Роль некоторых медиаторов и цитокинов тучных клеток в сокращении мышцы трахеи и бронхов крысы

Аннотация. Автором проанализированы роль некоторых медиаторов и цитокинов тучных клеток в сокращении мышцы трахеи и бронхов крысы.
Ключевые слова: тучные клетки, цитокины, трахеи, бронхи, крысы, медиаторы.

В настоящее время актуальными стали исследования роли тучных клеток в развитии патогенеза таких обструктивных патологий как бронхиальная астма и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). Не до конца изученными остаются вопросы влияния различных медиаторов тучных клеток и цитокинов на сокращения мышцы с учетом стимуляции постганглионарных нервов.

Опыты проводились на изолированных препаратах трахеи и бронхов крыс линии Вистар обоего пола с массой тела 220-350 г в возрасте двух – трех месяцев (n=12). Эвтаназию животных производили путем помещения животного в камеру с хлороформом. Эксперименты проводили с применением электрической стимуляции. Раздражение препарата электрическим полем осуществляли с помощью стимулятора ЭСЛ-5. При стимуляции постганглионарных нервов частота стимулов составляла 30 Гц, длительность – 0,5 мс, амплитуда 20 В, продолжительность стимуляции – 10 с. В ходе экспериментов экзогенно вводились следующие вещества: гистамин (в дозах 0,01 мкг – 100 мкг), аденозин (10 мкг/мл в виде аппликации объемом 0,2 мл).

Тучная клетка занимает одно из центральных мест в аллергической реакции. Дегрануляция тучных клеток занимает ведущую роль в развитии патохимических изменений при бронхиальной астме. Большинство медиаторов, формируются в гранулах тучных клеток: гистамин, серотонин, сериновые протеазы (триптаза, химаза), гепарин, катепсин G, пероксидазы, многие кислые протеазы, карбоксипептидазы, антимикробные пептиды (н-р, кателицидин) [1]. В данном исследовании оценивалась роль таких медиаторов тучных клеток как гистамин и аденозин. Основным медиатором тучных клеток является гистамин [3].
Тучные клетки одно из самых мощных депо гистамина в организме. В дыхательных путях локализованы Н1-рецепторы, Н2 и Н3-рецепторы. При возбуждении Н1 рецепторов происходит увеличение сократительной реакции, а при активации Н2 и Н3 – расслабление мышцы. Такой медиатор как аденозин приводит к увеличению сокращения мышцы [4].

Цитокины – небольшие пептидные информационные молекулы. Их основными продуцентами являются лимфоциты. Кроме лимфоцитов их секретируют макрофаги, гранулоциты, тучные клетки. Цитокины тучных клеток: провоспалительные, обеспечивающие мобилизацию воспалительного ответа (интерлейкины 6,8, ФНОα (фактор некроза опухоли) и противовоспалительные, ограничивающие развитие воспаления (интерлейкины 4,10. Так же тучные клетки синтезируют - IL-5, IL7,IL-10, IL-13, IL-16. Особое значение для развития такой патологии как бронхиальная астма имеют - IL-4, IL-5, ФНОα [2].

Аппликация в ванночку 10 мкг аденозина вызывала двухфазное изменение ответов, вызванное стимуляцией постганглионарных нервов: ответы сначала увеличивались, а затем уменьшались (Рис. 1). Рис. 1 Сократительные ответы мышцы трахеи и бронхов на действие аденозина.

Таким образом, аденозин вызывал двухфазное действие на препараты трахеи и бронхов. Первая фаза характеризовалась увеличением ответов, вторая фаза – снижением ответов. Различия между ответами трахеи и бронхов касались только количественной стороны: аденозин усиливал сокращение на бронхах больше, чем на трахее. Таким образом, такой медиатор тучных клеток как аденозин приводит к увеличению сокращения гладкой мышцы трахеи и бронхов. Это можно связать с присутствием гистаминовых рецепторов в самой мышце.

Такой медиатор тучных клеток как гистамин вызывал дозо-зависимое усиление сокращений трахеи и бронхов, вызванных стимуляцией постганглионарных нервов. Только низкая доза 0,01 мкг гистамина на препаратах трахеи и бронхов без ганглиев снижала ответы. Понижение амплитуды в ответ на низкие дозы гистамина можно связать с активацией гистаминовых рецепторов Н2. Увеличение сокращения в ответ на высокие дозы гистамина можно связать с активацией рецепторов Н1 (Рис. 2). Рис. 2 Сократительные ответы мышцы трахеи и бронхов на действие различных доз гистамина.

Таким образом, такой медиатор тучных клеток как аденозин приводит к увеличению сокращения гладкой мышцы трахеи и бронхов. Это можно связать с присутствием гистаминовых рецепторов в самой мышце. Такой медиатор тучных клеток как гистамин вызывал дозо-зависимое усиление сокращений трахеи и бронхов. Особое значение для развития такой патологии как бронхиальная астма имеют - IL-4, IL-5, ФНОα [2].

Список литературы
1. Гусев Н. Б. Молекулярные механизмы мышечного сокращения // Соросовский Образовательный Журнал, т. 6, No 8, 2000. С. 24 – 32.
2. Чучалин А.Г. Хронические обструктивные болезни легких – М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 1999. – 512 с., ил.
3. George H Caughey. Immunol Cardiovascular Research Institute, University of California at San Francisco, San Francisco, CA, USA, Rev 2007 Jun;217:141-54.
4. Dunford PJ, O'Donnell N, Riley JP, Williams KN, Karlsson L, Thurmond RL. The histamine H4 receptor mediates allergic airway inflammation by regulating the activation of CD4+ T cells. J Immunol. 2006 Jun 1;176(11):7062- 70.

О. Е. Смирнова