В последние десятилетия в клиническую нейроэндокринологию прочно внедрился новый термин – дисфункция эндотелия (ДЭ) [8, 52]. Она играет существенную роль в генезе многих цереброваскулярных патологий головного мозга [7, 37]. В большинстве исследований данный термин используются как синоним дисбаланса эндотелиального синтеза NO, который является сигнальным фактором, участвующим в опосредовании его функции, и основное его количество, образуемого в организме, продуцируется именно в эндотелии [66, 73, 71]. В настоящее время трудно назвать функцию организма, в регуляции которой NO не принимал бы активного участия, поскольку постоянно осуществляется регуляция тонуса сосудов [24, 63, 71], болевой рецепции [30, 41] и системы иммунитета [6, 41]. Основная мишень NO в сосудистой стенке – гемирастворимая гуанилатциклаза, которая активирует аденилатциклазу и увеличивает образование цАМФ в гладкомышечных клетках, что и вызывает вазодилатацию [22, 27]. Установлено, что высокие концентрации NO проявляют прямое цитотоксическое и иммуногенное действие, под его влиянием происходит резкая вазодилатация, усиливается сосудистая проницаемость, формируется отек и последующее развитие воспалительной реакции [6, 21, 23, 41]. В последние годы установлено, что NO, продуцируемый eNOS, также играет большую роль в воспалении, регулируя экспрессию NFkB и COX-2 [30, 41, 66]. NO способен как ингибировать, так и активировать апоптоз [1, 9], усиливать процессы ангиогенеза [32], неоангиогенеза [48], повышать уровень пролиферации и метастазирования опухолевых клеток [92]. Так, в ряду опухолевых клеток головного мозга eNOS вызывает апоптоз [52, 61]. Имеются сведения, которые показывают, что eNOS может подавлять апоптоз и увеличивать выживание клеток с помощью Bcl-2-пути и цГМФ [49, 64]. Установлено, что при связывании р53 дикого типа с eNOS происходит снижение транскрипции промотора eNOS [31, 34, 38, 61], что указывает на его прямое участие в механизмах проапоптического и противоопухолевого действия. Следовательно, можно полагать, что ингибирование eNOS может выступать одним из средств в механизмах формирования неактивной аденомы гипофиза (НАГ). В последние годы появились сообщения о взаимодействии NO и белков теплового шока (шаперонов-HSP70) [2, 13, 25]. Способность к шаперонингу (облегчать сворачивание, сборку и разборку других белков) заложена в структуре самих белков, которая позволяет им осуществлять цикличное АТФ/АДФ – зависимое связывание с другими белками. HSP образуют комплексы с белками ядрышка ДНК-репликативным инициирующим комплексом, клатрином, белком p53, фактором транскрипции, белками микротабул [9, 16, 61]. Уникальность HSP состоит в том, что они играют значительную роль в повышении устойчивости генетического аппарата биосинтеза белка к повреждающим воздействиям [13]. Эти белки участвуют в предотвращении апоптической гибели клетки [24, 25]. Смысл накопления HSP в ядре после повреждения клетки заключается в защите генетического материала, в частности, в ограничении деградации прерибосом, восстановлении структуры и функции ядрышек, экранировании нуклеазодоступных участков ДНК. Семейство стресс – белков HSP70, регуляцию которых осуществляет NO ограничивает повреждение клеток, адаптируя организм к гипоксии [20, 25, 26]. Обнаруженная связь между содержанием HSP в формировании толерантности тканей мозга к нейротоксическому действию NO, а также связывания с аномально локализованным цитохромом С, служит проявлением их ярко выраженным цитопротективных свойством, что немаловажно у больных с новообразованиями [64]. В недавних исследованиях показано, что гиперэкспрессия NO может быть важным фактором опухолевого роста [38, 55]. В организме человека и животных процессы образования и утилизации NO сбалансированы и находятся под детерминированным генетическим контролем [59, 71]. Вместе с тем внешние факторы, такие как стресс, химические соединения, вариации геомагнитного поля, травмы головного мозга; внутренние факторы заболевания щитовидной железы, печени, почек, мочеполовой системы, нейроэндокринопатии и т.