К ВОПРОСУ ОБ ОСОБЕННОСТЯХ МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЛИЦ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ РАДИАЦИОННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ В КЛИНИКЕ И ЭКСПЕРИМЕНТЕ..
М.С.ШЕЛЕШКО
Актуальность.
. В 2001 году Украина по уровню экологического состояния находилась на 110 месте среди 122 стран мира. В северных областях Украины около 6 миллионов живёт в условиях повышенного уровня радиации по причине последствий аварии 1986 года на Чернобыльской атомной электростанции.
Мы поставили перед собой задачу изучить особенности клинических синдромов поражения ПНС после воздействия малых доз радиоактивных веществ. Исследования дополняли влиянием ГАМК на состояние ПНС у больных с заболеваниями периферических нервов, спровоцированными облучением. Население Украины пострадало как от внешнего, так и от внутреннего инкорпорального облучения.
Затраты на медицину сегодня 5% ВВП. Это означает, что медицинская помощь в своих действиях чрезвычайно стеснена в средствах. За время независимости в Украине умерло 7 млн человек. В некоторые года смертность превышала рождаемость. 100% врачей обслуживали 5% населения, а 95% лишены внимания медиков. Выпадает важный компонент их обязанностей – профилактика заболеваний. Ясным становится, что врачи без специального обучения и правовых обязанностей заниматься этим не будут. Необходимы индивидуальные программы реабилитации каждому пациенту по интегративной схеме, привлечение технических средств, специалистов психологов, неврологов, хирургов и травматологов, нутрициологов, а также специалистов ВТЭК. Особенно это касается онкобольных. В реабилитации нуждаются 76% зтих больных. Это пациенты, живущие под постоянной угрозой возобновления смертельного заболевания. Вопросы реабилитации в данной группе практически не ставятся и государством. Нет законов про реабилитацию онкобольных.
Профилактика, лечение и реобилитация нейродегенеративных заболеваний, возникающих в таких условиях -одна из актуальных проблем медицины, значимость которой обусловлена широкой распространенностью, высоким процентом смертности и инвалидности пациентов. Несмотря на затраты государства на лечение и реабилитацию больных с нейродегенеративными заболеваниями результативность терапии остается низкой и выбор препаратов, которые могли бы положительно повлиять на прогноз, остановить прогрессирование нейродегенеративных изменений, весьма ограничен (Бурчинский С.Г., 2008; Гусев Е.И., Скворцова В.И. 2001; Елисеев Е.В., Корюкова И.В., Румянцева СЛ. и др., 2008; Кадыков A.C., Шахпаронова H.B., 2009; Muresanu D.F., 2003, 2007, цитирую по Бородкина Л.Е, 2009).
Одним из главных побочных эффектов роста опухоли в организме является истощение и нарушения витаминного и белкового обменов. Особенно выражены эти сдвиги при воздействии облучения и химиотерапии. Известно, что периферическое звено нервной системы функционирует в единстве с ЦНС, во взаимодействии с рецепторами и морфофункциональными структурами нервов, которые представлены миелиновыми и безмиелиновыми волокнами. Такие волокна также имеются в ганглиях и белом веществе спинного и головного мозга. На особом месте находится возможность влияния ГАМК на структурно-функциональные взаимоотношения миелиновых волокон ПНС при облучении регенерирующих нервов, а также влияния аминалона (ГАМК) на реконвалесценцию заболеваний периферических нервов и демиелинизирующих процессов в ЦНС, спровоцированных лучевым воздействием. В фармакологических кругах аминалон известен как препарат, улучшающий церебральную гемодинамику в головном мозге. Нами представляется гипотеза о вероятностном улучшении гемодинамики в периферических нервах (ПН) и в проводящих путях спинного мозга. Проблемы миелинизации, дистрофических и особенно приспособительных изменений в миелиновых волокнах после облучения, возможности влияния веществ защитного действия, верифицированных структурно-ультраструктурными исследованиями является актуальнейшей в медицине по следующим причинам: 1.всвязи. с возникновением лучевых повреждений в век развития атомной энергетики вообще и в процессе лечения онкобольных, в частности; 2. по причине увеличения распространенности заболеваний нервной системы, имеющих проявления гипомиелинизации в клинике соответствующих ей синдромов поражения проводящих путей и ПН.
