Крымский Журнал Экспериментальной И Клинической Медицины Crimean Journal of Experimental and Clinical Medicine

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В. И. ВЕРНАДСКОГО» МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. И. ГЕОРГИЕВСКОГО КРЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ CRIMEAN JOURNAL OF EXPERIMENTAL AND CLINICAL MEDICINE

2018, том 8, № 2 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

А. В. Кубышкин (главный редактор) И. И. Фомочкина (заместитель главного редактора) М. А. Плотникова (ответственный секретарь)

В. А. Белоглазов, К. А. Ефетов, Н. В. Иванова, А. М. Кацев

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ Л. ДуБаске (Вашингтон, США), Е. В. Евстафьева (Симферополь, Россия), В. П. Завьялов (Турку, Финляндия), И. Л. Кляритская (Симферополь, Россия), Я. Коки (Люблин, Польша), Ю. Л. Криворутченко (Симферополь, Россия), А. В. Матвеев (Симферополь, Россия), О. Матсуо (Осакасаяма, Япония), В. Ю. Михайличенко (Симферополь, Россия), С. Н. Орлов (Монреаль, Канада), А. В. Петров (Симферополь, Россия), А. Петросян (Омаха, США), М. Покорский (Ополе, Польша), О. А. Притуло (Симферополь, Россия), А. Г. Резников (Киев, Украина), И. Д. Сапегин (Симферополь, Россия), Г. М. Тарман (Инсбрук, Австрия), Т. Трояновский (Люблин, Польша), С. Э. Шибанов (Симферополь, Россия), Я. М. Шуба (Киев, Украина), А. Б. Хайтович (Симферополь, Россия) Журнал является правопреемником Трудов КГМУ, издающихся с 1935 г. Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций Российской Федерации. Свидетельство ПИ № ФС77-61787 от 18 мая 2015 г. Индекс издания ISSN: 2224-6444 (печатная версия), 2244-6452 (online) «Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины» включен в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, ВАК РФ 07.12.2015 по группам специальностей 14.03.00 — медико-биологические науки, 03.01.00 — физико-химическая биология, 03.03.00 — физиология Подписной индекс издания в каталоге Агентства «Роспечать» — 80124 Рекомендовано к печати ученым советом Медицинской академии имени С. И. Георгиевского (протокол № 5 от 31.05.2018) На первой странице обложки — репродукция картины Роберта Тома «Храмы и культ Асклепия» АДРЕС РЕДАКЦИИ: 295051, бульвар Ленина, 5/7, г. Симферополь, ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского» Медицинская академия имени С. И. Георгиевского E-mail: [email protected] УЧРЕДИТЕЛЬ: ФГАОУ ВО «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В. И. ВЕРНАДСКОГО» МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. И. ГЕОРГИЕВСКОГО Журнал основан в 2010 году. © Медицинская академия имени С. И. Георгиевского Издается 4 раза в год. ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», 2018. СОДЕРЖАНИЕ

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

ORIGINAL ARTICLES

Абсеттарова А. И., Макалиш Т. П., Сукиасян Ю. Н. УЛЬТРАСТРУКТУРА ОРГАНОВ ИММУНОГЕНЕЗА ПРИ РАДИАЦИОННОМ ПОРАЖЕНИИ И ВВЕДЕНИИ ЦЕРЕБРОСПИНАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ В КАЧЕСТВЕ КОРРЕКЦИОННОЙ ТЕРАПИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ....4 Absettarova A. I., Makalish T. P., Sukiasyan Yu. N. THE ULTRASTRUCTURE OF THE ORGANS OF IMMUNOGENESIS AFTER RADIATION INJURY AND INJECTIONS OF THE CEREBROSPINAL FLUID AS A CORRECTIVE THERAPY IN EXPERIMENT...... 4

Бабанин А. А., Уланов В. С. УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ТЕСТИКУЛАХ ПРИ ОСТРОМ ОТРАВЛЕНИИ АЛКОГОЛЕМ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ...... 9 Babanin A. A., Ulanov V. S. ULTRASTRUCTURAL CHANGES IN TESTICULES DUE TO ACUTE ALCOHOL INTOXICATION IN EXPERIMENT...... 9

Дружинина Н. А., Насибуллина Л. М. СОСТОЯНИЕ НУТРИТИВНОГО СТАТУСА ДЕТЕЙ С РЕЦИДИВИРУЮЩЕЙ РЕСПИРАТОРНОЙ ПАТОЛОГИЕЙ...... 16 Druzhinina N. A., Nasibullina L. M. THE NUTRITIONAL STATUS OF CHILDREN WITH RELAPSING RESPIRATORY PATHOLOGY...... 16

Костенко Н. К., Юнси Г. А., Василенко С. А., Абдурахимов У. Э. ЗНАЧЕНИЕ WNT-СИГНАЛИЗАЦИИ В ЭМБРИО- И ОНТОГЕНЕЗЕ...... 25 Kostenko N. K., Abdurachimov U. E, Younsi G. A., Vasilenko S. A. THE IMPORTANCE OF WNT-SIGNALING IN EMBRYO- AND ONTOGENESIS...... 25

Кривенцов М. А., Девятова Н. В. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЛЕПОЙ КИШКИ ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ И ВВЕДЕНИЯ ЦЕРЕБРОСПИНАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ...... 32 Kriventsov M. A., Devyatova N. V. MORPHOLOGICAL TRANSFORMATIONS OF CECUM AFTER IRRADIATION AND ADMINISTRATION OF CEREBROSPINAL LIQUID...... 32

Куница В. Н., Гасанова И. Х., Шаймарданова Л. Р., Гасанли З. Х., Абдуллаева В. Д., Аллахвердиев Э. Г., Новосельская Н. А. АНАТОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТАРЕНИЯ ХОРОИДНЫХ СПЛЕТЕНИЙ БЕЛЫХ КРЫС...... 39 Kunitsa V. N., Gasanova I. Kh., Shaymardanova L. R., Gasanli Z. Kh., Abdullaeva V. D., Allahverdiyev E. G., Novoselskaya N. A. ANATOMICAL ASPECTS OF AGING OF CHOROID PLEXUSES OF WHITE RATS...... 39

Майлян Э. А., Резниченко Н. А., Игнатенко Г. А. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЫВОРОТКИ КРОВИ У ЖЕНЩИН В ПОСТМЕНОПАУЗЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОСТЕОПОРОТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ И ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМОРФИЗМОВ...... 44 Maylyan E. A., Reznichenko N. A., Ignatenko G. A. BLOOD SERUM BIOCHEMICAL INDICATORS IN POSTMENOPAUSAL WOMEN AS FUNCTION OF OSTEOPOROTIC CHANGES AND GENETIC POLYMORPHISMS...... 44 Пархоменко А. И., Мороз Г. А. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ СИСТЕМЫ КРОВИ К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ У СПОРТСМЕНОВ РАЗНЫХ БИОРИТМОТИПОВ...... 53 Parkhomenko A. I., Moroz G. A. BIOCHEMICAL FEATURES OF THE BLOOD SYSTEM ADAPTATION TO PHYSICAL ACTIVITY IN ATHLETES OF DIFFERENT BIORHYTHMOTYPES...... 53

Харченко В. З., Розумняк Р. Л., Мневец Р. А., Бекетов А. А. БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ПАТОЛОГИИ СЕРДЦА ПРИ ИШЕМИИ И РЕПЕРФУЗИИ ТКАНЕЙ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ...... 59 Kharchenko V. Z., Rozumnyak R. L., Mnevets R. A., Beketov A. A. BIOCHEMICAL MECHANISMS OF DEVELOPING HEART PATHOLOGY DURING ISCHEMIA AND TISSUES REPERFUSION IN EXPERIMENT...... 59

ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ HISTORY OF MEDICINE

Королёв В. А., Ромашова М. Р., Тарасюк Ю. А. ЭТАПЫ СТОЛЕТИЯ КРЫМСКОЙ МОРФОЛОГИИ...... 64 Korolev V. A., Romashova M. R., Tarasyuk Y. A. STAGES OF THE CRIMEAN MORPHOLOGY CENTURY...... 64

Kutia S. A., Shaymardanova L. R., Abdullaeva V. D., Smirnova S. N. ANTOINE PORTAL (1742-1832)...... 69 Кутя С. А., Шаймарданова Л. Р., Абдуллаева В. Д., Смирнова С. Н. АНТУАН ПОРТАЛЬ (1742-1832)...... 69

ОБЗОРЫ REVIEWS

Шаповалова Е. Ю., Бойко Т. А., Барановский Ю. Г., Шелепа Е. Д. ВЛИЯНИЕ ЭСТРОГЕНОВ НА МОРФОГЕНЕЗ НАДПОЧЕЧНЫХ ЖЕЛЕЗ...... 73 Shapovalova Ye. Yu., Boyko T. A., Baranovskiy Yu. G., Shelepa E. D. THE EFFECT OF ESTROGENS ON THE MORPHOGENESIS OF THE ADRENAL GLANDS...... 73

ЛЕКЦИЯ LECTURE

Хайтович А. Б. ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ В МИРЕ И РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ЛЕКЦИЯ...... 81 Khaitovich A. B. APPROACHES TO ADDRESSING THE PROBLEM OF DRUG RESISTANCE IN THE WORLD AND THE RUSSIAN FEDERATION (A LECTURE)...... 81 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

УДК: 611.41:612.824.1+616-092.4 УЛЬТРАСТРУКТУРА ОРГАНОВ ИММУНОГЕНЕЗА ПРИ РАДИАЦИОННОМ ПОРАЖЕНИИ И ВВЕДЕНИИ ЦЕРЕБРОСПИНАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ В КАЧЕСТВЕ КОРРЕКЦИОННОЙ ТЕРАПИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Абсеттарова А. И.1, Макалиш Т. П.2, Сукиасян Ю. Н.1 1Кафедра нормальной анатомии, Медицинская академия им. С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского», 295051, ул. А. Невского 27а, Симферополь, Россия 2Центральная научно-исследовательская лаборатория, Медицинская академия им. С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им.В. И. Вернадского», 295051, бульв. Ленина 5/7, Симферополь, Россия Для корреспонденции: Абсеттарова Алие Ибрагимовна, соискатель кафедры нормальной анатомии Медицинской академии им. С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского», e-mail: [email protected] For correspondence: Absettarova Alie Ibrahimovna, normal anatomy department, Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU; e-mail: [email protected] Information about authors: Absettarova A. I. https://orcid.org/0000-0002-0588-6854 Makalish T. P. https://orcid.org/0000-0003-1884-2620 Sukiasyan Yu. N. https://orcid.org/0000-0002-4934-2437

РЕЗЮМЕ В связи с возрастающим уровнем радиации во многих регионах Российской Федерации актуален поиск радиопротекторных и иммунотропных препаратов. Одним из перспективных направлений является использование цереброспинальной жидкости лактирующих коров. Цель работы – изучить ультраструктуру костного мозга и селезенки в постлучевой период после коррекции ксеногенной цереброспинальной жидкостью. Изучали ультраструктуру костного мозга и селезенки зрелых крыс линии Вистар после облучения в дозе 5 Гр на трансмиссионном электронном микроскопе ПЭМ-125. Контрольная группа животных получала инъекции 0,9% раствора NaCl, экспериментальная – прижизненно взятую криоконсервированную цереброспинальную жидкость крупного рогатого скота в дозе 2 мл/кг живого веса каждые третьи сутки в течение месяца. Облучение в дозе 5 Гр вызывает изменение ультраструктуры костного мозга и селезенки, массовую гибель клеток. К 30-м суткам популяция восстанавливается за счет пролиферации уцелевших мультипотентных клеток. Введение ксеногенной цереброспинальной жидкости приводит к стимуляции пролиферации клеток различных дифферонов костного мозга с дальнейшей репопуляцией клеточного состава в периферических органах. На 7-е сутки проявления последствий облучения значительно меньше, чем в контрольной группе. К 30-м суткам клетки со следами повреждений отсутствуют. Ключевые слова: ультраструктура; костный мозг; селезенка; цереброспинальная жидкость; облучение. THE ULTRASTRUCTURE OF THE ORGANS OF IMMUNOGENESIS AFTER RADIATION INJURY AND INJECTIONS OF THE CEREBROSPINAL FLUID AS A CORRECTIVE THERAPY IN EXPERIMENT Absettarova A. I.1, Makalish T. P.2, Sukiasyan Yu. N.1 1Normal anatomy department of Medical Academy named after S. I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia 2Central research laboratory of Medical Academy named after S. I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia SUMMARY Since the level of radiation is growing in many regions of Russian Federation, the search for radioprotective and immune drugs is an acute issue. One of the promising areas is the use of the cerebrospinal fluid of lactating cows. The aim of the work is to study the ultrastructure of bone marrow and spleen at the post-radiation period after correction by the xenogenic cerebrospinal fluid. The ultrastructure of bone marrow and spleen of mature Wistar rats was studied after irradiation with a dose of 5 Gr using the transmission electron microscope PEM-125. The control group of animals received injections of 0.9% NaCl solution, the experimental group received the obtained in vivo and then cryopreserved cerebrospinal fluid of cows with a dose of 2 ml / kg every third day during a month. The radiation with a dose of 5 Gr caused changes in bone marrow and spleen ultrastructure and massive death of cells . On the 30th day, the cellular population was restored due to the proliferation of the survived multipotent cells. The administration of the xenogenic cerebrospinal fluid resulted in stimulation of cell proliferation of various differons in the bone marrow with subsequent repopulation of the cellular content in the peripheral organs. On the 7th day, the manifestation of the radiation effects was smaller than in the control group. By the 30th day there were no cells with traces of damage. Key words: ultrastructure; bone marrow; spleen; cerebrospinal fluid; irradiation.

4 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

По данным ВОЗ, среди факторов, форми- Кусочки костного мозга и селезенки разме- рующих здоровье человека, 20% принадлежит ром 1 мм3 фиксировали в 2,5% растворе глю- окружающей среде [1]. К этой группе факто- тарового альдегида на фосфатном буфере с рН ров относятся состояние воздуха, качество 7,2-7,4 в течение 1 часа при температуре -4°С. воды, колебания электромагнитного и грави- Материал промывали в 0,1 М фосфатном буфе- тационного полей, уровень ультрафиолетово- ре 3 раза по 20 минут и дофиксировали 1% рас- го и радиоактивного излучения. Последний твором тетраоксида осмия на 0,1% фосфатном из перечисленных факторов оказывает наибо- буфере 2,5 часа. После проведения через бата- лее губительное влияние на здоровье человека рею спиртов возрастающей концентрации и аб- [2]. Люди каждый день подвергаются воздей- солютный ацетон, материал заключали в смесь ствию естественного и искусственного излу- эпоксидных смол в капсулы. Полимеризацию чения. Естественное излучение происходит из осуществляли в термостате при температуре многочисленных источников, включая более 37°С (12 часов), 56°С (12 часов), 45°С (12 часов). 60 естественным образом возникающих радио- Полутонкие срезы толщиной 0,5-1,5 мкм изго- активных веществ в почве, воде и воздухе; кос- тавливали на ультратоме ЛКБ-460 с последую- мическое излучение. На человека воздействует щим контрастированием метиленовым синим. также излучение из искусственных источни- После изучения полутонких срезов, готовили ков — от производства ядерной энергии до ис- ультратонкие срезы с помощью ультрамикро- пользования медицинского оборудования для тома ULTRACUT с последующим контрасти- радиационной диагностики или лечения [3]. рованием уранилацетатом и цитратом свинца. Подобная ситуация заставляет ученых ис- Просмотр и фотографирование срезов произ- кать препараты, обладающие радиопротектор- водили на электронном микроскопе ПЕМ-106. ными и иммуномодуляционными свойствами Исследование выполнено в Центре коллек- [4, 5]. Одним из перспективных направлений тивного пользования научным оборудовани- является использование цереброспинальной ем «Молекулярная биология» Медицинской жидкости (ЦСЖ) лактирующих коров в каче- академии им. С.И. Георгиевского (структурное стве субстрата для изготовления препарата, об- подразделение) ФГАОУ ВО «Крымский феде- ладающего иммуностимулирующим эффектом ральный университет им. В.И. Вернадского. благодаря высокому содержанию в ней фак- торов роста, гормонов и других биологически РЕЗУЛЬТАТЫ активных веществ, а также отсутствию видо- У крыс экспериментальной группы (при кор- вой и индивидуальной специфичности [6, 7]. рекции облучения введением ЦСЖ) на 7-е сутки Целью нашей работы явилось изучение ультра- после облучения костный мозг демонстрировал структуры костного мозга и селезенки в постлу- ультрамикроскопическую картину, сходную с об- чевой период при коррекции ксеногенной ЦСЖ. разцами группы контроля, включавшую облучен- ных животных без коррекции. Выявлены повреж- МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ дения клеток: от полной деструкции бластных Эксперимент проводили на крысах линии форм до частичных изменений в зрелых клетках Вистар в раннем половозрелом возрастном всех дифферонов. Однако более выражены такие периоде. Животных подвергали однократно- изменения в группе контроля. На данном сроке экс- му тотальному гамма-облучению на линейном перимента у подопытных животных лимфобласты ускорителе Clinac 2100 (Varian, США) на базе имеют ядро округлой формы, оно занимает боль- ГБУЗ Республики Крым «Крымский республи- шую часть площади клетки, перинуклеарное про- канский онкологический клинический дис- странство расширено, по периферии кариоплазмы пансер им. В. М. Ефетова» (г. Симферополь) расположены крупные глыбки хроматина (рис. 1). в дозе 5 Гр с целью моделирования костномоз- Ультраструктура селезенки в раннем постлу- говой формы острой лучевой болезни. После чевом периоде также характеризуется наличием облучения каждые третьи сутки животные клеточного детрита, клеток с признаками по- получали инъекции 0,9% раствора NaCl (кон- вреждений: нарушение целостности цито- и ка- трольная группа) или ксеногенную ЦСЖ (экс- риолеммы, вакуолизация цитоплазмы (рис. 2). периментальная группа), взятую путем субок- Данные изменения коснулись в первую очередь ципитальной пункции от лактирующих коров лимфоцитов как наиболее радиочувствительных породы красная степная в дозе 2 мл/кг живо- клеток, однако ретикулярные клетки микро- го веса. Животных выводили из эксперимен- окружения также имеют признаки деструкции. та путем декапитации под эфирным наркозом Также растет количество активно фагоцитиру- на 7-е и 30-е сутки от начала эксперимента. ющих макрофагов. Трехкратное введение лик- вора мало сказывается на состоянии повреж-

5 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

денных клеток, т.к. регенерация лимфоидной ткани происходит по клеточному типу. Вместе с тем в красной пульпе встречаются единичные лейкоциты без признаков повреждения, мигри- ровавшие сюда, вероятно, из костного мозга. На 30-е сутки в костном мозге подопытных животных единичные проэритробласты содер- жат округлой формы крупное ядро с конденси- рованным по краю кариоплазмы хроматином и 2-3 ядрышками. Базофильные эритробла- сты имеют округлое ядро со слабовыраженны- ми инвагинациями, равномерно распределен- ным мелкодисперстным хроматином (рис. 3). Рис. 1. Костный мозг подопытных животных, 7-е Пролимфоциты, в количественном отно- сутки эксперимента. Вакуолизация цитоплазмы шении, также как и лимфобласты, немного- и расширение перинуклеарного пространства численны, содержат округлые митохондрии с (указано стрелкой) клеток лимфоидного ряда. фрагментированными кристами, полисомы, 1 – малый лимфоцит, 2 – митоз. ТЭМ. х 4800. вакуоли и расширенную гранулярную цито- плазматическую сеть, обедненную рибосомами.

Б Рис. 3. А Костный мозг подопытных животных, 30-е сутки эксперимента. Скопление клеток эритроидного и миелоидного ростков. 1 – базо- фильный эритробласт, 2 – полихроматофильный эритробласт, 3 – нейтрофильный гранулоцит, 4 – ретикулоциты, 5 – нормоциты, 6 – эритроциты. Рис. 2. Селезенка крысы экспериментальной ТЭМ. х 2600. Б. Делящаяся клетка (1), лимфоцит группы, 7-е сутки эксперимента. 1 –лимфобласт, (2), сегментоядерный эозинофил (3), плазмати- 2 – плазмоцит, 3 – нейтрофильный гранулоцит, ческая клетка с хорошо развитой шероховатой 4 – эритроцит, 5 – макрофаг, 6 – базофильный цитоплазматической сетью (4), тромбоцит (5). гранулоцит. ТЭМ. х 4800. ТЭМ. х 3200.

6 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

В ядрах малых лимфоцитов значительно пре- ния проницаемости до разрывов, нарушение обладал гетерохроматин, цистерны шерохова- мембран органелл, приводящие к гибели ми- той цитоплазматической сети были расширены, тохондрий и разрыву лизосом с последующим содержат мало рибосом на своей поверхности. В аутолизисом – так называемая некротическая цитоплазме плазматических клеток выявлен хо- форма лучевой гибели клеток. Другая форма – рошо развитый комплекс Гольджи, массивная, апоптозная, возникает при первичном повреж- богатая рибосомами гранулярная цитоплазма- дении ядра с конденсацией ядерного материала тическая сеть, ядра с множественными инваги- и повреждений хромосом [8, 9]. Мы наблюдали нациями. Крупные овальной формы ядра плаз- обе формы лучевого повреждения клеток. Уль- мобластов занимают большую часть клетки, во- траструктурные изменения в контрольной и круг них выявлены просветления перинуклеар- в подопытной группах, в целом, отражают де- ного пространства, в цитоплазме хаотично рас- структивные последствия облучения в клетках полагаются увеличенные митохондрии с дезо- всех дифферонов, однако, более выражены они риентированными внутренними мембранами. в контрольной группе. В костном мозге живот- Активация регенераторных и усиление ком- ных после коррекции ЦСЖ наиболее радиочув- пенсаторных процессов всех ростков красного ствительными оказались ранние представители костного мозга при коррекции последствий лимфоидного ряда. Вследствие названных ранее облучения путем введения ЦСЖ приводит к процессов значительно снизилась плотность восстановлению клеточной популяции в пе- клеточных элементов в кровотоке и перифери- риферических органах иммуногенеза. В парен- ческих органах иммуногенеза. Клеточный со- химе селезенки признаков деструкции клеток став в селезенке значительно сдвинулся в сто- обнаружено не было. Пульпа селезенки пол- рону увеличения нейтрофилов, что характерно нокровна, в капиллярах большое количество для ранних сроков постлучевого периода [10]. эритроцитов, встречали тромбоциты. Рети- Уменьшилось относительное количество ма- кулярные клетки со светлым ядром и светлой крофагов, плазматических клеток и лимфобла- цитоплазмой, содержащей большое количество стов вследствие повреждения соответствующих гранул, митохондрий (рис. 4). Присутству- дифферонов ростков красного костного мозга. ют лимфоциты различной степени зрелости Ультрамикроскопическое исследование пока- (средние, малые). По небольшому количеству зало, что во всех возрастных группах коррекция выростов цитолеммы и фагосом можно пред- последствий радиоабляции введением ЦСЖ взы- положить умеренную активность макрофагов. вает стимуляцию дифференцирования ретику- лоцитов и тромбоцитов. Темпы восстановления числа нейтрофильных гранулоцитов выше, коли- чество сегментоядерных лейкоцитов в опытной группе превышает значение контроля на 16,46 %. После трехкратного введения ликвора ко- личество клеточных элементов в паренхиме се- лезенки значительно возрастает, особенно это заметно в красной пульпе за счет существенно увеличившегося количества лимфобластов и плазматических клеток. Все еще встречаются по- врежденные клетки и клеточный детрит, однако есть и целые клетки, вероятнее всего мигриро- вавшие сюда с током крови из центральных ор- ганов иммунитета. Уже на ранних сроках постлу- чевого периода после коррекции ЦСЖ количе- Рис. 4. Селезенка облученной крысы после кор- ство бластов значительно больше в сравнении с рекции ЦСЖ, 30-е сутки эксперимента. Обилие контрольными животными. Среди созревающих лимфоцитов различных классов (обозначены пролиферирующих и созревающих непролифе- стрелками). 1 – эритроцит, 2 – макрофаг. ТЭМ. х 2400. рирующих клеток костного мозга степень де- структивных процессов значительно отстает от ОБСУЖДЕНИЕ их выраженности в группе контроля. Вследствие Ионизирующее излучение вызывает изме- восстановления пролиферативной активности нения на всех уровнях организации живого в костном мозге начинается заселение новыми организма. На субклеточном уровне наиболее клетками периферических органов иммуноге- частыми повреждениями являются нарушения неза. Восстановления пролиферативной актив- целостности клеточных мембран: от измене- ности и бласттрансформации в них наступает

7 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

несколько позже. Признаки таких процессов мы 10. М. А. Кривенцов, Е. Ю. Бессалова, Н. В. Де- наблюдали лишь на 30-е сутки эксперимента. вятова и др. Количественные изменения перифериче- ской крови крыс после облучения. Биологические ис- ЗАКЛЮЧЕНИЕ следования. Сборник научных работ V Всеукраинской Таким образом, мы пришли к выводу, что вве- научно-практической конференции молодых ученых и дение ликвора облученным животным приводит студентов.2014:343–346. к скорейшей активации процессов регенерации и как следствие более раннему их завершению. REFERENCES Конфликт интересов. Авторы заявляют об 1. Informacionnyj byulleten’ VOZ ot 29 aprelya 2016 отсутствии конфликта интересов. g. (http://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/ The authors have no conflict of interest to ionizing-radiation-health-effects-and-protectivemeasures). declare. 2. Zajceva E.M., Shigapova N.V. Radiaciya, ee vliyanie na organizm cheloveka. Aktual’nye problemy ЛИТЕРАТУРА innovacionnogo pedagogicheskogo obrazovaniya. 1. Информационный бюллетень ВОЗ от 29 апре- 2018.2(5):23-26. ля 2016 г. (http://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/ 3. Bashilov N.I. Estestvennye istochniki detail/ionizing-radiation-health-effects-and-protective- ioniziruyushchego izlucheniya. Molodoj uchenyj. 2018. measures). 24(210):277-282. 2. Зайцева Е.М., Шигапова Н.В. Радиация, ее 4. Konyuhov G.V., Tarasova N.B., Nizamov R.N., влияние на организм человека. Актуальные пробле- Vasilevskij N.M., Aslanov R.M., Velikanov V.I. Molekulyarno- мы инновационного педагогического образования. biologicheskie principy razrabotki protivoradiacionnyh 2018.2(5):23-26. diagnosticheskih i lechebno-profilakticheskih sredstv 3. Башилов Н.И. Естественные источники ио- Veterinarnyj vrach. 2016.3:3-9. низирующего излучения. Молодой ученый. 2018. 5. Bakarat I. A.H. [et al.] Evaluation of radio protective 24(210):277-282. effects of wheat germ oil in male rats. Journal of American 4. Конюхов Г.В., Тарасова Н.Б., Низамов Р.Н., Ва- Science. 2011.7(2):664‒673. силевский Н.М., Асланов Р.М., Великанов В.И. Моле- 6. V. S. Pikalyuk, E. YU. Bessalova, V. V. Tkach (ml) i кулярно-биологические принципы разработки противо- dr.Likvor kak gumoral’naya sreda organizma.Simferopol’: радиационных диагностических и лечебно-профилак- IT «ARIAL», 2010. тических средств. Ветеринарный врач. 2016.3:3-9. 7. Dean A. Seehusen. Mark M. Reeves, Demitri A. 5. Bakarat I. A.H. [et al.] Evaluation of radio protective Fomin. Cerebrospinal fluid investigation. Медицина світу. effects of wheat germ oil in male rats. Journal of American 2006.21(4):185‒190. Science. 2011.7(2):664‒673. 8. Gil’yano N.YA., Konevega L.V., ZHurishkina E.V., 6. В. С. Пикалюк, Е. Ю. Бессалова, В. В. Ткач (мл) Stepanov S.I., Noskin L.A. Vliyanie nizkih doz izlucheniya и др.Ликвор как гуморальная среда организма.Симфе- itterbiya-169 na proliferaciyu i gibel’ kletok cheloveka v рополь: ИТ «АРИАЛ», 2010. kul’ture. Patogenez. 2015. 13(4):57-61. 7. Dean A. Seehusen. Mark M. Reeves, Demitri A. 9. Zal Z., Ghasemi A., Azizi S., Asgarian-Omran H., Fomin. Cerebrospinal fluid investigation. Медицина світу. Montazeri A., Hosseinimehr SJ. Radioprotective Effect of 2006.21(4):185‒190. Cerium Oxide Nanoparticles Against Genotoxicity Induced 8. Гильяно Н.Я., Коневега Л.В., Журишкина Е.В., by Ionizing Radiation on Human Lymphocytes. Current Степанов С.И., Носкин Л.А. Влияние низких доз излу- Radiopharmaceuticals 2018.11(2):109-115. чения иттербия-169 на пролиферацию и гибель клеток 10. M. A. Krivencov, E. YU. Bessalova, N. человека в культуре. Патогенез. 2015. 13(4):57-61. V. Devyatova i dr. Kolichestvennye izmeneniya 9. Zal Z., Ghasemi A., Azizi S., Asgarian-Omran H., perifericheskoj krovi krysposle oblucheniya. Biologicheskie Montazeri A., Hosseinimehr SJ. Radioprotective Effect of issledovaniya. Sborniknauchnyh rabot V Vseukrainskoj Cerium Oxide Nanoparticles Against Genotoxicity Induced nauchno-prakticheskojkonferencii molodyh uchenyh i by Ionizing Radiation on Human Lymphocytes. Current studentov.2014:343–346. Radiopharmaceuticals 2018.11(2):109-115.

8 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

УДК: 615.099-076.4+613.81+616-092.9+616.681 УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ТЕСТИКУЛАХ ПРИ ОСТРОМ ОТРАВЛЕНИИ АЛКОГОЛЕМ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Бабанин А. А.1, Уланов В. С.2 1Советник ректора ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского» по медицинскому образованию и науке 2Кафедра судебной медицины. Медицинская академия имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского», 295051, бульв. Ленина 5/7, Симферополь, Россия Для корреспонденции: Уланов Владимир Сергеевич, старший преподаватель кафедры судебной медицины Медицинской академии имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского», е-mail: ylyan4ik@ mail.ru For correspondence: Ulanov Vladimir Sergeevich, Senior Lecturer of the Department of Forensic Medicine of Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, е-mail: [email protected] Information about authors: Babanin А. А., http://orcid.org/0000-0002-8907-6655 Ulanov V. S., http://orcid.org/0000-0002-4096-2787

РЕЗЮМЕ Изучение ультраструктурных изменений яичек при воздействии алкоголя представляют большой интерес, как с позиций особенностей органогенеза, так и изменения их репродуктивной функции. Проведенное исследование показало, что обнаруженные изменения в паренхиматозных и стромальных элементах семенников крыс при острой алкогольной интоксикации сводятся к умеренно выраженным дистрофическим изменениям, как в паренхиме, так и в стромально-сосудистом компоненте, а также накоплению отечной жидкости во всех структурных элементах яичек. По нашему мнению, выявленные изменения не способны каким-либо образом значимо отразиться на функциональном состоянии тестикул при острой интоксикации. Вероятно, более длительное воздействие токсиканта может обусловить более значительное повреждение структур оболочки извитых канальцев, увеличение количества сустентоцитов с выраженными дистрофическими изменениями, что в свою очередь приведет к нарушению функции органа. Ключевые слова: алкоголь; яички; отравление; ультраструктура. ULTRASTRUCTURAL CHANGES IN TESTICULES DUE TO ACUTE ALCOHOL INTOXICATION IN EXPERIMENT Babanin A. A.1, Ulanov V. S.2 1Vernadsky CFU 2Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU

SUMMARY Studies of ultrastructural changes in the testes under the influence of alcohol are of a great interest in the aspects of the organogenesis features and changes of the reproductive function. The study has shown that the observed changes in the parenchymal-stromal elements of testicles in acute alcohol intoxication are confined to moderately pronounced dystrophic changes in both the stroma, parenchyma and the vascular component, as well as accumulation of the edematous fluid in all structural elements of the testes. In our opinion, the revealed changes are incapable in any way to significantly affect the functional state of testicles in acute intoxication. It is likely that a longer exposure to the toxicant can cause more damage to the structures of the envelope of the convoluted tubules, an increase in the amount of the sacrificial cells with pronounced dystrophic changes, which in turn will lead to a disruption of the organ function. Key words: alcohol; testicles; poisoning; ultrastructure.

Этиловый алкоголь является этиологиче- системный, так и сочетанный характер, причем ским фактором 60 заболеваний и играет роль в преобладает, как правило, патология какого- патогенезе 200 заболеваний по данным ВОЗ. [1] либо одного органа: головного мозга, печени, Употребление алкоголя приводит к форми- сердца, желудка, поджелудочной железы, ки- рованию так называемой «алкогольной болез- шечника, репродуктивной системы и др. [5]. ни» – следствию токсического воздействия эта- Изучение ультраструктурных изменений нола и его метаболитов на внутренние органы. в яичках при воздействии алкоголя позволят Исследования ряда авторов [2, 3, 4] показа- более детально представить морфо-функци- ли, что поражение внутренних органов в ре- ональные сдвиги и изменения, развивающи- зультате действия этанола могут носить как еся в органе, что представляет интерес как

9 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

с позиций особенностей органогенеза, так Соединительнотканные волокна подвергаются и изменения их репродуктивной функции. неравномерному отеку, набуханию, пучки воло- кон рыхло расположены в результате накопления МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ отечной жидкости и дезорганизации (рис. 1 Б). В качестве материала для эксперименталь- ной части морфологического исследования из- учили яички половозрелых крыс-самцов ли- нии «Вистар», массой от 160 до 200 грамм. [6]. Острую алкогольную интоксикацию моде- лировали по методике В.А. Кононяченко с со- авт. [7], согласно которой 40% раствор этанола вводился внутрижелудочно однократно с по- мощью зонда из расчета 0,04 мл на 1 грамм мас- сы животного. В контрольную группу вошли 6 крыс-самцов, условия содержания для которых были идентичными с подопытными животны- ми, без ограничения подвижности с соблюдени- ем одинакового пищевого и водного рационов. Материал для электронной микроскопии фиксировали на холоде в 2,5 %-ом растворе глю- тарового альдегида на фосфатном буфере с рH 7,4 с последующей дофиксацией по Milloning [8] 1% раствором OsSO4. После обезвоживания в батарее ацетонов и пропитки, кусочки яич- А ников заливали в смесь эпона с аралдитом и помещали в термостат при температуре +600С на 48 часов для полимеризации смолы. На уль- тратоме «LKB- III» готовили полутонкие срезы, окрашивали толлуидиновым синим. Ультра- тонкие срезы окрашивали уранилацетатом и цитратом свинца [9, 10], изучали в электронном микроскопе с последующей фотодокументацией. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ При остром алкогольном отравлении в семен- никах половозрелых крыс Вистар наблюдаются выраженные изменения, как в паренхиме, так и в строме органа. В генеративном аппарате выявлены мак- симальные изменения. Извитые семенные ка- нальцы семенников крыс Вистар при острой алкогольной интоксикации разделяются про- слойками стромы, в которой все структурные Б компоненты подвергаются выраженным изме- нениям по типу гидропической дистрофии. Обо- Рис. 1. Изменения генеративного аппарата се- лочка извитых канальцев, служащая опорой для менника крыс при острой алкогольной инток- сикации. Ультраструктура поперечного среза сперматогенного эпителия и образующая много- стенки извитого семенного канальца. Трансмис- слойный барьер между стромой и сперматоген- сионная электронная микроскопия. ным эпителием, сохраняет все компоненты – ба- А. Неравномерное утолщение стенки обуслов- зальную мембрану, перитубулярные миоидные лено набуханием и дезорганизацией соедини- клетки, пучки соединительнотканных волокон тельнотканных волокон, скоплением отечной и перитубулярные фибробласты и фиброциты. жидкости. Ув. 5200х. Однако указанные структуры подвергаются рез- Б. Отек, разволокнение и неравномерное утол- кому отеку и дистрофическим изменениям. Ба- щение соединительнотканных волокон фор- зальная мембрана умеренно равномерно утол- мируют волнообразно-извилистые контуры щается, имеет примерно одинаковую электрон- базальной мембраны канальца. Дистрофические изменения миоидных клеток. Ув. 4000х. ную плотность на всем протяжении (рис. 1 А).

10 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Миоидные клетки и клетки фибробласти- ющие половые клетки. Латеральная поверхность ческого дифферона в оболочке канальцев не сустентоцитов в базальном слое приобретает формируют непрерывного слоя. Практически втянутые контуры и почти гладкую поверх- все клеточные элементы имеют признаки дис- ность. Как следствие в базальном слое форми- трофических изменений по типу выражен- руются нередко значительные по величине по- ного гиперхромного набухания. Изменяется лости между вышеуказанными типами клеток. контур оболочки канальцев – становится вол- нообразно-извилистым. Базальная мембра- на образует значительные вдавления внутрь просвета канальца из-за неравномерно утол- щенных и разрыхленных волокон (рис. 1 А, Б). Между структурами оболочки выявляются щелевидные расслоения, заполненные отеч- ной жидкостью (рис. 2). Возможно, что такие изменения обусловлены дискретным распо- ложением у крыс сперматогенного эпителия в разных канальцах. И на стадиях сперматогене- за с более активным поглощением веществ из кровеносных капилляров, происходит более значительная интоксикация, что обуславли- вает выявленные изменения структур стенки.

Рис. 2. Поперечный срез стенки извитого семен- ного канальца крыс Вистар при остром алкоголь- ном отравлении. Формирование множественных отечных полостей в базальном слое канальца. Полутонкий срез. Окраска толуидиновым синим. Ув. 1000х. В стенке извитых семенных канальцев выяв- ляются дискретно расположенные сустентоци- ты – опорные клетки Сертоли. При алкогольном отравлении отечная жидкость проникает через оболочку канальцев и неравномерно накаплива- Б ется преимущественно в базальном слое эпите- Рис. 3. Ультраструктура поперечного среза стен- лиальной выстилки канальцев. Из-за этого меж- ки извитого семенного канальца при остром ду сустентоцитами и сперматогенным эпителием алкогольном отравлении. Трансмиссионная нарушается плотность прилегания клеток этих электронная микроскопия. двух взаимосвязанных в жизнедеятельности А. Накопление значительного количества отеч- клеточных дифферонов (рис. 3 А, Б). В базаль- ной жидкости между сустентоцитом и клетками ном слое резко уменьшается число латеральных сперматогенного эпителия в базальном слое отростков сустентоцитов для контактов со син- извитого семенного канальца. Единичные меж- цитиально связанными между собой клетками клеточные контакты. Ув. 5200х. сперматогенного эпителия, зон специализиро- Б. Синцитиальный клон дифференцирующихся клеток сперматогенного эпителия. Ув. 3200х. ванных контактов, которые окружают созрева-

11 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Основная масса сустентоцитов имеет уме- ренно выраженные дистрофические изменения. В базальной части клеток расположены крупные ядра, как правило, неправильной округло-треу- гольной формы. Они содержат обычно мелко- дисперсный гетерохроматин по протяжению внутренней мембраны кариолеммы. Ядрышки небольшие, имеют довольно низкую электрон- ную плотность. Цитоплазма сустентоцитов име- ет среднюю электронную плотность, органеллы сосредоточены преимущественно в апикальной части клеток и довольно хорошо развиты. Эндо- плазматическая сеть имеет вид очень многочис- ленных мелких резко расширенных везикул и цистерн, которые расположены преимуществен- но в апикальной и латеральной частях клетки. А Митохондрии небольшие, округлые, содержат электронноплотный матрикс, плохо различи- мые кристы. Липидные включения также много- численны, имеют вид мелких округло-овальных телец высокой электронной плотности; преиму- щественно расположены они также в апикаль- ной и латеральной частях цитоплазмы сустен- тоцитов (рис. 3 А, Б). Тот факт, что органеллы сустентоцитов преимущественно локализуются в латеральной и апикальной частях цитоплазмы, видимо, отражает активацию процессов трофи- ки созревающих сперматоцитов при снижении скорости транспорта трофических веществ в сустентоциты со стороны базальной мембраны. Степень дистрофических изменений самих су- стентоцитов довольно значительно различается в канальцах у одного и того же животного - от умеренно выраженных гидропических изме- Б нений до явлений баллонной дистрофии (рис. 4 А). Явления баллонной дистрофии сустенто- Рис. 4. Ультраструктура адлюминального слоя цитов выявляются в единичных клетках. Такие стенки извитых семенных канальцев при остром изменения сопровождаются резким просветле- алкогольном отравлении. Трансмиссионная нием структур ядра и цитоплазмы, бедностью электронная микроскопия. органелл в результате их деструкции, почти А. Дистрофические изменения сустентоцита. Формирование хвостового отдела сперматозои- полным исчезновением липидных включений, да. Ув. 3600х. образованием многочисленных вакуолей пре- Б. В цитоплазме сустентоцитов многочисленные имущественно в апикальной части клеток, на- митохондрии, расширенные везикулы. Межкле- ходящейся в адлюминальном слое. В ряде су- точные контакты клеток сперматогенного эпите- стентоцитов митохондрии очень многочислен- лия и сустентоцитов не повреждены, многочис- ны, и преимущественно заполняют апикальную ленны. Ув. 6000х. часть клеток. Митохондрии овальные, округлые и даже шнуровидные, имеют довольно четкую храняется значительное число межклеточных структуру, уплотненный матрикс и многочис- контактов между сустентоцитами и клетками ленные кристы (рис. 4 Б). Во многих сустентоци- сперматогенного эпителия. Число межклеточ- тах наблюдается практически полная деструк- ных контактов существенно не отличается от ция крист митохондрий, разрыв ограничиваю- данных контроля, что обуславливает довольно щей наружной мембраны. Участки цитоплазмы плотное соединение сперматид и сустентоци- сустентоцитов, контактирующие со спермати- тов. Несмотря на выявленные дистрофические дами, содержат многочисленные везикулы раз- изменения в клетках, образующих внутрен- личной величины, имеющие электроннопроз- нюю выстилку канальцев, топография клеток рачное содержимое. В адлюминальном слое со- сперматогенного эпителия в стадии созрева-

12 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

ния и формирования существенно не отлича- Существенных изменений в структуре кле- ется от их особенностей у контрольных крыс. ток сперматогенного эпителия в адлюминаль- Морфологические изменения половых кле- ном слое при остром алкогольном отравлении ток и их предшественников. В базальном слое половозрелых крыс Вистар не обнаружено. В около базальной мембраны в один слой рас- адлюминальном слое сохраняется значитель- положены сперматогонии. Среди спермато- ное число межклеточных контактов между гоний преобладают светлые клетки, темные сустентоцитами и клетками сперматогенного сперматогонии – единичны. Цитоплазма по- эпителия (рис. 4). Число межклеточных кон- следних гомогенно гиперхромная, плохо раз- тактов существенно не отличается от данных личимы структуры ядра. Светлые спермато- контроля, что обуславливает довольно плотное гонии составляют основную часть этой попу- соединение сперматид и сустентоцитов. Несмо- ляции, имеют электронносветлую цитоплазму тря на выявленные дистрофические изменения с почти полным отсутствием органелл. Ядро в клетках, образующих внутреннюю выстилку их округлое, содержит небольшое ядрышко, канальцев, топография клеток сперматогенно- мелкие и немногочисленные глыбки гетерох- го эпителия в стадии созревания и формиро- роматина, выявляемые обычно вблизи кари- вания существенно не отличается от контроля. олеммы. Ряд сперматогоний подвергаются В эндокринноцитах также выявлены дистро- выраженным дистрофическим изменениям. фические изменения. В строме органа определя- В синцитиальных соединениях спермато- ются эндокриноциты (интерстициальные клет- генного эпителия значительно снижается коли- ки Лейдига), общее количество которых суще- чество межклеточных контактов. Накопление ственно не изменяется по сравнению с данными отечной жидкости обуславливает образова- контроля. Интерстициальные клетки Лейдига ние расширенных полостей между клетками обнаруживаются в виде небольших групп, рас- сперматогенного. Сперматоциты и спермати- положенных между стенками извитых семенных ды расположены более рыхло, чем в контроле, канальцев, чаще в месте их поворота, а также в это сопровождается некоторым нарушением непосредственной близости от стенок кровенос- четкой дискретности распределения клеток ных сосудов. Среди светлых и темных преобла- сперматогенного эпителия. Указанные изме- дают светлые клетки Лейдига (рис. 6). При этом нения выявляются в клетках преимуществен- в эндокриноцитах обнаруживаются дистрофи- но базального слоя канальцев. В апикальной ческие изменения различной степени выражен- части сустентоцитов, обращенной в просвет ности, развиваются изменения, протекающие извитого семенного канальца, обнаруживают- по типу баллонной дистрофии. Характерна ся клетки сперматогенного эпителия в стадии более значительная степень поражения свет- формирования. В просвете канальцев выявля- лых эндокриноцитов по сравнению с темными. ются сперматозоиды, цитоплазма которых со- держит остатки резидуальной плазмы (рис. 5).

Рис. 6. Умеренные дистрофические изменения светлого эндокриноцита (интерстициальной клетки Лейдига) в семенниках крыс при остром алкогольном отравлении. Ядро содержит шесть ядрышек, в цитоплазме многочисленные мелкие Рис. 5. Просвет извитого семенного канальца при митохондрии. Ув. 3200х. остром алкогольном отравлении. Трансмиссион- ная электронная микроскопия. Сперматозоиды с Строма семенников подвергается выражен- остатками резидуальной плазмы. Ув. 3000х. ному отеку. Резкая гидропия всех структурных компонентов стромы сопровождается разво-

13 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

локнением, фрагментацией и значительным ЗАКЛЮЧЕНИЕ набуханием соединительнотканных волокон, накоплением отечной жидкости в интерсти- При острой алкогольной интоксикации ции. В клетках фибробластического дифферо- в эксперименте в семенниках крыс разви- на выявляются изменения по типу гидропи- ваются полнокровие, стаз в сосудах микро- ческой а также баллонной дистрофии. В ре- циркуляторного русла с отеком и дезорга- зультате указанных процессов увеличивается низацией волокнистых элементах стромы. относительная площадь поперечного сечения В паренхиматозных элементах органа от- интерстиция по сравнению с аналогичным по- мечаются дистрофические изменения с оча- казателем у контрольных животных. В крове- гами гидропической и баллонной дистро- носных сосудах обнаруживаются выраженные фии. Наиболее выраженные изменения в явления стаза, образование сладжей (рис. 7). сперматогенном эпителии, где выявляют- Эритроциты подвергаются значительной де- ся сперматогонии с гиперхромными ядра- формации, нередко приобретают причудливую ми или с полным отсутствием органелл. форму. Эндотелиоциты внутренней оболочки Обнаруженные морфофункциональные кровеносных сосудов различного калибра под- сдвиги в тестикулах животных при острой ал- вергаются пикноморфным изменениям. Ядра когольной интоксикации свидетельствуют о эндотелиоцитов уплощенные, структурные нарушении эндокринной функции и различных компоненты ядра плохо различимы из-за зна- стадий сперматогенеза, что в целом не может чительной гиперхромности кариоплазы. В ядрах отразится на репродуктивной функции органа. преобладает гетерохроматин, локализующийся Конфликт интересов. Авторы заявля- в виде небольших глыбок вдоль кариолеммы. ют об отсутствии конфликта интересов. Цитоплазма эндотелиоцитов резко гиперхром- The authors have no conflicts of interest to declare. на, содержит значительное число мелких ваку- олей. На люминальной поверхности эндотелио- ЛИТЕРАТУРА цитов формируются многочисленные выросты, 1. Global status report on alcohol and health 2014. вдающиеся в просвет капилляров; зачастую // http://apps.who.int URL: http://apps.who.int/iris/bitstre эти отростки очень длинные и извилистые. am/10665/112736/1/9789240692763_eng.pdf?ua=1 Подэндотелиальный слой утолщен из-за от- 2. Алкогольная болезнь / Т.Г. Троянова., А.Ю. Ни- ека, набухания соединительнотканных волокон, колаев, Л.Г. Виноградова и др. / Под ред. В.С.Моисеева. пучки которых подвергаются разволокнению, – М.: Изд-во Университета Дружбы Народов, 1990; 127. дезорганизации и укорочению. Наружная обо- 3. Алкогольная болезнь и ее висцеральные про- лочка сосудов обычно не формирует сплошного явления / А.А. Бабанин, О.В.Беловицкий, Б.Л. Куцевол слоя, ее структуры также имеют признаки вы- [и др.] // Таврический медико-биологический вестник. раженного отека, волокна подвергаются муко- 2000; 3(1-2): 194 – 198. идному набуханию, располагаются короткими 4. Пауков В.С. Патологическая анатомия алко- рыхлыми пучками. Строма органа имеет при- гольной болезни. Обзор / В.С. Пауков, А.И. Угрюмов знаки выраженной гидропической дистрофии. // Новости науки и техн. Сер. Мед. Вып. Алкогольная болезнь/ ВИНИТИ. 1997; 5: 1-4. 5. Морфофункциональные нарушения адено- гипофиза и мужских половых желез при алкоголизме (обзор литературы) М.В. Кондашевская, В.А. Мхитаров. 6. Использование лабораторных животных в ток- сикологическом эксперименте: Методические рекомен- дации /под ред.. проф., акад.. РАМН П.И. Сидорова. Архангельск, 2002; 15. 7. Кононяченко В. А., Фролов В.А., Дворников В. Е. Клинико-экспериментальные исследования реакции сердечно-сосудистой системы на алкоголь в зависимо- сти от режима его употребления. // Кардиология. 1983; 7: 102–103. Рис. 7. Ультраструктура продольного среза гемо- 8. Millohing G. The advautages of a phosphate капилляра стромы семенников половозрелых buffer for OsO4 solutions in fixation // J. Appl. Physiol. крыс при остром алкогольном отравлении. Стаз 1961; 3: 1637. и сладж эритроцитов сопровождается выражен- 9. Гайер Г. Электронная гистохимия. – М.:Мир, ной их деформацией. Ув. 3600х. 1974; 217с.

