Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Влияние респираторного эпителия на реактивность гладких мышц дыхательных путей при экспериментальной сенсибилизации

РГО од

МИНИСТЕРСТЗб ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ' КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ им. С. В. КУРАШОВА

ГАЛЛЯМОВ РАФАЭЛЬ МУНАВИРОВИЧ

ВЛИЯНИЕ РЕСПИРАТОРНОГО ЭПИТЕЛИЯ НА РЕАКТИВНОСТЬ ГЛАДКИХ МЫШЦ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СЕНСИБИЛИЗАЦИИ

14.00.16 — патологическая физиология

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

КАЗАНЬ —1993

Работа выполнен в Казанской' 'opaerfà ТрУдойог'о 'Красного' Зна'йгйн1' государственном медицинском институте имени С. В.' КураШОвгГ

Научный руководитель — - канд. медицинских наук,

доцент Р. С. Фассахов -

Научный консультант — заслуженный деятель

науки РТ,

доктор медицинских наук, профессор И. М. Рахматул-лнн

Официальные ' оппоненты ■ —^ доктор -медицинских наук,

профессор'Т.' Б.'ТОлпепша

заслуженный деятель пауки России, доктор, медицинских наук, профессор В.- П/ Низовцев

Ведущее учреждение—Российский медицинский" университет"

Защита-'диссертации5 состоится'-« в J часов

»? заседании специализированного Совета (ДО 84.29.03) по защитам диссертаций при Казанском государственном медицинском институте (420012, Казань,' ул. Бутлерова,- 49).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института (420012, Казань, ул.Бутлерова, 49 Б).

Автореферат разослан «_»_199 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат медицинскш; наук

(P. X. Ахметзянов)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Около 3% человечества страдают бронхиальной астмой (БА). В нашей стране, по данным А. Д. Адо (1978), распространенность БА составляет примерно 17о.

По данным А. Г. Чучалина (1985), БА может развиться п любом возрасте, однако у 50% больных она начинается в детстве и еще у 30% — в возрасте до 40 лет.

В ТАССР заболеваемость Б А среди детей в 1977 г. составила 2,2 случая на 1000 детей (Шамова А. Г. и др., 1983).

Причины увеличения заболеваемости БА многообразны. К ним можно отнести широкое использование химии в быту и на производстве, повторные случаи респираторной инфекции, особенно вирусной, повышенный темп жизни и связанный с этим нервно-психический стресс, курение и другие факторы (Федосеев Г. Б., Хлопотова Г. П., 1988).

В основе патогенеза БА лежит изменение реактивности бронхов, приводящее к возникновению приступов, патофизиологическими механизмами которых являются бронхо-спазм, гипер- и дискриния, отек слизистой оболочки бронхов. Развитие процесса определяется и дисфункцией иммунной, эндокринной, нервной системы н органов внешнего дыхания, в том числе верхних дыхательных путей.

Одна из причин гетерогенности БА — многообразие механизмов патогенеза. Гиперреактивность бронхов при БА и инфекции дыхательных путей можно отчасти объяснить нарушением функций респираторного эпителя. В кровеносных сосудах клетки эндотелия способны изменять тонус подлежащих ГМ путей освобождения расслабляющего и сокращающего факторов (Р. М. УапЬоиИе а!., 1989). У больных БА трудно найти абсолютно нормальные поля эпителия дыхательных путей (ЬаШ1:пеп А. et а1., 1985).

Исследования легких больных, умерших в результате приступа БА, показывают выраженное повреждение, вплоть до полного его отсутствия эпителия бронхов над слоем интактных базальных клеток на больших участках. Повреждения эпителия бронхов бывают более выраженными при тяжелой форме заболевания. Эти изменения включают поля слущенных клеток эпителия с наличием только клеток, прилегающих к базальной мембране. Имеющийся эпителий выглядит «хрупким», реснитчатые клетки отечны и вакуолизированы, лишены ресннчек и часто некротизи-

розаны. Клетки эпителия, выделенные в ходе щеточной биопсии, значительно менее жизнеспособны у больных БА, чем -у здоровых субъектов, хотя частичная потеря эпителия встречается- и у здоровых людей, а также у некурящих как артефакт в результате биопсии (Campbell A.M. et al., 1992).

