Особенности экспрессии гормонов в венозных сосудах плодов человека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Быстрова, Ольга Владимировна

• Быстрова, Ольга Владимировна
• кандидат биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Быстрова, Ольга Владимировна

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Основные закономерности морфогенеза венозной системы.

1.2. Формирование венозной системы плода человек.

1.3. Современные представления о венозной циркуляции в фетоплацентарной системе.

1.3.1. Особенности венозной циркуляции в пупочной вене.

1.3.2. Особенности венозной циркуляции в венозном протоке и нижней полой вене.

1.3.3. Особенности функционирования венозного возврата в сердце плода.

1.4. Современные представления о регуляции венозного кровообращения плода человека.

1.4.1. Нейрогуморальная регуляция венозной системы.

1.4.2. Местные механизмы регуляции венозных сосудов.

1.5. Гормональная функция эндотелия.

1.5.1. Вазоконстрикторы.

1.5.1.1. Эндотелины.

1.5.1.2. Катехоламины.

1.5.1.3. Серотонин.

1.5.2. Вазодилататоры.

1.5.2.1. Оксид азота.

1.5.2.2. Гистамин.

1.5.2.3. Мелатонин.

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.

2.1. Исследуемый материал.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. 2.2.2.

Макроскопическое исследование Гистохимические методы.

2.2.3. Иммуногистохимические методы.

2.2.4. Морфометрические исследования.

2.2.5. Статистическая обработка результатов.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Функционально-анатомические особенности строения ВП.

3.2. Функциональная морфология исследуемых сосудов.

3.3 .Компьют^

3.4. Морфометрия стенок пупочной вены, воротного синуса, венозного протока и нижней полой вены.

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

4.1. Функционально-анатомические особенности строения ВП.

4.2. Локальные механизмы регуляции венозных сосудов.

4.2.1. Норадреналин в венозных сосудах плодов человека.

4.2.2. Гистамин в венозных сосудах плодов человека.

4.2.3. Экспрессия eNOS в венозных сосудах плодов человека.

4.2.4. Экспрессия ЕТ-1 в венозных сосудах плодов человека.

4.2.5. Экспрессия мелатонина в венозных сосудах плодов человека.

4.2.6. Экспрессия серотонина в венозных сосудах плодов человека.

ВЫВОДЫ.

Указатель литературы.

Список сокращений вп венозный проток

ЕТ эндотелии

N0 оксид азота eNOS Эндотелиальная синтаза оксида азота

МЭГИ Мышечно-эластическая гиперплазия интимы

НПВ Нижняя полая вена

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности экспрессии гормонов в венозных сосудах плодов человека»

Актуальность темы

Гемодинамические процессы в функциональной системе плацента-плод лежат в основе нормального развития и роста организма до рождения. Многие годы исследования в данной области ограничивались экспериментальными работами, которые создавали основу современных представлений о циркуляции крови в системе плацента-плод. Только с внедрением доплерометрического метода исследования представилась возможность оценить гемодинамические параметры в течение беременности. В связи с этим большое внимание стала привлекать система венозной циркуляции, поскольку, именно она ответственна за доставку и распределение оксигенированной крови из плаценты в организм плода. Таким образом, в последние годы, благодаря интенсивному изучению сердечно-сосудистой системы плода, сформировалось важнейшее направление перинатальной физиологии - антенатальная кардиология.

Среди структурно-функциональных элементов венозной системы плода особое место занимает венозный проток, который первым из трех физиологических шунтов начинает функционировать на этапе внутриутробного кровообращения. Венозный проток является не только важным звеном, соединяющим маточно-плацентарное кровообращение с венозным кровотоком плода, но ультразвуковая оценка его состояния может являться информативным маркером состояния плода (Полянин, Коган, 2002). Несмотря на это, роль венозного протока в кровообращении плода изучена недостаточно.

В настоящее время показано, что состояние и реакции венозных сосудов могут активно влиять на перераспределение крови в фетоплацентарной системе. При этом существенную роль играют местные гуморальные механизмы. Однако регулирующая роль местных гуморальных факторов в системе плацента-плод остается малоизученной. Известно, что в плацентарно-пуповинных сосудах отсутствует иннервация, поэтому регуляция кровотока может осуществляться за счет вазомоторного действия биологически активных веществ, возможно вырабатываемых эндотелием и поступающих в кровоток.

Эндотелиальные клетки еще недавно рассматривались как функционально инертные, однако в последние годы показано, что именно эндотелиальный монослой, выстилающий внутреннюю поверхность сосудов и камер сердца, является высокоспециализированным и метаболически активным. Эндотелиальные клетки, выполняя разнообразные функции, представляют конечное звено нейрогуморальной регуляции сосудистого тонуса, формирующего гемодинамические реакции (Rubaniy, Polokoff, 1994; Патарая и др., 2000).

