Циркануальні, вікові та статеві особливості синтезу епіфізарного та екстрапінеального мелатоніну при гастральних виразках

Abstract

Дисертація присвячена розв'язанню актуальній проблеми сучасної патологічної фізіології – особливостям синтезу епіфізарного та екстрапінеального мелатоніну та обґрунтуванню його ролі в гормональних та імунних механізмах виразкової хвороби шлунка у щурів різної статі та віку. Встановлено циркануальний ритм секреції мелатоніну в щурів обох статей різного віку та циркануальний ритм секреції тестостерону в щурів-самців усіх вікових групах. Визначено, що на тлі світлового десинхронозу, виразкового ураження шлунка та поєднанні десинхронозу та виразкового ураження шлунка, відбувається достовірне зниження вмісту мелатоніну в сироватці крові щурів обох статей усіх вікових груп, а особливо у щурів-самців віком 9 міс. Під впливом різних патологічних станів рівень тестостерону в крові навпаки підвищується у щурів усіх вікових груп різної статі при максимальному рівні тестостерону в щурів-самців віком 9 та 15 міс щодо інтактного контролю. Найсильніший негативний зворотній кореляційний зв’язок між рівнями мелатоніну і тестостерону виявлено у 9- та 15-місячних самців в осінній період та при всіх патологічних станах. Визначено, що мелатонін-продукуючи клітини шлунка морфологічно представлені трьома типами клітин та переважно знаходяться у фундальному відділі органа. Незалежно від статі їхня кількість восени менша, ніж узимку, при цьому у самців їх значно менше, ніж у самок в обидва сезони. Десинхроноз, виразкове ураження шлунка та їх поєднання призводить до статистично достовірного зменшення загальної кількості мелатонін-продукуючих клітин як у самців, так і у самок. Найбільше зниження цього показника виявили у групах самців 9- та 15-місячного віку. Проведено дослідження показників імунної системі та окислювального гемостазу при пошкодженні різних джерел синтезу мелатоніну та обґрунтована схема лікування виразкової хвороби з додаванням до стандартної терапії екзогенного мелатоніну.

Диссертация посвящена решению актуальной проблемы современной патологической физиологии – особенностям синтеза эпифизарного и экстрапинеального мелатонина и обоснованию его роли в гормональных и иммунных механизмах язвенной болезни желудка у крыс разного пола и возраста. Установлен цирканнуальний ритм секреции мелатонина у крыс разного пола и возраста и цирканнуальний ритм секреции тестостерона у крыс-самцов во всех возрастных группах. Определено, что на фоне светового десинхроноза, язвенного поражения желудка и сочетании десинхроноза и язвенного поражения желудка, происходит достоверное снижение мелатонина в сыворотке крови крыс обоего пола всех возрастов, а особенно, у крыс-самцов в возрасте 9 мес. Под влиянием различных патологических состояний уровень тестостерона в крови наоборот повышается у крыс всех возрастных групп разного пола при максимальном уровне тестостерона у крыс-самцов в возрасте 9 и 15 мес по отношению к интактному контролю. Очень сильная обратная корреляционная связь между уровнями мелатонина и тестостерона определена у 9- и 15-месячных самцов в осенний период и при всех патологических состояниях. Установлено, что мелатонин-продуцирующие клетки желудка морфологично представлены тремя типами клеток и преимущественно находятся в фундальном отделе органа. Независимо от пола их количество осенью меньше, чем зимой, при этом у самцов значительно меньше, чем у самок в оба сезона. Десинхроноз, язвенное поражение желудка и их сочетание приводят к статистически достоверному уменьшению общего количества мелатонин-продуцирующих клеток как у самцов, так и у самок. Наибольшее снижение этого показателя определено в группах самцов 9- и 15-месячного возраста. Проведено исследование показателей иммунной системы и окислительного гемостаза при повреждении различных источников синтеза мелатонина и обоснована схема лечения язвенной болезни с добавлением к стандартной терапии экзогенного мелатонина.

