Скоротливість міометрія матки при експериментальній імунокомплексемії та залізодефіцитній анемії у мишей

За умов даного імунного ушкодження ми оцінювали скоротливість ОВ і ЦВ матки. Встановлено, що при імунізації БСА в ОВ матки відбувається зростання таких величин: амплітуди в 3,4 рази (р<0,001 в порівнянні з контролем - введенням фіз. розчину, ІС в 3,2 рази (р<0,001), швидкості скорочення в 2,2 рази (р<0,05), швидкості розслаблення в 2,3 рази (р<0,05); і зменшення таких величин: частоти скорочень в 1,4 рази (р<0,05), тривалість активного стану в 1,3 рази (р<0,05). У ЦВ матки відбувається зростання таких величин: амплітуди 3,2 рази (р<0,01), ІС в 3,3 рази (р<0,001), швидкості скорочення в 1,7 рази (р<0,05), швидкості розслаблення в 1,7 рази (р<0,05), частоти скорочень в 1,5 рази (р<0,01); зменшилась величина тривалості активного стану в 1,6 рази (р<0,01).

Таким чином, за умов експериментальної імунокомплексемії спостерігалися виражені однонаправлені зміни функції міометрія в обох досліджуваних відділах. Встановлено певні особливості змін параметрів скоротливості: у ЦВ величина амплітуда вища на 33,4 %, величина ІС на 39,9 %, у порівнянні з такими в ОВ, тоді як величин тривалості активного стану та частоти скорочень на 42,3 % та 17,2 % є вищими в ОВ матки.

Відомо, що мітохондрії відіграють фундаментальну роль у забезпеченні клітинних процесів енергією, контролюванні внутрішньоклітинних Са2+-транзієнтів і, відповідно, в забезпеченні кальцієвої сигналізації в цитозолі, приймаючи, таким чином, участь у скороченні м'язової тканини [11, 35], а також задіяні у регуляції роботи пейсмекерних клітин [59]. Активно вивчають роль мітохондрій-залежного апоптозу у розвитку репродуктивних розладів [209]. Ми вважаємо, що зменшення величини тривалості активного стану за умов імунізації БСА свідчить про зміну Са2+ -гомеостазу в клітині, в чому можуть бути задіяні мітохондрії, оскільки активний стан міоцита пов'язаний із присутністю Са2+ в клітині. Роль мітохондрій у зміні скоротливості різних відділів матки потребує подальшого ретельного з'ясування.

Отримані нами результати узгоджуються з даними [35], згідно яких при моделюванні аутоімунного ушкодження яєчника відбувається підвищення величин параметрів скоротливості матки мишей (амплітуди, ІС, швидкості скорочення та швидкості розслаблення). Проте, за таких експериментальних умов не відбувається зростання частоти скорочень, що встановлено нами за умов імунізації БСА. Наші результати доповнюють результати, отримані Калейніковою О.М. (2013) за умов імуноопосередкованого ушкодження репродуктивної системи, а також їх розширюють і поглиблюють: вперше охарактеризовано скоротливість ЦВ матки і крім інших параметрів оцінено величини тривалості активного стану скоротливості міометрія ОВ і ЦВ матки.

Відомо, що реакція організму на запалення, незалежно від локалізації запального процесу, розвивається відповідно до загальних типових патологічних процесів, за участю багаточисельних медіаторів запалення. До групи медіаторів запалення входять численні активні сполуки: 1) цитокіни (прозапальні і протизапальні); 2) інтерферони; 3) ейкозаноїди; 4) АФК; 5) комплемент плазми крові; 6) біологічно активні речовини і стресові гормони (гістамін, серотонін, катехоламіни, кортизол, вазопресин, простагландини, гормон росту); 7) фактор активації тромбоцитів; 8) NО та ін. Надмірна продукція цитокінів та інших медіаторів запалення є ключовою ланкою розвитку синдрому системної запальної відповіді, що призводить до виникнення системної поліорганної дисфункції.

Спираючись на власні результати, а також на дані літератури, є підстави стверджувати, що імунізація БСА призводить до системних змін імунокомплексного ґенезу, які пов'язані з активацією клітин неспецифічного та адаптивного імунітету, утворенням антитіл та ІК. Це спричиняє секрецію потужних вазоактивних і прозапальних чинників з наступним збільшенням клітинної загибелі, що в сукупності призводить до посилення некротичних, запальних та аутоімунних процесів на системному рівні. Імунізація БСА слугує причиною виникнення генералізованого запалення з відкладенням ІК і пошкодженням кровоносних судин, що може призводити до розвитку реакції гіперчутливості ІІІ типу, до яких належать імунокомплексні ушкодження. Останні, на нашу думку, є причиною розладів репродуктивної системи, яка проявляється в порушенні регуляції скоротливості матки.

