плану, результатів дослідження, підготовлені публікації за темою дослідження.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Дослідження виконане на 200 пацюках самцях лінії Вістар вихідною масою 220±15 г. Підготовка тварин до експериментів та інвазивні втручання здійснювалися з дотриманням відповідних вимог Європейської Конвенції по захисту хребетних тварин.

Моделювання ООС проводили 180 щурам в умовах гексеналового наркозу. Виконували серединну лапаротомію, виділяли з навколишніх тканин сечовий міхур, розсікали стінку й в устя лівого сечовода вводили ангіокатетер. Вільний кінець катетера виводили на шию і приєднували до пластикової пробірки для збору сечі. Черевну стінку пошарово ушивали. Обструкцію сечовода відтворювали через дві доби після операції шляхом закриття катетеру на 48 годин, після чого відновлювали пасаж сечі з лівої нирки. До контрольної групи увійшли 20 псевдооперованих щурів.

Аналіз сенситивності АТ1 рецепторів проводили в тесті in vitro на тромбоцитах. Оцінювали амплітуду дозозалежної зміни агрегації тромбоцитів за умов додавання зростаючих концентрацій АнгII (від 0,25 до 2 мкМ). Визначали ефективну концентрацію агоністу, що викликала 50% агрегацію тромбоцитів (EC50). Для оцінки стану ланок внутрішньоклітинної сигнальної системи eNOS-Протеїнкіназа G використовували інгібіторний аналіз. Визначали вираженість модулюючого впливу трифтазину, L-аргініну, L-NAME, нітропрусиду натрію та теофіліну на АнгII-індуковану агрегацію тромбоцитів; що дозволило інтерпретувати активність Са2+-кальмодуліну, eNOS, гуанілатциклази (ГЦ) і фосфодіестераз (ФДЕ) відповідно. Агрегацію і дезагрегацію тромбоцитів реєстрували шляхом виміру оптичної щільності світлового потоку, що проходить через суспензію клітин, на спектрофотометрі СФ-46 (Баринов Е.Ф. та ін., 2001).

Функції постобструктивної нирки вивчали через 7, 14 і 30 діб після відновлення уродинаміки, до і на висоті функціонального навантаження. Для виконання глюкозного навантаження тваринам через катетер в судинне русло вводили 20% розчин глюкози зі швидкістю 0,1 мл/хв. Водне навантаження проводили шляхом внутрішньошлункового введення води в обсязі 5 мл на 100 г маси тіла (Гоженко А.І. та ін., 1991). Сечу збирали протягом двох годин, реєстрували об'єм виділеної сечі з катетера, введеного в сечовід. Для виконання водної депривації тварин залишали без води на 24 г. Концентрацію креатиніну в пробах сечі і плазми визначали фотометрично на спектрофотометрі СФ-46 у реакції з пікриновою кислотою і глюкози - глюкозооксидазним методом; осмолярність оцінювали кріоскопічним методом на осмометрі «ОМКА 1Ц-01». Концентрацію натрію в сечі і плазмі визначали на фотометрі ФПЛ-1 методом полум'яної фотометрії. Функціональні показники постобструктивної нирки розраховували за загальноприйнятими формулами [Наточин Ю.В., 1974].

Морфологічний стан нирки досліджували через 7, 14 і 30 діб після відновлення уродинаміки. Зрізи забарвлювали гематоксиліном і еозином, за методом Браше, толуїдиновим синім, за методом ван Гізона, за допомогою ШИК-реакції. Морфометричний аналіз проводили з використанням квадратно-вузлової тест-системи (Автандилов Г.Г., 1990). Підраховували питомий обсяг (ПО) перитубулярних капілярів і лейкоцитарних інфільтратів у кірковій речовині (КР), зовнішній (ЗМ) і внутрішній (ВМ) медулі нирки. Для аналізу стану канальцевого апарата нефронів і збірних трубок (ЗТ) оцінювали ПО тубулярних профілів з нормальною будовою, альтеративними змінами (десквамація щіткової облямівки, вакуолізація цитоплазми, некроз клітин), а також канальці з ознаками регенерації (фігури мітозу чи збільшення внутрішньоклітинного рівня РНК) (Саркисов Д.С. и соавт., 1996).

