CC BY
36
УДК 611.311.018:616-002:612.81:613.84
ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ НЕЙРОКИНИНОВОЙ СИСТЕМЫ В СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ КРЫС ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ХРОНИЧЕСКОГО ТАБАКОКУРЕНИЯ
Юлия Борисовна ЛЕПЕЙКО, Вера Афанасьевна НЕВЗОРОВА, Евгений Альбертович ГИЛИФАНОВ, Дмитрий Георгиевич ПАВЛУШ, Инесса Валерьевна ДЮЙЗЕН
ГБОУ ВПО Тихоокеанский государственный медицинский университет Минздрава России 690950, г. Владивосток, просп. Острякова, 2
В настоящей работе исследованы иммуногистохимическая локализация и изменение активности вещества Р ^Р) и нейрокининовых рецепторов (ЫК1) в тканях слизистой оболочки носа, глотки и гортани у крыс с моделью хронического табакокурения. Установлено, что при длительном воздействии табака значительно увеличивается активность SP- и КК1-позитивных структур практически во всех слоях слизистой оболочки исследуемых органов. Максимальные морфологические перестройки наблюдаются в эпителии слизистой оболочки носа. Изменяется толщина многорядного мерцательного эпителия респираторных отделов и существенно возрастет число бокаловидных клеток в его составе. Морфологические изменения регистрируются также в соединительнотканных слоях слизистой оболочки и сопровождаются развитием морфологических признаков структурного ремо-делирования и воспаления тканей - изменением размеров желез подслизистой основы, повышением количества бокаловидных клеток в составе эпителия, увеличением популяции тучных клеток. Полученные результаты свидетельствуют о вовлеченности нейрокининовой системы в некоторые механизмы функционирования слизистой оболочки верхних дыхательных путей в норме и при патологии - в механизмы слизеобразования, механизмы регуляции локального кровотока, механизмы иммунного гомеостаза. Все процессы, происходящие в верхних дыхательных путях, можно описать как нейрогенное воспаление, которое приводит к развитию выраженных признаков застоя секрета в железах у курильщиков, повышению количества тучных клеток в тканях верхних дыхательных путей, а также тяжелых морфологических и структурных изменений в тканях и органах, таких как нос, гортань и глотка.
Ключевые слова: слизистая оболочка верхних дыхательных путей, хроническое табакокурение, нейроген-ное воспаление, вещество Р, нейрокининовые рецепторы.
Согласно данным современной литературы, важную роль в развитии патологических состояний слизистых оболочек играют нейромедиаторы афферентных нервных волокон, формируя патологическую основу так называемого нейрогенно-го механизма воспаления. Дыхательные пути, как известно, получают афферентную иннервацию от волокон вагуса; 75 % из них относятся к разряду немиелинизированных (С-волокна), медиаторами которых являются нейрокинины - вещество Р ^Р), пептид, генетически родственный кальцитонину (CGRP), нейрокинин (А) и др. Источниками этих афферентных волокон являются мелкие нейроны узловатого и яремного ганглиев, синтезирующие данные нейропептидные трансмиттеры [9, 10, 16]. В условиях физиологической
нормы обусловленные афферентным влиянием процессы в слизистой оболочке направлены на поддержание структурного и функционального гомеостаза системы дыхательных путей. Так, 8Р стимулирует секрецию слизи из подслизистых желез и бокаловидных клеток, увеличивает сократимость гладкой мускулатуры и сосудистую проницаемость, участвует в модуляции иммунных каскадов, стимулирует холинергические нервы и обеспечивает избыточную, патологическую сенсорную гиперреактивность [14-16]. Данные эффекты обусловлены селективным влиянием 8Р на нейрокининовые рецепторы 1 типа (КК1).
