Главная » 2014 » Июнь » 28 » Скачать Антидиуретический гормон: центральная регуляция секреции и механизм гидроосмотического эффекта. Пруцкова, Наталья Павловна бесплатно
03:25
Скачать Антидиуретический гормон: центральная регуляция секреции и механизм гидроосмотического эффекта. Пруцкова, Наталья Павловна бесплатно
Антидиуретический гормон: центральная регуляция секреции и механизм гидроосмотического эффекта
Диссертация
Автор: Пруцкова, Наталья Павловна
Название: Антидиуретический гормон: центральная регуляция секреции и механизм гидроосмотического эффекта
Справка: Пруцкова, Наталья Павловна. Антидиуретический гормон: центральная регуляция секреции и механизм гидроосмотического эффекта : диссертация доктора биологических наук : 03.00.13 Санкт-Петербург, 2006 359 c. : 71 06-3/267
Объем: 359 стр.
Информация: Санкт-Петербург, 2006
Содержание:
1 ВВЕДЕНИЕ
Глава
I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
11 Источники аргинин-вазопрессина в гипоталамусе
12 Рефлекторная регуляция освобождения аргинин-вазопрессина из гипофиза
13 Другие факгоры и механизмы регуляции функциональной активности нейросекреторных клеток и секреции аргининвазопрессина
14 Морфофункциональная организация лимбико-гипоталамического контроля супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса
15 Электрофизиология нейросекреторных клеток
16 Сопряжение стимула и секреции аргинин-вазопрессина
17 Физиологические и молекулярные механизмы действия антидиуретического гормона в осморегулирующем эпителии
18 Общие представления о гормональной, ауто- и паракринной регуляции в связи с секрецией аргинин-вазопрессина
19 Роль простагландинов в регуляции осмотической проницаемости и механизмы их действия в осморегулирующем эпителии
110 Внегипофизарные источники аргинин-вазопрессина в организме и проблема всасывания пептидных гормонов в желудочно-кишечном тракте
Глава
II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Глава
III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
31 Электрофизиологическое исследование морфофункциональной организации лимбического контроля крупноклеточных нейросекреторных ядер гипоталамуса крыс
32 Антидромная идентификация неиросекреторных клеток супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса при стимуляции ножки гипофиза
33 Тестирование других групп нейронов в области крупноклеточных неиросекреторных ядер гипоталамуса в процессе антидромной идентификации неиросекреторных клеток
34 Влияние электростимуляции лимбических структур на импульсную активность нейронов крупноклеточных иейросекреторных ядер гипоталамуса
35 Эффекты стимуляции образований гиппокампальной формации на нейросекреторные клетки в супраоптическом ядре
36 Влияние стимуляции образований гиппокампальной формации на другие группы нейронов в области супраоптического ядра
37 Влияние стимуляции лимбических структур на нейросекреторные клетки и другие группы нейронов области паравентрикулярного ядра
38 Сравнительный анализ лимбико-гипоталамических проекций и функциональной организации контроля импульсной активности различных нейронов в области супраоптического и паравентрикулярного ядер
39 Обсуждение результатов
310 Изучение механизмов действия аргинин-вазопрессина, аргининвазотоцина и роли аутакоидов в регуляции осмотического транспорта воды в мочевом пузыре лягушки
311 Исследование локализации и функциональной роли рецепторов вазопрессина (вазотоцина) в эпителии мочевого пузыря лягушки
312 Исследование роли мезотоцина в регуляции осмотической проницаемости эпителия мочевого пузыря лягушки
313 Исследование гидроосмотического действия аргининвазопрессина и аргинин-вазотоцина в условиях ингибирования протеиназ
314 Анализ участия аутакоидов в снижении осмотической проницаемости для воды эпителия мочевого пузыря лягушки лягушки при стимуляции V-рецепторов люминальной и базолатеральной клеточных мембран
315 Динамика восстановления водонепроницаемости эпителия мочевого пузыря лягушки после действия аргинин-вазотоцина, десмопрессина и цАМФ
316 Роль аутакоидов и простагландина Ег в восстановлении водонепроницаемости эпителия мочевого пузыря лягушки
317 Обсуждение результатов и аргинин-вазопрессина при введении нонапептидов в изолированную тонкую кишку лягушки
318 Продукция простагландинов в эпителии мочевого пузыря
319 Всасывание и гидроосмотическое действие аргинин-вазотоцина
320 Исследование всасывания аргинин-вазотоцина и аргинин-вазопрессина в тонкой кишке по изменению осмотического транспорта воды в мочевом пузыре лягушки
