Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время большое внимание уделяется выявлению различных гуморальных факторов, участвующих в регуляции деятельности висцеральных систем (Розен В.Б., 1994; Ноздрачев А.Д, Янцев А.В., 1995; Циркин В.И., Дворянский С.А., 1997), в том числе факторов, которые способны модулировать физиологические эффекты гормонов, медиаторов и биологически активных веществ (Манухина Е.Б., 1990; Chuang Tsu Tshen et al., 1992; Агаджанян A.H., 1992; Брин В.Б. и соавт., 1994). При изучении механизмов регуляции сократительной деятельности матки (СДМ) человека и животных в крови и других жидких средах организма путем исследования их сократительных и адреномодулирующих свойств обнаружены ТІомаскин И.Н. и соавт., 1989; Циркин В.И. и соавт., 1992, 1996, 1997; Джергения С.Л., 1995; Братухина СВ., 1997; Дворянский С.А. и соавт., 1996, 1997; Циркин В.И., Дворянский С.А., 1997; Шушканова Е.Г., і 997; Сизова Е.Н., 1998) ранее неизвестные факторы, которые были названы эндогенным 3-адреномиметиком (ЭВМ), эндогенным утеростимулятором, эндогенным сенсибилизатором (3-адренорецепторов (ЭСБАР), эндогенным блокатором 3-адренорецепторов (ЭББАР). Все эти факторы, на наш взгляд, представляют эолыней интерес, так как играют важную роль в регуляции СДМ беременных кенщин и являются компонентами р-адренергического механизма, На сегодняшний день в определенной степени дана физиологическая сарактеристика ЭБМ, ЭСБАР, ЭББАР и эндогенного утеростимулятора. Однако трирода этих факторов остается не установленной, а, следовательно, )тсутствуют прямые доказательства наличия их в организме человека и кивотных. Актуальность всего сказанного позволила сформулировать :ледующие цель и задачи.
Цель исследования. Изучить природу эндогенного сенсибилизатора 5-адренорецепторов и других факторов, регулирующих сократимость и щренореактивность гладкой мускулатуры. Задачи исследования:
1. Изучить устойчивость утероактивных и адреномодулирующих эффектов
:ыворотки крови, околоплодных вод, мочи и ликвора к кипячению, закисленню
:реды и длительному хранению при 18С и 37С.
-
Исследовать утероактивные и адреномодулирующие свойства сыворотки :рови, подвергнутой различным видам фракционирования, включая гель-зильтрацию и ультрафильтрацию.
-
Изучить влияние двадцати аминокислот на сократителыгую активность и 1-адренореактивность изолированного миометрия крысы.
-
Изучить способность 1-гистидина, с1,1-тирозина и 1-триптофана оказывать і-адреносенсибилизирующее влияние на различные гладкомышечные объекты.
Научная новизна. Впервые показано, что содержащиеся в сыворотк крови, околоплодных водах, моче и ликворе человека ЭБМ, угнетающий CCL продольных полосок рога матки небеременных крыс, и ЭСБАР, повышающий и Р-адренореактивность, устойчивы к кипячению, длительному (до 14 сутої хранению при 18С, суточному хранению при 37С, 2-4 месячному хранению замороженном виде и к закисленню среды (рН=5.0). Фракции сыворотки крові лишенные фибриногена, альбумина и глобулинов, а также полученные при гелі фильтрации на сефадексе G-10, предназначенном для разделения биополимере с молекулярной массой 100 - 1000 дальтон, и при ультрафильтрации чере мембранные фильтры, пропускающие вещества с молекулярной массой менып 5000 дальтон, сохраняют утероингибирующую, р-адреносенсибилизирующу* и, частично, утеростимулирующую активность. Это указывает на то, чт ЭБМ и ЭСБАР являются низкомолекулярными, а утеростимулятор среднемолекулярным веществом (ориентировочно их молекулярная масс составляет 100-150 Д, 100-200 Д и 800-2000 Д соответственно).