Электронная микроскопия при потере эпителиального пласта бронхов показывает «обнажение» нервных окончаний. По-видимому, респираторный эпителий играет определенную роль в изменении тонуса подлежащих гладко-мышечных клеток (ГМК) трахеи н бронхов и, следовательно, в • патогенезе бронхиальной астмы как одна из причин гиперреактивности дыхательных путей на самые разнообразные раздражающие агенты.

Целью исследования явилось изучение влияния респираторного эпителия (РЭ) на реактивность гладких мышц (ГМ) воздухоносных путей интактных и сенсибилизированных морских свинок.

Задачи исследования:

1. Исследовать влияние респираторного эпителия на сократительную активность гладких мышц воздухоносных путей.

2. Изучить влияние респираторного эпителия на расслабление гладких мышц дыхательных путей.

3. Исследовать влияние респираторного эпителия на гладкомышечные клетки при воздействии аллергена.

Научная новизна. Показано, что респираторный эпителий модулирует реактивность гладких мышц воздухоносных путей интактных и сенсибилизированных животных. Респираторный эпителий угнетает сокращение ГМ, вызванное гпстамином.

Наличие -респираторного эпителия ускоряет расслабление ГМ интактных н сенсибилизированных животных в присутствии нзопротеренола и теофнллина.

Расслабление ГМ от сенсибилизированных животных усиливалось в присутствии респираторного эпителия после предварительной инкубация с карбахолнном по сравнению с ГМ от интактных морских свинок.

Воздействие аллергена практически полностью устраняет влияние респираторного эпителия на расслабление ГМ изопротеренолом.

Теоретические и практическое значение работы. Полученные результаты относятся к области фундаментальных исследований п могут быть использованы в клинике для обоснования терапевтических мероприятий.

Патогенетическая терапия БА должна включать меры, направленные на восстановление поврежденного эпителии дыхательных путей и его функций.

Основные положения работы могут быть использованы в учебном процессе в разделах: «Патофизиология дыхания», «Аллергия».

Положения, выносимые на защиту.

1. Респираторный эпителий окалывает шггибиругощсе влияние на процесссы сокращения ГМ дыхательных путей.

2. Процесс сенсиоилизации изменяет взаимодеиствне РЭ и ГМ дыхательных путей.

3. В процессах сокращения ГМ при сенсибилизации снижается модулирующая роль РЭ.

4. Б процессах расслабления ГМ при сенсибилизации повышается модулирующая активность РЭ.

5. Анафилаксия снижает модулирующее влияние РЭ на процессы расслабления.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на:

— VI Всесоюзном симпозиуме «Физиология медиаторов. Периферический синапс» (Казань, 1091);

— Всероссийской конференции «Вопросы экспериментальной и клинической пульмонологии» (Самара, 1991);

— международной конференции «Актуальные проблемы аллергологии, иммунологии и СПИДа» (Каунас, 1992);

— международном конгрессе «Лабораторные животине в медико-биологических и биогехнологических исследованиях* (Москва, 1992);

— XV конгрессе Европейской Академии аллергии (Роттердам, 1993);

— заседании Казанского общества патофизиологов (Казань, 1993).

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, шести глав собственных исследований, заключения, выводов, списка использованной литературы. Объем диссертации 83 страницы машинописного текста, включает в собя 12 рисунков и 6 таблиц, список попользованной .литературы включает в себя 101 автора.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

. Исследование проведено на 42 морских свинках массой тела от 300 до 500 граммов. Животных эвтаназировали под общей анестезией тиопенталом натрия (80 мг на кг веса внутрибрюшннным введением препарата) кровопусканием. Выбор именно этих животных обусловлен тем, что трахея и бронхи морских свинок крайне чувствительны к гистамину, серотонину н медленно реагирующей субстанции анафилаксии (Блаттнер и др., 1983). На холинерги-ческих терминалах в бронхах морскох! свинки н человека имеются идентичные м2-холинорецепторы, чувствительные к пилокарпину, активация которых тормозит секрецию ацетилхолина (Minette P. A. et al., 1986). В организме морской свинки, человека и кролика образуются антитела, способные вызывать пассивную анафилаксию у свинки (Петров И. Р., Чернух A.M., 1966). У человека и морской свинки активация гистаминовых Hi-рецепторов вызывает спазм гладких мышц трахеи, бронхов, увеличивает сосудистую проницаемость в результате пареза терминальных артериол и спазма посткапиллярных венул (Бережная H. М., 1986). Поэтому морская свинка наряду с другими животными (собаками, кошками, обезьянами) используется как традиционная модель для изучения патологии дыхательных путей.

