РОЛЬ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ В МЕХАНИЗМАХ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ЭНДОТОКСЕМИИ
В настоящее время наиболее тяжелым осложнением сепсиса является септический шок (СШ), летальность при котором достигает более 80% [42]. В свете последних данных патогенез грамотрицательного СШ рассматривается с позиций нового класса пептидов - цитокинов, инициирующих и опосредующих токсичность молекулы липополисахарида (ЛПС). Существует мнение, что именно неконтролируемый дисбаланс цитокинов и их ингибиторов является стимулом к развитию СШ [22, 24]. Среди них наиболее важными цитокинами в генезе развития органных повреждений при эндотоксиновом шоке (ЭШ) и СШ являются фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-α xи интерлейкины (ИЛ-1β и ИЛ-6) [21]. Принципиально, что эти же пептиды индуцируют синтез других медиаторов -хемотаксических цитокинов, простагландинов (Пг), лейкотриенов (Лт), адгезионных молекул, окиси азота, протеаз и, по существу, выступают в роли факторов аутокринной регуляции, обуславливая каскадный хаpaктер продукции различных биологически активных соединений [25, 35]. Патогенетически значимые цитокины ФНО-α, ИЛ-1β и ИЛ-6 обладают цитотоксичностью, пирогенными свойствами, стимулируют печень к выработке острофазных белков в том числе, ЛПС-связывающего белка, маннозосвязывающего белка и амилоида А, образование которых увеличивается в сотни и тысячи раз под воздействием цитокинов [34].
Комплекс взаимодействий между цитокинами и клетками некоторыми авторов рассматривается как цитокиновая сеть и может иметь хаpaктер стимуляции или ингибирования [44]. При ЭШ и СШ следствием синтеза этих медиаторов является нарушение функций сердечно-сосудистой системы, блокада микроциркуляции печени, почек, легких, кишечника, т.е. формирование полиорганной недостаточности, что в большинстве случаев заканчивается cмepтью [2, 3, 6, 10, 11, 12, 14, 15, 29].
Результаты наших исследований свидетельствует о том, что развитие ЭШ сопровождается повышением проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) и проникновением в мозг крупных молекулярных соединений [1,4,5, 13]. Хаpaктер рецепторно-лигандных взаимоотношений в структурах центральной нервной системы (ЦНС) одинаков для различных лигандов и подтверждается в наших опытах с некоторыми психотропными препаратами [7,8,9]. В пользу проникновения молекул ЛПС через тканевые барьеры свидетельствуют многочисленные данные определения эндотоксина с помощью лимулюс амебоцитного лизата (ЛАЛ-теста) в субстратах от животных и больных при ЭШ и СШ [41].
В механизмах церебральных расстройств при ЭШ цитокины считаются ключевыми медиаторами [22]. Головной мозг, наряду с другими органами, является местом активного синтеза цитокинов [32, 30]. В свою очередь, в мозге цитокины, наряду с эндотоксином, обладают способностью инициировать синтез iNOS - (цитокин-индуцибельной синтазы окиси азота), с последующей продукцией окиси азота (NO) в клетках [32, 45]. Известно, что в ЦНС NO выступает как медиатор нейротоксичности, образует свободнорадикальнй пероксинитрит, и, кроме того, служит нейромодулятором в качестве сигнальной молекулы при нейропередаче и регуляции тонуса сосудов [31].
При септицемии в патогенезе нарушения функций ЦНС особая роль принадлежит ИЛ-1β, которые в эксперименте можно воспроизвести инъекцией экзогенного ИЛ-1β а введение антагонистов к нему полностью нивелирует эти расстройства [45]. Внутрибрюшинное или внутривенное введение ЛПС инициирует синтез ИЛ-1β в многочисленных структурах мозга - менингиальных оболочках, хориоидном сплетении, околожелудочковых областях, коре больших полушарий и гипоталамусе, клетках микроглии и макрофагах [38]. Это объясняется синхронным трaнcпортом молекул ЛПС проникающих через ГЭБ и гематолик-ворный барьер (ГЛБ) из системного кровотока в соответствующие отделы головного мозга. Показано, что при периферическом способе введения эндотоксина, перенос его молекул в хориоидном сплетении и прилежащих структурах происходит в направлении от эпендимных клеток третьего желудочка или таницитов срединного возвышения к нейронам [1, 4, 45]. Одновременно ЛПС, пенетрируя ГЭБ, активирует синтез ИЛ-1β в сосудистых стенках и глии. Интересно, что в ЦНС при септицемии экспрессия генов, кодирующих ИЛ-1β, намного выше экспрессия генов, кодирующих цитокины ИЛ-10, ИЛ-13, которые ингибируют эффекты ИЛ-1β [45].