Впервые в опытах с продольными полосками рога матки небеременної
крысы показано, что 1-аргинин, 1-гистидин, 1-лизин, 1-триптофан, d.l-фенила
ланин, 1-аспарагин, 1-аспарагиновая кислота, 1-глутамин и ёД-тирозин, а также и:
смесь вызывают частичное угнетение ССА продольных полосок рога матю
крыс, которое, в отличие от подобного эффекта биожидкостей, не снимаете:
обзиданом. Это означает, что, скорее всего, ЭБМ не является аминокислотой
Впервые показано, что три из 20 исследованных аминокислот - 1-гнстидин
1-триптофан и dj-тирозин в полном объеме воспроизводят эффек
ЭСБАР: подобно биожидкостям они оказывают выраженно*
Р-адреносенсибилизирующее действие, которое наиболее ярко проявляется пр]
использовании их в концентрациях Зх(10"5-10"8), 1х10"5 и 2х(10"5-10"6) г/mj
соответственно. Для этого эффекта характерны устойчивость и последействие
возможность проявления на фоне спонтанной и вызванной гиперкалиевыь
(60 мМ КС1) раствором или окситоцином (5x10"3 МЕ/мл) активности, а также і
условиях сниженной Р-адренореактивности. Этот эффект выражен npi
использовании в качестве агониста р-АР адреналина и норадреналина
в меньшей степени - дофамина и полностью отсутствует при применешп
Р-адреномиметика гинипрала. Помимо миометрия крьк
Р-адреносенсибилизирующий эффект гистидика, триптофана и тирозин; проявляется в опытах с миометрием беременных женщин и гладкими мышцам! коронарных' артерий свиньи и трахеи коровы. Подобно биожидкостям зті аминокислоты не обладают М-холиномодулирующей активностью. Предложен рассматривать ЭСБАР как фактор, состоящий из нескольких низкомолекулярныз веществ, в том числе из гистидина, триптофана и тирозина, ; (с учетом отсутствия у имидазола как предшественника гистидині р-адреносенсибилизирующей активности) его р-адреносенсибилизирующиї
эффект объяснять аллостерическим влиянием на каталитический центр Р-адренорецепторов имидазольного, фенольного или индольного кольца (но не бензольного), имеющего карбоксильную группу и аминогруппу.
Получено доказательство, что ЭСБАР (и, следовательно, гистидин, триптофан и тирозин) играет важную роль в регуляции деятельности внутренних органов и нейронов мозга в условиях нормы и патологии. В частности показано, что при депрессивном состоянии у женщин с климактерическим синдромом снижено содержание в крови ЭСБАР, что коррелирует с данными литературы о низком содержании у них триптофана и его высокой эффективности как антидепрессанта (Сметник В.П. и соавт., 1988). Таким образом, впервые описано новое свойство аминокислот - оказывать модулирующее влияние на здренергические процессы в организме.
Показано, что ни одна из 20 аминокислот не обладает р-адре-ноблокирующей или утеростимулирующей активностью, что согласуется с нашим предположением об эндогенном утеростимуляторе и ЭББАР как ;реднемолекулярных факторах. Экспериментальные данные подтверждают аажную роль ЭСБАР, ЭББАР, ЭБМ и утеростимулятора в процессах регуляции 2ДМ человека и животных.
Практическая значимость. Полученные нами данные о том, что физиологический эффект ЭСБАР в полной мере воспроизводится гистидином, тирозином и триптофаном, существенно расширяет возможности исследования іанного феномена, механизмов, лежащих в его основе, а также использования "истидина, триптофана и тирозина з клинической практике, благодаря полученным данным, становится возможным определение }-адреносенсибилизирующей активности крови и других жидких сред организма юмимо биологического метода - биохимическим. Результаты исследования імеют значение для физиологии, медицины и ветеринарии.
Внедрение. Результаты диссертации используются в научной и учебной )аботе кафедры анатомии и физиологии человека и животных Вятского осударственного педагогического университета, а также кафедры акушерства и инекологии и кафедры нормальной физиологии Кировского государственного іедицинского института.
Апробация работы. Материалы исследования доложены и обсуждены на іаучньгх конференциях: "Актуальные проблемы современной биохимии" Киров, 1996), на заседании Кировского отделения Российского общества зизиологов им. И.П. Павлова (Киров, 1998), а также нашли отражение в юнографии Циркина В.И и Дворянского С.А. «Сократительная деятельность іатки (механизмы регуляции.)» (1997).
Положения, выносимые на защиту.
-
Способность сыворотки крови и других биожидкостей человека ! животных оказывать (3-адреносенсибилизирующее действие по отношению Р-адренореактивным структурам обусловлена наличием водорастворимогс устойчивого к кипячению и длительному хранению низкомолекулярног фактора, условно названного эндогенным сенсибилизатором Р-адренорецепторо (ЭСБАР).
-
Из 20 аминокислот, содержащихся в организме человека и животные 3 аминокислоты - 1-гистидин, 1-триптофан и d.l-тирозин (каждая в отдельное^ или при совместном воздействии) в полном объеме воспроизводя р-адреносенсибилизирующий эффект сыворотки крови и других биожидкостеі человека и животных.. Это позволяет рассматривать данные кислоты в качеств наиболее вероятных претендентов на роль эндогенного сенсибилизатор; р-адренорецепторов.
3. 1-Гистидин, 1-триптофан и (1,1-тирозин повышают чувствительност
гладких мышц матки; сосудов и трахеи к адреналину как ингибитору CJ
миоцитов за счет, аллостерического воздействия на Р-адренорецепторы; это-
эффект реализуется независимо от уровня деполяризации мембраны, наличия і
среде веществ - активаторов и протекает без выраженного явлена
десенситизации. Очевидно, что в условиях организма эти три аминокислоть
помимо других многочисленных функций участвуют в регуляции деятельності
внутренних органов (и, возможно, нейронов) в качестве модуляторої
адренергических процессов.
Структура и объем диссертации. Диссертация представлена на 150 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, библиографического указателя (185 источников) и приложений, содержащих 84 таблицы и 39 рисунков.