При этом афферентные С-волокна чрезвычайно чувствительны к воздействию различных ирритантов, входящих в состав табачного дыма
Лепейко Ю.Б. - очный аспирант, e-mail: [email protected]
Невзорова В.А. - д.м.н., проф., проректор по научной работе, e-mail: [email protected] Гилифанов Е.А. - к.м.н., доцент кафедры оториноларингологии, e-mail: [email protected] Павлуш Д.Г. - клинический ординатор кафедры оториноларингологии, e-mail: [email protected] Дюйзен И.В. - д.м.н., зав. ЦНИЛ, e-mail: [email protected]
[4]. Активация сенсорных волокон сопровождается выбросом их нейромедиаторов в периферические ткани, что обеспечивает ряд пластических и деструктивных процессов в органах и тканях [2, 4, 5]. При длительной и/или интенсивной стимуляции сенсорных волокон избыточное высвобождение их медиаторных нейропептидов сопровождается развитием выраженных мор-фофункциональных нарушений, которые в настоящее время интерпретируются как механизм нейрогенного воспаления [6, 11]. В данных патологических условиях действие SР нейронального происхождения усиливается эффектами нейро-пептида, высвобождаемого клетками иммунной системы - эозинофилами, базофилами, моноцитами, макрофагами и лимфоцитами [2, 7, 8, 11]. В настоящее время убедительно показано, что развитие патологии органов дыхательной системы зачастую протекает на фоне измененной активности нейрокининовой системы, что вносит дополнительный вклад в глубину морфофункци-ональных перестроек [5, 12, 13].
К настоящему времени описаны некоторые механизмы, обеспечивающие изменение активности системы SР при патологии, ассоциированной с длительным табакокурением. Например, хроническое воздействие сигаретного дыма увеличивает его экспрессию в нейронах центральной нервной системы [2, 4, 14, 15]. Кроме того, действие табачного дыма сопровождается угнетением активности ферментов, метаболизирующих нейро-кинины [4, 5, 7]. У морских свинок даже низкие концентрации сигаретного дыма, вдыхаемые через верхние дыхательные пути, значительно снижают аткивность нейрональной эндопептидазы, приводя к увеличению локальной концентрации SР [16]. Это сопровождается развитием бронхо-констрикции, связанной с повышением чувствительности NK1-рецепторов [5, 13, 15, 17]. Кроме того, возникают явления гиперрефлекторной активности - повышаются рефлекторные реакции верхних дыхательных путей (кашель, чихание, апноэ, тахипноэ) и возрастает секреторная активность желез трахеи [16, 17].
Современные данные подтверждают большое значение сенсорных нейропептидов в прогрес-сировании патологии респираторного тракта и связывают успех в лечении данных заболеваний с созданием препаратов, селективно модулирующих активность нейрокининовой системы. Однако до настоящего времени ряд вопросов об особенностях реакции отдельных тканевых элементов стенки респираторного тракта на действие табачного дыма остаются не выясненными.
Целью данного исследования является изучение изменения активности элементов нейро-
кининовой системы в тканях слизистой оболочки верхних дыхательных путей в результате длительной табачной интоксикации. Для решения этого вопроса методом иммуногистохимии мы исследовали локализацию SP- и NKl-позитивных элементов в стенке носа, глотки, гортани у животных при моделировании хронического табакокурения.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Содержание животных и проведение экспериментальных процедур осуществлялось в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» и было согласовано этическим комитетом. У крыс-самцов Вистар (n = 25, группа «курильщики») массой около 320 г формировали модель хронического табакокурения путем дозированной подачи табачного дыма в специализированные камеры в течение 9 мес. (по одной пачке сигарет ежедневно). Контролем служили интактные животные (n = 20). Особенности распределения и активности SP и NK1 в тканях слизистой оболочки носа, глотки и гортани определяли с помощью иммунопероксидазного метода на криостатных срезах толщиной 15 мкм согласно стандартной методике. В работе использованы следующие первичные антитела: anti-SP (Abcam, ab 14184, 1:200, США), анти-NKl (Chemicon AB 5060, 1:500, США), вторичные биотинилированные антитела (ThermoScientific, США; 1:200), стрепта-видин-пероксидаза (ThermoScientific) и хромоген (Peroxidase Substrate Kit, Vector NovaRED, Vector Laboratories, США; SK-4800). Инкубацию с первичными антителами осуществляли при температуре +4 °С в течение 12 ч, обработку вторичными антителами и хромогеном проводили в соответствии с рекомендациями фирм-производителей. Для анализа морфологических изменений тканей и подсчета числа иммунопозитивных элементов некоторые параллельные препараты после окраски хромогеном докрашивали гематоксилином и эозином по стандартной методике. При исследовании структуры эпителия мы обращали внимание на следующие морфологические признаки: высота эпителиального пласта, наличие признаков метаплазии и десквамации эпителия, число бокаловидных клеток. Для оценки характера структурных изменений подслизистых желез учитывали их размеры (наружный и внутренний диаметр) и индекс Вогенворта [1].