В микроглии максимальный уровень синтеза ИЛ-1β регистрируется намного позже, чем в нейронах после инъекции эндотоксина [38]. Кроме того, при внутривенном введении эндотоксина количество ИЛ-1β позитивных клеток микроглии выше, чем при внутрибрюшинном, и обнаруживаются в виде периваскулярного конгломерата, причем ИЛ-1β чаще регистрируется непосредственно в цитоплазме клеток, а не в эндоплазматическом ретикулуме или аппарате Гольджи. По мнению исследователей, внутривенное введение эндотоксина, инициируя синтез ИЛ-1β, как бы «маркирует» соседние или удаленные клетки-мишени (нейроны, эндотелиальные клетки, микроглию) [38].
В условиях повышенной проницаемости ГЭБ при ЭШ создаются предпосылки проникновения эндотоксина из сосудов и в астроцитарные отростки [5, 15]. Известно, что астроциты, подобно моноцитам, способны представлять антиген (в данном случае эндотоксин) и являются источником усиленного синтеза ИЛ-1β в мозге [43]. И хотя на астроцитах отсутствует специфический для эндотоксина мембранно-связанный рецептор СД14, связывание ЛПС с клеткой осуществляется с помощью растворимого рецептора СД14 и пока еще не установленного белка, ассоциированного с мембраной [43]. Кроме ИЛ-1β, астроциты синтезируют ряд других цитокинов; добавление ЛПС к культуре мышиных астроцитарных клеток инициирует синтез ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-6, что приводит к их ультраструктурной перестройке [33]. Антитела к ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-6 частично ингибируют повреждения астроцитов [27], но если они все же произойдут, то расстройства микроциркуляции усиливаются[26]. Необходимо отметить, что местом активного синтеза медиаторов при эндотоксемии является также и сосудистый эндотелий мозга [18].
В последние годы получены новые данные об эндогенном образовании биологически активных субстанций при ЭШ непосредственно в области сосудистых сплетений [36, 28]. Так, ФНО-α, почти сразу после внутривенного введения эндотоксина начинает синтезироваться в эпендиме и сосудистых сплетениях, а еще через несколько минут регистрируется в цереброспинальной жидкости [36]. У крыс, получавших эндотоксин в дозе 3 мг/100 г, ФНО-α спустя минуты выявляется в области сосудистых сплетений, электронно-микроскопически регистрируется отек эндотелиоцитов и увеличение межклеточных прострaнcтв между ними и эпендимоцитами [28]. Авторы полагают, что расстройства ГЭБ, ГЛБ и ликвороэнцефалического барьера, а также отек мозга обусловлены эффектами ФНО-α, трaнcпортирующегося от места активного синтеза (эпендима) к другим структурам мозга.
При внутрицистернальном введении эндотоксина у крыс обнаруживаются лишь временные различия в синтезе цитокинов (ИЛ-1β и ИЛ-6) в коре, гипоталамусе, гиппокампе, полосатом теле и в висцеральных органах [17].
При попадании эндотоксина в спинномозговую жидкость гипоталамическая область и расположенные по соседству сосудодвигательный и дыхательный центры могут стать объектом его воздействия. При раздражении эндотоксином термочувствительных нейронов переднего гипоталамуса и ствола мозга, как правило, возникает гипертермическая реакция, причем пирогенный эффект реализуется с участием эндогенных пирогенов, в том числе и цитокинов, синтезирующихся в мозге [23]. В частности в опытах на крысах, получавших эндотоксин, методами гибридизации in situ и иммунной цитохимии доказана локализация иммуннореактивного ИЛ-1β в гипоталамусе [23].
Кроме того, ИЛ-1β, секретируемый клетками системы мононуклеарных фагоцитов в ответ к эндотоксину, также участвует в терморегуляции; пирогенная реакция на ЛПС у крыс значительно редуцируется после элиминации периферических макрофагов [19]. Изменение терморегуляции, опосредуемое синтезом цитокинов, зависит и от дозы эндотоксина [37]. По данным исследователей, другим медиатором центрального действия в генезе жара и лихорадки при ЭШ является простагландин ПГЕ2 [16].
Поиск профилактики и лечения функциональных расстройств ЦНС при СШ и септицемии диктуют использование не только антител к ЛПС или цитоки-нам, но и применение цитокинов-антагонистов [20]. Внутрицистернальное введение мышам ИЛ-10 (75 нг) и ЛПС (2,5 мкг) почти полностью ингибируют продукцию ФНО-α и ИЛ-1β в мозге. С другой стороны, внутрицистернальное введение антител к ИЛ-10 (JES5-2A5, 60 мкг) потенцирует синтез ФНО-α и ИЛ-1β [20].
