Функциональное состояние эндотелиоцитов при острых повреждениях различного генеза

Стратегическое положение эндотелиоцитов на границе раздела кровь-ткань, экстраординарно большая суммарная поверхность (около 2000 м2) эндотелия и его масса, сопоставимая с массой печени, способствуют неизбежному контакту с клетками крови и плазменными факторами, участию в регуляции многих функций организма. Современная эндотелиология отводит NO ведущее место в реализации функции эндотелия в норме и в патогенезе эндотелиальной дисфункции при различных патологиях (2, 8). Такое представление вполне корректно, так как оксид азота принимает участие в регуляции всех функций эндотелия (сосудистый тонус, тромборезистентность, адгезия клеток крови, проницаемость стенки сосуда), а также первым реагирует на повреждение эндотелиоцитов. Кроме того, реализация функциональной активности эндотелиоцитов сопряжена с эндотелиально-клеточными взаимодействиями в крови [13, 17]. Исследование функции эндотелиоцитов при повреждении тканей организма различного генеза позволит установить роль эндотелиальной дисфункции в патогенезе этих состояний.

Цель работы - исследовать функциональное состояние эндотелиоцитов при экспериментальных повреждениях различного генеза.

Материалы и методы исследования. Работа выполнена на 66 белых нелинейных крысах массой 220-230 г. Острую почечную недостаточность (ОПН) моделировали подкожным однократным введением хлорида ртути (II) (11). Острую печеночную недостаточность (ОПечН) вызывали подкожным однократным введением 50 %-ного масляного раствора СС14 [21]. Асептический перитонит (АсП) индуцировали внутрибрюшинным введением 10 % суспензии крахмала [1]. Септиче ский перитонит (СП) моделировали внутрибрюшинным введением аутокаловой суспензии с добавлением аутокрови [6]. Полученные данные обрабатывали методами вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ «Statistica for Windows v.6.0».

Адгезивную способность клеток крови изучали по их способности прилипать к эндотелию сосудистой стенки по разработанной оригинальной методике. У наркотизированной крысы пропускали через участок аорты определенной площади фиксированный объем аутологичной крови с известным количеством клеток под постоянным давлением 100 мм рт. ст., при температуре 37 °C и подсчитывали количество клеток крови на выходе. В экспериментах аорту крыс с экспериментальной патологией перфузировали кровью интактных крыс. Результат выражали в виде % адгезии эритроцитов, тромбоцитов и популяций лейкоцитов. Уровень продукции эндогенного оксида азота (II) оценивали по концентрации конечных стабильных метаболитов NO (нитратов, нитритов и их суммарного содержания) в сыворотке с помощью реакции Griess [4]. Результат выражали в мкмоль/л.

Результаты исследования. При всех рассматриваемых патологиях, кроме АсП, установлено увеличение в сыворотке крыс суммарного содержания продуктов NO (NOX) (табл. 1). Это связано с ростом нитритов и нитратов, в большей степени наблюдается прирост нитритов. Наибольшее увеличение продуктов NO наблюдается при СП. Установлено, что концентрация NOX в сыворотке при СП отличается (р < 0,01; с поправкой Бонфер-рони) от концентрации NOX в сыворотке при всех других патологиях. При АсП суммарное содержание NOX и его дериватов статистически значимо не отличается от группы интактных животных.

Кроме секреции эндотелиоциты активно участвуют в реализации эндотелиально-клеточных взаимодействий в крови. Установлено, что при ОПН и АсП адгезивная способность эндотелиоци-тов относительно всех видов клеток крови не изменяется (табл. 2). При ОПечН и СП установлено тате действия эндотоксинов и/или некоторых биологических активных веществ: гистамина, ацетилхолина, брадикинина, вазопрессина, тромбина и др. Определенное значение имеют скорость кровотока и активность контактирующих с эндотелием клеток крови. Продукты, выделяющиеся из тромбоцитов и лейкоцитов, их адгезия к эндотелиоци-там являются стимуляторами синтеза NO. Наибольший прирост продуктов NO, по нашим данным, наблюдается при СП. Вероятно, это связано с

Таблица 1

Содержание продуктов NO в сыворотке при патологиях (М ± s)

Таблица 2

Адгезивная способность эндотелиоцитов по отношению к клеткам крови при патологиях (% адгезии; М ± s)

Примечания: * - достоверные (р < 0,05) различия при сравнении с группой интактных животных по t-критерию; ** - по критерию Манна-Уитни; *** - критерию Вальда-Вольфовица.