Сенсибилизация животных. Морских свинок сенсибилизировали модифицированным методом (A. Detsouli et al., 1985) — подкожной инъекцией 10 мшсрограммов яичного альбумина и 1 мг гидроокиси алюминия А1(ОН)3 на физиологическом растворе; эту инъекцию повторяли через 14 дней. Животных брали на эксперимент на 21—27-й дни после первого укола.

Удаление респираторного эпителия. Трахею у морских свинок выделяли после эвтаназии кровопусканием под общей анестезией и помещали ее в раствор Кребса-Хаенселей-та при +5° С и рН 7,4, аэрированного смесью газов 95% 02 и 5% С02.

Препарировали кольца трахеи шириной от 1 до 1,5 мм. Кольцо трахеи рассекали посередине хряща, и получали полоски. Одну из полосок каждой пары мягко протирали зондом, обернутым натуральной ватой, удаляя таким об-

разом пласт эпителия. Удаление эпителия подтверждали гистологически.

Были использованы следующие препараты: гпстамнн, карбахолпн, нзопротеренол, геофнллин.

Концентрации использованных веществ определены экспериментальным путем и составили:

для гистамина — от 10~7 до 5-Ю"1 молярной концентрации,

карбахолина — 5-10~7М,

изопротеренола — от 2,75-Ю-10 М до 2,5-10"8М, теофиллина — от 3,3-10^5М до 10"3М. Для исследования влияния респираторного эпителия на процессы сокращения и расслабления ГМ дыхательных путей морской свинки применяли механо-электрический преобразователь (Ахмедзянов Р. X. и др., 1986). Запись кривых проводили на самопишущем устройстве Н-3012. Силу ответа измеряли в милливольтах на вольтметре В 7-35.

Полоску трахеи помещали в ванну объемом 2 мл с раствором Кребса-Хенселейта и жестко фиксировали ко дну, а другим концом — к датчику механо-электрнческого преобразователя для измерения сокращений (расслаблений) в изометрических условиях. Полоску трахеи растягивали в течение одного часа силой в 1 грамм. Ванна являлась тсрмостабпльным устройством с температурой —37° С. Во время растяжения полоски скорость огмыва раствором Кребса-Хенселейта составляла 70 мл/час. Препараты вводили в ванну в виде раствора в количестве не более 20 мпкролнтров.

Для сокращения ГМ полосок трахеи использовали субмаксимальные концентрации препаратов. Концентрация гистамина е сание составляла 5-10~°М, что приводило к сокращению, равному 50% от максимально возможного, карбахолина — 5-10~7М (75% от максимального ответа). По выходе сокращения на плато в ванну вводили препараты, вызывающие расслабление ГМ. Через каждые 5 минут концентрацию вещества в ванне увеличивали (кумулятивная техника). Величину максимального сокращения брали за 100% и от нее рассчитывали процент расслабления ГМ. Сравнивали результаты, полученные на полосках трахеи с механически удаленным эпителием, с результатами полосок с пнтактным эпителием.

Для удобства сравнения результатов определяли концентрации препаратов, которые вызывают силу ответа, равную 25°/о, 50% ы 75% от максимального, и брали их значения в виде отрицательного десятичного логарифма. Достоверность результатов оценивали по критерию Стъю-дента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ II ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Выявлено х\юдулнрующее влияние респираторного эпителия на сокращение ГМ трахеи у пнтактных и сенсибилизированных животных. Удаление респираторного эпителия повышало чувствительность ГМ полосок трахеи к гнста-мину, что проявлялось сдвигом влево кривой «доза-ответ» но сравненто с контрлыюй кривой в присутствии эпителия. Для построения кривой «дола-ответ» использовали концентрации гистампна от 10^7 М до 5-10 4 М. На табл. 1 нредстг, г.лспы данные для нптактшлх и сенсибилизированных животных. Па полосках трахеи от сенсибилизированных животных по сравнению с интактными сдвиг влево кривой «доза-ответ» был меньшим (Р < 0,01). Процесс сенсибилизации уменьшал разницу в реактивности ГМ полосок трахеи с эпителием по сравнению с полосками без эпителия (табл. 1). Сенсибилизация снижала ингибирую-щую роль респираторного эпителия на сокращение ГМ трахеи, вызванное гистамином. Повышение реактивности ГМ полосок трахеи, полученное в ходе экспериментов, не является результатом механического повреждения, так как изометрические характеристики и сила максимального стнота сокращения в деэпителизированных и контрольных полосках практически не различались.