Статистичну обробку отриманих результатів здійснювали на комп'ютері Pentium-III у середовищі Windows-ХР з використанням пакетів статистичних програм Exel, MedStat. Вірогідність розходжень показників між експериментальними групами і контролем оцінювали за t-критерієм Стьюдента (Гланс С., 1999).

Результати дослідження та їх обговорення. Аналіз ЕС50 АнгII за результатами досліджень in vitro на момент відновлення уродинаміки дозволив розділити тварин на дві популяції. У першу популяцію (1-я група - нормореактивні; n=66) були включені тварини з підвищенням рівня ЕС50 АнгII на 25,88%, (р<0,01). L-NAME підвищував АнгII-індуковану агрегацію тромбоцитів на 20-30% (р<0,01), а L-аргінін скасовував її на 9-17% (р<0,05). У тварин другої популяції (n=114) була зареєстрована гіперактивність РАС і eNOS: ЕС50 АнгII зростала на 88,23% (р<0,001). Проагрегантний ефект L-NAME складав 31-43 % (р<0,05), тоді як L-аргінін скасовував індуковану агрегацію тромбоцитів лише на 3-8% (р>0,1). Дану популяцію щурів розділили на дві групи: 2-у (гіперреактивні щури; n=57, без фармакологічної корекції) і 3-ю (n=57, що отримували блокатор АТ1 рецепторів - Лозартан, який призначали тваринам відразу після усунення ООС). Препарат додавали в питну воду автопоїлки в дозі, яка не викликала гіпотензивний ефект (10 мг/кг у день), протягом двох тижнів (Manucha W. et al., 2005).

У нормореактивних щурів відновлення сенситивності АТ1 рецепторів і Са2+-залежних механізмів контролю eNOS спостерігалося через 14 діб, тоді як нормалізація активності eNOS, ГЦ і ФДЕ відбувалася до кінця 1 місяця після усунення ООС. У гіперреактивних щурів 2-ї групи визначено повільне підвищення сенситивності АТ1 рецепторів. Через 30 діб після ООС ЕС50 АнгII залишалася на 35,29% (p<0,01) вище контролю. Активність Са2+-кальмодуліна і eNOS на 32,51% і 33,74% (p<0,01) перевищувала контрольні значення. Ефект нітропрусіду натрію і теофіліну виявився більш вираженим, ніж у контролі відповідно на 20,21% (p<0,05) і 55,94% (p<0,01).

Через 7 діб після ООС при гістологічному дослідженні нирок у щурів 1-ї групи виявлено помірний інтерстиціальний набряк і локальні периваскулярні інфільтрати. Найбільш високий рівень альтерації і виразність запальної інфільтрації відзначені у ВМ. ПО канальців з альтеративними змінами в цій зоні виявився вище, ніж у ЗМ і КР відповідно на 54,18% і 31,12% (р<0,01), тоді як рівень регенераторних процесів був у 2 рази нижче, ніж у КР, і на 47,69% менше (p<0,01), ніж у ЗМ. У щурів 2-ї групи максимальне ушкодження структур нирки виявлено в ЗМ, де ПО канальців з ознаками ушкодження був на 72,27% вище, ніж у КР (p<0,001). ПО перитубулярних капілярів у цій зоні був на 35,71% вище, ніж у контролі (p<0,01). При цьому ПО лейкоцитарних інфільтратів перевищував такий у КР і ЗМ відповідно на 75,74% і 12,84% (p1<0,01; p2<0,05). В ВМ і КР ПО канальців з ознаками альтерації виявився відповідно на 62,46% і 74,79% (p<0,001) вище, ніж у 1-й групі.

У тварин 1-ї та 2-ї груп через 7 діб після ООС у базальних умовах відзначалося підвищення EFNa відповідно на 11,45% (р<0,05) і 24,39% (р<0,01) порівняно з контролем. Кліренс натрію в постобструктивній нирці щурів 1-ї групи виявився на 10,42% (p<0,05) і в 2-й групі на 39,58% (p<0,01) вище контролю.