14 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

10. Reynolds E.S. The use of lead citrate at height muzhskikh polovykh zhelez pri alkogolizme. Klinicheskaya pH as an alactronopaque strain in electron microscopy // i ehksperimental’naya morfologiya. 2012. 2:66-73. (in S. Cell.Biol. 1963; 17(1): 208–212. Russ) 6. Ispol’zovanie laboratornykh zhivotnykh v REFERENCES toksikologicheskom ehksperimente: Metodicheskie 1. Global status report on alcohol and health 2014. rekomendatsii /pod red.. P.I. Sidorova. Аrkhangel’s’k. // http://apps.who.int URL: http://apps.who.int/iris/bitstre 2002. (in Russ) am/10665/112736/1/9789240692763_eng.pdf?ua=1 7. Kononyachenko V. А., Frolov V.А., Dvornikov 2. Troyanova T.G., Nikolaev А.YU., Vinogradova V. E. Kliniko–ehksperimental’nye issledovaniya reaktsii L.G.. Pod red. V.S. Moiseeva. Аlkogol’naya bolezn’ M.: serdechno–sosudistoj sistemy na alkogol’ v zavisimosti ot Izd–vo Universiteta Druzhby Narodov, 1990; 127. (in Russ) rezhima ego upotrebleniya. Kardiologiya. 1983;. 7: 102– 3. Babanin А.А., Belovitskij O.V., Kutsevol B.L. 103. (in Russ) Аlkogol’naya bolezn’ i ee vistseral’nye proyavleniya 8. Millohing G. The advautages of a phosphate Tavricheskij mediko-biologicheskij vestnik. 2000; 3(1- buffer for OsO4 solutions in fixation // J. Appl. Physiol. 2):194 – 198. (in Russ) 1961; 3:1637 4. Paukov V.S. Patologicheskaya anatomiya 9. Gajer G. EHlektronnaya gistokhimiya. M :Mir. alkogol’noj bolezni. Novosti nauki i tekhn. VINITI. 1997. 1974. (in Russ) 5:1-4. (in Russ) 10. Reynolds E.S. The use of lead citrate at height 5. Kondrashevskaya М.V., Mkhitarov V.A. pH as an alactronopaque strain in electron microscopy S. Morfofunktsional’nye narusheniya adenogipofiza i Cell.Biol. 1963; 17.(1):208–212

15 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

УДК 616-053.2-085.874.2 СОСТОЯНИЕ НУТРИТИВНОГО СТАТУСА ДЕТЕЙ С РЕЦИДИВИРУЮЩЕЙ РЕСПИРАТОРНОЙ ПАТОЛОГИЕЙ

Дружинина Н. А.1, Насибуллина Л. М.2 1Кафедра педиатрии Института дополнительного последипломного образования, ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет», 450000, улица Ленина 3, Уфа, Россия 2ООО «Международный медицинский центр Медикал Он Груп-Севастополь», 299011, ул.Суворова 39, Севастополь, Россия Для корреспонденции: Насибуллина Лира Масгутовна, главный врач ООО «Международный медицинский центр Медикал Он Груп-Севастополь», e-mail: [email protected] For correspondence: Lira M. Nasibullina, Сhief doctor of LLC “International medical centre Medical On Grup- Sevastopol”, e-mail: [email protected] Information about authors: Druzhinina N. A. https://orcid.org/0000-0002-1890-2470 Nasibullina L. M. https://orcid.org/0000-0001-7778-3697

РЕЗЮМЕ Проведено обследование 182 детей в возрасте от 5 до 9 лет в детском санатории «Дуслык» г. Уфа. В основную группу вошел 101 ребенок с рецидивирующей респираторной патологией, в контрольную группу – 81 здоровый ребенок. В статье представлен анализ фактического недельного рациона питания детей в домашних условиях, современные подходы к исследованию нутритивного статуса с применением клинических, биохимических, антропометрических, соматометрических методов, биоимпедансометрии. Фактическое питание детей с рецидивирующей респираторной патологией характеризовалось несбалансированностью по содержанию основных нутриентов. Комплексная оценка нутритивного статуса позволила выявить недостаточность питания у детей основной группы. Включение оценки фактического питания и нутритивного статуса в программу обследования даст возможность своевременно выявить недостаточность питания у детей с рецидивирующей респираторной патологией, целенаправленно проводить профилактические мероприятия. Целью исследования явилась оценка фактического питания и исследование нутритивного статуса с учетом клинико-лабораторных показателей и компонентного состава тела детей в детском санатории. Ключевые слова: дети с рецидивирующей респираторной патологией; нутритивный статус; физическое развитие; соматометрия; биоимпедансометрия; компонентный состав тела. THE NUTRITIONAL STATUS OF CHILDREN WITH RELAPSING RESPIRATORY PATHOLOGY Druzhinina N. A.1, Nasibullina L. M.2 1Bashkir State Medical University, Ufa, Russia 2 LLC «International medical centre Medical It Grup-Sevastopol», Sevastopol, Russia

SUMMARY A survey of 182 children aged 5 to 9 years at the children’s sanatorium «Duslyk» (Ufa city) has been performed. The main group included 101 children with relapsing respiratory pathology, the control group consisted of 81 healthy children. The article presents an analysis of the actual weekly diet of children at home, modern approaches to the study of nutritional status using clinical, biochemical, anthropometric, and somatometric methods, bioimpedance measurements. The actual nutrition of children with relapsing respiratory pathology is characterized by an imbalance in the contents of the main nutrients. A comprehensive assessment of the nutritional status has revealed malnutrition in the children of the main group. The aim of the study was to assess the actual nutrition and investigate the nutritional status, taking into account the clinical and laboratory parameters and the body component composition in children at the sanatorium. The inclusion of an assessment of the actual nutrition and nutritional status in the survey program will make it possible to timely identify malnutrition in children with relapsing respiratory pathology, take targeted preventive measures. Key words: children with relapsing respiratory pathology; nutritional status; physical development; somatometry; bioimpedance measurements; body composition.

Рациональное и сбалансированное пита- ровья детей, формировании иммунологической ние, соответствующее физиологическим по- реактивности, а также обеспечивающих его требностям в количественном и качественном нормальный рост и развитие, активную жиз- отношении, принадлежит к числу факторов, недеятельность, устойчивость к действию ин- играющих ключевую роль в поддержании здо- фекций и неблагоприятным факторам внешней

16 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

среды. Нутриенты, поступающие с пищей ак- Цель данного исследования – оценка факти- тивно влияют на метаболизм, состояние имму- ческого питания, исследование нутритивного нобиологической защиты, функционирование статуса с учетом клинико-лабораторных пока- всех органов и систем детского организма [1]. зателей и компонентного состава тела детей в Помимо сбалансированного питания, нема- детском санатории. ловажную роль в обеспечении детей необходи- Исследование выполнено в Государствен- мыми нутриентами играют пищевые привычки. ном автономном учреждении здравоохранения Дефекты питания детей при неблагоприятных Республики Башкортостан детский санаторий внешних условиях, заболеваниях, эмоциональ- «Дуслык» г. Уфа. ных и физических нагрузках отражаются на здоровье [2]. У ряда детей употребление та- МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ких натуральных продуктов, как мясо, рыба, Детям основной группы и контрольной груп- фрукты и овощи, заменяют нездоровой пищей пы проведено комплексное обследование. Ан- с высокой степенью обработки, привлекатель- кетно-опросным методом проводилась оценка ный вкус которой объясняется высоким содер- фактического питания детей (кратность и ре- жанием в ней сахара, жиров и соли. Опасность жим, пищевые привычки, частота включения заключается не только в неполноценной диете, в рацион основных и «недетских» продуктов»). но и в формировании неправильного пищево- Комплексная оценка состояния здоровья детей го поведения, которое может сохраняться и во проводилась по классификации С.М. Громбаха взрослом возрасте [3,4]. Несоблюдение режима (1984). Для определения степени нарушения питания на фоне недостаточного приема основ- питания и оценки физического развития, ис- ных продуктов, использование продуктов типа пользовался стандартный антропометрический фастфуд, приводят к несбалансированности ра- метод, включающий измерение роста (ростомер ционов, дефициту макро- и микронутриентов, РМ, ООО «Диакомс», г. Москва) и массы тела что ассоциировано с высоким риском развития (весы электронные, ВЭМ-150-«МАССА-К», ЗАО различных отклонений в состоянии здоровья, «Масса-К», г. Санкт-Петербург). Физическое в первую очередь дефицитных состояний [5]. развитие оценивалось по центильным таблицам Расстройства питания и ухудшение здо- (М.В. Чичко, 1990) в соответствии с возрастом ровья являются составными элементами и полом, гармоничность физического разви- замкнутого цикла, где несбалансирован- тия - по общепринятым методикам Г.Н. Сер- ность пищевого рациона приводит к нару- дюковской (1989). Оценка ИМТ проводилась с шению физического и психо-эмоциональ- помощью перцентильных таблиц CDC (2000). ного статуса, а изменения в организме ре- Толщину кожно-жировой складки над три- бенка к дисфункции желудочно-кишечного цепсом измеряли с помощью электронного тракта и нутритивной недостаточности [6,7]. цифрового калипера КЭЦ-100 (ОАО «Тули- При хроническом расстройстве питания по- новский приборостроительный завод «ТВЕС», степенно нарастает расстройство обмена ве- Тамбовская область, с. Тулиновка). Биоимпе- ществ: катаболизм белка начинает преобладать дансометрию выполняли с использованием над его синтезом, истощаются запасы жира и анализатора состава тела «Диамант-АИСТ» углеводов, появляется дефицит макро- и ми- (ЗАО «Диамант», г. Санкт-Петербург). С целью кроэлементов, в результате страдают иммун- исследования биохимических маркеров нутри- ные функции [8,9]. Длительная недостаточ- тивного статуса определяли уровень общего ность питания часто сопряжена с высокой под- белка, альбумина, трансферрина (биохими- верженностью инфекционным заболеваниям ческий анализатор «Architectc 8000», «Abbott вследствие снижения иммунитета, что в свою Laboratories S.A.», США) и лимфоцитов (гема- очередь усугубляет нутритивную недостаточ- тологический автоматический анализатор МЕК- ность у ребенка [10,11,12]. Нарушения нутри- 6400 J/K, «Nihon Kohden», Япония). Исследова- тивного статуса в виде дефицита или избытка ние клеточного звена иммунной системы (коли- массы тела оказывают негативное влияние на чество Т-лимфоцитов в крови) включало опре- здоровье ребенка, приводят к ряду патологиче- деление экспрессии поверхностных антигенов ских изменений в организме, которые могут со- на мембране лимфоцитов методом непрямой храняться на протяжении всей жизни [11,12,13]. иммунофлуоресценции с использованием со- Исследование состояния питания и нутри- ответствующих моноклональных антител (АО тивного статуса детей позволит своевременно «Сорбент ЛТД», Россия). Гуморальное звено им- и полноценно восполнить белково-энергетиче- мунитета оценивалось по уровню иммуноглобу- скую недостаточность, улучшить качество лече- линов А, М, G (IgA, IgM и IgG) с использовани- ния [12,14]. ем метода радиальной иммунодиффузии по G.

17 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Manchini. Уровень циркулирующих иммунных режим приема был приближен к возрастным комплексов (ЦИК) определяли методом пре- нормам и составлял 3-4 раза. Установлено, что ципитации с 3,5% раствором полиэтиленгли- недостаточный суточный объем потребляемой коля. Метаболическая активность фагоцитов пищи выявлен у 38,6% детей с рецидивирующей исследовали в спонтанном и стимулированном респираторной патологией и составлял в сред- тесте с нитросиним тетразолием (НСТ-тест). нем 1600мл в сутки, что в 5 раз чаще (p<0,05), Статистическая обработка результатов ис- чем у детей контрольной группы (6,2%). следования проводилась с помощью стан- Результаты анкетирования показали, дартного пакета статистических программ что 96,0% детей основной группы и 54,3% Statistica for Windows 6,0 методами параме- детей контрольной группы имели пере- трического и непараметрического анализа. кусы между едой в виде фастфуда, кон- Различия считали статистически значимы- дитерских и мучных изделий (p<0,05). ми при р<0,05. Для установления связи меж- Анализируя рационы обнаружено, что 94,1% ду показателями нутритивного и иммунного детей основной и 55,6% детей контрольной статуса, между антропометрическими и био- групп получали «взрослые» продукты пита- импедансными параметрами, применялся ния (полуфабрикаты-пицца, пельмени; соусы критерий ранговой корреляции Спирмена. – кетчуп, майонез; снеки – чипсы, сухарики; Корреляционная связь по степени силы колбасные изделия – сосиски, сардельки; сла- классифицировалась как сильная (при r>0,70), дости – конфеты, шоколад, джем и др.; сладкие средняя (при r=0,50-0,69), слабая (при r=0,20- газированные напитки – кола, фанта) (рис.1). 0,29). Коэффициент корреляции определяли в Мониторинг недельного рациона вы- интервале от -1 до +1 (общая классификация явил у часто болеющих детей дефицит упо- корреляционных связей по Ивантер Э.В., Ко- требления основных пищевых продуктов росову А.В., 1992). Вероятность ошибки р<0,05 (мясо, рыба, молочные продукты, овощи, расценивалась как значимая, р<0,01 – очень фрукты) в значительно большем объеме, по значимая, р<0,001 – максимально значимая. сравнению со здоровыми детьми (рис.2). В исследование были включены 182 ребен- Следует отметить, что из 101 ребенка основ- ка в возрасте от 5 до 9 лет: 1 группа (основная) ной группы ежедневно получали мясо, в том – 101 ребенок с рецидивирующей респиратор- числе мясо птицы, лишь 12,4%, фрукты – 6,5%, ной патологией (РРП), 2 группа (контроль- рыбу – 7,8% детей. Дети основной группы упо- ная) – 81 здоровый ребенок, поступивший требляли молочные продукты вдвое меньше в детский санаторий с целью оздоровления. рекомендуемой нормы. Дефицит большинства основных продуктов сочетался с избыточным РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ употреблением в пищу крупяных и макаронных Оценка фактического питания выявила не- изделий. Ассортимент овощей не отличался раз- соответствие кратности приема пищи рекомен- нообразием. Энергетическая ценность рациона дуемой у 90,1% детей основной и 67,9% детей составила в среднем -1614,29 ккал, что соответ- контрольной групп (p<0,05). В среднем, дети ствует 83,7% от нормы. Соотношение белков, основной группы принимали пищу 2-3 раза жиров и углеводов составило 1:0,93:3,48 соответ- в день, тогда как у детей контрольной группы ственно. При объективном обследовании у де-

Рис. 1. Частота употребления «взрослых» продуктов питания у исследуемых групп. * – p<0,05 – досто- верность различий по сравнению с показателями контрольной группы.

18 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Рис.2. Дефициты употребления основных пищевых продуктов исследуемых групп. * – p<0,05 – досто- верность различий по сравнению с показателями контрольной группы.

тей исследуемых групп установлены симптомы тонуса мышц – в 4 раза, признаки витаминно- нутритивной недостаточности и гиповитамино- минеральной недостаточности (сухость кожных зов, которые достоверно чаще встречались у де- покровов, ломкость ногтей, редкие волосы, об- тей с рецидивирующей респираторной патоло- ложенность языка, «географический» язык, запо- гией (рис.3). У детей основной группы снижение ры, анемия, кариозное поражение зубов и др.) – тургора тканей отмечалось в 3,5 раза, снижение в 3 раза чаще, чем у детей контрольной группы.

Рис.3. Симптомы нутритивной недостаточности исследуемых групп по данным объективного обсле- дования. * – р<0,05 – достоверность различий показателей при сравнении с контрольной группой. Анализ показателей физического разви- Клинико-лабораторные данные продемон- тия, по данным антропометрии, показал, что стрировали, что дети с рецидивирующей респи- у детей основной группы, выявлялось дисгар- раторной патологией, в отличие от детей кон- моничное физическое развитие за счет дефи- трольной группы, имели снижение основных цита массы тела в 11 раз чаще, по сравнению параметров метаболизма: индекса массы тела с детьми контрольной группы (р<0,05) (рис.4). (р>0,05), толщины кожно-жировой складки над В ходе исследования установлено, что по ин- трицепсом (р<0,05), концентрации общего бел- дексу массы тела, детей с дисгармоничным ка (р<0,05), альбумина (р<0,05), трансферрина физическим развитием за счет дефицита мас- (р<0,05), абсолютного количества лимфоцитов сы тела достоверно больше в основной груп- (р<0,05)(рис.6). Мониторинг показателей соста- пе, чем в контрольной группы (р<0,05)(рис.5). ва тела, полученных методом биоимпедансоме- Значения индекса массы тела в пределах трии, выявил, что у детей основной группы, в ниже 25 перцентиля выявлены у 35,6% детей сравнении с детьми контрольной группы, от- основной группы, тогда как в контрольной мечался дисбаланс компонентного состава тела группе – у 6,2%, что свидетельствует о недо- с достоверным снижением (р<0,05) показате- статочности питания легкой и средней степени. лей тощей и активной клеточной массы (рис.7).

19 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Рис. 4. Параметры физического развития исследуемых групп по данным антропометрии. * - р<0,05 – достоверность различий показателей при сравнении с контрольной группой.

Рис.5. Параметры физического развития исследуемых групп по данным индекса массы тела. * - р<0,05 – достоверность различий показателей при сравнении с контрольной группой.

Рис.6. Клинико-лабораторные показатели нутритивного статуса исследуемых групп. * – р<0,05 – до- стоверность различий показателей при сравнении с контрольной группой.

20 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Рис. 7. Композиционный состав тела исследуемых групп по данным биоимпедансометрии. * - р<0,05 – достоверность различий показателей при сравнении с контрольной группой.

Иммунный статус детей с рецидивирую- ней (тощая и активная клеточная масса). Кроме щей респираторной патологией, характери- того, у детей с рецидивирующей респираторной зовался снижением показателей клеточного патологией нарушения показателей нутритивно- звена иммунитета - у 40,6%, клеточного и фа- го статуса могут быть обусловлены катаболиче- гоцитарного – у 38,6%, клеточного, фагоци- ской направленностью обменных процессов, свя- тарного и гуморального – у 14,9%. У детей занных с длительностью воспалительных заболе- контрольной группы отмечались нормаль- ваний органов дыхания, что вероятно, и привело ные значения показателей иммунограммы. у большинства пациентов к развитию питатель- Данные проведенного исследования свиде- ной недостаточности. Результаты исследования тельствуют, что выявленные нарушения нутри- позволяют предполагать, что у часто болеющих тивного статуса, вероятно, связаны с недоста- детей происходит распад белка преимуществен- точным поступлением белкового компонента в но в мышечной ткани и снижение уровня корот- рационе детей основной группы, сниженным ап- коживущих белков крови (трансферрина), а так- петитом и несбалансированным питанием в до- же концентрации альбумина и общего белка [1]. машних условиях. При сохраняющемся дефиците Методом корреляционного анализа установ- пищевых веществ, происходит распад белка, пре- лены статистически значимые связи между ан- имущественно в мышечной ткани и отмечается тропометрическими и биоимпедансными пока- снижение уровня метаболически активных тка- зателями (табл.1). Таблица 1 Взаимосвязь антропометрических и биоимпедансных показателей у детей основной группы

Показатели Масса тела, кг Длина тела, см ИМТ, кг/м2 КЖСТ, мм Коэффициент корреляции, r, * – p<0,05; ** – p<0,001 Тощая масса, % 0,74** 0,88** 0,63** 0,35* Жировая масса, % 0,45** 0,35* 0,49** - Активная клеточная масса, % 0,60** 0,85* 0,62** 0,55** Общая жидкость, % -0,88** 0,87** -0,56** -0,35* Общий белок, г/л 0,31* - 0,40* 0,30* Трансферрин, г/л - - 0,35* - ИМТ, кг/м2 0,67** - - - КЖСТ, мм 0,56** 0,30* 0,60** -

Примечание: ИМТ – индекс массы тела, КЖСТ - толщина кожно-жировой складки над трицепсом.

21 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Наибольшее количество корреляций обнару- степени – жировой массы. Установлена обрат- жено между массой тела, ИМТ и параметрами ная корреляционная связь содержания общей нутритивного статуса. Масса тела имела прямые жидкости и антропометрических показателей. сильные и умеренные связи с показателями Возможно, дефицит белка при удовлетворитель- компонентного состава тела. Результаты корре- ном поступлении углеводов создает условия для ляционного анализа указывают на наличие до- отека и возникновения окислительного стресса. стоверных связей между массой тела и индексом Полученные данные имеют практическое массы тела. Прямые сильные корреляции на- значение, так как позволяют использовать блюдались между длиной тела, уровнем тощей и антропометрию при недоступности биоим- активной клеточной массой. Выявлена умерен- педансометрии и являются подтверждением ная корреляционная взаимосвязь ИМТ, КЖСТ с корректного выполнения данных методик. содержанием тощей и активной клеточной мас- Проведенный корреляционный анализ по- сы, уровнем общего белка. Это свидетельствует казал также, что существует достоверная вза- о том, что нарастание ИМТ и КЖСТ у детей ос- имосвязь параметров нутритивного статуса, новной группы сопровождается увеличением в антропометрических показателей и иммунного большей степени мышечной массы и в меньшей статуса (табл.2). Таблица 2. Взаимосвязь показателей нутритивного статуса, антропометрических показателей и иммунного статуса у детей основной группы

Т-лимфоциты, IgG, г/л IgМ, г/л НСТ сп, у.е. ЦИК, у.е. Показатели % Коэффициент корреляции, r, * – p<0,05; ** – p<0,001 Тощая масса, % 0,31* - - 0,31* 0,32* Жировая масса, % - - -0,32* - - Активная клеточная - - - 0,30* - масса, % Общая жидкость, % - - - - 0,30* Общий белок, г/л - 0,33* 0,41** - - Альбумин, г/л 0,35* - 0,37** - - Трансферрин, г/л 0,37* - - -0,35* - Масса тела, кг - - -0,34* - - Рост, см 0,36* - - - 0,30* ИМТ, кг/м2 - - -0,54** - -

Примечание: ИМТ – индекс массы тела, Ig М – иммуноглобулины класса M, Ig G – иммуноглобулина класса G, НСТ сп. – спонтанный нитросиний тетразолий-тест, ЦИК – циркулирующие иммунные комплексы.

Обнаружена прямая умеренная связь между между уровнем иммуноглобулинов класса М содержанием Т-лимфоцитов и уровнем аль- и величиной массы тела, ИМТ, содержанием бумина, тощей массы. Установлено, что актив- жировой массы. Повышение массы тела, ИМТ, ность Т-лимфоцитов пропорционально возрас- жировой массы тела сопровождалось снижени- тала с увеличением уровня альбумина и тощей ем иммуноглобулинов класса М. Кроме выше- массы. Определен ряд взаимосвязей с пока- перечисленного, иммуноглобулины класса M зателями гуморального иммунитета. Прямая имели прямую умеренную взаимосвязь с кон- умеренная корреляционная связь отмечалась центрацией общего белка и альбумина. Значе- между содержанием общего белка и уровнем ния спонтанного НСТ-теста прямо коррелиро- иммуноглобулинов класса G. Увеличение со- вали с содержанием тощей и активной клеточ- держания общего белка сопровождалось повы- ной массы, обратно коррелировали с уровнем шением продукции иммуноглобулинов класса трансферрина. Прямая умеренная взаимосвязь G. Проведенный статистический анализ выявил наблюдалась между циркулирующими иммун- обратную умеренную корреляционную связь ными комплексами, содержанием тощей массы

22 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

и общей жидкости, величиной роста. Таким об- 5. Боровик Т.Э., Гусева И.М., Семёнова Н.Н., разом, выявленные изменения белкового обме- Звонкова Н.Г., Захарова И.Н., Суржик А.В., Степано- на приводили к снижению иммунитета в связи ва Т.Н., Бушуева Т.В., Скворцова В.А., Лукоянова О.Л., с нарушением синтеза иммуноглобулинов [1]. Мозжухина Л.И., Русова Т.В. Отношение педиатров и родителей к питанию детей в возрасте 1–3 лет: резуль- ЗАКЛЮЧЕНИЕ таты пилотного анкетирования в городах Центрально- 1. Несбалансированность фактического пи- го федерального округа Российской Федерации. Во- тания по содержанию основных пищевых ну- просы современной педиатрии. 2016;15(4):358-363. триентов и энергетической ценности суточных doi:10.15690/vsp.v15i4.1586. рационов у детей с рецидивирующей респира- 6. Семенова В.Н., Галузо Н.А., Лутковская Н.А., торной патологией обусловлена нарушением Зырянова Е.Л., Кольченко Н.В. О питании детей. Раци- режима, пищевыми стереотипами и способ- ональное питание, пищевые добавки и биостимулято- ствует изменению оптимального течения об- ры. 2016;3:58-60. менных процессов, питательной недостаточно- 7. Баранов А.А., Макарова С.Г., Боровик Т.Э., сти, снижению сопротивляемости организма. Корнеева И.Т., Поляков С.Д., Чумбадзе Т.Р. Нутритив- 2. Комплексная оценка нутритивного статуса ная поддержка юных спортсменов с использованием у детей с рецидивирующей респираторной па- специализированного отечественного продукта. Педи- тологией установила недостаточность питания, атрическая фармакология. 2013;10(6):34-40. которая выражалась признаками витаминно- 8. Намазова-Баранова Л.С., Турти Т.В., Лукоя- минеральной недостаточности, снижением тур- нова О.Л., Зимина Е.П., Беляева И.А., Горбачева А.А. гора тканей, тонуса мышц, индекса массы тела, Лечебное питание с применением специализирован- кожно-жировой складки над трицепсом, кон- ного детского молочного продукта для энтерального центрации белковых маркеров, тканевым дис- питания с повышенным содержанием белка и энергии балансом компонентного состава тела с низким у детей первого года жизни с белково-энергетической уровнем тощей и активной клеточной массы. недостаточностью. Педиатрическая фармакология. 3. Выявленное снижение иммунологиче- 2016;13(1): 27-32. doi: org/10.15690/pf.v13i1.1511. ской реактивности сопряжено с параметрами 9. Санникова Н.Е., Бородулина Т.В., Левчук Л.В., нутритивного статуса. Проведенный стати- Красилова А.В., Крылова Л.В. Актуальность оценки пи- стический анализ выявил прямую умерен- щевого статуса детей раннего и дошкольного возраста. ную связь между содержанием Т-лимфоцитов Фундаментальные исследования. 2015;(1):1676-1679. и уровнем альбумина, трансферрина, тощей 10. Макарова С.Г., Намазова-Баранова Л.С., Му- массы; между содержанием иммуноглобули- рашкин Н.Н., Епишев Р.В., Чумбадзе Т.Т., Петровская нов класса G и уровнем общего белка; меж- М.И., Митюшин И.Л. Коррекция нутритивного статуса в ду содержанием иммуноглобулинов клас- комплексной терапии детей, страдающих дистрофиче- са M и уровнем общего белка, альбумина. ской формой врожденного буллезного эпидермолиза. 4. Включение оценки фактического питания Педиатрическая фармакология. 2016; 13(6):577-586. и нутритивного статуса в программу обследо- doi: 10.15690/pf.v13i6.1672. вания позволит своевременно выявить недо- 11. Белкина Е.И., Кузнецова Т.А. Биоимпедансо- статочность питания у детей с рецидивирующей метрия в оценке нутритивного статуса школьников респираторной патологией и целенаправленно Орловской области. Вестник новых медицинских тех- проводить профилактические мероприятия. нологий.2017;(3):195-202. doi:10.12737/article_596с5сb Конфликт интересов. Авторы заявля- 0422fb8.04230572. ют об отсутствии конфликта интересов. 12. Гандаева Л.А., Боровик Т.Э., Басаргина Е.Н., The authors have no conflict of interests to declare. Звонкова Н.Г., Скворцова В.А., Семенова Н.Н., Сте- панова Т.Н., Бушуева Т.В. Актуальность оценки ну- ЛИТЕРАТУРА тритивного статуса у детей с хронической сердечной 1. Боровик Т.Э., Ладодо К.С. Клиническая дието- недостаточностью. Вопросы современной педиатрии. логия детского возраста. Руководство для врачей. 2-е 2015;14(6):699-705. doi: org/10.15690/vsp.v14i6.1479. издание. М: МИА,2015. 13. Елисеева Т.И., Геппе Н.А., Игнатов С.К., Туш 2. Николаева С.В. Изменение питания и здо- Е.В., Халецкая О.В., Потемина Т.Е., Малахов А.Б., Ку- ровье детей. Вопросы современной педиатрии. бышева Н.И., Соловьев В.Д. Относительный индекс 2013;12(1):108-111. массы тела как новый инструмент оценки нутритив- 3. Павловская Е.В. Избирательный аппетит у де- ного статуса детей и подростков, больных бронхиаль- тей. Вопросы современной педиатрии. 2013;12(6):1-8. ной астмой. Современные технологии в медицине. 4. Гудков Р.А., Дмитриев А.В., Федина Н.В. Нару- 2017;9(1):135-148. doi:10.17691/stm2017.9.1.18. шения нутритивного статуса и коморбидность у детей. 14. Казюкова Т.В., Коваль Г.С., Самсыгина Г.А., Вестник РУДН, серия Медицина. 2016;(1):54-60. Шевченко Н.Н., Котлуков В.К., Панкратов И.В., Дудина

23 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Т.А. Часто болеющие дети: современные возможности 8. Namazova-Baranova L, Turti T, Lukoyanova O, снижения респираторной заболеваемости. Педиатрия. Zimina E, Belyayeva I, Gorbachyova A. Clinical nutrition 2012;91(5):42-48. involving a specialized protein- and calorie-rich pediatric milk product for enteral feeding of infants with protein- REFERENCES calorie deficiency. Pediatric pharmacology. 2016; 13(1):27- 1. Borovik T, Ladodo K. Clinical nutrition in 32 (In Russ). childhood. Manual for doctors. 2nd edition. M.: MIA, 2015. 9. Sannikova N, Borodulina.T, Lewchuck.L, 2. Nikolaeva S. Nutrition change and children’s Krasilova A, Krylova L. Relevance of the assessment of health. Issues of modern Pediatrics. 2013;12(1):108-111 the nutritional status of children of early and preschool age. (In Russ). Fundamental study. 2015;(1):1676-1679 (In Russ). 3. Pavlovskaya E. Selective appetite in children. 10. Makarova S, Namazova-Baranova L, Murashkin Issues of modern Pediatrics. 2013;12(6):1-8 (In Russ). N, Epishev R, Chumbadze T, Petrovskaya M, Mityushin 4. Gudkov R, Dmitriev A, Fedina N. The nutritional I. Correction of nutritional status in complex therapy impairment and comorbidity among children. Bulletin of for children suffering from dystrophic forms of innate RUDN, series Medicine. 2016;(1):54-60 (In Russ). epidermolysis bullosa. Pediatric pharmacology. 2016; 5. Borovik T, Guseva I, Semenova N, Zvonkova 13(6):577-586 (In Russ). N, Zakharova I, Surzhik A, Stepanova T, Bushueva T, 11. Belkina E, Kuznetsova T. Bioimpedance analysis Skvortsova V, Lukoyanova O, Mozzhukhina L, Rusova T. in the assessment of nutritional status of schoolchildren Attitude of pediatricians and parents to nutrition of children in Orel region. Bulletin of new medical technologies. aged 1-3 years: results of pilot survey in the cities of the 2017;(3):195-202 (In Russ).. Central Federal district of the Russian Federation. Issues 12. Gandeeva L, Borovik T, Basargina E, Zvonkova, of modern Pediatrics. 2016; 15(4): 358-363 (In Russ). N, Skvortsova V, Semenova N, Stepanova T, Bushueva 6. Semenova V, Galuzo N, Lutkovskaya N, T. Relevance of the assessment of nutritional status Zyryanova E, Kolchenko N. On the nutrition of children. in children with chronic heart failure. Issues of modern Nutrition, nutritional supplements and bio-stimulants. Pediatrics.. 2015;14(6):699-705 (In Russ). 2016;(3):58-60 (In Russ). 13. Eliseeva T, Geppe N, Ignatov S, Tush E, 7. Baranov A, Makarova S, Borovik T, Korneeva I, Khaletskaya O, Potemina T, Malakhov A, Kubysheva Polyakov S, Chumbadze T. Nutritional support of young N, Solovyov V. Relative body mass index as a new athletes using specialized domestic product. Pediatric tool for assessing the nutritional status of children and pharmacology. - 2013. – Vol. 10 - No. 6. - P. 34-40. adolescents with bronchial asthma. Modern technologies Baranov A. A., Makarova S. G., Borovik T. E., Korneeva in medicine.2017;9(1):135-148 (In Russ). I. T., Polyakov S. D., Chumbadze T. R. Nutritional support 14. Kazakova T, Koval G, Samsygina G, Shevchenko of young athletes using specialized domestic product. N, Kotlikov V, Pankratov I, Dudina T. Often ill children: Pediatric pharmacology. 2013;10(6):34-40 (In Russ). current opportunities to reduce respiratory morbidity. Pediatrics.2012;91(5):42-48 (In Russ).

24 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

УДК: 611-013+577.218 ЗНАЧЕНИЕ WNT-СИГНАЛИЗАЦИИ В ЭМБРИО- И ОНТОГЕНЕЗЕ

Костенко Н. К., Юнси Г. А., Василенко С. А., Абдурахимов У. Э. Кафедра гистологии и эмбриологии Медицинской академии имени С.И.Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И.Вернадского», 295051, бульвар Ленина 5/7, Симферополь, Россия. Для корреспонденции: Юнси Галина Алексеевна, доцент кафедры гистологии и эмбриологии Медицинской академии имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского», е-mail: [email protected] For correspondence: Younsi G. А., Assistant Professor of Histology and embryology Department, Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, е-mail: [email protected] Information about authors: Kostenko N. K. https://orcid.org/0000-0002-2429-3077 Younsi G. A. http: //orcid.org/0000-0003-2965-4975 Vasilenko S. A. http: //orcid.org/0000-0002-7965-2639 Abdurachimov U. E. https://orcid.org/0000-0002-4713-1927

РЕЗЮМЕ Статья обобщает литературные данные о роли Wnt-сигнализации в эмбриогенезе и развитии патологии легких, опорно-двигательного аппарата, нервной системы, неопластических процессов после рождения, изучен терапевтический потенциал Wnt-белков. В процессе эмбриогенеза Wnt-сигнализация имеет решающее значение в пролиферации и апоптозе клеток, а в постнатальном периоде – в поддержании плюрипотентности стволовых клеток и регуляции их дифференцировки. Контроль процессов ядерной транскрипции осуществляется при помощи канонического и неканонического пути (с участием транскрипционного коактиватора β-catenin или без него, соответственно). β-catenin активирует синтез теломеразы, обеспечивающей поддержание длины теломеров хромосом, предотвращая апоптоз, что может быть использовано для клеточных технологий и в регенеративной медицине. Роль Wnt-сигнализации в канцерогенезе наиболее известна для колоректального рака: активация Wnt1 лиганда вызывает гиперплазию кишечного эпителия у мышей и затем опухоль. Измененная сигнализация Wnt наблюдается при холангиокарциноме, лейкозах, меланоме, раке простаты, поджелудочной и молочной желез. Торможение Wnt-сигнализации при помощи Wnt-антагонистов, моноклональных и биспецифических антител – перспективный подход в терапии онкологических заболеваний. Аберрантная Wnt- сигнализация обусловливает явления бронхо-легочной дисплазии у новорожденных и является фактором патогенеза хронических заболеваний легких у взрослых. Участие β-catenin в дифференцировке стволовых клеток в нейронные клетки-предшественники и регуляции синаптической деятельности являются основой развития гетерогенной группы нейродегенеративных заболеваний. Мутация генов Wnt/β-catenin пути является причиной наследственной экссудативной витреоретинопатии, вызывая частичный сосудистый агенез, неоваскуляризацию и экссудацию в сетчатке. Баланс сигналов между остеобластами и предшественниками остекластов, опосредованный Wnt, имеет решающее значение для регуляции резорбции костной ткани в физиологических условиях и при патологии. Основной потенциал Wnt-сигнализации в терапии заключается в ускорении регенеративных процессов в тканях. Для модуляции Wnt/β-catenin пути используются методы математического моделирования. Ключевые слова: Wnt-сигнальный путь; β-catenin; эмбриогенез; межклеточные взаимодействия; аберрантная сигнализация. THE IMPORTANCE OF WNT-SIGNALING IN EMBRYO- AND ONTOGENESIS Kostenko N. K., Abdurachimov U. E, Younsi G. A., Vasilenko S. A. Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia

SUMMARY An analysis of literature data has been carried out as for the role of Wnt-signaling in embryogenesis and development of lung pathology, skeletal system, nervous system, and neoplastic processes after birth. The therapeutic potential of Wnt-signaling has been studied. Wnt-signaling is crucial in cell proliferation and apoptosis during embryogenesis, in maintaining the pluripotency of stem cells and regulation of their differentiation at the postnatal period. The control of the processes of nuclear transcription is carried out using the canonical and non-canonical pathways (with or without the transcription coactivator β-catenin). β-catenin activates the synthesis of telomerase that maintains the length of chromosome telomeres and prevents apoptosis; it can be used for cellular technologies and in regenerative medicine. The role of Wnt-signaling in carcinogenesis is most known for colorectal cancer: in mice, activation of the Wnt1 ligand causes hyperplasia of the intestinal epithelium and then a tumor. The altered Wnt-signaling is observed with cholangiocarcinoma, leukemia, melanoma, and cancer of pancreas, prostate and mammary gland. The inhibition of Wnt-signaling with Wnt antagonists and the use of monoclonal and bispecific antibodies is a promising approach in cancer therapy. Aberrant Wnt-signaling causes bronchopulmonary dysplasia in newborns and it is a pathogenic factor of chronic lung diseases in adults. The participation of β-catenin in the differentiation of stem cells into neuronal progenitor cells and in the regulation of synaptic activity is a factor of the pathogenesis of a heterogeneous group

25 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

of neurodegenerative diseases. The mutation of the Wnt / β-catenin genes causes partial vascular agenesis, neovascularization and exudation in the retina, and it is the main cause of hereditary exudative vitreoretinopathy. The balance of signals between osteoblasts and precursors of osteoclasts, mediated by Wnt, is crucial for the regulation of bone resorption under physiological conditions and in pathology. The main potential of Wnt-signaling in therapy is the acceleration of regenerative processes in tissues. Mathematical modelling methods are used to predict the Wnt / β-catenin path changes. Key words: Wnt-signaling pathway; β-catenin; embryogenesis; intercellular interactions; aberrant signaling.

Wnt-сигнальный путь играет решающую транскрипции. Если рецептор не был активи- роль в пролиферации и апоптозе клеток в эм- рован, то β-catenin проходит цикл постоянного бриональном периоде и существенно влияет на синтеза и разрушения – «бесполезный цикл». гомеостаз клеток взрослого человека, участвуя Когда активируется рецептор, в клетке быстро в процессах межклеточного общения лимфо- увеличивается содержание β-catenin за счёт цитов, эпителия кожи, волосяных фолликулов, его повышенной секреции и отсутствия раз- легких, клеток костной ткани. Ключевое значе- рушения. Считается, что специфических ком- ние в эмбриогенезе, а в дальнейшем в поддер- плексов удержания β-catenin в клетке нет, он жании плюрипотентности стволовых клеток и не содержит распознаваемого сигнала ядерной регуляции их пролиферации даёт основания локализации (NLS) или ядерного экспортного полагать, что Wnt-белки играют существенную сигнала (NES). Wnt-белки содержат заряжен- роль в развитии как регенеративных, так и не- ные аминокислоты и подвергаются модифика- опластических процессов в различных органах. ции липидами, которые влияют на их актив- Цель статьи – анализ литературных дан- ность и секрецию. Этот механизм регулирует- ных о роли Wnt-белков в развитии нейро- ся ферментом Porc (O-acetyltransferase protein психических, хронических неспецифических Porcupine). На данный момент открыто 19 Wnt- заболеваний легких, опорно-двигательного белков позвоночных, и все они, по-видимому, аппарата, сердечно-сосудистых, онкологи- способны активировать сигнальный путь [3,4]. ческих заболеваний, а также потенциаль- Особый интерес вызывает эффект Wnt- ной роли Wnt-сигнализации в их терапии. сигнализации в биологии стволовых клеток Wnt-белки – это эволюционно древние гли- (СК), определяя их деление и самообновле- копротеины, богатые цистеином, образующиеся ние. Выяснилось, что β-catenin, избежавший в клетках различных тканей. Их открытие связа- деградации, активирует синтез ферментного но с исследованием гена дрозофилы, подавляю- комплекса теломеразы, обеспечивающего под- щего развитие крыльев, названного wingless [1], держание длины теломеров и регуляцию анти- и гена, связанного с развитием рака молочной апоптических генов. Воздействуя на теломеразу, железы у мышей, получившего название Int можно модулировать пролиферационный по- [2]. Дальнейшие исследования продемонстри- тенциал клетки, как в сторону усиления, так и ровали регулирующее значение Wnt-белков в сторону сокращения количества митозов. Из- в эмбриогенезе и дифференцировке клеток. вестно, что в мезенхимальных СК теломераза Wnt-белок взаимодействует с клеткой при находится в активном состоянии, обеспечивая помощи так называемого «сигнального пути». их пролиферацию. Очевидно, что предотвраще- Классически выделяют канонический и не- ние апоптоза посредством Wnt/β-catenin пути канонический сигнальные пути Wnt-белков. будет иметь прикладное значение для клеточ- Каноническим называется взаимодействие ных технологий и в регенеративной медицине белка и клетки, в котором принимает участие [5]. Wnt были идентифицированы как ключевые транскрипционный коактиватор β-catenin. сигнальные белки в многочисленных эмбри- Пути, реализующиеся без него, принято на- ональных и взрослых нишах СК, включая ки- звать неканоническими. Схему канонического шечник, печень, кожу, головной мозг, простату, сигнального пути можно разделить на 3 эта- молочную железу. Используя иммобилизиро- па: во-первых – активация поверхностного ванные Wnt-белки, Wnt-чувствительные СК и рецептора Frizzled (Fzd) и корецептора LRP, соответсвующие 3D скаффолды, возможно в во-вторых, ингибирование комплекса разру- перспективе создавать организованные трех- шения β-catenin и, в-третьих, активация Wnt- мерные ткани, в которых самообновляется по- специфического ядерного транскрипционного пуляция СК [6]. Моделирование гистогенеза комплекса. В ядре β-catenin, захватив ядерные может быть использовано для изучения меха- белки BCL9 и Pygopus, взаимодействует с белка- низмов формирования тканей и понимания ми TCF/LEF (Т-клеточный фактор/лимфоидный процессов, связанных с дефектами их образо- энхансер), превращая их в мощные активаторы вания. Кроме того, это может быть полезно в

26 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

фармакологических исследованиях и в транс- здравоохранения с ограниченными терапевти- плантологии. Роль Wnt-сигнализации в канце- ческими возможностями. Важной неудовлет- рогенезе наиболее известна для колоректаль- воренной потребностью является выявление ного рака: активация Wnt1 путем трансгенной соединений и лекарств, которые нацелены на сверхэкспрессии у мышей вызывает гиперпла- основные молекулярные пути, участвующие в зию эпителия и затем опухоль [7]. Ген аденома- патогенезе хронических заболеваний легких. тозного полипоза (АРС) признан основной при- Несмотря на интенсивные исследовательские чиной наследственного синдрома рака толстой усилия, этиология основных хронических за- кишки. Обнаружено, что ген АРС взаимодей- болеваний легких у детей и взрослых остается ствует с β-катенином, а потеря функции АРС недостаточно ясной. Однако, ретроспективные ведет к передаче сигналов с высоким уровнем исследования указывают на то, что пренаталь- TCF, активирующего транскрипцию. Многие ные и/или ранние послеродовые повреждения генетические и биохимические исследования легких (гипероксия, механическая вентиляция, идентифицировали новые компоненты пути инфекция, воспаление) имеют важные послед- Wnt и их функции: секреторный механизм Wnt, ствия для будущей функции легких и увеличи- компоненты комплекса разрушения β-катенина вают риск развития хронических заболеваний и ядерные кофакторы. Отмечено, что абер- легких позднее в жизни. Исследовано функци- рантная сигнализация Wnt наблюдается при ональное значение канонической и неканони- многих других видах рака: холангиокарциноме, ческой передачи сигналов Wnt в морфогенезе большинстве лейкозов, меланоме, раке проста- легких и послеродовом развитии: ряд Wnt- ты, поджелудочной, молочной желез [8,9,10]. лигандов определен как критический на раз- Метастазы являются признаком поздней ста- личных этапах развития легких. Так, удаление дии рака, отягчающим прогноз и исход заболе- Wnt2 лиганда приводит к гипоплазии легких вания. Метастатический процесс характеризу- у мышей, двойной нокаут Wnt2/2b вызывает ется трансформацией эпителиальных клеток в полный легочной агенез, подавление Wnt4 об- мигрирующие мезенхимальные клетки с инва- условливает гипоплазию легких в сочетании с зивными свойствами (ЕМТ). Транскрипцион- аномалиямии трахеи, отсутствие активности ные факторы, ответственные за ЕМТ включают Wnt5а связано с нарушением созревания аль- ген SNAI2, который снижает инактивацию не- веолярных мешков [14,15]. Напротив, сверх- канонического пути Wnt и инициирует транс- экспрессия усеченной, конститутивной формы крипционные программы ЕМТ в клетках рака β-catenin в клетках Клара не влияют на морфо- молочной железы. Другой ген ASPP2 связыва- генез легких до рождения, но приводят в пост- ется с комплексом β-catenin/ E-cadherrin, что натальном периоде к гиперплазии кубического приводит к ингибированию фосфорилирования эпителия бронхиол, эмфиземе, развитию опу- β-catenin и, как следствие, его стабилизации [11]. холей. Тяжелые врожденные фенотипы легких Очевидно, что торможение передачи сигна- имеют общие морфологические черты с болез- лов Wnt может стать перспективной стратеги- нями легких у взрослых. Показано, что изменен- ей в терапии онкологических заболеваний. В ная сигнализация Wnt участвует в патогенезе настоящее время открыты антагонисты Wnt: неизлечимых хронических заболеваний легких ингибирующий фактор WIF, Фрайзлед-узна- у взрослых (хроническое обструктивное забо- ющий белок sFRP, DKK, склеростин. Как пер- левание легких, идиопатический фиброзирую- спективный метод лечения, благодаря высоко- щий альвеолит). Снижение функции легких во му селективному сродству к клеткам-мишеням, взрослом возрасте связано с аберрантной сиг- рассматривается терапия моноклональными нализацией Wnt/β-catenin [16,17]. Возможно, антителами. На стадии исследования метод вы- регуляция сигнализации Wnt/β-catenin может борочного подавления Wnt/β-catenin при помо- стать новым терапевтическим методом как при щи биспецифических антител. Моноклональные бронхолегочной дисплазии у новорожденных, антитела против поверхностного корецептора так и при хронических заболеваниях легких у LRP были интегрированы с направляющими взрослых. Необходимы дополнительные ис- антителами, нацеленными на молекулу меж- следования, чтобы решить, когда сигнализация клеточной адгезии 1 (ICAM-1), ассоциирован- Wnt/β-catenin должна быть активирована либо ную с опухолью. В эксперименте применение инактивирована при физиологическом разви- биспецифических антител приводило к мощ- тии легких и при перинатальном повреждении. ному избирательному ингибированию пере- Нейродеструктивные расстройства пред- дачи Wnt/β-catenin в раковых клетках [12,13]. ставляют собой гетерогенную группу заболе- Хронические заболевания легких представ- ваний, включающих в себя расстройства ау- ляют собой серьезную проблему общественного тистического спектра, задержку умственного