За умов імуноопосередкованих запальних процесів, зокрема пов'язаних із ІК, зміна активності міометрія може бути обумовлена порушенням кровопостачання [16], виробленням прозапальних цитокінів та ейкозаноїдів [103, 124], зміною функціонального стану мітохондрій [34, 35], NO [11], оксидативним стресом та АФК й азоту.

Ключовим моментом у запуску більшості з вищеназваних процесів є активація NF-kB, яка відбувається у верхньому і нижньому сегменті матки при вагітності [159]. Цей транскрипційний фактор спричиняє експресію NF-kB-залежних генів та синтез відповідних молекул: інтерлейкінів ІЛ-1, ІЛ-6, ІЛ-8, ФНП-б, ІФН-г; молекул адгезії та хемокінів; індуцибельних ферментів (iNOS та циклооксигенази-2) тощо. NF-kB також безпосередньо впливає на скоротливість м'язів: зумовлює експресію генів, що відповідають за синтез скоротливих білків [97, 125], регулює деякі іонно-транспортні системи міометрія [68] та ін. Однак конкретні механізми (або їх сукупність), які задіяні у зміні скоротливості різних відділів матки при імунокомплексемії, потребують подальших досліджень.

Отже, нами вперше показано, що у ОВ та ЦВ матки за умов моделювання експериментальної імунокомплексемії відбуваються такі зміни скоротливості: зростають величини амплітуди, ІС, швидкості скорочення, швидкості розслаблення та частоти скорочень та зменшується величина тривалості активного стану. Встановлено, що хоча зміни є однонаправленими в обох відділах матки, більшого ушкодження зазнають параметри ЦВ міометрія.

Відомо, що нестача заліза зумовлює розвиток залізодефіцитних станів та часто супроводжує хронічні інфекції, запальні захворювання та неопластичні процеси [51, 219]. До основних груп ризику належать саме жінки репродуктивного віку, вагітні жінки та, як результат, новонароджені діти. ЗА може призводити до гестозів, слабкості родових сил, передчасних пологів [2, 7, 14]. Відомостей про стан репродуктивної системи невагітних жінок за умов ЗА мало, основною групою для досліджень залізодефіцитних станів є вагітні жінки. Дефіцит заліза в кінці гестаційного процесу розвивається у всіх без винятку вагітних або в прихованій, або в явній формі. За таких умов вагітні жінки більш сприйнятливі до інфекційних захворювань, оскільки залізо бере участь у забезпеченні таких важливих фізіологічних процесів, як клітинний поділ, синтез ДНК, біосинтез колагену, метаболізм біологічно активних сполук, клітинний і гуморальний імунітет, тощо [2, 14, 51, 76,].

Скоротливість матки за умов залізодефіцитних станів вивчена недостатньо, а дані стосовно скоротливості ОВ і ЦВ матки при моделюванні ЗА - відсутні. Тому актуальним на сьогодні є дослідження скоротливості матки за умов відтворення залізодефіцитних станів з використанням тварин. Ми оцінювали скоротливість різних відділів матки у мишей за умов експериментальної ЗА, яку моделювали шляхом утримування дослідних тварин на залізодефіцитній дієті протягом 2 місяців.

Нами встановлено, що при відтворенні ЗА у мишей відбувається зменшення величин таких параметрів: амплітуди в ОВ в 2,45 рази (р<0,01), а у ЦВ матки у 3,13 рази (р<0,001), швидкості скорочення в ОВ у 3,18 рази (р<0,01) та швидкості розслаблення в 5,43 рази (р<0,001), у ЦВ матки в 3,45 рази (р<0,001) та в 3,43 рази відповідно (р<0,01). За умов експериментальної ЗА в ОВ матки відбувається зменшення величин ІС в 2,25 (р<0,05), а тривалості активного стану в 2,75 рази (р<0,01), у ЦВ величини ІС зменшується в 3,42 рази (р<0,01), а тривалості активного стану в 1,65 рази (р<0,05); в ОВ і ЦВ матки не змінюються величини частоти скорочень. Таким чином, на моделі ЗА виявлено односпрямовані зміни скорочувальної функції двох досліджуваних відділів міометрія, які вказують на сильне пригнічення скоротливості. Ці зміни є протилежними імунізації БСА, яка призводить до посилення скоротливості ОВ і ЦВ матки.