Використання функціональних навантажувальних проб дозволило установити топіку і виразність дисфункції різних сегментів нефронів і ЗТ. Глюкозне навантаження виявило обмеження резервних можливостей проксимального звивистого канальця (ПЗК) - TGm у щурів 1-ї і 2-ї груп були відповідно на 18,9% і 27,03% нижче, ніж у контролі (p<0,01). За умов водного навантаження виявлено зниження ефективності механізмів осморозведення в постобструктивній нирці. Дефіцит резервної потужності товстої висхідної частини петлі Генле (ТВЧПГ), що оцінювали за показником СNаН2O, у щурів 1-ї групи склав 17,10% (p<0,05), а в 2-й - 37,63% (p<0,01). Результатом порушення енергозалежної канальцевої реабсорбції в ПЗК і ТВЧПГ було виражене підвищення СNa і EFNa в умовах ВН: у 1-й групі відповідно на 14,89% і 11,39% (p<0,05), а в 2-й - на 20,06% і 27,81% порівняно з контролем (p<0,01). За умов ВД відзначалося порушення осмоконцентраційної функції постобструктивної нирки, більш виражене в 2-й групі. TCН2О, що визначає максимальний рівень концентрування сечі, була нижче контролю на 21,74% (p<0,05) і 30,43% (p<0,01) відповідно у щурів 1-ї та 2-ї групи.

Через 14 діб після усунення ООС у щурів 1-ї групи при світловій мікроскопії в нирці виявлене зниження інтенсивності запальної реакції. ПО канальців з ознаками альтерації в КР і ЗМ зменшився відповідно на 52,45% і 52,33% (p<0,01) у порівнянні з попереднім терміном дослідження. В ВМ темпи відновлення були нижче, ніж у КР і ЗМ нирки (ПО канальців з ознаками альтерації знизився на 26,06%; р<0,05). У гіперреактивних щурів 2-ї групи, незважаючи на більш високі темпи нівелювання альтеративних змін у ЗМ, ПО канальців з ознаками дистрофії і деструкції, як і раніше, був вище, ніж в інших зонах нирки (ЗМ>ВМ>КР). Збереження альтеративних змін було пов'язано з повільним гальмуванням запалення. У зовнішній мозковій речовині ПО інфільтратів знижувався лише на 13,37% (p<0,05) і перевищував показник у нормореактивних щурів у 6,5 разів (p<0,001). ПО канальців з ознаками альтерації зменшувався на 32,63% (р<0,01) у порівнянні з попереднім терміном, проте залишався в 5 разів вище, ніж у 1-й групі (p<0,001) і на 37,92% вище, ніж у КР.

У тварин 1-ї групи в умовах вільного водного режиму відновлення більшості показників функціонування постобструктивної нирки спостерігали через 14 діб після усунення ООС. У цей термін відзначене посилення функції ПЗК і його адаптаційних можливостей: дефіцит TGm у порівнянні з контрольними тваринами складав 9,5% (p<0,05). За умов ВН на фоні нормалізації волюморегуляторної реакції відзначене збереження порушень осмодилюції. Так, величина CNa і КІ перевищувала значення у контрольних щурів відповідно на 6,8% і 14,16% (p<0,05). Після ВД величина ТСН2О підвищилася на 26,67% (p<0,01) порівняно з фоновими значеннями, однак залишалася на 17,39% нижче контрольного показника (p<0,05). У щурів 2-ї групи низька канальцева реабсорбція води й іонів зберігалася в базальних умовах. Порівняно з попереднім терміном дослідження був виявлений підйом TGm на 9,26% (р<0,05), однак дефіцит реабсорбції в ПЗК щодо контролю і тварин 1-ї групи склав відповідно 20,27% і 11,94% (p<0,05). За умов індукованого водного діурезу домінувала волюморегуляторна відповідь (CNa перевищував контрольний рівень на 16,5%; р<0,05). Приріст CNaН2O на висоті ВН відносно даних на 7-у добу дослідження склав 17,77% (p<0,05). Після водної депривації КІ залишався на 31,92%, а ТСН2О на 27,54% менше, ніж у контрольних щурів (p<0,01).