27 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

развития, эпилепсию, шизофрению, болезнь что патогенез экссудативной витреоретино- Альцгеймера, биполярное аффективное рас- патии обусловлен мутациями гена FZD4 и не- стройство. В основе сложных нарушений раз- которых других (NDP, LRP5 и CTNNB1), вызы- вития нервной системы часто лежит мутация вающих дефект передачи NDP/β-catenin [23]. генов. Об этом свидетельствует высокий про- Недавние исследования показали, что сигна- цент наследуемости (40-80% при аутистических лы, опосредованные Wnt/β-catenin, также имеют нарушениях, 70-80% и 64-81% при эпилепсии и решающее значение для резорбции кости как шизофрении соответственно), при этом призна- в физиологических, так и патологических со- но существование обширной коморбидности стояниях. Нарушение канонической передачи диагнозов [18]. Изучение последовательности сигналов ведет к резорбции костной ткани при геномов пациентов с нейродеструктивными артрите и остеопорозе. В то же время передача расстройствами выявило, что при многих раз- неканонических сигналов между остеобластами нообразных клинических проявлениях генно- и предшественниками остеокластов также уси- разрушительные мутации включают один и тот ливает остеокластогенез. Клетки остебластной же вариант или биохимический путь. Иденти- линии экспрессируют Wnt5а, тогда как пред- фицированные гены четко сходятся на общих шественники остеокластов имеют рецепторы нейроразвивающих путях, один из которых Ror2. В эксперименте продемонстрировано, что Wnt/β-catenin. Wnt/β-catenin участвует в транс- у мышей с дефицитом Wnt5а и Ror2 отмечалось крипции генов, пролиферации и миграции во нарушение остеокластогенеза. Путь Wnt5а/ время эмбрионального развития и обеспечива- Ror2 использован в качестве терапевтической ет, кроме пролиферации стволовых клеток, их мишени в модели артрита у мышей. Показа- дифференцировку в нейронные клетки-пред- но, что растворимая форма Ror2 блокировала шественники, а также регулирует синаптиче- рецепторы Wnt5а, что приводило к остановке скую деятельность. У пациентов с умственной резорбции кости [24,25]. Нарушения канони- неполноценностью, микроцефалией, расстрой- ческого пути передачи приводит к различного ством речи и низким мышечным тонусом у рода дисплазиям у пациентов: мутация в гене детей обнаружены дегенеративные мутации в SOST вызывает отсутствие белка склеростина. гене CTNNB1-catenin (Q309X, S425fs и R515X) Склеростин секретируется остеоцитами и ин- [19]. Предполагается, что нарушение сигналь- гибирует сигнальный путь Wnt за счет образо- ного пути Wnt/β-catenin может также являться вания связи с LRP5 рецепторами и блокировки одной из причин развития уже у взрослых лю- образования комплекса Fzd–LRP5. Отсутствие дей болезни Альцгеймера, а также снижения склеростина усиливает остеобластогенез и резистентности к постоянному стрессу разной формирование костной ткани, что клиниче- природы [20,21]. Общность генетической этио- ски проявляется склерозирующими скелет- логии нейро-деструктивных заболеваний стало ными дисплазиями, такими как склеростеоз и основой нового генотип-первичного подхода генерализованный кортикальный гиперостоз их классификации, контрастирующей с клас- (болезнь Ван Бучема) [26]. Блокирование скле- сификацией, основанной на клинических про- ростина с помощью моноклональных антител явлениях. Определение генетических подтипов предложено в качестве нового метода восста- имеет важные последствия не только для диа- новления костной ткани. Доклинические ис- гностики и выявления молекулярных дефектов пытания показали увеличение костной ткани у лиц с семейным анамнезом, но и для поиска после введения антител к склеростину у живот- средств управления развитием нервной систе- ных с индуцированным постменопаузальным мы. Целесообразно использование методов ма- остеопорозом. В клиническом исследовании тематического моделирования для прогнозиро- эффективность антисклеростинового антитела вания Wnt/β-catenin пути в ответ на конкретные (ромасозума) оценивалась у женщин c явлени- стимулы и его изменения с течением времени. ями остеопороза в постменопаузе. В результате С аберрантной сигнализацией Wnt/β-catenin получено увеличение минеральной плотности пути связывают развитие некоторых сосуди- костной ткани поясничного отдела позвоноч- стых заболеваний, в основе которых лежит ника на 11,3% по сравнению с исходным уров- нарушение ангиогенеза. Так, например, семей- нем. Однако, остается открытым вопрос, на- ная экссудативная витреоретинопатия (бо- сколько вероятна стимуляция канцерогенеза лезнь Крисвика—Скепенса) – заболевание, при использовании антител к склеростину [27]. характеризующееся частичным сосудистым Терапевтическая роль Wnt-белков всё ещё агенезом, неоваскуляризацией и экссудаци- находится на стадии экспериментальных ис- ей в сетчатке, часто осложняющееся слепотой следований, однако уже сейчас понятно, что вследствие отслойки сетчатки [22]. Доказано, основной потенциал для применения в тера-

28 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

пии будет заключаться в значительном уско- ЛИТЕРАТУРА рении регенеративных свойств тканей. В то же время постоянно совершенствующееся по- 1. Sharma R.P., Chopra V.L. Effect of the Wingless нимание тонкостей пути Wnt и доступность (wg1) Mutation on Wing and Haltere Development in более сложных инструментов для его наце- Drosophila melanogaster. Developmental Biology. 1976; ливания в интересующую нас ткань открыва- 48(2):461–465. Available at: http://doi.org/10.1016/0012- ют возможности для приведения в действие 1606(76)90108-1. Wnt-ингибирующую терапию, которая может 2. Nusse R., van Ooyen A., Cox D., Fung Y.K., значительно улучшить исходы многих забо- Varmus H. Mode of proviral activation of a putative леваний, в первую очередь, онкологических. mammary oncogene (int-1) on mouse chromosome 15. Nature. 1984; 307(5947):131–136. Available at: http://doi. ВЫВОДЫ org/10.1038/307131a0. 1. Wnt-белки играют решающую роль в 3. Renée van Amerongen, Roel Nusse. Towards пролиферации и апоптозе клеток в эмбриональ- an integrated view of Wnt signaling in development. ном периоде, а также определяют пролиферацию Development. 2009; 136: 3205–3214. doi:10.1242/ и самообновление СК и тканеспецифических dev.033910. клеток-предшественников во взрослом организ- 4. Kenyi Saito-Diaz, Tony W. Chen, Xiaoxi Wang, ме, что может быть использовано для клеточ- Curtis A. Thorne, Heather A. Wallace, Andrea Page- ных технологий и в регенеративной медицине. McCaw, Ethan Lee. The way Wnt works: Components 2. Аберрантная сигнализация WNT на- and mechanism. Growth Factors. 2013;31(1):1–31. doi: блюдается при многих видах рака: колорек- 10.3109/08977194.2012.752737. тальном раке, холангиокарциноме, большин- 5. Зверева М.Э. Теломераза: механизмы функ- стве лейкозов, меланоме, раке, простаты, под- ционирования и регуляции: Дис. на соискание ученой желудочной, молочной железы. На стадии степени доктора хим. наук. Москва; 2018. Доступно эксперимента использование в терапии онко- по: http: file:///C:/Users/user/Downloads/Dissertazya_ логических заболеваний Wnt-антагонистов, Zvereva%20(2).pdf. Ссылка активна на 21.08.2018. моноклональных и биспецифических антител. 6. Kate M. Mills, James L. A. Szczerkowski, Shukry 3. Измененная Wnt-сигнализация об- J. Habib. Wnt ligand presentation and reception: from условливает явления бронхолегочной дис- the stem cell niche to tissue engineering. Open Biol. плазии у плода и является фактором патоге- 2017;7:170140. doi: 10.1098/rsob.170140. неза хронических обструктивнх заболеваний 7. T. Zhan, N. Rindtorff, M. Boutros. WNT signaling легких у взрослых. Нацеливание на сигнали- in cancer. Onkogene. 2017;36: 1461–1473. doi: 10.1038/ зацию Wnt/β-catenin может стать перспек- onc.2016.304. тивным методом терапии как пренатальных 8. Qing Cissy Yu, Esther M. Verheyen, Yi Arial повреждений легких, так и хронических об- Zeng. Mammary Development and Breast Cancer: A Wnt структивных заболеваний легких и идио- Perspective. Cancers (Basel). 2016;8(7):65. doi: 10.3390/ патического фиброзирующего альвеолита. cancers8070065. 4. Изучение роли Wnt-сигнализации в 9. Clevers H., Nusse R. Wnt/beta-catenin signaling патогенезе различных наследственных нерв- and disease. Cell. 2012;149:1192–1205. doi: 10.1016/j. но-деструктивных привело к новому пер- cell.2012.05.012. вично-генетическому подходу их класси- 10. Abraham S.C., Reynolds C., Lee J.H., фикаций, а также новым патогенетическим Montgomery E.A., Baisden B.L., Krasinskas A.M., Wu T.T. методам терапии, основанных на ранней Fibromatosis of the breast and mutations involving the (в том числе пренатальной) диагностике. APC/beta-catenin pathway. Hum. Pathol. 2002;33:39–46. 5. Мутация генов Wnt/β-catenin пути doi: 10.1053/hupa.2002.30196 является причиной наследственной экс- 11. Kelsey Gasior, Marlene Hauck, Alyson Wilson, судативной витреоретинопатии, вызы- Sudin Bhattacharya. A Theoretical Model of the Wnt вая частичный сосудистый агенез, не- Signaling Pathway in the Epithelial Mesenchymal оваскуляризацию и экссудацию в сетчатке. Transition. Theor Biol Med Model. 2017;14:19. doi: 6. Сигналы, опосредованные Wnt/β-catenin 10.1186/s12976-017-0064-7. регулируют процессы формирования и резорб- 12. Veeck J., Wild P.J., Fuchs T., Schuffler P.J., ции костной ткани. Модуляция этого пути мо- Hartmann A., Knuchel R., Dahl E. Prognostic relevance жет быть полезна для лечения как остеопоро- of wnt-inhibitory factor-1 (wif1) and dickkopf-3 (dkk3) за, так и слерозирующих скелетных дисплазий. promoter methylation in human breast cancer. BMC Конфликт интересов. Авторы заявля- Cancer. 2009;9:217. doi: 10.1186/1471-2407-9-217.doi: ют об отсутствии конфликта интересов. 10.1186/1471-2407-9-217. The authors have no conflict of interests.

29 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

13. Masuko Katoh, Masaru Katoh. Molecular 26. Balemans W., Patel N., Ebeling M., Van Hul E., genetics and targeted therapy of WNT-related human Wuyts W., Lacza C., Dioszegi M., Dikkers F.G., Hildering diseases (Review). Int J Mol Med. 2017;40(3):587–606. P., Willems P.J., et al. Identification of a 52 kb deletion doi: 10.3892/ijmm.2017.3071. downstream of the SOST gene in patients with van 14. Ota C., Baarsma H.A., Wagner D.E. et al. Buchem disease. J Med Genet. 2002; 39: 91–97. doi: Linking bronchopulmonary dysplasia to adult chronic 10.1136/jmg.39.2.91. lung diseases: role of WNT signaling. Mol Cell Pediatr. 27. Sune Larsson. Anti-sclerostin – is there an 2016;3(1):34. doi: 10.1186/s40348-016-0062-6. indication? Injury. 2016; 47(1): 31–35. doi: 10.1016/S0020- 15. Yates L.L., Dean C.H. Planar polarity: a new player 1383(16)30008-0. in both lung development and disease. Organogenesis. 2011;7:209–16. doi: 10.4161/org.7.3.18462. REFERENCES 16. H. A. Baarsma, M. Königshoff. ‘WNT-er is 1. Sharma R.P., Chopra V.L. Effect of the Wingless coming’: WNT signalling in chronic lung diseases. Thorax. (wg1) Mutation on Wing and Haltere Development in 2017;72(8):746–759. doi: 10.1136/thoraxjnl-2016-209753. Drosophila melanogaster. Developmental Biology.1976; 17. Beers M.F., Morrisey E.E. The three R’s of lung 48(2): 461–465. Available at: http: //doi.org/10.1016/0012- health and disease: repair, remodeling, and regeneration. 1606(76)90108-1. J Clin Invest. 2011;121:2065–73. doi: 10.1172/JCI45961. 2. Nusse R., van Ooyen A., Cox D., Fung Y.K., 18. Holly A.F. Stessman, Tychele N. Turner, Evan E. Varmus H. Mode of proviral activation of a putative Eichler. Molecular subtyping and improved treatment of mammary oncogene (int-1) on mouse chromosome 15. neurodevelopmental disease. Genome Medicine. 2016; 8: Nature. 1984; 307(5947): 131–136. Available at: http: //doi. 22. doi:10.1186/s13073-016-0278-z. org/10.1038/307131a0. 19. Kuechler A., Willemsen M.H., Albrecht B., Bacino 3. Renée van Amerongen, Roel Nusse. Towards C.A., Bartholomew D.W., van Bokhoven H., van den an integrated view of Wnt signaling in development. Boogaard M.J., Bramswig N., Büttner C., Cremer K., et Development. 2009; 136: 3205–3214. doi:10.1242/ al. De novo mutations in β-catenin (CTNNB1) appear to dev.033910. be a frequent cause of intellectual disability: Expanding 4. Kenyi Saito-Diaz, Tony W. Chen, Xiaoxi Wang, the mutational and clinical spectrum. Hum Genet. 2015; Curtis A. Thorne, Heather A. Wallace, Andrea Page- 134:97–109. doi: 10.1007/s00439-014-1498-1. McCaw, Ethan Lee. The way Wnt works: Components 20. Marzo A., Galli S., Lopes D., McLeod F., Podpolny and mechanism. Growth Factors. 2013; 31(1): 1–31. doi: M., Segovia-Roldan M., Ciani L., Purro S., Cacucci F., Gibb 10.3109/08977194.2012.752737. A., et al. Reversal of synapse degeneration by restoring 5. Zvereva M.E. Telomeraza: mekhanizmy Wnt signaling in the adult hippocampus. Curr Biol. 2016; funktsionirovaniya i regulyatsii: Dis. na soiskanie uchenoi 26: 2551–2561. doi: 10.1016/j.cub.2016.07.024. stepeni doktora khim. nauk. Moskva; 2018. (In Russ) 21. Dias C., Feng J., Sun H., Shao N.Y., Mazei- Available at: http: file:///C:/Users/user/Downloads/ Robison M.S., Damez-Werno D., Scobie K., Bagot R., Dissertazya_Zvereva%20(2).pdf. Accessed August 21, LaBonté B., Ribeiro ., et al. β-catenin mediates stress 2018. resilience through Dicer1/microRNA regulation. Nature. 6. Kate M. Mills, James L. A. Szczerkowski, Shukry 2014; 516: 51–55. doi: 10.1038/nature13976. J. Habib. Wnt ligand presentation and reception: from the 22. Gilmour D.F. Familial exudative vitreoretinopathy stem cell niche to tissue engineering. Open Biol. 2017; 7: and related retinopathies. Eye (Lond). 2015; 29: 1–14. doi: 170140. doi: 10.1098/rsob.170140. 10.1038/eye.2014.70. 7. T. Zhan, N. Rindtorff, M. Boutros. WNT signaling 23. Tang M., Ding X., Li J., Hu A., Yuan M., Yang in cancer. Onkogene. 2017; 36: 1461–1473. doi: 10.1038/ Y., Zhan Z., Li Z., Lu L. Novel mutations in FZD4 and onc.2016.304. phenotype-genotype correlation in Chinese patients with 8. Qing Cissy Yu, Esther M. Verheyen, Yi Arial familial exudative vitreoretinopathy. Mol Vis. 2016; 22:917– Zeng. Mammary Development and Breast Cancer: A Wnt 932. doi:10.1167/iovs.16-21324. Perspective. Cancers (Basel). 2016; 8(7): 65. doi: 10.3390/ 24. Kazuhiro Maeda, Naoyuki Takahashi,Yasuhiro cancers8070065. Kobayashi. Roles of Wnt signals in bone resorption during 9. Clevers H., Nusse R. Wnt/beta-catenin signaling physiological and pathological states. Journal of Molecular and disease. Cell. 2012; 149: 1192–1205. doi: 10.1016/j. Medicine January. 2013; 91(1): 15–23. doi: 10.1007/ cell.2012.05.012. s00109-012-0974-0. 10. Abraham S.C., Reynolds C., Lee J.H., 25. Maeda K., Kobayashi Y., Udagawa N., Uehara Montgomery E.A., Baisden B.L., Krasinskas A.M., Wu T.T. S., Ishihara A., Mizoguchi T., Kikuchi Y., Takada I., Kato S., Fibromatosis of the breast and mutations involving the Kani S., et al. Wnt5a-Ror2 signaling between osteoblast- APC/beta-catenin pathway. Hum. Pathol. 2002; 33: 39–46. lineage cells and osteoclast precursors enhances doi: 10.1053/hupa.2002.30196 osteoclastogenesis. Nat Med. 2012; 18: 405–412. doi: 11. Kelsey Gasior, Marlene Hauck, Alyson Wilson, 10.1038/nm.2653. Sudin Bhattacharya. A Theoretical Model of the Wnt

30 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Signaling Pathway in the Epithelial Mesenchymal 20. Marzo A., Galli S., Lopes D., McLeod F., Podpolny Transition. Theor Biol Med Model. 2017; 14: 19. doi: M., Segovia-Roldan M., Ciani L., Purro S., Cacucci F., Gibb 10.1186/s12976-017-0064-7. A., et al. Reversal of synapse degeneration by restoring 12. Veeck J., Wild P.J., Fuchs T., Schuffler P.J., Wnt signaling in the adult hippocampus. Curr Biol. Hartmann A., Knuchel R., Dahl E. Prognostic relevance 2016;26:2551–2561. doi: 10.1016/j.cub.2016.07.024. of wnt-inhibitory factor-1 (wif1) and dickkopf-3 (dkk3) 21. Dias C., Feng J., Sun H., Shao N.Y., Mazei- promoter methylation in human breast cancer. BMC Robison M.S., Damez-Werno D., Scobie K., Bagot R., Cancer. 2009; 9: 217. doi: 10.1186/1471-2407-9-217.doi: LaBonté B., Ribeiro ., et al. β-catenin mediates stress 10.1186/1471-2407-9-217. resilience through Dicer1/microRNA regulation. Nature. 13. Masuko Katoh, Masaru Katoh. Molecular 2014; 516:51–55. doi: 10.1038/nature13976. genetics and targeted therapy of WNT-related human 22. Gilmour D.F. Familial exudative vitreoretinopathy diseases (Review). Int J Mol Med. 2017; 40(3): 587–606. and related retinopathies. Eye (Lond). 2015;29:1–14. doi: doi: 10.3892/ijmm.2017.3071. 10.1038/eye.2014.70. 14. Ota C., Baarsma H.A., Wagner D.E. et al. 23. Tang M., Ding X., Li J., Hu A., Yuan M., Yang Linking bronchopulmonary dysplasia to adult chronic lung Y., Zhan Z., Li Z., Lu L. Novel mutations in FZD4 and diseases: role of WNT signaling. Mol Cell Pediatr. 2016; phenotype-genotype correlation in Chinese patients with 3(1): 34. doi: 10.1186/s40348-016-0062-6. familial exudative vitreoretinopathy. Mol Vis. 2016; 22:917– 15. Yates L.L., Dean C.H. Planar polarity: a new player 932. doi:10.1167/iovs.16-21324. in both lung development and disease. Organogenesis. 24. Kazuhiro Maeda, Naoyuki Takahashi,Yasuhiro 2011; 7: 209–16. doi: 10.4161/org.7.3.18462. Kobayashi. Roles of Wnt signals in bone resorption during 16. H. A. Baarsma, M. Königshoff. ‘WNT-er is coming’: physiological and pathological states. Journal of Molecular WNT signalling in chronic lung diseases. Thorax. 2017; Medicine January. 2013; 91(1):15–23. doi: 10.1007/ 72(8): 746–759. doi: 10.1136/thoraxjnl-2016-209753. s00109-012-0974-0. 17. Beers M.F., Morrisey E.E. The three R’s of lung 25. Maeda K., Kobayashi Y., Udagawa N., Uehara health and disease: repair, remodeling, and regeneration. S., Ishihara A., Mizoguchi T., Kikuchi Y., Takada I., Kato S., J Clin Invest. 2011; 121: 2065–73. doi: 10.1172/JCI45961. Kani S., et al. Wnt5a-Ror2 signaling between osteoblast- 18. Holly A.F. Stessman, Tychele N. Turner, Evan E. lineage cells and osteoclast precursors enhances Eichler. Molecular subtyping and improved treatment of osteoclastogenesis. Nat Med. 2012; 18:405–412. doi: neurodevelopmental disease. Genome Medicine. 2016; 8: 10.1038/nm.2653. 22. doi:10.1186/s13073-016-0278-z. 26. Balemans W., Patel N., Ebeling M., Van Hul E., 19. Kuechler A., Willemsen M.H., Albrecht B., Bacino Wuyts W., Lacza C., Dioszegi M., Dikkers F.G., Hildering C.A., Bartholomew D.W., van Bokhoven H., van den P., Willems P.J., et al. Identification of a 52 kb deletion Boogaard M.J., Bramswig N., Büttner C., Cremer K. et downstream of the SOST gene in patients with van al. De novo mutations in β-catenin (CTNNB1) appear to Buchem disease. J Med Genet. 2002;39:91–97. doi: be a frequent cause of intellectual disability: Expanding 10.1136/jmg.39.2.91. the mutational and clinical spectrum. Hum Genet. 2015; 27. Sune Larsson. Anti-sclerostin – is there an 134:97–109. doi: 10.1007/s00439-014-1498-1. indication? Injury. 2016; 47(1):31–35. doi: 10.1016/S0020- 1383(16)30008-0.

31 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

УДК: 612.112.3+612.119–612.119+612.017 МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЛЕПОЙ КИШКИ ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ И ВВЕДЕНИЯ ЦЕРЕБРОСПИНАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ

Кривенцов М. А., Девятова Н. В. Кафедра патологической анатомии с секционным курсом, Медицинская академия имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», 295051, бульвар Ленина 5/7, Симферополь, Россия. Для корреспонденции: Кривенцов Максим Андреевич, доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой патологической анатомии с секционным курсом Медицинской академии имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО КФУ имени В.И. Вернадского», e-mail: [email protected] For correspondence: Kriventsov M. A., MD, Assistant Professor, Head of the Department of pathological anatomy with sectional course, Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, e-mail: maksimkgmu@ mail.ru Information about authors: Kriventsov M. A., ORCID 0000-0001-5193-4311 Devyatova N. V., ORCID 0000-0003-3928-5448

РЕЗЮМЕ Цель выполненного исследования – изучение динамики структурных преобразований стенки слепой кишки крыс после однократного тотального ионизирующего облучения в дозе 5 Гр при парентеральном введении ксеногенной спинномозговой жидкости. Эксперимент был проведен на крысах, разделённых на 5 серий: интактную, две контрольные (облучение с последующим введением физиологического раствора в различных дозах и с различной кратностью) и две экспериментальные серии (облучение с последующим введением спинномозговой жидкости в различных дозах и с различной кратностью). Выявленная гистологическая картина свидетельствует о значительных изменениях как стромально-сосудистого, так и паренхиматозного компонентов органа. На фоне облучения в разные сроки эксперимента продемонстрированы существенные изменения показателей плотности расположения, размеров и клеточного состава желез в стенке слепой кишки. Преобразования носили наибольшую выраженность на седьмые сутки с лишь незначительным стиханием на 14-е и 30-е сутки после облучения, что свидетельствует о необратимости выявленных изменений. С использованием методов морфологического анализа показано, что парентеральное введение цереброспинальной жидкости стимулирует процессы репарации и способствует восстановлению цитоархитектоники органа. Ключевые слова: морфология; слепая кишка; крысы; ионизирующее облучение; цереброспинальная жидкость. MORPHOLOGICAL TRANSFORMATIONS OF CECUM AFTER IRRADIATION AND ADMINISTRATION OF CEREBROSPINAL FLUID Kriventsov M. A., Devyatova N. V. Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia

SUMMARY The purpose of the study was to evaluate the dynamics of structural transformations of the cecum in rats exposed to a single total ionizing irradiation at a dose of 5 Gy with parenteral administration of xenogenic cerebrospinal fluid. The experiment was carried out on rats that were divided into 5 series: one intact, two control (irradiation followed by administration of physiological solution in various doses), and two experimental series (irradiation followed by injection of cerebrospinal fluid in various doses). The revealed histological picture shows significant changes in both the stromal-vascular and parenchymatous components of the organ. Exposure to irradiation resulted in significant changes in the density, location, and cellular composition of the glands in the cecum within different periods of the experiment. The transformations were most pronounced on the 7th day with only a slight stagnation on the 14th and 30th days after irradiation, indicating the irreversibility of the revealed changes. Using the methods of morphological analysis, it was shown that parenteral administration of cerebrospinal fluid stimulates the repair process and promotes restoration of the organ cytoarchitectonics. Key words: morphology; cecum; rats; ionizing radiation; cerebrospinal fluid.

В современной научной литературе, посвя- изучению изменений в жизненно важных орга- щенной воздействию ионизирующего излуче- нах, в том числе в нервной, эндокринной и им- ния на организм человека и экспериментальных мунной системе [1, 2]. В отношении этих органов животных, изучение структурных преобразова- и систем достаточно подробно и полно описаны ний слепой кишки занимает далеко не основное этапы развития морфологических преобразова- место. Исследователи больше уделяют внимание ний при воздействии различных видов и доз об-

32 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

лучения. Вместе с тем, доступные в литературе о действии различных факторов (их вредности данные о поражении слепой кишки имеют раз- для организма и др.). С другой стороны, акту- нонаправленный характер и не дают возмож- альным и требующим пристального внимания ность определить динамику преобразований в вопросом является поиск высокоэффективных этом органе при использовании определенной и безопасных средств коррекции негативных дозы облучения. Так, исследователи из 1-го Мо- последствий радиационного поражения, а также сковского медицинского университета считают, обоснование, в том числе и морфологическое, что воздействие радиационного фактора вызы- возможности их применения [10, 11]. В этой вает выраженную изменчивость размеров и кле- связи, перспективным направлением являет- точного состава желез в стенке слепой кишки и ся поиск новых эффективных средств профи- полное восстановление размерных показателей лактики и терапии лучевых поражений живых к 60-м суткам после окончания воздействия [3]. организмов. Это связано как с возможными По другим данным, цитоархитектоника и кле- внештатными ситуациями на атомных электро- точный состав облученных тканей кишки не станциях и других объектах атомной промыш- восстанавливаются до исходного уровня даже ленности, так и с вероятностью действий терро- по прошествии 30 и более суток [4]. На осно- ристического характера различных масштабов с вании проведенного исследования Кузьмичёв использованием, в том числе, и радиационных В.В. с соавторами пришли к выводу, что только поражающих факторов. Для профилактики длительное воздействие ионизирующего облу- вредных биологических последствий ионизи- чения (в течение 3-х месяцев) может вызывать рующей радиации перспективным видится из- изменения в кишечнике подопытных мышей [5]. учение биологических эффектов и возможности Кишечник в целом и слепую кишку в частности применения ксеногенной цереброспинальной относят к органам с относительно невысокой жидкости (КЦСЖ) в качестве радиопротектора чувствительностью к действию фактора ради- [12, 13]. Предпосылками к проведению данного ации [6]. С другой стороны, на основании об- экспериментального исследования явились ра- зора большого числа научных трудов Бирюков боты проф. С.Н. Куприянова и проф. В.В. Тка- А.П. с соавторами указывают на высокий риск ча, в которых было продемонстрировано по- онкопатологии толстой кишки после лучевых ложительное влияние инъекций ксеногенного воздействий [7]. Учитывая роль слепой кишки ликвора при остром лучевом поражении [14]. в жизнедеятельности организма, такие противо- речивые данные требуют уточнения [8, 9]. Из- МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ вестно, что железы в стенках полых внутренних В проведении научного эксперимента за- органов являются динамичными структурными действовали самцов белых крыс линии Вистар образованиями, реагирующими на внешние и ювенильного возраста (возраст 3 – 3,5 месяцев, внутренние факторы изменениями своего ко- масса тела на момент начала эксперимента 150 – личества, размеров и клеточного состава. По- 170 г). Было выделено 5 серий: интактная серия этому считается возможным по структурным (И), две контрольные серии (К1 и К2) и две экс- и размерным изменениям малых желез судить периментальные серии (Э1 и Э2) (см. табл. 1).

Таблица 1 Схема эксперимента

Сроки выведения из Серия опытов Кол-во крыс Примечание эксперимента, сутки Интактные – 6 Без облучения Облучение + физиологи- К-1 7, 14, 30 18 ческий раствор в дозе 10 мл/кг (однократно) Облучение + ЦСЖ в дозе Э-1 7, 14, 30 18 10 мл/кг (однократно) Облучение + физиологи- К-2 7, 14, 30 18 ческий раствор в дозе 2 мл/кг (многократно) Облучение + ЦСЖ в дозе 2 Э-2 7, 14, 30 18 мл/кг (многократно)

33 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Животных 1-й серии (интактной) не под- или U критерия Манна-Уитни (в случае с не- вергали внешним воздействиям. Всех осталь- нормальным распределением данных). Ста- ных крыс подвергали однократному облуче- тистический анализ выполняли в программ- нию в дозе 5 Гр с использованием линейного ной среде Microsoft Office Excel и Statistica 10.0. ускорителя Clinac 2100 (производства компа- нии Varian, США) на базе ГБУЗ РК «Крымский РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ республиканский онкологический клиниче- Гистологически стенка слепой кишки (СК) ский диспансер имени В.М. Ефетова». Исполь- крыс соответствует общему принципу строе- зовались следующие параметры ионизирую- ния пищеварительной трубки млекопитающих. щего излучения: рабочая энергия линейного Внутренняя поверхность выстлана однослой- ускорителя – 6 МэВ, время экспозиции – 50 ным цилиндрическим эпителием. Основную сек, разовая доза – 500 рад (5 Грей), размер часть слизистой оболочки занимают крипты, поля – 40 см2, глубина проникновения – 2,5 разделенные тонкими прослойками соедини- см. После проведенного облучения животным тельной ткани, берущими начало от мышеч- экспериментальных серий вводили ксеноген- ной пластинки слизистой оболочки. В толще ную цереброспинальную жидкость (КЦСЖ). собственной пластинки слизистой оболочки КЦСЖ получали у крупного рогатого скота расположены железы, имеющие форму по- (коров) путем прижизненной субокципиталь- лых трубочек и открывающиеся на поверхно- ной пункции с последующим сверхбыстрым сти эпителия. Железы окружены элементами замораживанием в жидком азоте при темпе- рыхлой волокнистой соединительной ткани ратуре –196°С [15]. КЦСЖ вводили внутри- с развитым гемо- и лимфомикроциркулятор- мышечно через сутки после облучения. В 1-й ным руслом. В интактной серии число желез экспериментальной группе КЦСЖ вводили составляет 86,97±8,62 на 1 мм2, их длина – однократно в дозе 10 мл/кг, во 2-й группе вво- 405,73±28,52 мкм, ширина – 83,26±7,24 мкм. дили многократно (1 раз в 3 дня) в дозе 2 мл/ В составе эпителия желез СК определяются кг. В контрольных сериях крысам вводили фи- бокаловидные, абсорбционные и недиффе- зиологический раствор в аналогичной дозе и ренцированные клетки. Вокруг желез распо- с аналогической кратностью. Крыс выводили лагаются клетки лимфоидного ряда, неравно- из опыта под тиопенталовым наркозом путем мерно распределенные вдоль стенки кишки. В декапитации на 7-е, 14-е и 30-е сутки во всех области купола и основания слепой кишки они группах. Весь процесс содержания животных и встречаются редко, содержание лимфоцитов забоя происходил с соблюдением всех между- минимальное. В области илеоцекального угла народных и отечественных норм и требований между криптами выявлены лимфоидные ско- в отношении работы с лабораторными живот- пления в виде небольших лимфоидных узел- ными и медико-биологической этики. После ков и множество клеток лимфоидного ряда. выделения слепой кишки ее тщательно про- Однократное воздействие ионизирующего мывали и фиксировали в 10 % растворе ней- излучения в дозе 5 Гр оказало значительное трального формалина, затем проводили через влияние на структуру железистого аппарата батарею спиртов восходящей концентрации и слепой кишки, демонстрируя умеренную ак- заливали в парафин. Гистологическое окраши- тивацию адаптационных резервов структур вание по общепринятым методикам проводили стенки слепой кишки. При этом следует от- на срезах толщиной 4-6 мкм. Просмотр, гисто- метить, что во все сроки наблюдения после логическое описание и получение цифровых облучения данные морфометрии в двух кон- фотографий микропрепаратов осуществляли с трольных сериях опытов (К1 и К2) между со- помощью цитоморфометрического комплекса бой практически не различались. Это связано, «Olympus CX-41». Определяли число желез на по-видимому, с несущественным влиянием 1 мм2, длину и ширину каждой железы, общее фактора кратности и дозы введения физио- количество эпителиоцитов на ее продольном логического раствора в сравнении с субле- срезе. Полученные вариационные ряды данных тальной дозой ионизирующего излучения. оценивали на нормальность распределения с В то же время, в обеих контрольных сериях использованием критерия Колмогорова-Смир- различия в изучаемых показателях достигали нова. Для каждого параметра рассчитывали уровня статистической достоверности в срав- среднее значение, стандартное отклонение и нении с интактной группой. Главным образом, ошибку среднего [16]. Достоверность разли- преобразования характеризовались уменьше- чий между сериями эксперимента вычисляли нием толщины слизистой оболочки и сниже- с использованием Т критерия Стьюдента (в нием количества и плотности расположения случае с нормальным распределением данных) желез (см. табл. 2).

34 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Таблица 2 Число желез на 1мм2 (Х ± Sx)

Серия \ Сроки 7 14 30 Интактные 86,97±8,62 - - К-1 68,43±7,46 72,18±8,79 73,82±7,65* Э-1 74,58±8,45 66,17±6,74 68,57±6,90** К-2 67,21±8,62 71,44±8,36 74,28±7,38* Э-2 78,96±6,35 82,78±8,45 84,06±8,93** Примечания: * – статистически значимое отклонение от интактной серии (при р <0,05), ** – статистически значимое отклонение от соответствующей контрольной серии (при р <0,05). Меняются размеры желез: они становятся короче (табл. 3), а их просвет шире (табл. 4). Общее число эпителиоцитов на продольном срезе железы уменьшается (табл. 5).

Таблица 3 Длина желез мкм (Х ± Sx)

Серия \ Сроки 7 14 30 Интактные 405,73±28,52 - - К-1 310,29±25,46 334,76±26,95 341,21±29,04* Э-1 342,17±32,54 325,93±24,31 328,26±24,58** К-2 328,56±30,79 340,66±28,98 344,59±27,25* Э-2 350,94±23,12 387,39±29,13 395,73±25,14**

Примечания: * – статистически значимое отклонение от интактной серии (при р <0,05), ** – статистически значимое отклонение от соответствующей контрольной серии (при р <0,05).

Увеличивается доля соединительнотканных та изменения желез характеризовались, в основ- элементов и клеток гистиоцитарного ряда. От- ном, явлениями атрофии и нарушением их ги- мечены типичные дистрофические преобразо- стоархитектоники с разрастанием соединитель- вания эпителиоцитов желез с явлениями ваку- ной ткани в интерстициальном пространстве. олизации цитоплазмы. При этом уменьшается Преобразования сопровождаются расширени- количество абсорбционных и недифференци- ем периваскулярных и перидуктальных про- рованных клеток, несколько повышается ко- странств. Характерны явления отека интерсти- личество бокаловидных. Наибольшей степени циального пространства и умеренной перива- выраженности изменения отмечены на 7-й день скулярной инфильтрации. Слизистая оболочка после лучевого воздействия, стабилизируясь к инфильтрирована лимфоцитами, плазматиче- 14-му дню. Но даже к 30-м суткам эксперимен- скими клетками и единичными нейтрофилами. Таблица 4 Ширина желез мкм (Х ± Sx)

Серия \ Сроки 7 14 30 Интактные 83,26±7,24 - - К-1 81,35±6,17 87,16±7,29 90,23±8,54* Э-1 84,93±6,98 89,50±6,75 89,86±7,11** К-2 79,56±8,03 92,29±7,36 86,42±8,19* Э-2 75,48±8,53 82,43±8,94 81,30±6,68** Примечания: * – статистически значимое отклонение от интактной серии (при р <0,05), ** – статистически значимое отклонение от соответствующей контрольной серии (при р <0,05).

35 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Гистоморфологическая картина сосудов расстройства, максимально выраженные на 7-й микроциркуляторного русла неоднородна. день, сохранялись и в более поздние сроки на- Снижается плотность капилляров на единицу блюдения. К 14-м суткам сосуды микроцирку- площади. Происходит сужение просвета арте- ляторного русла умеренно расширены, полно- риол и расширение венул. При этом последние кровны, целостность стенки не нарушена. К полнокровны, отмечается повышение извили- 30-м суткам плотность капилляров снижена, со- стости и неравномерности диаметра артериол судистое русло полнокровно, целостность стен- и венул. Отмечаются явления ишемии и стаза ки и эндотелиальная выстилка не нарушены, яв- с феноменом сладжа эритроцитов. Целостность ления отека интерстициального пространства и стенки сосудов не нарушена. Гемодинамические периваскулярной инфильтрации сохраняются. Таблица 5 Общее число эпителиоцитов на продольном срезе железы

Серия \ Сроки 7 14 30 Интактные 160,1±2,8 - - К-1 118,7±3,5 125,0±4,3 134,9±3,7* Э-1 112,4±3,4 94,8±3,1 116,0±2,9** К-2 129,7±2,6 128,5±4,3 130,8±4,6* Э-2 154,6±4,9 164,8±3,0 172,3±2,4**

Введение КЦСЖ однократно в дозе 10 мл/кг Обнаруженные биологически активные (серия Э1) не только не способствовало стиму- вещества в составе КЦСЖ объясняет раз- ляции резервных возможностей организма, но нообразие локальных зон приложения при и подавляло их. По-видимому, это связано с ис- парентеральном введении. Так, увеличение тощением резервов организма за счет разнона- количества эпителиоцитов в срезе железы и правленных эффектов лучевого воздействия и восстановление ее структуры возможно обу- парентерального введения ликвора. Во все сро- словлено действием комплекса веществ, умень- ки наблюдения сохраняются гемодинамические шающих деструктивные изменения в желези- расстройства, а также структурная перестройка стом аппарате слепой кишки после лучевого железистого аппарата. Число желез на единицу воздействия. Эти изменения заключаются как площади снижено. Изменена и их архитектони- в снижении интенсивности апоптотической ка: железы становятся короче, просвет их рас- активности клеток, так и в усилении клеточ- ширен. Количество эпителиоцитов в железе так- ной пролиферации, приводя к восстановлению же уменьшено. Некоторые показатели отражают клеточного пула и их функциональной актив- более глубокую структурную перестройку даже ности, уменьшению доли соединительноткан- в сравнении с серией облучения без коррекции. ных элементов. Кроме того, системное дей- Многократное введение ликвора в дозе 2 ствие КЦСЖ в виде улучшения реологических мл/кг (2-я серия эксперимента) оказывает сти- свойств крови, вазодилатации, улучшающих мулирующий эффект, приводя к восстановле- кровоснабжение тканей стенки кишки также нию цитоархитектоники стенки слепой кишки, способствует восстановлению ее структуры. что особенно проявляется к 30-м суткам на- блюдения. Изучаемые показатели (размеры и ЗАКЛЮЧЕНИЕ количество желез, а также общее количество Структурная организация слепой кишки эпителиоцитов в продольном срезе железы) крыс после однократного тотального гамма- практически не отличаются от показателей ин- облучения в дозе 5 Гр без коррекции (на фоне тактной группы (см. табл. 2, 3, 4, 5). Отмечает- введения физиологического раствора) харак- ся увеличение плотности функционирующих теризуется выраженными преобразованиями, капилляров, появление большого количества имеющими определенный стадийный характер. артериовенозных анастомозов, инфильтрация При этом изменения типичны и проявляются слизистой оболочки незначительная. В сравне- в явлениях дистрофии и уменьшении клеточ- нии со всеми сериями уменьшается доля соеди- ных элементов железистого аппарата с исхо- нительнотканных и гистиоцитарных элементов. дом в атрофию. Уменьшается плотность желез,

36 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

их длина, расширяется внутренний просвет. 7. Бирюков А.П., Иванов В.К., Максютов М.А. Иони- На 7-е сутки эксперимента явления внутри- зирующее излучение как фактор риска развития зло- клеточного отека, а также отека подслизистой качественных новообразований органов пищеварения. основы, периваскулярных и межжелезистых Радиация и риск. 2001;2:99-108. пространств наиболее выражены и сопрово- 8. Куница В.Н., Григорьянц А.В., Чернуха С.Н. Са- ждаются гемодинамическими нарушениями со харный диабет и толстая кишка по данным эндоскопии. стороны микроциркуляторного русла. Данные Международная научно-практическая конференция изменения носят необратимый характер, поэто- «Инновационные технологии в науке нового времени»; му и к 30-м суткам после облучения сохраня- Август 8, 2016;Новосибирск. ются признаки повреждения структурно-функ- 9. Петренко E.В. Сравнительная анатомия слепой циональных компонентов стенки слепой кишки кишки у человека и грызунов. Международный жур- с нарастанием атрофии железистого аппарата. нал прикладных и фундаментальных исследований. Парентеральное однократное введение ксе- 2017;3(2):219-221. ногенной спинномозговой жидкости в дозе 10 10. Беляева Е.А., Кривенцов М.А. Эксперименталь- мл/кг оказывало угнетающее действие на же- ное моделирование применения ксеногенной спинно- лезистый аппарат и стромально-сосудистый мозговой жидкости в качестве протекторного средства компонент. Схема многократного применения при лучевом поражении поднижнечелюстной слюн- КЦСЖ в дозе 2 мл/кг оказалась эффективной с ной железы. Український морфологічний альманах. точки зрения значительного ускорения процес- 2014;12(2):106-108. са репарации, начиная с 7-х суток после облуче- 11. Кривенцов М.А., Пикалюк В.С., Девятова Н.В. ния вплоть до 30-х суток эксперимента. Наши Пролиферативный потенциал тимуса в постлучевом данные подтверждают перспективы использо- периоде при введении ксеногенной спинномозговой вания ксеногенной цереброспинальной жидко- жидкости. Крымский журнал экспериментальной и сти при лучевых повреждениях и связанных с клинической медицины. 2016;6(3):63-68. ним иммунодефицитных состояниях в качестве 12. Пикалюк В.С., Ткач В.В., Чопикян А.А. Ликворо- радиопротектора. терапия: развитие и современные аспекты. Крымский Конфликт интересов. Авторы заявляют об журнал экспериментальной и клинической медицины. отсутствии конфликта интересов. 2016;6(3):167-175. The authors have no conflict of interests to declare. 13. Kriventsov M.A. Cerebrospinal fluid review: considerations for immunoregulatory role and current ЛИТЕРАТУРА trends. Таврический медико-биологический вестник. 1. Гасанова И.Х. Возрастные органометрические по- 2013;16:1-2(61):257-265. казатели головного мозга крыс в норме и при введении 14. Куприянов С.Н., Мамиева М.Ф. Влияние инъек- ксеногенной спинномозговой жидкости. Український ций ликвора на течение острой лучевой болезни. Здра- морфологічний альманах. 2012;10(4):23-24. воохранение Туркменистана. 1986;2:21–26. 2. Кривенцов М.А., Куцая В.В. Динамика структур- 15. Гасанова И.Х., Куница В.Н., Ермола Ю.А., Га- ных преобразований лимфатических узлов крыс после санли З.Х., Новосельская Н.А. Анатомические особен- однократного воздействия ионизирующего фотонного ности ультраструктуры сосудистых сплетений желудоч- излучения. Морфологія. 2014;8(1):53-57. ков головного мозга новорожденных крыс в контроле 3. Акыева Н.К., Чава С.В., Евлахова Л.А. Некото- и при введении ксеногенного ликвора. Современные рые структурные особенности желез слепой кишки у проблемы науки и образования. 2018;(2). URL: http:// мышей после действия радиации низкой интенсив- www.science-education.ru/article/view?id=27561 (дата ности и в разные сроки реабилитационного периода. обращения: 28.04.2018). Морфологические ведомости. 2013;1:81-84. 16. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. М: 4. Абрамова М.В., Магомедова П.Г. Морфологи- Медицина. 1990:384. ческие аспекты изменения структурной организации и клеточного состава брыжеечных лимфоузлов белых REFERENCES мышей, облучённых потоком гамма-частиц. Морфоло- 1. Gasanova I.Kh. Age-related organometric data гия. 2008;133(2):6. of the rat brain indexes after xenogenic cerebrospinal 5. Кузьмичёв В.В., Кузьмин А.Ф., Стрелец Б.М. Вли- fluid intake. Ukraїns’kii morfologіchnii al’manakh. яние малых доз ионизирующего излучения на физио- 2012;10(4):23-24. (In Russian) логические изменения в органах и тканях лаборатор- 2. Kriventsov M.A., Kutsaya V.V. Dynamics of ных животных. Вестник Костромского государственного structural transformation of lymph nodes in rats after a университета. 2014;20(3):46-50. single exposure to ionizing photon radiation. Morfologіya. 6. Семенов С.В. Ионизирующие излучения в на- 2014;8(1):53-57. (In Russian) шей жизни. Энергобезопасность и энергосбережение. 3. Akyeva N.K., Chava S.V., Evlakhova L.A. Some 2009;3:3-12. structural features of the glands of the cecum in mice after

37 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ the action of low-intensity radiation and at different times as a protector in radiation injury of the submandibular of the rehabilitation period. Morfologicheskie vedomosti. salivary gland. Ukraїns’kii morfologіchnii al’manakh. 2013;1:81-84. (In Russian) 2014;12(2):106-108. (In Russian) 4. Abramova M.V., Magomedova P.G. Morphological 11. Kriventsov M.A., Pikalyuk V.S., Devyatova N.V. aspects of structural organization changes and cellular Рroliferative potential of the thymus at postradiation composition of mesenteric lymph nodes of white mice period with administration of xenogenic cerebrospinal fluid. irradiated with a gamma-particle stream. Morfologiya. Krymskii zhurnal eksperimental’noi i klinicheskoi meditsiny. 2008;133(2):6. (In Russian) 2016;6(3):63-68. (In Russian) 5. Kuz’michev V.V., Kuz’min A.F., Strelets B.M. 12. Pikalyuk V.S., Tkach V.V., Chopikyan A.A. Influence of small doses of ionizing radiation on Сerebrospinal fluid therapy: development and modern physiological changes in organs and tissues of laboratory aspects. Krymskii zhurnal eksperimental’noi i klinicheskoi animals. Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo meditsiny. 2016;6(3):167-175. (In Russian) universiteta. 2014;20(3):46-50. (In Russian) 13. Kriventsov M.A. Cerebrospinal fluid review: 6 Semenov S.V. Ionizing radiation in our life. considerations for immunoregulatory role and current Energobezopasnost’ i energosberezhenie. 2009; 3:3-12. trends. Таврический медико-биологический вестник. (In Russian) 2013;16:1-2(61):257-265. 7. Biryukov A.P., Ivanov V.K., Maksyutov M.A. Ionizing 14. Kupriyanov S.N., Mamieva M.F. Effect of injection radiation as a risk factor for development of malignant of liquor on the course of acute radiation sickness. neoplasms of the digestive system. Radiatsiya i risk. Zravookhranenie Turkmenistana. 1968;2:21– 26. (In 2001;2:99-108. (In Russian) Russian) 8. Kunitsa V.N., Grigor’yants A.V., Chernukha S.N. 15. Gasanova I.Kh., Kunitsa V.N., Ermola Yu.A., Diabetes mellitus and colon according to endoscopy. Gasanli Z.Kh., Novosel’skaya N.A. Аnatomical Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya peculiarities of intraventricular vascular plexi ul-trastructure «Innovatsionnye tekhnologii v nauke novogo vremeni»; ofnormal newborn rats and exposed tocerebrospinal Avgust 8, 2016;Novosibirsk. (In Russian) fluid. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 9. Petrenko E.V. Comparative anatomy of the cecum in 2018;(2) URL: http://www.science-education.ru/article/ humans and rodents. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh view?id=27561. (In Russian) i fundamental’nykh issledovanii. 2017;3(2):219-221. (In 16 Avtandilov G.G. Meditsinskaya morfometriya. M: Russian) Meditsina. 1990:384. (In Russian) 10. Belyaeva E.A., Kriventsov M.A Experimental model of administration of xenogenic cerebrospinal fluid

38 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

УДК: 611.82+611.81+611.1 АНАТОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТАРЕНИЯ ХОРОИДНЫХ СПЛЕТЕНИЙ БЕЛЫХ КРЫС

Куница В. Н.1, Гасанова И. Х.1, Шаймарданова Л. Р.1, Гасанли З. Х.2, Абдуллаева В. Д.1,

Аллахвердиев Э. Г.1, Новосельская Н. А.1 1Кафедра нормальной анатомии, 2кафедра пропедевтики стоматологии, Медицинская академия имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», 295051, бульвар Ленина 5/7, Симферополь, РФ Для корреспонденции: Гасанова Илаха Халис, кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной анатомии Медицинской академии имени С.И. Георгиевского «ФГАОУ ВО КФУ им. В.И. Вернадского», e-mail:[email protected] For correspondence: Gasanova I. Kh., PhD, Assistant Professor of the Department of human anatomy, Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, e-mail: [email protected] Information about authors: Kunitsa V. N. http://orcid.org/0000-0001-5178-5061 Gasanova I. Kh. http://orcid.org/0000-0003-3743-9829 Shaymardanova L. R. http://orcid.org/0000-0003-3154-3203 Gasanli Z. Kh. http://orcid.org/0000-0001-5527-8075 Abdullaeva V. D. http://orcid.org/0000-0002-1767-965Х Allahverdiyev E. G. http://orcid.org/0000-0002-9006-8580 Novoselskaya N. A. http://orcid.org/0000-0001-920166-9704

РЕЗЮМЕ Изучение изменчивости сосудистых сплетений головного мозга является актуальной проблемой современной морфологии. В сосудистых сплетениях принято различать несколько составных: соединительная ткань, сосудистая сеть и эпителиальный покров. Сосудистые сплетения играют весьма важную роль в ликворообразовании, тем самым участвуют в обменной, трофической функции, обеспечивая гомеостаз головного мозга. При многократном введении ликвора у животных половозрелого и предстарческого возраста наблюдается положительный эффект на возрастные изменения соединительнотканной стромы и торможение возрастной инволюции органа. Ключевые слова: сосудистые сплетения; головной мозг; спинномозговая жидкость; экспериментальная анатомия. ANATOMICAL ASPECTS OF AGING OF CHOROID PLEXUSES OF WHITE RATS Kunitsa V. N., Gasanova I. Kh., Shaymardanova L. R., Gasanli Z. Kh., Abdullaeva V. D., Allahverdiyev E. G., Novoselskaya N. A. Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia

SUMMARY The study of the variability of cerebral vascular plexuses is an actual problem of modern morphology. The choroid plexuses play an important role in liquor production, thus participating in the exchange, trophical functions and providing brain homeostasis. Multiple infusions of the cerebrospinal fluid to adult and presenile animals have positively influenced age-related changes of the connective tissue stroma and inhibition of the organ involution. Key words: vascular plexus, brain, cerebrospinal fluid, experimental anatomy. The vascular plexuses of the brain ventricles, as tissue is pronounced, with a predominant amount derivatives of the pia mater, connect the important of collagen fibres forming a broad network. Elastic systems of the body: the blood system and the fibers pass under the epithelium and around the nervous one. They are responsible for production vessels [6]. The data on the amount of connective and resorbtion of the cerebrospinal fluid, thus tissue in the brain vascular plexuses at different providing the brain homeostasis [1, 2, 3]. The study age levels have not been studied sufficiently. of the variability of cerebral vascular plexuses is an The investigations of vascular plexuses by many actual problem of modern morphology. Commonly authors [7] showed the age-related involution of the the following parts in the vascular plexus are organ, and the increase of the amount of connective distinguished: the connective tissue, the vascular tissue was considered as a sign of the involution network, and the epithelial cover [4, 5]. On the base start. The connective tissue of the vascular plexus of vascular plexuses of the stroma the connective in young species was loose and pappy, with a

39 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ small amount of elastic and collagen fibers having rats and repeatedly with an interval of 2 days to a large number of cells. With age, the number of the remaining age groups. In the experiment, fibers increased, and the connective tissue became rats were sacrificed on the 7th and 30th days. In denser. In newborns and children of early age, order to study the structures of the connective the connective tissue is very thin, in addition, it is tissue stroma, Merkulov’s method of impregnation difficult to distinguish between the epithelial and for the serial histological sections was used [15]. vascular layers. At older ages and under pathological conditions, the subepithelial layer expands and RESULTS AND DISCUSSION is encrusted with mineral salts [8]. Physiological The villous and non-villous parts in the vascular calcification of the vascular-epithelial plexuses takes plexuses of the cerebral ventricles in neonatal place at the age of 30 years [9]. The vascular network rats of the control group and the experimental was formed by wide and winding vessels. The one were poorly differentiated. The well-defined epithelium covered the free surface of the vascular layers of the reticular fibers were visible in the plexus and, consequently, of all the villi, consisting walls of the large vessels, which sometimes formed of one layer of cubic granular cells that contained a small looped network around them. Around the nucleus in the center with a large nucleolus. the vessels of small villi they were visible in the According to the authors [10], the ageing was form of thin, barely noticeable fibers (Fig. 1). accompanied by an increase of the number of squamous epithelial cells in the vascular plexuses, the number of vacuoles was increasing, the amount of collagen fibers in the plexus stroma was rising up, some of them were undergoing hyalinosis and calcification. In the process of aging, the length and area of the exchange surface of the capillaries decreased. The flattening of the epithelium, the increase in the volume of connective tissue, the hyalinosis, fibrosis and defragmentation of collagen fibers, the increase of psammomial bodies in the number was described. The diameter of the capillaries, on the contrary, was increasing [11, 12]. At the same time, the specific gravity of all types of connective tissue fibers increased. Thus, the information about the features Fig.1. Vascular plexuses of the brain ventricles of of age-related changes in the structure of the the experimental rats of the neonatal period on the vascular plexuses in the sources is contradictory. 7th day of the experiment. Reticular fibers (arrows). The purpose of our study was to study the age- related features of the morphological organization of the vascular plexuses of the human cerebral ventricles In the group of immature animals, delicate and after application of the xenogenic cerebrospinal fluid. thin elastic argyrophilic and collagen fibers were found in the villi and on the base of plexuses, also MATERIAL AND METHODS there were few cellular elements. Reticular fibers were White Wistar rats of the neonatal age (one day visible as thin, hardly noticeable fibers in the wall of after birth, average weight being 6-8 g), immature some vessels and in most of cases were not stained. (30 days, average weight being 30-40 g), mature (6 Reticular fibers of mature animals are months, average weight being 180-200 g) and pre- concentrated in the villous and nonvillous parts, senileperiods (20 months, average weight being formed by thin collagen and elastic fibers in the 250-280 g) were used for the experiment. The epithelium around the vessels, with their caliber age and weight of rats are indicated according to large enough, and on the base of the plexus. The the start of the experiment. The total number of number of fibers in the vascular plexuses of this animals was 96, each experimental series contained group was significant. In villi, the argyrophilic 24 rats. The study was carried out with dividing skeletons are represented perivascularly, as thick the animals into the control group (subject to ring-shaped closed structures. In some areas infusions of saline solution) and the experimental of the non-villous part, there are individual ones (with infusions of xenogenous cerebrospinal fibroblasts and thin argyrophilic fibers. The fluid (CSF)) [13, 14]. The solutions were calculated stroma of the villi is dark brown, and the black for a single dose of 2 ml / kg of the body weight, fibers concentrate around large vessels, mainly the injections were given once to the newborn in the non-villous part of the plexus (Figure 2).