Отримані нами результати доповнюють і розширюють відомості про скоротливу активність міометрія за умов ЗА. Так, зменшення величин амплітуди, ІС, швидкості скорочення та розслаблення за умов ЗА може свідчити про порушення енергетичного обміну в міометрії, зниження синтезу скоротливих білків, нестачі гемо- та міоглобіну, що узгоджується з даними [14]. Зменшення тривалості активного стану в ОВ і ЦВ на нашу думку може свідчити про порушення іонно-транспортних систем та рівня Са2+ в міоцитах матки.

Вважають, що основним пусковим механізмом розвитку ЗА є низька продукція еритропоетину. У пригніченні виробництва ендогенного еритропоетину важливу роль відіграє надлишкова кількість синтезу прозапальних цитокінів і насамперед ФНП-б [85, 219]. Вказують на те, що гіперпродукція прозапальних цитокінів може викликатися вагітністю або хронічними захворюваннями (хронічні інфекції, ревматоїдний артрит та ін.) [14, 106]. У клініці показано, що зміна концентрації цитокінів впливає на виношування плоду та пологи, викликає порушення скорочувальної функції матки (слабкість родових сил, дискоординовані скорочення) [97, 104,139]. Прозапальні цитокіни здатні активувати іNOS і, таким чином, впливати на зміну кількості NO як на локальному, так і на системному рівнях [108, 139], що може також впливати на зміну параметрів скоротливості ОВ і ЦВ матки за умов ЗА.

Є дані про те, що продукція вазоактивних речовин (медіаторів та маркерів запалення, ФНП-б, інтерлейкінів) призводить до порушення цілісності ендотелію судин з переходом цих речовин в судинне русло і подальшим розвитком судинної дисфункції, що виражається поліорганною недостатністю [139].

Отже, вперше показано, що при моделюванні ЗА зменшуються такі величини параметрів скоротливості різних відділів матки: амплітуди, швидкості скорочення та розслаблення, ІС, тривалості активного стану, не зазнає змін величина частоти скорочень. За даних експериментальних умов ми встановили, що відмінності ОВ і ЦВ представлені лише параметром частоти скорочень, інші досліджувані показники статистично не відрізняються. Слід відмітити, що як при імунізації БСА, так і при моделюванні ЗА у мишей, більших ушкоджень зазнає ЦВ матки. Тому важливо констатувати більшу стійкість скоротливості ОВ матки за досліджуваних експериментальних умов.

6.2 Скоротливість ОВ і ЦВ матки за умов експериментальних впливів при моделюванні імунокомплексемії

Відомо, що ядерний фермент ПАРП-1 за умов його надмірної активації відіграє суттєву роль в розвитку запального процесу, загибелі клітин в умовах ушкодження ДНК при оксидативному та нітрозативному стресі, ішемії та ін. [21, 66]. ПАРП-1 бере участь в запальних процесах через загибель клітин або експресію цитокінів та інших медіаторів запалення [66]. Фармакологічне інгібування або відсутність гену ПАРП-1 зменшує запалення на експериментальних моделях імуноопосередкованої патології: аутоімунного енцефаломієліту [172], аутоімунного нефриту [174], ревматоїдного артриту [173] та ін. Є окремі дослідження дії інгібіторів ПАРП за патології репродукції. Так, показано, що інгібування ПАРП було протективним за умов розвитку ендотеліальної дисфункції під час пре-еклампсії [107]. Оскільки дані відносно ролі ПАРП в розладах органів репродукціїї вкрай обмежені та фрагментарні, ми вважали за важливе визначити участь даного ферменту у змінах функціональної активності міометрія як з метою встановлення їх патогенетичних механізмів, так і для визначення перспективи терапевтичного застосування інгібіторів ПАРП.