Через 1 місяць після усунення ООС у 1-й групі КР і ЗМ нирки мали нормальну будову. У ВМ накопичення міжклітинної речовини призвело до росту ПО інтерстицію на 8,33% порівняно з контролем (p<0,05). У гіперреактивних щурів у кірковій речовині нирки репаративні процеси розвивалися досить повільно. У мозковій речовині зберігалася альтерація тубулярного епітелію, лімфо-макрофагальна інфільтрація і прогресував тубуло-інтерстиціальний фіброз. ПО інтерстицію нирки щодо контролю зріс у КР на 33,33%, у ЗМ на 42,42% і у ВМ на 41,67% (p<0,01). Під час вивчення функціонального стану постобструктивної нирки в 1-й групі виявлене відновлення проксимальної канальцевої реабсорбції й ефективності механізмів осмодилюції. Зберігалося обмеження резервної потужності осмоконцентраційної функції - за умов водної депривації КІ залишався на 8,94%, а ТСН2О - на 10,14% нижче контрольних значень (p<0,05). У гіперреактивних тварин в базальних умовах зберігалося порушення траспортних процесів у канальцях - СNa був на 18,75% більше (р>0,05), а СNaН2О - на 25% менше (р<0,05), ніж у контролі. За умов глюкозного навантаження дефіцит TGm у порівнянні з контрольними тваринами складав 16,22% (p<0,05). У реакції постобструктивної нирки на ВН превалювала волюморегуляторна відповідь (ЕFNa і CNa були відповідно на 15,5% і 11,65% вище контрольних значень; p<0,05). Наявне порушення кортико-медулярного концентраційного градієнта виявлялося за умов водної депривації: концентраційний індекс був на 25,51% (p<0,01), ТСН2О - на 23,19% (p<0,01), а TCН2О/V - на 40,48% (p<0,01) нижче, ніж у контрольних тварин.

Таким чином, вивчення структурно-функціонального стану нирки в динаміці постобструктивного періоду показало, що ступінь альтерації, виразність запалення, швидкість розвитку, повнота й ефективність репарації залежать від індивідуальної реактивності організму. У нормореактивних тварин відновлення функціонального стану нирки відбувається протягом місяця після усунення ООС. Знижена резервна потужність механізмів осмоконцентрування пов'язана з повільними темпами регенерації канальцевих структур і пролонгуванням запалення у внутрішній медулі нирки. У гіперреактивних тварин виражені морфологічні зміни в мозковій речовині нирки визначали низьку ефективність механізмів волюмо- і осморегуляції. Отримані результати обґрунтовують необхідність фармакологічної корекції ренальних дисфункцій у щурів із зміненою індивідуальною реактивністю РАС і eNOS.

Блокада АТ1 рецепторів у гіперреактивних щурів призвела до значимого зниження ЕС50 АнгII через 7 діб після усунення ООС. Даний феномен у тварин 3-ї групи супроводжувався зниженням активності Са2+-кальмодуліна і всіх ланок сигнального шляху eNOS-Протеїнкіназа G. За цих умов зниження реальної активності eNOS (на 15,46% у порівнянні з щурами 2-ї групи; p<0,05) відбувалося на фоні підвищення резервної потужності даного ферменту (на 32,25%; p<0,01) і зменшення активності гуанілатциклази (на 21,57%; p<0,01). Протягом другого тижня, на фоні блокади АТ1 рецепторів, величина ефекту L-NAME зменшувалася значніше (на 25,58%; p<0,01), ніж за той же термін у гіперреактивних тварин без корекції. Через 30 діб після відновлення уродинаміки у тварин 3-ї групи ЕС50 АнгII залишалася на 6,59% (p<0,05) вище, ніж у контролі, але стала на 21,22% (p<0,01) нижче величини показника у гіперреактивних тварин 2-ї групи. Значно меншою виявилася активність eNOS: ефект L-аргініну був на 41,42% більше, а L-NAME - на 17,83% менше, ніж у щурів 2-ї групи (p<0,01), що було пов'язано із зниженням активності Са2+-кальмодуліна (22,02%; p<0,01). Суттєво, що рівень внутрішньоклітинного цГМФ підвищувався за рахунок значимого пригнічення активності фосфодіестераз. Таким чином, блокада АТ1 рецепторів протягом 1-го тижня після ООС оптимізує роботу сигнальних систем, що контролюють рівень внутрішньоклітинного Са2+.