40 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

bundles in the thickness of villi. Based on that, we assume that XCSF positively affects the microstructure of the plexus and inhibits the processes of age-related organ involution (Fig. 4).

Fig. 2. Vascular plexus of the ventricles of the brain in the experimental mature animals on the 7th day of the experiment. Ring-shaped perivascular network of reticular fibers (arrows).

On the 30th day of the experiment in mature Fig. 4. Vascular plexus of the brain ventricles of the rats of the control group, expressed bundles of of experimental animals of the mature age group collagen fibers, intertwined with each other, form on the 30th day of the experiment. large networks. On the base of the plexus in the non-villous part, a moderate thickening of the The villous and non-villous parts in the subepithelial layer of the stroma and perivascular vascular plexuses of animals of the pre-senile age space is caused by coarsening of the connective were clearly differentiated. Involute changes were tissue fibers and an increase in their number characteristic for that period. In the control group, is observed, with a simultaneous decrease in on the plexus base there was a large number of the number of cellular elements (Figure 3). thick collagen fibers intertwining with each other and forming a coarse network with numerous cellular elements. After XCSF was administered to animals, the reticular fibers in vascular plexuses were seen as thin, barely noticeable fibers in the wall of some vessels, which also could suggest a positive dynamics of the effect of XCSF on the age-related changes in the ventricles plexuses. CONCLUSION Beginning with the period of maturity, moderate thickening of the stromal layers occured in the vascular plexuses due to coarsening of the fibers and the increase of their number. After the single and triple XCSF injections, no distinct pattern of changes in the number of fibers was observed. After repeated use of the cerebrospinal fluid in Fig. 3. Choroid plexuses of the mature-age animals of mature and presenile age, inhibition group of the control series on the 30th day of of age-related organ involution was observed. the experiment. Thick bundles of reticular fibers Конфликт интересов. Авторы заявля- (arrows). ют об отсутствии конфликта интересов. The authors have no conflict of interests to declare. In the experimental animals of the same age group, with 10 injections of cerebrospinal fluid, RESOURSES the connective tissue stroma is formed by ordered 1. Автандилов Г. Г. Сосудистые сплетения головно- collagen fibers. The most pronounced bundles го мозга. (Морфология, функция, патология). Нальчик. of connective tissue fibers are in the perivascular 1962:89. region; they are also found in the form of small

41 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

2. Гасанова И.Х., Пикалюк В.С. Морфологические крыс. Крымский журнал экспериментальной и клини- преобразования эпендимоцитов сосудистых сплетений ческой медицины. 2017;7(3):33-37. желудочков головного мозга половозрелых крыс при введении ксеногенного ликвора. Таврический медико- REFERENCES биологический вестник. 2013;16,1(1):59-61. 1. Avtandilov G. G. Sosudistye spleteniya golovnogo 3. Kriventsov M.A. Cerebrospinal fluid review: mozga. (Morfologiya, funktsiya, patologiya). Nal’chik. considerations for immunoregulatory role and current 1962:89. (In Russian) trends. Таврический медико-биологический вестник. 2. Gasanova I.Kh., Pikalyuk V.S. Мorphological 2013;16:1-2(61):257-265. changes of cerebral sinus vascular plexus of white 4. Дарий А. Взаимоотношения тканевых структур rats in their presenile age during xenogenic spinal fluid в сосудистых сплетениях третьего и четвертого желу- administration. Tavricheskii mediko-biologicheskii vestnik. дочка головного мозга. Клінічна та експериментальна 2013;16,1(1):59-61. (In Russian) патологія. 2010;ІХ,4(34):С.27-31. 3. Kriventsov M.A. Cerebrospinal fluid review: 5. Serot J.-M., Bene M.-Ch., Faure G. C. Choroid considerations for immunoregulatory role and current plexus, ageing of the brain, and Alzheimer’s disease. trends. Tavricheskii mediko-biologicheskii vestnik. Frontiers in Bioscience. 2003;8(1):515-521. 2013;16:1-2(61):257-265. 6. Бабик Т.М. Ворсинки сосудистых сплетений 4. Darii A. Mutual relations of tissue structures in желудочков головного мозга человека. Морфология. the vascular plexuses of the third and fourth ventricles 2002;121(2-3):16. of the brain. Klіnіchna ta eksperimental’na patologіya. 7. Currle, D. S., Cheng, X., Hsu, C. M. & Monuki, E. 2010;ІХ,4(34):С.27-31. (In Russian) S. Direct and indirect roles of CNS dorsal midline cells 5. Serot J.-M., Bene M.-Ch., Faure G. C. Choroid in choroid plexus epithelia formation. Development. plexus, ageing of the brain, and Alzheimer’s disease. 2005;132:3549–3559. Frontiers in Bioscience. 2003;8(1):515-521. 8. Коржевский Д.Э. Тканевая организация и разви- 6. Babik T.M. Vorsic vascular plexuses of human brain тие сосудистого сплетения головного мозга человека. ventricles. Morfologiya. 2002;121(2-3):16. (In Russian) Морфология. 1998;113(2):105-114. 7. Currle, D. S., Cheng, X., Hsu, C. M. & Monuki, E. 9. Макаров А.Ю. Клиническая ликворология. Л.: S. Direct and indirect roles of CNS dorsal midline cells Медицина. 1984:216. in choroid plexus epithelia formation. Development. 10. Redzic, Z. B. & Segal, M. B. The structure of the 2005;132:3549-3559. choroid plexus and the physiology of the choroid plexus 8. Korzhevskii D.E Tissue organization and epithelium. Adv. Drug Deliv. Rev. 2004;56:1695-1716. development of human cerebral vascular plexus. 11. Гасанова И.Х. Возрастные органометрические Morfologiya. 1998;113(2):105-114. (In Russian) показатели головного мозга крыс в норме и при введе- 9. Makarov A.Yu. Klinicheskaya likvorologiya. L.: нии ксеногенной спинномозговой жидкости. Український Meditsina. 1984:216. (In Russian) морфологічний альманах. 2012;10(4):23-24. 10. Redzic, Z. B. & Segal, M. B. The structure of the 12. Гасанова И.Х., Куница В.Н., Ермола Ю.А., Га- choroid plexus and the physiology of the choroid plexus санли З.Х., Новосельская Н.А. Анатомические особен- epithelium. Adv. Drug Deliv. Rev. 2004;56:1695-1716. ности ультраструктуры сосудистых сплетений желудоч- 11. Gasanova I.Kh. Age-related organometric data ков головного мозга новорожденных крыс в контроле of the rat brain indexes after xenogenic cerebrospinal и при введении ксеногенного ликвора. Современные fluid intake. Ukraїns’kii morfologіchnii al’manakh. проблемы науки и образования. 2018;(2). URL: http:// 2012;10(4):23-24. (In Russian) www.science-education.ru/article/view?id=27561 (дата 12. Gasanova I.Kh., Kunitsa V.N., Ermola Yu.A., обращения: 28.04.2018). Gasanli Z.Kh., Novosel’skaya N.A. Аnatomical 13. Кривенцов М.А., Пикалюк В.С., Девятова Н.В. peculiarities of intraventricular vascular plexi ul-trastructure Пролиферативный потенциал тимуса в постлучевом ofnormal newborn rats and exposed tocerebrospinal периоде при введении ксеногенной спинномозговой fluid. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. жидкости. Крымский журнал экспериментальной и 2018;(2). URL: http://www.science-education.ru/article/ клинической медицины. 2016;6(3):63-68. view?id=27561 (date of the application: 28.04.2018). (In 14. Беляева Е.А., Кривенцов М.А. Эксперименталь- Russian) ное моделирование применения ксеногенной спинно- 13. Kriventsov M.A., Pikalyuk V.S., Devyatova N.V. мозговой жидкости в качестве протекторного средства Рroliferative potential of the thymus at postradiation при лучевом поражении поднижнечелюстной слюн- period with administration of xenogenic cerebrospinal fluid. ной железы. Український морфологічний альманах. Krymskii zhurnal eksperimental’noi i klinicheskoi meditsiny. 2014;12(2):106-108. 2016;6(3):63-68. (In Russian) 15. Кривенцов М.А., Девятова Н.В. Эффект цере- 14. Belyaeva E.A., Kriventsov M.A Experimental броспинальной жидкости на функциональное состо- model of administration of xenogenic cerebrospinal fluid яние лейкоцитов периферической крови облученных as a protector in radiation injury of the submandibular

42 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ salivary gland. Ukraїns’kii morfologіchnii al’manakh. blood leukocytes of irradiated rats. Krymskii zhurnal 2014;12(2):106-108. (In Russian) eksperimental’noi i klinicheskoi meditsiny. 2017;7(3):33- 15. Kriventsov M.A., Devyatova N.V. Еffect of 37. (In Russian) cerebrospinal fluid on the functional state of peripheral

43 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

УДК: 618.173+616.71-007.234:616.15:575 БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЫВОРОТКИ КРОВИ У ЖЕНЩИН В ПОСТМЕНОПАУЗЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОСТЕОПОРОТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ И ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМОРФИЗМОВ

Майлян Э. А.1, Резниченко Н. А.2, Игнатенко Г. А.1 1ГОО ВПО «Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького», 283003, проспект Ильича, 16, Донецк; 2Медицинская академия имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», 294006, бульвар Ленина, 5/7, Симферополь, Россия Для корреспонденции: Майлян Эдуард Апетнакович, к.м.н., доцент, ГОО ВПО «ДонНМУ им. М.Горького», е-mail: [email protected] For correspondence: Maylyan Edward Apetnakovich, PhD, Associate Professor, Donetsk National Medical University named after M. Gorky, е-mail: [email protected] Information about authors: Maylyan E.A., http://orcid.org/0000-0003-2845-7750. Reznichenko N.A., http://orcid.org/0000-0003-3396-1046 Ignatenko G.A., https://orcid.org/0000-0003-3611-1186

РЕЗЮМЕ Постменопаузальный остеопороз относится к многофакторным заболеваниям с выраженным генетическим компонентом. Цель исследования – изучить уровни основных биохимических показателей сыворотки крови при постменопаузальном остеопорозе, а также их ассоциации с полиморфизмами генов кандидатов остеопороза. Обследовано 278 женщин в постменопаузальном возрасте. Денситометрия костной ткани осуществлялась методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Методом полимеразной цепной реакции выполнялось тестирование полиморфизмов rs1544410 (VDR), rs2234693 (ESR1), rs1800795 (IL-6), rs1107946 и rs1800012 (COL1A1), rs3736228 и rs4988321 (LRP5), rs9594738 и rs9594759 (TNFSF11), rs3134069 и rs3102735 (TNFRSF11B). В сыворотке крови определяли АЛТ, АСТ, билирубин общий и прямой, ЩФ, ГГТП, глюкозу натощак, холестерин общий, ЛПВП, ЛПНП, триглицериды, α-амилазу, ЛДГ, креатинин, мочевину, мочевую кислоту, белок общий, альбумин, Са общий, Са++, Мg, Fe, Na, K, P, Zn, Cu. Установлено, что у женщин постменопаузального возраста, имеющих остеопороз, в отличие от здоровых лиц в сыворотке крови повышена активность ЩФ (Р<0,05) и снижены концентрации К (Р<0,05), а по сравнению с пациентами с остеопенией – понижены уровни К и Мg (Р<0,05). Кроме того, больные остеопорозом характеризуются более низкими концентрациями Fe (Р=0,037) и Са++ (Р=0,046), чем все остальные обследованные женщины. Уровни ряда биохимических параметров крови (ЩФ, Са, Fe, глюкоза натощак и др.) имеют связи (Р<0,05) с генетическими полиморфизмами rs1544410 (VDR), rs2234693 (ESR1), rs1800795 (IL6), rs9594759 (TNFSF11), rs1107946 (COL1A1), rs3102735 (TNFRSF11B), rs4988321 и rs3736228 (LRP5). Влияние же полиморфизмов rs1800012 (COL1A1), rs3134069 (TNFRSF11B) и rs9594738 (TNFSF11) на биохимические показатели не установлено (Р>0,05). Полученные данные отражают патогенетические механизмы постменопаузального остеопороза и могут быть использованы для разработки индивидуализированных схем лечебно-профилактических мероприятий. Ключевые слова: биохимические показатели; остеопороз; полиморфизмы; женщины; постменопауза. BLOOD SERUM BIOCHEMICAL INDICATORS IN POSTMENOPAUSAL WOMEN AS FUNCTION OF OSTEOPOROTIC CHANGES AND GENETIC POLYMORPHISMS Maylyan E. A.1, Reznichenko N. A.2, Ignatenko G. A.1 1Donetsk National Medical University named after M. Gorky, Donetsk People’s Republic 2Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia

SUMMARY The postmenopausal osteoporosis belongs to multifactorial diseases with an expressed genetic component. The research objective was to study levels of the main biochemical indicators of blood serum in postmenopausal osteoporosis and their association with polymorphisms of osteoporosis candidate genes. 278 postmenopausal women are examined. The densitometry of bone tissue was carried out by method of dual- energy X-ray absorptiometry. The polymerase chain reaction method was used to test rs1544410 (VDR), rs2234693 (ESR1), rs1800795 (IL-6), rs1107946 and rs1800012 (COL1A1), rs3736228 and rs4988321 (LRP5), rs9594738 and rs9594759 (TNFSF11), rs3134069 and rs3102735 (TNFRSF11B) polymorphisms. The biochemical analyses of blood serum included definition of ALT, AST, bilirubin, ALP, GGTP, glucose, total cholesterol, HDL, LDL, triglycerides, α-amylase, LDH, creatinine, urea, uric acid, protein, albumin, Ca total, Ca++, Mg, Fe, Na, K, P, Zn, Cu. It was established that postmenopausal women with osteoporosis had a higher blood serum ALP activity (Р<0,05) but a reduced K concentration (Р<0,05), and in comparison to patients with osteopenia they had lowered K and

44 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Mg levels (Р<0,05). Besides, in the osteoporosis group the Fe (Р=0,037) and Ca++ (Р=0,046) concentrations were lower than in all other examined women. The levels of some of biochemical blood parameters (ALP, Ca, Fe, glucose, etc.) had connections (Р<0,05) with rs1544410 (VDR), rs2234693 (ESR1), rs1800795 (IL6), rs9594759 (TNFSF11), rs1107946 (COL1A1), rs3102735 (TNFRSF11B), rs4988321 and rs3736228 (LRP5) genetic polymorphisms. The influence of rs1800012 (COL1A1), rs3134069 (TNFRSF11B) and rs9594738 (TNFSF11) polymorphisms on biochemical indicators was not not found (Р>0,05). The obtained data show the pathogenetic mechanisms of postmenopausal osteoporosis and can be used for development of individualized schemes of treatment-and-prophylactic actions. Keywords: biochemical indicators; osteoporosis; polymorphisms; women; postmenopause.

Остеопороз (ОП) представляет одну из акту- метаболических расстройств, гематологиче- альных проблем здравоохранения во всем мире ских и психических заболеваний, неопласти- в связи с чрезвычайно широкой распространен- ческих состояний, хронических заболеваний ностью, высоким риском переломов и инвали- почек и печени, аутоиммунной патологии, си- дизации. Особо тревожные показатели заболе- стемных заболеваний соединительной ткани, ваемости ОП приходятся на женщин в постме- хронических воспалительных заболеваний. нопаузе. Более 30 % российских женщин старше Двухэнергетическая рентгеновская аб- 50 лет имеют вышеуказанное заболевание [1]. сорбциометрия выполнялась с помощью Постменопаузальный ОП относится к полиген- денситометра «Discovery» (HOLOGIC Inc., ным заболеваниям, а риск развития его зависит США). Диагноз остеопороза и остеопении как от внешних, так и генетических факторов [2]. устанавливался согласно рекомендациям К настоящему времени имеются работы, ВОЗ и исходя из показателей Т-критерия. свидетельствующие об изменении отдельных Тестирование полиморфизмов rs1544410 биохимических показателей сыворотки крови гена VDR, rs2234693 гена ESR1, rs1800795 при ОП. У больных ОП показано повышение гена IL-6, rs1107946 и rs1800012 гена COL1A1, активности щелочной фосфатазы, снижение rs3736228 и rs4988321 гена LRP5, rs9594738 и уровней железа, билирубина, кальция, магния, rs9594759 гена TNFSF11, rs3134069 и rs3102735 меди, цинка и т.д. [3–6]. Данные изменения гена TNFRSF11B осуществляли методом по- могут отражать патогенетические механиз- лимеразной цепной реакции с использовани- мы заболевания костной системы, прямо или ем реактивов и амплификатора ДТ-96 про- опосредованно оказывать влияние на скорость изводства «ДНК-Технология» (Москва, РФ). снижения минеральной плотности кости у жен- В сыворотке крови, забранной натощак, щин в постменопаузе. Учитывая важную гене- определялись значения аланинаминотрансфе- тическую составляющую в этиопатогенезе ОП, разы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), можно предположить, что выявленные измене- билирубина общего и прямого, щелочной фос- ния сывороточных уровней биохимических по- фатазы (ЩФ), γ-глютамилтранспептидазы казателей могут быть связаны с генетическими (ГГТП), глюкозы натощак, холестерина обще- факторами, в том числе теми из них, которые го, липопротеинов высокой (ЛПВП) и низкой ассоциированы с развитием заболевания. В свя- (ЛПНП) плотности, триглицеридов, α-амилазы, зи с этим целью исследования явилось изучение лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинина, моче- уровней основных биохимических показателей вины, мочевой кислоты, белка общего, альбуми- сыворотки крови при постменопаузальном на, кальция общего (Са), кальция ионизирован- остеопорозе, а также их ассоциаций с полимор- ного (Са++), магния (Мg), железа (Fe), натрия физмами генов кандидатов остеопороза: VDR, (Na), калия (K), фосфора (P), цинка (Zn), меди ESR1, COL1A1, IL6, LRP5, TNFSF11, TNFRSF11B. (Cu). Использовались автоматический биохими- ческий анализатор «ChemWell» (США) и наборы МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ реагентов «Global Scientific» (США), «Randox» Работа выполнена в Донецком Националь- (Великобритания), «Вектор-Бест» (Россия). ном медицинском университете. В исследова- При статистической обработке вычисля- ние отобрано 278 женщин, на момент обследо- лись медиана (Ме) и интерквартильный раз- вания имевших стойкое отсутствие менструа- мах (Q1-Q3). Для сравнений центров двух не- ций как минимум в течение 12 мес. и давших зависимых выборок использовался U-тест информированное добровольное согласие. Из Манна-Уитни. При множественных срав- исследования были исключены женщины, при- нениях для трех независимых выборок ис- нимавшие заместительную гормональную или пользовался ранговый однофакторный ана- антиостеопоротическую терапию, глюкокор- лиз Крускала-Уоллиса, а затем для парных тикостероидные препараты, а также пациенты сравнений – критерий Данна. Статистически с наличием овариоэктомии, эндокринных и значимыми отличия считались при Р<0,05.

45 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ на близкая к достоверности тенденция (Р<0,1) к снижению содержания в сыворотке крови Fe В таблице 1 представлены результаты обсле- и Са++. Следует отметить, что вышеуказанные дования трех групп женщин – здоровых, женщин тенденции достигали достоверного уровня при с остеопенией и ОП. Установлено, что пациенты с сравнении пациентов, имеющих ОП, со всеми ОП в отличие от контрольной группы характери- остальными лицами (контроль + остеопения). зовались повышенной активностью ЩФ (Р<0,05) Так, значения Fe и Са++ (Ме; Q1-Q3) у боль- и сниженными концентрациями К (Р<0,05). При- ных с ОП (n=81) составили соответственно 13,5 чем, более низкими уровнями К, а также Мg, (10,4-16,8) мкмоль/л и 1,15 (1,08-1,23) ммоль/л, больные ОП отличались и от женщин с остеопе- что было ниже, чем у остальных 197 жен- нией (Р<0,05). Кроме того, для ОП по сравнению щин – соответственно 14,6 (12,3-17,1) мкмоль/л с данными контрольной группы была характер- (Р=0,037) и 1,20 (1,11-1,24) ммоль/л (Р=0,046). Таблица 1 Значения медианы и интерквартильного размаха (Q1-Q3) биохимических показателей сыворотки крови при остеопении и остеопорозе у женщин в постменопаузу Здоровые Остеопения Остеопороз Показатели Р (группа 1, n=83) (группа 2, n=114) (группа 3, n=81) АЛТ, Ед/л 24,8 (19,1-31,6) 25,3 (20,9-32,2) 24,3 (18,5-29,3) 0,221 АСТ, Ед/л 24,3 (20,0-29,3) 26,1 (21,2-30,1) 25,9 (23,7-29,9) 0,164 Билирубин: - общий, мкмоль/л 11,9 (10,2-14,1) 11,6 (10,3-14,3) 11,8 (9,7-14,3) 0,800 - прямой, мкмоль/л 1,73 (1,36-2,58) 1,89 (1,40-2,97) 1,82 (1,28-2,73) 0,881 ЩФ, Ед/л 62,9 (53,8-74,5) 65,2 (55,6-75,1) 70,1 (60,0-82,6)* 0,022 ГГТП, Ед/мл 21,5 (15,6-28,5) 22,6 (15,8-28,3) 22,4 (16,0-30,0) 0,939 Глюкоза натощак, ммоль/л 5,42 (5,03-5,96) 5,26 (4,81-5,85) 5,26 (4,93-5,64) 0,249 Холестерин, ммоль/л 5,98 (5,22-6,55) 5,91 (5,11-6,52) 6,20 (5,18-7,12) 0,393 ЛПВП, ммоль/л 1,51 (1,29-1,68) 1,48 (1,26-1,70) 1,58 (1,29-1,79) 0,216 ЛПВП, ммоль/л 3,77 (3,24-4,21) 3,54 (3,00-4,19) 3,77 (2,92-4,32) 0,368 Триглицериды, ммоль/л 1,16 (0,96-1,59) 1,18 (0,88-1,51) 1,21 (0,94-1,40) 0,803 Альфа-амилаза, Ед/л 72,2 (62,7-82,6) 69,5 (58,2-88,1) 70,8 (61,7-81,4) 0,885 Креатинин, мкмоль/л 75,0 (66,5-87,7) 76,6 (67,4-88,3) 77,4 (67,3-84,3) 0,926 Мочевина, ммоль/л 5,30 (4,30-6,50) 5,75 (4,80-7,30) 5,50 (4,50-6,80) 0,261 Белок общий, г/л 72,7 (67,8-79,3) 73,5 (69,3-79,5) 73,0 (69,2-77,9) 0,593 Альбумин, г/л 39,4 (37,6-41,7) 40,3 (37,8-42,0) 40,0 (38,6-41,4) 0,604 ЛДГ, Ед/л 166,7 (147,5-184,6) 166,2 (125,5-198,4) 167,4 (127,7-200,8) 0,860 Мочевая кислота, мкмоль/л 272,5 (228,3-325,7) 278,8 (232,2-318,5) 260,1 (214,6-312,2) 0,426 Са, ммоль/л 2,33 (2,25-2,40) 2,29 (2,17-2,39) 2,33 (2,20-2,41) 0,175 Са++, ммоль/л 1,22 (1,14-1,25) 1,19 (1,10-1,24) 1,15 (1,08-1,23) 0,051 Мg, ммоль/л 0,80 (0,76-0,84) 0,81 (0,73-0,87) 0,77 (0,73-0,84)# 0,034 Fe, мкмоль/л 14,4 (11,9-16,9) 14,8 (12,6-17,3) 13,5 (10,4-16,8) 0,095 Na, ммоль/л 139,7 (137,5-141,9) 139,4 (137,8-141,8) 139,8 (137,5-141,9) 0,967 K, ммоль/л 4,52 (4,28-4,83) 4,47 (3,91-4,92) 4,22 (3,60-4,56)*,# <0,001 P, ммоль/л 1,13 (0,95-1,27) 1,13 (1,00-1,31) 1,11 (0,96-1,24) 0,390 Zn, мкмоль/л 13,5 (11,4-15,4) 13,8 (11,2-15,9) 13,5 (11,8-15,7) 0,906 Cu, мкмоль/л 16,5 (13,8-19,0) 16,9 (13,5-18,6) 16,6 (12,8-19,3) 0,970 Примечание: а) значения Р получены в результате множественных сравнений 3-х выбо- рок методом рангового однофакторного анализа Крускала-Уоллиса; б) для парных срав- нений использовался критерий Данна: * и ** соответственно Р<0,05 и Р<0,01 при сравне- нии с 1-ой группой, # и ## – соответственно Р<0,05 и Р<0,01 при сравнении со 2-й группой.

46 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Анализ ассоциаций биохимических пока- в сравнении с генотипами СС или СТ (Р<0,01). зателей с генетическими маркерами показал, У гомозигот GG полиморфизма rs1800795 гена что с различной степенью значимости (Р<0,05 IL6 были установлены более высокие значения – Р<0,01) обладатели генотипа GG полиморфиз- Na, чем у носителей генотипа СС (Р<0,05). Нали- ма rs1544410 гена VDR имели более низкие по- чие генотипа ТТ полиморфизма rs9594759 гена казатели Са, Са++ и ЩФ, чем лица с генотипом TNFSF11 сочеталось с более низкими показате- АА или АG (табл.2). Аналогичная ассоциация с лями общего и прямого билирубина по сравне- низкой активностью ЩФ была выявлена и для нию с генотипом СС (Р<0,05), а также Fe по срав- генотипа ТТ полиморфизма rs2234693 гена ESR1 нению с генотипами СС (Р<0,05) и СТ (Р<0,01). Таблица 2 Биохимические показатели сыворотки крови у женщин постменопаузального возраста, имеющих различные генотипы полиморфизмов генов VDR, ESR1, IL6, TNFSF11

Значения медианы и интерквартильного размаха (Q1-Q3) Показатели Р Группа 1 Группа 2 Группа 3 Генотипы полиморфизма rs1544410 (BsmI) гена VDR: AA (n=31) AG (n=116) GG (n=89) Са, ммоль/л 2,34 (2,24-2,43) 2,32 (2,23-2,41) 2,28 (2,14-2,37)*,# 0,026 Са++, ммоль/л 1,19 (1,10-1,25) 1,19 (1,11-1,25) 1,13 (1,05-1,20)*,## 0,003 ЩФ, Ед/л 71,8 (57,8-77,1) 72,6 (58,7-85,5) 61,0 (54,1-71,3)*,## <0,001 Генотипы полиморфизма rs2234693 (PvuII) гена ESR1: СС (n=55) СТ (n=118) ТТ (n=63) ЩФ, Ед/л 72,0 (58,1-84,1) 72,1 (60,0-82,6) 59,4 (50,6-68,1)**,## <0,001 Генотипы полиморфизма rs1800795 (-174 G>C) гена IL6: СС (n=59) СG (n=120) GG (n=57) Na, ммоль/л 138,5 (137,0-141,0) 139,8 (137,8-141,8) 139,9 (138,0-142,5)* 0,033 Генотипы полиморфизма rs9594759 гена TNFSF11: СС (n=47) СТ (n=124) ТТ (n=65) Билирубин (мкмоль/л): - общий 12,3 (10,8-15,8) 12,0 (9,9-14,2) 10,4 (9,1-13,0)* 0,013 - прямой 2,04 (1,53-3,19) 1,84 (1,38-2,79) 1,56 (1,26-2,37)* 0,037 Fe, мкмоль/л 14,7 (12,6-17,3) 14,6 (12,0-17,5) 12,9 (10,3-15,2)*,## 0,003 Примечание: а) значения Р получены в результате множественных сравнений 3-х выбо- рок методом рангового однофакторного анализа Крускала-Уоллиса; б) для парных срав- нений использовался критерий Данна: * и ** соответственно Р<0,05 и Р<0,01 при сравне- нии с 1-ой группой, # и ## – соответственно Р<0,05 и Р<0,01 при сравнении со 2-й группой. В таблице 3 отражены ассоциации измене- – с уровнем глюкозы (Р=0,033). Женщины с ге- ний биохимических показателей с полимор- терозиготным генотипом (GA) полиморфизма физмами генов COL1A1, LRP5 и TNFRSF11B. В rs4988321 гена LRP5 характеризовались по- связи с редкой встречаемостью одного из гено- вышенными значениями глюкозы (Р=0,033) типов полиморфизмов rs1107946 гена COL1A1 и сниженными – общего белка (Р=0,032) и Cu (генотип АA, n=8), rs3736228 LRP5 (генотип (Р=0,026). А для полиморфизма rs3736228 гена ТT, n=7), rs3102735 TNFRSF11B (генотип СC, LRP5 были обнаружены связи с изменениями n=4), женщины с данными сочетаниями ал- АЛТ (Р=0,004), билирубина общего (Р=0,010), лелей были объединены в одну группу с соот- ГГТП (Р=0,040), глюкозы (Р=0,010), К (Р=0,030). ветствующими гетерозиготными лицами. Вы- Наряду с вышеизложенным необходимо полненная статистическая обработка материа- указать, что не было установлено зависимо- ла показала, что полиморфизм rs1107946 гена стей биохимических показателей от полимор- COL1A1 имел ассоциации с показателями Са++ физмов rs1800012 гена COL1A1, rs3134069 гена (Р=0,037) и ЩФ (Р=0,047), rs3102735 TNFRSF11B TNFRSF11B и rs9594738 гена TNFSF11 (Р>0,05).

47 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Таблица 3 Биохимические показатели сыворотки крови у женщин постменопаузального возраста, имеющих различные генотипы полиморфизмов генов COL1A1, LRP5, TNFRSF11B

Показатели Генотипы полиморфизмов Р* rs1107946 (-1997 C>A) гена COL1A1: СС (n=170) СА (n=58) + АА (n=8) Са++, ммоль/л 1,19 (1,09-1,24) 1,14 (1,08-1,20) 0,037 ЩФ, Ед/л 69,1 (58,1-80,3) 64,4 (53,8-75,3) 0,047 rs4988321 (1999 G>A; Val667Met) LRP5: GG (n=205) GА (n=31) Глюкоза натощак, ммоль/л 5,25 (4,76-5,66) 5,50 (5,05-6,32) 0,033 Белок общий, г/л 73,6 (70,1-79,4) 71,5 (67,4-75,8) 0,032 Cu, мкмоль/л 16,8 (14,0-19,3) 15,0 (12,6-17,6) 0,026 rs3736228 (3989 C>T; Ala1330Val) LRP5: СС (n=159) СТ (n=70) + ТТ (n=7) АЛТ, Ед/л 26,1 (20,9-32,8) 23,0 (19,2-26,4) 0,004 Билирубин общий, 11,4 (9,6-14,1) 12,4 (10,4-15,1) 0,010 мкмоль/л ГГТП, Ед/л 20,2 (15,2-28,0) 25,2 (16,7-29,7) 0,040 Глюкоза натощак, ммоль/л 5,19 (4,69-5,62) 5,49 (5,03-5,97) 0,010 К, ммоль/л 4,33 (3,80-4,78) 4,51 (4,17-4,86) 0,030 rs3102735 (163 T>C) TNFRSF11B: ТТ (n=163) ТС (n=69) + СС (n=4) Глюкоза натощак, ммоль/л 5,35 (4,87-5,89) 5,08 (4,76-5,55) 0,033 Примечание: * - сравнения между группами при помощи U-теста Манна-Уитни.

ОБСУЖДЕНИЕ постменопаузального ОП [14]. Предполагает- ся, что аллели риска полиморфизма rs1544410 Выполненные исследования позволили могут обусловливать снижение экспрессии ре- установить изменения отдельных биохими- цептора витамина D – VDR [15], что сопрово- ческих параметров сыворотки крови у жен- ждается уменьшением регулирующих эффектов щин с постменопаузальным ОП (повышение витамина D на клетку. Возникает картина гипо- активности ЩФ, снижение концентраций К, витаминоза D даже при его достаточном коли- Мg, Fe, Са++). Полученные результаты со- честве. Результатом этого является ослабление гласуются с выводами, сделанными в других геномных эффектов витамина, направленных на исследованиях. Были показаны аналогичной абсорбцию кальция в эпителии кишечника. Раз- направленности связи ОП с сывороточными вивается и недостаточность механизмов прямо- показателями ЩФ [3, 5, 7], концентрациями го стимулирующего действия витамина на клет- в сыворотке и/или потреблением с пищей Fe ки костной системы – остеобласты, основным [4, 5, 8], К [9, 10], Мg [4, 6, 11], Са [6, 10–12]. ферментом которых является ЩФ [16]. В связи с Следует отметить, что уровни ряда из выше- этим становится объяснимой выявленная нами указанных биохимических показателей обнару- связь генотипа GG полиморфизма rs1544410 жили зависимость от некоторых генетических (BsmI), который является генетическим пре- полиморфизмов. Так, генотип GG полиморфиз- диктором ОП [14], с понижением как сыво- ма rs1544410 гена VDR имел ассоциацию с низ- роточных уровней Са, так и активности ЩФ. кими значениями ЩФ, Са, Са++. Тенденция к Исходя из роли эстрогенов и их рецепторов снижению ЩФ при генотипе GG подтверждает- в регуляции процессов ремоделирования кост- ся и другими исследованиями [13]. Необходимо ной ткани, можно объяснить и выявленную указать, что генотип GG вышеуказанного поли- связь низкой активности ЩФ с генотипом ТТ морфизма является фактором риска развития полиморфизма rs2234693 гена ESR1. Считает-

48 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

ся, что мутации данного гена могут влиять на ОП, весьма сложно. Не исключено, что вышеу- структурно-функциональные характеристики казанные биохимические особенности женщин эстрогеновых рецепторов альфа (ER-α) и тем с различными вариантами гена LRP5 и не ока- самым снижать их чувствительность к воздей- зывают прямого влияния на процессы ремоде- ствию эстрогенов. Известно, что в результате лирования костной ткани. Вместе с тем важно связывания со своими рецепторами (ER-α) на обратить внимание на ассоциацию генотипов клетках костной ткани эстрогены способны GА (rs4988321), СТ и ТТ (rs3736228) гена LRP5 активировать в остеобластах и остеокластах с увеличением концентраций глюкозы натощак. десятки генов [17]. Результатом является повы- Известно, что эти же генотипы являются и пре- шение функциональной активности остеобла- дикторами постменопаузального ОП [24]. А стов и остеоцитов, увеличение апоптоза остео- риск остеопоротических изменений, как дока- кластов и ингибиция остеокластогенеза. Нару- зано многими исследованиями, увеличивается шение же функции ER-α может сопровождаться у пациентов с сахарным диабетом и в настоящее снижением регулирующих эффектов эстрогенов время не возникает сомнений в том, что обмен- на костную ткань, следствием чего могут быть ные процессы в костной ткани и метаболизм недостаточная активность остеобластов и уси- глюкозы тесно связаны друг с другом [25, 26]. ление резорбтивных процессов. А сниженные показатели ЩФ при наличии генотипа ТТ по- ЗАКЛЮЧЕНИЕ лиморфизма rs2234693, возможно, и отражают Таким образом, установлено, что у женщин низкую активность остеобластов у носителей постменопаузального возраста с остеопоро- данного сочетания аллелей. Подтверждением зом в отличие от здоровых лиц в сыворотке данному суждению являются данные, свиде- крови повышена активность щелочной фос- тельствующие об ассоциации генотипа ТТ по- фатазы (Р<0,05) и снижены концентрации ка- лиморфизма rs2234693 гена ESR1 с повышенным лия (Р<0,05), а по сравнению с пациентами с риском развития остеопороза и возникнове- остеопенией – понижены уровни калия и маг- ния низкоэнергетических переломов [18–21]. ния (Р<0,05). Кроме того, больные остеопоро- Обращает внимание относительно большое зом имеют более низкие концентрации железа количество биохимических маркеров, измене- (Р=0,037) и кальция ионизированного (Р=0,046), ния которых были связаны с полиморфными чем все остальные обследованные женщины. вариантами гена LRP5. Нами были выявлены Уровни ряда биохимических параметров кро- ассоциации уровней глюкозы, общего белка и ви характеризуются наличием связей (Р<0,05) Cu с полиморфизмом rs4988321 гена LRP5, по- с генетическими полиморфизмами генов кан- казателей АЛТ, общего билирубина, ГГТП, глю- дидатов постменопаузального остеопоро- козы и К с полиморфизмом rs3736228 гена LRP5. за – rs1544410 гена VDR, rs2234693 гена ESR1, Белок, связанный с рецептором липопротеинов rs1800795 гена IL6, rs9594759 гена TNFSF11, низкой плотности 5 типа, который кодируется rs1107946 гена COL1A1, rs3102735 TNFRSF11B, геном LRP5, является важным элементом кано- rs4988321 и rs3736228 гена LRP5. Взаимосвязей нического Wnt-сигнального пути – одного из же полиморфизмов rs1800012 гена COL1A1, важнейших молекулярных сигнальных путей, rs3134069 гена TNFRSF11B и rs9594738 гена который регулирует эмбриональное развитие и TNFSF11 с биохимическими показателями не дифференцировку различных типов клеток. По- установлено (Р>0,05). Полученные данные отра- этому мутации гена LRP5 могут сопровождать- жают патогенетические механизмы постменопа- ся как изменением активности костных клеток, узального остеопороза и могут быть использо- процессов костеобразования и резорбции, так ваны для разработки индивидуализированных и быть причиной особенностей созревания, схем лечебно-профилактических мероприятий. дифференцировки клеток других тканей орга- Конфликт интересов. Авторы заявля- низма человека [22, 23]. Кроме того, канониче- ют об отсутствии конфликта интересов. ский Wnt-сигнальный путь, в том числе и белок Conflict of Interests. The authors have no conflict LRP5, играет ключевую роль в метаболизме ли- of interests to declare. пидов и углеводном обмене. Поэтому изменения вышеуказанного сигнального пути, в том чис- ЛИТЕРАТУРА ле обусловленные генетическими факторами, 1.Лесняк О.М. Международные научные проекты могут, конечно же, отражаться и на биохими- в области остеопороза: общие усилия, одна цель. Рос- ческих параметрах сыворотки крови. Судить о сийский семейный врач. 2016;20(2):43–6. doi: 10.17816/ том, насколько эти связи актуальны в механиз- RFD2016243-46. мах, посредством которых мутации гена LRP5 способствуют развитию постменопаузального

49 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

2.Boudin E., Van Hul W. Mechanisms in Endocrinology: in postmenopausal women from southern Italy. Int J Mol Genetics of human bone formation. Eur J Endocrinol. Sci. 2015;16(3):5452–66. doi: 10.3390/ijms16035452. 2017;177(2):69–83. doi: 10.1530/EJE-16-0990. 14.Майлян Э.А., Резниченко Н.А. Ассоциации по- 3.Bian L.Q., Li R.Z., Zhang Z.Y., Jin Y.J., Kang H.W., лиморфизма 283 A>G (BSMI) гена рецептора витами- Fang Z.Z., Park Y.S., Choi Y.H. Effects of total bilirubin on на D с остеопорозом у женщин в постменопаузальном the prevalence of osteoporosis in postmenopausal women периоде. Таврический медико-биологический вестник. without potential liver disease. J Bone Miner Metab. 2016;19(3):70–8. 2013;31(6):637–43. doi: 10.1007/s00774-013-0452-y. 15.Li W.F., Hou S.X., Yu B., Li M.M., Férec C., Chen 4.Okyay E., Ertugrul C., Acar B., Sisman A.R., J.M. Genetics of osteoporosis: accelerating pace in gene Onvural B., Ozaksoy D. Comparative evaluation of identification and validation. Hum Genet. 2010;127(3):249– serum levels of main minerals and postmenopausal 85. doi: 10.1007/s00439-009-0773-z. osteoporosis. Maturitas. 2013;76(4):320–5. doi: 10.1016/j. 16.Майлян Э.А., Резниченко Н.А., Майлян Д.Э. maturitas.2013.07.015. Регуляция витамином D метаболизма костной ткани. 5.Cho J.H., Kim M.T., Lee H.K., Hong I.S., Jang Медицинский вестник Юга России. 2017;(1):12–20. doi: H.C. Factor analysis of biochemical markers associated 10.21886/2219-8075-2017-1. with bone mineral density in adults. J Phys Ther Sci. 17.Поворознюк В.В., Резниченко Н.А., Майлян Э.А. 2014;26(8):1225–9. doi: 10.1589/jpts.26.1225. Современные представления о механизмах прямой 6.Alghadir A.H., Gabr S.A., Al-Eisa E.S., Alghadir регуляции эстрогенами процессов ремоделирования M.H. Correlation between bone mineral density and serum костной ткани. Проблемы остеологии. 2013;16(4):19– trace elements in response to supervised aerobic training 23. in older adults. Clin Interv Aging. 2016;11:265–73. doi: 18.Kurt O., Yilmaz-Aydogan H., Uyar M., Isbir T., 10.2147/CIA.S100566. Seyhan M.F., Can A. Evaluation of ERα and VDR gene 7.Kim S.W., Lee J.M., Ha J.H., Kang H.H., Rhee C.K., polymorphisms in relation to bone mineral density in Turkish Kim J.W., Moon H.S., Baek K.H., Lee S.H. Association postmenopausal women. Mol Biol Rep. 2012;39(6):6723– between vitamin D receptor polymorphisms and 30. doi: 10.1007/s11033-012-1496-0. osteoporosis in patients with COPD. Int J Chron Obstruct 19.Tural S., Kara N., Alayli G., Tomak L. Association Pulmon Dis. 2015;10:1809–17. doi: 10.2147/COPD. between osteoporosis and polymorphisms of the bone Gla S91576. protein, estrogen receptor 1, collagen 1-A1 and calcitonin 8.Zheng J., Mao X., Ling J., He Q., Quan J. Low receptor genes in Turkish postmenopausal women. Gene. serum levels of zinc, copper, and iron as risk factors for 2013;515(1):167–72. doi: 10.1016/j.gene.2012.10.041. osteoporosis: a meta-analysis. Biol Trace Elem Res. 20.Tang L., Cheng G.L., Xu Z.H. Association between 2014;160(1):15–23. doi: 10.1007/s12011-014-0031-7. estrogen receptor α gene (ESR1) PvuII (C/T) and XbaI 9.Kong S.H., Kim J.H., Hong A.R., Lee J.H., Kim (A/G) polymorphisms and hip fracture risk: evidence from S.W., Shin C.S. Dietary potassium intake is beneficial a meta-analysis. PLoS One. 2013;8(12):e82806. doi: to bone health in a low calcium intake population: the 10.1371/journal.pone.0082806. Korean National Health and Nutrition Examination 21.Wang J., Feng G., Li H., Li W., Pan Z., Wang J. Survey (KNHANES) (2008-2011). Osteoporos Int. Estrogen receptor α (ESR1) IVS1-397T>C polymorphism 2017;28(5):1577–85. doi: 10.1007/s00198-017-3908-4. lowers risk of fracture. Int J Clin Exp Med. 2015;8(8):12696– 10.Wawrzyniak A., Klimczyk P., Woźniak A., 705. Anyżewska A., Leonkiewicz M. Assessment of differences 22.Ring A., Kim Y.M., Kahn M. Wnt/catenin signaling in nutrients consumption in women diagnosed with in adult stem cell physiology and disease. Stem Cell Rev. osteoporosis as compared to a healthy control group. Rocz 2014;10(4): 512–25. doi: 10.1007/s12015-014-9515-2. Panstw Zakl Hig. 2017;68(2):143–9. 23.Staal F.J., Chhatta A., Mikkers H. Caught in a Wnt 11.Mahdavi-Roshan M., Ebrahimi M., Ebrahimi A. storm: Complexities of Wnt signaling in hematopoiesis. Copper, magnesium, zinc and calcium status in osteopenic Exp Hematol. 2016;44(6):451–7. doi: 10.1016/j. and osteoporotic post-menopausal women. Clin Cases exphem.2016.03.004. Miner Bone Metab. 2015;12(1):18–21. doi: 10.11138/ 24.Майлян ЭА. Ассоциации отдельных полимор- ccmbm/2015.12.1.018. физмов генов LRP5 и IL-6 с постменопаузальным 12.Thulkar J., Singh S., Sharma S., Thulkar T. остеопорозом. Сибирское медицинское обозрение. Preventable risk factors for osteoporosis in postmenopausal 2017;(6):98–103. doi: 10.20333/2500136-2017-6-98-103. women: Systematic review and meta-analysis. J Midlife 25.Kanazawa I. Interaction between bone and glucose Health. 2016;7(3):108–13. metabolism [Review]. Endocr J. 2017;64(11):1043–53. doi: 13.Conti V., Russomanno G., Corbi G., Toro 10.1507/endocrj.EJ17-0323. G., Simeon V., Filippelli W., Ferrara N., Grimaldi M., 26.Karner C.M., Long F. Glucose metabolism in bone. D’Argenio V., Maffulli N., Filippelli A. A polymorphism at Bone. 2017: S8756-3282(17)30298-3. doi: 10.1016/j. the translation start site of the vitamin D receptor gene is bone.2017.08.008. associated with the response to anti-osteoporotic therapy

