Изучение влияния излучения ГНЛ на гипоталамо-гипофизарно-нейроаденосекреторную системы и овариально-маточный комплекс крыс
Как известно, в координации половых процессов в равной степени присутствуют и гуморальные звенья системы регуляции. Важная роль в процессах перехода нервных импульсов в гуморальные принадлежит гипоталамо-гипофизарно-нейросекреторной системе (ГГНС). Она регулирует два важнейших биологических процесса: поддержание гомеостаза и репродукцию, (учение корреляции между функционированием нейросекреторных ядер заднего гипоталамуса и цикличностью астральной функции длилось многие годы посредством самых различных приемов исследования: хирургического или электролитического разрушения гипоталамических образований).
К настоящему времени данные иммуногистохимии свидетельствуют о наличии в ГГНС двух типов нейросекреторных клеток: 1) крупноклеточные пептидергические (гомориположительные и гомориотрицательные), мелкие моноаминоергические. Эти два комплекса тесно взаимодействуют, осуществляя двойной контроль функции железистых клеток передней и промежуточной доли гипофиза, а также циркумвентрикулярных и сосудистых органов ЦНС. Гипоталамо-переднегипофизарная регуляция половой функции через срединное возвышение и переднюю долю гипофиза является механизмом нейроэндокринной регуляции. Относительно специфичности и роли отдельных ядер гипоталамуса в овуляции половой функции еще нет единого мнения. По данным Е. Андреевой (1973), в крупноклеточных ядрах гипоталамуса, где вырабатывается окситоцин, вероятно, продуцируется и целый ряд либеринов.
Результаты экспериментальных исследований подтвердили клинические наблюдения, которыми также было установлено наличие значительного влияния яичников на функцию аденогипофиза. Хирургическое удалений яичников у женщин детородного возраста, как и кастрация животных продуцирует морфофункциональные изменения в аденогипофизе в виде появления клеток кастрации. Следствием этого является усиленное ациклическое выделение ФСГ и ЛГ аденогипофизом.
Позднее, по мере совершенствования технических приемов обработки тканей, при помощи более дифференцированных методов окраски удалось выявить, что базофильные клетки не являются однородными.
В настоящее время считается более целесообразным характеризовать железистые клетки аденогипофиза не по особенностям их строения, а по их гормонопродуцирующей деятельности. Для этого рекомендуется специально выработанная функциональная классификация этих клеток. Многие авторы связывают образование каждого из аденогипофизарных гормонов с определенным видом железистых клеток. Однако наряду с этим существует предположение, что в гипофизе нет специальных клеточных структур, обусловливающих продукцию одного вида гонадотропных гормонов. Так, Б. В. Алешин (1971) высказал мнение, что передняя доля является не суммой отдельных желез, а целостной системой, в которой проекция гормонов обеспечивается совместной деятельностью железистых клеток разных типов.
Проблема функциональной дифференциации клеточных элементов в аденогипофизе продолжает оставаться актуальной и в настоящее время, шовное внимание исследователей последних лет привлекают задачи идентификации базофилов. Решение этих вопросов еще далеко от своего завершена.
Анализ существующих противоречий в определении специфической функциональной и морфологической детерминации клеточных форм в аденогипофизе обусловлено, очевидно, особенностями многообразных элементов этой сложной и вместе с тем единой клеточной популяции.
Много внимания уделяется изучению гипоталамических нейросекреторных центров и гипофиза во время адаптации к различным факторам внешней среды. А. Л. Поленов (1980) выделил шесть типов реакций ГГНС при адаптации и стрессе, каждая из которых характеризуется своими особенностями активности секреторных клеток гипоталамуса и их взаимодействием с гипофизом.
В литературе мало данных о реакции ГГНС и аденогипофиза при воздействии ГНЛ на половую систему животных. В качестве изучаемых объектов, по которым оценивалось состояние ГГНС в условиях эксперимента, были наиболее реактивные крупноклеточные ядра гипоталамуса (СОЯ и Я) и дельта-базофилы аденогипофиза. Функциональное состояние центральных отделов нейроэндокринной системы, регулирующих активность желез, дифференцировалось приемами гистохимического анализа.