Морфологічне дослідження нирки через 1 тиждень після блокади АТ1 рецепторів у щурів 3-ї групи показало зниження гіперфільтрації в судинних клубочках, зменшення мікроциркуляторних розладів в кірковій і зовнішній мозковій речовині нирки та пригнічення запальної реакції. Морфометрична оцінка мозкової речовини нирки дозволила виявити потужний захисний ефект блокади АТ1 рецепторів на структури ЗМ. Якщо у тварин 2-ї групи ЗМ була зоною максимальної розвиненості альтеративних процесів, то в 2-й групі градація і ступінь пошкодження тубулярних структур ЗМ і ВМ змінилися. Так, кількість канальців з нормальною будовою у ЗМ щурів 3-ї групи був на 21,75% вище, а ПО тубулярних структур з ознаками альтерації виявився на 48,51% нижче, ніж в 2-й групі (р<0,01). ПО судин у ЗМ на 21,43% перевищував даний показник у контролі (р<0,01), хоча і був на 10,55% нижче, ніж у щурів 2-ї групи (р<0,05). При цьому, як і у КР ступінь пошкодження канальців ЗМ і запальної реакції у щурів 3-ї групи на 7-му добу після усунення ООС була вище, ніж у нормореактивних тварин. Кількісний аналіз протизапальної дії блокади АТ1 рецепторів показав, що ПО лейкоцитарних інфільтратів значно зменшувався порівняно з 2-ю групою. В кірковій речовині щурів 3-ї групи ПО лейкоцитів був на 22,03% нижче, ніж в 2-й групі. На фоні блокади АТ1 рецепторів виражена протизапальна дія проявлялася у зовнішній медулі, де ПО інфільтратів був на 40,43% нижче, ніж в тварин без корекції. Відновлення мікроциркуляції, пригнічення запальної реакції в стромі та зниження альтерації ренальних структур супроводжувалося підвищенням репаративних процессів в тубулярному епітелії. ПО канальців з ознаками регенерації в різних зонах нирки наближався до показників нормореактивних щурів.

Завдяки блокаді АТ1 рецепторів у щурів 3-ї групи через 14 діб після ООС відзначалося відновлення просторово-хронологічної програми запально-репараттивного процесу в постобструктивній нирці. У кірковій речовині виявлено виражене зниження інтенсивності запальної інфільтрації і набряку, нормалізація стану перитубулярного мікроциркуляторного русла. Ниркові тільця були здебільшого помірного кровонаповнення. У клітинах окремих ПЗК зберігалася вакуолізація цитоплазми і фрагментація щіткової облямівки. На фоні високого рівня репаративних процесів у кортикальних сегментах нефронів ПО канальців з ознаками альтерації зменшився на 55,27% (p<0,01) у порівнянні з попереднім терміном дослідження. Хоча ступінь зниження альтеративних змін у канальцях КР був порівняний з таким у щурів 1-ї групи, дистрофічні зміни, що зберігались у КР щурів 3-ї групи все-таки перевищували аналогічний морфометричний показник у нормореактивних тварин через 14 діб після ООС на 20,97% (р<0,01). Проте рівень регенераторних процесів у КР щурів 3-ї групи був на 27,84% вище, ніж у 1-й групі (р<0,01). Величина ПО інфільтратів виявилася на 59,03% нижче, ніж в 2-й групі (р<0,01). У ЗМ на 14 добу після усунення ООС зберігалося відносне повнокров'я перитубулярних капілярів, ПО яких був на 11,63% менше, ніж у тварин 2-ю групи (р<0,05). У периваскулярній сполучній тканини місцями визначалися дрібні інфільтрати, їх ПО інфільтратів знизився на 55,52% у порівнянні з попереднім терміном дослідження (р<0,01), і був на 69,36% нижче, ніж в 2-й групі (р<0,01). Відновлення паренхіматозних структур зовнішньої медули відбувалося також інтенсивно, як і у КР. Відзначене виражене зниження ПО канальців з альтеративними змінами - на 54,02% (р<0,01), в результаті цей показник став на 64,57% нижче, ніж у гіперреактивних щурів без корекції (р<0,01). ПО канальців з ознаками регенерації перевищив аналогічні показники у 1-й і 2-й групах відповідно на 38,01% і 45,22% (р<0,01).Менш виражені темпи відновлення були зареєстровані в ВМ постобструктивної нирки щурів 3-ї групи через 14 діб після ООС. ПО канальців з нормальною будовою зріс на 5,95% у порівнянні з 7-ю добою (р<0,05) і на 8,98% перевищив показник в 2-й групі (р<0,05), тим не менше, зниження ПО канальців з ознаками альтерації було менш виражене, ніж у КР і ЗМ, і склав 31,43% (р<0,01), що певно, пов'язане з відносно невисокими темпами регенерації у попередній термін дослідження. При цьому рівень пошкодження ренальних структур був на 32,61% нижче, ніж в 2-й групі (р<0,01) і на 21,64% вище, ніж у нормореактивних тварин (р<0,05). ПО судин знизився на 5,68% (р<0,05) тим не менше перевищував показник у контролі на 18,57% (р<0,01). ПО інфільтратів був на 39,11% нижче, ніж у гіперреактивних щурів без корекції (р<0,01), але на 40,63% вище (р<0,01), ніж у нормореактивних тварин.