50 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

REFERENCES 13.Conti V, Russomanno G, Corbi G, Toro G, Simeon V, Filippelli W, Ferrara N, Grimaldi M, D’Argenio V, 1.Lesnyak OM. International research projects in Maffulli N, Filippelli A. A polymorphism at the translation the osteoporosis: common efforts, one goal. Russian start site of the vitamin D receptor gene is associated family doctor. 2016;20(2):43–6. (in Russ) doi: 10.17816/ with the response to anti-osteoporotic therapy in RFD2016243-46. postmenopausal women from southern Italy. Int J Mol 2.Boudin E, Van Hul W. Mechanisms in Endocrinology: Sci. 2015;16(3):5452–66. doi: 10.3390/ijms16035452. Genetics of human bone formation. Eur J Endocrinol. 14.Maylyan EA, Reznichenko NA. Association 2017;177(2):69–83. doi: 10.1530/EJE-16-0990. between 283 A>G (BSMI) polymorphism of vitamin 3.Bian LQ, Li RZ, Zhang ZY, Jin YJ, Kang HW, Fang D receptor gene and osteoporosis in postmenopasal ZZ, Park YS, Choi YH. Effects of total bilirubin on the women. Tavricheskiy Mediko-Biologicheskiy Vestnik. prevalence of osteoporosis in postmenopausal women 2016;19(3):70–8. (in Russ) without potential liver disease. J Bone Miner Metab. 15.Li WF, Hou SX, Yu B, Li MM, Férec C, Chen 2013;31(6):637–43. doi: 10.1007/s00774-013-0452-y. JM. Genetics of osteoporosis: accelerating pace 4.Okyay E, Ertugrul C, Acar B, Sisman AR, Onvural in gene identification and validation. Hum Genet. B, Ozaksoy D. Comparative evaluation of serum levels 2010;127(3):249–85. doi: 10.1007/s00439-009-0773-z. of main minerals and postmenopausal osteoporosis. 16.Maylyan EA, Reznichenko NA, Maylyan DE. Maturitas. 2013;76(4):320–5. doi: 10.1016/j. Vitamin D regulation of bone metabolism. Medical Herald maturitas.2013.07.015. of the South of Russia. 2017;(1):12–20. (In Russ.) doi: 5.Cho JH, Kim MT, Lee HK, Hong IS, Jang HC. 10.21886/2219-8075-2017-1. Factor analysis of biochemical markers associated 17.Povoroznyuk VV, Reznichenko NA, Maylyan with bone mineral density in adults. J Phys Ther Sci. EA. The modern ideas about the mechanisms of the 2014;26(8):1225–9. doi: 10.1589/jpts.26.1225. direct estrogen-associated regulation of the bone 6.Alghadir AH, Gabr SA, Al-Eisa ES, Alghadir MH. tissue remodeling processes. Problems of osteology. Correlation between bone mineral density and serum 2013;16(4):19–23. trace elements in response to supervised aerobic training 18.Kurt O, Yilmaz-Aydogan H, Uyar M, Isbir T, in older adults. Clin Interv Aging. 2016;11:265–73. doi: Seyhan MF, Can A. Evaluation of ERα and VDR gene 10.2147/CIA.S100566. polymorphisms in relation to bone mineral density 7.Kim SW, Lee JM, Ha JH, Kang HH, Rhee CK, Kim in Turkish postmenopausal women. Mol Biol Rep. JW, Moon HS, Baek KH, Lee SH. Association between 2012;39(6):6723–30. doi: 10.1007/s11033-012-1496-0. vitamin D receptor polymorphisms and osteoporosis in 19.Tural S, Kara N, Alayli G, Tomak L. Association patients with COPD. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. between osteoporosis and polymorphisms of the bone 2015;10:1809–17. doi: 10.2147/COPD.S91576. Gla protein, estrogen receptor 1, collagen 1-A1 and 8.Zheng J, Mao X, Ling J, He Q, Quan J. Low calcitonin receptor genes in Turkish postmenopausal serum levels of zinc, copper, and iron as risk factors for women. Gene. 2013;515(1):167–72. doi: 10.1016/j. osteoporosis: a meta-analysis. Biol Trace Elem Res. gene.2012.10.041. 2014;160(1):15–23. doi: 10.1007/s12011-014-0031-7. 20.Tang L, Cheng GL, Xu ZH. Association between 9.Kong SH, Kim JH, Hong AR, Lee JH, Kim SW, Shin estrogen receptor α gene (ESR1) PvuII (C/T) and XbaI CS. Dietary potassium intake is beneficial to bone health (A/G) polymorphisms and hip fracture risk: evidence from in a low calcium intake population: the Korean National a meta-analysis. PLoS One. 2013;8(12):e82806. doi: Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) 10.1371/journal.pone.0082806. (2008-2011). Osteoporos Int. 2017;28(5):1577–85. doi: 21.Wang J, Feng G, Li H, Li W, Pan Z, Wang 10.1007/s00198-017-3908-4. J. Estrogen receptor α (ESR1) IVS1-397T>C 10.Wawrzyniak A, Klimczyk P, Woźniak A, Anyżewska polymorphism lowers risk of fracture. Int J Clin Exp Med. A, Leonkiewicz M. Assessment of differences in nutrients 2015;8(8):12696–705. consumption in women diagnosed with osteoporosis as 22.Ring A, Kim YM, Kahn M. Wnt/catenin signaling compared to a healthy control group. Rocz Panstw Zakl in adult stem cell physiology and disease. Stem Cell Rev. Hig. 2017;68(2):143–9. 2014;10(4): 512–25. doi: 10.1007/s12015-014-9515-2. 11.Mahdavi-Roshan M, Ebrahimi M, Ebrahimi 23.Staal FJ, Chhatta A, Mikkers H. Caught in a Wnt A. Copper, magnesium, zinc and calcium status in storm: Complexities of Wnt signaling in hematopoiesis. osteopenic and osteoporotic post-menopausal women. Exp Hematol. 2016;44(6):451–7. doi: 10.1016/j. Clin Cases Miner Bone Metab. 2015;12(1):18–21. doi: exphem.2016.03.004. 10.11138/ccmbm/2015.12.1.018. 24.Maylyan EA. Associations of separate 12.Thulkar J, Singh S, Sharma S, Thulkar polymorphisms of LRP5 and IL-6 genes with T. Preventable risk factors for osteoporosis in postmenopausal osteoporosis. Siberian Medical Review. postmenopausal women: Systematic review and meta- 2017;(6):98–103. (in Russ) doi: 10.20333/2500136-2017- analysis. J Midlife Health. 2016;7(3):108–13. 6-98-103.

51 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

25.Kanazawa I. Interaction between bone and glucose 26.Karner CM, Long F. Glucose metabolism in bone. metabolism [Review]. Endocr J. 2017;64(11):1043–53. Bone. 2017: S8756-3282(17)30298-3. doi: 10.1016/j. doi: 10.1507/endocrj.EJ17-0323. bone.2017.08.008.

52 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

УДК: 769/799+612.014.4+612.1+612.017.2+616-071 БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ СИСТЕМЫ КРОВИ К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ У СПОРТСМЕНОВ РАЗНЫХ БИОРИТМОТИПОВ

Пархоменко А. И., Мороз Г. А. Кафедра лечебной физкультуры и спортивной медицины, физиотерапии с курсом физического воспитания, Медицинская академия имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского», 295051, г. Симферополь, Российская Федерация Для корреспонденции: Мороз Геннадий Александрович, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой лечебной физкультуры и спортивной медицины, физиотерапии с курсом физического воспитания, Медицинская академия им. С.И. Георгиевского, бульвар Ленина, 5/7, ФГАОУ «КФУ им. В. И. Вернадского», е-mail: moroz062@ yandex.ru

For correspondence: Moroz Gennady – M.D., Prof., Head of the Department of Medical physical culture, Sports medicine and Physiotherapy with a course of Physical training of the Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, е-mail: [email protected] Information about authors: Parkhomenko A. I. http://orcid.org/0000-0001-8793-8170 Moroz G. A. http://orcid.org/0000-0001-7145-6564

РЕЗЮМЕ Изучали динамику показателей кислотно-щелочного равновесия крови до и после предельной физической нагрузки у спортсменов разных биоритмотипов в разное время суток. Показано, что адаптация системы крови к физической нагрузке имеет хронобиологический профиль. У лиц утреннего и вечернего биоритмотипов показатели кислотно-щелочного равновесия крови в покое имеют больший щелочной резерв и более стабильны при физической нагрузке в часы функционального оптимума и подвержены большим изменениям в часы функционального песиума. При выявлении границ между утренним и вечерним биоритмотипами обнаружены весьма существенные различия в показателях кислотно-щелочного равновесия в утренние часы наряду с относительно небольшими различиями в вечернее время, что свидетельствует, вероятно, о значительных различиях ГГАКС – детерминированного гормонального фона. В группе аритмиков существенных изменений, как в покое, так и при физической нагрузке не обнаружено. Ключевые слова: адаптация; система крови; кислотно-щелочное равновесие; физическая нагрузка; биоритмотип BIOCHEMICAL FEATURES OF THE BLOOD SYSTEM ADAPTATION TO PHYSICAL ACTIVITY IN ATHLETES OF DIFFERENT BIORHYTHMOTYPES Parkhomenko A. I., Moroz G. A. Medical Academy named after S.I. Georgievsky of the V.I. Vernadsky Crimean Federal University

SUMMARY The dynamics of acid-base balance of the blood in athletes of different biorhythmotypes at different times of the day before and after extreme physical activity has been studied. The chronobiological profile of the adaptation of the blood system to physical activity has been shown. Acid-base balance at rest in persons with morning and evening biorhythmotypes is characterized by a greater alkaline reserve and is more stable during exercise in the functionally optimal hours with major changes in the hours of the functional pessimum. Comparing morning and evening biorhythmotypes, there were more differences in acid-base balance in the morning and relatively less differences in the evening. This probably indicates significant differences in the deterministic hormonal background. In the arrhythmic group, no significant changes both at rest and under physical exertion were observed. Keywords: adaptation; blood system; acid-base balance; physical exercise; biorhythmotype. Известно, что живым организмам свойствен- спектр обусловлен наложением множественных на определенная ритмика активности входящих ультрадианных ритмов биохимических процес- в него функциональных систем и отдельных сов, происходящих на мембранах органоидов [1]. органов. Суточная динамика многих показате- Механизмы, лежащие в основе этого фе- лей имеет индивидуальные особенности, ко- номена, манифестируются наложением около торые, в общем, определяют биоритмотипы. часовых клеточных пиков на суточный ритм Для физиологической нормы необходим дыхания, пульса, подвижности [2, 3] и др., что широкий спектр амплитуд и частот активности обнаруживает различия в количественной биологических субъединиц, создающий адап- мере синхронности (амплитуде суммарного тивный резерв ткани, органа или организма ритма) в разное время суток [4]. Это позво- при разных функциональных состояниях. Такой лило разделить суточный ритм на активную и

53 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

неактивную фазы [5], различающиеся также ной направленности. При этом предельная вариативностью частот ультрадианных коле- нагрузка утром была равна нагрузке вечером, баний [6]. Так, у лиц с генетически детермини- т.е. испытуемому в вечернее время предлага- рованным утренним биоритмотипом (УБ-тип) лось выполнить тот же объем, что и в утреннее наиболее высокоамплитудный суммарный пик время, независимо от ее субъективной оценки. ритмов наряду с широким спектром их ча- Таким образом, была применена пре- стот наблюдался в утренние часы, а в вечернее дельная (или около предельная) нагруз- время происходит снижение, как суммарной ка, которая приводит организм к состоя- амплитуды, так и снижение спектра ультра- нию, пограничному между нормой и па- дианных ритмов. У лиц с вечерним биоритмо- тологией и расцениваемая как стрессор. типом (ВБ-тип) обнаружена обратная динами- Начальная нагрузка соответствовала 1 вт ка. Существуют также лица с промежуточным на 1 кг веса. Каждые три минуты мощность ве- индифферентным биоритмотипом – аритмики лоэргометрической нагрузки увеличивали на (АР-тип). Сужение спектра биоритмологиче- 25 вт. Окончанием нагрузки считали момент, ских частот наблюдается в предпатологических когда испытуемый был не в состоянии под- состояниях, стрессе, десинхронозе, переутом- держивать необходимый ритм педалирования. лении, физических нагрузках, что свидетель- Проба проводилась утром (с 8 до 12 ч.) и через ствует о снижении пластичности систем [7, 8]. 2-3 суток вечером (с 16 до 20 ч.) для более пол- Логично предположить, что такая цирка- ного восстановления и во избежание эффекта дианная динамика ультрадианных амплитуд суперкомпенсации. В покое и после ступенча- и спектров биоритмов объективизируется в то-возрастающей нагрузки определяли показа- пластичности адаптивных способностей си- тели кислотно-щелочного равновесия крови по стем, обеспечивающих двигательную актив- методу Аструпа в модификации Зиггард-Андер- ность, в частности, у спортсменов разных сена при помощи микроанализатора ОР-210/3. биоритмотипов при физических нагрузках. Определяли параметры кислотно-щелочного Исходя из вышеизложенного, целью насто- равновесия (КЩР): рН – отрицательный деся- ящей работы являлось изучение динамики по- тичный логарифм концентрации ионов водо- казателей кислотно-щелочного равновесия кро- рода; ВЕ – дефицит буферных оснований; ВВ – ви до и после предельной физической нагруз- сумма буферных оснований; АВ – актуальный ки, выполненной в утреннее и вечернее время бикарбонат; SB – стандартный бикарбонат; tco – общий СО в крови, складывающийся из суммы МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ физически растворенного и химически связан- Испытуемые добровольцы, 68 лиц мужского ного; Рсо – парциальное давление СО в плазме. пола в возрасте от 17 до 27 лет, не имели откло- Статистическую обработку данных про- нений в состоянии здоровья и имели допуск к изводили при помощи пакета программ занятиям спортом. Обследованные специализи- «Statgrafics». Используя критерий Колмогоро- ровались по боксу, борьбе, кикбоксингу, гимна- ва-Смирнова, оценивали соответствие рас- стике, плаванию, л/атлетике (спринт), игровым пределения значений нормальному закону, и, видам спорта, туризму и имели спортивную в зависимости от результатов оценки, при- квалификацию от массовых разрядов до масте- меняли параметрический (t-критерий Стью- ра спорта, т.е. не были специально адаптирова- дента) или непараметрические (Вилкоксо- ны к велоэргометрической нагрузке аэробно- на-Манна-Уитни и Манна-Уитни) критерии. анаэробной направленности. Немаловажную Все исследования проводились с учетом роль в выявлении характерных особенностей принципов биоэтики. адаптации системы крови к физическим нагруз- кам имеет четкая дифференциация испытуемых РЕЗУЛЬТАТЫ в соответствии с их индивидуальными биорит- Как следует из таблицы 1, у спортсменов УБ- мотипами. Для разделения на группы было про- типа в интервале времени 8.00-12.00 ч. Наблюда- ведено анкетирование по модифицированным ли устойчивую тенденцию к увеличению щелоч- анкетам Остберга. Для повышения точности ного ингредиента буферных систем в сравнении типовой идентификации был проведен объек- с вечерним временем суток. Эта закономерность тивный тест [9]. При совпадении субъективной была настолько выражена, что даже при относи- и объективной оценки, спортсмены были раз- тельно небольших процентах изменения средних делены на 3 группы: 19 чел. – УБ-тип, 23 чел. – показателей (% измен.), зарегистрированных ВБ-тип и 26 чел. – АР-тип, каждая, из которых, утром и вечером в покое (от 0,08 для рН до 33,3% выполняла стандартно-предельную ступенча- для ВЕ), достоверность различий была выявлена то-повышающую нагрузку аэробно-анаэроб- по всем параметрам, за исключением SB нагруз-

54 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

ки, определяющемся при стандартных условиях, буферных систем и компенсаторных механиз- а также Рco, существенно зависящем от функции мов, направленных на поддержание гомеостаза. внешнего дыхания. Наименьшая величина сдви- Наибольшая величина сдвига (33,3% в покое и га обнаружена для рН (0,08% в покое – 0,26% 20,0% при нагрузке) зарегистрирована для ВЕ, при нагрузке) как для интегративного показате- отражающего расход щелочных компонентов ля, характеризующего суммарную работу всех буферов на нейтрализацию кислых метаболитов. Таблица 1 Показатели кислотно-щелочного равновесия (Х±Sх) у лиц утреннего биоритмотипа в покое и после предельно-стандартных физических нагрузок, выполненных в разное время суток (n = 19)

Время обследования L (у-в) (абс. Показатели L (у-в) (%) Р 8.00-12.00 16.00-20.00 ед.) Показатели покоя рН (ед.) 7,401±0,008 7,390±0,02 0,006 0,08 <0,05 ВЕ (мэкв/л) + 3,6±0,6 + 2,4±0,2 1,2 33,3 <0,01 ВВ (мэкв/л) 51,5±0,7 50,8±0,3 0,7 1,4 <0,01 АВ (мэкв/л) 29,1±0,8 27,7±0,3 1,4 4,8 <0,01 SВ (мэкв/л) 24,3±0,7 24,2±0,3 0,1 0,4 <0,05 tco (мм. рт. ст.) 30,5±0,9 29,1±0,3 1,4 4,6 <0,05 Рco (мм. рт. ст.) 47,3±2,0 46,0±0,5 1,3 2,8 <0,01 Показатели нагрузки А (Вт) 2962,0±81,3 2962,0±81,3 рН (ед.) 7,260±0,004 7,240±0,011 0,002 0,26 <0,01 ВЕ (мэкв/л) − 9,0±2,9 − 10,8±0,8 1,8 20,0 <0,01 ВВ (мэкв/л) 39,2±0,3 37,8±0,8 1,4 3,6 <0,01 АВ (мэкв/л) 17,3±2,6 15,6±0,7 1,7 9,8 <0,01 SВ (мэкв/л) 17,2±1,7 16,6±0,4 1,2 6,7 - tco (мм. рт. ст.) 18,6±2,6 16,8±0,7 1,8 9,7 <0,01 Рco (мм. рт. ст.) 40,1±4,1 37,7±1,1 2,4 6,0 <0,01

Как показано в таблице 2, у лиц ВБ-типа име- нагрузки. Интересно отметить, что, tco и Рco у ла место устойчивая тенденция к увеличению аритмиков имеют на 1,3-44,4% большие значения щелочного ингредиента буферных систем в ве- утром, чем вечером, как это имеет место в груп- чернее время по сравнению с утренними часа- пе испытуемых УБ-типа. По другим показателям ми как в покое, так и на фоне рабочего ацидоза, КЩР получены весьма однородные результаты. за исключением ВВ. Отсутствие достоверных Таким образом, примененная в рабо- различий в показателях ВВ утром и вечером те модель предельной физической нагруз- в покое, вероятно, является отражением того ки наиболее ярко отражает состояние бу- факта, что в сравнении с другими показателя- ферных систем и хронобиологические осо- ми КЩР для ВВ свойственно некоторое «отста- бенности их компенсаторных функций. вание» в использовании его резервов. Наряду с этим при нагрузке у лиц данной биоритмо- ОБСУЖДЕНИЕ типной группы ВВ закономерно, в среднем на Как показали результаты, каждый биорит- 3,6% выше вечером, чем утром т.к. приобретает мотип имеет выраженные особенности состо- ту же динамичность, что и другие показатели яния буферных систем крови, как в покое, так КЩР при сдвиге рН близких к 7,2 и ниже [10]. и при нагрузке. У лиц УБ-типа показатели по- По данным таблицы 3, у аритмиков нет ярко коя утром в 1,2 раза отличались от показателей выраженного доминирования щелочного ингре- покоя в вечернее время. Следует отметить, что диента буферных систем ни в утреннее, ни в ве- при нагрузке сдвиг показателей КЩР (L(у-в) чернее время как в покое, так и после физической был в 1,5-2,0 раза больше, чем в покое, для SВ

55 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Таблица 2 Показатели кислотно-щелочного равновесия (Х±Sх) у лиц вечернего биоритмотипа в покое и после предельно-стандартных физических нагрузок, выполненных в разное время суток (n = 23)

Время обследования L (у-в) (абс. Показатели L (у-в) (%) Р 8.00-20.00 16.00-20.00 ед.) Показатели покоя рН (ед.) 7,384±0,02 7,399±0,02 − 0,0151 0,2 <0,01 ВЕ (мэкв/л) + 1,8±1,1 +3,6±1,0 − 1,2 66,7 <0,01 ВВ (мэкв/л) 49,9±0,79 48,5±1,4 1,4 2,8 <0,01 АВ (мэкв/л) 27,2±1,4 28,3±1,5 − 1,1 4,0 <0,01 SВ (мэкв/л) 22,4±4,6 24,4±1,6 − 2,0 8,9 <0,01 tco (мм. рт. ст.) 27,2±6,2 29,7±1,5 − 2,5 9,2 <0,01 Рco (мм. рт. ст.) 44,0±10,0 46,2±2,8 − 2,2 5,0 - Показатели нагрузки А (Вт) 2547,0±39,7 2547,0±39,7 рН (ед.) 7,235±0,06 7,255±0,05 − 0,02 0,3 <0,01 ВЕ (мэкв/л) − 11,6±3,0 − 9,9±2,7 − 1,7 14,6 <0,01 ВВ (мэкв/л) 37,0±2,9 36,9±8,5 0,1 0,3 <0,01 АВ (мэкв/л) 14,8±2,1 16,3±2,0 − 1,5 10,1 <0,01 SВ (мэкв/л) 16,4±2,1 17,1±2,0 − 0,7 4,3 <0,01 tco (мм. рт. ст.) 15,8±2,1 17,4±2,1 − 1,6 10,1 <0,01 Рco (мм. рт. ст.) 36,2±4,0 38,1±4,1 − 1,7 5,2 <0,05 Таблица 3 Показатели кислотно-щелочного равновесия (Х±Sх) у лиц аритмического биоритмотипа в покое и по- сле предельно-стандартных физических нагрузок, выполненных в разное время суток (n = 26)

Время обследования L (у-в) (абс. Показатели L (у-в) (%) Р 8.00-20.00 16.00-20.00 ед.) Показатели покоя рН (ед.) 7,390±0,021 7,393±0,018 0,003 0,04 - ВЕ (мэкв/л) + 2,5±0,3 + 2,3±1,0 0,2 8,0 - ВВ (мэкв/л) 50,9±0,9 50,5±0,9 0,4 0,8 - АВ (мэкв/л) 28,0±0,9 27,5±1,3 0,5 1,8 - SВ (мэкв/л) 23,8±1,3 23,8±1,2 0 0 - tco (мм. рт. ст.) 29,3±1,0 26,9±1,3 2,4 8,2 <0,05 Рco (мм. рт. ст.) 46,5±2,5 45,9±2,6 0,6 1,3 <0,05 Показатели нагрузки А (Вт) 2889,3±61,9 2889,3±61,3 рН (ед.) 7,233±0,029 7,233±0,033 0 0 - ВЕ (мэкв/л) − 11,1±2,1 − 11,1±2,3 0 0 - ВВ (мэкв/л) 37,5±2,3 37,5±2,8 0 0 - АВ (мэкв/л) 15,0±2,3 15,4±2,1 − 0,4 2,7 - SВ (мэкв/л) 16,1±1,9 16,3±1,3 − 0,2 1,2 - tco (мм. рт. ст.) 16,6±2,2 16,6±2,7 0 0 - Рco (мм. рт. ст.) 38,1±4,7 38,3±4,3 10,2 26,8 <0,01

56 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

в 12 раз). При анализе реакции гомеостатиче- же показателей в 16.00-20.00 ч существенно ских систем крови на предельную физическую большим щелочным резервом буферных систем. нагрузку в утренние часы сдвиги КЩР в 1,1-1,7 В группе ВБ-типа существенно больший ще- раза меньше, чем после вечерней нагрузки, что лочной резерв в покое, существенно меньший вероятно, свидетельствует о лучшей адапта- сдвиг показателей кислотно-щелочного равнове- ции организма и большей устойчивости гоме- сия после нагрузки наблюдается в вечернее вре- остатических систем крови в утреннее время. мя. Это позволяет считать, что у УБ-типа адап- У лиц ВБ-типа в покое имела место устой- тивные свойства системы крови к нагрузке более чивая тенденция к увеличению щелочного ин- эффективна в интервале времени 8.00-12.00 ч., гредиента буферных систем в вечернее время у ВБ-типа – в интервале времени 16.00-20.00 ч. по сравнению с утренними часами. На фоне ра- У АР-типа не выявлена существенная бочего ацидоза сдвиг показателей КЩР в кис- разница между показателями кислотно-ще- лую сторону в интервале времени 8.00-12.00 ч. лочного равновесия в утреннее и вечер- в 1,1-2,0 раза больше, чем в 16.00-20.00 ч. До- нее время как в покое, так и после нагрузки. стоверно большая устойчивость гомеостати- С учетом изложенного материала предла- ческих параметров при предельной нагрузке, гается оптимизировать тренировочный про- выполненной вечером, свидетельствует, веро- цесс по следующей схеме: в начале подготови- ятно, о большей доле участия аэробных систем тельного периода определять индивидуальный энергообеспечения работы. В то же время в биоритмотип спортсмена. Для спортсменов утреннее время имеет место несколько пони- УБ-типа планировать больший объем и ин- женный уровень возбудимости систем, регули- тенсивность физической нагрузки на 8-11 ча- рующих работу кислородтранспортной систе- сов утра, а в вечерние часы – снизить интен- мы, следствием чего является большое участие сивность нагрузки, больше уделять аэробным анаэробных механизмов энергообеспечения. нагрузкам и дыхательным упражнениям. Для У лиц АР-типа нет ярко выраженного доми- спортсменов ВБ-типа – обратная тенденция; нирования щелочного ингредиента буферных для АР-типа – относительно равномерное рас- систем ни в утреннее, ни в вечернее время как пределение объема и интенсивности нагру- в покое, так и после физической нагрузки. Ин- зок при утренних и вечерних тренировках. тересно отметить, что ВЕ, tco и Рco у аритмиков имеют на 1,3-44,4% большие значения утром, ЛИТЕРАТУРА чем вечером, как это имеет место в группе ис- 1. Аптикаева О.И., Гамбурцев А.Г., Степанова С.И. пытуемых с УБ-типом. По данным авторов [11], Вариации структуры биоритмов у здоровых людей. аритмики занимают положение между группа- Геофизические процессы и биосфера. 2009;(3):17-25. ми лиц УБ-типа и ВБ-типа, но по показателям 2. Степанова С.И., Катунцев В.П., Осипов Ю.Ю., самочувствия, настроения и деловой активно- Галичий В.А. Частота сердечных сокращений и энерго- сти ближе к лицам УБ-типа. По нашему мнению, траты при выполнении внекарабельной деятельности в критерии, использованные этими авторами, в разное время суток. Авиакосмическая и экологическая значительной мере характеризуют состояние медицина. 2013;(2):9-13. возбудимости центральных отделов нервной 3. Ежов С.Н. Хронофизиология географических системы, которая сказывается на возбудимости перемещений. Владивосток: «ДВГАЭУ», 2003. дыхательного центра и, как следствие этого, 4. Повзун А.А., Апокин В.В., Повзун В.Д., Фынтынэ на СО-зависимых параметрах. При нагрузке, О.П., Шимшиева О.Н. Ритмологическая оценка сроч- когда наиболее полно проявляются биоритмо- ной адаптации спортсменов-легкоатлетов при широт- логические особенности адаптации к стрессу, ном перемещении. Теория и практика физической tco и Рco не имеют существенных различий. культуры. 2014; 12:96-99. 5. Аптикаева О.И., Степанова С.И. Суточные рит- ЗАКЛЮЧЕНИЕ мы организма человека в условиях 72-часового не- Результаты проведенных исследований прерывного бодрствования. Геофизические процессы свидетельствуют о неодинаковом состоя- и биосфера. 2008;(3): 55-62. нии буферных систем крови и его реакции на 6. Бродский В.Я., Комаров Ф.И., Рапопорт С.И. предельную физическую нагрузку в разное Околочасовые биоритмы: Теоретические аспекты и время суток у лиц разных биоритмотипов. перспективы клинического применения. Клиническая Так, в группе УБ-типа как в покое, так и по- медицина. 2007;(5):8-10. сле предельной физической нагрузки в интер- 7. Комаров Ф.И., Рапопорт С.И., Бреус Е.Л., Чиби- вале времени 8.00-12.00 ч показатели кислот- сов С.М. Десинхронизация биологических ритмов как но-щелочного равновесия отличаются от тех ответ на воздействие факторов внешней среды. Кли- ническая медицина. 2017;(6):502-512.

57 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

8. Пархоменко А.И., Мороз Г.А. Влияние тракци- urgent adaptation of athletes at latitudinal relocation. онной миорелаксации в области мезодермальных Theory and Practice of Physical Culture. 2014;12:96-99. рефлексогенных зон С3-Тh8 на механизмы регуляции (In Russ) центрального кровообращения. Таврический медико- 5. Aptikaeva O.I., Stepanova S.I. Daily rhythms of биологический вестник. 2016;(1):65-69. the human body in a 72-hour continuous wakefulness. 9. Патент Украины №20933 А / 07.10.97. Бюл. № 3. Geophysical Processes and Biosphere. 2008;(3):55-62. Пархоменко А.И., Сышко Д.В., Мельниченко Е.В., Ши- (In Russ) ряев В.В., Грабовская Е.Ю., Темурьянц Н.А. Способ 6. Brodsky V. Ya., Komarov F.I., Rapoport S.I. определения суточного биоритмотипа. Approximately hourly biological rhythms: theoretical 10. Манагалин А.Д., Шумаков А.Р., Баранова Т.И., aspects and the prospects of clinical application. Clinical Данилова М.А., Калинский М.И., Морозов В.И. Сроч- Medicine. 2007;(5):8-10. (In Russ) ные и отдаленные биохимические и физиологические 7. Komarov F.I., Rapoport S.I., Breus Tamara K., эффекты предельной силовой нагрузки. Физиология Chibisov S.M. Desynchronization of biological rhythms человека. 2011;(2):86-91. in response to environmental factors. Clinical Medicine. 11. Зиняков Д.А., Уланова Т.В., Русейкин Н.С., 2017;(6):502-512. (In Russ) Шулигина И.В. Зависимость умственной активности 8. Parkhomenko A.I., Moroz G.A. Influence of traction и работоспособности 2-3 курсов МГУ им. Огарева от myorelaxation in the mesodermal C3-Th8 reflex zones суточных биоритмов и биологических хронотипов. Ак- on the mechanisms of the central circulatory regulation. туальные научные исследования в современном мире. Tavricheskiy mediko-biologicheskiy vestnik. 2016;(1):65- 2017;21(1):20-22. 69. (In Russ) 9. Patent of Ukraine 20933A/07.10.97. Bul. No. REFERENSES 3. Parkhomenko A.I., Syshko D.V., Melnichenko E.V., 1. Aptikaeva O.I., Gamburtsev A.G., Stepanova S.I. Shiryaev V.V., Grabovskaya E.Yu., Temurjants N.A. Variations in the structure of biorhythms in healthy people. Method of determining the daily biorhythmotype. (In Russ) Geophysical Processes and Biosphere. 2009;(3):17-25. 10. Minigalin A.D., Baranova T.I., Shumakov (In Russ) A.R., Danilova M.A., Kalinski M.I., Morozov V.I. Acute 2. Stepanova S.I., Katuntsev V.P., Osipov Yu.Yu., and delayed biochemical and physiological effects of Galichi V.A. Heart rate and energy expenditure exhaustive weightlifting exercise. Human physiology. during extravehicular activity in different time of day. 2011;(2):86-91. (In Russ) Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina. 11. Zinyakov D.A., Ulanova T.V., Ruseikin N.S., 2013;(2):9-13. (In Russ) Shuligina I.V. Dependence of mental activity and efficiency 3. Ezhov S.N. Chronophysiology of geographical in 2-3 courses students of the MSU named after Ogarev displacements. Vladivostok: 2003. (In Russ) from daily biorhythms and biological chronotypes. Actual 4. Povzun A.A., Apokin V.V., Povzun V.D., Fyntyne scientific research in the modern world. 2017; 21(1):20-22. O.A., Shimshieva O.N. Rhythmological assessment of (In Russ)

58 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

УДК: 616-092.7 БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ПАТОЛОГИИ СЕРДЦА ПРИ ИШЕМИИ И РЕПЕРФУЗИИ ТКАНЕЙ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Харченко В. З., Розумняк Р. Л., Мневец Р. А., Бекетов А. А. Кафедра общей и клинической патофизиологии, Медицинская академия имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского», 295051, бульвар Ленина 5/7, Симферополь, Россия Для корреспонденции: Мневец Руслан Александрович, студент кафедры общей и клинической патофизиологии Медицинской академии имени С. И. Георгиевского, e-mail: [email protected] For correspondence: Ruslan A. Mnevets, student of the Department of General and Clinical Pathophysiology of Medical Academy named after S. I. Georgievsky of Vernadsky CFU, e-mail: [email protected] Information about authors: Kharchenko V. Z., orcid.org/0000-0001-5092-4672 Rozumnyak R. L., orcid.org/0000-0001-5796-9750 Mnevets R. A., orcid.org/0000-0001-9614-5762 Beketov A. A., orcid.org/0000-0002-0369-5165

РЕЗЮМЕ В данной статье описаны биохимические механизмы нарушения структуры и функции сердца при экспериментальном реперфузионном синдроме. Установлено, что при ишемии и реперфузии тканей происходит активация протеиназ в тканях сердца, что проявляется в существенном приросте активности протеолитических ферментов и угнетении активности их ингибиторов в супернатантах гомогенатов сердца. Эти изменения способны повреждать ткань сердца, что в дальнейшем может привести к расстройствам его биоэлектрической активности. При этом степень выраженности указанных расстройств прямо пропорционально связана с длительностью ишемического и постишемического периодов. Ключевые слова: ишемия; реперфузия; сердце; миокард; протеолиз; ингибиторы протеиназ. BIOCHEMICAL MECHANISMS OF DEVELOPING HEART PATHOLOGY DURING ISCHEMIA AND TISSUES REPERFUSION IN EXPERIMENT Kharchenko V. Z., Rozumnyak R. L., Mnevets R. A., Beketov A. A.

Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia

SUMMARY This article describes biochemical mechanisms of the heart function and structure lesion during the experimentally set reperfusion syndrome. It is well known that ischemia and reperfusion cause activation of proteinases in the heart tissues, which is manifested by a major growth of activity of proteolytic enzymes and suppression of their inhibitors in the supernatants of the heart homogenates . These changes can damage the heart tissue, which can lead to disorders of the heart bioelectrical activity. Keywords: ischemia; reperfusion; heart; myocardium; proteolysis; proteinases inhibitors.

Высокая заболеваемость и смертность от выработке свободных радикалов и продук- ишемических и постишемических патологий тов перекисного окисления липидов, которые определяет важность изучения молекулярных способны повреждать кардиомиоциты [3–8]. механизмов органопатологии при реперфузи- Также избыток ионов Ca2+ приводит к не- онном синдроме [1, 2]. Актуальность изуче- контролируемой активации сократительного ния реперфузионного синдрома обусловлена и аппарата кардиомиоцитов и образованию ги- тем, что он может приводить к развитию шока. перконтрактур миофибрилл данных клеток, что При этом известно, что во время шока в ми- способствует повреждению соседних здоровых окарде в результате нарушения микроцирку- кардиомиоцитов, нарушению транспорта на- ляции увеличивается метаболизм свободных трия по щелевым соединениям с последующей жирных кислот и потребление лактата, что активацией обмена Na+ /Са2+ и повышением приводит к повреждению мембранного аппа- уровня кальция в этих клетках [9]. Поврежде- рата и ферментных систем кардиомиоцитов, ние миокарда вследствие развития реперфу- нарушению обмена веществ и гипоксии мио- зионного синдрома происходит и в результате карда. Большое значение придается вторичной повышенной продукции активных форм кис-

59 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

лорода (АФК), реэнергизации электрон-транс- активности (ТПА), антитриптической актив- портной цепи в митохондриях, ее активации ности (АТА) и активности кислотостабильных и неконтролируемой продукции электронов, ингибиторов протеаз (КСИ) в супернатантах что способствует образованию большого ко- гомогенатов сердца. Исследование неспецифи- личества АФК и выходу их из митохондрий в ческих протеиназ и их ингибиторов проводи- цитоплазму клетки. Оксидантный стресс в со- ли с использованием энзиматических методов четании с высоким содержанием кальция и на спектрофотометре «Biomat 5» (Великобри- быстрой нормализацией рН способствует от- тания). Основой изучения активности фер- крытию митохондриальной поры – структуры в ментов протеолиза служил прирост оптиче- мембране митохондрий, через которую выходят ской плотности при расщеплении субстратов, в цитоплазму проапоптотические факторы. При а измерение активности их ингибиторов – на этом реперфузионное повреждение миокарда торможении расщепления протеаназами бел- может сопровождаться аритмиями – ускорен- ковых и низкомолекулярных субстратов [17]. ным идиовентрикулярным ритмом, синусовой Для оценки функционального состояния брадикардией, желудочковыми экстрасисто- сердца проводили запись электрокардиограм- лиями, тахикардией и фибрилляцией [10–14]. мы (ЭКГ) в динамике с использованием по- В настоящее время установлена роль дисба- веренного электрокардиографа «ЭК1Т-03М», ланса системы протеолиза в патогенезе развития для чего к электродам подсоединяли и фик- органопатологии при турникетном шоке, одна- сировали специальные иглы. Электроды на- ко отсутствуют достаточно полные данные о кладывали на дистальные отделы передних и его роли в этиопатогенезе патологии сердца [8]. задних конечностей. Снятие электрокардио- граммы проводили во втором отведении. Элек- МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ трокардиография проводилась при скорости Эксперименты проведены на 50 крысах- движения ленты, равной 50 мм/с при 20 мВ. самцах линии «Wistar» массой 180-200 грамм, Экспериментальное исследование было которые были разделены на 5 серий. Кон- проведено в соответствии с рекомендациями трольную серию составили интактные крысы; этического комитета Медицинской академии первую серию – крысы с продолжительностью имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ ишемии 2 часа, реперфузионного периода – 6 имени В. И. Вернадского», а также в соответ- часов; вторую серию – крысы с продолжи- ствии с требованиями Постановления Главного тельностью ишемии 2 часа, реперфузионного государственного санитарного врача Россий- периода – 12 часов; третью серию – крысы с ской Федерации от 29.08.2014 № 51 «Санитар- продолжительностью ишемии 6 часов, репер- но-эпидемиологические требования к устрой- фузионного периода – 6 часов; четвертую се- ству, оборудованию и содержанию экспери- рию – крысы с продолжительностью ишемии ментально-биологических клиник (вивариев)», 6 часов, реперфузионного периода – 12 часов. Руководства по содержанию и использованию Содержание крыс в виварии было одинако- лабораторных животных (США, 2011) и Ев- вым, что позволило сформировать структурную ропейской конвенции о защите позвоночных группу [15]. животных, используемых для эксперименталь- Опытным животным моделировали репер- ных и других научных целей (Страсбург, 1986). фузионный синдром путем наложения жгутов Полученные в результате эксперимен- на обе задние конечности на уровне паховой тов данные подвергали статистической об- складки сроком на 2 и 6 часов с последую- работке с использованием методов вариа- щим их снятием, используя методику про- ционной статистики с вычислением средних фессора В. З. Харченко [16], ширина пережи- величин (М), их стандартными отклонени- ма тканей – 2-3 мм. Критерием правильности ями (m) и оценкой t-критерия Стьюдента в наложения жгута являлось отсутствие отёка среде программы Microsoft Excel 2016; до- конечностей и бледность их окраски. Реваску- стоверными считали показатели при р<0,05. ляризацию производили одномоментно рас- сечением жгутов. Эвтаназию и забор иссле- РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ дуемого материала крыс экспериментальных При анализе полученных данных было серий проводили через 6 и 12 часов после ре- установлено достоверное увеличение ак- васкуляризации конечностей в зависимости от тивности ферментов протеолиза в супер- принадлежности к экспериментальной серии. натантах гомогенатов сердца, прямо про- Оценку динамического равновесия проте- порционально связанное с длительностью иназ-ингибиторной системы определяли с по- ишемического периода (ЭПА – до 118%, ТПА мощью эластазо- (ЭПА) и трипсиноподобной – до 228%), при этом длительность периода

60 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

реперфузии на эти показатели влияла не- ингибиторов протеиназ в супернатантах. значительно. Отмечалось пропорциональ- Так, АТА последовательно снижалась до ное длительности и ишемического, и репер- 53,19%, а активность КСИ – до 77% по срав- фузионного периода угнетение активности нению с интактными крысами (Таблица 1). Таблица 1 Активность неспецифических протеиназ и их ингибиторов в супернатантах гомогенатов сердца при экспериментальном реперфузионном синдроме

Активность ферментов протео- Активность ингибиторов фер- лиза ментов протеолиза Серии Показатели ЭПА (мкМоль/ ТПА (мкМоль/ АТА (мИЕ/мг) КСИ (мИЕ/мг) мг*мин) мг*мин) К М±m 137,53±6,09 25,22±0,97 839,55±22,89 279,90±12,680 М 149,34±5,37 55,94±0,96 915,84±30,02 432,55±9,31 1 p <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 М 160,81±7,67 63,33±1,01 756,66±47,78 411,33±10,30 2 p <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 М 162,07±7,16 53,11±3,41 488,35±50,21 322,93±9,55 3 p <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 М 162,73±5,40 57,54±6,65 446,63±12,03 217,15±8,230 4 p <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 Динамика изменения частоты сердечных со- кращений демонстрировала тенденцию к увели- чению их количества через 1 час после наложе- ния жгутов, а затем, после их снятия, наблюда- лось постепенное снижение ЧСС, а спустя 12 ча- сов после реперфузии у крыс с 2-х часов ишемией отмечалось снижение ЧСС на 41%, а у крыс с 6-ти часовой ишемией – на 60,2% (р<0,001). Также отмечалось уменьшение вольтажа зубцов R и S. Рис 2. ЭКГ крысы (ишемический период – 6 ча- У некоторых крыс установлены электро- сов, реперфузионный период – 12 часов) кардиографические признаки развития острого инфаркта миокарда, характеризую- щиеся элевацией ST выше изолинии в виде монофазной кривой спустя 6 часов после моделирования 6-часовой ишемии (Рис. 1), а к 12 часам после реваскуляризации реги- стрировались глубокие зубцы Q (Рис. 2–3). Функциональные и биохимические по- вреждения сердца были сопряжены с измене- ниями микроскопической картины. Так, при моделировании 6-часовой ишемии вне зави- Рис 3. ЭКГ крысы (ишемический период – 6 ча- симости от продолжительности реперфузи- сов, реперфузионный период – 12 часов)

онного периода, значительная часть кардио- миоцитов, в большей степени расположенных субэндокардиально, приобретает признаки зернистой дистрофии и умеренного внутри- клеточного отека; в отдельных кардиомиоци- тах определяются пикнотичные ядра (Рис. 4). В эпикарде выявлены признаки очаго- Рис 1. ЭКГ крысы (ишемический период – 6 ча- вых разрастаний жировой клетчатки, при- сов, реперфузионный период – 6 часов) знаки слабо выраженного отека, умеренное

61 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

полнокровие кровеносных сосудов, перива- ВЫВОДЫ скулярно обнаруживались небольшие ско- пления лимфоцитов и макрофагов (Рис. 5). 1. Реперфузия ранее ишемизирован- В миокарде кровеносные сосуды резко полно- ных тканей приводит к активации протео- кровны, некоторые артерии среднего и мелкого литической системы и повреждению серд- калибра с признаками слабо выраженного спаз- ца, которое имеет прямую пропорциональ- ма, в некоторых полях зрения периваскулярно ную зависимость длительности как ишеми- определяются единичные лимфоциты и макро- ческого, так и реперфузионного периода. фаги, а также петехиальные кровоизлияния. 2. Функциональные и биохимиче- ские нарушения при ишемии и реперфу- зии тканей приводят к морфологическим и биоэлектрическим изменениям сердца. 3. Полученные результаты могут выявить более точные патогенетические механизмы пато- логических процессов миокарда в следствии по- вреждающего действия системы протеолиза, что делает дальнейшее их изучение перспективным направлением экспериментальной медицины. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. The authors have no conflict of interests to declare. Финансирование: отсутствует/ No funding. Рис. 4. Микрофотография препарата сердца, ЛИТЕРАТУРА ишемический период – 6 часов, реперфузион- ный период – 6 часов (ув. 100). 1. Weman S. M., Karhunen P. J., Penttil A. et al. Reperfusion injury associated with one-fourth of deaths after coronary artery bypass grafting // Ann. Thorac. Surg. 2000; 70(3): 807–812. 2. Moore G. W., Hutchins G. M. Coronary artery bypass grafts in 109 autopsied patients. Statistical analysis of graft and anastomosis patency and regional myocardial injury. JAMA.1981; 246(16): 1785–1789. 3. Мойбенко А. А., Досенко В. Е., Пархоменко А. Н. Эндогенные механизмы кардиопротекции как ос- нова патогенетической терапии заболеваний сердца. Киев; 2008. 4. Гребенчиков О. А., Лихванцев В. В., Плот- ников Е. Ю., Силачев Д.Н., Певзнер И. Б., Зорова Л. Д., Зоров Д. Б. Молекулярные механизмы развития и адресная терапия синдрома ишемии-реперфузии. Ак- туальные вопросы анестезиологии и реаниматологии. Рис. 5. Микрофотография препарата сердца, 2014; (3): 60-67. ишемический период – 6 часов, реперфузион- 5. Оробей М. В. Толерантность головного мозга ный период – 12 часов (ув. 400). к ишемии и течение реперфузионного синдрома в ус- ловиях модулирования активности кининовой систе- Таким образом, при реваскуляризации ко- мы: автореферат дис. ... кандидата медицинских наук: нечностей крыс происходит существенное 14.00.16. Новосибирск, 2008. – 19 с. увеличение активности протеиназ и угне- 6. Фомочкина И. И., Кубышкин А. В. Патогене- тение активности их ингибиторов в тканях тическое значение протеиназ-ингибиторной системы в сердца. Это сопровождается повреждением развитии локальной и системной патологи. Патология. миокарда и развитием ЭКГ-изменений, харак- 2012; 25(2): 50. терных для острого инфаркта миокарда, что 7. Фомочкина И. И., Кубышкин А. В. Протеиназ- в условиях циркуляторной гипоксии может ингибиторная система в патогенезе экстремальных способствовать, на наш взгляд, дальнейше- состояний. Вестник морского врача. 2008; 6(6): 167. му развитию полиорганной недостаточности.

