Особенности генерации дыхательного ритма и его регуляции у новорождённых крысят, перенёсших в период внутриутробного развития воздействие пассивного табакокурения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Болычевский Станислав Евгеньевич

• Болычевский Станислав Евгеньевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Болычевский Станислав Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. РОЛЬ ФАКТОРОВ ПРЕНАТАЛЬНОГО ПАССИВНОГО КУРЕНИЯ В ОСОБЕННОСТЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ РЕСПИРАТОРНОЙ АКТИВНОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Пренатальное пассивное курение как фактор, определяющий постнатальное развитие потомства

1.2 Особенности центральных механизмов генерации дыхательного ритма и паттерна у новорождённых, перенёсших пренатальное пассивное курение

1.3 Особенности центральной хемочувствительности у новорождённых млекопитающих, перенёсших пренатальное пассивное курение

1.4 Особенности гипоксической депрессии дыхательной активности у новорождённых млекопитающих, перенёсших пренатальное пассивное курение

1.5 Особенности функционирования центральных холинергических нейронных сетей у новорождённых млекопитающих, перенёсших пренатальное пассивное

курение

Резюме

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Экспериментальные животные

2.2 Экспериментальная модель фумигации подопытных животных (in vivo)

2.3 Экспериментальная модель изолированного бульбоспинального препарата мозга новорождённых крыс (in vitro)

2.4 Экспериментальная модель исследования электрической активности изолированного бульбоспинального препарата мозга новорождённых крыс в нормокапнических условиях (in vitro)

2.5 Экспериментальная модель гиперкапнического воздействия (in vitro)

2.6 Экспериментальная модель гипоксического воздействия (in vitro)

2.7 Фармакологическая блокада никотиновых холинергических рецепторов (in vitro)

2.8 Фармакологическая стимуляция никотиновых холинергических рецепторов

(in vitro)

2.9 Обработка и анализ данных

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Особенности электрической активности бульбоспинальных препаратов мозга новорождённых крыс, перенесших в период внутриутробного развития воздействие пассивного табакокурения (in vitro)

3.1.1 Виды электрической активность бульбоспинальных препаратов мозга новорожденных крыс, перенёсших в период внутриутробного развития пассивное курение матери (in vitro)

3.1.2 Особенности респираторной активность бульбоспинальных препаратов мозга новорождённых крыс, перенесших в период внутриутробного развития воздействие комплекса факторов пассивного табакокурения (in vitro)

3.1.3 Обсуждение

3.2 особенности реакции дыхательного центра бульбоспинальных препаратов мозга новорождённых крыс, перенёсших в период внутриутробного развития воздействие комплекса факторов пассивного курения на гиперкапническое воздействие (in vitro)

3.3 Особенности реакции дыхательного центра бульбоспинальных препаратов мозга новорождённых крыс, перенёсших в период внутриутробного развития воздействие комплекса факторов пассивного курения на гипоксическое воздействие (in vitro)

3.4 Особенности изменения электрической активности бульбоспинальных препаратов мозга новорожденных крыс, перенёсших в период пренатального

развития воздействие комплекса факторов пассивного курения, в условиях стимуляции и блокады никотиновых холинергических рецепторов (in vitro)

3.4.1 Респираторная активность бульбоспинальных препаратов мозга новорожденных крыс, перенёсших в период пренатального развития воздействие комплекса факторов пассивного курения, в условиях блокады никотиновых холинергических рецепторов (in vitro)

3.4.2 Респираторная активность бульбоспинальных препаратов мозга новорожденных крыс, перенёсших в период пренатального развития воздействие комплекса факторов пассивного курения, в условиях стимуляции никотиновых холинергических рецепторов (in vitro)

3.4.3 Обсуждение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности генерации дыхательного ритма и его регуляции у новорождённых крысят, перенёсших в период внутриутробного развития воздействие пассивного табакокурения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В настоящее время, большое внимание уделяется изучению последствий пассивного и активного курения матерей во время беременности для организма новорожденных. Согласно исследованию Gisell S. с соавт., [Gisell et al., 2010] воздействия пассивного курения не могут избежать 30% некурящих беременных женщин в странах Европейского союза и США, что свидетельствует о том, что влияние компонентов табачного дыма в период внутриутробного развития - одно из наиболее распространенных и опасных воздействий окружающей среды на развития плода [Joya et al., 2014].

Синдром внезапной младенческой смерти (SIDS, СВДС) является ведущей причиной гибели младенцев в возрасте от 1 месяца до 1 года в большинстве развитых странах [DiFranza et al., 2004; Vincent et al., 2023]. Остановку дыхания во время сна считают основной причиной возникновения SIDS [Eugenin et al., 2008]. В настоящее время установлено, что SIDS возникает значительно чаще у детей, чьи матери были подвержены пассивному курению во время беременности [Eugenin et al., 2008; Zhao et al, 2016]. У таких младенцев апноэ во время сна встречается чаще и имеет большую продолжительность [Huang et al., 2004], но причины этого в настоящий момент достоверно не установлены.

Большое внимание исследователями уделяется изучению влияния хронического пренатального воздействия никотина на механизмы генерации дыхательного ритма и центральной хемочувствительности новорожденных [Neff et al., 2004; Eugenin et al., 2008; Hu et al., 2012]. Однако чаще всего используются экспериментальные модели, соответствующие активному, а не пассивному курению беременных. При этом нет однозначного мнения о характере влияния хронического пренатального воздействия никотина на механизмы генерации дыхательного ритма, центральную хеморецепцию и холинергическую систему ствола головного мозга. Так в исследованиях in vitro [Eugenin et al., 2008] показано, что хроническое

пренатальное воздействие никотина приводит к повышению вариабельности респираторного ритма, однако это не было подтверждено Robinson D. с соавт. (2002). В ряде исследований пренатального воздействия никотина на организм плодов млекопитающих было обнаружено изменение реакции дыхательного центра на гиперкапническое и гипоксическое воздействие [Neff et al., 2004; Eugenm et al., 2008; Hu et al., 2012], однако выраженность и характер этих изменений в различных исследованиях противоречивы, в силу различных методологических подходов авторов. Пренатальное воздействие никотина приводит к изменениям в холинергической нейротрансмиссии респираторных нейронов [Luo et al., 2007]; вызывает сенситизацию никотиновых холинергических рецепторов нейронов в комплексе пре-Бётцингера [Dajas-Bailador, Wonnacott, 2004], однако в литературе отсутствуют сведения о влиянии комплекса факторов пренатального пассивного курения на пренатальное развитие центральных холинергических систем у млекопитающих.

Табачный дым сложен по составу и, кроме никотина, содержит множество компонентов, которые так же способны оказывать влияние на развитие нейронных сетей в стволе головного мозга, имеющих значение для регуляции дыхания [Cholanian et al., 2017]. Содержащийся в табачном дыме СО приводит к гемической гипоксии плода, а периодически возникающая гипоксия может существенно влиять на функционирование центральной нервной системы [Zavorsky et al., 2010]. В науке хорошо известны факты, когда действие одних средовых факторов на организм может потенцироваться, ингибироваться и модулироваться другими [Петин, Морозов, 2015]. До настоящего времени уделяется мало внимания оценке эффекта комплексного воздействия компонентов табачного дыма на функционирование респираторных нейронных сетей ствола у новорождённых, перенесших пренатальное пассивное курение.

Таким образом, у новорожденных млекопитающих, перенесших пренатальное воздействие комплекса факторов пассивного курения, можно предположить наличие

существенных отличий в характере генерации респираторной активности и центральных механизмов её регуляции, в сравнении с млекопитающими подверженными только хроническому пренатальному воздействию никотина. По этой причине комплексное исследование на базе фумигационной модели особенностей функционирования респираторной нейронной сети новорожденных, перенесших влияние факторов пассивного курения в пренатальном периоде, дает возможность на системном уровне оценить характер перестройки центральных механизмов генерации и регуляции дыхания и предположить возможность их влияния на повышение вероятности возникновения слип-апноэ как начального звена патогенеза внезапной младенческой смерти.

Цель исследования. Целью настоящего исследования является выявление особенности генерации дыхательного ритма и паттерна инспираторной активности, а также центральных механизмов их регуляции у потомства крыс, перенёсших в период беременности пассивное табакокурение.

Основные задачи исследования:

1. Определить в условиях in vitro особенности генерации респираторного ритма и паттерна инспираторной активности бульбоспинальных препаратов мозга новорожденных крыс, перенёсших в период внутриутробного развития пассивное курение матери.

2. Определить в условиях in vitro особенности изменения спонтанной респираторной активности бульбоспинальных препаратов мозга новорожденных крыс, перенёсших в период внутриутробного развития пассивное курение матери при гиперкапническом и гипоксическом воздействии.