Через 1 місяць після усунення ООС у щурів 3-ї групи відзначена нормалізація структури кіркової речовини постобструктивної нирки. Ниркові тільця мали типову будову. ПО перитубулярних капілярів знаходився у межах значень показнику у контрольних і нормореактивних щурів. Для більшості профілів кортикальних сегментів нефронів була характерно відсутність морфологічних ознак альтерації. ПРи цьому відзначено антифібротичний ефект блокади АТ1 рецепторів: ПО інтерстицію у КР знижувався у порівнянні з таким в 2-й групі на 21,43% (р<0,01) і не мав вірогідних відмінностей від контролю.У ЗМ також були виявлені виражені відновні процеси ренальних структур, хоча в ряді клітин залишалися дистрофічні зміни, місцями зареєстровано розширення перитубулярних капілярів, зберігалися дрібні локальні інфільтрати і проліферація фібробластів. При цьому ПО канальців з ознаками дистрофії перевищив показник у нормореактивних щурів на 25,23% (р<0,01), хоча й був приблизно у 5 разів нижче показнику у тварин 2-ї групи. ПО інтерстицію у ЗМ знижувався на 25,53% (р<0,01) порівняно з 2-ю груною. При цьому ПО інфільтратів у стромі знизився на 56,0% (р<0,01) і був на 83,82% нижче, ніж у щурів 2-ї групи (р<0,01).У ВМ ПО канальців з дистрофічними змінами знижувався на 41,73% (р<0,01) і був у 2,48 рази нижче, ніж у щурів 2-ї групи. Відзначене значне зниження ПО інфільтратів на 33,33% у порівнянні з попереднім терміном дослідження (р<0,01), завдяки чому цей показник став на 51,14% нижче, ніж в 2-й групі (р<0,01), хоча на 30,43% перевищував такий у нормореактивних щурів (р<0,01). ПО інтерстицію у ВМ до кінця місяця зменшувався на 17,65% (р<0,05) у порівнянні з 2-ю групою. Таким чином, блокада АТ1 рецепторів сприяє завершенню запально-репаративного процесу й обмеженню фіброзу в КР і ЗМ, а також зниженню виразності тубуло-інтерстиціального ушкодження у внутрішній модулі постобструктивної нирки.

Аналіз функціонального стану постобструктивної нирки через 7 діб після усунення ООС у щурів 3-ї групи показав, що блокада АТ1 рецепторів зменшувала гіперперфузію нефронів і інтенсифікувала транспортні процеси у ТВЧПГ. У базальних умовах СNа2O на 25% перевищував таку в 2-й групі (p<0,01); за умов індукованого водного діурезу даний показник був на 31,31% вищим ніж в тварин без корекції (p<0,01). Інтенсивність проксимальної канальцевої реабсорбції, судячи з TGm при глюкозному навантаженні, у щурів з блокадою АТ1 рецепторів, зростала на 9,81% (p<0,05) у порівнянні з 2-ю групою. Менш значущим був ефект блокади АТ1 рецепторів на осмоконцентрування сечі: ТСН2О за умов водної депривації лише на 8,33% перевищував значення в 2-й групі (p>0,05).

Через 14 діб після ООС блокада АТ1 рецепторів у гіперреактивних щурів призводила до нормалізації ШКФ, підвищення проксимальної канальцевої реабсорбції (показник ТGm на 10,17% перевищував аналогічну величину в 2-й групі; р<0,05) і транспортних процесів у ТВЧПГ (СNaН2O у базальних умовах і при ВН був на 10% і 19,77% вище аналогічних показників у 2-й групі). Відзначене також збільшення резервної потужності механізмів осмоконцентрування. За умов водної депривації Uosm/Posm зростав щодо фонових значень на 30,17% (р<0,001) і був вище, ніж в 2-й групі на 25,11% (р<0,01). ТСН2О на висоті ВД в 3-й групі була на 11,54% вище, ніж у 2-й (р<0,05).