Механическое или ферментативное удаление эндотелия на изолированных кровеносных сосудах усиливает сокращение, вызванное разными сосудосуживающими факторами, так как клетки эндотелия выделяют мощную расслабляющую субстанцию (Р. М. Уапйоийе е1 а!., 1989). В дыхательных путях больных БА имеются участки локального отсутствия клеток респираторного эпителия (ЬаШпеп Ь. А., 1988). У собаки удаление респираторного эпителия вызывало повышение реактивности ГМ бронхов к ацетилхолину без изменения максимального ответа к холинергическому стимулу. Усиление ответа не моясет быть следствием ферментативного расщепления ацетилхолина после удаления

Сравнение изменения реактивности гладкомышечпмх клеток трахеи нптактных и сенсибилизированных морских сринпк па действие пн'тамппа до н после удаления респираторного эпителия

Реакт ншюеть ГМК, трахеи

— 1оцю молярной копил-лтранни гнета мина ЕД .морских спинок интактных 1 сенеии'.иизиропаипих 1'

с эпителием Г)сч эпителия

ЕД 25 5,91+0,08 5,87+0,18 6,58+0,16 6,27+0,21 <0,001 >0,1

ЕД 50 5,24±0,0б 5,34+0,13 5,71 + 0,1 5,66+0,1 <0,001 >0,05

ЕД 75 4,74+0,06 " 5,03+0,12" 5,11+0,1 5,28+0,08 <0;001 >0,05

Примечание. " — достоверность различия по отношению к аналогичным показателям сенсибилизированных животных (Р<0,01).

респираторного эпителия, так как этот эффект не зависит от действия ингибиторов холинэстеразы. Его невозможно объяснить и отсутствием барьера для диффузии, поскольку удаление респираторного эпителия также усиливает сокращение, вызванное электрической стимуляцией холпперги-ческих нервных окончаний, гистамином н 5-гндрокситрип-тамином. Эффект удаления эпителия проявляется в больших бронхах сильнее, чем в малых (Р. М. УапИоиНе е1 а 1., 1989). Данные наших исследований свидетельствуют о более высокой чувствительности на холинергический стимул ГМ у проксимальных участков трахеи, чем дистальных (Гал-лямов Р. М. ц др., 1991).

В наших экспериментах удаление респираторного эпителия повышало реактивность ГМ трахеи на гистамнн (табл. 1) интактных и сенсибилизированных морских свинок. Эффект удаления эпителия более всего проявлялся у интактных морских свинок. Сенсибилизация снижала модулирующую роль респираторного эпителия. Параллельный сдвиг кривых «доза-ответ» на гистамнн указывает на непрерывное пнгибирующее влияние клеток респираторного эпителия на ГМ дыхательных путей.

В работах проф. Б. Ю. Падегимаса с соавторами отмечается, что на высоте сенсибилизации в тканях легких наблюдаются небольшие морфологические изменения реак-

тивного характера и активация эндотелия кровеносных сосудов и клеток в межальвеолярных перегородках. Обна-руяшваегся также незначительное набухание иериваску-лярной и перибронхиальной тканей (Падегимас Б. Ю., Виткус А. С., 1983). Сенсибилизация в наших опытах повышала реактивность ГМ трахеи для ЕД75 (табл. 1), что соответствует современной точке зрения о процессе аллергической реактивности. Снижение модулирующей роли респираторного эпителия при сенсибилизации в процессах сокращения связано, вероятно, со снижением способности клеток эпителия к ингибирующему действию на тонус ГМ н их сократительную активность. По-видимому, сенсибилизация настолько повышает реактивность ГМ дыхательных путей, что система ингибирования респираторного эпителия не справляется с этим. Вероятно и то, что при сенсибилизации усиливается способность клеток респираторного эпителия, как и в культуре тканей выделять вещества, повышающие чувствительность ГМ дыхательных путей к глстамгшу. Возможен дисбаланс между системой ингибирования в клетках респираторного эпителия и противоположной системой, способной повышать тонус и сократительную активность подлежащих ГМ дыхательных тзутэй.

Выявлено модулирующее влияние респираторного эпителия на расслабление ГМ полосок трахеи от интактных и сенсибилизированных животных. Эксперименты выполнены в двух вариантах: в одном случае полоски трахеи предварительно сокращали гистамнном, в другом — кар-бахолином.

