Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Математическое моделирование стероидогенеза в системе эндокринной регуляции репродуктивной функции женщин Муравьева, Елена Степановна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Муравьева, Елена Степановна. Математическое моделирование стероидогенеза в системе эндокринной регуляции репродуктивной функции женщин : автореферат дис. ... кандидата биологических наук : 05.13.09.- Москва, 1996.- 27 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблемы.

Частота патологии репродуктивной сферы состоящих в браке емеіі достигает 10-15% (Кулаков В.И., 1994). В связи с этим іроблема лечения бесплодия приобретает статус государственной, юскольку низкие темпы рождаемости ставят под угрозу естественный ірирост населения.

Одной из основных иричіш женского бесплодия являются нару-иения в системе эндокринной регуляции репродуктивной функции кенщины. Эндокринное бесплодие обуславливается нарушением цикли-іеских процессов в яичнике, в результате чего наступает ановуляция или іамедляется созревание фолликула с последующей неполноценной потеиновой фазой. Частота эндокринного бесплодия составляет 35-45% :лучаев женского бесплодия (Мануйлова И.А., 1990).

Значительное число случаев женского бесплодия эндокринной природы ставит перед учеными и практическими врачами задачи разработки методов гормональной коррекции этих состояний.

В настоящее время в литературе накоплено немало данных, ка-:ающихся отдельных этапов биосинтеза и действия половых стероидных -ормоиов в организме женщины. Однако, несмотря на большое соличество клинической и экспериментальной информации, в настоящее зремя не существует непротиворечивой системы представлений о иеханизмах управления системой биосинтеза стероидов в яичниках, <оторая могла бы объяснить способность одной и той же системы производить преимущественно те или иные стероидные гормоны (эст-эогены, андрогены, прогестины). Так, до настоящего времени трудно с единых позиций объяснить разнонаправленное действие лютеи-низирующего гормона (ЛГ) на активность ферментов стероидогенеза ^например, результаты экспериментов, когда добавление небольших концентраций ЛГ (10 нг/мл) в культуру клеток фолликулов увеличивало :корость синтеза андрогенов, а добавление больших концентраций ЛГ

(50 нг/мл) возвращало увеличенную скорость синтеза андрогенов на исходный уровень (McNatty К.P.,1980)). Некоторые исследователи пытаются объяснить различную судьбу развивающихся в яичнике фолликулов (рост или атрезия) различным соотношением активностей ферментов ароматазы (синтез эстрогенов) и 5а-редуктазы (синтез неароматизируемых андрогенов). Данное предположение основано на обнаруженной in vitro способности неароматизируемых андрогенов ингибировать скорость синтеза эстрогенов в культуре гранулезных клеток фолликулов свиньи (Chan, Tan, 1986). Однако другие исследователи полагают, что судьба развивающихся фолликулов определяется только степенью активности ароматазпой ферментной системы. Объединить имеющиеся экспериментальные данные в единую систему представлений и проверить непротиворечивость гипотез, выдвигаемых в результате анализа экспериментальных данных, изучить действие различных управляющих гормональных сигналов на процессы стероидогепеза в яичниках можно с помощью создания и исследования математических моделей, соответствующих различным гипотезам и системам представлений. Исследование поведения таких моделей и сравнение результатов моделирования с известными клиническими и экспериментальными фактами позволяют во многих случаях выявить противоречивые и неправильные системы представлений. Поскольку экспериментальная и клиническая проверка выдвигаемых гипотез часто затруднена или невозможна, то метод математического моделирования является наиболее подходящим методом исследований в подобных ситуациях.

Цель работы.

Целью работы является изучение механизмов регуляции стероидогепеза в фолликулах человека с помощью создания и исследования математических моделей отдельных звеньев системы стероидогенеза.

Для достижения общей цели исследования решались следующие задачи:

1. Создать непротиворечивую систему гипотез, согласованную с экспериментальными данными относительно: а) роли неароматизиру-

емых (5а-редуцированных) андрогенов в развитии процессов атрезии фолликулов; б) механизмов действия гормонов гипофиза на активность различных ферментов системы стероидогеиеза.