Полученные при фотометрии и кариометрии результаты обрабатываются статистически. В связи с тем, что сравниваемые выборки в контрольных и опытных случаях коррелировали друг с другом, т. е. были представлены рядами сопряженных попарно вариантов, то для оценки достоверности различий применялся непараметрический критерий Вилкоксона для сопряженных пар, при уровне значимости Р=0,05, достаточном для биологических объектов (Б. Варден, 1960).
Учитывая классификацию 3. Д. Кнорре и др. (1969) о распределении секреторного вещества в ПВЯ и СОЯ, мы дифференцировали рассматриваемые секреторные элементы на три типа клеток (1а, 16, 1в; 2; 3). Оценка функционального состояния гипоталамических ядер производилась на основании данных о процентном соотношении выделяемых типов нейросекреторных нейронов, результатов вычисления объемов тел нейронов их ядер и ядрышек, анализа содержания нейросекреторного вещества (НСВ) в нейроцитах, исчисляемого в баллах. Контрольные животные находились в фазе эструса.
При анализе клеточного состава ПВЯ у контрольных крыс наблюдалось преобладание клеток первого типа с небольшими зернами положительных гранул (ГПГ) около ядра. Эти клетки характеризовались интенсивным выведением секрета. Кроме них выявлялись нейроны, относящиеся к типу 16, с несколько большим количеством ГПГ и единичные пикноморфные клетки, принадлежащие к третьему типу. В ПВЯ идентифицировались как крупные, так и мелкие нейроны. Крупные нейросекретирующие клетки располагались обычно на периферии ПВЯ. Такие нейроны слабо окрашивались в крупные, пылевидные зерна секрета, локализовались в цитоплазме, преимущественно в перинуклеарной области. Некоторые ядра клеток имели неправильную конфигурацию вследствие складчатости ядерных оболочек. В аксонах находилось небольшое количество НСВ в виде мелких капель. Ядра интенсивно окрашивались.
В СОЯ нейросекреторные элементы встречались разной степени окрашиваемости. Главным образом выделялись клетки 16 типа с небольшим количеством НСВ. Наблюдались нейроны больших объемов. Цитоплазма клеток отличалась более крупными зернами секрета, чем цитоплазма нейронов ПВЯ. Гранулы секрета распределялись в периферической части клеток в виде интенсивно окрашенного ободка. Ядра нейронов имели округлую форму. В то же время ядрышки зачастую отличались неправильной конфигурации, располагались эксцентрично и интенсивно окрашивались. Аксоны нейросекреторных клеток и их окончания в СОЯ также содержали небольшое количество НСВ.
В субэпендимальном слое вокруг третьего желудочка и в срединномсретении нейрогипофиза были видны довольно крупные капли секрета, лежащие в нейросекреторных терминалах, среди клеток эпендимы.
Нейрогипофиз отличался умеренным количеством НСВ как в нейросекреторных волокнах, так и в терминалах, создавая картину более или менее равномерного распределения НСВ по всей доле. Иногда НСВ концентрировалось на границе с промежуточной долей и вблизи дорсальной поверхности. Капиллярная сеть была слабо выражена, так как большинство сосудов находилось в спавшемся состоянии.
На основании использованных критериев оценки функционального состояния ГГНС можно сказать, что у интактных крыс ядра гипоталамуса (СОЯ и ПВЯ) характеризовались умеренным выведением секрета. Нейросекреторного вещества в элементах срединного возвышения и в задней доле гипофиза содержалось значительно больше, чем в передних крупноклеточных гипоталамических ядрах.
В аденогипофизе крыс контрольной группы обнаружено, что дельта-базофилы на срезах встречались относительно редко, клетки были небольших размеров округлой или овальной формы, их цитоплазма окрашена в нежно-голубой цвет при окраске по Гейденгайну. Шик-положительные гранулы едва выделялись.
В дальнейшей работе выяснены реакции ГГНС и гипоталамо-аденогипофизарной нейросекреторной интеграции при воздействии лазерного луча на область входа во влагалище крыс, находящихся как в интактном состоянии, так и на фоне моделируемых патологических процессов в репродуктивной системе.
