Чутливість міометрія матки до окситоцину при експериментальній ендотоксемії у щурів
No Thumbnail Available
Date
2026
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Струтинський В. Р. Чутливість міометрія матки до окситоцину при експериментальній ендотоксемії у щурів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 09 «Біологія» за спеціальністю 091 «Біологія». – Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2026
Description
Збереження фізіологічної функції матки ссавців є критичною умовою забезпечення репродуктивної здатності організму, важливою частиною якої є спонтанна скоротлива активність гладком’язових клітин (ГМК) міометрія. Одними із індукторів порушень функції матки є структурні компоненти бактеріальної стінки, зокрема ліпополісахариди грамнегативних бактерій, що значно пригнічують репродуктивну функцію тварин. Рецептори вродженого імунітету (Toll-подібні рецептори (TLR)) та канали тимчасового рецепторного потенціалу (TRP) розпізнають ліпополісахарид і запускають запальну відповідь. Остання супроводжується продукцією цитокінів, хемокінів і спричиняє інфільтрацію лейкоцитів у тканини матки та плаценти, що може спровокувати передчасні пологи та порушення імплантації. Підвищений оксидативний стрес, мітохондріальна дисфункція, зміни експресії білків та рецепторів, а також порушення метаболічної сигналізації під час запалення, індукованого ліпополісахаридом, ускладнюють функціонування матки та значно погіршують репродуктивну функцію ссавців. Важливою для підтримання останньої є фізіологічна скорочувальна здатність матки, одним із регуляторів якої є окситоцин. Ліпополісахарид змінює метаболічні сигнальні шляхи, пов’язані з активацією рецепторів окситоцину, діючи на скорочувальну здатність матки. Ймовірно, що збільшення чутливості міометрія до окситоцину залежить від щільності його рецепторів на мембранах ГМК. На сьогодні зміни окситоцинзалежної скоротливої активності міометрія матки в умовах
експериментальної ліпополісахаридіндукованої ендотоксемії, способи попередження та корекції її порушень вивчені недостатньо. Дослідження чутливості міометрія матки до окситоцину при експериментальній ендотоксемії дає цінну інформацію про репродуктивну фізіологію та можливі ускладнення під час перебігу вагітності. Пошук механізмів попередження та зменшення патогенного впливу ліпополісахариду на функцію матки є актуальним та важливим напрямком досліджень сучасної фізіології та медицини.
Метою роботи було дослідити чутливість міометрія матки щурів до окситоцину за показниками скоротливої активності та експресії окситоцинових рецепторів за умов ліпополісахаридіндукованої експериментальної ендотоксемії, а також оцінити ефективність фармакологічних підходів до попередження та корекції виявлених порушень.
У роботі використовували фізіологічні, молекулярно-генетичні, біохімічні та статистичні методи дослідження. До фізіологічних методів відносяться дослідження функціонального стану міометрія за різних експериментальних умов, проведені на установці для тензометричного вимірювання реакцій скорочення-розслаблення м’язових препаратів. Для визначення експресії генів були застосовані метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) в реальному часі (Real-time) та зворотна транскрипція. Біохімічними методами визначали маркери оксидативного стресу та перекисного окиснення ліпідів, показники, що характеризують синтез оксиду азоту (активність ендотеліальної та індуцибельної NO-синтаз), а також вміст сірководню у тканинах міометрія матки та плазмі крові щурів. У наших дослідженнях використано модель ліпополісахаридіндукованого імуноопосередкованого ушкодження, яка розроблена і запатентована у відділі імунофізіології Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України і застосована нами для щурів (Shepel et al., 2018; Патент України № 139296 від 26.12.2019). Отримані результати обробляли методом варіаційної статистики комп’ютерних програм «Excel 2000» і «Origin 7.0».
В експериментах ex vivo показано, що ліпополісахарид збільшував амплітуду та триваліть спонтанних скорочень на 13 і 23% при його дії в
концентраціях 1,0 і 0,5 мкг/мл відповідно, а також тривалість циклу скорочення-пауза міометрія матки, площу під кривою скорочення та зменшував їх частоту з максимальним ефектом на 9,6%. Зміни максимальної швидкості скорочення і розслаблення міометрія (+dF/dtmax і -dF/dtmax) при дії ліпополісахариду вказують на порушення цих процесів.