Об уровне активности исследуемых маркеров в образцах ткани судили по количеству им-мунопозитивных клеток в отдельных структурах и по удельной площади (в %), занимаемой образующимся продуктом ИГХ-реакции в отдельных
слоях слизистой оболочки. Измерения проводились на срезах, не докрашенных гематоксилин-эозином в 10 неперекрывающихся полях зрения с использованием микроскопа AxioScopeAl (Carl Zeiss, Германия). Определение площади ИГХ окрашивания проводили с использованием программы ImageJ 4.0 и Scion ImageJ после получения изображения камерой AxioCamICc3 Rev.3 (Carl Zeiss).
Статистическую обработку результатов исследования проводили, вычисляя среднее арифметическое значение (М), среднее квадратичное отклонение (SD), и представляли в виде M ± SD. Различия между группами оценивали с помощью критерия Стьюдента, достоверными считали результаты при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Длительное воздействие табачного дыма сопровождается развитием ряда структурных изменений в органах респираторного тракта. Максимальные морфологические перестройки наблюдаются в эпителии слизистой оболочки носа. Статистически значимо увеличивается толщина многорядного мерцательного эпителия респираторных отделов и значительно возрастает число бокаловидных клеток в его составе (табл. 1).
Морфологические изменения регистрируются также в соединительнотканных слоях слизистой оболочки на всем протяжении респираторного тракта: увеличивается как диаметр желез подслизистой оболочки, так и индекс Вогенворта. Данные морфологические признаки могут свидетельствовать о развитии гипертрофии, гиперсекреции и нарушении эвакуации слизи в железах слизистой оболочки крыс-курильщиков [2]. Аналогичные изменения наблюдаются и в выводных протоках желез (см. табл. 1). Известно, что нарушение химических свойств слизи и развитие застойных явлений в железах у курильщиков - один из доминирующих симптомов, проявляющийся затрудненным выделением большого количества вязкой слизи при покашливании [2, 18].
Изменение защитных свойств секрета слизистых желез, а также прямое повреждающее действие элементов табачного дыма на покровные ткани дыхательных путей неизменно сопровождается развитием локальных или обширных воспалительных изменений [19]. Морфологическим проявлением последних в нашем случае можно считать изменение общего числа тучных клеток в собственной пластинке и подслизистой оболочке (см. табл. 1). В тканях слизистой оболочки носа и гортани крыс-курильщиков регистрируется увеличение общей популяции тучных клеток. В то же время этот показатель в тканях
Таблица 1
Динамика морфологических изменений в тканях носа, глотки и гортани при моделировании хронического
табакокурения у крыс
Показатель Нос Глотка Гортань
Контроль Курильщики Контроль Курильщики Контроль Курильщики
Высота эпителия, мкм 81,25 ± 4,45 119,97 ± 5,05* — — — —
Численная плотность бокаловидных клеток, см3 15,05 ± 1,75 26,04 ± 2,48*
Численная плотность тучных клеток, см3 13,51 ± 2,11 25,12 ± 3,05* 30,52 ± 21,3 9,01 ± 4,99* 50,15 ± 36,60 22,25 ± 9,78*
Концевые отделы желез подслизистой основы: индекс Вогенворта, % наружный диаметр, мкм 2652,56 ± 32,15 4387,13 ± 54,38* 10,76 ± 2,24 2010,48 ± 272,65 4,43 ± 0,83* 4680,25 ± 668,59* 8,99 ± 3,71 2295,80 ± 865,70 6,07 ± 1,44* 5204,05 ± 1354,65*
Выводные протоки желез подслизистой основы: индекс Вогенворта, % наружный диаметр, мкм 3,18 ± 1,07 5374,54 ± 21,11 4,65 ± 1,98* 9320,73 ± 32,43* 4,12 ± 0,91 4850,47 ± 1071,24 2,28 ± 0,22* 13997,23 ± 3237,17* 3,55 ± 0,56 4535,13 ± 29,82 2,95 ± 1,04* 19348,00 ± 8795,44*
Примечание. Здесь и в табл. 2, 3 * - отличие от величины соответствующего показателя контрольной группы статистически значимо прир < 0,05.