3. Изучить in vitro особенности изменения спонтанной респираторной активности бульбоспинальных препаратов мозга новорожденных крыс, перенёсших в период внутриутробного развития пассивное курение матери, при активации и блокаде никотиновых холинергических рецепторов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Хроническое воздействие факторов пренатального пассивного курения вызывает существенные изменения частотно-временных характеристик инспираторной активности и увеличение встречаемости не респираторной электрической активности респираторной нейронной сети продолговатого мозга (in vitro) новорождённых крыс.

2. Центральная хемочувствительность респираторной нейронной сети продолговатого мозга (in vitro) новорожденных крыс, перенёсших воздействие факторов пренатального пассивного курения, существенно снижена.

3. Хроническое воздействие факторов пренатального пассивного курения вызывает увеличение тонического активирующего Н-холинергического влияния на процессы генерации дыхательного ритма и паттерна респираторной сетью продолговатого мозга новорождённых крыс (in vitro).

Научная новизна. Впервые на системном уровне с использованием единой методологической базы (на модели фумигации подопытных животных сигаретным дымом с использованием оригинального оборудования и режима фумигации) дана комплексная оценка особенностям функционирования респираторной нейронной сети новорожденных, перенесших влияние факторов пассивного курения в пренатальном периоде, а также характеру генерации и регуляции респираторного ритма и паттерна.

Впервые установлено, что у потомства крыс, подверженных фумигации сигаретным дымом во время всего срока беременности, происходит значительное увеличение встречаемости нереспираторных форм электрической активности диафрагмального мотонейрона в раннем постнатальном периоде.

Впервые с использованием модели фумигации подопытных животных сигаретным дымом обнаружено, что у потомства крыс, перенёсших в период внутриутробного развития совокупное воздействие комплекса поллютантов сигаретного дыма, отсутствует сокращение продолжительности респираторного

цикла и происходит меньшее снижение амплитуды инспираторного разряда на фоне гиперкапнии. Также установлено, что у потомства крыс, подверженных фумигации сигаретным дымом во время всего срока беременности, фаза гипоксической депрессии респираторного ритма развивается значительно позже и имеет меньшую выраженность.

Впервые установлено, что у потомства крыс, подверженных фумигации сигаретным дымом во время всего срока беременности, снижается выраженность активирующего влияния экзогенного никотина на респираторный ритм и имеется существенное активирующее тоническое влияние на генерирующие респираторный ритм структуры дыхательного центра, опосредованное никотиновыми холинергическими рецепторами.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные в результате исследования данные позволяют расширить существующие представления о механизмах генерации и регуляции респираторного ритма и паттерна инспираторной активности, центральной хемочувствительности, а также о характере участия центральных холинергических нейронных сетей в модуляции центральной респираторной активности.

Полученные данные позволят выявить влияние пассивного курения матери во время беременности на процесс пренатального развития центрального механизма генерации и регуляции респираторной активности у потомства на ранних этапах постнатально развития и помогут расширить представление о нарушениях вентиляции лёгких центрального генеза, включая синдром внезапной смерти, у новорождённых, попадающих в группу риска.

В результате исследования было получено удостоверение на рационализаторское предложение №1414 от 20.06.2015 «Фумигационная камера для моделирования пассивного курения». Использованные в ходе исследования оригинальные методики и оборудование могут найти применение в дальнейшем

изучении особенностей пре- и раннего постнатального развития потомства, подверженного в период внутриутробного развития пассивному курению.

Апробация работы. Результаты исследования представлены и обсуждены в виде устных, постерных и заочных докладов на конференциях разного уровня:

1. Современные проблемы нейробиологии. Структура и функции нервной системы в норме и патологии. Материалы II Всероссийской научной конференции с международным участием. -ГБОУ ВПО ЯГМУ Минздрава России, 2016 г., г. Ярославль;

2. V Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием студентов и молодых ученых в рамках «Дней молодежной медицинской науки», посвященной 70-летию Студенческого научного общества имени Ф. М. Лазаренко Оренбургского государственного медицинского университета. 2016 г., г. Оренбург;

3. XXIII съезд Физиологического общества им. И. П. Павлова. 18-22 сентября 2017 г., г. Воронеж;

4. XIV Международный междисциплинарный Конгресс «нейронаука для медицины и психологии». 30 мая - 3 июня 2018 г., г. Судак;

5. XVIII Международный междисциплинарный Конгресс «нейронаука для медицины и психологии». 4-10 июня 2022 г., г. Судак;

6. VI Международный конгресс, посвященный А.Ф. Самойлову «Фундаментальная и клиническая электрофизиология. Актуальные вопросы современной медицины». 6-7 апреля 2023 г., г. Казань;

7. XXIV съезд Физиологического общества им. И. П. Павлова. 11-15 сентября 2023 г., г. Санкт-Петербург.

Публикации. Статьи, опубликованные в журналах рекомендованных ВАК:

1. Болычевский, С.Е. Особенности респираторной активности бульбоспинальных препаратов мозга новорождённых крыс, перенёсших в период внутриутробного развития воздействие пассивного табакокурения (in vitro) / С.Е.

Болычевский, Е.А. Зинченко, И.В. Мирошниченко // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. - 2015. - №57. - С. 77 - 83.

2. Болычевский, С.Е. Особенности реакции дыхательного центра новорожденных крыс, перенесших пренатальное пассивное курение на гипоксическое воздействие (in vitro) / С.Е. Болычевский, Е.А. Зинченко, И.В. Мирошниченко // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. - 2016.- №60. - С. 23-27.

3. Болычевский, С.Е. Эффект пренатального пассивного курения на холинергические механизмы модулирования дыхательного ритма у новорожденных крыс (in vitro) / С. Е. Болычевский, Е. А. Зинченко, И. В. Мирошниченко // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского Биология. Химия. Том 6 (72). 2020. № 2. - С. 3-12.

4. Болычевский С. Е. Значение пренатального пассивного курения для развития центральных механизмов регуляции дыхания у новорожденных крыс in vitro / С. Е. Болычевский, Е. А. Зинченко, И. В. Мирошниченко // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского Биология. Химия. -2021. - Том 7 (73). № 1. - С. 26-35.

Прочие публикации:

1. Болычевский, С.Е. Особенности электрической активности бульбоспинальных препаратов мозга новорожденных крыс, рожденных от самок, подвергнутых пассивному табакокурению во время беременности / С.Е. Болычевский, Е.А. Зинченко, И.В. Мирошниченко // Информационный архив. Медицина, биология, образование. - 2015. - Т9, №3-4. - С. 25 - 27.

2. Болычевский, С.Е. Влияние пренатального пассивного курения на паттерн электрической активности дыхательного центра новорождённых крыс / С.Е. Болычевский, Е.А. Зинченко, И.В.Мирошниченко // Прикладные информационные аспекты медицины, Воронеж. - 2015. -Том 18, №1. - С. 43 - 48.

3. Болычевский, С.Е. Влияние пренатального пассивного табакокурения на центральную респираторную активность новорождённых крыс (in vitro) / С.Е. Болычевский, Е.А. Зинченко, И.В. Мирошниченко // Оренбургский медицинский вестник, Оренбург. - 2015. - Том III, №2 (10). - С. 20 - 22.

4. Болычевский С.Е. Изучение влияния пренатального пассивного курения на центральную хемочувствительность у новорождённых крыс (in vitro) / С.Е. Болычевский, Е.А. Зинченко, И.В. Мирошниченко // Современные проблемы науки и образования. - 2016. - № 2.; URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=24302 .

5. Болычевский, С.Е. Реакция на гиперкапнию у новорождённых крыс, перенёсших пренатальное пассивное курение (in vitro) / С.Е. Болычевский, Е.А. Зинченко, И.В. Мирошниченко // Современные проблемы нейробиологии. Структура и функции нервной системы в норме и патологии. Материалы II Всероссийской научной конференции с международным участием. - Ярославль: ГБОУ ВПО ЯГМУ Минздрава России, 2016. - 70 с. - С. 7 -8.

6. Болычевский, С. Е. Особенности изменения респираторной активности бульбоспинальных препаратов новорождённых крыс, перенёсших внутриутробное пассивное табакокурение, в ответ на блокаду центральных никотиновых холинергических рецепторов / С. Е. Болычевский, Е. А. Зинченко // Сборник материалов V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием студентов и молодых ученых в рамках «Дней молодежной медицинской науки», посвященной 70-летию Студенческого научного общества имени Ф. М. Лазаренко Оренбургского государственного медицинского университета, Оренбург: Изд-во ОрГМУ. - 2016. — 470 с. - С. 48.

7. Болычевский, С.Е. Влияние блокады никотиновых холинергических рецепторов на респираторную активность новорождённых крыс, перенесших пренатальное пассивное курение (in vitro) / С.Е. Болычевский, Е.А. Зинченко, И.В.

Мирошниченко // Материалы XXIII съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. 18-22 сентября 2017 г. Воронеж. - 2330 с. - С. 2330 - 2331.

