2 курс / Нормальная физиология / Ликвор_как_гуморальная_среда_организма_Пикалюк_В_С_,_Бессалова_Е

Л.Л. аппадато и С.В. Цыганов так же связывают с действием, находящихся в ликворе гормонов гипофиза, обнаруженное ими усиление тонуса и увеличение отдельных сокращений тонкой кишки мыши при воздействии на нее спинномозговой жидкости в разведении 1:100–1:400 [182].

В работах Е.М. Атановой выявлено действие автоклавированного ксеноликвора стельных коров на матку. Описано выраженное контрактильное действие СМЖ, причем наиболее показательный эффект производил ликвор, полученный ближе к концу стельности донора. Производимое ксеноликвором эффект идентиченКафвоздействию окситоцинаедра[15].

И.А. Мясников описал повышение в крови уровня холестерина после внутривенного вв ения ликвора у больных. Такой результат автором связыва тся с возможным наличием в

уровня холестерина, β-липопротеидов и общих липид в [80].

ликворе веществ гормональной природы, вырабатываемых переднейнормальнойдолей гипофиза. Но, согласно данным других авторов, введение спинн мозговой жидкости вызывает с ижение в крови

Я.И. Ажипа и В.Г. Топало описали эффекты, вызываемые действием спинномозговойанажидкоститомиина пиг ентный обмен кожи лягушек. Перед введе ием ликвор пр водили через бактериальный фильтр. Авторы отмечают, ч о при введении лягушкам фракции СМЖ, прошедшей через филь р, наблюдается осветление кожи подопытных животных. При введении же части ликвора, задержанной фильтромКГМУ, отмечено потемнение кожи лягушек. Подобные изменения, по мнению авторов, связаны с преобладанием в прошедшей через фильтр фракции СМЖ гормона шишковидной железы мелатонина, а в оставшейся над фильтром части ликвора – меланоцитостимулирующего гормона гипофиза. При введении лягушкам цельного ликвора был получен смешанный эффект, связываемый авторами с одновременным наличием противоположно действующих гормонов [236].

Исследования по изучению воздействия парентерально вводимой СМЖ на обмен веществ и трофику кожи свиней и лабораторных крыс, проведенные А.Ю. Родиным, выявили выраженную активацию окислительно-восстановительных процессов, усиление белкового обмена в эпителиальных структурах и в эндотелии сосудов, увеличение количества функционирующих

капилляров и суммарной площади их просвета, отложение в структурах эпидермиса значительного количества иммуноглобулинов, что, в конечном счете, благотворно влияет на многочисленные функции кожи, в том числе и на защитную функцию. Учитывая многообразие состава спинномозговой жидкости (несколько десятков БАВ), автор считает маловероятным связать действие ликвора на кожу только с одним или несколькими из них. Тем не менее, он отмечает возможную взаимосвязь полученного эффекта с наличием в СМЖ простагландинов и соматотропного гормона гипофиза [207].

ИнтереснымКафедраявляется изуч ние влияния спинномозговой

вводимой

жидкости на морфологию и функцию самих эндокринных желез. Так, Е.Ю. Бессаловой, при изуч нии воздействия парентерально ксеногенной спинномозговой жидкости на яичники крыс

и свиней, установлено, что ксеногенная СМЖ вызывает принормальнойципиально схожие орфологические перестр йки в яичниках крыс и свиней, связанные с регрессией паренхиматозных

элеме тов, нарушением процессов фолликулогенеза, активацией стромальных компонентов. Максимальные изменения структуры яичников анатомвыявле ы при введении ксеноликвораиина ранних этапах постнатального развития. Введение ксеногенного ликвора приводило к задержке срок в наступлен я половозрелости, увеличению продолжительности эстральных ц клов [34].

J. Sagen, J.E. Kemmler и H. Wang показали, что трансплантация тканиКГМУмозгового вещества надпочечной железы в подпаутинное пространство, приводит к стойкому анальгезирующему эффекту, достигаемому, по мнению авторов, высвобождением из пересаженных клеток в спинномозговую жидкость нейроактивных веществ, преимущественно катехоламинов и опиатных пептидов, и блокированием ими α- адренергических и опиатных рецепторов. Результаты исследования показали увеличение у подопытных животных уровня содержания норадреналина в три раза, а адреналина – в сто раз, по сравнению с контрольной группой. Так же, отмечается длительная выживаемость пересаженного участка мозгового вещества надпочечника в спинномозговой жидкости и сохранение им способности к выработке значительных количеств катехоламинов. Такое сохранение высокой секреторной

активности денервированными клетками трансплантата мозгового вещества надпочечника, можно, в частности, объяснить присутствием в составе СМЖ адренокортикотропного гормона гипофиза, который опосредованно участвует в синтезе адреналина из норадреналина [472].