Таблица 2
Динамика активности SP-позитивных структур в слизистой оболочке носа, глотки и гортани при моделировании хронического табакокурения у крыс
Удельная плотность, % Нос Глотка Гортань
Контроль Курильщики Контроль Курильщики Контроль Курильщики
Эпителий 2,78 ± 0,95 3,61 ± 1,07* 5,25 ± 6,98 2,43 ± 0,78* 4,22 ± 2,52 1,99 ± 2,18*
Собственная пластинка 5,0 ± 1,25 6,99 ± 1,95* 1,06 ± 0,55 1,58 ± 0,67* 2,46 ± 2,9 1,72 ± 1,34*
Подслизистая основа 4,37 ± 1,05 8,02 ± 2,35* 0,87 ± 0,42 2,30 ± 0,92* 2,75 ± 2,0 3,44 ± 2,84*
глотки демонстрирует тенденцию к снижению. Описанные выше морфологические перестройки сопровождаются селективными изменениями в системе синтеза и рецепции тахикининов.
В норме распределение SP-позитивных элементов в верхних дыхательных путях имеет определенный рисунок. SР синтезируют нервные волокна, проходящие в составе соединительнотканных слоев слизистой оболочки; в ее собственной пластинке они оплетают проходящие здесь кровеносные сосуды, а в подслизистой основе распределяются вокруг слизистых желез. Однослойный многорядный мерцательный эпителий содержит в своем составе концевые ветви нервных волокон (рис. 1, А). Реактивность к SP демонстрируют также апикальные сегменты эпителиальных клеток. При сравнительном анализе активности SP в тканевых элементах органов верхних дыхательных путей можно отметить, что данный показатель имеет определенный пространственный градиент. В соединительнотканных слоях собственной пластинки и подслизистой основы максимальная концентрация SP-позитивных нервных волокон определяется в носу, в гортани и глотке их значительно меньше (табл. 2). В пределах эпителия регистрируется иная закономерность - более обширная SP-позитивная зона определяется в глотке и гортани, в то время как эпителий носовой полости демонстрирует минимальную активность. При этом мерцательный эпителий носовой полости, в отличие от других исследованных органов, содержит в своем составе терминальные ветви SP-ергических нервных
волокон (рис. 1, Б). Не исключено, что данное обстоятельство определяется спецификой иннервации верхних дыхательных путей, получающих афферентные волокна из системы тройничного и блуждающего нервов [4, 6].
Определенный градиент выявлен и в распределении нейрокининовых рецепторов в органах респираторного тракта интактных животных. Продукт иммуногистохимической реакции распределен на апикальных полюсах железистых и мерцательных эпителиоцитов, а также на мембране тучных клеток (рис. 2). Во всех слоях слизистой оболочки исследованных органов градиент распределения NK1-рецепторов следующий: нос > глотка > гортань.