К полоскам трахеи, предварительно сокращенным гистамнном в концентрации 5-10~6М, при выходе сокращения на' плато добавляли изопротеренол в концентрациях от 5,5-10~шМ до 8,25-10~9М. В деэпителизированных полосках ГМ трахеи кривая «доза-ответ» к изопротеренолу в значительной мере сдвигалась вправо по сравнению с контролем. На табл. 2 представлены данные для интактных и сенсибилизированных животных. Приведенные данные (табл. 2) свидетельствуют о снимсешш чувствительности полосок трахеи без эпителия к изопротеренолу.

У сенсибилизированных животных реактивность полосок ГМ трахеи с эпителием и без эпителия к изопротеренолу снижалась по сравнению с таковой у несенсибилпзирован-ных животных (Р < 0,05). Присутствие респираторного

эпителия у интактных и сенсибилизированных морских свинок облегчает расслабление ГМ трахеи нзопротеренолом.

К полоскам трахеи, предварительно сокращенным кар-бахолином в концентрации 5-10~7М, при выходе кривой сокращения на плато добавляли изопротеренол в концентрациях от 5-10~,0М до 2,5-10~8М. Удаление респираторного эпителия не вызывало существенных изменений реактивности ГМ к изопротеренолу у интактных и сенсибилизированных животных. Сенсибилизация повышала чувствительность ГМ трахеи к изопротеренолу по сравнению с таковой у интактных животных (табл. 3).

Таблица 2.

Изменение реактивности ГМК трахеи интактных и сенсибилизированных морских свинок на изопротеренол после удаления эпителия." — Р<0,05

— Зо^ю молярной концентрации нзопротеренолп ЕД

Реактивность ГМК трахеи морских евннок интактных / сенсибилизированных

с эпителием

без чпптелня

8,02+0,03" <0,01

8,-10+0^1 " <0,05

8,94+0,03" <0,001

8,7+0,1 " >0,05

9,25+0,03 >0,1

9,59±0,2~ >0,1

При сокращении ГМ трахеи карбахолином и последующем расслаблении их нзопротеренолом почти не проявлялась модулирующая роль респираторного эпителия, хотя сенсибилизация несколько усиливала эту способность (присутствие эпителия облегчало расслабление ГМ трахеи от сенсибилизированных животных).

Удаление респираторного эпителия значительно ослабляло чувствительность ГМ трахеи к изопротеренолу у интактных и сенсибилизированных животных (полоски ГМ трахеи были предварительно сокращены гнетамином) (табл. 2). Сенсибилизация снижала реактивность ГМ трахеи к изопротеренолу как в присутствии респираторного эпителия, так и без него. Ослабление {к-адренергической чувствительности ГМ при сенсибилизации происходит, вероятно, за счет снижения уровня цАМФ в ГМК трахеи вследствие уменьшения ингибирующего действия клеток

8,83±0,07__ ЕД 25 8,79±0,15

9,12+0,01 ЕД 50 .9,09^0,2

9,32 ±0,07 ЕД 75 9,44+0,18

респираторного эпителия. На полосках ГМ трахеи от сенсибилизированных животных повышалась модулирующая активность респираторного эпителия по сравнению с таковой у несеисибнлнзнрованных животных. Можно предположить, что в таком случае (при сенсибилизации) клетки респираторного эпителия выделяют большее количество расслабляющего фактора или сами ГМК дыхательных путей становятся к нему более чувствительными.

Предварительное сокращение полосок ГМ трахеи кар-бахолином и удаление респираторного эпителия существенно не изменяло процесс расслабления ГМ изопротере-нолом (табл. 3). Сама по себе сенсибилизация значительно сдвигала кривые «доза-ответ» влево.

Таблица 3.

Изменение реактивности ГМК трахеи интактных и сенсибилизированных

морских свинок на действие изопротеренола до и после удаления респираторного эпителия (предварительное сокращение карбахолином)

— !о£ю молярной концентрации изопротеренола ЕД

Реактивность ГМК трахеи морских сиииок интактных / сенсибилизированных

с эпителием

без эпителия

ЕД 25 ЕД 50 ЕД 75

8,04±0,11" 8,54±0,П " 8,23±0,06 "" 8,80 ±0,09 "" 8,72±0,08 9,96+0,08

8ДО±0,16 "" 8,43±0,14 ""* 8.33±0,14 8,61±0,12 8.57±0,14 8,81 ±0,095

>0,1 >0,1 >0,1 >0,1 >0,1 >0,05

Примечание. "Р<0,01, ""Р<0,01, """ Р<0,001 — по отношению к показателям сенсибилизированных животных.