62 2018, т. 8, № 2 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

8. Харченко В. З., Кубышкин А. В., Фомочкина D. B. Molekulyarnye mekhanizmy razvitiya i adresnaya И. И. и др. Молекулярные механизмы развития экс- terapiya sindroma ishemii-reperfuzii. Aktual’nye voprosy тремальных состояний и их коррекция. Симферополь; anesteziologii i reanimatologii. 2014; (3): 60-67. (In Russ) 2011. 5. Orobei M. V. Tolerantnost’ golovnogo mozga k 9. Ruiz-Meana M., Rodr í guez-Sinovas A., ishemii i techenie reperfuzionnogo sindroma v usloviyakh Cabestrero A. et al. Mitochondrial connexin43 as a new modulirovaniya aktivnosti kininovoi sistemy: avtoreferat dis. player in the pathophysiology of myocardial ischemia- ... kandidata meditsinskikh nauk: 14.00.16. Novosibirsk, reperfusion injury // Cardiovasc. Res. 2008; 77(2): 325– 2008. – 19 s. (In Russ) 333. 6. Fomochkina I. I., Kubyshkin A. V. 10. Bilenko M. V. Free-radical mechanism of Patogeneticheskoe znachenie proteinaz-ingibitornoi macrophage involvement in endothelial cell injury and sistemy v razvitii lokal’noi i sistemnoi patologi. Patologiya. LDL oxidation in ischemic and reperfused vessels. Abstract 2012; 25(2): 50. (In Russ) From the XVII ISHR World Congress of the International 7. Fomochkina I. I., Kubyshkin A. V. Proteinaz- Society for Heart Research. July 6-11, Winnipeg, Canada, ingibitornaya sistema v patogeneze ekstremal’nykh J. Mol. Cell. Cardiol. 2001; 33(6): 13. sostoyanii. Vestnik morskogo vracha. 2008; 6(6): 167. (In 11. Siniscalchi A., Gamberini L., Laici C. et al. Post Russ) reperfusion syndrome during liver transplantation: From 8. Kharchenko V. Z., Kubyshkin A. V., Fomochkina I. pathophysiology to therapy and preventive strategies. I. i dr. Molekulyarnye mekhanizmy razvitiya ekstremal’nykh World J. Gastroenterol. 2016; 22(4): 1551–1569. sostoyanii i ikh korrektsiya. Simferopol’; 2011. (In Russ) 12. Sung-Moon J. Postreperfusion syndrome during 9. Ruiz-Meana M., Rodr í guez-Sinovas A., liver transplantation. Korean J. Anesthesiol. 2015; 68(6): Cabestrero A. et al. Mitochondrial connexin43 as a new 527–539. player in the pathophysiology of myocardial ischemia- 13. Murphy E., Steenbergen C. Mechanisms reperfusion injury // Cardiovasc. Res. 2008; 77(2): 325– underlying acute protection from cardiac ischemia- 333. reperfusion injury. Physiol. Rev. 2008; 88(2): 581–609. 10. Bilenko M. V. Free-radical mechanism of 14. Perrelli M. G., Pagliaro P., Penna C. Ischemia/ macrophage involvement in endothelial cell injury and reperfusion injury and cardioprotective mechanisms: Role LDL oxidation in ischemic and reperfused vessels. Abstract of mitochondria and reactive oxygen species. World J. From the XVII ISHR World Congress of the International Cardiol. 2011; 3(6): 186–200. Society for Heart Research. July 6-11, Winnipeg, Canada, 15. Хельд Д. Р. Требования к лабораторным жи- J. Mol. Cell. Cardiol. 2001; 33(6): 13. вотным при осуществлении программ здравоохране- 11. Siniscalchi A., Gamberini L., Laici C. et al. Post ния. Бюл. ВОЗ. 1981; 40(4): 20. reperfusion syndrome during liver transplantation: From 16. Харченко В. З., Алиев Л. Л., Фомочкина И. И., pathophysiology to therapy and preventive strategies. Харченко С. В. Механизмы развития органопатологии World J. Gastroenterol. 2016; 22(4): 1551–1569. при экспериментальном реперфузионном синдроме. 12. Sung-Moon J. Postreperfusion syndrome during Вестник морского врача. 2008; 6(6): 168. liver transplantation. Korean J. Anesthesiol. 2015; 68(6): 17. Кубышкин А. В. и др. Методы определения 527–539. активности неспецифических протеиназ и их ингиби- 13. Murphy E., Steenbergen C. Mechanisms торов в сыворотке крови и биологических. Киев; 2010. underlying acute protection from cardiac ischemia- reperfusion injury. Physiol. Rev. 2008; 88(2): 581–609. REFERENCES 14. Perrelli M. G., Pagliaro P., Penna C. Ischemia/ 1. Weman S. M., Karhunen P. J., Penttil A. et al. reperfusion injury and cardioprotective mechanisms: Role Reperfusion injury associated with one-fourth of deaths of mitochondria and reactive oxygen species. World J. after coronary artery bypass grafting // Ann. Thorac. Surg. Cardiol. 2011; 3(6): 186–200. 2000; 70(3): 807–812. 15. Khel’d D. R. Trebovaniya k laboratornym zhivotnym 2. Moore G. W., Hutchins G. M. Coronary artery pri osushchestvlenii programm zdravookhraneniya. Byul. bypass grafts in 109 autopsied patients. Statistical analysis VOZ. 1981; 40(4): 20. (In Russ) of graft and anastomosis patency and regional myocardial 16. Kharchenko V. Z., Aliev L. L., Fomochkina I. I., injury. JAMA.1981; 246(16): 1785–1789. Kharchenko S. V. Mekhanizmy razvitiya organopatologii 3. Moibenko A. A., Dosenko V. E., Parkhomenko A. pri eksperimental’nom reperfuzionnom sindrome. Vestnik N. Endogennye mekhanizmy kardioprotektsii kak osnova morskogo vracha. 2008; 6(6): 168. (In Russ) patogeneticheskoi terapii zabolevanii serdtsa. Kiev; 2008. 17. Kubyshkin A. V. i dr. Metody opredeleniya 4. Grebenchikov O. A., Likhvantsev V. V., Plotnikov aktivnosti nespetsificheskikh proteinaz i ikh ingibitorov v E. Yu., Silachev D.N., Pevzner I. B., Zorova L. D., Zorov syvorotke krovi i biologicheskikh. Kiev; 2010. (In Russ)

63 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

УДК 61(092)+61(061.2) (470-924.71)+611 ЭТАПЫ СТОЛЕТИЯ КРЫМСКОЙ МОРФОЛОГИИ

Королёв В. А., Ромашова М. Р., Тарасюк Ю. А. Кафедра биологии медицинской, Медицинская академия имени С.И. Георгиевского ФГАОУ «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», 295051, бульвар Ленина 5/7, Симферополь, Россия Для корреспонденции: Королёв Виталий Александрович, доктор медицинских наук, профессор кафедры биология медицинская Медицинской академии имени С.И. Георгиевского, ФГАОУ «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», e-mail: [email protected] For correspondence: Korolev Vitaly Aleksandrovich, MD, Professor of the Medical biology department, Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, e-mail: [email protected] Information about authors: Korolev V. A. https://orcid.org/0000-0002-7953-5459 Romachova M. R. https://orcid.org/0000-0002-7935-2636 Tarasyuk Y. A. https://orcid.org/0000-0001-8480-5268

РЕЗЮМЕ Представлены данные об основных этапах развития и приоритетных достижениях крымской морфологии в связи со столетним юбилеем научной отрасли. Указаны ведущие специалисты морфологической школы за этот период и курируемые ими направления научной деятельности. Подчеркнуты признанные научным сообществом исследования в области археологической краниологии, регенерации спинного мозга, экспериментальной ликворологии. Отмечена ведущая роль крымских эмбриологов в разработке и становлении метода экстракорпорального оплодотворения, что в конечном итоге привело к формированию новой отрасли медицины – медицинской репродуктологии. Ключевые слова: морфология; анатомия; эмбриология.

STAGES OF THE CRIMEAN MORPHOLOGY CENTURY Korolev V. A., Romashova M. R., Tarasyuk Y. A. Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia

SUMMARY Data on the main stages of development and priority achievements of the Crimean morphology school are presented on the event of the centenary of this scientific branch formation. The leading experts of the morphological school for this period and the directions of the scientific activities supervised by them are indicated. The studies recognized by the scientific community in the field of archeological craniology, regeneration of the spinal cord, and experimental liquorology are underlined. A special consideration is given to the leading role of Crimean embryologists in the development and establishment of the extracorporeal fertilization method that ultimately led to the formation of a new branch of medicine – medical reproductology. Keywords: morphology; anatomy; embryology.

Осенью 2018 года исполняется 100 лет об- боре ректора Ученый Совет университета 28 разования крымской морфологической школы. июля 1918 года остановил свой выбор на пред- Основал ее российский ученый с немецкими ставителе естественных наук профессоре Р.И. корнями Роман Иванович Гельвиг (1873-1920), Гельвиге. Официальное открытие Таврического ученик Петра Францевича Лесгафта. Последний университета состоялось 1 (14 н.ст.) октября известен как создатель теоретической функци- 1918 года в городском дворянском театре Сим- ональной анатомии и физического воспитания. ферополя, о чем и говорит установленная ныне На формирование Р.И. Гельвига как морфоло- мемориальная доска [1]. Первый ректор орга- га значительное влияние оказали гистолог Ф.В. низовывал работу университета в сложнейших Овсянников и анатом А.Ф. Стефанис. В Крыму условиях Гражданской войны, смены режимов Р.И. Гельвиг оказался весной 1918 года, будучи и правительств, оккупации полуострова гер- уже вполне сложившимся ученым с опытом манскими войсками, а затем военными силами преподавательской работы и навыками органи- Антанты. Вместе с университетом он заложил заторской деятельности. В этот период прово- фундамент крымской морфологической шко- дился большой цикл мероприятий по созданию лы: кафедру анатомии и специализированную первого высшего учебного заведения на полу- научную лабораторию, материальную базу ис- острове – Таврического университета. При вы- следований со специальным оборудованием,

64 2018, т. 8, № 2 ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ

научную программу и межрегиональные науч- го человека» и др. В настоящее время эти ин- ные контакты. Им передана в фонд необходимая тересные антропологические артефакты мож- научая литература из собственной библиотеки но увидеть в археологическом музее г. Керчь. [2]. Новый, двенадцатый университет России Как проницательный ученый, В.В. Бобин он рассматривал как духовно-нравственный подготовил полноценную научную смену. Его центр формирования молодого поколения в ус- достойными последователями являлись про- ловиях тяжелой разрухи и войны. Трагическая фессора-морфологи В.И. Зяблов и В.В. Ткач. смерть 2 октября 1920 года в разгар эпидемии Ученик В.В. Бобина профессор Владимир сыпного тифа оборвала благородный порыв [3]. Ильич Зяблов (1930-1993 гг.) возглавил кафедру Преемником Р.И.Гельвига стал профессор- нормальной анатомии в 1968 г. Вскоре он стал анатом Виктор Владимирович Бобин (1880- ректором вуза, что положительно сказалось на 1973). Его учителем являлся академик, Герой финансировании и материальной составляю- Социалистического Труда Владимир Петрович щей кафедры. Период деятельности В.И. Зябло- Воробьёв, вошедший в советскую науку как ва – это безусловный расцвет крымской мор- автор методики бальзамирования тела вождя фологии. Значительно расширился институт революции В.И. Ленина. Профессор В.В. Бобин аспирантуры. Кафедра переезжает из ставших возглавил в 1931 г. кафедру анатомии Крымско- тесными помещений на улице Речной в исто- го медицинского института им. И.В. Сталина, рическое здание бывшей земской больницы. К открытого вместо прекратившего существова- сожалению, прежний оригинальный архитек- ние медицинского факультета университета. турный комплекс с аудиторией-амфитеатром, С его именем связано активное строительство возведённый по инициативе В.В. Бобина, был анатомической школы. Новый заведующий зна- поврежден, а затем разрушен при строитель- чительно расширил и модернизировал то, что стве студенческих общежитий. Анатом В.И. сохранилось от наследия его предшественника. Зяблов был генератором научных идей. С его Кафедра анатомии получила самостоятельный именем связан важный этап развития школы. корпус в Симферополе по улице Речной, близ Докторская диссертация В.И. Зяблова – «Нерв- реки Салгир. Он имел два одноэтажных крыла, ный аппарат спинного мозга человека» (1964 г.) стоящих под углом и соединенных двухэтажной явилась плацдармом для нового направления - лекционной аудиторией в виде обширного свет- регенерация спинного мозга. Задачи решались лого амфитеатра. Здесь были организованы сек- комплексно с созданием профильной проблем- ционно-учебные комнаты, лаборатория, рентге- ной лаборатории. Как указывает сподвижник новский кабинет, трупная, учебный музей. Были ученого доцент В.В. Лысенко– «В.И.Зяблов в приглашены опытные муляжисты (препаратор начале 70-х годов впервые высказал оригиналь- И.Т. Глобенко) и лаборанты. Занятия вели ква- ную идею, которая помогла по-новому взгля- лифицированные преподаватели – Л.В. Карда- нуть на изменившиеся топографо-анатомиче- шев, Г.М. Томилова и др. Концевую часть одного ские взаимоотношения концов поврежденного из флигелей занимал кабинет заведующего со спинного мозга в ранние и поздние послеопе- шкафами, уставленными черепами найденны- рационные сроки… он считал, что основой ми при археологических раскопках в Крыму и на регенераторных процессов в нервной системе Кавказе. В многоплановых научных изысканиях является роль аксонов, обеспечивающих вос- В.В. Бобина особое место занимало редкое на- становление…» [5]. Исследованиями установ- правление – археологическая краниология: цикл лены почти все факторы, подавляющие или антропометрических исследований деформиро- стимулирующие аксональный рост. В практи- ванных черепов древних людей. Впервые вни- ческом отношении это позволило разработать мание к проблеме башнеподобных черепов при- (1977-1980 гг.) новые оригинальные способы влек ещё академик П.С. Паллас, который дли- хирургического лечения спинальной травмы на тельно работал в Крыму по указанию Екатерины принципе уменьшения диастаза между культя- II в конце 18 столетия. Ему удалось тогда застать ми в месте перерезки. Благодаря крымским уче- живых прототипов из числа южнобережных та- ным проблема регенерации ЦНС стала не толь- тар, которые имели продолговатые лица и рез- ко известной, но и ведущей в морфологических ко сжатые с боков высокие головы. Российский исследованиях советских ученых. В этот период академик объяснял это искусственной дефор- на кафедре анатомии подготовлено 5 докторов мацией путем сжатия черепа во младенчестве наук и 29 кандидатов наук, получен ряд патен- [4]. Результаты своих изысканий В.В. Бобин не- тов и сделаны важные научные обобщения. однократно докладывал на авторитетных науч- С именем второго профессора Владисла- ных съездах и сессиях. Проблеме посвящен ряд ва Викторовича Ткача (1931-2007г.г.) связано специальных работ – «О предках современно- создание оригинального научного направле-

65 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

ния, которое можно обозначить как «крым- вались совместно [7,8]. Однако, по мере углу- ская ликворология». Это всестороннее изуче- бления тематики и в связи с остро стоящей тог- ние биологических свойств спинномозговой да социальной проблемой бесплодия и решения жидкости – гуморальной среды центральной медицинских аспектов преодоления бесплодных нервной системы. Конечной целью здесь явля- браков, исследования переместились в практи- лось получение инъекционного биопрепарата ческое русло. По результатам экспериментов «Ликворин» - жидкого и лиофилизированно- профессор Б.П. Хватов и профессор акушер- го, из прижизненно взятой ксеногенной спин- гинеколог В.А. Голубев принимают решение номозговой жидкости коров. Фундаменталь- переместить искусственно оплодотворенную in ность исследовательского подхода вылилась в vitro яйцеклетку женщины страдающей труб- целую серию диссертационных работ, выпол- ной формой бесплодия в матку. Манипуляция ненных под его руководством и написание в была проведена весной 1964 года в городском дальнейшем коллективной монографии «Лик- гинекологическом отделении, которое находи- вор как гуморальная среда организма» (2010г.) лось тогда рядом с анатомическим корпусом Оригинальность научного мышления про- [9]. Беременность не состоялась. Однако даль- фессора В.В. Ткача привела к ряду достиже- нейшее теоретическое и практическое осмыс- ний и в других направлениях. Им разработаны ливание проведенных на кафедре гистологии интересные для практики материалы: хирур- разносторонних исследований позволило крым- гические шовные нити из твердой мозговой ским эмбриологам - Б.П. Хватов, В.А. Королев, оболочки спинного мозга скота; консервиро- Г.Н. Петров, Б.В. Троценко, впервые в 1966г. на ванная выйная связка скота для остеосинте- VII Всесоюзном съезде анатомов, гистологов, за трубчатых костей; криоконсервированная эмбриологов в Тбилиси высказать утвержде- хорда осетровых рыб для пластики повреж- ние о возможности переноса оплодотворенной денных периферических нервов. Он открыл вне организма яйцеклетки в матку женщины способы замораживания биологических пре- с лечебной целью при некоторых формах бес- паратов, а также метод новокаиновой анасте- плодия: «Исследования по оплодотворению и зии экстракорпоральных нервов свода черепа, дроблению яйцеклеток животных и человека модифицировал методику микроангиографии. вне организма позволяют … применить метод Особый и самостоятельный этап в Крым- пересадок оплодотворённых яйцеклеток в мат- ской морфологии – это эмбриологическое на- ку женщины для борьбы с бесплодием» [10]. правление. Энергичный коллектив эмбриологов Приоритет исследований крымских морфо- сконцентрировал усилия на цитотипическом и логов в развитии метода экстракорпорального гистотипическом периодах развития млеко- оплодотворения у человека и его внедрение питающих животных и человека [6]. Здесь не- был официально подтвержден на XXVI Меж- сомненно приоритетными явились экспери- дународной конференции Российской Ассо- ментальные работы по экстракорпоральному циации Репродукции Человека, посвященной оплодотворению яйцеклеток млекопитающих 30-летию рожденного методом ЭКО первого животных и человека. Они проводились с сере- ребенка в России в 2016 г. (Москва), с вруче- дины пятидесятых годов прошлого столетия под нием профессору В.А. Королеву «Благодарно- руководством профессора Бориса Павловича сти» РАРЧ [11]. В медицине сформировалось Хватова (1904-1972). Работы носили комплекс- новая отрасль – медицинская репродуктология. ный характер. Первоначально они инициирова- Важным и прогрессивным в работе крымских лись для рассмотрения проблемы полиспермии эмбриологов явилось также опережающее ис- и возможных связанных с ней видов патологии пользование методов цито- и гистохимии в ран- эмбрионов и плодов человека. Центральным ней эмбриологии человека, профессором Ю.Н. исполнителем являлся аспирант Г.Н. Петров, Шаповаловым [12]. Закономерностям эмбрио- который разработал оригинальную методику нального развития человека посвящены фун- изготовления микросрезов из отдельно взятых даментальные работы профессоров Н.П. Бар- яйцевых клеток диаметром 100 мкм, что по- сукова[13] и Е.Ю. Шаповаловой [14]. Детально зволило детально проанализировать процессы анализируются условия, в которых происходит сингамии и формирования синкариона. Этим ранний доимплантационный период развития наши исследования принципиально отличались зародыша человека и млекопитающих живот- от аналогичных разработок по оплодотворению ных [15]. С экологических позиций изучаются in vitro американских ученых, проводимых за морфологические критерии развития адаптаци- рубежом. В тандеме с Г.Н. Петровым работали онных перестроек в плаценте человека в услови- аспиранты В.А. Королев и Б.В. Троценко, кото- ях нормальной и патологической беременности рые решали смежные задачи. Работы публико- [16]. Всего крымскими эмбриологами было вы-

66 2018, т. 8, № 2 ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ

полнено 8 докторских и 47 кандидатских дис- 3. Лысенко В.В., Козленко С.В. Профессор меди- сертаций, получено 8 патентов. Заведующая ка- цины анатом Р.И. Гельвиг – первый ректор Таврическо- федрой профессор Е.Ю. Шаповалова удостоена го университета - Асклепий. 2001;(1):19-24. почетного звания «Заслуженный деятель науки 4. Королев В.А. Петр Паллас – научный первоот- и техники РАЕ, а руководимый ей коллектив по- крыватель Крыма – Асклепий. 2003;(2):34-37. лучил звание «Золотая кафедра России» – 2016 г. 5. Лысенко В.В., Дьяченко М.И. Научная идея, На завершающем этапе столетия с 2001 г. ка- эксперимент, практическая медицина – Асклепий. федру анатомии человека возглавляет выпуск- 1998;(1-2):16-18. ник Тернопольского медицинского института 6. Крымская эмбриологическая школа. Под ред. профессор, академик АН ВО Украины В.С. Пи- Королева В.А., Симферополь. 2011. калюк. Под его непосредственным руководством 7. Хватов Б.П., Петров Г.Н., Королев В.А. Опло- продолжает развиваться созданная трудами дотворение и ранние стадии развития млекопитающих предшественников экспериментальная и клини- животных и человека – Труды Крымского медицинского ческая ликворология с перманентным выходом института. 1961;(30):3-12. диссертационных работ по теме. Проблема рас- 8. Королев В.А., Петров Г.Н. Явление денудации сматривается на уровне межорганных взаимо- при оплодотворении яйцеклеток у некоторых млекопи- действий регуляторных систем организма [17]. тающих животных и человека – Журнал общей биоло- Параллельно развиваются новые в крымской гии. 1964; 25(1):68-74. морфологии направления – «Экологическая 9. Предать забвению нельзя – Медицина Крыма. и функциональная остеология», «Возрастные 2017;(3):36-41. морфофункциональные особенности отдельных 10. Хватов Б.П., Королев В.А., Петров Г.Н., Тро- органов и систем под влиянием гравитационных ценко Б.В. Оплодотворение и ранние стадии развития перегрузок и различных методов их коррекции», зародышей млекопитающих животных и человека в успешно реализуется также исследования состо- сравнительном аспекте – Труды VII Всесоюзного съез- яния миокарда при различных видах гипоксии да анатомов, гистологов, эмбриологов. Июнь 6-13,1966; и ее коррекции – профессор И.В. Заднипряный, Тбилиси. доцент Т.П. Сатаева. Крымскими анатомами за- 11. Королев В.А. Пионеры экстракорпорального явлено семь патентов Украины и Российской оплодотворения в России. – Материалы XXVI Между- Федерации. Подготовлена достойная смена в народной конференции Российской Ассоциации Репро- лице молодых морфологов, докторов наук С.А. дукции Человека «Репродуктивные технологии сегодня Кутя, Г.А. Мороз, Е.Ю. Бессалова, М.А. Кривен- и завтра». Сентябрь 7-10, 2016; Москва. цов. С таким научным потенциалом Крымская 12. Шаповалов Ю.Н. Развитие зародыша челове- морфологическая школа уверенно входит во ка в течение первых двух месяцев. Дис. докт. мед. наук. второе столетие своего динамичного развития. Москва:1964. 13. Барсуков Н.П. Індивідуальна і онтогенетична ЗАКЛЮЧЕНИЕ міжливість гісто- та органогенезів з врахуваням загаль- Столетнее развитие крымской морфо- них закономірностей пренатального розвітку людини. логии характеризуется рядом этапов и на- Діс. докт. мед. наук. Київ: 1995. правлений, связанных с анатомическими и 14. Шаповалова Е.Ю. Органные особенности ран- эмбриологическими исследованиями. Крым- него гистогенеза производных разных зародышевых ские морфологи внесли свой весомый и опе- листков. Дис. докт. мед. наук. Киев:2003. режающий вклад в соответствующие науч- 15. Королёв В.А. Материалы к морфофункцио- ные отрасли. Их достижения признаны от- нальной характеристике раннего эмбриогенеза пла- ечественным и мировым ученым сообще- центарных млекопитающих. Дис. докт. мед. наук. Сим- ством, внедрены в медицинскую практику. ферополь:1976. Конфликт интересов. Авторы заявля- 16. Брусиловский А.И. Материалы по функцио- ют об отсутствии конфликта интересов. нальной морфологии плодной части плаценты чело- The authors have noconflict of interests to declare века. Дис. докт. мед. наук. Новосибирск:1970. 17. Бессалова Е.Ю. Ксеногенна спинномозгова ЛИТЕРАТУРА рідина в реалізаціі міжорганної взаємодії регуляторних 1. Ульянкина Т.И. К вопросу о раннем периоде систем. Дис. докт. мед. наук. Винница:2013;38. деятельности Таврического университета в Симферо- поле (1917-1921г.г.) - История медицины. 2014;(2):85- REFERENСES 93. doi: 10,17720/24-09-5834.V 1 2.2014. 27v 1. Ulyankina T.I. On the early years of Taurida 2. Коллекция книг первого ректора Таврического University in Simferopol (1917-1921) – History of университета Р. И. Гельвига, подаренная им Универси- Medicine. 2014;(2):85-93. doi: 10,17720/24-09-5834.V 1 тету – Крымский архив. 2000;(6):252-257. 2.2014. 27v

67 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

2. Book collection of the first head of Tavrichesky Develoment: Mammals and Human Comperative Aspect. University Gelvig R.I. gifted by him to the University – Abstracts of VII Soviet Union assembly of anayomics, Crimen archieves. 2000;(6):252-257. histologists and embryologists. June 6-13, 1966; Tbilisi. 3. Lysenko V.V., Kozlenko S.V. Anatomist Gelvig 11. Korolev V. A. Pioners extracorporal fertilization R.I., M.D. is the first Head of Tavrichesky University – in Russia. Works of XXVI International Conference Asklepiy. 2001;(1):19-24. Reproduction Technologies Technologies Today and 4. Korolev V. A. Peter Pallas is Scientific Discoverer Tomorrow. September 7-10, 2016; Moscow. of Crimea. Asklepiy. 2003;(2):34-37. 12. Shapovalov Y.N. Human Embryo Development 5. Lusenko V.V., Dyachenko M.I. Scientific Idea, During First Two Months. [dissertation] Moscow; 1964. Experement, Practical Medicine – Asklepiy. 1998;(1-2):16-18. 13. Barsukov N. P. Individual and Genetic Possibility 6. Crimean Embryological School Korolev V. A., of Histo- and Organogenesis in Considekarion with M.D., Editor-in-Chief, , Simferopol. 2011. General Embryo Development. [dissertation] Kiev; 1994. 7. Khvatov B.P., Petrov G.N., Korolev V. A. 14. Shapovalova Y.N. Differencies in Early Fertilization and Early Stages of of mammals and Human Embryo Development due to Different Embryo Leaves. Development – Works of Crimean medical institute. [dissertation] Kiev; 1994. 1961;(30):3-12. 15. Korolev V. A. Reports to Morphofuncktional 8. Korolev V. A., Petrov G.N. Phenomenom Descripton of Early Development of Placenta mammals. Denudation at fertilization During Edd-Cell Fertilization in [dissertation] Simferopol; 1976. Some mammals and Human – Journal of general biology. 16. Brusilovski A.I. Reports on Functional morphology 1964; 25(1):68-74. of Human Feotus. [dissertation] Novosibirsk; 1970. 9. It can`t be Neglected – Medical of Crimea. 17. Bessalova E. U. Spinal Cord Liquid in 2017;(3):36-41. Organization of Body Regulatory Systems. [dissertation] 10. Khvatov B.P., Korolev V. A., Petrov G.N., Vinica; 2013. Trotsenko B.V. Fertilization and Early Stages Embryo

68 2018, т. 8, № 2 ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ

УДК: 611:61 (09) ANTOINE PORTAL (1742-1832) Kutia S. A.1, Shaymardanova L. R.2, Abdullaeva V. D.2, Smirnova S. N.1

1Кафедра медицинской биологии, 2кафедра нормальной анатомии, Медицинская академия имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», 295051, бульвар Ленина 5/7, Симферополь, Россия; Для корреспонденции: Кутя Сергей Анатольевич, доктор медицинских наук, профессор, заместитель Директора по международным связям, заведующий кафедрой медицинской биологии, Медицинская академия имени С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского», е-mail: [email protected]. For correspondence: Kutia Sergey Anatolievich, MD, Professor, Deputy Director for International Relations, Head of Medical Biology Department, Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, е-mail: sergei_ [email protected] Information about authors: Kutya S. A. http://orcid.org/0000-0002-1145-4644 Shaymardanova L. R. http://orcid.org/0000-0003-3154-3203 Abdullaeva V. D. http://orcid.org/0000-0002-1767-965Х Smirnova S. N. http://orcid.org/0000-000

SUMMARY

The article outlines biography and works of famous French physican Antoine Portal (1742-1832), the founder of the Royal Academy of Medicine, the first doctor of the King Louis XVIII. The information about him is very scarce, despite the huge contribution he made to clinical medicine, pathomorphology, anatomy. He wrote about nature, case reports and treatment of rabies, tuberculosis, rickets, smallpox, hereditary diseases, stroke, asphyxia, liver diseases, epilepsy, etc. He was the first to describe bleeding from esophageal varices, hepatic amyloid. His original approach to the patient included thorough physical examination, percussion and auscultation, which gave more accurate diagnoses. Among his most famous works are the monumental “Histoire de l’anatomie et de la chirurgie” (“History of anatomy and surgery”) in seven volumes and a five-volume work – the “Cours d’Anatomiae Médicale ou eléments de anatomie de l’homme” (“Course of medical anatomy, or elements of human anatomy”). His name was immortalized in some anatomical eponyms, such as “Portal’s space” – the slit between the lower surface of heart and diaphragm seen on X-ray, “Portal’s muscle” – the muscular fibers attaching to the front surface of the elbow joint capsule (musculus сарsularis subbrachialis), and “Portal’s nodes” – posterior mediastinal lymph nodes. 2017 was marked by the 275-th anniversary of the birth and, at the same time, the 185-th anniversary of the death of Antoine Portal, so with the present work the authors pay the deserved honors to that talented scientist and extraordinary doctor. Keywords: biography (Portal); clinical medicine; pathology.

АНТУАН ПОРТАЛЬ (1742-1832) Кутя С. А., Шаймарданова Л. Р., Абдуллаева В. Д., Смирнова С. Н.

РЕЗЮМЕ В статье описываются биография и работы известного французского врача Антуана Порталя (1742-1832), основателя Королевской медицинской академии, личного доктора короля Людовика XVIII. Информации о нем очень мало, несмотря на огромный вклад, который он внес в клиническую медицину, патоморфологию, анатомию. Он писал о природе, клинических случаях и лечении бешенства, туберкулеза, рахита, оспы, наследственных заболеваний, инсульта, асфиксии, заболеваний печени, эпилепсии и т.д. Также, он первым описал кровотечение из варикозных вен пищевода, амилоидоз печени. Его оригинальный подход к пациенту включал тщательное физическое обследование, перкуссию и аускультацию, что давало более точные диагнозы. Среди его самых известных работ – монументальные “Histoire de l’anatomie et de la chirurgie” («История анатомии и хирургии») в семи томах и пятитомный труд – “Cours d’Anatomiae Médicale ou eléments de anatomie de l’homme” («Курс медицинской анатомии или элементы анатомии человека»). Его имя было увековечено в некоторых анатомических эпонимах, таких как «пространство Порталя» – щель между нижней поверхностью сердца и диафрагмой, видимая на рентгеновском снимке, «мышца Порталя» – пучок мышечных волокон, прикрепляющихся к передней поверхности капсулы локтевого сустава (musculus сарsularis subbrachialis) и «узлы Порталя» - задние средостенные лимфатические узлы. 2017 год ознаменовался 275-й годовщиной со дня рождения и 185-й годовщиной со дня смерти Антуана Порталя, в связи с чем в настоящей работе авторы воздают заслуженные почести этому талантливому ученому и неординарному врачу. Ключевые слова: биография (Порталь); клиническая медицина; патология.

69 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

2017 was marked by the 275-th anniversary of His manager’s qualities and publishing the birth and the 185-th anniversary of the death skills came along with continuous medical of Antoine Portal (1742-1832), French physician, practice. One of them was the office on “rue anatomist, pathologist and historian of medicine. Saint-André-des-Arts” where he accepted the The information about him is very scarce, despite patients and often nobility came to witness that. the huge contribution he made in medicine. Under the Empire he became very famous because Antoine Portal (fig. 1) was born on January he treated powerful persons. But the bright persons 5, 1742 in Gaillac in the Tarn area, France (1). He are usually surrounded by ill-wishers. Portal had the was the eldest of 12 children in the family of an old feud with Jean-Nicolas Corvizart (1755-1821), apothecary merchant and Second Consul of Gaillac. who was considered “the emperor of Napoleonic He attended the Jesuit secondary school, and later medicine”, Professor of Medicine at the College de studied medicine in Albi, Toulouse, then in 1762- France. Their contradictions reached the point that 1765 at University of Montpellier, where on August Corvizart created a coalition with Claude-Louis 2, 1764 he defended his thesis “Generales luxationum Berthollet (1748-1822) and Gaspard Monge (1746- complectens notiones”. This dissertation contains a 1818) with whom Portal used to quarrel or disagree precise presentation of the most useful knowledge on within the Institute, preventing the latter from being the nature and the treatment of dislocations, with the appointed as the personal doctor of Napoleon and description and the figure of a new machine to reduce becoming that person himself (2). Thus Corvisart them. After successful graduation, he began teaching acquired an enormous power to close the doors to anatomy at the same university. In 1767 in Paris, those who displeased him. He also did everything owing to the recommendation of Cardinal de Bernis to make Portal leave his post. Deep envy, rancor (1715-1794) to the doctor of King Jean-Baptiste Senac and conspiracy against Portal closed his access to (1693-1770) and his assistant Joseph Lieutaud (1703- the imperial chambers, but the Portal continued to 1780), he was chosen the anatomy teacher to the young heal the most eminent nobles of France. Despite they Dauphin, future Louis XVI, and a court physician [1]. both (Portal and Corvizart) had similar approaches In 1769 he succeeded Antoine Ferrein (1693- to the patient, with thorough physical examination, 1769) in the chair of anatomy at the Royal College percussion and auscultation, which gave more of France and officially became the private doctor of accurate diagnoses, the gap of misunderstanding the King’s brother. between two great doctors only increased. In 1776 Buffon (1707-1788) made him appoint Louis XVIII, who came to power, appointed professor of anatomy in the Garden of the King (“Jardin Portal as his personal doctor in 1818. Portal knew du Roi”) where he succeeded Antoine Petit (1722- about the unsuccessful efforts of Pierre Chirac, the 1794). After the French revolution it changed the name physician of Louis XV, to create a sort of academy of “Jardin du Roi” to the “Museum of Natural History”. for doctors. He organized a campaign of surgeons and physicians elite to assure the King in necessity of it. His ambitious intentions and career plans had the solid background of medical experience and talent, and could not be left unnoticed by his sovereign. In 1820 King Louis XVIII signed an order to create the Royal Academy of Medicine for the development of high professionals in medicine, and Portal became the first President of it at the age of 78 years old. It became the work of his whole life. Charles X did not break the tradition, and Portal became his private doctor. Charles X granted him the barony in 1824, made the commander of the Legion of Honor and Knight of the Order of Saint-Michel. Dupont said about Portal: «He lived through all the regimes without too much trouble, swearing allegiance to five kings, to a republic and to an emperor» (3). In reality, Louis XVI, Louis XVIII and Charles X were siblings and grandsons of Louis XV, and Portal’s service was nothing more than loyalty to a family. Probably, that were his medical talent and extraordinary skills that allowed him not only to Fig. 1 Antoine Portal (1742-1832) survive and pass the fire of the insurrection and the Terror (when many progressive people finished their

70 2018, т. 8, № 2 ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ lives in Bastille) but to become the recognized and The first report of a spinal stenosis is attributed valuable figure, treating the key persons for any regime. to Portal in 1803. He observed at autopsy three Till the end of his days, Antoine Portal attended specimens with narrowing of the spinal canal. He the sessions of the Royal Academy every Tuesday. was also able to relate the pathological findings to When he became decrepit, he ceased to meet with the typical clinical symptoms of spinal stenosis (6). the scientific community and barely received Also, Portal has left his trace in anatomy. In people at his home. Antoine Portal died on July 23, 1770-1773 he published a monumental “Histoire de 1832, in Paris at the age of 90, from the disease of l’anatomie et de la chirurgie” (“History of anatomy the stone and was buried in the Calvary cemetery, and surgery”) in seven volumes (fig. 2), where Saint-Pierre de Montmartre (3). That cemetery is he described the development of two sciences, the smallest one in Paris, having only 87 graves, only gave their periodization, discoveries and their representatives of aristocracy were buried there. For authors. Portal’s work was quite different from the public it is open only one day a year, on November 1. previous attempt of Haller to do the same job – to Portal made important contributions in enlighten the past of Anatomy. He was interested many fields of medicine. He wrote about in the connection of anatomy with surgery, rather nature, case reports and treatment of rabies, than with physiology. But they both agreed at tuberculosis, rickets, smallpox, hereditary diseases, the same statement, that anatomy and surgery stroke, asphyxia, liver diseases, epilepsy, etc. had made a more dramatic upsurge within one Among his notable works we can list: “Precis century than in the previous two thousand years. de chirurgie pratique” (1768), “Observations In 1803-1804 he developed five-volume work, sur la nature et le traitement de la rage” (1779), the “Cours d’Anatomiae Médicale ou eléments “Observations sur les effets des vapeurs méphitiques de anatomie de l’homme” (“Course of medical dans l’homme” (1787), “Observations sur la nature anatomy, or elements of human anatomy”) (fig. 3). et le traitement de la phthisie pulmonare” (1792), In this book, based on Portal’s anatomical “Observations sur la nature et sur le traitement course and observations, anatomical descriptions du rachitisme” (1797), “Observations sur la petite are often followed by physiological and especially verole” (1799), “Description du nerf intercostal dans pathological “remarks”, sometimes extended. In the l’homme” (1803), “Considerations sur les maladies “remarks”, there are sometimes remarkable anatomo- hereditaires” (1808), “Memoires sur la nature et le clinical observations, some of which are specific, traitement de l’apoplexie, et sur les moyens de la especially when the nervous system is concerned. prevenir” (1811), “ Observations de Portal sur le In the preface of his book, he wrote: “It is not only traitement de l’asphyxie” (1812), “Observations to know the structure of the human body that we sur la nature et le traitement des maladies du foie” must study anatomy, nor because it leads to the (1813), “Considerations la nature et le traitement des maladies de famille” (1814), “Observations sur la nature et le traitement de l’hydropsiae” (1824), “Observations sur la nature et le traitement de l’epilepsie” (1827), “Memoires sur la nature et le traitement de plusieurs maladies, avec les précis des experiences sur les animaux vivans, et un cours de physiologie pathologique” (1800 – volume I, II, 1808 – volume III, 1819 – volume IV, 1825 – volume V). Portal made remarkable contributions to pathology. He was the first to describe bleeding from esophageal varices (4). Also, Portal is considered to be the first to describe hepatic amyloid in 1789 (5). He found out a substance similar to lard in the liver of an elderly woman, and later in the liver of an 8-year old boy. Portal also noted kidneys “three times fattier than normal”. Because the material from lardaceous liver hardened like albumin when exposed to heat, Portal thought that his patients had some sort of albuminous obstruction. Later, Bohemian physician Carl von Rokitansky (1804-1878) determined it as fatty degeneration Fig. 2 Title page of Portal’s “Histoire de l’anatomie et of liver associated with kidney pathology. de la chirurgie”

71 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Surg 2001;88(8):1073-76. https://doi.org/10.1046/j.0007- 1323.2001.01825.x. 5. Kyle R.A. Amyloidosis: a convoluted story. Br J Haematol. 2001;114(3): 529-538. https://doi.org/10.1046/ j.1365-2141.2001.02999.x. 6. Gruber Ph., Boeni Th. History of spinal disorders. In: Boos N, Aebi M, editors. Spinal disorders. Fundamentals of diagnosis and treatment. Berlin Heidelberg: SpringerVerlag; 2008:1-37. 7. Portal A. Cours d’Anatomiae Médicale ou eléments de anatomie de l’homme. T.1. Paris; 1804. 8. Гончаров Н.И. Иллюстрированный словарь эпо- нимов в морфологии. Волгоград: Издатель, 2009. 9. Ganière, P. Baron Antoine Portal, perpetual President of the Académie Royale de Médecine. Bull Acad Natl Med. 150(26): 539–45. PMID 4864573. 10. Antoine Portal (1742-1832): Médecin, anatomiste français et historien de la médecine. (in French). Portraits Fig. 3 Title page of Portal’s “Cours d’Anatomiae de medicines. Archived from the original on 2007-07-14. Médicale ou eléments de anatomie de Retrieved 2007-07-16. l’homme” 11. Antoine Portal (1742-1832). http://themitralvalve. knowledge of the uses of its various parts, but also org/mitralvalve/antoine-portal because it spreads over nature, the causes and the seat of diseases, lights, without which Medicine REFERENCES would be a blind empiricism” (7). Portal preferred to 1. Riaud X. Antoine Portal (1742-1832), doctor Knight teach anatomy with clinical application and he was of the empire and founder of the Royal Academy of the first to introduce the term “medical anatomy”. Medicine. Available at: http://www.napoleonicsociety.com/ His name was immortalized in some anatomical english/riaudportala.html. Accessed December 1, 2017. eponyms, such as “Portal’s space” – the slit between 2. Anonymous. Antoine Portal. Available at: http://www. the lower surface of heart and diaphragm seen napoleon-empire.net/personnages/portal.php. Accessed on X-ray, “Portal’s muscle” – the muscular fibers November 27, 2017. attaching to the front surface of the elbow joint capsule 3. Dupont M. Dictionnaire historique des Médecins (musculus сарsularis subbrachialis), and “Portal’s dans et hors de la Médecine. Paris, France;1999. nodes” – posterior mediastinal lymph nodes (8). 4. Moodley J., Singh B, Lalloo S., Pershad S., Robbs Portal’s contributions to scientific research have J.V. Non-operative management of haemobilia. Br J been internationally recognized: he was a member Surg 2001;88(8):1073-76. https://doi.org/10.1046/j.0007- of the National Institute of Bologna, of the Academy 1323.2001.01825.x. of Sciences of Turin, of the Society of Sciences of 5. Kyle R.A. Amyloidosis: a convoluted story. Br J Harlem, of the Societies of Medicine of Edinburgh, Haematol. 2001;114(3): 529-538. https://doi.org/10.1046/ Padua, Genoa, Brussels, Antwerp, Paris, Montpellier, j.1365-2141.2001.02999.x. Toulouse, Bordeaux, Tours and Neufchâtel (9-11). 6. Gruber Ph., Boeni Th. History of spinal disorders. In: The authors have no conflict of interests. Boos N, Aebi M, editors. Spinal disorders. Fundamentals Авторы заявляют об отсутствии конфликта of diagnosis and treatment. Berlin Heidelberg: интересов. SpringerVerlag; 2008:1-37. 7. Portal A. Cours d’Anatomiae Médicale ou eléments ЛИТЕРАТУРА de anatomie de l’homme. T.1. Paris; 1804. 1. Riaud X. Antoine Portal (1742-1832), doctor Knight 8. Goncharov N.I. Illustrated dictionary of eponyms in of the empire and founder of the Royal Academy of morphology. Volgograd, Russia: Izdatel, 2009; 504 p. Russian. Medicine. Available at: http://www.napoleonicsociety.com/ 9. Ganière, P. Baron Antoine Portal, perpetual english/riaudportala.html. Accessed December 1, 2017. President of the Académie Royale de Médecine. Bull Acad 2. Anonymous. Antoine Portal. Available at: http://www. Natl Med. 150(26):539–45. PMID 4864573. napoleon-empire.net/personnages/portal.php. Accessed 10. Antoine Portal (1742-1832): Médecin, anatomiste November 27, 2017. français et historien de la médecine. (in French). Portraits 3. Dupont M. Dictionnaire historique des Médecins de medicines. Archived from the original on 2007-07-14. dans et hors de la Médecine. Paris, France; 1999. Retrieved 2007-07-16. 4. Moodley J., Singh B, Lalloo S., Pershad S., Robbs 11. Antoine Portal (1742-1832). http://themitralvalve. J.V. Non-operative management of haemobilia. Br J org/mitralvalve/antoine-portal

72 2018, т. 8, № 2 ОБЗОРЫ

УДК 618.11-006.2:616-008+616-092.4 ВЛИЯНИЕ ЭСТРОГЕНОВ НА МОРФОГЕНЕЗ НАДПОЧЕЧНЫХ ЖЕЛЕЗ

Шаповалова Е. Ю., Бойко Т. А., Барановский Ю. Г., Шелепа Е. Д. Кафедра гистологии и эмбриологии, Медицинская академия имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», 295051, Россия, г. Симферополь, бульвар Ленина 5/7. Для корреспонденции: Шаповалова Елена Юрьевна, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой гистологии и эмбриологии Медицинской академии имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», е-mail [email protected] For correspondence: Shapovalova Ye.Yu., MD, Professor, Head of the Department of Histology and Embryology, Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, е-mail [email protected] Information about authors: Шаповалова Е. Ю. http:// orcid.org. 0000-0003-2544-7696 Бойко Т. А. http:// orcid.org. 0000-0002-9627-4051 Барановский Ю. Г. http:// orcid.org. 0000-0002-7044-1122 Шелепа Е. Д. http:// orcid.org. 0000-0002-3420-578X

РЕЗЮМЕ В настоящее время внимание исследователей привлекает гипотеза о эмбриогенетической этиологии ряда хронических заболеваний, иммунопатологий и эндокринопатий, когда перинатальные события запоминаются развивающимся организмом с помощью эмбрионального и неонатального импринтинга. Стероидные гормоны модулируют широкий спектр клеточных и физиологических реакций во время беременности и в перинатальной жизни. Стероидные гормоны эстрогены выявляются на каждом этапе беременности и модулируют многие внутриматочные процессы. Фетальная надпочечниковая железа вырабатывает большую долю побочных веществ, используемых для синтеза плацентарного эстрогена. Поэтому соответствующее развитие и функционирование коры надпочечников плода крайне важно для синтеза плацентарных стероидов, созревания плода и перинатальной выживаемости. При достижении высоких количеств эстрогенов в плазме, эстрогены воздействуют непосредственно на кору надпочечников плода, чтобы подавить его чувствительность к активности АКТГ. Это ингибирует продукцию сульфатированной формы дегидроэпиандростерона, являющегося основным субстратом для плацентарного эстрогена, из области коры надпочечников плода и тем самым снижается синтез плацентарного эстрогена. Исследования влияния эндогенных и экзогенных эстрогенов на развитие и функционирование надпочечников необходимы для установления потенциальной роли женских половых гормонов в развитии эндокринных заболеваний, а также нарушений функционирования иммунной системы и регуляции метаболических процессов стероидными гормонами надпочечников. Ключевые слова: надпочечная железа; эстрогены; морфогенез; плод. THE EFFECT OF ESTROGENS ON THE MORPHOGENESIS OF THE ADRENAL GLANDS Shapovalova Ye. Yu., Boyko T. A., Baranovskiy Yu. G., Shelepa E. D. Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia

SUMMARY The researchers’ attention is currently focused on the hypothesis of embryogenetic etiology of a number of chronic diseases, immunopathologies and endocrinopathies, when perinatal events are remembered by a developing organism with the help of embryonic and neonatal imprinting. Steroid hormones modulate a wide range of cellular and physiological reactions during pregnancy and perinatal life. Steroid hormones estrogens are detected at every stage of pregnancy and modulate many intrauterine processes. The fetal adrenal gland produces a large panel of factors used to synthesize placental estrogen. Therefore, the appropriate development and functioning of the fetal adrenal cortex is extremely important for the synthesis of placental steroids, fetal maturation and perinatal survival. When high concentration of estrogens are reached in the plasma, estrogens act directly on the adrenal cortex to suppress its sensitivity to adrenocorticotropic hormone activity. This inhibits the production of the sulfated form of dehydroepiandrosterone, which is the main substrate for placental estrogen, from the fetal adrenal cortex and thus reduces the synthesis of placental estrogen. Studies of the influence of endogenous and exogenous estrogens on the development and functioning of the adrenal glands are necessary to establish the potential role of female sex hormones in the development of endocrine diseases, as well as disorders of the functioning of the immune system and the regulation of metabolic processes by steroid hormones of the adrenal glands. Key words: adrenal gland; estrogens; morphogenesis; fetus.

