Диссертация (Иммунные и метаболические нарушения у больных с хронической ишемией мозга; способы фармакологической дифференцированной коррекции), страница 8

Третий вид (или третья изоформа) именуетсяиндуцибильной (iNOS), она в первую очередь достаточно распространена астроцитах, в макрофагах, микроглиальных клетках, и ее активность не зависит отуровня кальция в цитоплазме. При активизации iNOS образуется достаточнобольшое количество оксида азота, который может повреждать нейрональные системы [218, 377, 480, 611, 743].Известно дополнительно, что eNOS принимает участие в ремоделированиисосудов и непосредственно ангиогенезе, может активировать нейрогенез. Активация iNOS играет защитную роль, так как способствует снижению активности пограничных с очагом воспаления клеток, гибели микроорганизмов и внутриклеточных паразитов, улучшению микроциркуляции за счет торможения агрегациитромбоцитов [522, 562, 623, 646, 679].Эндотелий непрерывно вырабатывает из L-аргинина ОN с помощью eNOSдля поддержания нормального тонуса сосудов.

Оксид азота является мощнымпротектором сосудистой стенки, супрессирует пролиферацию моноцитов и гладкой мускулатуры сосудов, нивелируя выраженность прогрессирования атеросклероза и АГ, вызывает антиоксидантное воздействие, супрессирует агрегацию и адгезию тромбоцитов, лейкоцитарно-эндотелиальное взаимодействия и миграциюмоноцитов, стимулирует ангиогенез, поддерживает достаточную проницаемостьэндотелиального барьера для моноцитов и липопротеидов, супрессирует окисление в субэндотелии липопротеидов низкой плотности, является ключевым эффектором в процессах ишемического прекондиционирования [221, 307, 315, 507,564, 604].Различают прямое и непрямое влияние NO на биохимические и физиологические процессы в клетке.

Прямое действие осуществляется при непосредственном взаимодействии NO с биомолекулами (гемовым и негемовым железом протеинов, свободным железом, Cu- и Zn-содержащими ферментами и др.) [610, 753].Крайне важная биологическая роль NO в организме определяется его высокой ре-36активностью, малой величиной молекулы и способностью к диффузии в тканях.Молекулы NO нестабильны, период их полужизни составляет 6-10 с, при этомони способны диффундировать на расстоянии до 500 мкм. Прямые эффекты NOдоминируют в организме при физиологических условиях, когда эта молекула синтезируется преимущественно еNOS в низких количествах для выполнения сигнальных и регуляторных функций.

NO действует как межнейрональный (первичный), внутринейрональный (вторичный) и ретроградный мессенджер [307, 507,561].Участие NO в функциях нервной системы связывают прежде всего с обеспечением двух основных процессов: межнейронного взаимодействия в качествевысокоактивного вторичного мессенджера и нейромедиатора в регуляции церебрального кровотока.

В последние годы появились сообщения о возможном участии NO в механизмах формирования нервной системы. Показано, что гиперактивность NO в культуре нервной ткани ведет к торможению клеточной пролиферации, а снижение активности, напротив, – к интенсификации этого процесса,стимулируя при этом рост и развитие дендритов и аксонов, увеличению количетсва синапсов [307, 309, 315, 561].Механизм негативного воздействия NO нейронов при гипоксии головногомозга связывают с активацией глутаматных рецепторов.

В настоящее время патогенез представляется следующим образом: открытию натриевых и кальциевыхканалов с последующим увеличением потока кальция в нейрон вызывают гиперактивацию глутаматных NMDA-рецепторов возбуждающие аминокислоты в синаптической щели. Ионы кальция связываются с кальмодулином, активируетсяNOS, что стимулирует образование дополнительных порций оксида азота. Оксидазота в свою очередь стимулирует гуанилатциклазу, тем самым стимулируя синтез цГМФ, который запускает целый каскад внутриклеточных метаболическихпроцессов [743].Кроме этого, NO, синтезируемый синтазой внутри нейронов, снижает влияет выживаемость клеток, что ухудшает неврологический статус.

Отсроченная вовремени активация индуцибельной синтазы ухудшает течение гипоскического37повреждения. Токсичность NO, образуемого в большом количестве iNOS, можетбыть вызвана синтезом глутатиона и дисульфидов цистеина, образованием нитрозотиолов и/или нитрозилирования пептидов. Супрессивное влияние скорее всего вызвано повышенным синтезом свободнорадикальных продуктов; накоплениев большом количестве NO и супероксид-аниона в очаге иммунного воспаленияприводят к окислительному разрушению трехмерной структуры пептидов и липидов мембран цитоплазматических, ДНК и в целом клеток, сосудистого эндотелия,ускорению агрегации тромбоцитов, стимуляции процессов эндотоксемии, чтоприводит к прогрессированию нейродегенеративных повреждений.