Отсюда следует, если в тонусе ГМ дыхательных путей или при их сокращении преобладает холинергический компонент, то сенсибилизация при этом усиливает эффективность их расслабления (Зг-адреномиметиком — изопротере-нолом, который через аденилатциклазную систему увеличивает уровень цАМФ в ГМК. Возможно, при сенсибилизации улучшается сопряжение между (3-адренорецентором и аде-нилатциклазой и усиливается стимуляция последней, что ведет к расслаблению ГМК.

Известно, что инкубация изопротеренола с клетками, содержащими ß-адренорецепторы, в течение 15—30 минут ведет к десенситизации ß-рецепторов, которая сопровождается сокращением числа ß-адренорецепторов и способности агонистов активировать аденилатциклазу (Hertel С. et al., 1983). Изопрогеренол уменьшает число ß-адренорецепторов в мембранах клеток коры головного мозга, жировой ткани и предстательной железы (Сергеев П. В., Щимановский Н. Л., 1987).

Удаление респираторного эпителия и сенсибилизация изменяют реактивность ГМ дыхательных путей морской свинки к теофиллину.

К полоскам трахеи, предварительно сокращенным кар-бахолином в концентрации 5-10 ': М, при выходе кривой сокращения на плато добавляли раствор теофнллина и увеличивали его концентрацию в панне от 3,3 • Ю-5 М до 10 3М. Сравнивали ответы полосок ГМ трахеи ннтактных и сенсибилизированных морских свинок. Полоски ГМ трахеи сенсибилизированных животных расслаблялись при достоверно более низких концентрациях теофиллина, чем полоски трахеи иесенсибилизированных свинок (табл. 4). Наблюдалось достоверное снижение чувствительности к теофиллину при удалении эпителия с полосок ГМ трахеи от интактных и сенсибилизированных морских свинок.

Следовательно, сенсибилизация повышает чувствительность ГМ дыхательных путей морских свинок к теофиллину, а удаление респираторного эпителия снижает реактивность к теофиллину полосок ГМ как у сенсибилизированных, так и у интактных животных. Сенсибилизация усиливала способность респираторного эпителия под влиянием теофиллина расслаблять ГМ дыхательных путей, при этом наличие респираторного эпителия облегчало этот процесс.

Вероятно, при сенсибилизации уровень цАМФ повышается и в клетках респираторного эпителия, что способствует усилению факторов, облегчающих расслабление подлежащих ГМ.

В наших экспериментах после удаления респираторного эпителия реактивность ГМ трахеи к теофиллину снижалась (табл. 4). Сенсибилизация весьма заметно (табл. 4) повышала реактивность ГМ к теофиллину на полосках трахеи с эпителием. Удаление респираторного эпителия на полосках трахеи от сенсибилизированных животных значительно снижала чувствительность ГМ к теофиллину.

Изменение реактивности ГМК трахеи интактных и сенсибилизированных

морских свинок на действие теофи.члина до п после удаления респираторного эпителия (предварительное сокращение карбахолином)." — Р< 0,001

— 1о^ю молярной концентрации теофиллпна ЕД

Реактивность ГМК трахеи морских С15ШЮК ннтактных / сенснбплнзнроваппых

с эпителием

без зшпелня

2,7±0,22 <0,001

3,16+0,13 >0,05

3,22+0,15 <0,05

3,41+0,1 <0,001

3,75±0,1 >0,05

3,84 + 0,14 <0,05~

Процесс сенсибилизации существенно увеличивал расслабляющую активность клеток респираторного эпителия. Эта модулирующая роль клеток эпителия дыхательных путей была слабее на полосках ГМ трахеи от несенсиби-лпзированных животных. При расслаблении ГМ трахеи (при сокращении их карбахолином) от сенсибилизированных животных повышается эффективность теофиллпна. Результаты аналогичны данным экспериментов с полосками трахеи сенсибилизированных морских свинок, когда ГМ сокращали карбахолином, а расслабление вызывали р-адреномнметшеом — изохвротерзнолом. Отсюда следует, что сокращения ГМ трахеи, вызванные холннсргическимн стимулами при сенсибилизации, более эффективно снимаются нзопротеренолом и теофиллином.