Эти обстоятельства позволяют считать актуальным исследование возможной экспресии мелатонина, эндотелина-1 (ЕТ-1) и оксида азота (NO) в венозных сосудах плодов человека. Ранее присутствие этих веществ было обнаружено в эндотелиоцитах артериол и капилляров в постнатальном периоде развития человека, а также было показано их непосредственное участие в паракринной регуляции микроциркуляторного кровотока (Кветной, Манохина, 1986). Актуальность изучения этих веществ связана не только с их вазомоторными эффектами, но и с присущими им общерегуляторными свойствами. Кроме того, они принимают активное участие в реализации эффектов кислорода в тканях, особенно при гипоксии (Wink, 1998; Clyman, 1998).

В настоящее время в экспериментальных работах показана роль ЕТ-1 в преэклампсии у овец (McElvy et al., 2002), в сокращении маточно-плацентарной перфузии (Adamson et al, 1996). Кроме того, показано вазоконстрикторное действие ЕТ-1 на артериальный проток, коррелирующее со сроком беременности (Coceani et al., 2002). Предполагается, что ЕТ-1 может быть маркером перинатальной асфиксии, т.к. наибольшая концентрация ЕТ-1 обнаруживается у новорожденных с низкой оценкой по шкале Апгар и у новорожденных после кесарева сечения (Laforgia et al., 2001).

Показана важная роль норадреналина и гистамина во внутриутробном периоде развития человека. Данные вещества могут оказывать не только вазоактивное действие, но и морфогенетическое на ранних стадиях развития млекопитающих и человека. Катехоламины при внутриутробной асфиксии способствуют выживанию плода человека, играя главную роль в поддержании периферического сопротивления крови плацентарного кровотока (Гармашева, Константинова, 1985). Во время рождения ребенка катехоламины способствует поддержанию кровотока в мозге и сердце новорожденного (Jones, 1980).

На наш взгляд верификация экспрессии гормонов в эндотелии венозных сосудов плода существенно расширит представления о регуляции тонуса сосудов, а также явится связующим сигнальным звеном между местными и общими механизмами регуляции кровотока плода человека.

Вышеизложенные обстоятельства, а также отсутствие подобных работ, свидетельствуют об актуальности и необходимости проведения специального исследования возможной экспрессии биологически активных веществ эндотелиоцитами вен и клетками венозного микроокружения в пренатальном периоде развития человека. Цель и задачи исследования

Целью диссертационного исследования является верификация экспрессии гормонов, влияющих на локальную регуляцию кровотока в гемодинамической системе пупочная вена - венозный проток - нижняя полая вена и в правых отделах сердца плодов человека.

Для достижения указанной цели были поставлены и последовательно решены следующие задачи:

1. Верифицировать экспрессию мелатонина, серотонина, эндотелина-1, норадреналина, гистамина и NO-синтазы в пупочной вене, венозном протоке, нижней полой вене и в правых отделах сердца плодов человека с 20-й по 42-ю неделю беременности;

2. Определить качественные и количественные параметры экспрессии мелатонина, серотонина, эндотелина-1, норадреналина, гистамина и

NO-синтазы в пупочной вене, венозном протоке, нижней полой вене и в правых отделах сердца плодов человека в течение второй половины беременности;

3. Выявить динамику изменений оптической плотности и площади экспрессии мелатонина, серотонина, эндотелина-1, норадреналина, гистамина и NO-синтазы в пупочной вене, венозном протоке, нижней полой вене и в правых отделах сердца плодов человека с 20-й по 42-ю неделю беременности;

4. Изучить функционально-анатомические особенности гемодина-мической системы пупочная вена - венозный проток - нижняя полая вена.

Научная новизна работы

Впервые верифицирована экспрессия мелатонина, серотонина и NO-синтазы в эндотелии пупочной вены, венозного протока, нижней полой вены и в эндокарде правых отделов сердца плодов человека.

В адвентиции пупочной вены и в створке атрио-вентрикулярного клапана сердца выявлены норадреналин- и гистамин-содержащие клетки.

Выявлены качественные и количественные особенности экспрессии мелатонина, серотонина, норадреналина, гистамина и NO-синтазы в венозных сосудах и правых отделах сердца плодов человека с 20-й по 42-ю неделю беременности.

Впервые описаны функционально-анатомические особенности гемодинамической системы пупочная вена-венозный проток-нижняя полая вена плодов человека: два варианта расположения венозного протока по отношению к пупочной вене; угол отхождения венозного протока от воротного синуса равный прямому в большинстве случаев (62%); наличие мышечно-эластической гиперплазии интимы (интимальная «подушечка») в области перешейка венозного протока, направленная на сохранение целостности и защиту от растяжения стенки ВП в области высокой гемодинамической нагрузки.