8. Болычевский, С.Е. Влияние активации никотиновых холинергических рецепторов на респираторную активность новорождённых крыс, перенесших пренатальное пассивное курение (in vitro) / С.Е. Болычевский, И.В. Мирошниченко, Е.А. Зинченко // XIV международный междисциплинарный конгресс нейронаука для медицины и психологии. 4-10 июня. г. Судак. - 2018 г. - 568 с. - С. 328.

Личный вклад автора. Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии, в лаборатории электрофизиологии дыхания Оренбургского государственного медицинского университета. Диссертант совместно с научным руководителем поставили цель, задачи и выбрали методы исследований, подготовили публикации. Автор лично осуществил подбор литературы по теме диссертации, лабораторные исследования, проанализировал и обработал полученные результаты.

Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 117 страницах, состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, списка сокращений, списка литературы, включающего 145 источников (из них 140 на иностранном языке); содержит 8 таблиц и 10 рисунков.

ГЛАВА 1. РОЛЬ ФАКТОРОВ ПРЕНАТАЛЬНОГО ПАССИВНОГО КУРЕНИЯ В ОСОБЕННОСТЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ РЕСПИРАТОРНОЙ АКТИВНОСТИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Пренатальное пассивное курение как фактор, определяющий постнатальное развитие потомства

Влияние компонентов табачного дыма на развитие эмбриона и плода, опосредованное через организм матери, которое можно определить как пренатальное пассивное курение, одно из наиболее распространенных и опасных факторов окружающей среды, влияющих на развитие организма. Так в разных странах до 80% беременных женщин сталкиваются с воздействием табачного дыма в повседневной жизни [Fleming, 2007]. Табачный дым содержит более 4000 компонентов, включая эмбриональные токсины [Rogers, 2009]. К основным компонентам вторичного табачного дымы, выдыхаемого курильщиком (выдыхаемый основной поток дыма) и дыма, выделяющегося между затяжками из горящего конуса сигареты (побочный поток) относят: оксиды углерода, аммиак, диметилнитрозамин, формальдегид, цианистый водород, акролеин, никотин и др.

Пренатальное пассивное курение оказывает существенное влияние на развитие эмбриона и плода, что выражается в задержке внутриутробного роста, умеренном снижении массы тела при рождении [Gisell et al., 2010; Leonardi-Bee 2011; Alverson, 2011; Joya et al., 2014; Hamadneh, Hamadneh, 2021], уменьшении размеров головы плода [Bublitz, 2012; Hamadneh, Hamadneh, 2021]. Пренатальное пассивное курение увеличивает риск рождения младенца с врождёнными аномалиями развития, такими как расщепление губы [Gisell et al., 2010; Alverson, 2011], порок сердца [Joya et al., 2014], различные аномалии развития легких [Di Franza et al., 2004; Campos et al., 2009]. Воздействие табачного дыма из окружающей среды во время беременности может вызвать преждевременные роды у женщин [Lin

et al., 2022; Delcroix et al., 2023; Baki Yildirim et al., 2023] низкий вес при рождении [Delcroix et al., 2023; Baki Yildirim et al., 2023] и рак у их потомства [Ein-Mor et al., 2019].

Пренатальное пассивное курение отражается не только на развитии организма в пренатальном периоде. Оно программирует особенности развития и функционирования индивида на весь постнатальный период, что отражается на состоянии здоровья на протяжении всей жизни, повышая риск развития хронических заболеваний таких как ожирение, гипертония и сахарный диабет второго типа [Ong, Dunger, 2002]. Эпидемиологические исследования связывают пренатальное пассивное курение с повышением риска развития астмы в течение первых 2 лет жизни ребёнка [Di Franza et al., 2004; Wu et al., 2022], с учащением возникновения онкологических заболеваний у детей, в том числе рака лёгких [Joya et al., 2014], Кроме того, есть много сведений о том, что пренатальное пассивное курение приводит к учащению инфекционных заболеваний верхних дыхательных путей у детей [Di Franza et al., 2004]. Эпидемиологические и экспериментальные данные показывают, что пренатальное пассивное курение является фактором риска развития ряда нейрокогнетивных нарушений, таких как гипертонус, тремор, снижение способности к обучению [Rogers, 2009; Saliaj et al., 2023], синдром дефицита внимания [Huizink, Mulder, 2006], нарушение восприятия звука [Peck et al., 2010].

Нервная система весьма чувствительна к модифицирующему влиянию факторов пренатального пассивного курения [Jaiswal et al., 2016]. Химические соединения, входящие в состав табачного дыма, могут прямо или косвенно влиять на развитие мозга эмбриона и плода посредством внутриутробной гипоксии, а также действуют непосредственно на развивающиеся нейронные структуры [Ekblad et al., 2015]. Ряд изменений в структуре нервной системы регистрируются на макроуровне. Установлено, что воздействие табачного дыма на беременных крыс ограничивает рост переднего мозга у потомства [Abdel-Rahman et al., 2005]. Пренатальное

пассивное курение вызывает истончение кары полушарий в верхней лобной, затылочной и теменной долях [El Marroun et al., 2014], приводит к аномалиям развития сосудистой сети в области четвертого мозгового желудочка у млекопитающих [Lavezzi et al., 2013]. Также было обнаружено снижение веса головного мозга, снижение нейронной плотности у плодов и новорождённых после пренатального воздействия никотина, замедление развития мозжечка и уменьшение его размеров [Ekblad et al., 2010], уменьшение латеральных желудочков [Anblagan et al., 2013], снижение объема базальных ядер [El Marroun et al., 2014], проявление аномалий развития таламуса и снижение его объема [El Marroun et al., 2014]. На тканевом и клеточном уровне пренатальное пассивное курение проявляется тем, что уменьшает количество клеток Пуркинье в мозжечке у плодов и новорождённых млекопитающих [Abdel-Rahman et al., 2005]. Воздействие никотина на беременных женщин подавляет у их потомства экспрессию мРНК генов, кодирующих факторы участвующие в образовании миелиновой оболочки нейронов [Zhuang et al., 2014]. Кроме того установлено, что пренатальное пассивное курение может повлиять на развитие нейронов области пострема у плода [Lavezzi et al., 2012], приводит к повышенной гибели нейронов в мозжечке и гиппокампе у новорождённых млекопитающих [Abdel-Rahman et al., 2003]. Все указанные нарушения могут изменить развитие сенсорной коры и вызвать нарушение зрительной, соматосенсорной, слуховой и других функций мозга [Liang et al., 2006].

Существенные морфофункциональные изменения в центральной нервной системе, вызванные воздействием факторов пренатального пассивного курения, не могут не сказаться на особенностях функционирования организма на раннем постнатальном этапе развития. Примером подобных функциональных нарушений может служить синдром внезапной смерти младенцев (SIDS). SIDS возникает значительно чаще у детей, подверженных пренатальному пассивному курению [Eugenm et al., 2008; Cerpa et al., 2015; Zhao et al., 2016; Liu et al., 2022; Xu et al., 2023], и продолжает оставаться основной причиной постнеонатальной смертности в

развитых странах [Vincent et al., 2023]. Хотя синдром внезапной смерти младенцев определяется сложными многофакторными генетическими и экологическими взаимодействиями, считается, что он также является результатом дефицита центрального контроля дыхания и вегетативной регуляции [Rand et al., 2013].

Характерной чертой респираторной активности новорождённых является высокая вариабельность продолжительности респираторного ритма, высокая возбудимость диафрагмальных мотонейронов, нестабильный респираторный паттерн [Di Pasquale et al., 1996], что связано с незрелостью нейронных структур, ответственных за механизм генерации респираторного ритма и паттерна. В связи с этим важнейшим является понимание влияния пренатального пассивного курения на свойства генерирующих респираторный ритм структур продолговатого мозга, что в настоящее время требует более детального изучения. Апноэ во время сна, являющееся крайней степенью вариабельности респираторного ритма, является, вероятно, основной причиной возникновения SIDS [Eugenin et al., 2008]. Известно, что апноэ возникает значительно чаще у недоношенных младенцев [Fairchild et al., 2016]. У новорождённых, чьи матери были подвержены воздействию компонентов табачного дыма, апноэ во время сна встречается чаще и имеет большую продолжительность [Huang et al., 2004]. Возникновение апноэ у новорождённых может носить центрально-регуляторный характер и обуславливаться нарушением структуры центральных ритм-генерирующих сетей; изменением свойств проводящих нейронных структур; нарушением функций респираторных мотонейронов или нарушением проведения эфферентации от высших нервных центров регуляции [Robinson et al., 2002]. Младенцы, подверженные пренатальному пассивному курению, имеют относительно высокую частоту аномалий развития и функционирования системы центральной регуляции дыхания [Zhao et al., 2016]. Пренатальное воздействие никотина приводит к разнообразным нарушениям дыхательного паттерна у новорождённых млекопитающих [Robinson et al., 2002]. Неоднозначные данные были озвучены в исследованиях о влиянии пренатального

воздействия никотина и на частотные характеристики респираторной активности [Robinson et al., 2002; Hu et al., 2012].

