Биогенные амины крови и перитонеальной жидкости крыс в процессе полового цикла

БИОГЕННЫЕ АМИНЫ КРОВИ И ПЕРИТОНЕАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ КРЫС

В ПРОЦЕССЕ ПОЛОВОГО ЦИКЛА

© Диндяев С.В., Виноградов С.Ю.

Кафедра гистологии, эмбриологии и цитологии Ивановской государственной медицинской академии

В результате нейрогистохимического цитоспектрофлуориметрического исследования установлено, что содержание биогенных аминов (катехоламинов, серотонина и гистамина) в перитонеальной жидкости (тучных клетках и их микроокружении) и периферической крови (суммарное содержание в форменных элементах и плазме) крыс динамично в течение эстрального цикла. Выявлена положительная линейная корреляция между уровнями серотонина и катехоламинов в крови, перитонеальных тучных клетках, их микроокружении. Динамика изменений концентрации биоаминов в исследованных субстратах носит колебательный сопряженный во времени характер. Эта закономерность может отражать и определять интеграцию морфофункционального состояния крови, перитонеальной жидкости и органов репродуктивной системы при фазовых переходах организма на новые уровни гомеостаза, соответствующие половой цикличности.

Ключевые слова: гистамин, серотонин, катехоламины, кровь, перитонеальная жидкость, половой цикл.

BIOGENIC AMINES OF BLOOD AND PERITONEAL FLUID OF RATS IN THE SEXUAL CYCLE

Dindyaev S. V., Vinogradov S. Yu.

Histology, Embryology and Cytology Department of the Ivanovo State Medical Academy, Ivanovo

After neurohistochemical cytospectrofluorometric research the content of biogenic amines (cathecholamines, serotonine, histamine) in the peritoneal fluid (mast cells and their microsurrounding) and in the peripheral blood (total content in formed elements and plasma) has been determined dynamic during the estral cycle in rats. Positive linear correlation between serotonine and cathecholamine levels in blood, peritoneal mast cells and their microsurrounding has been revealed. The dynamics of bioamines concentration changes in substrata examined has variable, time-combined character. This correlation may reflect and determine the integration of blood morphofunctional state, that of peritoneal fluid and reproductive organs in the organism periodic transitions to the new hemostasis levels corresponding to the sexual cyclicity.

Key words: histamine, serotonine, cathecholamines, blood, peritoneal fluid, sexual cycle.

Перитонеальная жидкость, реагируя на все изменения в генеративном аппарате женщины, во многом определяет условия для жизнеобеспечения гамет, зиготы и эмбриона на ранних этапах развития [9]. Изменения отдельных параметров перитонеальной жидкости могут быть не только диагностическим критерием заболевания, но и одновременно показателем состояния эффекторного звена регуляции функций половой системы. Одним из ведущих компонентов в цепи факторов гуморальной регуляции общего и местного гомеостаза являются биогенные амины [1, 2,

3, 4, 10, 12]. Установлено участие моноаминов в регуляции овариально-менструального цикла.

Определение концентраций и соотношений содержания различных биогенных аминов в тканях и тканевых жидкостях позволяет оценить участие каждого из них в процессе сохранения гомеостаза и выявить способность организма к компенсаторным и приспособительным процессам. В имеющихся работах, посвященных данной проблеме, отсутствует системный подход, не учитывается взаимосвязь динамики уровней биогенных аминов крови и перитонеальной жидкости в процессе эстрального цикла.

Цель работы: изучить динамику и корреляционные связи изменений содержания серотонина, катехоламинов и гистамина в перитонеальной жидкости и периферической крови крыс по периодам полового цикла.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 75 интактных самках крыс репродуктивного возраста в осеннезимний период. Исследуемые крысы были распределены на группы по следующим стадиям: ранний эструс, эструс, метаэструс, ранний диэструс, поздний диэструс, проэструс. Стадия эстрального цикла определялась по влагалищным мазкам, окрашенным 1% раствором метиленового синего [6].

Материал исследования:

1) перитонеальная жидкость - мазок полученной с помощью микропипетки жидкости через срединный разрез брюшной стенки из околоматочной области;

2) периферическая кровь - мазок крови, полученной после отсечения части хвоста.

Забор материала производился под глубоким нембуталовым наркозом (50 мг/кг).

Методы исследования:

1) параформальдегидный метод Фалька-Хилларпа в модификации Е.М. Крохиной [7] для выявления биоаминсодержащих тканевых элементов в нефиксированных мазках крови и перитонеальной жидкости. С целью исключения аутофлуоресценции часть препаратов зондировалась без обработки парафор-мом;

2) флуоресцентно-гистохимический метод Кросса-Эвена-Роста [11] для дифференциров-ки гистамина в нефиксированных мазках крови и перитонеальной жидкости.