Для облучения животных применялся ГНЛ типа ЛГ-38 с выходной мощностью излучения около 50 мВт. Длительность экспозиции составляла 3 мин ежедневно в течение 15 дней. Животные забивались на 5, 10 и 15-й день воздействия. Определение фаз эстрального цикла осуществлялось в исследованиях влагалищных мазков по методу Я. Д. Киршенблатта. Все экспериментальные животные были разделены на шесть групп. Первая группа – интактные крысы, вторая – с персистирующим эструсом, индуцированным постоянным освещением, третья – с анэструсом, четвертая – интактные крысы на фоне лазерного облучения, пятая – крысы, облучаемые ГНЛ при наличии постоянного эструса, шестая – животные, подвергнутые воздействию ГНЛ на фоне анэструса.
Во второй группе на фоне постоянного эструса в ГГНС отмечались явления выведения нейросекрета из тел нейронов в отростки, которые были переполнены НСВ. Клетки СОЯ и ПВЯ увеличивались в размерах (табл. 2), в них обнаружено много вакуолей. По принятой классификации эти клетки относились к первому типу. В задней доле гипофиза НСВ сосредоточивалось в терминалах. В аденогипофизе наблюдалось небольшое превышение количества дельта-базофилов. Объемы клеток увеличивались, появлялись вакуоли, в цитоплазме имелось небольшое количество гликопротеидов (см. табл. 2).
У животных третьей группы на фоне анэструса в ГГНС имели место обратные явления. В нейронах СОЯ и ПВЯ гипоталамуса происходило накопление НСВ, преобладали клетки второго и третьего типа. Объемы
клеток и ядер уменьшались. Такая морфологическая картина отражала состояние депонирования или аккумуляции секреторного материала как в ГГНС, так и в аденогипофизе. Во всех областях ГГНС отмечена гиперемия сосудов.
В четвертой группе крыс после монохроматического облучения (5 сеансов) наблюдалось значительное выведение нейрогуморальных продуктов в систему циркуляции, особенно в СОЯ. Процентное соотношение клеток по содержанию НСВ сдвигалось в сторону преобладания типа 1а и 16. Объемы клеток и ядер увеличивались. В аденогипофизе количество дельта-базофилов и содержание гликопротеидов имели тенденцию к некоторому снижению по сравнению с таковыми у интактных животных.
У животных пятой группы на фоне постоянного эструса лазерное излучение вызывало резкое опустошение, истощение структур ГГНС. Объемы клеток и ядер увеличивались (табл. 2), появлялось обилие вакуолей в цитоплазме, которая приобретала пенистый вид, вакуоли были видны. В аденогипофизе отмечались единичные дельта-базофилы.
У крыс шестой группы на фоне анэструса применение ГНЛ способствовало активации ГГНС. Депонирование секрета сменялось состоянием его умеренного выведения. Морфометрические параметры нейросекреторных ядер гипоталамуса приближались к контрольным значениям (табл. 2). Функциональное состояние аденогипофиза по количеству дельта-базофилов и содержанию гликопротеидов также было близким к такому, которое отмечалось у интактных крыс. При десятидневном сроке облучения описанные морфологические изменения активности ГГНС были еще более отчетливыми.
Дальнейшая стимуляция гормонозависимых образований лазерным излучением (15 дней) приводила к функционально-морфологическим перестройкам, демонстрирующим начало развития патогистологических изменений в нейросекреторных элементах (резкая гиперемия сосудов, явления регенерации нейросекреторных клеток).
Таким образом, функционально-морфологические исследования показали, что применяемое физическое воздействие индуцировало определенные изменения как в гипоталамо-нейрогипофизарной системе, так и в характере гонадотропной активности базофилов аденогипофиза. На фоне лазерного излучения как в ГГНС, так и в дельта-базофилах передней доли гипофиза отмечались признаки интенсивного выведения нейросекреторного вещества. Изменения в НС ядрах выражались в постепенном переходе всех клеток в гипертрофированные, практически лишенные ГПГ формы, которые можно было рассматривать как состояние «максимальной активности». Отмечено, что перикарионы клеток лишены ГПГ, в то время как волокна поблизости еще переполнены секретом. Этот феномен, по-видимому, свойствен процессу интенсивного выведения ГПГ из перикарионов в отростки под влиянием стимулирующего фактора.
Параллельно, в срединном возвышении и задней части гипофиза, отмечалось исчезновение нейросекреторного вещества. Дельта-базофилы в этот период слабо окрашивались реактивом Шиффа, т. е. содержали малое количество гликопротеидов. Увеличение объемов клеток и появление в них вакуолей, вероятно, можно связать с усиленным выведением образующихся в этих клетках нейропродуктов в сосудистое русло.