Результати імуногістохімічних досліджень показали, що моделювання імунокомплексемії за допомогою імунізації чужорідним білком призводить до збільщення СЦК експресії ПАР в матці в 3,43 рази (р<0,001). Також імунофлуоресцентними дослідженнями встановлено, що імунізація БСА викликає (поряд із іншими дослідженими нами органами - печінкою, селезінкою, нирками, аортою) посилену фіксацію Ig у ОВ (p<0,001) і ЦВ матки (p<0,001). Рівень депозитів в ЦВ був на 44,9 % вищим у порівнянні з ОВ (p<0,01). Таким чином, відбувається активація ПАРП-1 з накопиченням кінцевого продукту ферменту - ПАР в міоцитах матки, що узгоджуються з даними, отриманими на експериментальних моделях аутоімунного енцефаломієліту [172], аутоімунного нефриту [174], ревматоїдного артриту [173], про те що імунне ушкодження викликає активацію ПАРП.

Введення блокатора ПАРП-1 4-ГК за умов тривалої системної імунокомплексемії мало протективну дію: призводило до зниження СЦК експресії ПАР у міометрії на 52,3 % у порівнянні з імунізованими БСА тваринами (р<0,01) та до зменшення відкладання Ig в ОВ на 25,6 % (p<0,01), а у ЦВ на 45,8 (p<0,001) порівняно з імунізацією. Встановлено також зменшення рівня циркулюючих ІК в сироватці при введенні 4-ГК на тлі імунізації ВСА. Оскільки інгібування ПАРП проявляло протективний ефект на утворення і відкладання ІК, представляло інтерес дослідити, як змінюється скоротливість ОВ і ЦВ матки за умов застосування блокатора ПАРП-1.

Встановлено, що введення 4-ГК сприяло певній нормалізації окремих параметрів скоротливості, змінених за умов імунізації БСА. Так, 4-ГК викликав у ОВ матки зменшення амплітуди на 30,4 % (р<0,001) та ЧС на 19,6 % (р<0,05); зміни ІС та тривалості активного стану не були статистично вірогідними, порівняно з імунізованими БСА тваринами. У ЦВ за умов дії 4-ГК на тлі імунізації БСА спостерігалось зростання тривалості активного стану на 42,7 % (р<0,001) та зменшення ЧС на 27,3 % (р<0,01) порівняно з імунізованими БСА тваринами. Зміни величин амплітуди та ІС у ЦВ не були статистично значущими порівняно з імунізованими тваринами. Таким чином, експериментальний підхід із застосуванням фармакологічного виключення ПАРП, дозволив виявити специфічні зміни параметрів скорочення у різних ділянках матки.

Встановлено статистично значущий лінійний кореляційний зв'язок між частотою скорочень та рівнем депозитів у ЦВ матки (0,67, р<0,01) і відсутність його в ОВ. Високий коефіцієнт кореляції даних параметрів у ЦВ є вагомим аргументом на користь їх причинно-наслідкових взаємовідносин, тобто збільшення відкладання Ig в тканинах і судинах може бути причиною зростання частоти скорочень у ЦВ матки за умов імунізації БСА. У ОВ матки такого тісного зв'язку не відмічено, можливо з причини більшої васкуляризації даного відділу, більшої його резистентності до ушкоджуючих впливів, або ж бути пов'язано із специфікою функціональної активності міоцитів ОВ.

Отримані нами результати вказують на певну патогенетичну роль ПАРП та розширюють відомості про вплив блокатора даного ферменту 4-ГК на параметри скоротливості ОВ і ЦВ матки за умов імунного ушкодження у мишей та узгоджуються з позитивним ефектом інгібування ПАРП за умов розвитку ендотеліальної дисфункції під час пре-еклампсії [107].