Таким образом, основа будущих неврологических расстройств при эндотоксемии в эксперименте и клинике формируется вначале на молекулярном уровне и затем проявляется в виде морфологического субстрата на ультраструктурном уровне. При нeблагоприятном стечении обстоятельств дальнейшее прогрессирование процесса может привести к развитию развернутой клинической картины острой церебральной недостаточности или шокового мозга.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Бардахчьян Э.А. Харланова Н.Г. // Физиол. журн.1991. T. 37. № 5.C. 41.
- Бардахчьян Э.А., Харланова Н. Г.// Пат. физиол. 1995. № 1. C. 46.
- Бардахчьян Э.А., Харланова Н. Г. // Пат физиол. 1997. № 1. C. 17.
- Бардахчьян Э.А., Харланова Н. Г. // Цитология и генетика. 1997. T. 31. № 1. C. 5.
- Бардахчьян Э.А., Харланова Н. Г., Ломов Ю.М. // Цитология и генетика. 1997.T. 31. № 6. C. 11.
- Бардахчьян Э.А., Харланова Н. Г., Ломов Ю.М. // Пат. физиол.1999. № 3.С. 22 .
- Бардахчьян Э.А., Харланова Н. Г., Макляков Ю.С. // Бюлл. экспер. биол. 1996.T. 122. № 10. C. 457 .
- Бардахчьян Э.А., Макляков Ю.С., Каркищенко Н.Н., Харланова Н.Г. // Эксп. клин. фармакол. 1992. T. 55. № 2. C. 6 .
- Бардахчьян Э.А., Макляков Ю.С., Харланова Н.Г., Куликова О.Н. // Нейрохимия. 1992. T. 11. № 1. C. 72 .
- Харланова Н.Г., Бардахчьян Э.А. // Анест. и реаниматол. 1991. № 4. C. 37 .
- Харланова Н.Г., Ломов Ю.М., Бардахчьян Э.А. // Анест. реаниматол. 1993. № 2. C. 24 .
- (Харланова Н.Г., Ломов Ю.М., Бардахчьян Э.А.) Kharlanova N.G., Lomov Yu.M., Bardakhchian E.A // In: The 4-th Eur. Congr. Cell Biol. 1994. Prague. P. 68.
- Харланова Н.Г., Ломов Ю.М., Бардахчьян Э.А. // Анест. реаниматол. 1994. № 3. C. 36 .
- Харланова Н.Г., Ломов Ю.М., Бардахчьян Э.А // Бюлл. экспер. биол. 1995. T. 120. № 7. C. 107 .
- Харланова Н.Г. Закономерности биологического действия эндотоксина E. сoli на ультраструктуру органов-мишеней.: Автореф. дисс. ... докт биол. наук. М., 2001.
- Bishai I., Coceani F. // Cytokine. 1996. V. 8. N 5. P. 371.
- De Simoni M.G., Del Bo R., De Luigia A., Simard S. // Endocrinology. 1995. V. 136. N 3. P. 897.
- De Vries H.E., Bloom-Roosemalen M.C., de Boer A.G. et al. // J. Pharmac. Exp. Therap. 1996. V. 277. N 3. P. 1418.
- Derijk R.H., Strijbos P.J., van Rooijen N. et al. // Am. J. Physiol.1993. V. 265. N5. P. 1179.
- Di Santo E., Sironi M., Pozzi P. et al. // Neuroimmunomodulation. 1995. V. 2. N 3. P.149.
- Freudenberg M., Ness T., Kumazawa Y., Galanos C. // Immun. und Infect.1993. V. 21. N 2. P. 40.
- Galanos C. // Shock. 1998. V. 6. N 7. P. 605.
- Hagan P., Poole S., Bristow A. F. // J. Mol. Endocrinol. 1993. V. 11. N. 1. P. 31.
- Henderson B. // Microbiol. Rev. 1996. V 60. N 2. P 316.
- Hinshaw L.B. // Crit. Care Med. 1996. V 24 N 6. P. 1072.
- Holash H.A., Noden D.M., Stewart P.A. // Develop. Dyn. 1993. V. 197 N 1. P. 14.
- Hu S., Martella A., Anderson W., Chao C. // Uniq. Lab. Invest.1994. V. 70. N 6. P. 850.
- Liu L., Kita T., Tanaka N., Kino***a Y. // Intern. J. Exp. Pathol. 1996. V. 77. N 1. P. 37.
- Parrilo J.E. // N. Engl. J. Med. 1993. V 328. P. 1471.
- Pitossi F., del Rey A., Kabiersch A., Besedovsky H. //J. Neurosci. Res. 1997. V. 48. N. 2. P. 287.
- Pronai L., Szaleczky E., Feher J. // Orvosi Hetilap. 1996. V. 137. N. 31. P. 1699.