Эффекты гамма-излучения являются кумулятивными, то есть накапливаются в организме постепенно, а это означает, что чаще всего нежелательные и побочные эффекты такие, как последствия лучевой терапии, появляются лишь через несколько сеансов.
Нами в процессе исследования изучались механизмы и оценивалась возможность профилактики нарушений миелинизации при регенерации ПН, после его облучения, а также в клинике поражения периферических и центральных проводников.( туннельные синдромы, полинейропатии, миелополирадикулоневриты, ганглиониты, синдром энцефаломиэлита,) Компрессионная травма облучённого периферического нерва является хорошей экспериментальной моделью для обнаружения этого механизма, в основе которого лежит взаимодействие многообразных структурных элементов ствола нерва при его регенерации. При компрессии нерва, в отличии от невротомии, сохраняются межтканевые отношения и процесс регенерации происходит успешней. Данная модель более приближена к клинике нейродегенеративных поражений НС от облучения.
Совершенствование методов защиты НС от воздействия ионизирующего облучения (ИИ) способствует практическим достижениям здравоохранения в районах, население которых было подвергнуто воздействию данного фактора вследствие аварии на ЧАЭС. Вместе с тем, не все стороны влияния облучения на нервные волокна ПНС в достаточной степени изучены. Одним из последствий влияния данного фактора является искажение регенерации ПН,. выявленное у животных, находившихся на безантиоксидантном рационе ( В.Н.Радлинская,1984, Л.В.Васько, 1987) Интенсивное введение антиоксидантов замедляло регенерацию ПН.(E.D.Hall, 1987). Прием ионола (аналога альфа-токоферола) в дозе 50 мг\ кг оказывает на организм животных радиозащитное действие ( Е.Б.Бурлакова и др., 1965) Ионол стабилизирует мембраны митохондрий (А.Ф. Кожокару и др., 1980). Механизм действия ионола состоит во взаимоотношениях с фосфолипидами мембран и инактивации избытка перекисей, образующихся под воздействием ИИ (I.A.Lucy, 1972, 1978, С.Т.Рыскулова,1986) Токоферол (витамин Е)применяют в онкологии с той же целью: ослабить воздействие перекисей на мембраны клеток, препятствовать их окислению и разрушению во время облучения и после.
Методы исследования.
В совместных опытах с Л.В.Васько нами исследован материал от 56 беспородных крыс обоего пола.(1987) Им производилась путём компрессии травма правого седалищного нерва(СН), после которой через 30 суток изучалась ультраструктура и структура (полутонкие срезы) периферических (ПО) и центральных отрезков (ЦО) СН на расстоянии 3 мм от места травмы: в контроле регенерации (1) после местного облучения задних конечностей в дозе 20 Гр на терапевтической установке Луч-1 с источником Со 60
(при кожно-фокусном расстоянии Р-45 см, поле 3х4 см2, мощность дозы 4,3х10 -2 Гр.\сек (11); после введения дибунола в пищевод в виде О,6% масляного раствора по 1 мл в течение 5 и 15 дней (5 дней до травмы и 10 после неё) контрольным животным(111) после введения ГАМК ввиде препарата аминалон( 0,5 гр на 1 кг веса) втечении 15 дней с момента травмы в качестве контроля к облучению (1У) при аналогичном 111 гр введении дибунола облученным после 5 дней лекарственной профилактики животным (У) и облучённых крыс, которым давали ГАМК одновременно с животными 4 группы в тех же дозах(У1).
После эвтаназии животных СН в области травмы подвергали префиксации 4% глютаральдегидом на фосфатном буфере с рн 7,4 , содержащем ГАМК (Патент Украины 112588, 2016) извлекали участок нерва с отмеченным шёлковой нитью местом травмы. Материал сутки выдерживали в глютаральдегидном фиксаторе. Промывали буферным р-ром с тем же составом и фиксировали осмием OsO4 по Luft ( ).Заливку производили в эпон, резку на ультратоме ЛКБ и контрастирование срезов по Reynolds ( ) Просмотр и фотографирование производили на YEM-7а, YEM -100В при ускоренном напряжении 75 КВ. Полутонкие срезы 1-2 мкм окрашивали 0,1% раствором толуидинового синего по Zynn I.A. (1965)
Задачей исследования служило определение состояния миелиновых волокон(МВ) и шванновских клеток(ШК), их взаимоотношений в в ЦО и ПО травмированных передавливанием СН.. Мы производили сравнение состояния указанных элементов у облучённых и не облучённых животных, а также при сочетании воздействий с ГАМК и дибунолом.