Влияние экзогенных и эндогенных факторов позволившей выдвинуть гипотезу эмбриогене- на развитие органов и систем получило новый тической этиологии ряда хронических заболева- импульс к исследованиям после серии работ, ний, иммунопатологий и эндокринопатий [1, 2,

73 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

3]. Эта гипотеза утверждает, что перинатальные тогда как кора имеет мезодермальное проис- события запоминаются развивающимся организ- хождение [11]. Появление надпочечников в виде мом с помощью эмбрионального и неонаталь- адреногонадного зачатка (АГЗ) происходит че- ного импринтинга [4]. В свете этой гипотезы и рез 28-30 дней после зачатия у людей (9-й день пренатальные и перинатальные события можно эмбрионального развития у мышей) и харак- рассматривать как основу для структурного и теризуется экспрессией стероидогенного фак- функционального развития организма. На каж- тора 1 (SF1), который принадлежит к семейству дый фенотип клетки может влиять её внутренняя ядерных рецепторов, факторов внутриклеточ- и внешняя среда. В организме человека в про- ной транскрипции, и кодируется NR5A1 геном. цессе развития имеется около 200 видов специ- Этот фактор необходим для развития надпо- ализированных клеток, на которые влияют эн- чечников и стероидогенеза [12]. Как парный догенные и экзогенные стероидные гормоны [5]. орган АГЗ впервые появляется как утолщение Стероидные гормоны модулируют широкий целомического эпителия между урогениталь- спектр клеточных и физиологических реакций. ным гребнем и дорзальной брыжейкой. Каждый На начальных стадиях беременности стероидные АГЗ содержит смешанную популяцию клеток: гормоны посылают сигналы, которые позволяют адренокорикальных и соматических гонадных эмбриону успешно внедряться в заднюю стенку прогениторных клеток. SF1- положительные матки и регулируют пролиферацию, диффе- АГЗ-клетки затем отслаиваются от эпителия и ренцировку и транскрипцию генов. На более внедряются в мезенхиму промежуточной мезо- поздних стадиях беременности стероидные дермы. [13]. После расслаивания большинство гормоны поддерживают рост и развитие плода клеток АГЗ мигрируют дорзолатерально для путем модуляции метаболических процессов образования первичных гонад. Субпопуляция эмбриогенеза и органогенеза. Стероидные гор- клеток АГЗ, которые экспрессируют более вы- моны также играют решающую роль в регули- сокие уровни SF1, мигрируют дорзомедиально ровании сроков родов. Различные стероидные для формирования первичных надпочечников, гормоны экспрессируются на разных стадиях так называемая надпочечниковая фетальная внутриутробной жизни. Временная и простран- зона (fetal zone, FZ). На 48-й день эмбриональ- ственная экспрессия стероидных гормонов имеет ного развития у людей (11,5-13,5 день у мышей) решающее значение для роста и развития плода клетки нервного гребня мигрируют в разви- [6, 7]. Из всех стероидных гормонов, выявля- вающуюся FZ. [14]. Эти клетки сохраняются емых во время беременности, эстрогены при- в виде отдельных островков, разбросанных по влекают наибольший интерес, поскольку они всему эмбриональному надпочечнику вплоть выявляются на каждом этапе беременности и до рождения, и, в конечном счёте, сливаются модулируют многие внутриматочные процессы. и дифференцируются в продуцирующие ка- Синтез эстрогенов происходит в яичниках, техоламин хромаффинные клетки [15]. Далее коре надпочечников и плаценте. Во время бе- надпочечник начинает отделяться от окружа- ременности плацента становится основным ме- ющей мезенхимы и инкапсулируется с обра- стом синтеза эстрогенов; однако синтез плацен- зованием волокнистого слоя над развивающи- тарного эстрогена может быть достигнут только мися кортикальными клетками. Это процесс в за счет участия коры надпочечников плода и/ основном завершается к 52 дню эмбриональ- или матери. Это связано с неспособностью пла- ного развития у людей (на 14,5 у мышей) [16]. центы вырабатывать андрогенный C19 стероид Адренокортикальные и хромаффинные (дегидроэпиандростерон, ДГЭА и его сульфати- клетки тесно связаны во время эмбриональ- рованная форма ДГЭАС) – основной субстрат ного и постнатального развития. Глюкокорти- для плацентарного эстрогена [6, 8, 9]. Фетальная коиды надпочечников играют важную роль в надпочечниковая железа вырабатывает большую продукции гормонов хромаффинных клеток, долю побочных веществ, используемых для син- регулируя экспрессию N-метилтрансферазы теза плацентарного эстрогена [10]. Поэтому со- фенилэтаноламина (PNMT), что приводит к ответствующее развитие и функционирование тому, что адреналин (в отличие от норадре- коры надпочечников плода крайне важно для налина) является доминирующим катехола- синтеза плацентарных стероидов (например, мином, продуцируемым мозговым веществом эстрогена, кортизола и альдостерона) созрева- надпочечников в постнатальном периоде. [17]. ния плода и перинатальной выживаемости [11]. После инкапсулирования кора надпочечни- Развитие надпочечников ков эмбриона быстро расширяется. Надпочеч- Надпочечники развиваются из двух различ- ник плода человека является одним из круп- ных эмбриональных зачатков. Мозговое веще- нейших органов на этом сроке (0,2% от общей ство происходит из клеток нервного гребня, массы тела и почти размером с почку), причем

74 2018, т. 8, № 2 ОБЗОРЫ

80% железы состоит из клеток фетальной зоны. Сравнительные исследования ПЦР в ре- Эти крупные стероидогенные клетки (20-50 альном времени показали, что экспрессия мм) имеют высокое цитоплазма/ядерное соот- ER- α , ER- β и белка увеличивается с середи- ношение и устойчиво экспрессируют цитохром ны до поздней беременности в окончательной P450 17альфа (CYP17), бифункциональный и переходной зонах надпочечников плода, но фермент с 17-гидроксилазу и 17,20-лиазу, пре- не в фетальной области [21]. Уменьшая коли- вращая прегненолон в дегидроэпиандростерон чество доступных ER в области надпочечни- (ДГЭА). Из-за высокой активности CYP17 на ков плода, система отрицательной обратной этом этапе кора надпочечников плода челове- связи, которая подавляет продукцию ДГЭАС, ка вырабатывает большое количество ДГЭА и десенсибилизируется, активируется систе- ДГЭАС, которые затем преобразуются плацен- ма опосредованной положительной обратной той в эстрогены для поддержания нормаль- связи с эстрогенами, и продуцируется ДГЭАС. ной беременности. В это же время большое Исследования, проводившиеся на долго- количество других сульфатированных дельта- срочных культурах эмбриональных клеток над- 5-стероидов, включая сульфат прегненолона почечников человека показали, что эстрогены и сульфат 17α-гидроксипрегненолона, также связываются с ER- α и ER- β и могут стимулиро- продуцируются клетками фетальной зоны. К вать выработку ДГЭАС посредством косвенного 8- й неделе беременности появляются новые пути, который подавляет синтез кортизола [22]. адренокортикальные клетки между капсулой и Кортизол является гормоном стресса, который фетальной зоной, образуя дефинитивную зону, поддерживает внутриутробный гомеостаз и которая позже развивается в кору надпочечни- влияет на развитие и созревание многих плод- ков взрослого. Дефинитивная зона состоит из ных тканей, включая легкие, печень, кишечник SF1-позитивных, плотно упакованных базо- и центральную нервную систему [23]. Избыток фильных клеток, расположенных в узкой поло- кортизола во время беременности может отри- се клеточных кластеров [18, 219]. Небольшие цательно сказываться на развитии плода, уве- по размеру (10-20 мкм), клетки дефинитивной личивая артериальное давление у матери [23]. зоны активно пролиферируют. По мере раз- Для защиты плода от избыточного количества вития беременности внутренние клетки FZ кортизола, плацентарные ферменты, 11 β -ги- образуют арочные тяжи с пальцеобразными дроксистероиддегидрогеназы способны конвер- колоннами клеток, достигающими внешнего тировать его в биологически неактивный стеро- края фетальной зоны. В течение третьего три- ид кортизон [20]. Этот плацентарный фермент местра клетки этих тяжей продолжают расши- регулируется эстрогеном и прогестероном [24]. ряться и начинают продуцировать кортизол Увеличение либо эстрогена, либо прогестерона при регуляции адренокортикотропного гор- стимулирует 11 β -гидроксистероиддегидро- мона (АКТГ), определяющего возникновение геназы для увеличения трансплацентарного пучкового слоя коры надпочечников взрослых. окисления кортизола до кортизона [24]. Низкий Эстроген-опосредованное действие на уровень кортизола стимулирует секрецию АКТГ функцию надпочечников плода фетальным гипофизом, что, в свою очередь, Открытие, что альфа-рецептор эстрогена стимулирует выработку ДГЭАС в кортикальной (ER-α ) и бета (ER-β ) присутствуют во всех зонах зоне надпочечника плода, обеспечивая субстрат коры надпочечников плода предполагает, что для синтеза плацентарного эстрогена. В случаях, эстрогены оказывают непосредственное влия- когда уровни АКТГ становятся слишком высо- ние на функцию надпочечников плода. При свя- кими, петлю обратной связи эстрогена можно зывании с ER- α и ER- β эстрогены могут индуци- отключить, стимулируя синтез кортизола [20]. ровать как прямое, так и косвенное воздействие В позднем сроке беременности экспрессия на кору надпочечников плода, и в зависимости мРНК рецептора к АКТГ выше в дефинитив- от уровней эстрогенов в плазме они могут сти- ной и переходной зонах, чем в эмбриональной мулировать или ингибировать клеточную чув- зоне клеток надпочечников плода человека. ствительность к АКТГ [20]. Было показано, что Это говорит о том, что АКТГ способствует вы- когда достигаются высокие количества эстро- работке кортизола во время поздней гестации. генов в плазме, эстрогены воздействуют непо- Кортизол может ингибировать синтез эстроге- средственно на кору надпочечников плода, что- нов, подавляя активность АКТГ из гипофиза бы подавить его чувствительность к активности плода. Однако на позднем сроке беременности АКТГ. Это ингибирует продукцию ДГЭАС из об- этот путь, вероятно, не активируется, потому ласти коры надпочечников плода и тем самым что для инициирования родов требуется боль- снижается синтез плацентарного эстрогена [20]. шое количество эстрогена. Вместо этого вы- сокие уровни кортизола в плазме на поздней

75 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

стадии беременности, вероятно, преобразуют- логическое, так и функциональное развитие ся в кортизон через опосредованную эстроге- матки [25]. Согласно этим выводам, возможно, нами систему положительной обратной связи. что эстрогены, продуцируемый плацентой, воз- Имеющиеся данные создали механистиче- вращаются в кору надпочечников плода, чтобы ское представление о роли эстрогенов в моду- сдержать ее рост и развитие. Контролируя раз- ляции развития и функции коры надпочечни- мер эмбриональной зоны, эстрогены могут ре- ков плода [6, 20]. Однако, чтобы более полно гулировать количество продуцируемого ДГЭАС понять роль эстрогенов в надпочечниковой и, в свою очередь, собственное производство. железе плода, важно лучше охарактеризовать Это важно, потому что высокий уровень эстро- экспрессию коактиваторов и коэкспрессоров, генов, возможно, приводит к нарушению эндо- а также структуру гетеродимеризации ER в кринной системы, что может иметь пагубные разных областях надпочечников плода. Кроме последствия для роста и созревания плода [276]. того, были идентифицированы три изофор- Проблема воздействия экзогенных эстро- мы эстрогенов, но четкая роль этих изоформ генов на развитие и функцию надпочечников в физиологии беременности не была выясне- плода на. Это может быть одним из ограничивающих Новые исследования показывают, что экзо- факторов в нашем современном понимании генные эстрогены могут нарушать естественное роли эстрогенов в развитии надпочечников взаимодействие между эстрогенами и корко- плода. Возможно, что структурные различия вым веществом надпочечников плода [25, 27]. между тремя изоформами эстрогенов служат Люди ежедневно подвергаются воздействию для индуцирования селективных эффектов на эстрогенов окружающей среды через про- уровне ядерных рецепторов. Будущие исследо- дукты питания, в которых могут содержаться вания в этой области должны будут расшиф- следы использующихся пестицидов, гербици- ровать роль эстрадиола, эстрона и эстриола в дов, побочных продуктов переработки нефти развитии и функционировании надпочечников. и пластмасс, например, изофлавоны сои, бис- Эстроген-опосредованные эффекты, влия- фенол А, ДДТ, полихлорированные бифени- ющие на рост и развитие надпочечников пло- лы, полибромированные дифениловые эфиры да и различные фталаты [28]. Хотя экзогенные Только одно исследование изучало влияние эстрогены представляют минимальную угрозу уровней эстрогена в плазме на дифференциров- для взрослых, они могут отрицательно влиять ку развития коры головного мозга [25]. В этой на здоровье человека, если воздействие про- работе эмбриональные надпочечники были по- исходит на критических стадиях развития [4]. лучены у бабуинов, которые имели нормальный Воздействие эстрогенов окружающей среды уровень эстрогенов в плазме, и у тех, у которых во время перинатального этапа жизни может был аномально низкий уровень эстрогенов иметь постоянные долгосрочные последствия вследствие введения высоко специфического для общего роста и развития плода [26]. Плод ингибитора ароматазы. Результаты этого ис- имеет более высокую скорость метаболизма, бо- следования показали, что вес и объем надпо- лее слабую иммунную систему и более низкую чечников плода увеличились в 3 раза между се- концентрацию детоксицирующих ферментов рединой и концом беременности, что снизило и метаболитов печени по сравнению со взрос- уровень эстрадиола в сыворотке на 95%. 70%-ти лым, что делает его более чувствительным к на- процентный рост массы надпочечников плода рушениям окружающей среды [29]. Более того, среди бабуинов с низкими уровнями эстроге- из-за небольшого размера тела воздействие нов был объяснен значительным увеличением экзогенных эстрогенов может вызвать хими- размеров плода за этот период беременности. ческую интоксикацию плода при концентра- Это интересный факт, потому что хотя ER- α и ции, которая не оказывает неблагоприятного ER- β экспрессируются во всех зонах коры над- воздействия на взрослого человека [29]. Все почечников плода [20], потеря эстрогена оказы- большее число коммерчески доступных про- вает избирательное влияние на фетальную зону, дуктов, содержащих низкие дозы эстрогенов, первичный сайт продукции кортикостероидов. также увеличивает риск накопления эстро- Наблюдаемое увеличение размера эмбриональ- генов у матери, а также у плода. Фетальные ной зоны было связано с 3-кратным повыше- клетки очень восприимчивы к изменениям, нием уровней ДГЭАС плода в сыворотке. Исхо- поэтому воздействие эстрогенов окружающей дя из полученных результатов, исследователи среды, мощных химических посланников, мо- пришли к выводу, что концентрация эстрогенов жет вызывать неблагоприятное воздействие в плазме избирательно подавляет во втором и на рост плода, развитие и будущее здоровье. третьем триместре беременности как морфо-

76 2018, т. 8, № 2 ОБЗОРЫ

Несмотря на то, что сегодня в мире много эк- беременности может активировать цикл отри- зогенных эстрогенов и эстрогеноподобных ве- цательной обратной связи для ингибирования ществ, их влияние на программирование плода, продуцирования ДГЭАС в коре надпочечников а также на развитие и функцию надпочечников плода, потому что плод уже подвергается воз- плода широко не изучалось. Одним из исклю- действию высоких уровней эндогенного эстро- чений является диэтилстильбэстрол (DES), син- гена. Кроме того, такие высокие уровни эстро- тетический эстроген, который назначался бере- гена могут вызвать снижение гонадотропинов в менным женщинам для предотвращения выки- крови (т.е., ФСГ, ЛГ), что в свою очередь может дышей с середины 1940-х до 1970-х годов [30]. привести к замедлению развития фолликулов Его использование было прекращено после того, и подавлять фолликулярный синтез прогесте- как было обследовано несколько миллионов по- рона и тестостерона [34]. Фермент ароматаза томков, и было обнаружено, что при внутриу- превращает тестостерон в эстрадиол, и, таким тробном воздействии DES вызывает серьезные образом, этот путь также может быть отключен изменения в развитии потомства, в первую оче- [35]. Депрессия функции фетальной зоны и сни- редь половой системы [31]. Женское потомство жение фолликулярного синтеза тестостерона демонстрирует снижение фертильности и зна- могут в комбинации подавлять синтез de novo чительное увеличение вагинальных карцином, эстрогена. DES больше не применяется клини- тогда как у мужского потомства выявляется чески для профилактики выкидышей, но оста- уменьшенный размер яичек и уменьшение ко- ется полезным соединением для исследования личества сперматозоидов [30]. Оба пола, под- роли эстрогенов в развитии плода [36]. Резуль- вергшихся действию DES во время пренаталь- таты анализа DES в настоящее время использу- ного развития, склонны к доброкачественным ются, чтобы лучше охарактеризовать биологи- опухолям в репродуктивных органах и ауто- ческие эффекты других эстрогенных соедине- иммунным заболеваниям [29]. Следовательно, ний, в том числе пищевых эстрогенов [36, 37]. изменения в развитии, вызванные внутриу- тробным воздействием DES, оказывают долго- ЗАКЛЮЧЕНИЕ срочное влияние на программные функции ре- Исследования влияния эндогенных и экзо- продуктивной системы. Как упоминалось ранее, генных эстрогенов на развитие и функциониро- клетки, из которых развиваются репродуктив- вание надпочечников необходимы для установ- ные органы, представляют собой те же клетки, ления потенциальной роли женских половых которые приводят к появлению эмбриональной гормонов в развитии эндокринных заболеваний, надпочечной железы [6]. Предполагается, что а также нарушений функционирования иммун- пренатальное воздействие DES может также на- ной системы и регуляции метаболических про- рушать развитие надпочечников и их функции. цессов стероидными гормонами надпочечников. У крыс, получавших DES с 8-го по 18-й день бе- Конфликт интересов. Авторы заявляют об ременности, зарегистрировано увеличение мас- отсутствии конфликта интересов. сы надпочечников на 30% и значительно более Conflict of interest. The authors declare no низкая концентрация циркулирующих гормо- conflict of interests. нов надпочечников в сравнении с контрольной группой, а также снижение уровня прогесте- ЛИТЕРАТУРА рона и эстрогена на 60 и 32%, соответственно 1. Barker D.J.P., Osmond C., Golding J., Kuh D., [32]. Было показано, что воздействие DES также Wadsworth M.E.J. Growth in utero, blood pressure in уменьшает сократительную способность матки childhood and adult life, and mortality from cardiovascular в родах, предотвращает отслойку плаценты от disease. British Medical Journal. 1989;298(6673):564– стенки матки и увеличивает смертность плодов. 567. При исследовании выживаемости плодов 2.Яглова Н. В., Обернихин С. С. Влияние актива- установлено, что плод крысы наиболее чувстви- ции иммунной системы материнского организма в ран- телен к лечению DES, когда воздействие проис- ние сроки беременности на постнатальный морфоге- ходит между 18 и 20 днями беременности [32], нез органов иммунной системы потомства. Проблемы что указывает на то, что воздействие эстрогенов репродукции. 2013;1:73-77. окружающей среды оказывает наиболее глубо- 3.Яглова Н. В., Обернихин С. С., Богданова И. М. кое влияние на развитие плода на поздней ста- Снижение противоопухолевого иммунитета потомства дии беременности. Это не удивительно, потому как следствие активации иммунной системы материн- что DES структурно подобен эстрадиолу и, как ского организма в ранние сроки беременности. Россий- таковой, может связываться с ER, чтобы индуци- ский иммунологический журнал. 2012;6(4):357-362. ровать эстрогенподобные эффекты [33]. Воздей- 4.S¨oder O. Perinatal imprinting by estrogen and ствие экзогенных эстрогенов на позднем сроке adult prostate disease. Proceedings of the National

77 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Academy of Sciences of the United States of America. 19.Rainey W.E., Wilson D.I., Ball S.G., Parker K.L. 2005;102(5):1269–1270. Expression profiles of SF-1, DAX1, and CYP17 in the 5. Martinez-Arguelles D.B., Papadopoulos V. human fetal adrenal gland: potential interactions in gene Epigenetic regulation of the expression of genes involved regulation. Mol Endocrinol. 2001; 15(1):57–68. in steroid hormone biosynthesis and action. Steroids. 20.Albrecht E.D., Babischkin J.S., Davies W.A., 2010;75(7):467–476. Leavitt M.G., Pepe G.J. Identification and developmental 6. Mesiano S., Jaffe R.B. Developmental and expression of the estrogen receptor α and β in the baboon functional biology of the primate fetal adrenal cortex. fetal adrenal gland. Endocrinology. 1999;140(12):5953– Endocrine Reviews. 1997;18(3):378–403. 5961. 7. Thompson A., Han V.K.M., Yang K. Spatial and 21.Aberdeen G., Babischkin J.S., Davies W.A., Pepe temporal patterns of expression of 11β-hydroxysteroid G.J., Albrecht E.D. Decline in adrenocorticotropin receptor dehydrogenase types 1 and 2 messenger RNA and messenger ribonucleic acid expression in the baboon glucocorticoid receptor protein in the murine placenta and fetal adrenocortical zone in the second half of pregnancy. uterus during late pregnancy. Biology of Reproduction. Endocrinology. 1997;138(4):1634–1641. 2002;67(6):1708–1718. 22.Lockwood C.J. The initiation of parturition at term. 8. Villee C.A., Tsai S.C. The de novo synthesis Obstetrics and Gynecology Clinics of North America. of steroids by the placenta. The Foetal-Placental 2004;31(4):935–947. Unit. Amsterdam, The Netherlands: Excerpta Medica 23.Kenner C., Lott J.W. Unit I: system assessment and Foundation; 1969. management of disorders—chapter 7: endocrine system. 9. Siiteri P.K., Ser´on-Ferr´e M. Some new thoughts Comprehensive Neonatal Care: An Interdisciplinary on the fetoplacental unit and parturition in primates. Fetal Approach. NewYork, NY, USA: Elsevier Health Sciences; Endocrinology. New York, NY, USA: Academic Press; 2007. 1981. 24.Pepe G.J., Burch M.G., Albrecht E.D. Estrogen 10. Blackburn S.T. Reproductive and developmental regulates 11β-hydroxysteroid dehydrogenase-1 and- processes. Maternal, Fetal and Neonatal Physiology. 2 localization in placental syncytiotrophoblast in the Philadelphia, Pa, USA: Elsevier Health Sciences; 2007. second half of primate pregnancy. Endocrinology. 11. Ishimoto H., Jaffe R. B. Development and function 2001;142(10):4496–4503. of the human fetal adrenal cortex: a key component in the 25.Albrecht E.D., Aberdeen G.W., Pepe G.J. Estrogen fetoplacental unit. Endocrine Reviews. 2011;32(3):317– elicits cortical zone-specific effects on development 355. of the primate fetal adrenal gland. Endocrinology. 12.Hatano O., Takakusu A., Nomura M., Morohashi 2005;146(4):1737–1744. K. Identical origin of adrenal cortex and gonad revealed 26. McLachlan J.A. Environmental signaling: what by expression profiles of Ad4BP/SF-1. Genes Cells. embryos and evolution teach us about endocrine disrupting 1996;1(7):663–671. chemicals. Endocrine Reviews. 2001;22(3):319–341. 13.Morohashi K. The ontogenesis of the steroidogenic 27.Coulter C.L., Martin M.C., Voytek C.C., Hofmann tissues. Genes Cells. 1997;2(2):95–106. J.I., Jaffe R.B. Response to hemorrhagic stress in the 14.Le Douarin N.M., Teillet M.A. Experimental analysis rhesus monkey fetus in utero: effects on the pituitary- of the migration and differentiation of neuroblasts of adrenal axis. The Journal of Clinical Endocrinology and the autonomic nervous system and of neurectodermal Metabolism. 1993;76(5): 1234–1240. mesenchymal derivatives, using a biological cell marking 28.Яглова Н.В., Яглов В.В. Эндокринные дизрапто- technique. Dev Biol. 1974; 41(1):162–184. ры – новое направление исследований в эндокриноло- 15.Doupe A.J., Landis S.C., Patterson P.H. гии. Вестник РАМН. 2012;3:56-61. Environmental influences in the development of neural 29.Newbold R.R., Padilla-Banks E., Jefferson crest derivatives: glucocorticoids, growth factors, and W. N. Adverse effects of the model environmental chromaffin cell plasticity. J Neurosci. 1985;5(8):2119–2142. estrogen diethylstilbestrol are transmitted to subsequent 16.Ce K., Hammer G.D. Recent insights into generations. Endocrinology. 2006;147(6):S11–S17. organogenesis of the adrenal cortex. Trends Endocrinol 30. Newbold R.R., Jefferson W.N., Padilla-Banks Metab. 2002;13(5):200–208. E. Long-term adverse effects of neonatal exposure to 17.Ehrhart-Bornstein M., Hinson J.P., Bornstein S.R., bisphenol A on the murine female reproductive tract. Scherbaum W.A., Vinson G.P. Intraadrenal interactions in Reproductive Toxicology. 2007;24 9(2):253–258. the regulation of adrenocortical steroidogenesis. Endocr 31.Rubin M. Antenatal exposure to DES: lessons Rev. 1998;19(2):101–143. learned...future concerns. Obstetrical and Gynecological 18.Piper Hanley K., Marcos J., Wood P.J., Wright S., Survey. 2007;62(8):548–555. Postle A.D. In humans, early cortisol biosynthesis provides 32.Zimmerman S.A., Clevenger W.R., Brimhall a mechanism to safeguard female sexual development. J B.B., Bradshaw W.S. Diethylstilbestrol-induced perinatal Clin Invest. 2006;116(4):953–960. lethality in the rat. II. Perturbation of parturition. Biology of Reproductio. 1991;44(4):583–589.

78 2018, т. 8, № 2 ОБЗОРЫ

33.Korach K.S., McLachlan J.A. The role of the Unit. Amsterdam, The Netherlands: Excerpta Medica estrogen receptor in diethylstilbestrol toxicity. Archives of Foundation; 1969. Toxicology. Supplement. 1985;8:33–42. 9. Siiteri P.K., Ser´on-Ferr´e M. Some new thoughts 34. Richards J. S., Uilenbroek J. T., Jonassen J. A. on the fetoplacental unit and parturition in primates. Fetal Follicular growth in the rat: a reevaluation of the roles of Endocrinology. New York, NY, USA: Academic Press; FSH and LH. Advances in Experimental Medicine and 1981. Biology. 1979;112:11–26. 10. Blackburn S.T. Reproductive and developmental 35.Gibori G., Keyes P. L., Richards J. S. A role for processes. Maternal, Fetal and Neonatal Physiology. intraluteal estrogen in the mediation of luteinizing hormone Philadelphia, Pa, USA: Elsevier Health Sciences; 2007. action on the rat corpus luteum during pregnancy. 11. Ishimoto H., Jaffe R. B. Development and function Endocrinology. 1978;103(1):162–169. of the human fetal adrenal cortex: a key component in the 36.Newbold R.R., Jefferson W.N., Padilla-Banks E., fetoplacental unit. Endocrine Reviews. 2011;32(3):317– Haseman J. Developmental exposure to diethylstilbestrol 355. (DES) alters uterine response to estrogens in prepubescent 12.Hatano O., Takakusu A., Nomura M., Morohashi mice: low versus high dose effects. Reproductive K. Identical origin of adrenal cortex and gonad revealed Toxicology. 2004;18(3):399–406. by expression profiles of Ad4BP/SF-1. Genes Cells. 37. Kaludjerovic J., Ward W.E. Diethylstilbesterol 1996;1(7):663–671. has gender-specific effects on weight gain and bone 13.Morohashi K. The ontogenesis of the steroidogenic development in mice. Journal of Toxicology and tissues. Genes Cells. 1997;2(2):95–106. Environmental Health—Part A. 2008;71(15):1032–1042. 14.Le Douarin N.M., Teillet M.A. Experimental analysis of the migration and differentiation of neuroblasts of REFERENSES the autonomic nervous system and of neurectodermal 1. Barker D.J.P., Osmond C., Golding J., Kuh D., mesenchymal derivatives, using a biological cell marking Wadsworth M.E.J. Growth in utero, blood pressure in technique. Dev Biol. 1974; 41(1):162–184. childhood and adult life, and mortality from cardiovascular 15.Doupe A.J., Landis S.C., Patterson P.H. disease. British Medical Journal. 1989;298(6673):564– Environmental influences in the development of neural 567. crest derivatives: glucocorticoids, growth factors, and 2. Jaglova N. V., Obernihin S. S. Effect of activation of chromaffin cell plasticity. J Neurosci. 1985;5(8):2119–2142. the immune system of the maternal organism in the early 16.Ce K., Hammer G.D. Recent insights into stages of pregnancy on the postnatal morphogenesis of organogenesis of the adrenal cortex. Trends Endocrinol the immune system of the offspring. Problemy reprodukcii. Metab. 2002;13(5):200–208. 2013;1:73-77. (in Russian) 17.Ehrhart-Bornstein M., Hinson J.P., Bornstein S.R., 3. Jaglova N. V., Obernihin S. S., Bogdanova I. Scherbaum W.A., Vinson G.P. Intraadrenal interactions in M. Reduction of antitumor immunity of offspring as a the regulation of adrenocortical steroidogenesis. Endocr consequence of activation of the immune system of the Rev. 1998;19(2):101–143. maternal organism in the early stages of pregnancy. 18.Piper Hanley K., Marcos J., Wood P.J., Wright S., Rossijskij immunologicheskij zhurnal. 2012;6(4):357-362. Postle A.D. In humans, early cortisol biosynthesis provides (in Russian) a mechanism to safeguard female sexual development. J 4. Söder O. Perinatal imprinting by estrogen and Clin Invest. 2006;116(4):953–960. adult prostate disease. Proceedings of the National 19.Rainey W.E., Wilson D.I., Ball S.G., Parker K.L. Academy of Sciences of the United States of America. Expression profiles of SF-1, DAX1, and CYP17 in the 2005;102(5):1269–1270. human fetal adrenal gland: potential interactions in gene 5. Martinez-Arguelles D.B., Papadopoulos V. regulation. Mol Endocrinol. 2001; 15(1):57–68. Epigenetic regulation of the expression of genes involved 20.Albrecht E.D., Babischkin J.S., Davies W.A., in steroid hormone biosynthesis and action. Steroids. Leavitt M.G., Pepe G.J. Identification and developmental 2010;75(7):467–476. expression of the estrogen receptor α and β in the baboon 6. Mesiano S., Jaffe R.B. Developmental and fetal adrenal gland. Endocrinology. 1999;140(12):5953– functional biology of the primate fetal adrenal cortex. 5961. Endocrine Reviews. 1997;18(3):378–403. 21.Aberdeen G., Babischkin J.S., Davies W.A., Pepe 7. Thompson A., Han V.K.M., Yang K. Spatial and G.J., Albrecht E.D. Decline in adrenocorticotropin receptor temporal patterns of expression of 11β-hydroxysteroid messenger ribonucleic acid expression in the baboon dehydrogenase types 1 and 2 messenger RNA and fetal adrenocortical zone in the second half of pregnancy. glucocorticoid receptor protein in the murine placenta and Endocrinology. 1997;138(4):1634–1641. uterus during late pregnancy. Biology of Reproduction. 22.Lockwood C.J. The initiation of parturition at term. 2002;67(6):1708–1718. Obstetrics and Gynecology Clinics of North America. 8. Villee C.A., Tsai S.C. The de novo synthesis 2004;31(4):935–947. of steroids by the placenta. The Foetal-Placental

79 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

23.Kenner C., Lott J.W. Unit I: system assessment and bisphenol A on the murine female reproductive tract. management of disorders—chapter 7: endocrine system. Reproductive Toxicology. 2007;24 9(2):253–258. Comprehensive Neonatal Care: An Interdisciplinary 31.Rubin M. Antenatal exposure to DES: lessons Approach. NewYork, NY, USA: Elsevier Health Sciences; learned...future concerns. Obstetrical and Gynecological 2007. Survey. 2007;62(8):548–555. 24.Pepe G.J., Burch M.G., Albrecht E.D. Estrogen 32.Zimmerman S.A., Clevenger W.R., Brimhall regulates 11β-hydroxysteroid dehydrogenase-1 and- B.B., Bradshaw W.S. Diethylstilbestrol-induced perinatal 2 localization in placental syncytiotrophoblast in the lethality in the rat. II. Perturbation of parturition. Biology of second half of primate pregnancy. Endocrinology. Reproductio. 1991;44(4):583–589. 2001;142(10):4496–4503. 33.Korach K.S., McLachlan J.A. The role of the 25.Albrecht E.D., Aberdeen G.W., Pepe G.J. Estrogen estrogen receptor in diethylstilbestrol toxicity. Archives of elicits cortical zone-specific effects on development Toxicology. Supplement. 1985;8:33–42. of the primate fetal adrenal gland. Endocrinology. 34. Richards J. S., Uilenbroek J. T., Jonassen J. A. 2005;146(4):1737–1744. Follicular growth in the rat: a reevaluation of the roles of 26. McLachlan J.A. Environmental signaling: what FSH and LH. Advances in Experimental Medicine and embryos and evolution teach us about endocrine disrupting Biology. 1979;112:11–26. chemicals. Endocrine Reviews. 2001;22(3):319–341. 35.Gibori G., Keyes P. L., Richards J. S. A role for 27.Coulter C.L., Martin M.C., Voytek C.C., Hofmann intraluteal estrogen in the mediation of luteinizing hormone J.I., Jaffe R.B. Response to hemorrhagic stress in the action on the rat corpus luteum during pregnancy. rhesus monkey fetus in utero: effects on the pituitary- Endocrinology. 1978;103(1):162–169. adrenal axis. The Journal of Clinical Endocrinology and 36.Newbold R.R., Jefferson W.N., Padilla-Banks E., Metabolism. 1993;76(5): 1234–1240. Haseman J. Developmental exposure to diethylstilbestrol 28. Jaglova N.V., Jaglov V.V. Endocrine disruptors - a (DES) alters uterine response to estrogens in prepubescent new direction of research in endocrinology. Vestnik RAMN. mice: low versus high dose effects. Reproductive 2012;3:56-61. (in Russian) Toxicology. 2004;18(3):399–406. 29.Newbold R.R., Padilla-Banks E., Jefferson 37. Kaludjerovic J., Ward W.E. Diethylstilbesterol W. N. Adverse effects of the model environmental has gender-specific effects on weight gain and bone estrogen diethylstilbestrol are transmitted to subsequent development in mice. Journal of Toxicology and generations. Endocrinology. 2006;147(6):S11–S17. Environmental Health—Part A. 2008;71(15):1032– 30. Newbold R.R., Jefferson W.N., Padilla-Banks 1042. E. Long-term adverse effects of neonatal exposure to

80 2018, т. 8, № 2 ЛЕКЦИЯ

УДК: 579+616-036.22+615.28 ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ В МИРЕ И РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ЛЕКЦИЯ.

Хайтович А. Б. Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии, Медицинская академия имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского», 295051, бульвар Ленина, 5/7, Симферополь, Россия Для корреспонденции: Хайтович Александр Борисович, доктор медицинских наук, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии, е-mail: [email protected] For correspondence: Aleksandr B. Khaitovich, MD, Professor of the Department of Microbiology, Virusology and Immunology, Medical Academy named after S. I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia. E-mail: [email protected] Information about author: Khaitovich A. B. http://orcid.org/0000-0001-9126-1182

РЕЗЮМЕ В лекции изложены результаты исследований по лекарственной устойчивости бактерий к антимикробным препаратам. Показано, что сохранение лекарственной устойчивости у микроорганизмов связано с многовекторностью причин, условиями и факторами развития. Указаны генетические структуры, где закодированы свойства, определяющие лекарственную устойчивость и явления, которые позволяют проявиться наследственной изменчивости (мутации, генетические рекомбинации). Высказано мнение по клиническому значению приобретенной лекарственной устойчивости в зависимости от генетических структур, которые ее кодируют. Представлены основные биохимические механизмы, формирующие лекарственную устойчивость и примеры для некоторых широко распространенных микроорганизмов. В заключительной части лекции представлены стратегия и тактика, способы и реальные действия ВОЗ и Российской Федерации в связи распространения лекарственной устойчивости. Ключевые слова: лекарственная устойчивость; антимикробные препараты; генетические структуры; биохимические механизмы; стратегия борьбы. APPROACHES TO ADDRESSING THE PROBLEM OF DRUG RESISTANCE IN THE WORLD AND THE RUSSIAN FEDERATION (A LECTURE) Khaitovich A. B. Medical Academy named after S. I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia

SUMMARY The lecture presents the results of studies on the resistance of bacteria to antimicrobial drugs. The multi-vector nature of the causes, developmental conditions and factors affecting drug resistance to microorganisms are revealed. Genetic structures are indicated, where the properties defining the drug resistance and the phenomena that allow for the appearance of hereditary variability (mutations, genetic recombination) are encoded. An opinion is given on the clinical significance of acquired drug resistance linked to the genetic structures that code it. The main biochemical mechanisms forming drug resistance and examples for some widespread microorganisms are presented. The final part of the lecture describes the strategy and tactics, methods and actions of WHO and the Russian Federation to combat the spread of drug resistance. Key words: drug resistance; antimicrobial agents; genetic structures; biochemical mechanisms; control strategy.

Флеминг А. впервые открыл антибиотик проблеме антагонизма у бактерий, т.е. проблеме пенициллин и предупредил, что не стоит ис- устойчивости [2]. В 40-е годы ХХ века настала пользовать его, пока заболевание не будет диа- эра антибиотиков, которая открыла новые воз- гностировано, а если антибиотик всё-таки не- можности в терапии заболеваний, вызванных обходим, то его нельзя применять в течение разными бактериями. Следует отметить, что и короткого времени и в малых количествах, до открытия антибиотических препаратов были поскольку при этих условиях у бактерий раз- известны антимикробные препараты (АМП), вивается лекарственная устойчивость (ЛУ) [1]. которые использовались для лечения – препа- Ваксман З.А. открывший второй антибиотик - раты мышьяка, сульфаниламидные препараты и стрептомицин для лечения туберкулеза, назвал т.д. [3, 4]. Масштабы применения антимикроб- эту группу препаратов антибиотиками и посвя- ной терапии до появления антибиотиков и в тил значительную часть научной деятельности период их использования несоизмеримы ни по

81 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

числу препаратов, ни по частоте использования, ЛУ – глобальная проблема, т.к. её распро- ни по результатам применения. Оценивая со- странению и увеличению способствует раз- временную ситуацию с использованием АМП, витие мировой торговли и международных можно утверждать, что одновременно с появле- поездок, скорости передвижения и переме- нием антибиотиков стала формироваться про- щения, поскольку созданы благоприятные блема ЛУ микроорганизмов к препаратам. С од- условия для быстрого распространения ЛУ ной стороны, ученые стремительно открывали микроорганизмов в любую часть мира [7, 8]. и разрабатывали новые естественные, полусин- ЛУ – это естественное проявление эволю- тетические, химические АМП против разных ции микроорганизмов, борьба за сохранение микроорганизмов, которые производились в вида, где под воздействием АМП наиболее больших количествах, широко использовались чувствительные микроорганизмы погиба- в медицинских целях, обладали клиническим ют, а устойчивые к препаратам микроорга- эффектом в борьбе с микробами. С другой сто- низмы остаются, размножаются и переда- роны, большинство АМП создавали условия ют устойчивость своему потомству, а в ряде для увеличения ЛУ среди микроорганизмов. случаев и другим микроорганизмам [9, 10]. Следовательно, два процесса – создание новых ЛУ – это искусственный процесс, причи- АМП и выработка микробами ЛУ– происходи- на которого – неправильное использование ли параллельно. Если в первый период времени, АМП людьми (чрезмерное или недостаточ- который продолжался около 50 лет (приблизи- ное). Поэтому АМП следует принимать только тельно до 80-90-х гг. ХХ столетия), число новых по назначению врача, использовать их в пол- АМП превышало количество тех, к которым ном объеме (по схеме применения), даже если сформировалась ЛУ у микроорганизмов, то с имеется клинический эффект и субъективно уменьшением их на рынке относительное коли- самочувствие пациента лучше; никогда не сле- чество препаратов с ЛУ начало увеличиваться. дует предлагать антибиотики другим людям Проблема ЛУ у микроорганизмов не нова или использовать оставшиеся рецепты [10]. и мировое сообщество давно обратило на неё ЛУ – это явление, которое поддерживается внимание. ЛУ к АМП возникает, когда микро- отсутствием качественных лекарств, появле- организмы (бактерии, грибки, вирусы и пара- нием на рынке препаратов низкого качества, зиты) изменяются под воздействием АМП. В в результате пациенты получают неоптималь- результате стандартное лечение становится ные концентрации АМП, что создаёт условия неэффективным, микроорганизмы в организ- для её развития. Из-за недостаточного доступа ме больного человека сохраняются, продол- к АМП в некоторых странах (отсутствие до- жается развитие патологического процесса, и статочного количества, спектра, качества, эко- в результате растет риск заражения окружа- номических условий и т.д.) пациенты не могут ющих людей. Проблема изучалась многими полностью принять курсы лечения или вы- учеными и научными коллективами, что по- нуждены искать альтернативные варианты ле- зволило выявить механизмы, формирующие чения, что способствует увеличению ЛУ [11]. ЛУ; биохимические процессы, влияющие на ЛУ развивается и в результате того, что в жи- ЛУ; подходы к противодействию ЛУ и т.д., при вотноводстве используются препараты в субте- этом государственная и мировая политика в рапевтических дозах для стимулирования роста этом вопросе длительное время отсутствовала. животных, профилактики и лечения болезней, Одной из причин активизации процесса что способствует появлению ЛУ у микроорга- изучения ЛУ в мире – это появление в пери- низмов, которые могут передаваться людям [12]. од циклического подъема заболеваемости в ЛУ усиливают низкий уровень профилакти- мире Mycobacterium tuberculosis с множествен- ки инфекции и инфекционного контроля, что ной ЛУ в различных регионах [5]. В послед- может способствовать распространению ми- ние десятилетия проблема ЛУ расширилась кроорганизмов. Инфекции, связанные с оказа- по спектру возбудителей и распространилась нием медицинской помощи – один из основных на многие виды, которые вызывали патологию «резервуаров» микроорганизмов в ЛУ, которые разных систем и органов человека, а лечение могут быть источником инфекции для других АМП перестала давать клинический эффект. людей в случае несоблюдения рекомендованных Борьба с ЛУ многовекторна и без современ- мер гигиены и инфекционного контроля [13]. ного представления о ней решить проблему Развитию ЛУ способствуют слабые си- снижения ЛУ у микроорганизмов сложно. стемы эпидемиологического надзора и сла- ЛУ – это способность микроорганиз- бая лабораторная база с ограниченными мов сохранять жизнедеятельность, вклю- возможностями в идентификации и ис- чая размножение, при контакте с АМП [6]. пользовании современных технологий [14].

82 2018, т. 8, № 2 ЛЕКЦИЯ

ЛУ принуждает к разработке новых средств рована мишень препарата или транспортная борьбы, т. е. необходимы инвестиции в научные система препарата, которая кодирует захват исследования в области создания новых диагно- препарата с последующей селекцией и получает стических средств для выявления инфекций, преимущество, передается потомству и может нуждающихся в лечении, в том числе и выявления быть единичной (синтез измененных белков) устойчивых микроорганизмов, а также вакцин, или множественной (изменяется целый набор бактериофагов и других альтернативных подхо- белков, например пенициллин связывающие дов, иначе потенциал АМП будет исчерпан [8]. белки у Рneumococcus). Изменения в бактери- ЛУ – это международная проблема, по- альной хромосоме менее клинически значи- этому ВОЗ призывает все заинтересованные мы, чем у других генетических элементов [19]. стороны (правительства, системы здравоох- Важным фактором в развитии ЛУ является ранения, ветеринарную медицину, пищевую способность бактерий делиться генетически- промышленность, производителей препара- ми ресурсами с помощью подвижных генети- тов и т.д.) оказывать противодействие ЛУ и ческих элементов (ПГЭ) и горизонтального для этого разработала глобальный план дей- переноса генов (ГПГ). Это позволяет одному ствий для борьбы с устойчивостью к АМП [15]. фенотипу ЛУ проявляться у разных микроор- Наиболее остро проявляется пробле- ганизмов по всему миру почти одновременно. ма ЛУ у бактерий разных видов к антибио- Современные свойства видов бактерий сфор- тикам, имея природный (естественный) и мированы параллельными эволюционными приобретенный (искусственный) характер. путями – большинство генов, которые коди- Естественная природная устойчивость ха- руют ЛУ, получены микроорганизмами с по- рактеризуются отсутствием у микроорганизма мощью ГПГ, которые часто распространяются мишени действия антибиотика или ее недоступ- среди бактериальных популяций как компо- ности из-за первичной низкой проницаемости ненты ПГЭ – это фрагменты ДНК, способные или ферментативной инактивации. Так, устой- к перемещению внутри генома, а также между чивость микоплазм (Mollicutes) к β-лактамным репликонами. К ним относят плазмиды, транс- препаратам связана с отсутствием у этой груп- позоны, вставочные последовательности, ин- пы бактерий клеточной стенки и является по- тегроны, бактериофаги, генные островки [16]. стоянным видовым признаком микроба, и Плазмиды – внехромосомные молекулы препараты клинически не эффективны. Кроме ДНК, которые независимо реплицируются от того, узкие поры наружной мембраны у гра- бактериальной хромосомы, могут в неё инте- мотрицательных бактерий непроницаемы для грироваться, выявляются у грамположитель- крупномолекулярных соединений, чем отли- ных и грамотрицательных бактерий, в одной чаются от грамположительных микробов [16]. бактериальной клетке могут присутствовать Приобретенная устойчивость у бактерий передающиеся и непередающиеся. Плазмида к АМП определяется адаптацией их к услови- резистентности (R-плазмиды) переносит гены ям внешней среды, когда некоторые штаммы для различных ферментов, разрушающих анти- сохраняют жизнеспособность при использу- биотики, а также гены, отвечающие за модифи- емых концентрациях АМП, но при подавле- кацию транспортных систем мембран. Плаз- нии основной ее популяции [16]. Это связано миды кодируют информацию об устойчивости с приобретенной генетической информаци- к пенициллинам (цефалоспоринам), амино- ей по ЛУ или изменением уровня экспрес- гликозидам, хлорамфениколу, эритромицину, сии собственных генов, при необязательном тетрациклину, сульфаниламидам. Важным яв- снижении клинической эффективности пре- ляется приобретение мультирезистентности у парата и регулируется генетическими струк- госпитальных штаммов бактерий с помощью турами и биохимическими механизмами. плазмид. Клиническое значение ЛУ, кодируе- К генетическим структурам, кодирующим мой плазмидами, возникает у разных видов; к ЛУ у бактерий, относятся: бактериальная хро- нескольким препаратам; обмен происходит с мосома, плазмиды, транспозоны, вставоч- большой скоростью при помощи генетических ные последовательности, интегроны, генные рекомбинаций, что позволяет легко и много- островки и проявляются через мутации и ге- векторно передавать информацию о ЛУ и они нетические рекомбинации (трансформацию, более опасные, чем те изменения, которые трансдукцию и конъюгацию), которые способ- происходят в бактериальной хромосоме [10]. ны передавать это свойство дочерним клет- Транспозоны – подвижные участки ДНК, ко- кам бактерий разных видов и родов [17, 18]. торые могут перемещаться внутри одной ДНК ЛУ может быть обусловлена мутацией в гене или между бактериальной хромосомой, плаз- хромосомы бактериальной клетки, где закоди- мидами и бактериофагами. Состоит из доменов:

83 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

гена транспозазы (фермент, обеспечивающий ивание в специфические районы бактериаль- процесс вырезания и внедрения); гена репрес- ной хромосомы – ген тРНК; фланкированы сора (регулирует синтез транспозазы и гена ЛУ) 16-20 п.н. повторами ДНК-мишени, которые и гена резистентности к АМП. На конце каждо- могут использоваться для вырезания ГО; со- го домена имеется короткая последовательность держат IS-элементы и транспозоны, участву- ДНК инвертированных повторов (участвует ющие в приобретении или устранения гене- в интеграции транспозона ДНК-реципиента). тической информации в пределах ГО. Играют Свойства транспозонов: неспособность к неза- важную роль в эволюции, адаптации бакте- висимой репликации (вместе с интегрирован- рии, кодируя ЛУ к антибиотикам, тяжелым ной ДНК), не принимают непосредственного металлам, деградацию ксенобиотиков и т.д. участия в ГПГ, а действуют лишь опосредован- Передача генетической информации о ЛУ из но, являясь часто компонентом переносимых одной клетки в другую может осуществлять- по горизонтали плазмид. Гены антибиотикоре- ся с помощью генетических рекомбинаций: зистентности у транспозонов способны легко трансформации, трансдукции и конъюгации. перемещаться, что приводит к их быстрому рас- Трансформация – это непосредственная пространению внутри популяций, видов и даже передача из одной клетки разрушенных бакте- между различными видами бактерий. Клиниче- рий, которые высвобождают ДНК, в другую в ская значимость транспозонов: носители генов состоянии компетентности (способность клет- индивидуальной и множественной ЛУ [20]. ки-реципиента поглощать ДНК в экспоненци- Вставочные последовательности – тип транс- альную фазу и наличием специфических белков позона с меньшим количеством нуклеотидных в клеточной стенке, обладающих аффинитетом оснований, не кодируют свои собственные к ДНК) [10]. Естественная трансформация интеграционные ферменты, но способны вы- считается основным механизмом передачи ге- звать мутации в месте внедрения и встречают- нетической информации об устойчивости к ся на концах транспозонов и не имеют такого антибиотикам у Cаmpylobacter jejuni: при одно- клинического значения как транспозоны [20]. временном культивировании штаммов C. jejuni, Интегроны (генные кассеты) – система захва- устойчивых к канамицину и тетрациклину, по- та малых элементов ДНК посредством сайтспе- казано развитие потомства, устойчивого одно- цифической рекомбинации и экспрессии. Струк- временно к обоим антибиотикам, что доказыва- тура содержит: ген, кодирующий фермент инте- ет непосредственную передачу генов с помощью гразу; сайт рекомбинации; промотор, и находит- трансформации. Существует гипотеза о переда- ся на консервативном участке, расположенном че генов резистентности при лечении антибио- на 5’-конце. Кассета может существовать в двух тиками, которые повреждают клеточную стен- формах: линейной (кассета интегрирована в ин- ку [21, 22]. Например, плазмиды, кодирующие тегрон), и кольцевой (маленькая двухцепочеч- антибиотикорезистентность у Staphylococcus ная ДНК). Кассеты содержит преимущественно aureus, были перенесены с помощью транс- один ген ЛУ сайта рекомбинации, состоящей из формации к Bacillus subtilis после того, как при 59 пар оснований, расположенных на 3’-конце. лечении стафилококковой инфекции исполь- Интеграза осуществляет рекомбинацию между зовали пенициллин. После гибели S. aureus, участком 59 н.п. кассет и сайтом рекомбинации ген поглощается дефектной стенкой B. subtilis, интегрона, включая ген кассет в интегрон такой после чего формируется устойчивый клон (де- ориентации, чтобы они могли экспрессировать- фектные формы клеточной стенки обладают по- ся с промотора интегрона. Интеграция кассеты вышенной способностью поглощать ДНК). Если в интегрон является обратимым процессом. гипотеза правильная, то следует уменьшить ис- Один интегрон может захватывать несколько пользование антибиотиков, повреждающих кле- кассет ЛУ. Интегроны могут располагаться как точную стенку (β-лактамные антибиотики). Это на бактериальной хромосоме, так и на плазми- особенно актуально для бактерий, занимающих дах. Поэтому возможно перемещение кассет с одну экологическую нишу, например, толстый одного интегрона на другой, как в пределах од- кишечник, поскольку приводит к нарушению ной бактериальной клетки, так и в популяции микробиоты кишечника, что является причи- бактерий, что позволяет усиливать распростра- ной не только заболеваний кишечника, но и нение ЛУ у клинических микроорганизмов [16]. других заболеваний, в том числе относящихся к Генные островки (ГО) – сегменты ДНК в группе соматических. Клинически процесс ме- геноме одних штаммов и отсутствующие у дру- нее значим, чем трансдукция и конъюгация [23]. гих и имеют отличные от ДНК-мишени нукле- Трансдукция представляет собой пере- отидные характеристики: соотношение G+C; нос клеточной ДНК с помощью бактериофага. несут ген интегразы, обеспечивающий встра- Множественная лекарственная устойчивость