Исследование действия спинномозговой жидкости на различные эндокринные железы было осуществлено В.Г. Топало при изучении влияния ксеногенной СМЖ на течение нервнодистрофического процесса у кроликов. Нервно-дистрофический процесс моделировался перерезкой седалищного нерва левой задней конечности с последующимКафпротравливаниемедрацентр льного отрезка нерва формалином. Через опред л нный п омежуток времени развивается ряд весьма постоянных по времени и месту проявления патологических изменений. Ежедн вное введение спинномозговой

жидкости крупного рогатого скота уменьшало выраженность или предотвращалонормальнойразвитие дистрофических пораже ий внутренних органов. Авт р отмечает уменьшение количества животных,

погибших в результате прогрессирования нерв о-дистр фического процесса с 33% в контрольной группе (вводился физраствор) до 10% в подопытнойангруппе (вводилсяатксеномликвор из расчетаи1 мл/кг). Автор приходит к выводу, что введение СМЖ, через влияние на трофическую функцию нервной системы и на пр способления, при помощи которых ре лизуе ся нейротроф ческая функция (эндокринные железы, вегетативная нервная система, медиаторы нервного возбужденияКГМУв крови и других жидкостях организма и т.п.), активирует защитно-копенсаторные механизмы органов и тканей, переживающих нейрогенные дистрофии при нервнодистрофическом процессе [236].

Введение ксеногенной спинномозговой жидкости кроликам, переживающим нервнодистрофический процесс, отражалось на трофическом состоянии органов эндокринной системы, проявляясь изменением веса этих органов. Хроническое раздражение седалищного нерва приводило к увеличению веса гипофиза и эпифиза кроликов. Введение кроликам ксеногенной спинномозговой жидкости с первого дня после операции не препятствовало гипертрофии гипофиза и эпифиза, хотя вес их оказался ниже, чем у контрольных животных с перерезкой седалищного нерва. Перерезка и протравливание седалищного

нерва приводили к уменьшению веса вилочковой, поджелудочной, щитовидной желез, семенников, а введение ксеногенной СМЖ способствовало восстановлению нормального веса вилочковой и поджелудочной желез, семенников, некоторому увеличению веса щитовидной железы.

Введение ксеногенной спинномозговой жидкости изменяло и реакцию надпочечных желез на хроническое раздражение седалищного нерва. На 30-40 сутки прогрессирования нервнодистрофического процесса происходило значительное увеличение надпочечников (в 1,5 раза). Введение спинномозговой жидкости вКафедрадозе 1мл на 1 кг веса животного способствовало дальнейшей гипертрофии надпоч чников, и вес их увеличивался в 2 раза по сравнению с исходным (до н чала развития нервнодистрофического процесса).

подопыт ым животным серотонина и адре алина. Введение с

Автор так же отмечает возникновение в течении нервнормальнойодистр фического процесса изменений, сх дных с таковыми при применении ксеногенного иквора, в результате введения

частотой 1 раз в 3 дня в 0,5 мл физиологического раствора 16 нг/мл адреналинаани 80 анг/млтомиисер тонина субокц питально (т.е. искусственное повышение концентрации эт х веществ в ликворе

подопытных живот ых), вызывало у еньшен е частоты и скорости возникновения генер лизованных проявлений нервнодистрофического процесса, способствовало гипертрофии надпочечников, препятствовало атрофииКГМУсеменников, вилочковой, поджелудочной желез [236].

Таким образом, можно отметить, что в настоящее время влияние ликвора на процессы управления организмом не вызывает сомнения. Наличие в спинномозговой жидкости широкого спектра БАВ различной направленности, описанные многими авторами эффекты воздействия СМЖ на морфологию и функцию органов и тканей, постоянное поступление ликвора в кровеносное русло в количествах, значительно превышающих дозы ликвора, вводимого большинством исследователей в эксперименте (ежесуточно в кровоток поступает до 500-700 мл СМЖ), приводят к логическому заключению об огромном вкладе, который спинномозговая жидкость ежесекундно вносит в управление организмом. Различие эффектов ксеногенного и аллогенного ликвора, в зависимости от

состояния организмов донора и реципиента, путей его поступления и т.п., позволяет говорить о спинномозговой жидкости как о сложной системе, результат действия которой может значительно разниться с действием ее компонентов по отдельности. Таким образом ликворную систему вряд ли можно представить как исключительно подчиненное образование. Наряду с ЦНС и эндокринной системой организма, СМЖ, выполняя интегрирующую функцию, во многом «разделяет ответственность» за процессы, происходящие в организме, с двумя вышеуказанными системами. К сожалению, вопрос «взаимоотношений» спинномозговойКафжидкости и системыдраэн ок инных органов, их совместного участия в регуляции функций о г низма изучен весьма неполно. Поэтому исследование свойств спинномозговой жидкости, особенностей ее д йствия и взаимодействия с

различными органами и тканями, в частности, с железами внутреннормальнойей секреции, будет способствовать лучшему п ниманию механизмов регуляции функций организма и, возможно, позволит

полнее подойти к воп осу упр вления и коррекции этих функций при патологии.