Практическая значимость работы

Полученные результаты позволяют расширить представления о роли эндотелия венозных сосудов в фетоплацентарной циркуляции. Установленные функционально-анатомические особенности венозного протока плода человека свидетельствует о взаимосвязи гемодинамических реакций с гуморальной регуляцией сосудистого тонуса. Положения выносимые на защиту

1. Выявлена экспрессия мелатонина, серотонина, эндотелина-1, норадреналина, гистамина и NO-синтазы в венозных сосудах и правых отделах сердца плодов человека.

2. Экспрессия мелатонина, серотонина, эндотелина-1, норадреналина, гистамина и NO-синтазы в венозных сосудах и правых отделах сердца плодов человека отражает активную роль эндотелия в локальной регуляции сосудистого тонуса.

3. Функционально-анатомические особенности венозного протока участвуют в формирование гемодинамических реакций в системе пупочная вена - венозный проток - нижняя полая вена плодов человека.

Связь с научно-исследовательской работой Института

Диссертационная работа является темой, выполняемой по основному плану научно-исследовательской работы ГУ НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта РАМН.

Структура и объем диссертации

Заключение диссертации по теме «Физиология», Быстрова, Ольга Владимировна

ВЫВОДЫ

1. При изучении венозных сосудов и правых отделов сердца плодов человека с 20-й по 42-ю неделю беременности выявлены качественные и количественные особенности экспрессии мелатонина, серотонина, эндотелина-1, иорадреналина, гистамина и NO-синтазы.

2. Для эндотелия пупочной вены, венозного протока, нижней полой вены и правых отделов сердца плодов характерна экспрессия мелатонина, серотонина и NO-синтазы.

3. Во второй половине беременности наблюдается увеличение площади экспрессии серотонина и мелатонина при динамическом снижении оптической плотности экспрессии указанных веществ в эндотелии пупочной вены, венозного протока, нижней полой вены и правых отделов сердца плодов с 20-й по 42-ю неделю беременности. Качественные и количественные параметры экспрессии NO-синтазы в венозных сосудах и правых отделах сердца плода не меняются в ходе его внутриутробного развития.

4. Экспрессия эндотелина-1 наблюдается только в эндотелии пупочной вены, при этом к концу беременности его экспрессия усиливается.

5. Возрастание показателей экспрессии гистамина характерны для пупочной вены, начиная с 25-й недели беременности. Экспрессия иорадреналина верифицируется в пупочной вене и правых отделах сердца плода; при этом к концу беременности отмечается ее снижение.

6. Описанные функционально-анатомические особенности гемодинамической системы пупочная вена-венозный проток-нижняя полая вена плода, включающие в себя расположение венозного протока по отношению к пупочной вене и наличие мышечно-эластической гиперплазии интимы в области перешейка венозного протока.

7. Локальная выработка вазоактивных гормонов в эндотелии венозных сосудов плодов человека свидетельствует о важной физиологической роли эндотелия в регуляции сосудистого тонуса в гемодинамической системе плацента-плод.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Быстрова, Ольга Владимировна, 2004 год

1.М. Симпатоадреналовая система. Методы исследованиявысвобождения, рецепции и захвата катехоламинов. Л.: Наука, 1977.-184 с.

2. Азарова A.M. О внутриорганной иннервации печени// Арх.АГЭ.-1967.-Т.52, №2.-С.72-75.

3. Айламазян Э.К., Константинова Н.Н., Полянин А.А., Коган И.Ю. Современное представление о венозной циркуляции в фетоплацентарной системе // Жур. Акуш. и жен. бол.- 1999. Т. XLVIII, №3. - С. 10-14.

4. Айламазян Э.К., Полянин А. А., Коган И.Ю., Кириллова О.В. Морфофункциональная характеристика венозного протока у плодов человека // Мед. акад. журн.- 2003. Т.З., №3.- С.22-27.

5. Александров П.Н., Горизонтова М.П., Сперанская Т.В. Система тучных клеток в регуляции кровотока и проницаемости микрососудов.-В кн: Актуальные проблемы патологии и патофизиологии. М.: Медицина, 1976, с.236.

6. Барыкина О.П., Южаков В.В., Чалисова Н.И. Исследование роли пептидов в механизмах ангиогенеза и формирования микроокружения опухолей у старых крыс // Успехи геронтологии. 2004. - №13. - С. 130-142.

7. Вайсфельд И.Л., Кассиль Г.Н. Гистамин в биохимии и физиологии. М.: Наука, 1981,-278с.

8. Банков В.Н. Строение вен.-М.: Медицина, 1974.

9. Власов Т.Д. Механизмы гуморальной регуляции сосудистого тонуса // Регионар. кровообращение и микроциркул. -2002. №4. - С.68-74.

10. Волкова К.Г. Распространение и особенности атеросклероза в артериальной системе в целом // Сб.тр., посвящ. 35-летию науч.деят. Н.Н. Аничкова. Л., 1946.-С. 49-61.

11. Волкова О.В., Пекарский М.И. Эмбриогенез и возрастная гистология12,13,14,15