321 Количественная оценка всасывания аргинин-вазотоцина и аргинин-вазопрессина в тонкой кишке лягушки
322 Влияние осмотического градиента и гексоз на всасывание аргинин-вазотоцина в тонкой кишке лягушки
323 Исследование влияния антагонистов V r и \/2-рецепторов на всасывание аргинин-вазотоцина в тонкой кишке
324 Исследование влияния простагландинов на всасывание в тонкой кишке аргинин-вазотоцина
325 Обсуждение результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение:
Актуальность темы. В механизмах водно-солевого обмена важнейшая роль принадлежит антидиуретическому гормону (АДГ). Под его влиянием повышается осмотическая проницаемость для воды клеток осморегулирующего эпителия (кожа и мочевой пузырь амфибий, собирательные трубки почки), усиливается всасывание воды в кровь (Гинецинский, 1963; Наточин, 1983; Иванова, 1993; Bentley, 1971). Функцию АДГ у амфибий, рептилий и птиц выполняет аргинин-вазотоцин (АВТ), а у млекопитающих аргинин-вазопрессин (АВП). Вазопрессинпродуцирующие нейросекреторные клетки супраоптического ядра (СОЯ) и паравентрикулярного ядра (ПВЯ) гипоталамуса являются основными элементами центрального осморегуляторного комплекса и эфферентным звеном осмо- и волюморегулирующего рефлексов, обеспечивая секрецию АДГ в кровь. Для целостного представления о физиологии системы осморегуляции необходимо изучение функциональной организации ее отдельных элементов и механизмов, связанных с регуляцией секреции АДГ и его действием в клетках эффекторных органов. В центральной регуляции секреции АВП участвуют образования лимбической системы (Cross, Dyball, 1974; Stutinsky, Guerne, 1976; Hayward et al., 1977; Hamamura et al., 1982; Cirino, Renaud, 1985), однако не сформировано ясных представлений о характере, механизмах и значимости их влияний на импульсную активность нейросекреторных клеток и секрецию нейрогормонов. Морфофизиологические исследования указывают на тесную связь гиппокампа и миндалины с продукцией АВП в гипоталамусе (Bester-Meredith, Marler, 2001; Forray, Gysling, 2004; Lee et al., 2004), H не проясняют их роли в контроле освобождения гормона из O задней доли гипофиза. Ответ мог дать электрофизиологический анализ афферентных входов гиппокампальной формации и миндалевидного комплекса ядер к нейронам области СОЯ и ПВЯ, в том числе к нейросекреторным клеткам этих ядер. Прогресс в изучении молекулярных основ действия АДГ, связанный с открытием водных каналов (аквапоринов) и клонированием рецелторов АВП, требует оценки физиологической значимости механизмов регуляции функции осморегулирующего эпителия в связи с сиюминутной потребностью организма. Объектом таких исследований может служить изолированный мочевой пузырь амфибий, являющийся физиологической моделью осмотического транспорта воды. Наличие в базолатеральной мембране клеток мочевого лузыря травяной лягушки двух типов рецепторов АДГ (Natochin, Shakhmatova, 1992; Goncharevskaya et al., 1995) и свидетельства в пользу присутствия рецепторов гормона в люминальнои мембране клеток некоторых отделов нефрона и собирательных трубок (Ando et al., 1991; Burgess et al., 1994) дают основания для лоиска функциональной роли этих рецепторов в модуляции действия АДГ. Представляет интерес анализ продукции и физиологической роли аутакоидов, их значения для недостаточно изученного явления восстановления водонепроницаемости эпителия. Важны и другие аспекты регуляции эффекта АВП, связанные с влиянием иных гипофизарных нонапептидов, эндогенных протеаз. Общепринято, что пептидные гормоны поступают в кровь при секреции эндокринной железой. Однако нельзя было исключить возможности всасывания в желудочно-кишечном тракте нонапептидных гормонов. Установлено всасывание физиологически активного АВП у крыс in vivo из изолированной петли тонкой кишки (Наточин и др., 20036). Необходимым этапом анализа внегипофизарного пути поступления в кровь циклических нонапептидов является изучение возможности всасывания АДГ из тонкой кишки в опытах in vitro. Все сказанное свидетельствует об актуальности исследований экстрагипоталамического контроля нейросекреторных клеток и секреции АДГ, его всасывания в кишечнике, механизмов действия гормона в осморегулирующем эпителии, что имеет значение для развития представлений о способах регуляции водносолевого обмена. Цель и задачи связанных исследований. с Целью работы явилось контролем исследование нервных, гормональных, ауто- и паракринных механизмов осморегуляции, лимбико-гипоталамическим секреции АВП и гидроосмотическим действием АДГ в осморегулирующем эпителии. Были поставлены следующие задачи: 1. Исследовать функциональную организацию афферентных входов структур лимбической системы в область СОЯ и ПВЯ гипоталамуса в процессе антидромной идентификации нейросекреторных клеток. 