До кінця місяця в щурів, що одержували блокатор АТ1 рецепторів, відзначена нормалізація функції постобструктивної нирки в базальних умовах, а також відновлення резервних можливостей адаптаційних механізмів осмодилюції і реабсорбції в проксимальному канальці. Зберігалося обмеження реалізації механізмів осмоконцентрування. За умов ВД величина КІ була на 18,5% (p<0,05) вище, ніж у 2-й групі і не відрізнялася від такої в 1-й групі. ТСН2О зростала на 25% порівняно з фоном (p<0,01); проте дефіцит даного показника щодо контролю склав 13,04% (p<0,05). Зіставлення величини TCН2О/V показало, що відповідно до потужності осмоконцентрування сечі експериментальних тварин можна розташувати таким чином: контрольні > 1-а = 3-я > 2-а (відповідно: 1,68 - 1,44 - 1,39 - 1,0).

Таким чином, блокада АТ1 рецепторів у гіперреактивних тварин після усунення ООС, оптимізує роботу внутрішньоклітинних сигнальних систем, завдяки чому відновлюється програма розвитку запально-репаративного процесу в постобструктивній нирці й усуваються ренальні дисфункції.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі проведено теоретичне узагальнення і нове рішення актуальної і маловивченої наукової задачі, що полягає в патогенетичному обґрунтуванні блокади рецепторів для корекції ренальних дисфункцій після обструкції сечовода залежно від стану внутрішньоклітинних сигнальних систем АнгІІ-АТ1 рецептори-Са2+-кальмодулін і eNOS-Протеїнкіназа G.

1. У 1-й групі (нормореактивні щури) через 48 г після ООС in vitro ЕС50 АнгII збільшувалася на 25,88%, активність Са2+-кальмодуліна, еNOS і ГЦ підвищувалася відповідно на 25,3%, 29,9% і 32,3% порівняно з контролем (р<0,01). До 14-ї доби сенситивність АТ1 рецепторів зростала на 5,74% (p<0,05) і надалі досягала контрольних значень. Через 1 міс визначено відновлення ефективності роботи внутрішньоклітинних сигнальних систем.

2. В 2-й групі (гіперреактивні щури) ООС супроводжувалася підвищенням ЕС50 АнгII на 88,23%. При введенні в інкубаційну суміш трифтазину і L-NAME агрегація тромбоцитів зростала відповідно на 37,0±1,51% і 42,3±1,8% порівняно з контролем (р<0,001); нітропрусид натрію знижував агрегацію тромбоцитів на 44,3% (р<0,001). До кінця місяця сенситивність АТ1 рецепторів залишалася зниженою, а активність Са2+-кальмодуліну, еNOS і ГЦ - підвищеною.

3. У тварин 1-ї групи до кінця місяця після ООС відбувається відновлення структур кіркової і зовнішньої мозкової речовини нирки; у внутрішній медулі запально-репаративний процес носить незавершений характер. У тварин 2-ї групи протягом місяця в кірковій речовині нирки репаративні процеси розвивалися повільно, а в мозковій - зберігалася альтерація канальців, лімфо-макрофагальна інфільтрація строми, прогресував тубуло-інтерстиційний фіброз.

4. До кінця 1 місяця після ООС у щурів 1-ї групи відновлюється ефективність механізмів осмодилюції; у 2-й групі в реакції постобструктивної нирки на водне навантаження превалює волюморегуляторна відповідь (ЕF_Na і C_Na відповідно на 15,5% і 11,65% вище, ніж у контрольних тварин; p<0,05). В обох групах через місяць осмоконцентраційна функція не відновлювалася: ТСН2О за умов депривації була в 1-й і 2-й групах відповідно на 10,14% і 23,19% нижче, ніж в контролі (p<0,05).

5. Блокада АТ₁ рецепторів після ООС у гіперреактивних щурів оптимізує роботу внутрішньоклітинних сигнальних систем, що супроводжується: зниженням мікроциркуляторних порушень і альтерації структур нирки, обмеженням лейкоцитарної інфільтрації та фіброзу, а також інтенсифікацією репаративних процесів.