После инкубации с аллергеном удаление эпителия почти не изменяло реактивности ГМ дыхательных путей к нзолротеренолу (табл. 5), то есть в данном случае не выявлено модулирующего влияния респираторного эпителия на расслабление ГМ трахеи нзопротеренолом после их сокращения антигеном.

Сравнивали расслабление ГМ полосок трахеи сенсибилизированных морских свинок после их сокращения гн-стамином и при анафилактическом сокращении (табл. 2, 5).

В наших экспериментах удаление респираторного эпителия оказало незначительное влияние на расслабление ГМ трахеи нзопротеренолом при анафилактическом сокра-

3.29+0,00

^ 2а 3,52+0,22

3,55+0.07 ' СД 50 3,93+0,08'

3,90+0,04' ЬД 75 4,20+0,00 '

Изменение реактивности ГМК трахеи сенсибилизированных морских свинок иа действие изопротереиола До ч после удаления респираторного эпителия

—logm молярной концентрации нзопротерсиола ЕД

Реактивность ГМК трахеи сенсибилизированных морских свинок при действий аллергена / гнетам i та

с эпителием

без эпителия

8,63+0, ¡4 >0,1

8,40+0,1 <0,05

8,87±0,19 >0,1.

8,7±0,1 >0,05

9,43+0,21 >0,1|

9,59±0,37 >0,1

щешш (табл. 5). Сравнение этого расслабления ГМ с расслаблением ГМ трахеи от сенсибилизированных морских свинок (предварительно сокращенных гнетамином) показало, что анафилаксия снижает чувствительность ГМ в ответ на малые концентрации изопротеренола, и несколько повышает ее на большие (табл. 2, б). При сенсибилизации удаление респираторного эпителия вызывало более заметное понижение реактивности ГМ трахеи к изопротеренолу, чем при анафилаксии. Модулирующая роль респираторного эпителия при анафилаксии понижена.

Вероятно, при анафилаксии ингибиругощая роль эпителия дыхательных путей резко снижается или он вызывает усиление сокращения подлежащих ГМ дыхательных путей. Таким образом возникает дисбаланс между ослабляющими и усиливающими свойствами респираторного эпителия на тонус и контрактуру ГМ.

Снижение реактивности ГМ трахеи к изопротеренолу при анафилаксии может быть обусловлено следующими механизмами: 1) уменьшением количества Рг-адренорз-деиторов; 2) снижением активности аденилатциклазы; 3) ослаблением связи между рецептором и аденилатцик-лазой. При анафилаксии образующиеся комплексы антиген-антитело могут препятствовать доступу агонистов к р2-адренорецепторам. Вероятно, и то, что эти комплексы на поверхности клеток респираторного эпителия и ГМК способны угнетать активность аденилатциклазы и ее связь

Ед 25 8,71±014_

8,94+0,12 ЕД 50 9,09+0,2

9,21+0,16 Д 75 9,44+0,18

с рецептором. Этим можно объяснить механизмы (Ь-адре-нергической блокады, которая наблюдается у больных БА в тяжелой форме.

Удаление респираторного эпителия на полосках трахеи от сенсибилизированных морских свинок вызывало более сильное сокращение ГМ на антиген, чем в присутствии эпителия (табл. 6).

Удаление респираторного эпителия в трахее морских свинок, сенсибилизированных овальбумином, повышало чувствительность ГМ к антигену (табл. 6). Модулирующее действие эпителия дыхательных путей проявлялось в таком случае в виде ингибирующего влияния. Вероятно, это связано и с непосредственным действием антигена на ГМК дыхательных путей, так как при сенсибилизации антитела способны фиксироваться на внешней мембране ГМК, а связывание антигенов с антителами активирует гуанилат-циклазу, повышает уровень внутриклеточной цГМФ и вызывает сокращение ГМК (Гущин И. С., 1993).

Таблица 6.