2. Выяснить наличие рецепторов АВП (АВТ) в люминальной плазматической мембране клеток мочевого пузыря лягушки и роль V r и \/2-рецепторов в модуляции гидроосмотического действия АВТ. 3. Проанализировать механизмы модуляции эффекта АДГ со стороны базолатеральной мембраны клеток мочевого пузыря. 4. Исследовать в этом процессе. 5. Изучить возможность всасывания физиологически активных АВТ и АВП в изолированной тонкой кишке и влияние на этот процесс различных физиологических факторов. Научная новизна работы. Впервые осуществлен комплексный анализ функциональной лимбической системы в организации афферентных входов структур крупнокпеточные нейросекреторные ядра динамику и механизмы восстановления водонепроницаемости эпителия после действия АДГ и роль аутакоидов гипоталамуса крыс с оценкой характера и значимости механизмов контроля импульсной активности функционально различных групп кпеток. Впервые показано, что структуры вентрального гиппокампа, субикулума и кортико-медиальной миндалины осуществляют возбуждающий и тормозный контроль нейросекреторных клеток, вставочных нейронов области СОЯ и ПВЯ. Наиболее и других обширные проекции от лимбических структур получают интернейроны. Впервые установлено, что вентральный гиппокамп обеспечивает возбуждение нейросекреторных клеток СОЯ, а субикулум торможение. Впервые продемонстрирована функциональная пластичность нейросекреторных клеток и интернейронов СОЯ, в том числе изменения их афферентных входов в связи с лактацией и активацией механизмов осморегуляции. Впервые показано, что не только в базолатеральной, но и в апикальной мембранах клеток эпителия мочевого пузыря лягушки имеются рецепторы, функционально сходные с V2- и Vi-рецепторами. Впервые продемонстрировано, что мезотоцин увеличивает осмотическую проницаемость мочевого пузыря лягушки и усиливает гидроосмотический эффект АВТ и десмопрессина. реакции на Впервые при обнаружено ингибировании увеличение протеиназ гидроосмотической АДГ овомукоидом со стороны базолатеральной мембраны клеток. Установлено, что простагландин Ei (ПГЕ1), простагландин Ег (ПГЕг) и простагландин F2a {nrF2a) секретируются клетками мочевого пузыря в раствор со стороны не только серозной, но и слизистой оболочек с преобладанием продукции ПГЕ2, которая угнетается диклофенаком. Установлена эффективность различных эйкозаноидов в снижении осмотической проницаемости эпителия мочевых пузырей: flFEi ПГЕ2 ПГр2а простагландин I2 (ПГ12). При действии АВТ на рецепторы люминальной мембраны клеток впервые обнаружено повышение секреции ПГЕ2 и ПГЕ1 в раствор со стороны серозы и n r E i в раствор у мукозы. Впервые показано, что время восстановления водонепроницаемости определяется степенью повышения осмотической проницаемости, а способность клеток к восстановлению водонепроницаемости замедляется при ингибировании фосфолипазы Аг кинакрином и циклооксигеназы диклофенаком. Впервые продемонстрировано всасывание АВТ и АВП в тонкой кишке лягушки с сохранением их физиологической активности и выявлены факторы, влияющие на этот процесс. Основные положения, выносимые на защиту: 1. Структуры лимбической системы осуществляют возбуждающий и тормозный контроль нейросекреторных клеток, вставочных и других нейронов области СОЯ и ПВЯ. Влияния вентрального гиппокампа, субикулума и кортикомедиальной миндалины в наибольшей степени адресованы интернейронам, имеющим возбуждающие входы от нейросекреторных клеток, что обеспечивает возможность вовлечения последних в интегративные функции гипоталамуса. 2. Влияния гиппокампа на импульсную активность нейросекреторных клеток более значимы для ПВЯ, чем СОЯ; в ПВЯ они преобладают над влияниями миндалины. Возбуждающие входы гиппокампа и тормозные субикулума к нейросекреторным клеткам СОЯ могут являться основой различной функциональной роли этих структур в механизмах регуляции секреции нейрогипофизарных гормонов. 3. Нейросекреторным клеткам и интернейронам СОЯ свойственна функциональная пластичность, проявляющаяся при стимуляции ножки гипофиза, лимбических структур и активации механизмов осморегуляции. 