изменение адгезивной способности эндотелиоцитов по отношению к лейкоцитам. При ОПечН наблюдается достоверное снижение адгезии агранулоци-тов и тенденция к снижению адгезии гранулоцитов. Развитие СП сопровождается увеличением адгезивности эндотелиальных клеток по отношению к гранулоцитам, что отражает активацию эндотелиальных клеток провоспалительными цитокинами при повреждении брюшины инфекционного характера.

Обсуждение полученных результатов. Итак, при ОПН, ОПечН и СП развивается дисфункция эндотелия по показателям продукции NO и адгезии к нему клеток крови. Увеличение концентрации конечных метаболитов NO является отражением его синтеза преимущественно в эндотелио-цитах, но также и в других клетках: моноцитах/ макрофагах, нейронах в связи с повышением активности NOS различных изоформ (eNOS, iNOS, nNOS) [3]. Активность NOS повышается в резуль- его продукцией не только эндотелиальными клетками, но и мезотелиальными и активированными лейкоцитами [9]. Имеются данные, что эндотоксины при перитоните первоначально активируют кальций-независимую iNOS нейтрофилов, позднее, увеличивая проницаемость эндотелиоцитов для Са2+, приводят к активации Са2+-зависимой eNOS (5). Полагают, что определенный вклад в изменение продукции NO при ОПН вносят эндотелиально-клеточные взаимодействия в крови. В частности, экстернализация фосфатидилсерина на «уремических» эритроцитах при адгезии последних к эндотелию изменяет активность и экспрессию eNOS [7].

Следует учитывать, что эффекты NO при патологиях неоднозначны и зависят от преобладания различных механизмов его действия, места синтеза, вида патологии и др. факторов. Показано, что независимо от причины ОПН (гентамициновая, адениновая, глицериновая, ишемическая модели) в

Проблемы здравоохранения

почках повышается экспрессия NOS и накапливаются нитраты/нитриты [12]. Причем, нефроэпите-лий сам участвует в продукции NO в связи с экспрессией iNOS [18]. При ОПН NO может, как уменьшать деструкцию клеток и улучшать функцию почек, так и усиливать повреждение нефро-цитов. Вариабельность действия NO зависит от соотношения различных эффектов: регуляции гемореологии через изменение сосудистого тонуса и активности тромбоцитов и лейкоцитов и участия в повреждении тканей через нитрозативный стресс [10]. Подтверждением последнего является положительный эффект антиоксидантов при экспериментальной ОПН в связи со снижением продукции NO. При ОПечН различного генеза повышение продукции NO имеет значение в повреждении печеночной ткани, экспрессия мРНК eNOS положительно коррелирует с уровнем АлАТ и АсАТ в сыворотке и проявлениями печеночной энцефалопатии [14]. В тоже время, в начальной стадии процесса активация экспрессии eNOS, но не iNOS уменьшает тяжесть повреждения гепатоцитов и смертность животных [19].

Полученные результаты изменения адгезивной способности эндотелиоцитов, в том числе, могут быть обусловлены влиянием NO и его метаболитов. Известно, что NO снижает экспрессию на эндотелиальных клетках адгезивных молекул через стабилизацию ингибитора фактора трансдукции NF-kB [16]. В частности, увеличение продукции NO при перитоните снижает миграцию нейтрофилов в брюшную полость, этот эффект ниви-лируется применением блокаторов NOS. В тоже время, пероксинитрит (ONOO^-) через активацию NF-кВ оказывает провоспалительный эффект, повышая экспрессию адгезинов на эндотелии [20]. Нами установлена положительная корреляция между содержанием продуктов NO и адгезивностью эндотелиоцитов по отношению к гранулоцитам при СП. Связь не имеет статистической значимости для нитритов (коэффициент корреляции Спирмена R = 0,60; р = 0,28) и нитратов (R = 0,70; р = 0,19), достоверна для суммарного содержания продуктов NO (R 0,90; р = 0,04). Снижение адгезивности эндотелиоцитов при ОПечН может быть связано со специфическими эффектами печеночных эндотоксинов. Показано, что билирубин угнетает VCAM-1 зависимые взаимодействия эдоте-лиоцитов с лимфоцитами, определяющие плотную адгезию, или остановку лейкоцитов [15].

Выводы

• 1.    Установлено развитие дисфункции эндотелиоцитов при острой почечной недостаточности, острой печеночной недостаточности и септическом перитоните по показателям продукции оксида азота (II) и адгезивной способности. Манифестация асептического перитонита не сопровождается изменением функционального состояния эндотелиоцитов.

• 2.    Суммарное содержание продуктов NO воз

растает при острой почечной недостаточности, острой печеночной недостаточности и септическом перитоните. Адгезивная способность эндотелиоцитов изменяется при острой печеночной недостаточности и септическом перитоните по отношению к лейкоцитам.