84 2018, т. 8, № 2 ЛЕКЦИЯ

среди штаммов Salmonella enterica (серовара мости внешних структур микробной клетки typhimurium DT104) распространяется с помо- и формирование метаболического «шунта». щью P22-подобного фага и фага PDT17. Иссле- Инактивация антибиотика – ферментативная дования показывают, что ЛУ у E.coli обусловле- способность к инактивации препаратов, самый на в основном фаговой конверсией к тетраци- распространенный механизм ЛУ к антибиоти- клину, ампициллину, блеомицину, β-лактамным кам различных классов химических соединений антибиотикам, фторхинолонам [24]. (β-лактамные препараты, хлорамфеникол, ами- Конъюгация представляет собой перенос плаз- ногликозиды, эритромицин и др.). Этот про- мидной ДНК от донора к реципиенту через поло- цесс происходит с помощью синтеза различных вые пили путем «спаривания» и под контролем ферментов, способных специфично реагировать плазмиды фертильности, несущей гены для бел- с антибиотиками и модифицировать их путем ков-пилинов. До недавнего времени ванкомицин различных нарушений (аффинности к мише- был эффективным лекарственным средством для ни; необратимого связывания, что не позволя- лечения заболеваний, вызванных S. aureus, кото- ет взаимодействовать с мишенью; разрушения рые устойчивы к β-лактамным антибиотикам. S. молекулы антибиотика). R-плазмиды микроор- aureus приобрел ЛУ к ванкомицину во время сме- ганизмов содержат гены, которые способны вы- шанной инфекции с Enterococcus faecalis. Транспо- зывать фосфорилирование, ацетилирование и зон, изъятый из плазмиды E. faecalis, был реком- др. химические превращения у антибиотика, в бинирован и интегрирован в плазмиду S. aureus, результате чего изменяется его структура и, как в результате чего она стала кодировать устойчи- правило, происходит инактивация. Основным вость к β-лактамным препаратам, ванкомицину, механизмом ЛУ к аминогликозидам являет- триметропину, гентамицину (канамицину, то- ся их ферментативная инактивация путем брамицину) и к четвертичному аммонию [25, 26]. модификации, измененные молекулы амино- К биохимическим механизмам ЛУ от- гликозидов теряют способность связываться носятся: способность к инактивации пре- с рибосомами и подавлять биосинтез бел- паратов, модификация молекулы-мишени, ка, а в результате гидролиза одной из связи активное выведение препарата из микроб- β-лактамного кольца происходит инактива- ной клетки (эффлюкс), нарушение проницае- ция β-лактамных препаратов (табл.1) [27, 28]. Таблица 1 Механизмы энзиматической инактивации антибиотиков (по Wright, 2005) Типы модифицирующих фер- Механизм Инактивируемые антибиотики ментов β-лактамы Гидролиз Макролиды Аминогликозиды Ацетилирующие Хлорамфеникол Стрептограмин типа А Аминогликозиды Макролиды Фосфорилирующие Рифамицин Трансферазные реакции Пептиды Тиольные Фосфомицин Аминогликозиды Нуклеотидильные Линкозамид АДФ-рибозильные Рифамицин Макролиды Гликозильные Рифамицин Тетрациклин Окислительно- Рифамицин Другие восстановительные Стрептограмин типа А Лиазные Стрептограмин типа Б

85 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Модификация молекулы-мишени (измене- Resistance); RND суперсемейство (Resistance- ние её структуры) происходит путём связыва- Nodulation-Division) [34]. Большинство транс- ния антибиотика – препарат не узнает фермен- мембранных помп, ответственных за устойчи- ты, являющиеся мишенями, и не воздействует вость к широкому спектру антибиотиков, при- на них, и обусловлена двумя механизмами. Пер- надлежат к ABC суперсемействам. Это опреде- вый механизм определяется спонтанными му- ляется высокой специфичностью по отношению тациями в генах, которые приводят к структур- к антибиотикам и наиболее часто выявляется ным изменениям кодируемых молекул-мише- у продуцентов антибактериальных веществ – ней, нарушающих связывание с антибиотиком грамположительных бактерий, что обеспечива- (рибосомальный белок RpsL, β-субъединица ет Staphylococcus и Enterococcus устойчивость к ДНК-зависимая РНК-полимераза, фермент макролидам и другим схожим по строению ве- ДНК-гираза, что может вызвать у бактериаль- ществам. MF суперсемейство обладают меньшей ной клетки ЛУ к стрептомицину, рифамицину специфичностью, но мембранные помпы при- и хинолонам, соответственно), однако ГПГ не дают грамположительным бактериям множе- происходит [29]. Второй механизм ЛУ связан ственную устойчивость. RND суперсемейство с ГПГ, когда продукты генов модифицируют состоит из различных типов трансмембранных молекулу-мишень: при частичном или полном помп, которые характерны для клинических процессе связывания антибиотика (например, штаммов грамотрицательных бактерий [34]. метилирование рибосомной РНК эффективно Нарушение проницаемости внешних струк- защищает бактериальную клетку от летального тур микробной клетки связано с изменением действия эритромицина) [30]; при приобрете- химического состава мембраны, которое приво- нии генов менее чувствительной молекулы-ми- дит к снижению проницаемости для антибиоти- шени от других видов (например, устойчивые ков, в результате мутаций возможна полная или штаммы Streptococcus pneumoniae и Neisseria частичная утрата структур пориновых белков, meningitidis, содержащие мозаичные гены DD- которые осуществляют транспорт веществ че- транспептидазы, являются мишенью для пе- рез внешнюю мембрану (ВМ) [35]. ВМ дополни- нициллина - устойчивы к пенициллину) [31]. тельный физический барьер для защиты бакте- Ограничение доступа антибиотика к мишени риальной клетки, который изменяет эффектив- (эффлюкс) – устойчивость, связанная с умень- ность обмена веществ с внешней средой. ВМ со- шением концентрации антибиотика в клетке, стоит из гидрофобного липидного биполярного что осложняет его воздействие на мишень. слоя с поринами (белки, образующие поры), Механизм может осуществляться сопряжённо которые имеют определенные параметры про- и коррегулируя двумя способами. Первый спо- ницаемости, т.е. действуют селективно и влия- соб (пассивный) – выведение антибиотика из ют на чувствительность бактериальной клетки микробной клетки (эффлюкс), при котором на- к антибиотикам. Если β-лактамные препараты рушается проницаемость внешних мембран ми- состоят из небольших по размеру гидрофиль- кробной клетки, что усиливает выброс молекул ных органических веществ и поэтому попада- антибиотика из клетки [29]. Второй (активный) ют внутрь клетки через порины, то макролиды, – выведение молекул антибиотика из клетки, полимиксины и другие гидрофобные препара- происходит у микроорганизмов с использова- ты диффундируют через билипидный слой. В нием транспортных систем в цитоплазмати- барьерной функции к гидрофобным антибио- ческой мембране (ЦПМ), которые кодируются тикам (аминогликозиды - гентамицин и кана- различными генами, осуществляющими актив- мицин, макролиды – эритромицин, рифамицин, ное избирательное выведение АМП, и анти- новобиоцин, фузидовая кислота и положитель- биотики не достигают своей мишени. Процесс но заряженные пептиды, а также тетрациклины происходит при участии специализированного и фторхинолоны) определяющая роль принад- набора белков (трансмембранные помпы), кото- лежит коровой части липополисахарида (ЛПС), рые способны транспортировать большинство которая находится в верхнем слое ВМ и опреде- известных групп антибиотиков (за исключени- ляет естественную устойчивость к этим анти- ем гликопептидов), из внутриклеточного про- биотикам в том случае, если бактерии экспрес- странства во внешнюю среду [33]. Описано 5 сируют длинные олиго- и полисахаридные части основных семейств бактериальных протонных ЛПС [36]. Поскольку некоторые антибиотики помп: ABC суперсемейство АТФ-связывающих (β-лактамного ряда, тетрациклины, фторхино- кассет (ATP-binding Cassette); MF суперсе- лоны и хлорамфеникол) способны проникать в мейство (Major Facilitator Super family); MATE бактериальную клетку через другие мембран- семейство (Multidrug And Toxic Compound ные структуры – порины, основным механиз- Extrusion); SMR семейство (Small Multidrug мом ЛУ для них является снижение экспрессии

86 2018, т. 8, № 2 ЛЕКЦИЯ

генов, кодирующих порины разных типов. Од- путями. Один из них – встраивание препаратов нако следует указать на то, что регуляторные в стенку бактериальной клетки и подавление ак- изменения состава поринов, под воздействием тивности фермента транспептидазы, участвую- генов, способны привести к повышению мини- щего в завершающем этапе построения стенки мальных ингибирующих концентраций по от- у бактерии, а другой – способность связываться ношению к антибиотикам (цефотаксим, цефок- с пенициллинсвязывающими белками, которые ситин). В то же время Pseudomonas aeruginosa, в норме подавляют гидролазы бактериальной который обладает ЛУ к антибиотикам в связи клетки и высвобождают их, что приводит к ли- с небольшим количеством поринов в составе зису бактериальной стенки [38]. У некоторых ВМ, дополнительно используя механизм транс- бактерий существует способность синтезиро- мембранных помп, создает условия для фор- вать ферменты β-лактамазы (обширная груп- мирования высокого уровня множественной па генетически и функционально различных ЛУ к широкому спектру антибиотиков [36]. ферментов), которые разрушает β-лактамные Формирование метаболического «шунта» препараты. Среди β-лактамаз выделяют груп- может явиться результатом приобретения но- пу ферментов расширенного спектра (БЛРС) вых генов, в результате чего бактерии образуют – это ферменты, которые продуцируются не- «обходные» пути метаболизма для биосинтеза которыми видами бактерий и способны ги- ферментов-мишеней нечувствительных к анти- дролизовать пенициллины и цефалоспорины биотикам. Роль мишени снижается, но пора- расширенного спектра [39]. Природная способ- жение мишени не ведет к гибели микробной ность к продукции β-лактамаз характерна для клетки, поскольку другие структуры берут на многих видов микроорганизмов, но наибольшее себя функцию мишени, т. е. микроорганизм на- значение приобретает вторичная (приобретен- ходит обходной путь осуществления функции. ная) ЛУ, которая связана с возможностью ши- Если мишенью действия антибиотика является рокого распространения плазмид, кодируемые ключевой фермент какого-либо метаболическо- β-лактамазу и появляющуюся у изначально го пути, ЛУ может сформироваться в результате чувствительных микроорганизмов и которые продукции микроорганизмом нового фермента, в результате межвидового генного переноса который не связывается с антибиотиком и со- плазмиды получили широкое распростране- храняет активность в его присутствии, т.е об- ние среди различных микроорганизмов, в том разуется метаболический «шунт». В развитии числе и патогенных. У грамотрицательных ЛУ важную роль играет способность микро- микроорганизмов β-лактамазы локализуются организмов развивать новые альтернативные в периплазматическом пространстве, у грам- пути их метаболизма, что позволяет обходить- положительных – свободно диффундируют в ся без реакций, на которые воздействует АМП. окружающую среду [40]. Описано около 900 Примером механизма развития является ЛУ β-лактамаз, часть вновь выявленных фермен- к триметоприму при приобретении генов ди- тов обладают широким спектром гидролитиче- гидрофолатредуктазы (нечувствительной или ской активности против большинства классов малочувствительной) к ингибиции, а устойчи- β-лактамных препаратов. β-лактамазы различа- вость к сульфаниламидам – генов дигидропте- ются по: субстратному профилю (способность оратсинтетазы. Гены ферментов, устойчивых к к преимущественному гидролизу β-лактамных ингибированию, часто находятся в составе ПГЭ препаратов); чувствительности (связывание с (транспозонов) в ассоциации с генами, детерми- β-лактамазами и ингибирование активности) к нирующими ЛУ к другим антибиотикам [37]. применяющимся в медицинской практике ин- Следует отметить, что многообразие био- гибиторам (клавулановой кислоте, сульбактаму, химических механизмов ЛУ бактерий к одному тазобактаму); по типу экспрессии (конститу- антибиотику может определяться различными тивный или индуцибельный); по источнику и механизмами, при этом даже одна микробная локализации кодирующих генов (бактериальная клетка обладает разными механизмами ЛУ к хромосома, плазмида, транспозоны, бактерио- одному и тому же антибиотику. Многообразие фаги, интегроны, генные островки). Генетиче- способов защиты показано для различных пре- ские мутации, приводящие к замене нескольких паратов (β-лактамные, аминогликозиды и др.). аминокислот в белковой последовательности, β-лактамные препараты (пенициллины, це- изменяют структуру фермента, что приводит к фалоспорины, монобактамы, карбапенемы) – расширению спектра разрушаемых им антибио- это наиболее многочисленная группа среди всех тиков. Большое количество β-лактамаз привело антибактериальных средств, которые применя- к тому, что на основе их молекулярной струк- ют в клинике. Механизм воздействия на бак- туры предложена структурно-функциональная териальную клетку может происходить двумя классификация (табл.2) [41, 42]. Наличие боль-

87 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Таблица 2 Классификация β-лактамаз [Ghafourian S, Sadeghifard N et.al., 2015].

Класс по Амблеру Группа по Бушу Характеристика β-лактамаз Количество ферментов Цефалоспориназы (АmpС) грамотрицательных бак- С 1 51 терий, не ингибируются клавулановой кислотой Пенициллиназы А 2а грамположительных бак- 23 терий Пенициллиназы ши- рокого спектра, в том числеТЕМ-1, ТЕМ-2, А 2b 16 SHV-1, преимущественно грамотрицательных бак- терий β-лактамазы рас- ширенного спектра А 2bе грамотрицательных бак- 200 терий- ТЕМ-3 — ТЕМ-26, SHV-2 — SHV-6 Ингибиторустойчивые А 2br β-лактамазы широкого 24 спектра-ТЕМ-30 — ТЕМ-36 Карбенициллингидро- лизующие β-лактамазы, А 2с чувствительные к ингиби- 19 тору — клавулановой кис- лоте- PSE-1, PSE-3, PSE-4 Плазмидные β-лактамазы расширенного спектра А 2d 31 грамотрицательных бакте- рий - ОХА-1 — ОХА-11 Цефалоспориназы грамотрицательных бакте- А 2е 20 рий, ингибируемые клаву- лановой кислотой Неметалло-β- лактамазы, гидроли- А 2f зующие карбапенемы, 4 ингибируемые клавулано- вой кислотой Металло-β-лактамазы грамотрицательных бак-терий, гидролизуют карбапенемы и другие В 3 бета-лактамы, кроме моно- 24 лактамов, не ингибируются клавулановой кислотой VIM-1 — VIM-11, IMP-1 — IMP-18 Различные ферменты, не D 4 9 входящие в другие группы

88 2018, т. 8, № 2 ЛЕКЦИЯ

шого количества β-лактамаз объясняет фено- спечения информацией при принятии решений, мен, что новые разрабатываемые β-лактамные и стимулирование местных, региональных и на- препараты используемые для лечения различ- циональных усилий для принятия мер в прове- ных инфекционных заболеваний вырабатыва- дении информационно-разъяснительной рабо- ют ЛУ достаточно быстро и период времени ты. Для участия в данной программе необходимо между применение нового препарата и появ- решение правительств разных государств [44]. лением ЛУ у бактерии постоянно сокращается. 27 февраля 2017 г. Всемирная организация Следует особо указать, что мониторинг в рас- здравоохранения (ВОЗ) впервые представила пространении ЛУ к антибиотикам имеет важ- список устойчивых к действию антибиотиков ное теоретическое и практическое значение, т.к. «приоритетных патогенов» – 12 видов бакте- позволяет корректировать рекомендации по рий, представляющих наибольшую угрозу для антибактериальной терапии различных инфек- здоровья человека. Подчеркивается, что угрозу ций при разных клинических состояниях и раз- представляют грамотрицательные бактерии, об- рабатывать экспрессные методы определения ладающие множественной ЛУ. Эта группа бакте- ЛУ, которые открывают возможность для соз- рий находит не только новые способы противо- дания новых препаратов, преодолевающих ЛУ. действию АМП, но и показывает способность на Проблема борьбы с ЛУ – это не только генетическом уровне передавать ЛУ другим бак- глобальная мировая проблема, но и регио- териям. Представленные в списке ВОЗ бактерии нальная и во многом зависит от традиций разделены на три группы по уровню потребно- и экономических возможностей государств сти в создании новых антибиотиков: крайне в использовании для терапии тех или иных приоритетные, высокоприоритетные и средне- АМП. Для успешного противодействия сло- приоритетные (табл.3). У представленных ви- жившейся ситуации с ЛУ необходимо скоор- дов бактерий сформировалась ЛУ к действию динированная активность на мировом, наци- широкого ряда антибиотиков, включая карба- ональном, региональном и местном уровнях. пенемы и цефалоспорины третьего поколения - На 68-й сессии Всемирной ассамблеи здраво- наиболее эффективные из имеющихся антибио- охранения в 2015 г. был принят Глобальный план тиков для лечения бактериальных инфекций с действий по борьбе с устойчивостью к противо- множественной лекарственной устойчивостью микробным препаратам. Одна из пяти страте- [45]. К крайне приоритетной группе относят- гических целей этого плана действий состоит ся бактерии с множественной лекарственной в укреплении базы фактических данных путем устойчивостью, которые представляют особен- усиления глобального эпидемиологического но серьезную опасность для пациентов боль- надзора и научных исследований [43]. GLASS ниц и лечебно-реабилитационных центров и как глобальная система эпидемиологического пациентов, для лечения которых требуются надзора за устойчивостью к АМП поддержива- медицинские устройства, такие как аппараты ет стандартный подход к сбору, анализу и об- для искусственной вентиляции легких и веноз- мену данными об устойчивости к АМП в мире. ные катетеры. В группу входят Acinetobacter, Задачей является свести воедино клинические, Pseudomonas и различные виды семейства лабораторные и эпидемиологические данные о Enterobacteriaceae (включая Klebsiella, Serratia, патогенных микроорганизмах, составляющих Proteus, E.coli). Эти бактерии могут вызывать наибольшую угрозу для здоровья всего челове- тяжелые и часто смертельные инфекции (пора- чества. В рамках глобального эпидемиологиче- жающие кровоток и вызывающие пневмонию). ского надзора за использованием АМП отсле- Вторая и третья группы в списке – бактерии с живается применение препаратов пациентами – высоким и средним уровнем приоритетности надлежащим или ненадлежащим образом; как и обладают растущей ЛУ. Разработанный в рамках почему назначаются и применяются препараты деятельности ВОЗ список бактерий – ориентир специалистами; какие и как препараты постав- для научных исследований в области создания ляются поставщиками медицинской помощи и новых антибиотиков для борьбы с проблемой т.д. Мониторинг за поведением в области назна- ЛУ к АМП. Среди достижений ВОЗ в борьбе с чения и потребления АМП позволяет заглянуть ЛУ следует отметить разработку программного вглубь проблемы и обеспечивает инструменты, обеспечения WHONET для обработки и анализа необходимые для принятия информированных результатов микробиологических лабораторных решений в отношении терапии, оценки послед- тестов. Реально ВОЗ пытается активизировать ствий ненадлежащего использования АМП для противодействие ЛУ в мире и стимулировать к общественного здравоохранения и анализа воз- аналогичным действиям национальные прави- действия мероприятий по сдерживанию разви- тельства, без чего решить проблему невозможно. тия ЛУ. Создание системы необходимо для обе-

89 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

Таблица 3 Список ВОЗ приоритетных возбудителей заболеваний для НИОКР в области создания новых антибиотиков

№ п/п Вид микроба ЛУ 1. категория приоритетности: КРИТИЧЕСКИ ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ 1 Acinetobacter baumannii устойчивы к карбапенемам 2 Pseudomonas aeruginosa устойчивы к карбапенемам устойчивы к карбапенемам, 3 Enterobacteriaceae вырабатывают БЛРС 2. категория приоритетности: ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ ПРИОРИТЕТНОСТИ 1 Enterococcus faecium устойчивы к ванкомицину устойчивы к метициллину, 2 Staphylococcus aureus умеренно чувствительны или устойчивы к ванкомицину 3 Helicobacter pylori устойчивы к кларитромицину 4 Campylobacter spp. устойчивы к фторхинолонам 5 Salmonellae устойчивы к фторхинолонам устойчивы к цефалоспоринам, 6 Neisseria gonorrhoeae фторхинолонам 3. категория приоритетности: СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ ПРИОРИТЕТНОСТИ не чувствительны к пеницилли- 1 Streptococcus pneumoniae ну 2 Haemophilus influenzae устойчивы к ампициллину 3 Shigella spp. устойчивы к фторхинолонам

Проблемы ЛУ к антибиотикам в Россий- нии стационарной медицинской помощи как ской Федерации сходны с глобальными. В междисциплинарная и комплексная стала веду- России, также как и в мире, широкое распро- щей системой надзора за ЛУ в стране, авторами странение получили нозокомиальные штам- являются Российская ассоциация специали- мы микроорганизмов, характеризующиеся стов по хирургическим инфекциям (РАСХИ), устойчивостью к большинству АМП. Множе- Межрегиональная общественная организация ственная ЛУ обнаруживается у грамположи- «Альянс клинических химиотерапевтов и ми- тельных (Staphylococcus, Enterococcus) и грамо- кробиологов», Общероссийская общественная трицательных бактерий (Enterobacteriaceae, P. организация «Федерация анестезиологов и реа- aeruginosa, Acinetobacter spp.). В стационарах ниматологов», Межрегиональная ассоциация по различного профиля в России широко рас- клинической микробиологии и антимикробной пространены бактерии рода Staphylococcus химиотерапии (МАКМАХ), Национальная ассо- (MRSA), устойчивые к метициллину (окса- циация специалистов по контролю инфекций, циллину) и семейства Enterobacteriaceae - к связанных с оказанием медицинской помощи цефалоспоринам (продуценты β-лактамаз (НАСКИ). Программа СКАТ реализуется в Рос- расширенного спектра). В отделениях реа- сийской Федерации с 2011 г., в ней участвуют бо- нимации и интенсивной терапии различных лее 60 стационаров из разных регионов. В 2017 регионов в Российской Федерации выявлено г. была принята вторая редакция программы. широкое распространение Acinetobacter spp. Задачами реализация программы в стациона- и Klebsiella pneumoniae с множественной ЛУ рах разного профиля являются: профилактика к большинству АМП, включая карбапенемы. распространения возбудителей нозокомиаль- В медицинской отрасли Российской Фе- ных инфекций резистентных к антибиотикам; дерации сложились отечественные системы, рациональное применение АМП с лечебной и которые осуществляют эпидемиологический профилактической целью, повышение эффек- надзор за ЛУ. Программа Стратегии Контроля тивности эмпирической антибактериальной Антимикробной Терапии (СКАТ) при оказа- терапии; оптимизация (снижение) расходов

90 2018, т. 8, № 2 ЛЕКЦИЯ

ЛПУ на АМП, пребывание пациента в стаци- менения АМП и проблемам ЛУ; повышение онаре, лечение нозокомиальных осложнений. уровня подготовки специалистов в соответ- Как показал опыт внедрения программы СКАТ ствующих отраслях по вопросам, связанным с можно оптимизировать применение АМП при ЛУ; совершенствование мер по предупрежде- участии специалистов (главные врачи, замести- нию и ограничению распространения и цир- тели главного врача ЛПУ, клинические фарма- куляции возбудителей с ЛУ; обеспечение си- кологи, микробиологи, госпитальные эпидеми- стемного мониторинга распространения ЛУ; ологи, ведущие специалисты терапевтических изучение механизмов возникновения ЛУ и и хирургических направлений специалистов); разработка АМП и альтернативных методов, влиять на принятие управленческих решений технологий и средств профилактики, диагно- по стратегическим и тактическим вопросам ис- стики и лечения инфекционных заболеваний пользования АМП; рационально использовать человека, животных и растений; совершен- антибиотики в стационаре и для профилакти- ствование мер по осуществлению контроля ки нозокомиальных инфекций и добиться фи- за оборотом АМП, химических и биологиче- нансовой самоокупаемости; повысить качество ских средств; обеспечение межведомственно- лечения пациентов (уровень доказательности го взаимодействия и развития международ- A-II); способствовать оптимизации взаимо- ного сотрудничества в области предупреж- действия служб ЛПУ, что позволяет внедрить дения и ограничения распространения ЛУ. программу СКАТ в условиях любого стацио- В-третьих, государственный документ нара в условиях ограниченности ресурсов [46]. определяет сроки выполнения стратегии до 25 сентября 2017 г. за № 2045-р Премьер- 2030 г., с первым этапом до 2020 г. с задача- министр Российской Федерации подписал Рас- ми: повышение осведомленности населения поряжение «Стратегия предупреждения рас- о рациональном применении АМП, недопу- пространения антимикробной резистентности стимости самолечения и охвата пропагандой в Российской Федерации на период до 2030 г.» иммунопрофилактикой и здорового образа [47]. Документ касается медицинских работни- жизни; профессиональная переподготовка ков разных специальностей и разной деятель- 20% специалистов, ответственных за назначе- ности, а также работников сельского хозяйства ние и применение АМП, химических и биоло- (животноводства, растениеводства, разведения гических средств; повышение выявляемости аквакультур) и пищевой промышленности. Это резистентности к АМП у возбудителей ин- государственный межведомственный документ, фекционных болезней человека, животных и который пытается изменить подход - созерца- растений; установление базовых показателей, ния того, что происходит в мире с использова- характеризующих распространенность ЛУ. нием АМП на реальные действия. Это еще одна До 2030 г. должны пройти переподготов- попытка не пассивно понимать важность про- ку 100% специалистов: ответственные за на- блемы, как это было 10-20 лет назад, а необхо- значение АМП, химических и биологических димость активно изменить ситуацию, которая средств для лечения; по вопросам предупреж- ухудшается постоянно при использовании АМП дения распространения ЛУ; по снижению и при этом расширяется ЛУ у микроорганизмов. числа случаев инфекционных заболеваний с Современная ситуация и решение про- оказанием медицинской помощи, вызванных блем с антимикробной резистентностью микроорганизмами с множественной ЛУ. К в Российской Федерации оптимистич- стратегии должен быть разработан план меро- на и это связано с тремя принципиальны- приятий в 2018 г., который отразит конкрет- ми отличиями в подходе и реализации. ные мероприятия по выполнению стратегии. Во-первых, это государственная под- В заключение следует отметить, что государ- держка и инициация выполнение стратегии: ственных документов разного уровня издается на разных уровнях власти; во всех регионах; много, далеко не все они выполняются быстро, в заинтересованных ведомствах (медицина, в полном объеме с понимаем важности, но сле- сельское хозяйство, рыбная, мясная, молоч- дует подчеркнуть, что настало время, когда ме- ная промышленность); в разных учреждени- дицинское сообщество и другие специалисты ях по профилю задач (стационары, поликли- объединяться и будут созданы условия, при ники, амбулатории, научно-исследователь- которых многолетняя и многовекторная борьба ские структуры, научно-образовательные с ЛУ у микроорганизмов приведет к более луч- учреждения, производственные структуры). шему клиническому эффекту и позволит улуч- Во-вторых, это государственная стратегия, шить качество терапии пациентов, что в свою которая определила 7 основных направлений: очередь позволит продолжить тенденцию уве- информирование населения по вопросам при- личение продолжительности жизни россиян.

91 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

ЛИТЕРАТУРА вости к противомикробным препаратам. Женева. 2001, 168 с. 1. Fleming A Classics in infectious diseases: on the 16. Зверева В.В, Бойченко М. Н. Медицинская antibacterial action of cultures of a penicillium, with special микробиология, вирусологи и иммунология. М.: ГЭО- reference to their use in the isolation of B. influenzae by ТАР-Медиа. 2010; 1: 448 с. Alexander Fleming, Reprinted from the British Journal of 17. Шестаков С. В. Как происходит и чем лими- Experimental Pathology 10:226-236, 1929. Rev. Infect. тируется горизонтальный перенос генов у бактерий. Dis. 1980; 2 (1): 129-139. Экологическая генетика. 2007;5(2):12-24. 2. Ваксман З.А. Антогонизм микробов в антибио- 18. Ливинсон У. Медицинская микробиология и тическим веществам. 1947. 256 с. иммунология. пер. с англ. Под редакцией д-ра мед 3. Эрлих П. Матерьялы к ученiю о химiотерапiи. наук, проф. В.Б. Белобородова. М.: БИНОМ. Лабора- С. Петербург.: Изданiе К. Л. Риккера. 191, 228 с. тория знаний. 2015, 1181 с. 4. Эльяшевич Е.Г., Василевич Д.А. Открытие 19. Furuya R., Onoye Y., Kanayama A., Saika T., сульфаниламидных препаратов, витаминов и гормонов Iyoda T., Tatewaki M. et al. Antimicrobial resistance in в предвоенный период и в период Великой Отечествен- clinical isolates of Neisseria subflava from the oral cavities ной войны. Журнал Военная медицина. Белоруссия. of a Japanese population. J. Infect. Chemother. 2007;13: 2013;2:154-156. 302–304. 5. Вишневский Б.И. Лекарственная устойчивость 20. Ковалевская Н.П. Интегративные конъюгатив- микобактерий туберкулеза. Лекция. Журнал Медицин- ные элементы: эволюция микробной резистентности ский альянс. 2017;1:29-31. к антибиотикам. Фундаментальные исследования. 6. Воробьева О.А. Лекарственная устойчивость 2015;1:284-289. микобактерий туберкулеза – современные взгляды на 21. Тазалова Е.В. Чувствительность кампилобак- проблему. Сибирский медицинский журнал. 2008;2:5-8. терий к антибиотикам и некоторые механизмы форми- 7. Брико Н.И., Покровский В.И. Глобализация и рования антибиотикорезистентности. Дальновосточ- эпидемический процесс. Эпидемиология и инфекцион- ный медицинский журнал. 2012; 3:120-124. ные болезни. 2010;4:4-10. 22. Ефимочкина Н.Р., Короткевич Ю.В., Стеценко 8. Yarygin K.S., Kovarsky B. A., Bibikova T.S., В.В., Пичугина Т.В., Быкова И.Б., Маркова Ю.М., Мина- Melnikov D.S., Tyakht A. V., Alexeev D. G. ResistoMap – ева Л.П., Шевелева С.А. Антибиотикорезистентность оnline visualization of human gut microbiota antibiotic штаммов Campylobacter jejuni, выделенных из пище- resistome. Bioinformatics. 2017; 33:2205–2206. DOI. вых продуктов. Вопросы питания. 2017; 86(1):17-27. org/10.1093/bioinformatics/btx134 23. Макарова М.А., Забровская А.В., Матвеева 9. Жебрун А. Б., Мукомолов С. Л., Нарвская О. З.Н., Сужаева Л.В., Войтенкова Е.В. Кафтырева Л.А., В., Ценева Г. Я., Кафтырева Л. А., Мокроусов И. В. Био- Егорова С.А. Многообразие механизмов антибиотико- разнообразие и эволюция циркулирующих популяций резистентности сальмонелл. Инфекция и иммунитет. бактерий и вирусов. Новые проблемы медицинской 2011;1(4): 303–310. микробиологии. ЖМЭИ 2011;5:93-98. 24. Ортенберг Э.А., Ушаков М.А., Вешкурцева 10. Фурсова Н. К. Лекарственная устойчивость И.М., Рожаев М.В. Ингибиторозащищенные бета-лакта- микроорганизмов. Учебное пособие.– МО Щелково. мы: место в современных схемах антибактериальной Издатель Мархотин П. Ю. 2012, 248 с. терапии. Клиническая микробиология и антимикробная 11. Пасечник О.А., Астафурова Е.Д., Бокарева терапия. 2005;7(4):393-402. Р.В., Кортусова Л.Н. Особенности спектра лекарствен- 25. Tsvetkova K., Marvaud J.-C., Lambert T. ной устойчивости микобактерий туберкулеза у впервые Analysis of the mobilization functions of the vancomycin выявленных больных. Современные проблемы науки и resistance transposon Tn1549, a member of a new family образования. 2014;6:16-20. of conjugative elements. J. Bacteriol. 2010;192:702–713. 12. WHO Antimicrobial resistance: global report on 26. Белобородов В.Б. Новые возможности лече- surveillance. 2014; 257 р. ния бактеримии и сепсиса вызванных стафилококка- 13. Кулмагамбетов И.Р., Сарсенбаева С.С., Ра- ми / Эпидемиология и инфекционные болезни. 2014; мазанова Ш.Х., Есимова Н.К. Современные подходы к 19(5):19-25. контролю и сдерживанию антибиотикорезистентности 27. Wright G. D. Bacterial resistance to antibiotics: в мире. Международный журнал прикладных и фунда- enzymatic degradation and modification. Adv. Drug Deliv. ментальных исследований. 2015;9:54-59. Rev. 2005;57:1451–1470. DOI:10.1016/j.addr.2005.04. 14. Лопухов Л.В., Эйдельштейн М.В. Полимераз- 28. Queenan A.M, Shang W., Flamm R., Bush K. ная цепная реакция в клинической микробиологиче- Hydrolysis and inhibition profiles of beta-lactamases from ской диагностике. Клиническая микробиология и анти- molecular classes A to D with doripenem, imipenem, микробная терапия. 2000;2(3):96-106. and meropenem. Antimicrob Agents Chemother. 2010 15. Всемирная организация здравоохранения. Jan;54(1):565-569. DOI: 10.1128/AAC.01004-09. Глобальная стратегия ВОЗ по сдерживанию устойчи-

92 2018, т. 8, № 2 ЛЕКЦИЯ

29. Nikaido H. Multidrug resistance in bacteria. Annu 43. WHO Library Cataloguing-in-Publication Data Rev Biochem. 2009;78:119-46. DOI: 10.1146/annurev. Global Action Plan on Antimicrobial Resistance. World biochem.78.082907.145923. Health Organization. 2016, 40 р. 30. Kohanski M.A, Dwyer D.J, Collins J.J. How 44. ВОЗ Эпиднадзор за устойчивостью к противо- antibiotics kill bacteria: from targets to networks. Nat микробным препаратам в Центральной Азии и Восточ- Rev Microbiol. 2010 Jun;8(6):423-35. DOI: 10.1038/ ной Европе CAESAR Практическое пособие Версия 2, nrmicro2333. Epub 2010 May 4. 2015, 64 с. 31. Spratt BG. Resistance to antibiotics mediated by 45. WHO Global priority list of antibiotic-resistant target alterations. Science. 1994 Apr 15;264(5157):388- bacteria to guide research, discovery, and development 393. PMID:8153626. of new antibiotics 2017 25Feb. 7 р.: http://www. 32. Biswas D., Takahata S., Stillman D.J. Different who.int/ medicines/publications/WHO-PPL-Short_ genetic functions for the Rpd3(L) and Rpd3(S) complexes Summary_25Feb-ET_NM_WHO.pdf?ua=1. suggest competition between NuA4 and Rpd3(S). Mol Cell 46. Программа СКАТ (Стратегия Контроля Анти- Biol 2008; 28(14):4445-4458. микробной Терапии) при оказании стационарной ме- 33. Marquez BBacterial efflux systems and efflux дицинской помощи. Российские клинические рекомен- pumps inhibitors. Biochimie . 2005; 87: 1137 – 1147. дации. 2017, 131 с. 34. Zgurskaya H.I. Molecular analysis of efflux 47. Распоряжение Правительства РФ от 25 сен- pump-based antibiotic resistance. J. Med Microbiol. 2002 тября 2017 г. № 2045-р О Стратегии предупреждения Jul;292(2):95-105. DOI:10.1078/1438-4221-00195. распространения антимикробной резистентности в РФ 35. Nikaido H. Preventing drug access to targets: на период до 2030 г. http://www.garant.ru/products/ipo/ cell surface permeability barriers and active efflux in prime/doc/71677266/#ixzz5DIRam5vr bacteria. Semin Cell Dev Biol. 2001 Jun;12(3):215-223. DOI:10.1006/scdb.2000.0247. REFERENCIS 36. Delcour AH. Outer membrane permeability 1. Fleming A Classics in infectious diseases: on the and antibiotic resistance. Biochim Biophys Acta. 2009 antibacterial action of cultures of a penicillium, with special May;1794(5):808-16. DOI: 10.1016/j.bbapap.2008.11.005. reference to their use in the isolation of B. influenzae by Epub 2008 Nov 27. Alexander Fleming, Reprinted from the British Journal of 37. Карнаух Э.В., Летик Я.В. Резистентность Experimental Pathology 10: 226-236, 1929. Rev. Infect. микроорганизмов к современным противомикробным Dis. 1980; 2 (1): 129-139. лекарственным средствам. Europen student scientific 2. Vaksman Z.A. Antibody of microbes in antibiotic Journal. 2014; 2;14.Электронный научный журнал: substances. 1947. 256 p. http://www.repo.knmu.edu.ua/.../ESSJ%202014%20ста- 3. Erlich P. Materyaly to the study of chemotherapy. S. тья%20Карнаух-Летик%20 Petersburg: Publication of K. L. Rikker. 191, 228 p. 38. Bush K, Macielag MJ. New β-lactam 4. Elyashevich E.G, Vasilevich D.A Discovery of antibiotics and β-lactamase inhibitors. Expert sulfanilamide preparations, vitamins and hormones in the Opin Ther Pat. 2010 Oct;20(10):1277-93. DOI: pre-war period and during the Great Patriotic War. Journal 10.1517/13543776.2010.515588. of Military Medicine. Belarus. 2013; 2: 154-156. 39. Mariani-Kurkdjian P., Doit C., Bingen E. Extended- 5. Vishnevsky B.I. Drug resistance of mycobacteria spectrum beta-lactamase producing-enterobacteriaceae tuberculosis. Lecture. Journal of the Medical Alliance. Arch Pediatr. 2012 Nov;19(3):93-96. DOI: 10.1016/S0929- 2017, 1: 29-31. 693X(12)71280-0. 6. Vorobyova O.A Drug resistance of mycobacteria 40. Huang X.Z., Cash D.M., Chahine M.A., Nikolich tuberculosis - modern views on the problem. Siberian M.P., Craft D.W. Development and validation of a Medical Journal. 2008; 2: 5-8. multiplex TaqMan real-time PCR for rapid detection of 7. Brico N.I, Pokrovsky V.I Globalization and the genes encoding four types of class D carbapenemase epidemic process. Epidemiology and infectious diseases. in Acinetobacter baumannii. J Med Microbiol. 2012 Nov; 2010; 4: 4-10. 61(11):1532-1537. DOI: 10.1099/jmm.0.045823-0. Epub 8. Yarygin K.S., Kovarsky B.A., Bibikova T.S., Melnikov 2012 Aug 9. D.S., Tyakht A. V., Alexeev D. G. ResistoMap – on-line 41. Bush K., Jacoby G.A., Medeiros A.A. A functional visualization of human gut microbiota antibiotic resistome. classification scheme for beta-lactamases and its Bioinformatics. 2017;33:2205-2206. DOI.org/10.1093/ correlation with molecular structure. Antimicrob Agents bioinformatics/ btx134. Chemother. 1995 Jun;39(6):1211-33. 9. Zhebrun AB, Mukomolov S.L, Narvskaya O.V, 42. Ghafourian S, Sadeghifard N, Soheili S, Sekawi Tseneva G. Ya., Kaftyreva L.A, Mokrousov IV Biodiversity Z Extended Spectrum Beta-lactamases: Definition, and the evolution of circulating populations of bacteria and Classification and Epidemiology. Curr Issues Mol Biol. viruses. New problems of medical microbiology. ZhMEI 2015;17:11-21. 2011; 5: 93-98.

93 2018, т. 8, № 2 К К РЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ

10. N. Fursova. Drug resistance of microorganisms. 25. Tsvetkova K., Marvaud J.-C., Lambert T. Analysis Training aids. - MO Shchelkovo. Publisher Мархотин П. of the mobilization functions of the vancomycin resistance Ю. 2012, 248 с. transposon Tn1549, a member of a new family of 11. Pasechnik O.A, Astafurova E.D, Bokareva R.V, conjugative elements. J. Bacteriol. 2010; 192: 702-713. Kortusova L.N. Features of the spectrum of drug resistance 26. Beloborodov V.B. New opportunities for treating of mycobacterium tuberculosis in newly diagnosed bacteremia and sepsis caused by staphylococci / patients. Modern problems of science and education. Epidemiology and infectious diseases. 2014; 19 (5): 19-25. 2014; 6: 16-20. 27. Wright G.D. Bacterial resistance to antibiotics: 12. WHO Antimicrobial resistance: a global report on enzymatic degradation and modification. Adv. Drug Deliv. surveillance. 2014; 257 р. Rev. 2005; 57: 1451-1470. DOI: 10.1016 / j.addr.2005.04. 13. Kulmagambetov IR, Sarsenbaeva SS, 28. Queenan A. M., Shang W., Flamm R., Bush K. Ramazanova Sh.H., Esimova NK Modern approaches Hydrolysis and inhibition profiles of beta-lactamases from to control and contain antibiotic resistance in the world. molecular classes A to D with doripenem, imipenem, and International Journal of Applied and Fundamental meropenem. Antimicrob Agents Chemother. 2010 Jan; 54 (1) Research. 2015; 9: 54-59. 29. Nikaido H. Multidrug resistance in bacteria. Annu 14. Lopukhov LV, Eidelshtein M.V. Polymerase chain Rev Biochem. 2009; 78: 119-46. DOI: 10.1146 / annurev. reaction in clinical microbiological diagnostics. Clinical biochem.78.082907.145923. microbiology and antimicrobial therapy. 2000; 2 (3): 96-106. 30. Kohanski M.A., Dwyer D.J, Collins J.J. How 15. World Health Organization. The WHO Global antibiotics kill bacteria: from targets to networks. Nat Strategy on Containment of Antimicrobial Resistance. Rev Microbiol. 2010 Jun; 8 (6): 423-35. DOI: 10.1038 / Geneva. 2001, 168 p. nrmicro2333. Epub 2010 May 4. 16. Zvereva VV, Boychenko MN Medical microbiology, 31. Spratt BG. Resistance to antibiotics. Science. virologists and immunology. M.: GEOTAR-Media. 2010; 1: 1994 Apr 15; 264 (5157): 388-393. PMID: 8153626. 448 p. 32. Biswas D., Takahata S., Stillman D.J. Different 17. Shestakov S. V. How the horizontal transfer of genetic functions for the Rpd3 (L) and Rpd3 (S) foci genes in bacteria proceeds and is limited. Ecological competition between NuA4 and Rpd3 (S). Mol Cell Biol genetics. 2007; 5 (2): 12-24. 2008; 28 (14): 4445-4458. 18. Livinson U. Medical microbiology and immunology. 33. Marquez BBacterial efflux systems and efflux trans. with English. Edited by Dr. Med. Sciences, prof. V.B. pumps inhibitors. Biochimie. 2005; 87: 1137-1147. Beloborodov. Moscow: BINOM. Laboratory of knowledge. 34. Zgurskaya H.I. Molecular analysis of efflux pump- 2015, 1181 p. based antibiotic resistance. J. Med Microbiol. 2002 Jul; 19. Furuya R., Onoye Y., Kanayama A., Saika T., Iyoda 292 (2): 95-105. DOI: 10.1078 / 1438-4221-00195. T., Tatewaki M. et al. Antimicrobial resistance in the clinical 35. Nikaido H. Preventing drug access to targets: cell isolates of the Neisseria subflava from the oral cavities of surface permeability barriers and active efflux in bacteria. the Japanese population. J. Infect. Chemother. 2007; 13: Semin Cell Dev Biol. 2001 Jun; 12 (3): 215-223. DOI: 302-304. 10.1006 / scdb.2000.0247. 20. Kovalevskaya N.P. Integrative conjugative 36. Delcour AH. Outer membrane permeability and elements: the evolution of microbial resistance to antibiotic resistance. Biochim Biophys Acta. 2009 May; antibiotics. Fundamental research. 2015; 1: 284-289. 1794 (5): 808-16. DOI: 10.1016 / j.bbapap.2008.11.005. 21. Tazalova E.V. The sensitivity of campylobacteria Epub 2008 Nov 27. to antibiotics and some mechanisms for the formation of 37. Karnaukh E.V., Letik Ya.V. Resistance of antibiotic resistance. Far Eastern Medical Journal. 2012; microorganisms to modern antimicrobial DRUGS. Europen 3: 120-124. student scientific Journal. 2014; 2;14. Electronic scientific 22. Efimochkina N.R, Korotkevich Yu.V., Stetsenko journal: http://www.repo.knmu.edu.ua/.../ESSJ%20 V.V, Pichugina T.V, Bykova I.B, Markova Yu.M., Minayeva 2014%20статья%20Карнаух-Летик%20 L.P, Sheveleva S.A Antibiotic resistance of strains of 38. Bush K, Macielag MJ. New β-lactam antibiotics Campylobacter jejuni, isolated from food products. and β-lactamase inhibitors. Expert Opin The The Questions of nutrition. 2017; 86 (1): 17-27. Pat. 2010 Oct; 20 (10): 1277-1293. DOI: 10.1517 / 23. Ortenberg EA, Ushakov MA, Veshkurtseva IM, 13543776.2010.515588. Rozhayev MV Inhibitor-protected beta-lactams: a place in 39. Mariani-Kurkdjian P., Doit C., Bingen E. modern antibiotic therapy regimens. Clinical microbiology Extended-spectrum beta-lactamase producing- and antimicrobial therapy. 2005; 7 (4): 393-402. enterobacteriaceaeArch Pediatr. 2012 Nov; 19 (3): 93-96. 24. Makarova M.A, Zabrovskaya A.V, Matveeva Z.N, DOI: 10.1016 / S0929-693X (12) 71280-0. Suzhaeva L.V, Voitenkova E.V Kaftyreva LA, Egorova 40. Huang X.Z., Cash D.M., Chahine M.A., Nikolich SA The variety of mechanisms of salmonella antibiotic M. P., Craft D.W. Development and validation of a resistance. Infection and immunity. 2011; 1 (4): 303-310. multiplex TaqMan real-time PCR for rapid detection of genes encoding four types of class D carbapenemase in

94 2018, т. 8, № 2 ЛЕКЦИЯ

Acinetobacter baumannii. J Med Microbiol. 2012 Nov; 61 45. WHO Global priority list of antibiotic-resistant (11): 1532-1537. DOI: 10.1099 / jmm.0.045823-0. bacteria to guide research, discovery, and development 41. Bush K., Jacoby G.A., Medeiros A.A. A functional of new antibiotics 2017 25Feb. 7 p: http://www.who. classification scheme for beta-lactamases and its int/ medicines / publications / WHO-PPL-Short_ correlation with molecular structure. Antimicrob Agents Summary_25Feb-ET_NM_WHO.pdf? ua = 1. Chemother. 1995 Jun; 39 (6): 1211-33. 46. SKAT (Control Strategy for Antimicrobial Therapy) 42. Ghafourian S, Sadeghifard N, Soheili S, Sekawi for inpatient medical care. Russian clinical guidelines. Z Extended Spectrum Beta-lactamases: Definition, 2017, 131 p. Classification and Epidemiology. Curr Issues Mol Biol. 47. Decree of the Government of the Russian 2015; 17: 11-21. Federation No. 2045-r of September 25, 2017 On the 43. WHO Library Cataloging-in-Publication Data Strategy for Preventing the Spread of Antimicrobial Global Action Plan on Antimicrobial Resistance. World Resistance in the Russian Federation for the Period Health Organization. 2016, 40 p. until 2030. http://www.garant.ru/products/ipo/prime/ 44. WHO Surveillance on antimicrobial resistance in doc/71677266/# ixzz5DIRam5vr. Central Asia and Eastern Europe CAESAR Practical Guide Version 2, 2015, 64 p.