4. Рецепторы, подобные Vi- и Уг-рецепторам, имеются не только в базолатеральной, но и апикальной мембранах клеток эпителия мочевого пузыря травяной лягушки. Роль триггера гидроосмотического действия АВТ играют Уг-рецепторы базолатеральной мембраны, а функциональная роль Vi-подобных рецепторов апикальной мембраны заключается в негативной модуляции эффекта АВТ. 5. 6. Мезотоцин повышает осмотическую проницаемость клеток эпителия Действие АДГ усиливается при замедлении инактивации гормонмочевого пузыря лягушки и усиливает гидроосмотическое действие АВТ. рецепторного комплекса овомукоидом со стороны внешней поверхности плазматической мембраны клеток. 7. Повышение секреции ПГЕг является возможным механизмом рецепторов определяется негативной 8. модуляции эффеета АВТ при стимуляции эпителия люминальной мембраны клеток. Восстановление водонепроницаемости степенью повышения осмотической проницаемости. Восстановление осмотической непроницаемости замедляется при угнетении синтеза простагландинов, не связано с запуском механизма отрицательной обратной связи через Угподобные рецепторы, обусловлено не только прекращением действия АДГ, но и участием аутакоидов, в частности ПГЕг. 9. В тонкой кишке лягушки частично всасываются АВТ и АВП. Всасывание АВТ снижается с увеличением осмотического градиента и не связано непосредственно с всасыванием воды. Всасывание гормона угнетается антагонистом \/2-рецепторов, простагландинами Ei и F2a, усиливается под влиянием ПГЕг, что свидетельствует о функциональном контроле этого процесса. Научно-практическое значение работы. Полученные результаты имеют фундаментальное о работе данных значение, системы послужила существенно основой расширяют Часть в изобретения представления осморегуляции. экспериментальных полилептидной композиции, предназначенной для использования клинике (патент 2171687). Результаты исследований ислользуются в курсах лекций «Механизмы регуляции функций висцеральных систем» и «Частная эндокринология», читаемых магистрантам кафедры общей физиологии биолого-почвенного факультета СПбГУ. Апробация работы. Материалы диссертации доложены на 2-й Всесоюзной конференции по нейроэндокринологии (Иваново, 1982); Международном симпозиуме по нейроэндокринологии (Л., 1985); VII и VIII Всесоюзных симпозиумах по физиологии и биохимии лактации (М., 1986; Алма-Ата, 1990); III Всесоюзной и IV и VII Всероссийских конференциях по нейроэндокринологии (Л., 1988; СПб., 1995, 2005); I международном симпозиуме «Структура и функции вегетативной нервной системы» (Воронеж, 1995); II съезде нефрологов России (М., 1999), Международной конференции, посвященной 150-летию академика И.П. Павлова (СанктПетербург, 1999), International Workshop on developmental nephrology: genes, morphogenesis, and function (Canada, Victoria, British Columbia, 2001); IX Всероссийской конференции no физиологии и патологии почек и водносолевого обмена (Спб., 2001); 10-й Всероссийской конференции по физиологии почек и водно-солевого обмена (Новосибирск, 2003); III Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Спб., 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Болезни почек: эпидемиология, и XIX съездах диагностика, лечение» (Кызыл, 2004); XVII, XVIII Казань, 2001; Екатеринбург, 2004). Тема ИЭФБ диссертации связана с планом основных научно- физиологического общества имени И.П. Павлова (Ростов-на-Дону, 1998; исследовательских работ НИИ физиологии им. А.А. Ухтомского СПбГУ и им. И.М. Сеченова РАН по приоритетному направлению фундаментальных исследований РАН 5.13. «Физиологические механизмы деятельности висцеральных систем» (постановление Президиума РАН 233 от 01 июля 2003 г.), включена в плановую тему «Исследование клеточных механизмов эволюции водно-солевого обмена у позвоночных животных» гос. регистрации 01.9.70007006), а также в Программу Президиума РАН 14, 2002), Программу ОБН РАН (гос. контракт ОБН 5/2003, 2004), ФЦП «Интеграция» (проект 326.68), Программу СПб НЦ РАН (инициативный проект, 2003); исследования поддержаны грантами РФФИ (96-04-48622; 96-15-97847; 99-04-49189; 02-04-48065), Ведущих научных школ (00-15- 97803 ; НШ-2106.2003.4), ИНТАС 97-11404). Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 56 работах, опубликованных в отечественных и зарубежных изданиях, СПИСОК_ЛИТЕРАТУРЫ содержит 29 статей и 1 патент на изобретение. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из традиционных