1.8. Системаанатомиистволовых клет к, как составляющая

часть нейро-иммунно-энд кринной регуляции функций в организме

В ряду актуальныхКГМУаспектов целесообразности рассмотрения КСМЖ как ценного субстрата для создания препарата иммуннокорригирующего и биостимулирующего свойства, важно отметить еще одну грань уникальности КСМЖ. Еще в 1987 г. авторами [146] опубликованы результаты исследования по определению клеток-предшественников в цереброспинальной жидкости человека. В частности, определено наличие клетокпредшественников Т- и В- лимфоцитов, а также предшественники моноцитов и макрофагов. Авторами показано функционирование высокоавтономной, иммуннокомпетентной системы клеток, которые в нормальных условиях находятся в «покоящемся состоянии», а при антигенной стимуляции активируются и осуществляют иммунологический надзор в ЦНС. Таким образом, в

забарьерном органеЦНС, существует и самоподдерживается собственная популяция клеток-предшественнников, занесенная в ЦНС и СМЖ в период эмбрионального развития, до формирования гематоэнцефалического барьера.

Не только клетки-предшественники, но и нейрогенные стволовые клетки могут играть значительную роль в механизме влияния КСМЖ на органы и ткани. Нейрогенные стволовые клетки являются тем мощным скрытым потенциалом организма, который только начинает приоткрывать завесу тайны в исследованиях современных авторов [254]. На мышах экспериментально доказано, что нейрогенныеКафстволовыееклеткидрамогут следовать току цереброспинальной жидкости. Соответственно, они могут попадать в венозное, а затем и артериальное русло, и бл годаря свойству пластичности принимать активное участие в процессах репарации

при адекватных стимулах. Показано, что при помещении ЭСК в культуральнуюнормальнойс еду без опреде енных факторов р ста, 70% ЭСК становятся нервными клетк ми. Из оставшихся 30%- часть остается

ЭСК и т лько часть дифференцируется в другие типы клеток. Очевидно, что высокая пластичность нейрогенных СК является

предопределеннойан. атомии Благод ря этому, открывается воз ожность пр менения ауто-,

алло- и ксеноликвора к к ис чника нейрогенных СК. Очевидно, что реп р тив ое свойство КСМЖ, подтвержденное экспериментами, таким образом, обосновано не только высоким содержанием биологическиКГМУактивных веществ, но и клеткамипредшественниками, и мигрировавшими в СМЖ, стволовыми клетками.

Возможность влияния инфузий ликвора на функции систем органов, в частности, на активность костного мозга, может косвенно объясняться родственностью клеток нейроглии клеткам моноцитарно-макрофагального звена кроветворной ткани. Но основной фактор ценности ликвора в клеточной терапии - это пластичность самих НСК.

Цельный ксеногенный ликвор, пропущенный через антибактериальные фильтры и стерилизованный гамма-лучами, возможно использовать, как источник нейрогенных стволовых клеток, которые благодаря своей высокой пластичности и хоумингу могут применяться для клеточной терапии при патологии самых

разных тканей - от ожогов кожи до аплазированного костного мозга после цитостатического воздействия или облучения. Отсутствие в ликворе иных клеток, кроме стволовых, будет обеспечено предварительной заморозкой ликвора в сосудах Дьюара с жидким азотом при температуре -1960С на пунктах заготовки спинномозговой жидкости. По данным авторов Fliedner T.M., резистентность к сверхнизким температурам, помимо прочих отличий, является фактором дифференциальной диагностики СК от, к примеру, морфологически неотличимых от них лимфоцитов, а также всех остальных дифференцированных клеток организма, выживающих Кафпри криоконсервацииедтолькорапри условии соблюдения специфических условий их размо ажив ния.

Возможно и иное применение ликво а - не в качестве источника нейрогенных СК, а как ср у с высоким содержанием

факторов роста и биологически активных веществ (БАВ), стимулирующих эндогенные СК реципиента. Пропускание КСМЖ

через фильтры, разме ом еньше 5 мкм, с последующим введением реципие ту, беспечит изолиров нный эффект БАВ бесклеточного

нормальной

ликвора. У здоровых животных в нормальных условиях введение

КСМЖ будет ок зывать р знообразные эффекты соответственно

от особенностей метаболизма и функции, имевшихся в регулируемой системеКГМУперед действием этого сигнала. Так, если функция клетки, ткани, органа или физиологической системы находятся в активированном состоянии, то на стимулирующий регуляторный сигнал отмечается слабый эффект, либо отсутствие его, или даже противоположный эффект, а на тормозящий регуляторный сигнал, напротив, возникает адекватный или максимально возможный эффект. Если же в исходном состоянии функция или метаболизм снижены, то стимулирующий регулятор вызывает максимальную реакцию, а действие подавляющего регулятора ослаблено или даже приводит к стимуляции эффектора. Скорее всего, именно таким образом происходит поиск и вселение стволовых клеток именно туда, где они требуются, т.е. в очаг запроса.