Более частое возникновение апноэ во время сна у перенёсших пренатальное пассивное курение новорождённых, и, как следствие, SIDS, может быть связано с нарушением центральной хемочувствительности, что подтверждается рядом исследований [Zhao et al., 2016; Xu et al., 2023]. Пренатальное воздействие никотина изменяет развитие центральных хемосенсорных регионов [Eugenin et al., 2008]. Дети, рожденные у курящих матерей, имеют меньший респираторный ответ на гипоксию [Neff et al., 2004], хотя другие исследования не подтверждают этого [Lei et al., 2015]. Причины противоречивых результатов, скорее всего, кроются в использовании разных методик исследования [Pendlebury et al., 2008].

Учитывая высокую вовлечённость холинергических структур в процесс генерации респираторного ритма, паттерна и центральной хемочувствительности, а также что никотин является основным нейрогенным фактором табачного дыма [Gisell et al., 2010; Gotti, Zoli, 2016], повышение частоты апноэ у новорождённых может быть вызвано нарушением структуры и функции группы холинергических нейронов высших нервных центров регуляции дыхания [Robinson et al., 2002], однако данное предположение требует дополнительного исследования.

На основании вышеизложенного, мы можем рассматривать пренатальное пассивное курение как один из важнейших факторов окружающей среды, который может оказывать существенное влияние на развитие механизма регуляции дыхания в пренатальном периоде и определять существенные особенности его реализации на раннем постнатальном этапе развития, однако в настоящее время отсутствуют в достаточном количестве данные о изучении возможности потенцирования и трансформации эффектов при комбинированном воздействии поллютантов [Gisell et al., 2010], входящих в состав табачного дыма наряду с никотином. В связи с этим необходимо дальнейшее более системное изучение влияние комплекса факторов

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Болычевский Станислав Евгеньевич, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мирошниченко, И.В. Особенности спектральных характеристик электрической активности дыхательного центра в процессах мозга плодов и новорожденных крыс in vitro / И.В. Мирошниченко, В.Ф. Пятин, А.С. Алексеева, Н.Л. Тюрин // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2002. - Т. 88. - №2. - C. 248-256.

2. Мирошниченко, И.В. Влияние периодических изменений газового состава внешней среды на формирование центральных механизмов регуляции дыхания в пренатальном периоде / И.В. Мирошниченко, В.Ф. Пятин // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2002. - №3.- С. 108-114.

3. Петин, В.Г. Синергетика факторов окружающей среды / В.Г. Петин, И.И. Морозов. - М.: ГЕОС, 2015. - 247 с.

4. Пятин, В.Ф. Эффект выключения субретрофациальной области на центральную инспираторную активность и реакцию дыхания на гиперкапнию / В.Ф. Пятин, О.Л. Никитин, В.С. Татарников // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1997. - Т. 123, № 3. - С. 491.

5. Пятин, В.Ф. Регуляция дыхания центральными хеморецепторами / В.Ф. Пятин // Сб. «Нейрогуморальные механизмы регуляции дыхания и кровообращения», Самара. - 1991. - С.4-14.

6. Abdel-Rahman, A. Increased expression of glial fibrillary acidic protein in cerebellum and hippocampus: differential effects on neonatal brain regional acetylcholinesterase following maternal exposure to combined chlorpyrifos and nicotine / Abdel-Rahman, A. Dechkovskaia, A. Mehta-Simmons, H. Guan, X. Khan, W. Abou- M. Donia // J Toxicol Environ Health A. - 2003. - Vol. 66, No21. - P. 2047-2066.

7. Abdel-Rahman, A. Maternal exposure of rats to nicotine via infusion during gestation produces neurobehavioral deficits and elevated expression of glial fibrillary acidic protein in the cerebellum and CA1 subfield in the offspring at puberty / A. Abdel-

Rahman, A.M. Dechkovskaia, J.M. Sutton, W.C. Chen, X. Guan, W.A. Khan, M.B. Abou-Donia // Toxicology. - 2005 - Vol. 209, No3. - P. 245-261.

8. Adgent, M. Environmental Tobacco Smoke and Sudden Infant Death Syndrome:A Review / M. Adgent // Birth Defects Research (Part B). - 2006. - Vol. 77. -P. 69-85.

9. Albin, R.L. Regional vesicular acetylcholine transporter distribution in human brain: A [18 F] fluoroethoxybenzovesamicol positron emission tomography study / R. L. Albin, N. I. Bohnen, Martijn L. T. M. Muller, W. T. Dauer, M. Sarter, K. A. Frey, R. A. Koeppe //J Comp Neurol. - 2018.- Vol. 526, No17. - P. 2884-2897

10. Allan, D. W. Development of phrenic motoneuron morphology in the fetal rat / D.W. Allan, J.J. Greer // J Comp Neurol. - 1997. - Vol. 382, No4. - P. 469-479.

11. Ali, K . Ventilatory response to hypercarbia in newborns of smoking and substance-misusing mothers / K. Ali, K. Wolff, J.L. Peacock, S. Hannam, G.F. Rafferty, R. Bhat, A. Greenough // Ann Am Thorac Soc. - 2014. - Vol. 11, No6. - P. 933-938.

12. Alverson, Cj. Maternal smoking and congenital heart defects in the Baltimore-Washington infant study / Cj. Alverson // Pediatrics. - 2011. - Vol. 127, No3. -P. 647 - 653.

13. Anblagan, D. Maternal smoking during pregnancy and fetal organ growth: a magnetic resonance imaging study / D. Anblagan, N.W. Jones, C. Costigan, A.J. Parker, K. Allcock, R. Aleong, L.H. Coyne, R. Deshpande, N. Raine-Fenning, G. Bugg, N. Roberts, Z. Pausova, T. Paus, P.A. Gowland // PLoS One. - 2013. - Vol. 8, No7: e67223.

14. Baki Yildirim, S. The Effect of Active and Passive Maternal Smoking During Pregnancy on the Uterine Artery Blood Flow and Obstetric Outcomes: A Prospective Study / S. Baki Yildirim, KL Ayaydin Yilmaz, C. Gulerman // Cureus. - 2023. - Vol. 15, No2: e35270.

15. Berger, A.J. Development of synaptic transmission to respiratory motoneurons / A.J. Berger // Respiratory physiology & neurobiology. - 2011. - Vol. 179. -P. 34-42.

16. Bissonnette, J.M. Mechanisms regulating hypoxic respiratory depression during fetal and postnatal life / J.M. Bissonnette // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. - 2000. - Vol. 278, No6. - P. 1391-1400.

17. Boutin, R.C. Cholinergic modulation of the parafacial respiratory group / R.C. Boutin, Z. Alsahafi, S. Pagliardini // J Physiol. -2017.- Vol. 595, No4. - P. 13771392.

18. Bublitz, M.H. Maternal smoking during pregnancy and offspring brain structure and function: review and agenda for future research / M.H. Bublitz, L.R. Stroud // Nicotine Tob Res. - 2012. - Vol. 14, No4. - P. 388-397.

19. Buchanan, G.F. Central serotonin neurons are required for arousal to CO2./ G.F. Buchanan, G.B. Richerson // Proc Natl Acad Sci USA. - 2010. - Vol. 107, No37. - P. 16354-16359.

20. Buchanan, G.F. Impaired CO2-Induced Arousal in SIDS and SUDEP / G.F. Buchanan // Trends Neurosci.- 2019. - Vol. 42, No4. - P. 242-250.

21. Campos, M. Respiratory dysfunctions induced by prenatal nicotine exposure / M. Campos, E. Bravo, J. Eugenin // Clin Exp Pharmacol Physiol. - 2009. - Vol. 36, No12. - P. 1205-1217.

22. Cerpa, V.J. The Alteration of neonatal raphe neurons by prenatal-perinatal nicotine. Meaning for Sudden Infant Death Syndrome / V.J. Cerpa, L. Aylwin Mde, S. Beltran-Castillo, E.U. Bravo, I.R. Llona, G.B. Richerson, J.L.Eugenin // Am J Respir Cell Mol Biol. - 2015. - Vol. 53, No4. - P. 489-499.

23. Changeux, J.P. Nicotine addiction and nicotinic receptors: lessons from genetically modified mice / J.P. Changeux // Nat Rev Neurosci - 2010.- Vol. 11, No6. - P. 389-401.

24. Cheung, E. Compliance of the respiratory system in newborn and adult rats after gestation in hypoxia / E. Cheung, N. Wong, J.P. Mortola // J. Comp. Physiol. -2000.- Vol. 170, No3. - P. 193-199.

25. Cholanian, M. Influence of developmental nicotine exposure on glutamatergic neurotransmission in rhythmically active hypoglossal motoneurons / M. Cholanian, G.L. Powell, R.B. Levine, R.F. Fregosi // Exp Neurol. - 2017. - Vol. 287, No2. - P. 254-260.