Відомо, що скоротливість міометрія може залежати від різноманітних факторів запалення [127]. Так, фармакологічне інгібування або відсутність гену ПАРП-1 зменшувало запалення, експресію NF-kB-залежних генів та синтез відповідних молекул: ІЛ-1, ІЛ-6, ІЛ-8, ФНП-б, інтерферону г; молекул адгезії та хемокінів, індуцибельних ферментів (NO-синтази та циклооксигенази), матриксних металопротеїназ [114, 171,172, 173, 174]. Стверджують, що ПАРП-1 є транскрипційним коактиватором NF-kB та зв'язуючою ланкою між енергетичним метаболізмом і запаленням [64]. А взаємодія між PARP-1 та NF-kB сприяє виробництву прозапальних цитокінів [159]. В свою чергу, є дані про участь NF- kB в функціях матки за фізіологічних та патологічних умов. Так, активація цього транскрипційного фактору відбувається у верхньому і нижньому сегменті матки під час початку пологів і, можливо, є ключовою подією в пологах [104]. NF-kB збільшує експресію циклооксигенази-2, iNOS і генів скоротливого апарату [125]. Youe Li та ін. встановили, що К+ канали високої Са2+-провідності регулюють скорочення міометрія, частково модулюючи ядерну транслокацію NF-kB [68]. Можливо, за умов імунізації БСА зі зміною експресії прозапальних NF-kB-залежних генів, коактиватором яких є фермент ПАРП, змінюється й скоротливість ОВ і ЦВ матки у мишей, що потребує подальшого детального з'ясування. Важливо зазначити, що цитокіни відіграють важливу роль у посиленій внутрішньоклітинній Ca2+-сигналізації, збільшенні фосфодіестеразної активності, біосинтезу простагландинів й модуляції експресії рецептора окситоцину в культивованому міометрії людини [53], що призводить до посилення збудливості клітини. Недавно встановлено, що рекомбінантні цитокіни ФНПб та IЛ-2 та цитокіноподібний пептид ЕМАР ІІе впливають на скоротливість міометрія та функціонування мітохондрій (аспартатного переносника та мембранного потенціалу). Аспартатний переносник є Са2+-незалежним, проте регулюється NO, величиною мітохондріального потенціалу, стероїдними гормонами [32].

Наші результати відносно посилення скоротливості матки узгоджуються з даними [32], отриманими за умов імуноопосередкованого запалення, викликаного імунізацією антигеном алогенного яєчника. Ми вважаємо, що при відтворенні імунокомплексемії амплітуда в ОВ зростає, принаймні частково, через посилення продукції цитокінів, тоді як зниження величини амплітуди при введенні 4-ГК може зумовлюватися зменшенням секреції цих молекул, оскільки інгібування ПАРП призводить до пригнічення NF-kB-опосередкованого синтезу прозапальних цитокінів.

Крім механізму, пов'язаного із NF-kB та цитокінами, у змінах скоротливості міометрія за умов інгібування ПАРП можуть бути задіяні мітохондрії. Так, показано, що тривале введення інгібіторів даного фермента збільшує чисельність мітохондрій та підвищує їх дихальну функцію. Пригнічення ПАРП може бути використане для лікування як генетичних, так і набутих порушень роботи скелетних м'язів, які пов'язані з мітохондріальними дисфункціями у мишей та у людини [169]. Оскільки мітохондрії відіграють важливу роль у контролюванні внутрішньоклітинних кальцієвих транзієнтів [11] і регуляції роботи пейсмекерних клітин [59], ми припускаємо, що за умов імунізації БСА через вплив ПАРП, цитокінів і функціонування мітохондрій відбувається зміна тривалості активного стану та частоти скорочень ЦВ матки у мишей. Те, що мітохондрії можуть приймати участь в функціонуванні міометрія, зокрема опосередковано через мітохондріальноу аргіназу ІІ [34, 141] і, таким чином, можуть регулювати загальне виробництво NO, ставить завдання необхідності подальшого вивчення ролі NO в скоротливості різних відділ матки.

Отже, при імунізації мишей БСА у мишей встановлено, що блокатор ПАРП-1 зменшує рівень експресії ПАР у міометрії та кількість депозитів Ig в обох відділах (ОВ і ЦВ) матки. Вперше показано, що введення блокатора ПАРП-1 сприяє нормалізації параметрів скоротливості ОВ і ЦВ матки, змінених за умов імунізації: спостерігається зменшення величин амплітуди і частоти скорочень в ОВ та величин тривалості активного стану і частоти скорочень в ЦВ. Встановлено кореляційний зв'язок між величинами частоти скорочень та рівнем депозитів Ig (0,67, р<0,01) для ЦВ матки.

В останні роки збільшилася кількість даних про те, що NO може регулювати скоротливу активність міометрія через вплив на іонно-транспортні системи плазматичної мембрани, саркоплазматичного ретикулуму і мітохондрій, а саме на Са2+-транспортувальні системи. NO спричинює зростання проникності сарколеми для Са2+, стимулює пасивний транспорт катіона у міоцити крізь дигідропіридинчутливі канали, посилює транспорт протонів із міоцитів та стимулює Na+, K+-АТР-азу [11], а також може змінювати функціонування мітохондріальних переносників [34]. Одним із регуляторів кількості NO є фермент аргіназа. Відомо, що аргіназа шляхом гальмування утворення NO може впливати на процеси кровообігу [141]. Відомо, що кровопостачання міометрія впливає на його конрактильну активність. Оскільки існують відмінності в васкуляризації та кровопостачанні міометрія різних відділів матки [16], а NO є потужним регулятором стану судин, метою було оцінити участь аргіназного шляху метаболізму NO у скоротливості різних відділів матки у мишей. Для цього застосовували фармакологічний підхід - вплив блокатора аргінази ІІ L-норваліну.