д. способны нарушать равновесие в системе и тогда возможны неблагоприятные для органов и тканей, и в организме в целом последствия в виде роста опухолей, стимуляции пролиферативных и гиперпластических процессов [29, 58]. Есть мнение, что образующиеся окись азота утилизируется системами детоксикации по типу монооксигеназных реакций [3, 33]. Система детоксикации NO закладывается еще в во внутриутробном периоде во время формирования того или иного органа. Если уровень действия внешних факторов в этот период был низким, то в организме матери и плода образуется повышенное количество NO и индуцируется высокая активность генов связанных с системой детоксикации [64, 66]. Поэтому в случае, например, рака молочной железы или опухоли мочевого пузыря риск возникновения опухолей сдвигается в более поздний период, т.е. имеет место отрицательная зависимость между уровнем действия отрицательных факторов внешней среды в околонатальный период и времени обнаружения опухолей у взрослого человека [65, 71]. Регулятором уровня NO в организме является супероксидный ионрадикал О2¯ [53]. Он же является мощным фактором, инактивирующим NO [3, 11, 21, 22]. Ни NO и О2¯ как свободные высоко реакционные радикалы оказывают выраженное токсического влияния на мембранные структуры клетки [34, 54]. Супероксидный радикал инактивируется СОД [53, 58], а NO быстро диффундирует в эритроциты, где в реакции с оксигемоглобином превращается в нитрат (NO3¯)-менее активное токсическое соединение [11, 21]. Однако, при взаимодействии NO и О2¯ друг с другом образуется пероксинитрит (ONO2¯), который, как сильный окислитель, обладает высокой степенью цитотоксичности [43, 46]. Период полужизни ONO2¯ позволяет ему диффундировать в клетку, оказывая токсическое влияние, а также принимать через плазматическую мембрану посредством кальциевых ионных каналов [46]. Повышение продукции О2¯ и ONO2¯ способствует окислению H4B, что приводит к снижению образованию NO [63, 68]. Кроме того, происходит угнетение фермента диметиларгинин – диметиламиногидролазы (DDAH), в результате чего повышается уровень ассиметричного диметиларгинина (АДМА) – ингибитора eNOS [64]. Основным ферментом синтеза О2¯ в сосудистых клетках являются НАДФН-оксидаза и ксантиноксидаза [53, 71], а антиоксидантом выступает СОД [5, 83]. Доказано, что повышение продукции активных форм кислорода приводят к снижению активности eNOS и синтеза эндотелиального NO [67, 71]. В условиях патологии клетки такие факторы, как ангиотензин II [10], эндотелин-1 (ЭТ-1) [64], тромбин, тромбоцитарный фактор роста и фактор некроза опухоли – α (ФНО-α) [62, 71], факторы и рецепторы ангиогенеза стимулируют активность НАДФН-оксидазы. гиперэкспрессию О2¯ [70, 71]. Ряд исследователей рассматривают развитие свободнорадикального процесса и ДЭ, активацию ангиогенеза как системную перестройку функционально-метаболических механизмов и адаптационно-приспособительное проявление организма на действие внешних и внутренних агрессивных факторов среды и, которое, может сопровождаться без структурных нарушений органов и тканей, без манифистантных признаков заболеваний [8, 20, 23]. Показано, что функция эндотелия нарушается раньше, чем появляются клинические и морфологические признаки патологического процесса в органах и тканях [59, 67]. Следовательно, ДЭ может быть важным тригерным фактором развития НАГ без клинических проявлений заболеваниях. В настоящее время ДЭ считается предиктором высокого риска церебральных нарушений [7, 8, 66]. В многочисленных исследованиях показано, что неблагоприятное воздействие практически всех известных факторов риска патологий мозга реализуются через ДЭ [46, 50, 58]. Причем шанс ее развития в головном мозге повышается в зависимости от увеличения общего числа патогенетических факторов риска у пациента и их комбинации [17, 65, 71]. Известно, что в сосудистой стенке имеется липидная прослойка, которая состоит из холестерина, в нервном волокне имеется миелиновый матрикс, который обладает электроизолирующими свойствами [27, 65, 66]. Учитывая хорошую растворимость NO и ONO2- в липидной среде и слабую в водной [61, 64, 71], можно предположить, что липидная компонента головного мозга является своеобразным депо для этих молекул. Это должно способствовать гиперэкспрессии NO и ONO2¯. Вместе с тем позволяет предположить и несколько объяснить возможные механизмы развития опухолевого процесса их как веществ, нарушающих нормальные связи между нервными клетками, ведущих к обособлению и автономизации групп клеток, что в конечном счете, может вести к развитию в них пролиферативных и/или гиперпластических процессов и даже малигнизации.