26. Cholanian, M. Developmental nicotine exposure alters potassium currents in hypoglossal motoneurons of neonatal rat / M. Cholanian, J. Wealing, R.B. Levine, R.F. Fregosi // J Neurophysiol. - 2017. - Vol. 117, No4. - P. - 1544-1552.

27. Coddou, C. Alterations in cholinergic sensitivity of respiratory neurons induced by pre-natal nicotine: a mechanism for respiratory dysfunction in neonatal mice / C. Coddou, E. Bravo, J. Eugenin // Philosophical transactions of the Royal Society of London Series B, Biological sciences. - 2009. - Vol. 364, No1529. P. 2527-2535.

28. Damborsky, J.C. Neonatal nicotine exposure increases excitatory synaptic transmission and attenuates nicotine-stimulated GABA release in the adult rat hippocampus / J.C. Damborsky, W.H. Griffith, U.H. Winzer-Serhan // Neuropharmacology. - 2015. - Vol. 88. - P. 187-198.

29. Dajas-Bailador, F. Nicotinic acetylcholine receptors and the regulation of neuronal signalling / F. Dajas-Bailador, S. Wonnacott // Trends Pharmacol Sci. - 2004.-Vol. 25, No6. - P. 317-324.

30. Dehkordi, O. Expression of alpha-7 nAChRs on spinal cord-brainstem neurons controlling inspiratory drive to the diaphragm / O. Dehkordi, M.A. Haxhiu, R.M. Millis, G.C. Dennis, P. Kc, A. J Afri, M. Khajavi, C.O. Trouth, S.I. Zaidi // Respir Physiol Neurobiol. - 2004. - Vol. 141, No1. - P. 21-34.

31. Delcroix, M.H. Active or passive maternal smoking increases the risk of low birth weight or preterm delivery: Benefits of cessation and tobacco control policies / M.H. Delcroix, C. Delcroix-Gomez, P. Marquet, T. Gauthier, D. Thomas, Y. Aubard // Tob Induc Dis. - 2023. - Vol. 21: e72.

32. Di Franza, J.R. Prenatal and postnatal environmental tobacco smoke exposure and children's health / J.R. DiFranza, C.A. Aligne, M. Weitzman // Pediatrics. - 2004. - Vol. 113, No4. - P. 1007-1015.

33. Di Pasquale, E. Perinatal developmental changes in respiratory activity of medullary and spinal neurons: an in vitro study on fetal an in vitro study on fetal and newborn rats/ E. Di Pasquale, F. Tell, R. Monteau, G. Hiliaire // Dev. Brain Res.- 1996.-Vol. 91. - P. 121 - 130.

34. Dzal, Y.A. Postnatal changes in O2 and CO2 sensitivity in rodents / Y.A. Dzal, R.J. Sprenger, W.K. Milsom // Respir Physiol Neurobiol. - 2020. - Vol. 272: e103313.

35. Dwyer, J.B. Nicotine and brain development / J.B. Dwyer, R.S. Broide, F.M. Leslie // Birth Defects Res C Embryo Today. - 2008.- Vol. 84, No1. - P. 30-44.

36. Ein-Mor, E. Newborn infant urinary cotinine and birth outcomes in the Jerusalem Environment Mother and Child Cohort Study / E. Ein-Mor, T. Berman, Z. Barnett-Itzhaki, T. Göen, Z. Ergaz-Shaltiel, J. Natsheh, A. Ben-Chetrit, R. Haimov-Kochman, R. Calderon-Margalit // Int J Hyg Environ Health. - 2019.- Vol. 222, No7. - P. 1054-1058.

37. Ekblad, M. Maternal smoking during pregnancy and regional brain volumes in preterm infants / M. Ekblad, J. Korkeila, R. Parkkola, H. Lapinleimu, L. Haataja, L. Lehtonen // PIPARI Study Group; J Pediatr. - 2010. - Vol. 156, No2. - P. 185-190.

38. Ekblad, M. Smoking during pregnancy affects fo et. al brain development / M. Ekblad, J. Korkeila, L. Lehtonen // ActaPaediatr. - 2015. - Vol. 104, No1. - P. 12-18.

39. Eugenm, J. Prenatal to early postnatal nicotine exposure impairs central chemoreception and modifies breathing pattern in mouse neonates: a probable link to sudden infant death syndrome / J. Eugenin, M. Otarola, E. Bravo, C. Coddou // Neurosci. 2008. - Vol. 28, No51. - P. 13907-13917.

40. Fairchild, K. Clinical associations of immature breathing in preterm infants: part 1-central apnea / K. Fairchild, M. Mohr, A. Paget-Brown, C. Tabacaru, D. Lake, J. Delos, J.R. Moorman, J. Kattwinkel // Pediatr Res. - 2016. - Vol. 80, No1. - P. 21-27.

41. Frank, M.G. Prenatal nicotine alters vigilance states and AchR gene expression in the neonatal rat: implications for SIDS / M.G. Frank, H. Srere, C. Ledezma, B. O'Hara, H.C. Heller // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. - 2001. - Vol. 280, No4. - P. 1134-1140.

42. Friedman, P. Carbon monoxide exposure during pregnancy / P. Friedman, X.M. Guo, R.J. Stiller, S.A. Laifer // Obstet Gynecol Surv. - 2015. - Vol. 70, No11. - P. 705-712.

43. Gentry, C.L. Regulation of nicotinic acetylcholine receptor numbers and function by chronic nicotine exposure / C.L. Gentry, R.J. Lukas // Curr Drug Targets CNS Neurol Disord. - 2002. - Vol. 1, No4. - P. 359-385.

44. Gisell, S. Environmental tobacco smoke exposure and perinatal outcomes: a systematic review and meta-analyses / S. Gisell, R. Grady, J. Jones, S.D. Mc Donald // Acta Obstet Gynecol Scand. - 2010. - Vol.89, No4). - P. 423-441.

45. Gotti, C. Nicotine inside neurons / C. Gotti, M. Zoli // Oncotarget. - 2016. -Vol. 7, No50. - P. 81977-81978.

46. Guyenet, P.G. Retrotrapezoid nucleus and central chemoreception / P.G. Guyenet, R.L. Stornetta, D.A. Bayliss // J Physiol. - 2008. - Vol. 586, No8. - P. 20432048.

47. Hafstrom, O. Altered breathing pattern after prenatal nicotine exposure in the young lamb/ O. Hafstrom, J. Milerad, H.W. Sundell // Am J RespirCrit Care Med. - 2002. - Vol. 166, No1. - P. 92-97.

48. Hafstrom O Postnatal nicotine exposure does not further compromise hypoxia defense mechanisms in prenatally nicotine-exposed lambs // O. Hafstrom, J. Milerad, H. W. Sundell // Acta Paediatr. - 2004. - Vol. 93, No4. - P. 545-551.

49. Hamadneh, S. Active and passive maternal smoking during pregnancy and birth outcomes: a study from a developing country / S. Hamadneh, J. Hamadneh //Ann Glob Health. - 2021.- Vol. 87, No1: e122.

50. Hanson, M.A. Role of chemoreceptors in effects of chronic hypoxia / M.A. Hanson // Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. - 1998. - Vol. 119, No3. - P. 695-703.

51. Hatori, E. Association of nicotinic acetylcholine receptors with central respiratory control in isolated brainstem-spinal cord preparation of neonatal rats / E. Hatori, S. M. Sakuraba, J. Kashiwagi, M. Kuribayashi, Tsujita, Y. Hosokawa, J. Takeda, S. Kuwana // Biol Res. - 2006. - Vol. 39, No2. - P. 321-330.

52. Hill, A.A. Graded reductions in oxygenation evoke graded reconfiguration of the isolated respiratory network / A.A. Hill, A.J. Garcia, S. Zanella, R. Upadhyaya, J.M. Ramirez // J Neurophysiol. - 2011. - Vol. 105, No2. - P. 625-639.

53. Hofhuis, W. Adverse health effects of prenatal and postnatal tobacco smoke exposure on children / W. Hofhuis, J.C. Jongste, P.J. Merkus // Arch Dis Child. - 2003. -Vol. 88. - P. 1086-1090.

54. Holgert, H. Functional and developmental studies of the peripheral arterial chemoreceptors in rat: effects of nicotine and possible relation to sudden infant death syndrome / H. Holgert, T. Hokfelt, T. Hertzberg, H. Lagercrantz // Proc Natl Acad Sci USA. - 1995.- Vol. 92. - P. 7575-7579.

55. Huang, Y.H. Influence of prenatal nicotine exposure on postnatal development of breathing pattern / Y.H. Huang, A.R. Brown, S. Costy-Bennett, Z. Luo // Respir Physiol Neurobiol. - 2004. - Vol. 143, No1. - P. 1-8.