Наблюдаемый факт синхронной деятельности нейро- и аденогипофиза свидетельствует в пользу гипотезы о том, что клетки гипоталамуса (СОЯ и НИН) не только связаны с задней долей гипофиза, но одновременно оказывают прямое действие на гормопоэз и аденогипофиз. Кроме того известно, что сдвиги в половой системе сопровождаются изменениями в гомориположительных ядрах передней доли гипоталамуса. И наоборот, повреждение последних отражается на состояние гонад при ослаблении гонадотропных функций аденогипофиза.
Полученные нами результаты согласуются с гипотезой А. Л. Поленова о том, что в стрессорных ситуациях мобилизуются все защитные механизмы организма.
Проведенные исследования подчеркнули определенную закономерность реакций нейроэндокринных комплексов на лазерное излучение в зависимости от исходного функционального состояния. Возникло предположение, что этот феномен легче проследить в более просто устроенных эффекторных органах – яичниках, матке, деятельность которых контролируется нейро-эндокринными образованиями. Для этого были выполнены гистохимические исследования стероидогенезных структур фолликулов яичников и параллельно с ними эндометрия крыс с целью выяснения корреляций между изменениями, развивающимися в центральных и периферических отделах гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы.
В гонадах фотометрически исследовались ядра клеток гранулезной и текальной ткани зрелых фолликулов, которые в настоящее время считаются стероидогенезными формациями, способными
синтезировать весь комплекс овариальных гормонов.
Оценивалось содержание нуклеиновых кислот (НК) в гранулезных, текальных структурах фолликулярных кист. В эндометрии предметом исследования служила динамика РНК и ДНК в цитоплазме клеток покровного эпителия слизистой матки. Содержание НК стало предметом изучения потому что их динамика является надежным индикатором, отражающим изменения и секреции половых гормонов яичников.
В результате исследований было выяснено, что у интактных животных монохроматическое излучение приводило к функционально-морфологическим изменениям в эндометрии, свидетельствующим об активации овариального гормонопоэза. После 10 сеансов у крыс повышалось содержанй РНК в эндометрии, что указывало на усиление эстрогенной активности. Лазерное воздействие на фоне активации функционального состояния яичников стимулировало гиперпластические процессы в эндометрии. Количество РНК резко увеличивалось к 10 сеансу облучения.
Применение ГНЛ для корреляции гипоэстрогенного состоянии носило репаративный характер. Монохроматический красный свет способствовал восстановлению функционального состояния яичников.Состояния, сопровождающиеся патогистологическими изменениями в эндометрии, следует считать противопоказанными к использованию ГНЛ, поскольку длительная интерорецептивная стимуляция органа в этом функциональном состоянии только усугубит морфологические перестройки. Последние исследования дополнили полученные нами ранее данные о закономерностях перестроек в репродуктивной системе под влиянием лазерного излучения на центральные отделы регуляторной цепи. Так, было показано, что в овариально-маточном комплексе 10-му сеансу отчетливо появлялись признаки акселерации гормонопоэза.
В то же время в центральных звеньях регуляторного ансамбля явления активизации наблюдались уже к 5-му сеансу. Этот феномен подчеркивает необходимость проведения во время лазерной терапии исследований, позволяющих контролировать состояние центральных специфических комплексов, вторые в первую очередь отвечают на лечебный фактор.
Рис. Динамика содержания РНК в цитоплазме клеток эндометрия крыс с анаструсом при проведении лазерной терапии (сплошная линия) и без нее (пунктирная линия). Содержание ГНК определяется как произведение средней оптической плотности цитоплазмы клеток на ее средний объем
Экстраполируя экспериментальные данные на клинический уровень, можно предположительно сказать, что использование ГНЛ оправдано для гимуляции менструальной функции, когда не исчерпаны компенсаторные юможности гипоталамо-гипофизарного комплекса к секреции либеринов. Поскольку воздействие на гонады осуществляется через изменения функционирования центральных механизмов регуляции, то перед и после использования лазерной терапии необходимо проведение исследований, оценивающих состояние специфических образований диэнцефальной области.