6. Блокада АТ₁ рецепторів сприяє відновленню до кінця місяця проксимальної канальцевої реабсорбції й ефективності осмодилюції в постобструктивній нирці. Посилення транспортних процесів у мозковій речовині (Т^С_Н2О на 13,2% вище, ніж у щурів 2-ї групи; p<0,05), не забезпечує досягнення максимального рівня осмоконцентрування за умов водної депривації (дефіцит КІ щодо контролю складав 11,73%; p<0,05).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Баринов Э.Ф., Бондаренко Н.Н., Волошин В.В., Черешнева Е.В. Метаболизм проксимальных канальцев нефронов при обструкции мочеточника // Вісник мофології.- 2006.- Т. 12. №2.- С. 133-137

2. Баринов Е.Ф., Бондаренко Н.Н., Ніколенко О.Г., Волошин В.В. Залежність морфогенезу нирки при обструкції сечовода від реактивності ренін-ангіотензинової системи // Таврический медико-биол. вестник.- 2006.- Т. 9, № 9.- С. 12-15

3. Баринов Э.Ф., Бондаренко Н.Н., Сулаева О.Н., Волошин В.В. Состояние внутриклеточного сигнального пути NO-протеинкиназа G у крыс с различной сенситивностью АТ1-рецепторов при моделировании обструкции мочеточника // Вестник неотложной и восстановительной медицины. - 2006.

4. Баринов Э.Ф., Бондаренко Н.Н., Черешнева Е.В., Волошин В.В. Альтерация канальцев нефронов после односторонней окклюзии мочеточника // Вісник проблем біології і медицини.- 2006.- № 2.- С. 66-69

5. Волошин В.В. Ренальные дисфункции после односторонней обструкции мочеточника // Укр. мед. альманах.- 2007.- Т. 10. № 4.- С. 33-35.

6. Волошин В.В. Адаптационные реакции почек у крыс с различной активностью еNOS в ранние сроки после обструкции мочеточника // Актуальные проблемы транспортной медицины. - 2007.- Т. 3, № 9.- С. 111

7. Баринов Э.Ф., Волошин В.В. Модуляция воспаления в почке при обструкции мочеточника путем ингбирования эффектов ангиотензина II // Акт. пробл. трансп. мед. - 2007.- Т 7, № 1.- С. 127-131

8. Волошин В.В. Моделирование односторонней обструкции мочеточника в эксперименте// Питання експериментальної та клінічної медицини. - 2006.- випуск 10, Т.1.- С. 141-143.

9. Баринов Э.Ф., Сулаева О.Н., Волошин В.В., Терещук Б.П. Динамика сенситивности ангиотензиновых рецепторов 1 типа у крыс после односторонней обструкции мочеточника // Проблемы, достижения и перспективы развития медио-биологических наук и практического здравоохранения.- 2006.- Т. 142, часть 3.- С. 15-19

10. Бондаренко Н.Н., Черешнева Е.В., Волошин В.В., Баринова Н.Е. Компенсаторные метаболические реакции проксимальных и дистальных канальцев нефронов коркового вещества почки при обструкции мочеточника // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: Труды Крымского гос.мед.университета им. С.И.Георгиевского.- 2006.- Т. 142, часть 1.- С. 6-9

11. Баринов Е.Ф., Волошин В.В. Морфометричний аналіз нефронів після усунення обстукції сечівника // Матеріали третьої Всеукраїнської морфологічної наукової конференції «Карповські читання».- Дніпропетровськ, 2006. - С. 11-13.

12. Баринов Э.Ф., Волошин В.В. Новое в патофизиологии органов и систем: волюморегуляторные механизмы почки после обструкции мочеточника // Бюллетень V читань ім. В.В.Підвисоцького.- 2006.- С.32-33

13. Баринов Э.Ф., Волошин В.В., Черешнева Е.В. Структурно-функциональное состояние почки у крыс с различной активностью внутриклеточной системы еNOS-NO-протеинкиназа G после обструкции мочеточника // IІІ Международная научная конференции «Гомеостаз: физиология, патология, фармакология и клиника».- 2007.- С. 30-32

14. Баринов Э.Ф., Волошин В.В. Морфологические детерминанты нарушения осморегуляции при обструкции мочеточника у крыс со сниженной сенситивностью АТ1-рецепторов // Бюлетень VІ читань ім. В.В. Підвисоцького.- 2007.- С. 49

15. Баринов Э.Ф., Волошин В.В. Изменение активности системы eNOS-NO-протеинкиназа G после острой обструкции мочеточника у крыс с различной индивидуальной реактивностью // Патогенез.- 2007.- Прил.- С. 6.

Размещено на Allbest.ru