Морфометрическая оценка SP- и NK1-позитивных элементов в респираторном тракте крыс-курильщиков демонстрирует значительное изменение этих показателей практически во всех исследованных органах и тканях. Синтез SР увеличивается в соединительнотканных слоях носа и глотки и несколько снижается в подслизистой оболочке гортани. В тканях носа и гортани длительное воздействие табачного дыма сопровождается увеличением числа нейрокининовых рецепторов. Иная динамика их активности зафиксирована в железистом аппарате глотки. Значительное уменьшение числа рецепторов на поверхности гландулоцитов глотки сопровождается появлением большого числа иммунопозитивных фрагментов в составе секрета, как в просвете концевых отделов желез, так и в выводных протоках желез. Известно, что работа нейрокининовых
Рис. 1. Иммуногистохимическая локализация SP в слизистой оболочке верхних дыхательных путей у крыс контрольной группы (А, В, Д) и у крыс-«курильщиков» (Б, Г, Е). А - распределение SP в эпителии (ЭП) и собственной пластинке (СП) слизистой оболочки носа у крыс контрольной группы. Б, Г - в эпителии, собственной пластинке и подслизистой основе носовой полости крыс-«курильщиков» заметно нарастание числа SP-позитивных нервных элементов. В - SP-содержащие нервные волокна вокруг концевых отделов желез подслизистой оболочки (ПО) носа интактных животных. Д, Е - распределение SP-иммунореактивности в слизистой оболочке глотки контрольных (Д) и экспериментальных (Е) животных. Заметно увеличение активности маркера в собственной пластинке. Стрелками указаны ин-траэпителиальные нервные волокна, звездочками обозначены просветы подслизистых желез. Иммуно-пероксидазная реакция на SP. Масштаб: 100 мкм
Таблица 3
Динамика активности ЫК1-позитивных структур в слизистой оболочке верхних дыхательных путей при моделировании хронического табакокурения у крыс
Показатель Нос Глотка Гортань
Контроль Курильщики Контроль Курильщики Контроль Курильщики
Удельная плотность эпителия, % 28,02 ± 1,81 41,01 ± 3,52* Роговой слой Роговой слой - -
Удельная плотность подслизистой основы, % 21,75 ± 1,11 35,15 ± 3,08* 14,06 ± 4,18 2,89 ± 0,47* 5,05 ± 1,56 8,05 ± 1,58*
Численная плотность тучных клеток, см3 10,87 ± 1,02 23,46 ± 2,47* 12,77 ± 8,22 25,14 ± 10,92* 12,07 ± 3,64 27,57 ± 9,99*
рецепторов сопровождается циклическими изменениями их клеточной локализации [4, 5, 12]. Не исключено, что при длительной стимуляции ней-рокининовой системы компонентами табачного дыма возникают нарушения в динамике интерна-лизации/экстернализации рецепторов, что ведет к появлению их в составе секрета. Механизмы реализации данного явления нуждаются в проведении дополнительных исследований.
О вовлеченности в патологический процесс иммунного компонента свидетельствует наблюдаемое в тканях крыс экспериментальной группы увеличение активности рецепторов на тучных клетках всех исследуемых органов (табл. 3, рис. 2, Г, Д).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты проведенного исследования позволяют сделать ряд обобщений:
Во-первых, в структуре слизистой оболочки органов верхних дыхательных путей имеется обширное нейрокининовое сплетение. При этом элементы нейрокининовой системы ^Р-позитивные волокна и NK1-рецепторы) в тканях носа, глотки и гортани распределены неравномерно. Максимальную активность (а также максимальную динамику при развитии патологии) имеют ткани
носа как органа первого звена при контакте с ир-ритантами, например с табачным дымом.
Во-вторых, возникающие под действием длительной табачной интоксикации морфологические изменения имеют однонаправленный характер во всех изученных органах и выражаются признаками гипертрофии желез и нарушения эвакуации слизи.
В-третьих, никотин-индуцированные морфологические перестройки протекают на фоне измененной (в большинстве случаев - увеличенной) активности элементов нейрокининовой системы. Это позволяет считать, что SР и его рецепторы являются непосредственными участниками структурных и функциональных изменений при развитии никотин-ассоциированной патологии. Таким образом, данные об участии этой системы в развитии септических форм воспаления [6, 7, 12, 19] и о роли нейрокининовой системы в патогенезе асептических вариантов структурно-функциональных изменений органов респираторного тракта подтверждаются результатами настоящего исследования.