2. Разработать уравнения математических моделей, отражающие
созданные системы представлений о функционировании системы сте
роидогеиеза в яичниках.

  1. Провести идентификацию параметров математических моделей и исследовать адекватность поведения созданных моделей поведению системы стероидогеиеза в яичниках человека под действием гормонов гипофиза;

  2. Исследовать возможные механизмы, определяющие способность фолликулов синтезировать преимущественно эстрогены либо преимущественно андрогены в результате стимулирующего действия ФСГ на активность ферментов стероидогеиеза.

  3. Исследовать на модели возможные механизмы реализации разнонаправленного действия ЛГ на активность ферментов системы стероидогеиеза.

Научная новизна.

В работе впервые с помощью метода математического моделирования исследованы: особенности влияния неароматизируемых (5а-ре-цуцированных) андрогенов на активность ароматазной ферментной системы в целостном фолликуле; особенности реализации механизмов действия гормонов гипофиза на активность ферментов системы стероидогеиеза.

Создана математическая модель функционирования системы сте-эоидогенеза в яичниках человека под действием гормонов гипофиза.

Теоретическое и практическое значение работы.

Исследования, проведенные в диссертационной работе относительно золи неароматизируемых андрогенов в процессах развития атрезии фолликулов, показали, что эта роль не может быть заметной и подтвердили выдвигаемую в научной литературе гипотезу о решающей золи активности ароматазы в определении судьбы растущих фолликулов ^продолжение роста или атрезия).

В результате исследования поведения моделей был выявлен возможный необратимый характер стимулирующего действия гормонов гипофиза на активность ферментов стероидогепеза, поскольку воспроизвести в модели экспериментально наблюдаемое длительное увеличение концентрации прогестинов в лютеиновую фазу цикла оказалось возможным только при использовании предположения, что увеличение концентрации гонадотропинов в крови приводит к увеличению активности ферментов стероидогепеза, а снижение концентрации гонадотропинов не изменяет существующую активность ферментов.

Выявленные закономерности необратимого изменения активности ферментов стероидогепеза под действием гормонов гипофиза способствуют развитию новых представлений относительно конкуренции фолликулов и формирования овуляторной квоты. По-видимому, преимущество в данном цикле получает фолликул, обладающий максимальной чувствительностью ароматазной ферментной системы к стимулирующему действию ФСГ на момент подъема этого гормона в крови.

Получены косвенные оценки констант Михаэлиса (Км) ферментов 17а-гидроксилазы, лиазы, 20-гидроксистероиддегидрогеназы и константы ингибирования 20-гидроксипрогестерона для фолликулов человека, не найденные нами в научной литературе.

Показано, что различия в чувствительности ферментных систем, участвующих в синтезе прогестерона и эстрогенов, к действию ФСГ позволяют объяснить формирование в яичниках как эстрогенсинте-зирующих, так и андрогенсинтезирующих фолликулов в результате подъема ФСГ в крови.

В результате исследования поведения модели стероидогенеза под действием среднециклической ЛГ-волны выявлена возможная биологическая роль 20а-ОНР (20а-гидроксипрогестерон), заключающаяся в поддержании на высоком уровне отношения между концентрациями прогестерона и эстрадиола в крови в лютеиновую фазу цикла, что необходимо для успешного развития беременности.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на научных семинарах кафедры медицинской и биологической кибернетики РГМУ совместно с ПНИЛ по разработке медицинских информационных систем РГМУ; основные результаты исследования были представлены на Республиканской научной конференции "Кибернетика в медицине", Цнепрпетровск, 1991; на Всероссийской научно-практической конференции "Информатизация здравоохранения России", Ижевск, 1995.

Структура работы.

Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения, выводов, приложений и библиографического указателя. Содержание работы иллюстрировано рисунками, таблицами, фафиками. Список литературы включает отечественные и зарубежные источники.