Материал изучался на люминесцентном микроскопе ЛЮМАМ-И3 с набором светофильтров, адекватных режиму флуоресценции биоаминов [5]. Цитоспектрофлуоримет-рию производили при помощи фотометрической насадки ФМЭЛ-1А зондом 0,5 (для структур перитонеальной жидкости) и 1,5 (для структур крови) с интерференционным фильтром 8 (525 нм) для определения серотонина, с фильтром 7 (517 нм) для гистамина и с фильтром 6 (480 нм) для катехоламинов. Регистрацию фототока осуществляли в условных единицах шкалы регистратора. Уровень биогенных аминов определялся в тучных клетках перитонеальной жидкости, их микроокружении (МТК), мазке крови (суммарное содержание).

Статистический анализ (математическое ожидание, дисперсия, коэффициенты параметрической и ранговой корреляции) осуществляли с помощью электронных таблиц Excel. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимался равным 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В мазках перитонеальной жидкости, обработанных с целью выявления серотонина и катехоламинов, тучные клетки хорошо дифференцируются по специфической желтозеленой интенсивной флуоресценции зернистости в цитоплазме и нефлуоресцирующему ядру (рис. 1). Клетки округлой или овальной формы, 1-5 в поле зрения. В некоторых отмечаются признаки дегрануляции.

Содержание биогенных аминов в перитонеальной жидкости динамично и зависит от стадии полового цикла (рис. 2). Наиболее высокий уровень серотонина и катехоламинов в перитонеальных тучных клетках наблюдается в раннем эструсе (p<0,005). В последующие стадии он постепенно снижается и достигает минимального значения в проэструс (p<0,05).

Количество катехоламинов в микроокружении минимально в проэструсе (p<0,005), максимально - в позднем эструсе и позднем диэструсе (р<0,05). Почти аналогично изменяется уровень серотонина.

Необходимо отметить отсутствие статистически достоверной разницы концентрации указанных биоаминов в тучных клетках и их микроокружении на стадии раннего и позднего диэструса.

Значения коэффициентов линейной параметрической корреляции показывают сильную положительную степень тесноты связи содержания серотонина и катехоламинов по точкам зондирования в тучных клетках (r=0,8-0,89), близкую к сильной - в МТК (r=0,65-0,83) во всех стадиях цикла.

По данным рангового корреляционного анализа между сопряженными изменениями средних концентраций катехоламинов и серотонина в течение эстрального цикла выявляется высокая степень положительной хронозависимости (R=0,886) в тучных клетках и близкая к высокой (R=0,671) - в МТК (рис. 3).

Рис. 1. Тучные клетки перитонеальной жидкости крыс, проэструс. Метод Фалька-Хилларпа, об. 90, гомаль 3.

Стадия цикла

проэструс поздний днэструс

ранний диэструс метаэструс поздний эструс ранний эструс

О 2 4 6 8 10 12 0 0,5 1 1,5 2

уровень биоаминов

I I гистамин в тучных клетках I I катехоламины в тучных клетках

I I серотонин в тучных клетках катехоламины в микроокружении

ГТ~П гистамин в микроокружении серотонин в микроокружении

Рис. 2. Динамика содержания биогенных аминов в перитонеальных тучных клетках и их микроокружении в процессе эстрального цикла крыс.

В то же время не установлено статистически достоверной взаимосвязи изменений содержания одноименных биоаминов в перитонеальных тучных клетках и в их микроокружении.

Наибольшее содержание гистамина в тучных клетках перитонеальной жидкости отмечается в проэструс, в МТК - в ранний и поздний эструс (р<0,005) (рис. 2). Минимальный уровень этого биоамина во всех исследуемых

структурах перитонеальной жидкости приходится на метаэструс (р<0,005).

Ранговый корреляционный анализ выявляет высокую степень отрицательного хроносопряжения изменений в течение цикла содержания в тучных клетках гистамина и серотонина (Я=-0,88) и близкую к высокой -катехоламинов и гистамина (Я=-0,6). При увеличении содержания гистамина в перитонеальных тучных клетках наблюдается

Экспериментальная биология и медицина кровь

микроокружение

Рис. 3. Схема ранговых корреляционных связей изменений содержания биогенных аминов в крови, в перитонеальных тучных клетках и их микроокружении.

Обозначения: К - катехоламины, С - серотонин, Г - гистамин.

Стадия цнкла

проэструс

псе днии диэструс

раннии диэструс

мвтаэструс

позднии эструс

раннии эструс

///////////////////////////////////////////////////\

\//////////////////////////////////////////////////////Х

.ЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ]

'/////////////////////////////77772

АЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ^!

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\^|

э

;////////////////////////////////\

'/////////////////////////////////////Л

хчччччччччччччччччччччччччччччччччччччччч^

///////////////////////////////////А

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\^] ---------1--------1-------1--------1--------1-------

О

1

I

7

уровень биоаминов

КчУ] гистамин Х///А серотонин катехоламины

Рис. 4. Динамика содержания биогенных аминов в периферической крови крыс в процессе эст-рального цикла.

уменьшение уровня в них серотонина и катехоламинов. В МТК аналогичная взаимосвязь выявлена только между изменениями содержания гистамина и серотонина (Я=-0,657).

Наименьшее содержание всех исследуемых биогенных аминов в периферической крови наблюдается в метаэструс (рис. 4). Максимальный уровень катехоламинов (р<0,005) и гистамина (р<0,001) в крови при-

ходится на поздний эструс, а серотонина - на ранний диэструс (р<0,005). Необходимо отметить отсутствие статистически достоверной разницы между содержанием биоаминов в стадии раннего и позднего диэструса.