В-четвертых, развитие структурных перестроек, протекающих с участием нейрокининово-го иннервационного аппарата слизистых оболочек, сопровождается и изменениями в популяции локальных иммунных клеток, что может свиде-
Рис. 2. Изменение иммуногистохимической активности ЫК1-рецепторов в слизистой оболочке верхних дыхательных путей у крыс контрольной группы (А, Д) и у крыс-«курильщиков» (Б, В, Г). А - показана локализация ЫК1-рецепторов у интактных животных в эпителии (ЭП) собственной пластинке (СП) и подслизистой основе (ПО), стрелками обозначены бокаловидные клетки. Локализация рецепторов к SР демонстрирует значительное нарастание их активности в эпителии, собственной пластинке и подслизистой основе ткани у крыс-«курильщиков» (Б, Г). При этом в эпителии заметны крупные скопления бокаловидных клеток (обозначены стрелочками) у крыс-«курильщиков» (Б), а также признаки метаплазии с ороговением поверхностных слоев. Г - показано нарастание иммунопозитивных тучных клеток у крыс-«курильщиков» по сравнению с группой контроля (Д). В - показана локализация продукта иммуногистохимической реакции в просвете желез глотки у крыс-«курильщиков». Иммунопероксидаз-ная реакция на ЫК1, препараты подкрашены гематоксилином. Масштаб: 100 мкм
тельствовать о присоединении нейрогенного механизма воспаления. В данных экспериментальных условиях наблюдалось не только увеличение общего числа тучных клеток, но и возрастание популяции тканевых базофилов, несущих на своей поверхности рецепторы к SP. В настоящем исследовании не обнаружено прямых контактов SP-позитивного нервного волокна с тучной клеткой. Однако такие контакты были описаны в работах других авторов [3].
В-пятых, можно предполагать, что выявленные в исследовании особенности в организации нейрокининовой системы глотки и динамики ее активности при интоксикации определяются особенностями ее позиционирования в пределах дыхательной и пищеварительной систем.
Полученные результаты свидетельствуют о вовлеченности нейрокининовой системы в некоторые механизмы функционирования слизистой оболочки верхних дыхательных путей в норме и при патологии - в механизмы слизеобразования, механизмы регуляции локального кровотока, механизмы иммунного гомеостаза.
Все процессы, происходящие в верхних дыхательных путях, можно описать как нейроген-ное воспаление, которое приводит к развитию выраженных признаков застоя секрета в железах у курильщиков, повышению количества тучных клеток в тканях верхних дыхательных путей, а также тяжелых морфологических и структурных изменений в тканях и органах, таких как нос, гортань и глотка.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. М., 1990. 384 с.
2. Невзорова В.А., Гилифанов Е.А., Тилик Т.В. Курение табака и функционально-морфологическое ремоделирование слизистой оболочки верхних дыхательных путей // Рос. отоларингол. 2010. 4. (47). 115-120.
3. Шаехова Н.В. Тучные клетки в области формирования нервных стволов и повреждения периферических нервов: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Челябинск, 2006.
4. Bai T.R., Zhou D., Weir T. et al. Substance P (NK1)- and neurokinin A (NK2)-receptor gene expression in inflammatory airway diseases // Am. J. Physiol. 1995. 269. 309-317.
5. Barnes P.J. Neurogenic inflammation in the airways // Respir Physiol. 2001. 125. 145-154.
6. Mapp C.E., Miotto D., Braccioni F. et al. The distribution of neurokinin-1 and neurokinin-2 receptors
in human central airways // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2000. 161. 207-215.
7. De Swert K.O., Tournoy K.G., Joos G.F., Pauwels R.A. The role of the tachykinin NK1 receptor in airway changes in a mouse model of allergic asthma // J. Allergy Clin. Immunol. 2004. 113. 1093-1099.
8. D'hulst A.I., Vermaelen K.Y., Brusselle G.G. et al. Timecourse of cigarette smoke-induced pulmonary inflammation in mice // Eur. Respir. J. 2005. 26. 204213.
9. Hislop A.A., Wharton J., Allen K.M. Immuno-histochemical localization of peptide-containing nerves in human airways: age-related changes // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1990. 3. (3). 191-198.
10. Ho W.Z., Lai J.P., Zhu X.H. et al. Human monocytes and macrophages express substance P and neurokinin-1 receptor // J. Immunol. 1997. 159. 56545660.
11. Joos G.F., De Swert K.O., Schelfhout V., Pauwels R.A. The role of neural inflammation in asthma and chronic obstructive pulmonary disease // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2003. 992. 218-230.