56. Huang, Y.H. Influence of prenatal nicotine exposure on development of the ventilatory response to hypoxia and hypercapnia in neonatal rats / Y.H. Huang, A. R. Brown, S. J. Cross, J.Cruz, A.Rice, J. Stuti, F. Ralph, J. Fregosi // Appl Physiol. - 2010. -Vol. 109. - P. 149-158.

57. Hu, H. Prenatal nicotine exposure alters the response of the mouse in vitro respiratory rhythm to hypoxia / H. Hu, A. Brahmbhatt, R. Upadhyaya, D. Vega, A.A. Hill // Respir Physiol Neurobiol. - 2012. - Vol. 181, No2. - P. 234-247.

58. Huizink, A.C. Maternal smoking, drinking or cannabis use during pregnancy and neurobehavioral and cognitive functioning in human offspring / A.C. Huizink, E.J. Mulder // Neurosci Biobehav Rev. -2006. - Vol. 30, No1. - P. 24-41.

59. Huckstepp, R.T. CO2-dependent opening of connexin 26 and related P connexins / R.T. Huckstepp, R. Eason, A. Sachdev, N. Dale //J Physiol.- 2010. - Vol. 588, No20. - P. 3921-3931.

60. Huckstepp, R.T. Redefining the components of central CO2 chemosensitivity--towards a better understanding of mechanism / R.T. Huckstepp, N. Dale //J Physiol. - 2011. - Vol. 589, No23. - P. 5561-5579.

61. Jaiswal, S.J. Developmental nicotine exposure enhances inhibitory synaptic transmission in motor neurons and interneurons critical for normal breathing / S.J. Jaiswal, L. Buls Wollman, C.M. Harrison, J.Q. Pilarski, R.F. Fregosi // Developmental neurobiology. - 2016. - Vol. 76, No3. - P. 337-354.

62. Janczewski, W.A. Novel data supporting the two respiratory rhythm oscillator hypothesis. Focus on "respiration-related rhythmic activity in the rostral medulla of newborn rats" / W.A. Janczewski, J.L. Feldman // J Neurophysiol. - 2006. - Vol. 96, No1. - P. 1-2.

63. Joya, X. Transgenerational Exposure to Environmental Tobacco Smoke Int / X. Joya, C. Manzano, A. Alvarez, M. Mercadal, F.Torres, J. Salat-Batlle, O. Garcia-Algar J. Environ // Res. Public Health. - 2014. - Vol.11. - P. 7261-7274.

64. Johnson, S.M. Isolated in vitro brainstem-spinal cord preparations remain important tools in respiratory neurobiology / S.M. Johnson, S.M. Turner, A.G. Huxtable, F. Ben-Mabrouk // Respir Physiol Neurobiol. - 2012. - Vol.180, No1. - P. 1-7.

65. Kinney, H.C. The brainstem and serotonin in the sudden infant death syndrome / H.C. Kinney, G.B. Richerson, S.M. Dymecki, R.A. Darnall, E.E. Nattie // Annu Rev Pathol.- 2009. - Vol. 4. - P. 517-550.

66. Koos, B.J. Thalamic mediation of hypoxic respiratory depression in lambs / B.J. Koos. A. Rajaee, B. Ibe, C. Guerra, L. Kruger //Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. - 2016. - Vol. 310, No7. - P. 586-595.

67. Krohn, F. The integrated brain network that controls respiration / F. Krohn, M. Novello, R.S. van der Giessen, C.I. De Zeeuw, J.J.M. Pel, L.W.J. Bosman // Elife. -2023. - Vol. 12: e83654.

68. Kubin, L. Pontine cholinergic mechanisms and their impact on respiratory regulation / L. Kubin, V. Fenik // Respir Physiol Neurobiol.- 2004. - Vol. 143, No2-3. - P. 235-249.

69. Lavezzi, A.M. Neuropathology of the area postrema in sudden intrauterine and infant death syndromes related to tobacco smoke exposure / A.M. Lavezzi, D. Mecchia, L. Matturri //Auton Neurosci. -2012. - Vol. 166, No1-2. - P. 29-34.

70. Lavezzi, A.M. Vulnerability of fourth ventricle choroid plexus in sudden unexplained fetal and infant death syndromes related to smoking mothers / A.M. Lavezzi, L. Matturri, G., Del Corno, C.E. Johanson, //Int J Dev Neurosci.- 2013. - Vol. 31, No5. -P. 319-327.

71. Lei, F. Impairment of Central Chemoreception in Neonatal Rats Induced by Maternal Cigarette Smoke Exposure during Pregnancy / F. Lei, X. Yan, F. Zhao, S. Zhang, Q. Zhang, H. Zhou, Y. Zheng // PLoS One. - 2015. - Vol. 10, No9: e0137362.

72. Leonardi-Bee j. Secondhand smoke and adverse fetal outcomes in nonsmoking pregnant women: a meta-analysis / Leonardi-Bee j, Britton j, A // Venn Pediatrics. - 2011. - Vol. 127, No4. - P. 734-741.

73. Lewis, K.W. Deficient hypoxia awakening response in infants of smoking mothers: possible relationship to sudden infant death syndrome / K.W. Lewis, E.M. Bosque // J Pediatr. - 1995. - Vol. 127. - P. 691-699.

74. Liang, K. Neonatal nicotine exposure impairs nicotinic enhancement of central auditory processing and auditory learning in adult rats / K. Liang, B.S. Poytress, Y. Chen, F.M. Leslie, N.M. Weinberger, R. Metherate // Eur J Neurosci. - 2006. - Vol. 24, No3. - P. 857-866.

75. Lin, S. Maternal passive smoking, vitamin d deficiency and risk of spontaneous abortion / S. Lin, J. Li, Y. Zhang, X. Song, G. Chen, L. Pei // Nutrients. -2022. - Vol. 14, No18: e3674.

76. Liu, D. Parental smoking exposure before and during pregnancy and offspring attention deficit/hyperactivity disorder risk: A Chinese child and adolescent cohort study / D. Liu, Y. Ren, T. Wu, H. Shen, P. Yan, Y. Meng, Q. Zhang, J. Zhang, P. Bai, J. Zhao //Front Public Health. - 2022. - Vol. 10: e1017046.

77. Luo, Z. Prenatal nicotine exposure alters glycinergic and GABAergic control of respiratory frequency in the neonatal rat brainstem-spinal cord preparation / Z. Luo, N.T. McMullen, S. Costy-Bennett, R.F. Fregosi // Respir Physiol Neurobiol. -2007. - Vol. 157, No2-3. - P. 226-234.

78. El Marroun, H. Prenatal tobacco exposure and brain morphology: a prospective study in young children / H. El Marroun, M.N. Schmidt, I.H. Franken, V.W. Jaddoe, A. Hofman, A. van der Lugt, F.C. Verhulst, H. Tiemeier, T. White // Neuropsychopharmacology. - 2014. - Vol. 39, No4. - P. 792-800.

79. Mao, C. Prenatal exposure to nicotine with associated in utero hypoxia decreased fetal brain muscarinic mRNA in the rat / C. Mao, X. Yuan, Y. Cui, H. Li, J. Lv, X. Feng, Y. Liu, L. Chen, Xu, Z. //Brain Res. -2008. - Vol. 1189. - P. 43-50.

80. McDonald, F.B. Interactive effects of maternal cigarette smoke, heat stress, hypoxia, and lipopolysaccharide on neonatal cardiorespiratory and cytokine responses / F.B. McDonald, K. Chandrasekharan, R.J. Wilson, S.U. Hasan // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. - 2016. - Vol. 311, No6. - P 1113-1124.

81. Mironov, S.L. Hypoxia activates ATP-dependent potassium channels in inspiratory neurones of neonatal mice / S.L. Mironov, K. Langohr, M. Haller, D.W. Richter // J Physiol. - 1998. - Vol. 509, No3. - P. 755-766.

82. Moreira, T.S. Respiratory and autonomic dysfunction in congenital central hypoventilation syndrome / T.S. Moreira, A.C. Takakura, C. Czeisler, J.J. Otero // J Neurophysiol. - 2016. - Vol. 116, No2. - P. 742-752.

83. Mortola, J.P. The ventilatory and metabolic response to hypercapnia in newborn mammalian species / J.P. Mortola, C. Lanthier // Respir Physiol. - 1996.- Vol. 103, No3. - P. 263-270.

84. Nachmanoff, D.B. Brainstem 3H-nicotine receptor binding in the sudden infant death syndrome / D.B. Nachmanoff, A. Panigrahy, J.J. Filiano, F. Mandell, L.A. Sleeper, M. Valdes-Dapena, H.F. Krous, W.F. White, H.C. Kinney //J Neuropathol Exp Neurol. - 1998. - Vol. 57, No11. - P. 1018-1025.

85. Nattie, E. Nicotine, serotonin, and sudden infant death syndrome / E. Nattie, H. Kinney // Am J Respir Crit Care Med. - 2002. - Vol. 166. - P. 1530 -1531.