The thesis is devoted to the solution of the actual problem of modern pathological physiology – the peculiarities of the synthesis of epiphyseal and ekstrapineal melatonin and substantiation of its role in the hormonal and immune mechanisms of gastric ulcer in rats of different sex and age. By the results of the study the circannual rhythms of secretion of melatonin in rats of both sexes and all ages with the lowest levels of melatonin in the blood in autumn and spring and the highest content in summer and winter were determined. In all age groups studied the highest level of melatonin in the blood of both males and females in all seasons was determined at age of 3 months, the lowest level was in rats at the age of 20 months. At the same time, the decrease in the content of melatonin was observed in the male active reproductive age of 9 months – 127.28±5.11 pmol/L. It was found that on the background of light desynchronosis there was a significant reduction of the melatonin content in the blood serum in rats of both sexes and all ages. The maximum decrease of melatonin in desynchronosis was found in male rats aged 9 months – by 31 % (p≤0.05), as well as in rats of both sexes aged 20 months – by 23 % in males and 24 % in females (p≤0.05) compared to the intact control. In ulcerative lesions the melatonin levels in the blood serum of all age groups decreased in male rats by 22–43 %, and in female rats by 21–23 % compared to the control (p≤0.05). The greatest reduction of the melatonin level was revealed in male rats aged 9 and 20 months – by 39 % and 43 %, respectively (p≤0.05). The combination of ulcerative lesions of the mucous membrane of the stomach with desynchronosis led to the reduction of the melatonin content in the blood serum in rats of all age groups rats compared to the intact animals, animals with desynchronosis and animals with ulcerative lesions of the gastric mucosa, especially in male rats aged 9 and 15 months. The circannual rhythm of secretion of testosterone in male rats was high in autumn and low in winter in all age groups. In male rats the highest testosterone level was determined in animals aged 9 and 15 months in autumn (7.57±0.53 nmol/l and 6.77±0.48 nmol/l) corresponding to the period of physiological desynchronosis. In light desynchronosis and ulcerative lesions of the gastric mucosa there was a significant increase in the testosterone content in rats of all age groups and sexes at the maximum level of testosterone in male rats aged 9 and 15 months (desynchronosis – 4.81±0.37 nmol/l and 5.09±0.33 nmol/l; ulcerative lesions 5.95±0.76 nmol/l and 5.81±0.40 nmol/l, respectively) (p≤0.05) compared to the intact control. The study of extrapineal source of the melatonin synthesis – melatonin-producing cells of the gastric mucosa – was conducted in rats of different sex and age. It was found that melatonin-positive-labeled cells were located in the basal and middle sections of tubular glands of the gastric mucosa, they were presented by three types of cells and were mainly in the fundic part rather than in the pyloric one. In desynchronosis, ulcerative lesions of the stomach and their simultaneous effects there was a significant reduction in the total amount of melatonin-positive-labeled cells in different parts of the gastric mucosa in rats of different sex and age, the greatest reduction of these cells was observed in the groups of males aged 9 and 15 months. It was found that desynchronosis was a significant factor in the oxidative homeostasis disorder in rats of different age and sex as a result of oxidative stress, especially in male rats aged 9 months. In desynchronosis the levels of TBA-reagents (by 1.3 times) increased reducing the activity of SOD and catalase in the blood (by 1.6 times). Desynchronosis led to changes in the immunological reactivity of the organism, and it was confirmed by the decrease of the percentage of T-lymphocytes in the blood due to T-suppressors (by 1.3 times), and the increase of the level of B-lymphocytes (by 1.2 times). It may indicate intensification of the humoral immune response to antigens of different nature. In ulcerative lesions of the stomach the indicators characterizing subpopulations of blood lymphocytes had the opposite direction: in the total decrease of T-lymphocytes there was an increase of T-suppressors (by 1.2 times) with a decrease in T-helpers (by 1.9 times) and B-lymphocytes (by 2 times), indicating a disorder of both cellular and humoral immunity in the experimental animals. Based on the results of the studies the scheme has been proposed for the relationship between melatonin and testosterone, which explains the pathogenesis of peptic ulcer disease in men aged 29-40 years, and the scheme for treating peptic ulcer with addition of exogenous melatonin to the standard therapy has been substantiated.