12. De Swert K.O., Bracke K.R., Demoor T. et al. Role of the tachykinin NK1 receptor in a murine model of cigarette smoke-induced pulmonary inflammation // Respir. Res. 2009. 10. ID PMC2689186.
13. Kwong K., Wu Z.-X., KashonM.L. et al. Chronic smoking enhances tachykinin synthesis and airway responsiveness in guinea pigs // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2001. 25. 299-305.
14. Lundberg J.M., Alving K., Karlsson J.A. et al. Sensory neuropeptide involvement in animal models of airway irritation and of allergen-evoked asthma // Am. Rev. Respir. Dis. 1991. 143. 1429-1430.
15. Watson N., Maclagan J., Barnes P.J. Endogenous tachykinins facilitate transmission through parasympathetic ganglia in guinea-pig trachea // Br. J. Pharmacol. 1993. 109. 751-759.
16. Boschetto P., Miotto D., Bononi I. et al. Sputum substance P and neurokinin A are reduced during exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease // Pulm. Pharmacol. Ther. 2005. 18. 199-205.
17. Schelfhout V., Louis R., Lenz W. et al. The triple neurokinin-receptor antagonist CS-003 inhibits neurokinin A-induced bronchoconstriction in patients with asthma // Pulm. Pharmacol. Ther. 2006. 19. 413418.
18. Tai C.F., Baraniuk J.N. Upper airway neurogenic mechanisms // Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2002. 2. (1). 11-19.
19. TomakiM., IchinoseM., MiuraM. et al. Elevated substance P content in induced sputum from patients with asthma and patients with chronic bronchitis // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1995. 151. 613-617.
DYNAMICS OF NEUROKININ ACTIVITY IN THE MUCOSA OF UPPER RESPIRATORY TRACT OF RATS IN MODELING OF CHRONIC TOBACCO SMOKING
Yulia Borisovna LEPEIKO, Vera Afanas'evna NEVZOROVA, Evgenyi Al'bertovich GILIFANOV, Dmitryi Georgievich PAVLUSH, Inessa Valer'evna DYUIZEN
Pacific State Medical University of Minzdrav of Russia 690950, Vladivostok, Ostryakov av., 2
The immunohistochemical localization and dynamics of the activity of substance P (SP) and neurokinin receptors (NK1) in the tissues of the nasal mucosa, pharynx and larynx have been investigated in the rat model of chronic smoking. It has been found that the activity of SP- and NKl-positive structures in almost all layers of the mucous membrane of the studied organs was significantly increased due to long-term effects of tobacco. Maximal morphological restructuring has been observed in the epithelium of the nasal mucosa. The thickness of multi-tier ciliated respiratory departments has been changed and the number of goblet cells in its composition has been significantly increased. Morphological changes have been also revealed in the connective tissue layers of the mucosa and are accompanied with the development of morphological signs of structural remodeling and tissue inflammation - sizing submucosal glands, increase in the number of goblet cells in the composition of the epithelium, increased populations of mast cells. The results testify to the involvement of neurokinin system in some mechanisms of the mucous membranes of the upper respiratory tract in health and disease - in mechanisms of mucus formation, mechanisms of regulation of local blood flow, mechanisms of immune homeostasis. All the processes occurring in the upper respiratory tract, can be described as neurogenic inflammation, which leads to the development of overt signs of stagnation in the secretion glands in smokers, increase in the number of mast cells in the tissues of the upper respiratory tract and severe morphological and structural changes in tissues and organs, such as the nose, larynx and pharynx.
Key words: the mucosa of the upper respiratory tract, chronic smoking, neurogenic inflammation, substance P, neurokinin receptors.
Lepeiko Yu.B. - postgraduate student, e-mail: [email protected] Nevzorova V.A. - doctor of medical sciences, professor, e-mail: [email protected] Gilifanov E.A. - candidate of medical sciences, associate professor, e-mail: [email protected] Pavlush D.G. - clinical intern of the chair of otolaryngology, e-mail: [email protected] Dyuizen I.V. - doctor of medical sciences, head of the laboratory, e-mail: [email protected]