86. Neff, R.A. Prenatal nicotine exposure alters central cardiorespiratory responses to hypoxia in rats: implications for sudden infant death syndrome / R.A. Neff,

S.J. Immens, C. Evans, D. Mendelowitz // J Neurosci. - 2004. - Vol. 24, No42. - P. 92619268.

87. Nie, L. The anti-apoptotic effect of hydrogen sulfide attenuates injuries to the medullary respiratory centers of neonatal rats subjected to in utero cigarette smoke exposure / L. Nie, Y. Hu, X. Yan, M. Li, L. Chen, H. Li, X. Li, H. Zhou, Y. Zheng // Respir Physiol Neurobiol. - 2013.- Vol.188, No1. - P. 29-38.

88. Obeso, A. Evidence for two types of nicotinic receptors in the cat carotid body chemoreceptor cells / A. Obeso, M.A. Gomez-Nino, L. Almaraz, B. Dinger, S. Fidone, C, Gonzalez // Brain Res. - 1997. - Vol. 754. - P. 298-302.

89. Okada, Y. Cytoarchitecture of central chemoreceptors in the mammalian ventral medulla / Y. Okada, Z. Chen, S. Kuwana // Respir Physiol. - 2001. - Vol. 129, No1-2. - P. 13-23.

90. Okada, Y. Anatomical arrangement of hypercapnia-activated cells in the superficial ventral medulla of rats / Y. Okada, Z. Chen, W. Jiang, S. Kuwana, F.L. Eldridge // J Appl Physiol. - 2002. - Vol. 93, No2. - P. 427-439.

91. Okada, Y. Anatomical changes of phrenic motoneurons during development / Y. Okada, S. Yokota, Y. Shinozaki, F. Miwakeichi, Y. Oku, Y. Yasui // Adv Exp Med Biol.- 2010. - Vol. 669. - P. 33-36.

92. Ong, K.K. Perinatal growth failure: the road to obesity, insulin resistance and cardiovascular disease in adults / K.K. Ong, D.B. Dunger // Best Pract Res Clin Endocrinol Metab.- 2002. - Vol. 16, No2. - P. 191-207.

93. Peck, J.D. Intrauterine tobacco exposure may alter auditory brainstem responses in newborns / J.D. Peck, B. Neas, C. Robledo, E. Saffer, L. Beebe, R.A. Wild // Acta Obstet Gynecol Scand. - 2010. - Vol. 89, No4. - P. 592-596.

94. Pendlebury, J.D. Respiratory control in neonatal rats exposed to prenatal cigarette smoke / J.D. Pendlebury, R.J. Wilson, S Bano, K.J. Lumb, J.M. Schneider, S.U. Hasan // American journal of respiratory and critical care medicine. - 2008. - Vol. 177, No11. - P. 1255-1261.

95. Pilarski J.Q. Prenatal nicotine exposure alters medullary nicotinic and AMPA-mediated control of respiratory frequency in vitro / J.Q. Pilarski, R.F. Fregosi // Respir Physiol Neurobiol. - 2009. - Vol. 169, No1. - P. 1-10.

96. Pilarski, J. Q. Increased nicotinic receptor desensitization in hypoglossal motor neurons following chronic developmental nicotine exposure / J. Q. Pilarski, E. Hilary, A. J. Wakefield, R. B. Fuglevand // Neurophysiol. - 2012. - Vol.107, No1. - P. 257-264.

97. Pilarski, J.Q. Developmental nicotine exposure alters neurotransmission and excitability in hypoglossal motoneurons / J.Q. Pilarski, H.E. Wakefield, A.J. Fuglev, R.B. Levine, R.F. Fregosi // Journal of neurophysiology. - 2011.- Vol. 105. - P. 423-433.

98. Porzionato, A. Central and peripheral chemoreceptors in sudden infant death syndrome / A. Porzionato, V. Macchi, R. De Caro // J Physiol. - 2018. - Vol. 596, No15. -P. 3007-3019.

99. Powell, G.L. Influence of developmental nicotine exposure on spike-timing precision and reliability in hypoglossal motoneurons / G.L. Powell, R.B. Levine, A.M. Frazier, R.F. Fregosi // J Neurophysiol. - 2015. - Vol. 113, No6. - P. 1862-1872.

100. Powell, G.L. Developmental nicotine exposure disrupts dendritic arborization patterns of hypoglossal motoneurons in the neonatal rat / G.L. Powell, J. Gaddy, F. Xu, R.F. Fregosi, R.B. Levine // Dev Neurobiol. - 2016. - Vol.76, No10. - P. 1125-1137.

101. Quarta, D. Heteromeric nicotinic acetylcholine-dopamine autoreceptor complexes modulate striatal dopamine release / D. Quarta, F. Ciruela, K. Patkar, J. Borycz, M. Solinas, C. Lluis, R. Franco, R.A. Wise, S.R. Goldberg, B.T. Hope, A.S. Woods, S. Ferré // Neuropsychopharmacology. - 2007.- Vol. 32, No1. - P. 35-42.

102. Quitadamo, C. Activation and desensitization of neuronal nicotinic receptors modulate glutamatergic transmission on neonatal rat hypoglossal motoneurons / C. Quitadamo, E. Fabbretti, N. Lamanauskas, A. Nistri // Eur J Neurosci. - 2005. - Vol. 22, No11. - P. 2723-2734.

103. Rand, C.M. Congenital central hypoventilation syndrome and sudden infant death syndrome: disorders of autonomic regulation / C.M. Rand, P.P. Patwari, M.S. Carroll, D.E. Weese- Mayer // Semin Pediatr Neurol. - 2013. - Vol. 20, No1. - P. 44-55.

104. Ren, J. Ontogeny of rhythmic motor patterns generated in the embryonic rat spinal cord / J. Ren, J.J. Greer // J Neurophysiol. - 2003. - Vol. 89, No3. - P. 1187-1195.

105. Rehan, V. The biphasic ventilatory response to hypoxia in preterm infants is not due to a decrease in metabolism / V. Rehan, A.Z. Haider, R.E. Alvaro, B. Nowaczyk,

D.B. Cates, K. Kwiatkowski, H. Rigatto // Pediatr Pulmonol. -1996. - Vol. 22, No5. - P. 287-294.

106. Robinson, D. M. Prenatal nicotine exposure increases apnoea and reduces nicotinic potentiation of hypoglossal inspiratory output in mice / D. M. Robinson, K. C. Peebles, H. Kwok, B. M. Adams // Physiol. - 2002. - Vol. 538, No3. - P. 957-973.

107. Rogers, J.M. Tobacco and pregnancy / J.M. Rogers // Reprod Toxicol. -2009. - Vol. 28, No2. - P. 152-160.

108. Rossor, T. The effects of sleeping position, maternal smoking and substance misuse on the ventilatory response to hypoxia in the newborn period / T. Rossor, K. Ali, R. Bhat, R. Trenear, G. Rafferty, A. Greenough //Pediatr Res -2018. - Vol. 84, No3. - P. 411-418.

109. Richter, D.W. Neurotransmitters and neuromodulators controlling the hypoxic respiratory response in anaesthetized cats / D.W. Richter, P. Schmidt-Garcon, O. Pierrefiche, A.M. Bischoff, P.M. Lalley // J Physiol. - 1999. - Vol. 514, No2. - P. 567578.

110. Rukhadze, I. Differential pontomedullary catecholaminergic projections to hypoglossal motor nucleus and viscerosensory nucleus of the solitary tract / I. Rukhadze, L. Kubin // J Chem Neuroanat. - 2007. - Vol. 33, No1. - P. 23-33.

111. Saliaj, A. Long-term impact of tobacco exposure during pregnancy on children's psychomotor development / A. Saliaj, M. Zahaj, P. Vasilika, E.A. Mechili, // Pediatr Int. - 2023. - Vol. 65, No1: e15388.

112. Shao, X.M. Acetylcholine modulates respiratory pattern: effects mediated by M3-like receptors in preBotzinger complex inspiratory neurons / X.M. Shao, J.L. Feldman // J Neurophysiol. - 2000. - Vol. 83, No3. - P. 1243-1252.

113. Shao, X.M. Mechanisms underlying regulation of respiratory pattern by nicotine in pre-Botzinger complex / X.M. Shao, J.L. Feldman // J Neurophysiol. - 2001. -Vol. 85, No6. - P. 2461-2467.

114. Shao, X.M. Alpha4 nicotinic receptors in preBotzinger complex mediate cholinergic/nicotinic modulation of respiratory rhythm / X.M. Shao, W. Tan, J. Xiu, N. Puskar, C. Fonck, H.A. Lester, J.L. Feldman //J Neurosci. -2008. - Vol. 28, No2. - P. 519528.

115. Shao, X. M. Central cholinergic regulation of respiration: nicotinic receptors / X. M. Shao, J.L. Feldman // Acta Pharmacol Sin. - 2009. - Vol. 30, No6. - P. 761-770.