В результате нами установлено различие влияния ГАМК и ионола на миелиновые оболочки(МО) аксонов ЦО и ПО регенерирующих СН, заключающееся в необычных явлениях трансформации МО у животных, которым давали ГАМК ввиде образования внутренних и внешних инвагинатов миелина, в уменьшении дистрофических изменений в шванновской глии при облучении с коррекцией этими препаратами. Последнее было более выражено при воздействии ГАМК. Кроме того в ПО СН данной серии мы обнаружили факт усиления межклеточных взаимодействий новообразованных аксонов с окружающими их клеточными элементами. (РИС 1-3) Существует мнение, что ионол не может собой компенсировать всю систему ингибиторов перекисного окисления, вызванного облучением (О.Н.Воскресенский и др., 1982) .Полученные нами данные не противоречат этому заключению Они свидетельствуют в пользу обнаруженной ранее при других воздействиях связи ГАМК-эргической и антиоксидантной систем (Иванов, Ольшанский, 1977). Перспективными могут быть исследования механизмов взаимоотношений этих систем на организменном, органном и тканевом уровнях. Работа открывает возможность применения ГАМК и её аналогов как адаптогенов ПНС, ускоряющих регенерацию ПН после облучения. Учитывая торможение миелинизации и дистрофию ШК, наблюдавшиеся в облучённых нервах, а также стимулирующий эффект ГАМК и ионола на межклеточные взаимоотношения структурных элементов ПН можно предположить что ГАМК в частности вызывает усиление метаболизма в перикарионе нервных клеток соответствующих сегментов спинного мозга – активацию синтеза белков в перикарионе и ускорение аксонного транспорта
ОБСУЖДЕНИЕ
Влияние доз ИИ более 20 Гр при локальном облучении головы вызывает дегенерацию вкусовых нервов в течении 9 суток., восстановление которых происходит лишь за 60-100 суток после облучения.( A.D.Conger, M.A. Wells, 1969). Интенсивное введение антиоксидантов замедляет дегенерацию ПН (E.D.Hall,1987). В процессе дегенерации происходит распад миелина инициируемый лизосомами. Миелин аксона является переносчиком глицероловых липидов и неорганического фосфора, перенос которых осуществляется путём транспорта по аксону (R.W. Leeden et al.,1983). Ряд авторов подчёркивает роль диффундирующих из области травмы факторов в проксимальный отрезок ПН (M.J. Politis et al., 1982г.)
Исходя из концепции, что ГАМК является медиатором торможения в ЦНС (И.А.Сытинский,1977) и фактов о том, что животные с преобладанием тормозных процессов переносят гамма- облучение в дозе 100 Гр легче, чем возбудимые крысы(А.С.Штемберг, 1986), можно предположить о радиозащитном свойстве ГАМК.
Многочисленные данные экспериментальных и клинических исследований указывают на перспективность фармакотерапии нейродегенеративной патологии путем воздействия на систему гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) (Гаевый М.Д., Ковалев Г.В., 1985; Мирзоян P.C., 2003). Установлено, что ГАМК-ергические вещества могут снижать тонус мозговых сосудов и улучшать кровоснабжение головного мозга за счет прямого воздействия на ГАМК-рецепторы сосудистой стенки, а также за счет центральных механизмов регуляции сосудистого тонуса, связанных с антиадренергическими влияниями ГАМК (Акопян В.П., 1983; Гаевый М.Д., 1985, 2000; Мирзоян С.А., 1985; Кулинский В.И., Михельсон Г.В., 1997; Мирзоян P.C., 1995; Акопян В.П., 2003; Мирзоян P.C., 2003); участвовать в процессах ауторегуляции мозгового кровотока, оказывать протективное действие на миокард, то есть способствовать приспособительной перестройке как центральной, так и периферической гемодинамики (Гаевый М.Д., 1980; Гаевый М.Д., Ковалев Г.В., 1985; Галенко-Ярошевский П.А., Шимановский Н.Л., Тюренков И.Н., Перфилова В.Н., 2001; Акопян В.П., 2003; Мирзоян P.C., 2005; Snyder S.H., Ferris C.D., 2000; Smith W.S., 2004); улучшать реологические свойства крови (Воронков A.B., 2003); Цитирую по Бородкиной Л.Е, 2009... предупреждать разрушительное действие продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и повышать активность антиоксидантных систем (Тюренков И.Н., Перфилова В.Н.; Гречко О.Ю., 2000; Ганнушкина И.В., Коплик Е.В. и др., 2004; Smith W.S., 2004); способствовать нормализации качественного и количественного состава фосфолипидов и оказывать протективное влияние на мембранные структуры нервной ткани (Мирзоян P.C., Луньшина Е.В., 2003); увеличивать скорость утилизации глюкозы и нивелировать явления энергодефицита (Розанов В.А., 1989; Pascual J.M. et al., 2001; Shwartz-Bloom R.D., Sah R., 2001).
