XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Актуальность. Шишковидная железа представляет собой один из центральных нейроэндокринных органов головного мозга, является ключевой составляющей структурой фотоэнергетической системы (ФЭС) организма человека [1, 2]. Она участвует в преобразовании экзогенных сигналов, таких, как суточные и сезонные колебания света и температуры, через соответствующее изменение гормонального фона, который регулирует и адаптирует внутренние эндокринные функции. Считают, что данная роль пинеальной железы осуществляется за счет циркадного синтеза и высвобождения индоламина, мелатонина, нейрогормонов, секретируемых самой пинеальной железой [3, 4]. Изменение циркадных ритмов и недостаточность гормонов эпифиза связаны с аффективными расстройствами, психосоматическими заболеваниями, раком, нарушением церебрального кровообращения и многими другими патологиями [5], что подтверждает высокую актуальность и необходимость исследования этой малоизученной железы.

Цель исследования. Выяснить изменения морфологииэпифиза в условиях церебральной ишемии.

Материал и методы исследования. Исследование проведено в соответствии с Хельсинской декларацией 2000-2013 г.г., с разрешения этического комитета ФГАОУ ВО ДВФУ. Изучены препараты, изготовленные из биоптатов мозга 17 пациентов, погибших в результате обширного мозгового геморрагического инсульта. Биопсийный материал был получен в соответствии с приказом Минздравмедпрома РФ от 29.04.94 N 82 "О порядке проведения патологоанатомических вскрытий", по правилам инструкции, регламентирующей порядок вскрытий трупов в лечебных учреждениях. Группу контроля составили 3 пациента, погибшие в результате травм, несовместимых с жизнью, предположительно без соматической патологии в возрасте от 24 до 76 лет. Биопсийный материал фиксировался по прописи для подготовки к гистологическим исследованиям сразу после забора, а затем срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Анализ количества нейронов и плотности сосудистой сети в мозге и эпифизе использовали стандартный метод вариационной статистики. Анализ препаратов был выполнен с помощью микроскопа фирмы Olympus с фирменным программным обеспечением.

Результаты собственных исследований и их обсуждение. Нами установлено, что в результате ишемии мозга, также было частично нарушено кровоснабжение эпифиза. Умершие пациенты в анамнезе имели симптомы депрессивных расстройств, пониженный уровень серотонина в крови, а также проблемы с перепадами настроения. Известно, что стрессы, депрессивные состояния, различные неадекватные перепады настроения, связанные с недостаточностью ультрафиолетового света (УФЛ), зачастую являются следствием того, что блокируется выработка дофамина, серотонина, окситоцина и эндорфинов. Поэтому каскад дискомфортных состояний, в основе которых лежит гормональный дисбаланс нейроэндокринных органов ЦНС, в случаях хронических депрессий, может сопровождаться и морфологическими изменениями органов центральной регуляции и контроля купирования стресса.

Функциональное и фармакологическое ингибирование синтеза мелатонина приводит к подавлению иммунных функций in vivo, при этом экзогенное вечернее введение мелатонина усиливает образование антител с подавлением процессов, активируемых антигеном, а также противодействует иммуносупрессивным эффектам кортикостерона. Результаты, демонстрирующие определенный цикл уровней мелатонина в сыворотке, показали, что мелатонин, вводимый вечером, усиливает первичный ответ антител (иммуноглобулины IgM и IgG) in vivo, а блокатор опиоидных рецепторов налтрексон противодействует иммуностимулирующему эффекту мелатонина. Эти данные указали на фундаментальную иммунорегуляторную роль циркадного мелатонина и на активность нейрогормона, реализующуюся через опиоидные пептиды.

Дисбаланс дофамина и серотонина приводят к повышению артериального давления, влияют на частоту и силу сердечных сокращений. Кроме этого, как гормоны эмоций, нейромедиаторы оказывают влияние на формирование мотивации, чувство удовольствия, ощущение награды и желания, а также эмоциональные реакции, сопровождающие двигательную активность.

Морфологические изменения тканей мозга и эпифиза при сравнительном анализе со срезами, полученными от контрольной группы, характеризовались снижением плотности сосудистой сети, уменьшением количества нейронов в поле зрения на препаратах мозга (р<0,05). В эпифизе погибших от инсульта идентифицировались крупные мозговые песчинки, достигающие до 1 мм, обладающие магнитными свойствами. В сравнении с контролем выявлялось большее количество расширенных сосудов микроциркуляторного русла (МЦР) (р<0,05). Уменьшение размеров эпифиза погибших в результате инсульта пациентов по сравнению с данными группы контроля, увеличение соотношения мозговой песок/паренхима эпифиза может служить отражением снижения секреторной функции эпифиза и недостаточным количеством поступающего серотонина в кровоток. Локальное расширение сосудов МЦР можно рассматривать как адаптивную реакцию в ответ на снижение выработки пинеалоцитами гормонов.

Вторым механизмом участия в адаптации мозговой гемодинамики к стрессовому состоянию может быть роль эпифиза в иммунных реакциях, связанных с уменьшением дифференцировки иммуноцитов в направлении макрофагов. Это состояние может проявляться не только снижением уровня интерлейкинов, но и уменьшением секреции фактора роста эндотелия макрофагами.

Заключение. Снижение количества серотонина в крови и возрастание концентрации дофамина, как и других катехоламинов, ведет к хроническому сужению просвета сосудов, истощению регуляции миогенного механизма, также участвующего в регуляции просвета сосуда. Адреналин и норадреналин способны оказать токсическое действие на эндотелиальную выстилку церебральных и эпифизарных сосудов МЦР, с последующим выбуханием цитоплазмы эндотелия в просвет капилляров с их закупоркой, что ведет к гибели нейронов и пинеалоцитов, образованию крупных гранул мозгового песка.

Знание этих механизмов, влияющих на эмоциональную сферу, могут быть использованы не только в лечении стрессонеустойчивых пациентов, но и свето-гормоно-серотонино-эндорфино-зависимых людей (наркоманов, игроманов), а также могут быть использованы в разработке неинвазивных и немедикаментозных методов лечения этих патологий.

Работа выполнена при финансовой поддержке Международного Медицинского Научно-образовательного Центра, (Владивосток, Россия)

Литература.

Rezzani R, Franco C, Hardeland R, Rodella LF. Thymus-Pineal Gland Axis: Revisiting Its Role in Human Life and Ageing. Int J Mol Sci. 2020 Nov 20;21(22):8806. doi: 10.3390/ijms21228806.

 Agathokleous E, Kitao M, Calabrese EJ. New insights into the role of melatonin in plants and animals. Chem Biol Interact. 2019 Feb 1;299:163-167. doi: 10.1016/j.cbi.2018.12.008.

Gorman MR. Temporal organization of pineal melatonin signaling in mammals. Mol Cell Endocrinol. 2020 Mar 1;503:110687. doi: 10.1016/j.mce.2019.110687.

Pail G, Huf W, Pjrek E, Winkler D, Willeit M, Praschak-Rieder N, Kasper S. Bright-light therapy in the treatment of mood disorders. Neuropsychobiology. 2011;64(3):152-62. doi: 10.1159/000328950.

Maestroni GJ, Conti A, Pierpaoli W. Role of the pineal gland in immunity: II. Melatonin enhances the antibody response via an opiatergic mechanism. Clin Exp Immunol. 1987 May;68(2):384-91.