116. Shao, X. M. Cholinergic neurotransmission in the preBotzinger complex modulates excitability of inspiratory neurons and regulates respiratory rhythm / X. M. Shao, J. L. Feldman // Neuroscience. Author manuscript; available in PMC. - 2015. - Vol. 130, No4. - P. 1069-1081.

117. Simakajornboon, N. Effect of prenatal nicotine exposure on biphasic hypoxic ventilatory response and protein kinase C expression in caudal brain stem of developing rats / N. Simakajornboon, V. Vukmir, Li. Hong, H. Sawnani // Journal of Applied Physiology Published. -2004. - Vol. 96, No6. - P. 2213-2219.

118. Slotkin, T.A. Cholinergic receptors in heart and brainstem of rats exposed to nicotine during development: implications for hypoxia tolerance and perinatal mortality / T.A. Slotkin, T.A. Epps, M.L. Stenger, K.J. Sawyer, F.J. Seidler // Brain Res Dev Brain Res. - 1999. - Vol. 113, No1-2. - P. 1-12.

119. Slotkin, T.A. If nicotine is a developmental neurotoxicant in animal studies, dare we recommend nicotine replacement therapy in pregnant women and adolescents? / T.A. Slotkin // Neurotoxicol Teratol. - 2008. - Vol. 30. - P. 1-19.

120. Smith, J. C. Spatial and Functional Architecture of the Mammalian Brain Stem Respiratory Network: A Hierarchy of Three Oscillatory Mechanisms / J. C. Smith, A. P. L. Abdala, H. Koizumi, I. A. Rybak, J. F. R. Paton // J Neurophysiol. - 2007. - Vol. 98. - P. 3370-3387.

121. Stuti, J. Developmental nicotine exposure enhances inhibitory synaptic transmission in motor neurons and interneurons critical for normal breathing / J. Stuti, L.

B. Wollman, C. M. Harrison, J. Q. Pilarski, R. F. Fregosi // Dev Neurobiol. - 2016. - Vol. 76, No3. - P. 337-354.

122. Suter, M.A. The impact of tobacco chemicals and nicotine on placental development / M.A. Suter, K.M. Aagaard // Prenat Diagn. - 2020. - Vol. 40, No9. - P. 1193-1200.

123. Suzue, T. Respiratory rhythm generation in the in vitro brain stem-spinal cord preparation of the neonatal rat / T. Suzue // J Physiol. - 1984. - Vol. 354. - P. 173-183.

124. Tan, W. Silencing preBotzinger complex somatostatin-expressing neurons induces persistent apnea in awake rat / W. Tan, W.A. Janczewski, P. Yang, X.M. Shao, E.M. Callaway, J.L. Feldman // Nat Neurosci. - 2008. - Vol. 11, No5. - P. 538-540.

125. Taylor, N.C. Medullary serotonergic neurones modulate the ventilatory response to hypercapnia, but not hypoxia in conscious rats / N.C. Taylor, A. Li, E.E. Nattie // J Physiol. - 2005. - Vol. 566, No2. - P. 543-557.

126. Thoby-Brisson, M. Anatomical and functional development of the preBotzinger complex in prenatal rodents / M. Thoby-Brisson , J.J. Greer // J Appl Physiol. -2008. - Vol. 104, No4. - P. 1213-1219.

127. Tolcos, M. Chronic prenatal exposure to carbon monoxide results in a reduction in tyrosine hydroxylase-immunoreactivity and an increase in choline acetyltransferase-immunoreactivity in the fetal medulla: implications for Sudden Infant Death Syndrome / M. Tolcos. H. McGregor, D. Walker, S. Rees //J Neuropathol Exp Neurol. -2000. - Vol. 59, No3. - P. 218-228.

128. Toledano, A. Diversity and variability of the effects of nicotine on different cortical regions of the brain - therapeutic and toxicological implications / A. Toledano, M.I. Alvarez, A. Toledano-Díaz // Cent Nerv Syst Agents Med Chem. - 2010. - Vol. 10, No3. - P. 180-206.

129. Vaughn, M.J. On the diverse functions of electrical synapses / M.J. Vaughn, J.S. Haas // Front Cell Neurosci.- 2022.- Vol. 16: e910015.

130. Vincent, A. Sudden Infant Death Syndrome: Risk factors and newer risk reduction strategies / A. Vincent, N.T. Chu, A. Shah, C. Avanthika, S. Jhaveri, K. Singh, O.M. Limaye, H. Boddu // Cureus. - 2023. - Vol. 15, No6: e40572.

131. Volgin, D.V. Hypoglossal premotor neurons of the intermediate medullary reticular region express cholinergic markers / D.V. Volgin, I. Rukhadze, L. Kubin // J Appl Physiol , No1985). - 2008. - Vol. 105, No5. - P. 1576-1584.

132. Wollman, L.B. Developmental nicotine exposure alters cholinergic control of respiratory frequency in neonatal rats / L.B. Wollman, J. Haggerty, J.Q. Pilarski, R.B. Levine, R.F. Fregosi // Dev Neurobiol. - 2016.- Vol. 76, No10. - P. 1138-1149.

133. Wollman, L.B. Developmental nicotine exposure alters glycinergic neurotransmission to hypoglossal motoneurons in neonatal rats / L.B. Wollman, R.B. Levine, R.F. Fregosi // J Neurophysiol. - 2018. - Vol. 120, No3. - P. 1135-1142.

134. Wong-Riley, M.T. Peripheral-central chemoreceptor interaction and the significance of a critical period in the development of respiratory control / M.T. Wong-Riley, Q. Liu, X.P. Gao // Respir Physiol Neurobiol. - 2013. - Vol. 185, No1. - P. 156169.

135. Wonnacott, S. Nicotine: from molecular mechanisms to behaviour / S. Wonnacott, N. Sidhpura, D.J. Balfour // Curr Opin Pharmacol. - 2005. - Vol. 5, No1. - P. 53-59.

136. Wu, C. Associations of Early-Life Exposure to Submicron Particulate Matter With Childhood Asthma and Wheeze in China / C. Wu, Y. Zhang, J. Wei, Z. Zhao, D. Norback, X. Zhang, C. Lu, W. Yu, T. Wang, X. Zheng, L. Zhang // JAMA Netw Open. -2022. - Vol. 5, No10: e2236003.

137. Xu, F. Peripheral neuroplasticity of respiratory chemoreflexes, induced by prenatal nicotinic exposure: Implication for SIDS / F. Xu, L. Zhao, J. Zhuang, X. Gao // Respir Physiol Neurobiol.- 2023.- Vol. 313: e104053.

138. Yang, C.F. Monosynaptic Projections to Excitatory and Inhibitory preBotzinger Complex Neurons / C.F. Yang, E.J. Kim, E.M. Callaway, J.L. Feldman // Front Neuroanat.- 2020. - Vol. 14: e58.

139. Zavorsky, G.S. CO and NO pulmonary diffusing capacity during pregnancy: Safety and diagnostic potential / G.S. Zavorsky, A.B. Blood, G.G. Power, L.D. Longo // Respir. Physiol. Neurobiol. - 2010. - Vol. 170, No3. - P. 215-225.

140. Zakowski, W. Neurochemistry of the mammillary body / W. Zakowski, P. Zawistowski // Brain Struct Funct. - 2023. - Vol. 228, No6. - P. 1379-1398.

141. Zhang, K. Maternal smoking and increased risk of sudden infant death syndrome: a meta-analysis / K. Zhang, X. Wang // Leg Med (Tokyo). - 2013. - Vol. 15, No3. - P. 115-121.

142. Zhang, S. Hydrogen sulfide ameliorates prenatal cigarette smoke exposure-induced impairment of respiratory responses to hypercapnia in neonatal rats / S. Zhang, F. Lei, F. Zhao, X. Yan, W. Wang, Y. Zheng // Respir Physiol Neurobiol. -2017. - Vol. 243. - P. 1-6.

143. Zhao, L. From the Cover: Prenatal nicotinic exposure attenuates respiratory chemoreflexes associated with downregulation of tyrosine tydroxylase and neurokinin 1 receptor in rat pup carotid body / L. Zhao, J. Zhuang, X. Gao, C. Ye, L.Y. Lee, F. Xu // Toxicol Sci. - 2016. - Vol. 153, No1. - P. 103-111.

144. Zhuang, J. Maternal nicotinic exposure produces a depressed hypoxic ventilatory response and subsequent death in postnatal rats / J. Zhuang, L. Zhao, F. Xu // Physiol Rep. - 2014. -Vol. 2, No5: e12023.

145. Zoli, M. Neuronal and extraneuronal nicotinic acetylcholine receptors / M. Zoli, S. Pucci, A. Vilella, C. Gotti // Curr Neuropharmacol. - 2018. - Vol. 16, No4. - P. 338-349.