Введение к работе
Актуальность исследования. Важной задачей современной нейроэндокринологии является исследование состояния нонапептидергической нейросекреторной системы гипоталамуса при воздействии различных негативных факторов внешней среды на организм животных и человека. Работами А.Л. Поленова и сотрудников его научной школы (1983, 1994) было доказано, что гипоталамические нонапептиды обладают широким спектром биологических воздействий на клетки и органы-мишени, которые в совокупности можно определить как «охранительно-тормозное, адаптивное влияние». По представлениям Л.А. Орбели (1959), именно такого рода регуляторные механизмы и проявляют своё выраженное действие в экстремальных ситуациях либо патологических состояниях.
В ответ на различные экстремальные факторы внешней среды организм отвечает неспецифическими механизмами адаптации (Н. Selye, 1952). При этом важнейшим компонентом стрессорных реакций животных является усиление функционирования нонапептидергической гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системы, и в ряде случаев провоцирующей соответствующие изменения других висцеральных систем (А.Л. Поленов, 1983, 1994; Б.А. Фролов с соавт., 1990; А.А. Стадников, Н.Н. Шевлюк, 1996, А.А. Стадников 2001, 2005; Н.Н. Шевлюк, А.А. Стадников, 2010). При перенапряжении гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системы (особенно в условиях длительного стресса) как в самой системе нейроэндокринной регуляции, так и в регуляторно зависимых периферических органах могут возникнуть соответствующие морфофункциональные изменения, свойственные «болезням адаптации» (А.А. Филаретов, 1987).
В ходе эволюции многие бактерии приобрели способность длительно сохраняться в организме хозяина, инактивируя его адаптивные и приспособительные потенции, что связано с формированием у прокариот факторов персистенции (О.В. Бухарин, Б.Я. Усвяцов, 1996; О.В. Бухарин, В.Ю. Литвин, 1997; О.В. Бухарин, 1999). В последние годы появились данные о существенной роли нонапептидов гипоталамуса во взаимодействиях про- и эукариотических клеток, рассматриваемые с позиций учения о персистенции бактерий (А.А. Стадников, 2001, А.А. Стадников, Н.Н. Шевлюк, 2006; В.Н. Барков с соавт., 2010; А.К. Немцева с соавт., 2010).
Одним из естественных барьеров, стоящих на пути микробной инвазии, является покровный эпителий воздухоносных путей. Экспериментальным путём доказана позитивная роль гипоталамических факторов в обеспечении клеточного и тканевого гомеостаза бронхиального эпителия (А.Н. Козлова, 1997, 2002, 2008; В.С. Полякова, К.Н. Мещеряков, 2006; К.Н. Мещеряков, И.В. Лабутин, 2008).
Тем не менее, в рамках концепции о стресс-лимитирующих воздействиях нейроэндокринной системы, всё ещё недостаточно данных о состоянии гипоталамической нонапептидергической регуляции в условиях эмоционально-болевого стресса и инфицирования бактериями с различными персистентными свойствами. Также до настоящего времени не решён вопрос о диапазоне гистобластических и органотипических свойств эпителиальных структур органов дыхания, реализуемых в данных условиях. Дальнейшая разработка означенной проблемы, безусловно, важна и актуальна, особенно с точки зрения создания методологической основы для поиска эффективных мер предупреждения и коррекции нарушений структуры и функции воздухоносных органов, вызванных стрессом и бактериальными агентами с различными персистентными свойствами.
Цель настоящего исследования - установление роли гипоталамической нонапептидергической регуляции в структурно-функциональной реорганизации эпителия внутрилёгочных бронхов в условиях воздействий на организм стрессорных факторов и бактериальных патогенов с различными персистентными свойствами.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие
задачи исследования:
-
Определить особенности гистологических, цитологических и молекулярно-генетических изменений нейросекреторных клеток крупноклеточных ядер гипоталамуса крыс в условиях эмоционально-болевого стресса и интратрахеального введения бактерий с различными персистентными свойствами.
-
Оценить диапазон реализации гисто- и органотипических потенций эпителия внутрилёгочных бронхов у стрессированных, а также инфицированных животных.
-
Установить связь между персистентным потенциалом бактериальных патогенов и особенностями репаративной регенерации бронхиального эпителия.
Научная новизна: Впервые установлено, что бактериальный патоген с высоким персистентным потенциалом (по показателю антилактоферриновой активности) вызывает структурно-функциональную перестройку нонапрептидергической нейросекреторной системы по типу стрессового ответа с явлениями блокировки высвобождения адаптивных нейрогормонов.
Доказана позитивная роль гипоталамических нонапептидов в реализации эпителием внутрилегочных бронхов крыс морфогенетических и репаративных свойств в условиях эмоционально-болевого стресса или интратрахеального инфицирования S.aureus с различными персистентными свойствами.
Получены дополнительные сведения о вероятной триггерной роли моноаминергических терминалей срединного возвышения гипоталамуса в высвобождении нонапептидов на уровне нейрогипофиза экспериментальных животных. В своей совокупности результаты работы существенно дополняют имеющиеся представления о механизмах нонапептидергической гипоталамической регуляции клеточного и тканевого гомеостаза бронхиального эпителия в условиях стресса и бактериального инфицирования.
Теоретическая и практическая значимость: Полученные данные являются важными для дальнейшего изучения механизмов нейроэндокринной регуляцыии морфогенеза и репаративной регенерации эпителия воздухоносных путей,что существенно для клеточной биологии,цитологии и гистологии.Результаты работы могут послужить методологической основой для разработки и обоснования эффективных мероприятий в клинической пульмонологии.
Положения, выносимые на защиту:
-
В условиях эмоционально-болевого стресса и инфицирования животных в нейросекреторных клетках гипоталамуса развиваются стереотипные адаптационные изменения, которые истощаются при длительном стрессировании и в условиях воздействия высоко персистентного бактериального патогена S.aureus с антилактоферриновой активностью.
-
Однократный стресс и бактерии без персистентного потенциала вызывают адекватную перестройку бронхиального эпителия, направленную на поддержание его целостности; длительный стресс и бактерии с персистентными свойствами приводят к глубоким и стойким нарушениям в эпителиальном пласте бронхов, что коррелирует с феноменом блокировки высвобождения гипоталамических нонапептидов в общий кровоток.
-
Наличие персистентных свойств у бактерий пролонгирует инфекционно-воспалительный процесс в бронхах и приводит к патологической перестройке мерцательного эпителия и, соответственно, нарушению в структурной основе мукоцилиарного клиренса.
Внедрение результатов исследования
Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедрах гистологии, цитологии и эмбриологии, патологической анатомии Оренбургской государственной медицинской академии.
Апробация работы: Основные положения диссертации были представлены и обсуждены на Всероссийской научной конференции «Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия в XXI веке» (Оренбург, 2009), VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 2009), Ежегодной региональной конференции молодых учёных и специалистов (Оренбург, 2010), Х конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ярославль, 2010), VIII Всероссийской конференции по патологии клетки (Москва, 2010), XVIII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (Москва, 2011), Региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы морфологии» (Оренбург, 2011).
Публикации: По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 7 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы «Материал и методы исследования», главы результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов. Диссертация иллюстрирована 33 рисунками, 6 таблицами. Библиография включает 108 отечественных и 145 зарубежных источников. Диссертация написана на русском языке.