Інгібування аргінази ІІ за допомогою L-норваліну призводило до однонаправлених змін амплітуди, CVmax та RVmax міометрія у досліджуваних частинах матки, однак ці зміні у ЦВ були виражені значно сильніше. В той же час встановлено й специфічну реакцію частин матки на введення L-норваліну: ІС не зазнавав значних змін у ОВ, тоді як у ЦВ цей параметр істотно збільшувався. Так, у ОВ амплітуда зменшувалась в 1,78 рази (р<0,05), CVmax в 1,63 рази та RVmax в 1,78 рази (р<0,05 в обох випадках в порівнянні з контрольними тваринами). ІС статистично не змінився. У ЦВ амплітуда скорочень зменшилась в 2,41 рази (р<0,05); ІС в 2,5 рази (р<0,05); CVmax в 2,11 рази та RVmax в 2,14 рази (р<0,05 в обох випадках) у порівнянні із контрольною групою тварин. Параметри Т і ЧС, як у ОВ так і в ЦВ не змінювались за умов блокування аргінази ІІ.

Отримані нами результати узгоджуються з даними літератури [35], згідно яких L-норвалін зменшував амплітуду скорочень в ОВ матки у мишей. Отримані дані про відмінність величини ІС різних відділів матки (ОВ vs ЦВ) за умови введення L-норваліну свідчать про різний пул NO в ОВ і ЦВ матки, що може бути розцінено як підтвердження їхньої автономності. Проте механізми дії NO на скоротливість міометрія залишаються не до кінця з'ясованими і потребують подальшого вияснення.

Відомо, що виробництво NO регулюється, поряд з іншими шляхами, мітохондріями за рахунок змін активності мітохондріальної аргінази ІІ [141]. Раніше було досліджено темпоральні особливості величин амплітуди скорочень міометрія миші в умовах дії інгібіторів мітохондріальних переносників, відкривання мітохондріальних пори, кальцієвого уніпортеру, аргіназ та NOS [34, 35]. Проте скоротливість міометрія, а тим паче різних його частин, за умов активування функцій мітохондрій на сьогодні - не досліджена.

Для подальших експериментів в даному напрямку нами використано препарат етилметилгідроксипіридин сукцинат (ГС, препарат «Мексидол»), який за даними літератури здатний активувати енергосинтезуючі функції мітохондрій [13]. Основними відомими ефектами ГС є активація енергосинтезуючих функцій мітохондрій, поліпшення енергетичного обміну клітини, стабілізація біологічних мембран, підвищення активності антиоксидантних ферментів, відповідальних за утворення і витрачання АФК, інгібування синтезу тромбоксану А, лейкотрієнів та посилення синтезу простацикліну, що сприяє поліпшенню ендотеліальної функції та ін. [13]. Ці ефекти препарату визначають його нейропротективну, антигіпоксичну, антиоксидантну і антистресорну дію.

Електронно-мікроскопічний аналіз тканин міокарду у щурів показав, що додавання ГС в розчин для перфузії ізольованого серця за Лангердорфом призводить до збільшення середньої площі мітохондрій зі збереженням мембранних структур і матриксу, та збільшення середньої довжини саркомера [3]. Це вказує на енергізацію мітохондрій, поліпшення і збереження синтезу макроергічних з'єднань та підкреслює їх важливу участь у скороченні. Однак дані відносно впливу ГС на скоротливість матки відсутні, хоча даний препарат широко використовується у різних галузях медицини. Метою подальших досліджень було оцінити скоротливості ОВ і ЦВ за умов введення ГС.