В последние годы в связи с внедрением ПЦР (полимеразой цепной реакции) – исследований идет активный поиск генетических детерминант семейной предрасположенности к опухолевым образованиям, в том числе к НАГ и его клиническим проявлением [48, 50, 52]. Широко изучается связь наследственно-генетической предрасположенности НАГ с полиморфизмом большого числа генов – кандидатов, кодирующих белки, вовлеченные в различные механизмы этого заболевания [19, 54, 56]. Одним из генов-кандидатов, роль которого широко обсуждается при развитии различных патологических состояниях, является ген eNOS [48, 49, 71]. Установлено, что ген eNOS локализован в хромосоме 7q 35-36 и кодирует белок, состоящий из 1203 аминокислот [67]. В экзонах и интронах гена eNOS обнаружено несколько полиморфных участков, среди которых наиболее изучены два, а именно мини-сателитный повтор в интроне 4 (eNOS 4a/4b – полиморфизм) и мутация в положении 298 белковой нуклеотидной последовательности, ведущей к замене остатка глутаминовой кислоты на аспарагиновую (Glu 298 Asp) [32, 41, 66]. Выявлено, что встречаемость аллели 4а прямо ассоциирована с наличием сосудистых нарушениях, в то время как у здоровых людей этой мутации практически нет [32]. Установлено, что полиморфизм в интроне 4 представлен двумя аллелями: аллелем b, в котором имеются 5 повторяющихся фрагментов 27 bp, и аллелем а, в котором только 4 повтора. Полиморфизм не является структурным. Имеются сведения, что аа – генотипу соответствует максимальный уровень базального NO, а у людей с bb – генотипом уровень NO приблизительно в 2 раза ниже, гетерозиготы занимают промежуточное строение [32, 36]. Обнаружена достоверно большая частота аллеля а у пациентов с ДЭ, по сравнению со здоровыми [59]. У гомозиготных по аллелью b обнаружено нарушение антикоагулянтной функции эндотелия [10]. Имеются отдельные сведения о связи аллеля Asp с нарушением антикоагулянтной функции эндотелия у женщин [28, 71]. Аллель Asp гена NOS оказался также связанным со сниженной реакцией на экзогенные нитриты [28, 69, 70]. Мутация T 786 С b 5ۥ конце гена NOS-3 приводит к значительному угнетению промоторной активности гена и соответственно к снижению синтеза эндотелиального NO [65]. Продемонстрирована возможность снижения или повышения базального уровня NO у больных с определенными генетическими дефектами [8, 29]. Клонирована и изучена последовательность гена NOS3 обеспечивающая базальную её секрецию в эндотелиоцитах [47]. При использовании конструкции с делециями в промоторной зоне гена было установлено, что базальная продукция NO модулируется (усиливается) последовательностями, находящимися между – 1033-779 и – 494-166 п.н. Изучения регуляции активности NO через изменения периода полураспада мРНК синтазы – обнаружены два дистальных домена в не транслируемой области гена, делеция которых увеличивает стабильность мРНК в 18 раз [65, 70]. Такого типа делеция продемонстрирована во многих быстро пролиферирующих тканях, что позволяет увеличить продукцию NO в этих тканях в десятки раз [56, 70]. Выявлено, что различия в транскрипционной и посттранскрипционной регуляции обеспечивает разную степень экспрессии трех типов NO-синтазы в разных тканях. Установлено наличие в гене синтазы nNOS типа альтернативных промоторов, способных соединяться с ткань – специфическими активаторами, а также сайтов альтернативного сплайсинга, обеспечивающих образование структурно и скорее всего функционально различных типов nNOS в мозге [8, 17, 27]. В недавно проведенных исследованиях установлено наличие семейство высокогомологичных генов iNOS, причем в каждой конкретной ткани экспрессируется только один ген из семейства [66, 71]. Некоторые семейства способны экспрессироваться в ряде тканей, в том числе головного мозга при нормальных физиологических условиях без всякой иммунологической стимуляции, что скорее всего это связано с присутствием в промоторной зоне данных генов iNOS последовательности, гомологичной таковой в промоторе eNOS [18, 65, 71]. Таким образом, при развитии НАГ могут происходить значительные изменения синтеза NO в головном мозге, в том числе и аденогипофизе. Заманчивой представляется гипотеза о том, что имеется универсальный механизм влияния семейно-наследственного и неблагоприятных внешних и внутренних факторов среды на эндотелий, когда конечным звеном любого повреждения является нарушение синтеза NO. Эта гипотеза имеет ряд косвенных доказательств: данные о возможности развития опухолевого процесса в головном мозге, повышения NO и ONO2- как факторов промоции пролиферативных и гиперпластических процессов, развитии мутагенных эффектов в нейрональных структурах головного мозга. Однако нельзя исключить возможность вторичного повреждения NOS – системы при НАГ. В настоящее время нет реальных доказательств связи нарушений полиморфизма гена-кандидатов NOS в развитии НАГ. Все это обуславливает актуальность проблемы и необходимость проведения углубленного целенаправленного поиска в данном направлении. Дальнейшие исследования по выявлению связи уровня синтеза NO с клиническими исходами НАГ, с прогнозом наследственно-семейного анализа у пациентов, больных НАГ, а также оценка влияния различных способов терапии на активность NOS внесут ясность в данную проблему, позволит с новых позиций повысить эффективность лечения.
Библиографическая ссылка
Хамедова Ф.С. ВСЕ О ДИСФУНКЦИИ ЭНДОТЕЛИЯ В РАЗВИТИИ НЕАКТИВНОЙ АДЕНОМЫ ГИПОФИЗА (ОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 8-2. – С. 277-280;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=7084 (дата обращения: 16.08.2024).