Содержание ГАМК в мозге животных и человека в течении жизни повышается, чем можно объяснить большую радиочувствительность молодого организма. С другой стороны, Livesey I.C, et Reed D.J показали в своих исследованиях, что в процессе воздействия ИИ нарушается восстановление антиоксиданта глютатиона, что приводит не только к снижению антиоксидантной активности, но и к падению синтеза ГАМК, который не может протекать эффективно при снижении содержания фондовых веществ: глицина, глютамата, глютатиона и глютамина. Например обнаружено снижение содержания ГАМК в определённых структурах мозга крыс месячного возраста при местном облучении головы в дозе 0,95 Гр в разные сроки пренатального периода, сопровождавшееся резким повышением содержания серотонина и ГАМК в полосатом теле этих же животных.(Derok J. et al.,1986). Эти факты укрепляют гипотезу о связи этих медиаторных систем – ГАМК-эргической и серотонинэргической. Серотонин, как и ГАМК в определённых структурах проявляет мембранотропное действие. Кроме того, эти медиаторы взаимодействуют со сходными по структуре рецепторами по конкурентному типу. Выявлено, что ГАМК вызывает высвобождение из тромбоцитов серотонина и уменьшение в них серотонин содержащих гранул (Казарян , 1983) Необходимо упомянуть и о важной роли серотонина в демиелинизации миелиновых волокон, которая не всегда является патологической. В связи с этим нами была высказана гипотеза о важной роли ГАМК в миелинизации облучённого ПН(М.С. Шелешко и др. 1988, М.С.Шелешко, 1989). Необходимость применения средств, предотвращающих демиелинизацию продиктована ещё и тем, что дегенерация ПН после локального облучения в дозе 20 грей происходит и без компрессии нерва, а восстановление его структуры наступает в длительные сроки(A.D.Conger et M.F.Wells, 1969). При введении экзогенной ГАМК нами выявлены в аксоплазме внутри аксонов миелиновых волокон СН у животных 5 и 6 групп мелкие сферические образования, покрытые миелином (РИС 4) которые могут служить морфологическим проявлением переноса веществ путём транспорта по аксону (Leeden et al.,1983.) Воздействие ионола таких феноменов не проявляло. Мы связываем их возникновение с влиянием ГАМК на организм животных . Ранее в ЦНС (сенсомоторная кора крыс) при гипокинезии с воздействием ГАМК мы выявляли подобное и в миелиновых оболочках НВ коры двигательной зоны крыс.(М.С.Шелешко, 1985) Необходимо отметить, что феномен ультраструктурной трансформации миелиновых оболочек в ПНС (СН) крыс при регенерации облучённого нерва под воздействием ГАМК показан впервые нами. Мы расцениваем его появление как результат облучения, компрессионной травмы и особо как усиление компенсаторно- приспособительных изменений МВ ПН при воздействии ГАМК.
Таким образом, нам представляется, что препараты ГАМК могут с успехом применяться в клинике нервных болезней, а также в реабилитации неблагоприятных осложнений воздействия ИИ в эксперименте, у облучаемых пациентов в клинике при опухолевых процессах не только с целью воздействия на ЦНС, но и для элиминации лучевых повреждений ПНС.
Первая попытка донести результат в массы. Понятно ли? Список литературы в дополнении вариант 2 "ГАМК и регенерация нерва"
С уважением, автор - М.С. Шелешко
19.09.2018
Полтава