Нами вперше встановлено, що ГС викликав зростання величин амплітуди у ОВ в 1,9 рази (р<0,05) та ІС в 2,2 рази (р<0,01), у ЦВ амплітуда зросла в 1,8 рази та ІС в 1,7 рази (р<0,01). ГС викликав статистично вірогідне зменшення частоти скорочень в ОВ на 46,3 % (р<0,001), а в ЦВ - на 24,1 % (р<0,01) та збільшував у ЦВ величину тривалості активного стану на 41,4 % (р<0,05) у порівнянні з контролем. Показники CVmax, RVmax за умов дії ГС статистично не змінювались в обох відділах матки. Отже, дія ГС на обидва досліджувані відділи матки була однонаправленою та подібною за величиною, за виключенням тривалості активного стану, який значуще збільшувався тільки у ЦВ.

Таким чином, нами вперше показано, що ГС підвищує амплітуду, індекс скоротливості - в ОВ і ЦВ відділах матки, а також тривалість активного стану в останньому та зменшує частоту скорочень в обох відділах. Отримані нами дані доповнюють відомості про ефекти ГС. Так на кардіоміоцитах за допомогою електрофізіологічних досліджень встановлено, що при дії ГС спостерігається збільшення сили скорочень і поліпшення релаксації міофібрил [1, 4]. В наших дослідах в ОВ і ЦВ матки методом фазно-графічного аналізу показано зростання величин амплітуди та ІС, що може бути пояснене кількома механізмами, а саме покращенням енергетичного забезпечення скоротливого апарату, покращенням кровопостачання, змінами оксидантного статусу. Однак можлива також і роль NO. Проте участь цієї молекули в механізмі дії ГС на скоротливість міометрія матки - не встановлена і потребує детального вивчення.

Відомо, що фізіологічна роль аргінази ІІ зумовлена її участю в численних метаболічних процесах у клітині. Даний ензим модулює імунну відповідь та належить до важливої ланки в розвитку багатьох патологічних станів організму, зокрема автоімунних захворювань [62, 141]. Показано, що протизапальні цитокіни IL-4, IL-10, IL-13 викликають підвищену експресію аргінази. Вважають, що високий рівень активності даного ферменту свідчить про гуморальну відповідь імунної системи на антиген. Експресія аргінази ІІ може бути індукована через циклічний АМФ або ІL-10. Причиною зростання активності аргінази можуть бути цитокіни ІL-4, IL-10, IL-13, ФНП-б, які виділяються Т-лімфоцитами і макрофагами у відповідь на хворобу, що розвивається [5,141]. Встановлено, що в умовах гіпертензії та ішемічно-реперфузійного пошкодження, інгібування активності аргінази призводить до підвищення продукції NO ендотелієм, а наявність аргінази в ендотеліальних клітинах служить в якості обмежувача доступності субстрату для NO. Співвідношення між двома альтернативними шляхами метаболізму L-аргініну - NO-синтазним та аргіназним - в значній мірі визначає здатність макрофагів стимулювати клітинні або гуморальні імунні реакції [5].

Нещодавно показано, що скоротливість міометрія різнонаправлено змінюється за умов експериментального імунного ушкодження яєчників та при одночасній модуляції балансу між NO-синтазним та аргіназним шляхами метаболізму NO: неспецифічному блокуванні NO синтаз, специфічному блокуванні iNOS та аргінази. Протягом вагітності, через зміну активності мітохондріальної аргінази і через регуляцію загального виробництва NO, мітохондрії можуть бути залучені у зміні скоротливої активності міометрія [34]. Проте залишається не дослідженою скоротливість окремих частин міометрія (ОВ і ЦВ) при інгібуванні аргінази на моделі імунокомплексемії у мишей. Оскільки аргіназа ІІ відіграє важливу роль при імунних ушкодженнях, а співвідношення між двома альтернативними шляхами метаболізму L-аргініну - NO-синтазним та аргіназним - може бути визначальним для скоротливості матки за умов імунізації БСА, то далі наші експерименти були направлені на оцінку скоротливості ОВ і ЦВ матки за умов відтворення системної імунокомплексемії та введення блокатора аргінази ІІ. Представляло інтерес визначити також вплив ГС, модулятора функцій мітохондрій, на параметри скоротливості матки, змінені у імунізованих мишей, як самого по собі, так і в сполученні з блокадою аргінази.