Сравнение изменення чувствительности ГМК сенсибилизированных морских свинок на действие аллергена до и после удаления респираторного эпителия

I Указатели реактивности ГМК на аллерген во _времени, %

На 3-й минуте На 5-й минуте На 10-й минуте

С

эпителием

107,4+7,4 1!7,3±5,4 102,4±10,1

Без эпителия

>0,1 >0,1 >0,1

122,7+10,9 120,6^10,3 110,9±10,8

Р

Исходя из результатов экспериментов можно заключить, что антиген, вызывая сокращение ГМ дыхательных путей от сенсибилизированных животных, в то же время стимулирует клетки респираторного эпителия к ингибн-рующему действию на подлежащие ГМ. В работах под руководством проф. Б. Ю. Падегимаса показано, что при сенсибилизации в тканях подопытных животных, в том числе и в легких, повышается уровень цАМФ. В периоде формирования аллергической реактивности целый ряд функций организма направлен иа осуществление адаптационно-приспособительных реакций, где роль респираторного эпителия — не исключение. Повышение модулирую-

щей роли респираторного эпителия при сенсибилизации морских свинок яичным альбумином особенно заметно при воздействии холинергетического стимула (при сокращении ГМ трахеи раствором карбахолпна) и дальнейшей! расслаблении ГМ нзопротеренолом н теофиллином.

ВЫВОДЫ

1. Респираторный эпителий оказывает модулирующее действие на подлежащие гладкие мышцы дыхательных путей.

2. Присутствие респираторного эпителия способствует расслаблению гладких мышц дыхательных путей под влиянием теофиллина хг нзопрогеренола и ослабляет их сокращение гистамнном.

3. В связи с отсутствием респираторного эпителия снижается расслабляющая активность гладких мышц дыхательных путей под влиянием теофиллина и нзопротере-нола и усиливается их сокращение гпстамином.

4. При сенсибилизации в процессах расслабления повышается модулирующая роль респираторного эпителия, что выражается в большей релаксации гладких мышц.

5. Анафилактическая реакция значительно снижает расслабляющую способность респираторного эпителия на ГМ дыхательных путей, уменьшает их р-адренергическую чувствительность.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Р. М. Гпллямов. Роль эпителия б регуляции гладких мышц воздухоносных путей // Тезисы докладов молодых Ученых КГМИ,— г. Казань, 1991. •

2. Изменение чувствительности холииорецепторов гладких мышц на протяжении дыхательных путей / Р. С. Фассахов, П. М. Рахматуллин // VI Всесоюзный симпозиум «Физиология медиаторов. Периферический синапс».— г.Казань, 1991.

3. Морские свинки с разной чувствительностью к в-адреномиметику — нзепротереиолу / В. 10. Шапиро, "П.М. Рахматуллин // «Научно-практи-чсские аспекты современной иммунологии н аллергологии».— Чебоксары,

4. Изменение реактивности гладкомышечных клеток дыхательных путей при сенсибилизации / И. М. Рахматуллин // «Тезисы докладов, 1 съезд иммунологов России».— Новосибирск, 1992.

5. Влияние респираторного эпителия на гладкие мышцы трахеи морских свинок / 11. М. Рахматуллин, Р. С. Фасеахов, Д. Э. Цыплаков // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 1992. —

С. 3G5—3G7.

6. Модулирующая роль респираторного эпителия морских евннок при десенсибилизации / Р. С. Фассахов, И. М. Рахматуллин // I Международный симпозиум «Лабораторные животные в медико-биологическнх и биотехпологинескнх исследованиях».— Москва, 1992.

7. Изменение реактивности гладких мышц на протяжении воздухоносных путей / И. М. Рахматуллин, Р. С. Фассахов // Вопросы экспериментальной и клинической пульмонологии- Материалы Всероссийской конференции.— Самара, 1991 (С. 144).

8. Респираторный эпителий и гиперреактишшетъ дыхательных путей / И. М. Рахматуллин, Р. С. Фассахов // Казанский медицинский журнал — 1993.—Т. LXX'lV.—№ 4,—С. 300—303.

9. Удаление респираторного эпителия и сенсибилизация изменяют реактивность гладких мышц дыхательных путей / Р. С. Фассахов, И. М. Рахматуллин // VIlUl meeting «Actual "problems of allergology, immunology "and AIDS».—Kaunas — 1992. /P. 40/.

10. The' Respiratory epithelium and relaxation, of airways smooth musle in the anaphylaxis in vitro /1.М. Raehmatullin, R. S. Fassahov // Abstracts Annual Meeting of the European Academy of Allergology and Clinical Immunology Rotterdam, The Netherlands 12—15 September 1993. European journal of allergy and clinical immunology — Allergy — 1993 — v. 48, N 16 —P. 73.

1991.