Значения коэффициентов линейной параметрической корреляции характеризуют взаимосвязь количественных отношений серотонина и катехоламинов в крови по точкам зондирования от слабой положительной в ме-таэструсе и диэструсе (г=0,408-0,481) до высокой положительной в проэструсе (г=0,781). Очевидно, этот факт отражает частное проявление общей закономерности баланса механизмов, регулирующих полярные процессы анаболизма и катаболизма в гомеостатическом равновесии.

Данные рангового корреляционного анализа демонстрируют высокую степень положительного хроносопряжения изменений содержания в крови катехоламинов и гистамина (Я=0,943), серотонина и гистамина (Я=0,886), катехоламинов и серотонина (Я=0,771) в течение всего эстрального цикла.

Анализ динамики уровня исследуемых биогенных аминов в течение цикла выявляет относительно высокую положительную взаимосвязь между сопряженными изменениями суммарного содержания катехоламинов и серотонина в крови и в МТК перитонеальной жидкости (Я=0,65-0,67), отрицательную корреляционную тенденцию - между динамикой этих параметров в крови и в тучных клетках (Я=-0,14-0,26) и слабую положительную -между колебаниями уровня в них гистамина (Я=0,257).

Предыдущими нашими исследованиями [4] выявлена параллель между содержанием половых стероидных гормонов в плазме крови и уровнем насыщения биоаминпозитивных структур яичника моноаминами. Было показано, что нарастание эстрогенового фона и повышение гормонпродуцирующей активности яичников в фазу проэструса сопровождается значительным увеличением содержания серотонина и катехоламинов в структурах овариального внутриорганного комплекса биоаминового обеспечения. Потребность

яичников в повышенных концентрациях моноаминов [4, 8] перед овуляцией может объяснить выявленное в настоящем исследовании снижение уровня биогенных аминов в

крови и перитонеальной жидкости в стадиях позднего диэструса и проэструса как отражение их полезной утилизации структурами гонад.

Таким образом, содержание катехоламинов, серотонина и гистамина в перитонеальной жидкости и периферической крови неравнозначно в течение периодов эстрального цикла. Динамика изменений концентрации биоаминов в исследованных субстратах носит колебательный сопряженный во времени характер. Эта закономерность может отражать и определять интеграцию морфофункционального состояния крови, перитонеальной жидкости и органов репродуктивной системы при фазовых переходах организма на новые уровни гомеостаза, соответствующие половой цикличности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамченко В.В., Капленко О.В. Адренергические средства в акушерской практике. - СПб., ТОО ТК "Петрополис", 2000. - 272 с.

2. Бабичев В.Н. Нейроэндокринная регуляция репродуктивной системы. - Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1995. - 227 с.

3. Виноградов С.Ю., Погорелов Ю.В. Морфогенез и нейромедиаторные биоамины // Морфология. - 1993. - Т. 105. - С. 9-11.

4. Диндяев С.В., Погорелов Ю.В. Внутриорган-ный комплекс биоаминового обеспечения (ВКБО) яичников: его составные элементы и их кооперация // Успехи физиол. наук. -1993. - Т. 24, № 4. - С. 71-78.

5. Диндяев С.В., Виноградов С.Ю., Погорелов Ю.В. и др. Флуоресцентно-гистохимическое выявление катехоламинов и серотонина // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии. - Сб. науч. работ, Томск, 2004. -Т. 4, № 1. - С. 84-85.

6. Кабак Я.М. Практикум по эндокринологии / М.: Изд-во Моск. ун-та, 1968. - 276 с.

7. Крохина Е.М., Александров П.Н. Симпатический (адренергический) компонент эффектор-ной иннервации сердечной мышцы // Кардиология. - 1969. - № 3. - С. 97-102.

8. Леонтюк Л.А. Функциональная морфология нервного аппарата яичников в онтогенезе / Минск: Наука и техника, 1977. - 121 с.

9. Посисеева Л.В., Герасимов А.М., Назарова А.О., Шор А.Л. Роль факторов перитонеальной жидкости в механизмах нарушения фертильности у женщин // Российский вест-

ник акушера-гинеколога. - 2001. - № 1. -С. 36-38.

10. Carretti N., Florio P., Bertolin A. et al. Serum fluctuations of total and free tryptophan levels during the menstrual cycle are related to gonadotrophins and reflect brain serotonin utilization // Hum. Reprod. - 2005. - V. 20, № 6. - P. 15481553.

11. Cross S.W.D., Ewen S.W.B., Rost F.W.D. A study of the methods available for the cytochemical lo-

calisation of histamine by fluorescence induced with o-phthalaldehyde or acetaldehyde // Histo-chem. J. - 1971. - V. 3. - P. 471-476.

12. Gordon D.S., Sergeeva V.E., Lubovtzeva L.A. et al. Adrenergic innervation and bioamine containing Structures of the organs of the immune system // Italian Journal of Anatomy and Embryology. - 1999. - V. 104: Suppl. N 1: 239.