- Romero L.I., Tatro J.B., Field J.A., Reichlin S. //Am. J. Physiol. 1996. V. 270. N 2. P. 326.
- Sharif S.F., Hariri R.J, Chang V.A. et al. // Neurol. Res. 1993. V. 15. N 2. P. 109.
- Staudinger T., Presterl E., Graninger W. et al. // Intens. Care Med. 1996. V. 22. N 9. P. 888.
- Sutton E.T., Norman J.G., Newton C.A. et al. // Shock. 1997. V. 7. N 2. P. 105.
- Tarlow M.J., Jenkins R., Comis S.D. et al // Neuropathol. Appl. Neurobiol. 1993. V. 19. N 4. P. 324.
- Tilders F.J., DeRijk R.H., Van Dam A.M. et al. //Psychoneuroendocrinology. 1994. V. 19. N. 2. P. 209.
- Van Dam A.M., Bauer J., Tilders F.J., Berkenbosch F. // Neuroscience. 1995. V. 65. N 3. P. 815.
- van Dam A.M., Brouns M, Man-A-Hing W, Berkenbosch F. // Brain Res. 1993. V. 613. N 2. P. 231.
- Wang J., Kester M., Dunn M.J. // Biochem. Biophys. Acta. 1988. V. 69. N 3. P. 217.
- Williams A.E., Blakemore W.F. // J. Infect. Dis. 1990. V. 162. N 2. P. 478.
- Wang Y., Hollingsworth R.I. // Biochemistry. 1996. V. 35. N 18. P. 5647.
- Willis S.A, Nissen P.D. // J. Immunol. 1995. V. 154. N 3. P. 1399.
- Wilson M., Seymour R., Henderson B. // Infect. Immun. 1998. V. 66. N 6. P. 2401.
- Wong M.L., Bongiorno P.B., Rettori V. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 94. P. 227.
Статья в формате PDF 149 KB...
29 11 2024 4:14:53
Статья в формате PDF 173 KB...
28 11 2024 5:40:13
Статья в формате PDF 111 KB...
27 11 2024 5:12:56
Статья в формате PDF 640 KB...
26 11 2024 5:56:30
Статья в формате PDF 125 KB...
23 11 2024 6:33:51
Статья в формате PDF 111 KB...
22 11 2024 5:23:48
Статья в формате PDF 115 KB...
20 11 2024 5:58:59
Статья в формате PDF 116 KB...
19 11 2024 22:15:42
Статья в формате PDF 234 KB...
17 11 2024 2:45:13
Статья в формате PDF 122 KB...
16 11 2024 13:17:51
Статья в формате PDF 136 KB...
15 11 2024 14:43:50
Статья в формате PDF 262 KB...
14 11 2024 4:15:55
Статья в формате PDF 267 KB...
13 11 2024 20:54:13
Статья в формате PDF 221 KB...
12 11 2024 8:20:35
Статья в формате PDF 544 KB...
11 11 2024 12:51:16
Развивающиеся при гипертонической болезни сосудистые поражения находят свое продолжение в изменении кровотока и эндометрии и плаценты, что наиболее остро проявляется при сочетании с гестозом. Данные изменения наблюдаются в виде развития склероза, фибриноидного некроза, нарушения кровообращения (полнокровие, стаз, кровоизлияния, тромбоз), деструкции ультраструктур. Все это приводит к развитию маточно-фетоплацентарной сосудистой недостаточности и сопровождается крайне напряженным состоянием гомеостаза плода. ...
10 11 2024 11:27:20
Статья в формате PDF 109 KB...
07 11 2024 3:53:20
Статья в формате PDF 119 KB...
06 11 2024 8:59:50
05 11 2024 20:14:43
Статья в формате PDF 103 KB...
04 11 2024 20:24:35
Статья в формате PDF 420 KB...
03 11 2024 7:42:38
Статья в формате PDF 115 KB...
02 11 2024 22:54:46
Статья в формате PDF 267 KB...
01 11 2024 14:56:39
Статья в формате PDF 418 KB...
31 10 2024 13:45:24
Статья в формате PDF 112 KB...
30 10 2024 11:32:53
Статья в формате PDF 136 KB...
29 10 2024 0:34:49
Статья в формате PDF 789 KB...
28 10 2024 7:40:11
Статья в формате PDF 274 KB...
27 10 2024 13:43:34
26 10 2024 15:24:44
В статье авторами рассмотрены региональные особенности демографической и семейной политики. ...
25 10 2024 16:34:31
Статья в формате PDF 529 KB...
24 10 2024 7:23:18
На поверхности инометацин-индуцированной язвы тонкого кишечника через 24 часа после его однократного введения формируется бактериальный биофильм. ...
23 10 2024 10:45:18
Статья в формате PDF 320 KB...
22 10 2024 15:30:46
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::