Вперше показано, що ліпополісахарид при внутрішньоочеревинній ін’єкції щурам у дозі 3 мг/кг за добу до експеременту вірогідно посилював у 3,1 та 2,3 раза окситоциніндуковану амплітуду скорочень та базальний тонус ізольованих смужок міометрія матки, що асоціювалося зі збільшенням у 4,6 раза рівнів експресії мРНК окситоцинових рецепторів (OXTR) у тканині матки. При такій дозі введеного щурам ліпополісахариду значно інтенсифікувався окисний стрес, про що свідчило збільшення маркерів активних форм кисню та продуктів перекисного окиснення ліпідів у тканині матки, а також у плазмі крові через розвиток мітохондріальної дисфункції, у тому числі. Зокрема, у тканині матки швидкість утворення супероксидних і гідроксильних радикалів збільшилася у 2,5 та 5,6 раза відповідно, вміст пероксиду водню – у 2,5 раза, дієнових кон’югатів та малонового діальдегіда – у 4 та 2,6 раза відповідно. При цьому у тканині матки значно збільшувалася у 3,7 раза активність індуцибельної NO-синтази і, навпаки, зменшувався у 2,5 раза конститутивний синтез оксиду азоту. Вперше показано, що за даної експериментальної моделі ліпополісахарид призводив до збільшення у 3,3 раза у тканині матки щурів експресії мРНК генів, що кодують антиоксидантний фермент каталазу, а також збільшував у 5,8 разів експресію Н2S-синтезуючого фермента цистатіонін-γ-ліази (CSE) та у 2,4 раза – Kir6.1-субодиницю АТФ-чутливих калієвих каналів (КАТФ-каналів). Експресія антиоксидантного фермента супероксиддисмутази була зменшена. Таким чином, ранні періоди дії ліпополісахариду характеризуються, з одного боку, розвитком окисного стресу зі значним впливом на функцію мітохондрій та асоційованим зі збільшенням експресії окситоцинового рецептора підвищенням скоротливої активності міометрія матки, а з іншого — активацією захисних процесів в організмі.
Вперше показано, що внутрішньоочеревинне введення глутатіону у дозі 52 мг/кг двічі за годину до введення ліпополісахариду та через добу дає змогу попередити значний патогенний вплив останнього та суттєво зменшити окситоциніндуковану скоротливу активність міометрія матки через зменшення у тканині матки експресії окситоцинових рецепторів. Амплітуда і частота скорочень, а також базальний тонус у цих щурів відновлювалися до контрольних значень. Глутатіон нормалізував експресію окситоцинових рецепторів, антиоксидантних та Н2S-синтезуючих ферментів, показники окисного стресу та активність NO-синтаз.
З іншого боку, активація флокаліном у міометрії матки КАТФ-каналів значно зменшувала окситоциніндуковану скоротливу активність вже на тлі розвинутої ліпополісахаридіндукованої експериментальної ендотоксемії. Вперше показано, що фармакологічний активатор КАТФ-каналів флокалін дозозалежно зменшував підвищену окситоцином скоротливу активність міометрія матки у щурів з експериментальною ендотоксемією, зокрема, приріст амплітуди окситоциніндукованих скорочень при додаванні флокаліну у концентрації 10 мкмоль/л зменшувався на 122%, частота скорочень – на 47%, а приріст базального тонусу – на 53%.
Отримані під час виконання дисертаційної роботи експериментальні результати та їх теоретичне обґрунтування щодо запобігання та зменшення патогенетичного впливу ліпополісахариду на репродуктивну функцію щурів мають важливе як практичне, так і теоретичне значення. Викладені в дисертаційній роботі результати досліджень свідчать про можливе застосування антиоксиданта глутатіону та активації КАТФ-каналів при ендотоксемії для попередження порушень репродуктивної функції тварин та створення нових підходів для їх застосування в терапевтичних цілях. Важливим фактором цього є природний механізм підтримання фізіологічної функції матки та її захисту від пошкоджуючого впливу ендотоксинів, оскільки як глутатіон, так і КАТФ-канали сарколемальних і мітохондріальних мембран є ендогенними механізмами захисту та регуляції гомеостазу. Теоретичне значення результатів дослідження полягає у використанні отриманих під час виконання
дисертаційної роботи результатів для подальших наукових досліджень та введенні нового матеріалу в освітній процес, зокрема, у спецкурсах та лекціях для навчання студентів відповідного профілю
Keywords
міометрій, гладкі м'язи, щури, скорочення, запалення, оксидативний стрес, KIR-канал, плазматична мембрана, експресія, мРНК, мітохондріальна дисфункція, NO, ліпополісахарид, окситоцин, глутатіон