Несомненно, большое количество гормонов и других биологически активных веществ, находящихся в составе ликвора, будут оказывать тем больший эффект, чем выше уровень экспрессирования специфических белков клеточными мембранами реципиента, что контролируется эпигенетическим фактором. В конечном результате взаимодействия «донор-реципиент», будут играть роль три фактора: факторы донора, факторы реципиента и факторы окружающей среды, к которым следует отнести условия взятия образца (КСМЖ) донора, подготовка его к введению, и условия введения реципиенту.

ПервоеКаф, с чем встречаетсяедонорскаядрткань, в том числе КСМЖ, в организме реципи нта – егуляторные системы: иммунная, нервн я и эндокринная [110]. Важно отметить, что в этой цепи, а точнее, в круге р гуляции гомеост за по принципу

обратной связи, необходимо не только функциональное восстанормальнойовление клеток и тк ней, но и количественн е возмещение пула утраченных единиц. Поэтому в этой сл жной системе

взаимодействия и взаи оз висимости необх димо учитывать

активное присутствие еще одного звена, лежащего в основе репаративныханатомиипроцессов, а именно систе у стволовых клеток [189]. Способность м огих с вол вых клеток к миграции и

дифференцировке, а т кже их универсальная пласт чность, делает их незаменимой составной частью общего реактивноадаптационного синдрома.

В 2008 г. авторамиКГМУ[189] была выдвинута гипотеза о скоординированной содружественной реакции стволовых клеток организма в ответ на триггеры, что дает повод объединить их в единую систему стволовых клеток (ССК), функция которой в организме – поддержание биологической целостности организма и сохранение генетической информации особи. Потенциал системы стволовых клеток является залогом для жизнеобеспечения в существенно враждебном цитостатическом окружении. Графически представленная иерархическая модель ССК в организме соответствует видам потентности СК, высший уровень которой представлен плюрипотентными СК, найденными в организме уже повсеместно, включая головной мозг в зрелом возрасте.

Теория системы стволовых клеток предполагает общность всех СК организма. Наиболее интересны факты существования единого предшественника для клеток различных тканей, например, адипоцитов, хондроцитов и остеобластов; экспериментально доказано наличие общей нейрогемопоэтической стволовой клетки, когда нейральные стволовые клетки были способны долгосрочно репопуляризировать костный мозг. При этом, одной нейрогенной стволовой клетки было достаточно для полной реконституции облученного костного мозга. В другом эксперименте, меченые клетки костного мозга были способны дифференцироваться в

постнатально Кафедра- один из ключевых вопросов стемологии. На

стволовых клет к различного уровня потентности [Grazia M.S.], так

основании экспериментальных данных ведущих мировых лабораторийнормальнойм жно утверждать к к вертикал ую п дчиненность

и взаимодействие СК на горизонтал ном ур вне, которое

осуществляется благодаря пластичности СК.

Josh B. анатомв исследов нии показали, что трансплантиированные стволовые клетки аходят заболевшие клетки мозга и при

непосредственном ко т кте с нейр на и, посылают сигналы , спасающие нейроны от гибели. Важным открыт ем яв лось то, что СК нет необходимости дифференцироваться в определенный тип нейронов для обеспечения терапевтического эффекта. Подобный

эмбриональные СК тесно взаимодействуют между собой, определяя программу для дальнейшего коммитирования.

Самые последние исследования показали, что СК сами производят сигналы, которые влияют на выработку сигналов микроокружения. СК способны «манипулировать» сигналами, которые они получают от клеток микроокружения. Кроме того, плюрипотентные СК могут мигрировать из костного мозга, включаться в дефектные ткани, репрограммироваться, а затем возвращаться в костный мозг. Этот факт заставляет предположить,

что освобождение/мобилизация и хоуминг представляют собой последовательные события со своими физиологическими ролями.

Основные факторы, способные вызвать активацию системы стволовых клеток, регулируются скоординированной деятельностью управляющих систем в организме – нервной, эндокринной, иммунной. Таким образом, ССК также, как и многие другие факторы, играет связующую роль во взаимодействии эндокринной, иммунной и нервной систем. Схематично двустороннее взаимодействие упомянутых систем можно представить следующим образом: