Scientific journal
International Journal of Applied and fundamental research
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,593

ALL ABOUT ENDOTHELIAL DYSFUNCTION IN THE DEVELOPMENT OF INACTIVE PITUITARY ADENOMAS (REVIEW ARTICLE)

Hamedova F.S. 1
1 Bukhara State Medical Institute
1082 KB
Recently the term «endothelial dysfunction» (ED) has obtained a wide circulation in clinical neuroendocrinology. The phenomenon plays a significant role in genesis of many cerebrovascular pathological conditions. In most studies it is used an a synonym for imbalance of synthesis of endothelial nitric oxide (NO), a signaling factor participating in mediation of its function, essential amount of which is being specifically produced in endothelium. The article presents analysis of 143 recent literary sources devoted to possible pathogenetic role of endothelial dysfunction for progression of inactive pituitary adenoma.
inactive pituitary adenoma
endothelial dysfunction
family anamnesis
hormones
NO-nitric oxide

В последние десятилетия в клиническую нейроэндокринологию прочно внедрился новый термин – дисфункция эндотелия (ДЭ) [8, 52]. Она играет существенную роль в генезе многих цереброваскулярных патологий головного мозга [7, 37]. В большинстве исследований данный термин используются как синоним дисбаланса эндотелиального синтеза NO, который является сигнальным фактором, участвующим в опосредовании его функции, и основное его количество, образуемого в организме, продуцируется именно в эндотелии [66, 73, 71]. В настоящее время трудно назвать функцию организма, в регуляции которой NO не принимал бы активного участия, поскольку постоянно осуществляется регуляция тонуса сосудов [24, 63, 71], болевой рецепции [30, 41] и системы иммунитета [6, 41]. Основная мишень NO в сосудистой стенке – гемирастворимая гуанилатциклаза, которая активирует аденилатциклазу и увеличивает образование цАМФ в гладкомышечных клетках, что и вызывает вазодилатацию [22, 27]. Установлено, что высокие концентрации NO проявляют прямое цитотоксическое и иммуногенное действие, под его влиянием происходит резкая вазодилатация, усиливается сосудистая проницаемость, формируется отек и последующее развитие воспалительной реакции [6, 21, 23, 41]. В последние годы установлено, что NO, продуцируемый eNOS, также играет большую роль в воспалении, регулируя экспрессию NFkB и COX-2 [30, 41, 66]. NO способен как ингибировать, так и активировать апоптоз [1, 9], усиливать процессы ангиогенеза [32], неоангиогенеза [48], повышать уровень пролиферации и метастазирования опухолевых клеток [92]. Так, в ряду опухолевых клеток головного мозга eNOS вызывает апоптоз [52, 61]. Имеются сведения, которые показывают, что eNOS может подавлять апоптоз и увеличивать выживание клеток с помощью Bcl-2-пути и цГМФ [49, 64]. Установлено, что при связывании р53 дикого типа с eNOS происходит снижение транскрипции промотора eNOS [31, 34, 38, 61], что указывает на его прямое участие в механизмах проапоптического и противоопухолевого действия. Следовательно, можно полагать, что ингибирование eNOS может выступать одним из средств в механизмах формирования неактивной аденомы гипофиза (НАГ). В последние годы появились сообщения о взаимодействии NO и белков теплового шока (шаперонов-HSP70) [2, 13, 25]. Способность к шаперонингу (облегчать сворачивание, сборку и разборку других белков) заложена в структуре самих белков, которая позволяет им осуществлять цикличное АТФ/АДФ – зависимое связывание с другими белками. HSP образуют комплексы с белками ядрышка ДНК-репликативным инициирующим комплексом, клатрином, белком p53, фактором транскрипции, белками микротабул [9, 16, 61]. Уникальность HSP состоит в том, что они играют значительную роль в повышении устойчивости генетического аппарата биосинтеза белка к повреждающим воздействиям [13]. Эти белки участвуют в предотвращении апоптической гибели клетки [24, 25]. Смысл накопления HSP в ядре после повреждения клетки заключается в защите генетического материала, в частности, в ограничении деградации прерибосом, восстановлении структуры и функции ядрышек, экранировании нуклеазодоступных участков ДНК. Семейство стресс – белков HSP70, регуляцию которых осуществляет NO ограничивает повреждение клеток, адаптируя организм к гипоксии [20, 25, 26]. Обнаруженная связь между содержанием HSP в формировании толерантности тканей мозга к нейротоксическому действию NO, а также связывания с аномально локализованным цитохромом С, служит проявлением их ярко выраженным цитопротективных свойством, что немаловажно у больных с новообразованиями [64]. В недавних исследованиях показано, что гиперэкспрессия NO может быть важным фактором опухолевого роста [38, 55]. В организме человека и животных процессы образования и утилизации NO сбалансированы и находятся под детерминированным генетическим контролем [59, 71]. Вместе с тем внешние факторы, такие как стресс, химические соединения, вариации геомагнитного поля, травмы головного мозга; внутренние факторы заболевания щитовидной железы, печени, почек, мочеполовой системы, нейроэндокринопатии и т.д. способны нарушать равновесие в системе и тогда возможны неблагоприятные для органов и тканей, и в организме в целом последствия в виде роста опухолей, стимуляции пролиферативных и гиперпластических процессов [29, 58]. Есть мнение, что образующиеся окись азота утилизируется системами детоксикации по типу монооксигеназных реакций [3, 33]. Система детоксикации NO закладывается еще в во внутриутробном периоде во время формирования того или иного органа. Если уровень действия внешних факторов в этот период был низким, то в организме матери и плода образуется повышенное количество NO и индуцируется высокая активность генов связанных с системой детоксикации [64, 66]. Поэтому в случае, например, рака молочной железы или опухоли мочевого пузыря риск возникновения опухолей сдвигается в более поздний период, т.е. имеет место отрицательная зависимость между уровнем действия отрицательных факторов внешней среды в околонатальный период и времени обнаружения опухолей у взрослого человека [65, 71]. Регулятором уровня NO в организме является супероксидный ионрадикал О2¯ [53]. Он же является мощным фактором, инактивирующим NO [3, 11, 21, 22]. Ни NO и О2¯ как свободные высоко реакционные радикалы оказывают выраженное токсического влияния на мембранные структуры клетки [34, 54]. Супероксидный радикал инактивируется СОД [53, 58], а NO быстро диффундирует в эритроциты, где в реакции с оксигемоглобином превращается в нитрат (NO3¯)-менее активное токсическое соединение [11, 21]. Однако, при взаимодействии NO и О2¯ друг с другом образуется пероксинитрит (ONO2¯), который, как сильный окислитель, обладает высокой степенью цитотоксичности [43, 46]. Период полужизни ONO2¯ позволяет ему диффундировать в клетку, оказывая токсическое влияние, а также принимать через плазматическую мембрану посредством кальциевых ионных каналов [46]. Повышение продукции О2¯ и ONO2¯ способствует окислению H4B, что приводит к снижению образованию NO [63, 68]. Кроме того, происходит угнетение фермента диметиларгинин – диметиламиногидролазы (DDAH), в результате чего повышается уровень ассиметричного диметиларгинина (АДМА) – ингибитора eNOS [64]. Основным ферментом синтеза О2¯ в сосудистых клетках являются НАДФН-оксидаза и ксантиноксидаза [53, 71], а антиоксидантом выступает СОД [5, 83]. Доказано, что повышение продукции активных форм кислорода приводят к снижению активности eNOS и синтеза эндотелиального NO [67, 71]. В условиях патологии клетки такие факторы, как ангиотензин II [10], эндотелин-1 (ЭТ-1) [64], тромбин, тромбоцитарный фактор роста и фактор некроза опухоли – α (ФНО-α) [62, 71], факторы и рецепторы ангиогенеза стимулируют активность НАДФН-оксидазы. гиперэкспрессию О2¯ [70, 71]. Ряд исследователей рассматривают развитие свободнорадикального процесса и ДЭ, активацию ангиогенеза как системную перестройку функционально-метаболических механизмов и адаптационно-приспособительное проявление организма на действие внешних и внутренних агрессивных факторов среды и, которое, может сопровождаться без структурных нарушений органов и тканей, без манифистантных признаков заболеваний [8, 20, 23]. Показано, что функция эндотелия нарушается раньше, чем появляются клинические и морфологические признаки патологического процесса в органах и тканях [59, 67]. Следовательно, ДЭ может быть важным тригерным фактором развития НАГ без клинических проявлений заболеваниях. В настоящее время ДЭ считается предиктором высокого риска церебральных нарушений [7, 8, 66]. В многочисленных исследованиях показано, что неблагоприятное воздействие практически всех известных факторов риска патологий мозга реализуются через ДЭ [46, 50, 58]. Причем шанс ее развития в головном мозге повышается в зависимости от увеличения общего числа патогенетических факторов риска у пациента и их комбинации [17, 65, 71]. Известно, что в сосудистой стенке имеется липидная прослойка, которая состоит из холестерина, в нервном волокне имеется миелиновый матрикс, который обладает электроизолирующими свойствами [27, 65, 66]. Учитывая хорошую растворимость NO и ONO2- в липидной среде и слабую в водной [61, 64, 71], можно предположить, что липидная компонента головного мозга является своеобразным депо для этих молекул. Это должно способствовать гиперэкспрессии NO и ONO2¯. Вместе с тем позволяет предположить и несколько объяснить возможные механизмы развития опухолевого процесса их как веществ, нарушающих нормальные связи между нервными клетками, ведущих к обособлению и автономизации групп клеток, что в конечном счете, может вести к развитию в них пролиферативных и/или гиперпластических процессов и даже малигнизации.

В последние годы в связи с внедрением ПЦР (полимеразой цепной реакции) – исследований идет активный поиск генетических детерминант семейной предрасположенности к опухолевым образованиям, в том числе к НАГ и его клиническим проявлением [48, 50, 52]. Широко изучается связь наследственно-генетической предрасположенности НАГ с полиморфизмом большого числа генов – кандидатов, кодирующих белки, вовлеченные в различные механизмы этого заболевания [19, 54, 56]. Одним из генов-кандидатов, роль которого широко обсуждается при развитии различных патологических состояниях, является ген eNOS [48, 49, 71]. Установлено, что ген eNOS локализован в хромосоме 7q 35-36 и кодирует белок, состоящий из 1203 аминокислот [67]. В экзонах и интронах гена eNOS обнаружено несколько полиморфных участков, среди которых наиболее изучены два, а именно мини-сателитный повтор в интроне 4 (eNOS 4a/4b – полиморфизм) и мутация в положении 298 белковой нуклеотидной последовательности, ведущей к замене остатка глутаминовой кислоты на аспарагиновую (Glu 298 Asp) [32, 41, 66]. Выявлено, что встречаемость аллели 4а прямо ассоциирована с наличием сосудистых нарушениях, в то время как у здоровых людей этой мутации практически нет [32]. Установлено, что полиморфизм в интроне 4 представлен двумя аллелями: аллелем b, в котором имеются 5 повторяющихся фрагментов 27 bp, и аллелем а, в котором только 4 повтора. Полиморфизм не является структурным. Имеются сведения, что аа – генотипу соответствует максимальный уровень базального NO, а у людей с bb – генотипом уровень NO приблизительно в 2 раза ниже, гетерозиготы занимают промежуточное строение [32, 36]. Обнаружена достоверно большая частота аллеля а у пациентов с ДЭ, по сравнению со здоровыми [59]. У гомозиготных по аллелью b обнаружено нарушение антикоагулянтной функции эндотелия [10]. Имеются отдельные сведения о связи аллеля Asp с нарушением антикоагулянтной функции эндотелия у женщин [28, 71]. Аллель Asp гена NOS оказался также связанным со сниженной реакцией на экзогенные нитриты [28, 69, 70]. Мутация T 786 С b 5ۥ конце гена NOS-3 приводит к значительному угнетению промоторной активности гена и соответственно к снижению синтеза эндотелиального NO [65]. Продемонстрирована возможность снижения или повышения базального уровня NO у больных с определенными генетическими дефектами [8, 29]. Клонирована и изучена последовательность гена NOS3 обеспечивающая базальную её секрецию в эндотелиоцитах [47]. При использовании конструкции с делециями в промоторной зоне гена было установлено, что базальная продукция NO модулируется (усиливается) последовательностями, находящимися между – 1033-779 и – 494-166 п.н. Изучения регуляции активности NO через изменения периода полураспада мРНК синтазы – обнаружены два дистальных домена в не транслируемой области гена, делеция которых увеличивает стабильность мРНК в 18 раз [65, 70]. Такого типа делеция продемонстрирована во многих быстро пролиферирующих тканях, что позволяет увеличить продукцию NO в этих тканях в десятки раз [56, 70]. Выявлено, что различия в транскрипционной и посттранскрипционной регуляции обеспечивает разную степень экспрессии трех типов NO-синтазы в разных тканях. Установлено наличие в гене синтазы nNOS типа альтернативных промоторов, способных соединяться с ткань – специфическими активаторами, а также сайтов альтернативного сплайсинга, обеспечивающих образование структурно и скорее всего функционально различных типов nNOS в мозге [8, 17, 27]. В недавно проведенных исследованиях установлено наличие семейство высокогомологичных генов iNOS, причем в каждой конкретной ткани экспрессируется только один ген из семейства [66, 71]. Некоторые семейства способны экспрессироваться в ряде тканей, в том числе головного мозга при нормальных физиологических условиях без всякой иммунологической стимуляции, что скорее всего это связано с присутствием в промоторной зоне данных генов iNOS последовательности, гомологичной таковой в промоторе eNOS [18, 65, 71]. Таким образом, при развитии НАГ могут происходить значительные изменения синтеза NO в головном мозге, в том числе и аденогипофизе. Заманчивой представляется гипотеза о том, что имеется универсальный механизм влияния семейно-наследственного и неблагоприятных внешних и внутренних факторов среды на эндотелий, когда конечным звеном любого повреждения является нарушение синтеза NO. Эта гипотеза имеет ряд косвенных доказательств: данные о возможности развития опухолевого процесса в головном мозге, повышения NO и ONO2- как факторов промоции пролиферативных и гиперпластических процессов, развитии мутагенных эффектов в нейрональных структурах головного мозга. Однако нельзя исключить возможность вторичного повреждения NOS – системы при НАГ. В настоящее время нет реальных доказательств связи нарушений полиморфизма гена-кандидатов NOS в развитии НАГ. Все это обуславливает актуальность проблемы и необходимость проведения углубленного целенаправленного поиска в данном направлении. Дальнейшие исследования по выявлению связи уровня синтеза NO с клиническими исходами НАГ, с прогнозом наследственно-семейного анализа у пациентов, больных НАГ, а также оценка влияния различных способов терапии на активность NOS внесут ясность в данную проблему, позволит с новых позиций повысить эффективность лечения.