В сочетании ссупероксидными радикалами оксид азота образует токсический пероксинитрит(ONOO-), NO способен запускать непосредственно или через пероксинитритапоптоз [66, 76, 191, 762, 788].Для нейтрализации АФК в организме существует система антиоксидантнойбиологической защиты, ключевым звеном которой является фермент супероксиддисмутаза в виде митохондриальной и цитоплазматической изоформ (Mn-СОД иCu-Zn-СОД). В присутствии высокой концентрации NO СОД может образовыватьONOO-, который способен ингибировать данные изоформы.

ONOO- с помощьюнитритредуктаз может восстанавливаться в NО, в результате чего наблюдаетсяснижение концентраций токсичных форм азота. Антиоксидантное действие оксида азота обусловлено ингибированием оксидантных реакций ионами Fe [210, 218,210].Процессы ОС и глутаматной токсичности в головном мозге тесно взаимосвязаны и образуют взаимоотягощающие порочные круги. АФК ингибируют вастроцитах глутаминсинтетазу, затрудняя обратный захват и метаболизм глутамата, что усугубляет и пролонгирует его действие в синаптической щели.

Это, всвою очередь, приводит к стимуляции реакций глутаматкальциевого каскада с активацией NOS.Высвобождение NO при ишемии головного мозга имеет двоякий эффект. Вопервых, возрастает активность eNOS, что вызывает развитие нейропротективногоэффекта за счет расширение сосудов периферического руса, снижения адгезии38лейкоцитов и агрегации тромбоцитов, а также из-за обратной блокады NMDAрецепторов. С другой стороны, ишемия и цитокины стимулируют активацию iNOS и способствуют отсроченным нейрональным повреждениям при инсульте.

Цитотоксический эффект NO реализуется при взаимодействии с О2●, что приводит кобразованию ONOO-. Вероятнее всего, NO может оказывать нейропротективныйэффект на начальном этапе возникновения ишемии, но вместе с тем проявлятьнейротоксическое действие во время реперфузии.Развитие ишемии мозга может провоцировать гипергомоцистеинемия, которая также вызывает развитие ОС из-за снижения активности антиоксидантныхферментов и увеличения продукции О2●.

При этом в сосудах периферическогозвена за счет взаимодействия с О2● снижается уровень оксида азота и возрастаетконцентрация ONOO-, что вызывает повреждение не только мембран, но и развитию ЭД [58, 338].Гомоцистеин в плазме крови при окислении образует большое количествоСР, содержащих активный кислород. Все происходящее вызывает повреждениеклеток эндотелия – эндотелиоцитов, что в свою очередь снижает эластичностьвнутрисосудистой выстилки, вызывает окислению ЛПНП, способствует развитиюв первую очередь сосудистой патологии.

[538, 745]. Синтез простациклина пригипергомоцистеинемии снижается, усиливается синтез ИЛ-6, активируется пролиферация гладкомышечных клеток. Гомоцистеинемия – независимый факторриска развития атеросклероза, что повышает риск развития инфарктов не толькомиокарда, но и головного мозга и даже синдрому внезапной смерти. Гомоцистеинемия – одно из важнейших звеньев патогенеза тромботических осложнений убольных в первую очередь с инсулиннезависимым сахарным диабетом, увеличивает риск возникновения и прогрессирования деменции и болезни Альцгеймера[557, 676]. Продолжительное и значительное увеличение концентрации гомоцистеина может сопровождаться развитием вторичных аутоиммунных реакций исейчас рассматривается как одна из важнейших причин развития антифосфолипидного синдрома [573]39Известно, что механизмы, связанные с повреждающим действием активныхформ О2, эволюционно закреплены и используются клеткой для осуществленияапоптоза.

Найдены гены, имеющие отношение к регуляции редокс-состоянияклетки, а также к балансу генераторов активных форм О2, и антиоксидантных защитных механизмов. Действие модифицированных липидов клеточных мембрансвязано с изменением содержания цитозольного кальция, опосредующего действие активных форм кислорода на различные трансмиттерные системы, а также спрямым влиянием на экспрессию генов, участвующих в программированной клеточной смерти.

В условиях гипоксии в ответ на изменение активного транспорта,мембранного потенциала и стимуляции рецепторов АФК происходит индукциягенов раннего реагирования (c fos, c jun, krox-20) с активацией механизмовапоптоза. Увеличение содержания белка c fos приводит к преобладанию гибеликлеток по типу апоптоза, снижение — к гибели клеток по типу некроза. Свободные радикалы стимулируют апоптоз и эксайтотоксическое повреждение нейронов, тем самым замыкая «порочный круг» патологических реакций, усиливая гибель олигодендроцитов и аксональную дегенерацию [387, 422, 423, 493, 535, 583,726].Известны только единичные работы, свидетельствующие о качественных иколичественных изменениях форменных элементов периферической крови, впервую очередь эритроцитов, способствующих формированию АГ, хроническойгипоксии мозга и являющихся ранними диагностическими критериями адаптационных процессов организма при хронической ишемии головного мозга [26, 57,246, 254, 323, 366].Кроме клинико-лабораторных данных, важную помощь оказывает изучениегенетических полиморфизмов, которые напрямую играют роль в возникновении иразвитии ХИМ [32, 383].