Встановлено, що введення ГС на тлі імунізації БСА викликало зміну таких параметрів у ОВ матки: амплітуда зменшилась в 2,6 рази, ІС в 2,2 рази (р<0,01 в порівнянні з імунізованими мишами), CVmax в 1,9 рази та RVmax в 1,8 рази (р<0,05). У ЦВ матки встановлено зростання величин амплітуди в 1,2 рази та ІС в 1,3 рази (р<0,05), величини RVmax та CVmax статистично не змінювалась порівняно з імунізованими БСА тваринами. ГС за умов імунізації у ОВ викликав зменшення ЧС в 2,6 рази (р<0,01), величина Т статистично не змінилась. У ЦВ встановлено зростання величин Т в 2,2 рази (р<0,001) та зменшення ЧС в 2,0 рази порівняно з імунізованими БСА тваринами (р<0,05).

Отримані нами результати розширюють відомості про ефекти ГС на скоротливість матки ОВ і ЦВ при експериментальному відтворенні ушкодження імунокомплексного генезу. За умов імунізації БСА введення ГС викликає різнонаправлені ефекти в міометрії: в ОВ матки спостерігається зниження величин амплітуди і ІС, у ЦВ навпаки - їх зростання. Можливо, дія ГС обумовлена специфікою участі мітохондріальних процесів у скоротливості різних відділів матки, в тому числі різною кількістю (пулом) NO. В оваріальному відділі матки ГС може пригнічувати iNOS, і таким чином, зменшувати показники скоротливості за умов імунізації БСА. В ЦВ ГС навпаки зумовлює підвищення параметрів скоротливості: амплітуди та ІС, що ймовірно пов'язане з іншими механізмами скоротливості даного відділу та іншими ефектами ГС.

Нами встановлено, що за умов системної імунокомплексемії одночасне введення L-норваліну і ГС викликало зменшення величин амплітуди у ОВ в 3,4 рази (р<0,05), ІС в 2,8 рази (р<0,01), CVmax в 1,5 рази, RVmax в 1,7 рази та ЧС в 2,2 рази (р<0,05). У ЦВ матки встановлено, зменшення величин амплітуди в 1,8 рази, ІС в 1,9 рази (р<0,01), CVmax в 1,61 рази та RVmax в 1,5 рази (р<0,05), параметри Т та ЧС статистично не відрізнялись від таких величин у тварин імунізованих БСА.

Отримані нами результати узгоджуються з даними літератури [32, 35], згідно яких імунне ушкодження яєчника (імунізація гомогенатом алогенних яєчників) збільшувало ІС, а введення L-норваліну зменшувало величини ІС в ОВ матки.

Введення блокатора аргінази ІІ на тлі імунізації БСА та введення ГС зумовлювало зниження амплітуди і ІС в обох відділах. Проте, отримані величини даних параметрів в ОВ наближалися до контролю, а у ЦВ були вищими і були близькими до значень, які спостерігались при дії тільки ГС. Ця різниця в змінах скоротливості за наведених експериментальних умов безперечно вказує на наявність функціональної регіоналізації матки, хоча процеси, що лежать в основі таких специфічних реакцій потребують подальшого вияснення. Важливо відмітити, що введення інгібітора аргінази на тлі імунізації та енергізації мітохондрій відміняло ефекти ГС на амплітуду, ІС та тривалість активного стану в ЦВ, тобто даний фермент був задіяний у встановлених змінах скоротливості цього відділу матки. В той же час інгібітор аргінази не впливав на скоротливість ОВ, що вказує на значно меншу роль NO, продукованого за аргіназним шляхом, у функціональній активності даного регіону матки за умов системної імунокомплексемії.

Таким чином, оскільки ОВ і ЦВ матки проявляють специфічні реакції при інгібуванні одного з шляхів метаболізму NO за різних експериментальних умов, є підстави стверджувати що участь NO в регуляції скоротливості даних відділів може здійснюється по-різному.

Підсумовуючи вищенаведені дані, можна констатувати, що скоротливість ОВ і ЦВ матки змінюється за умов імунізації БСА і введенні блокатора ПАРП та блокатора аргінази ІІ. Результати проведених експериментів вказують на те, що імунне ушкодження тканини матки в значній мірі впливає на функціональний стан мітохондрій, а активація даних органел за умов введення ГС може в різних відділах по різному модулювати метаболізм NO. Це, поряд із іншими механізмами, може визначати особливості скоротливості міометрія.

Отримані і представленні дані дають підстави сформулювати наступне положення: особливості скоротливості ОВ і ЦВ матки за умов імунізації БСА в значній мірі зумовлені змінами активності ферменту ПАРП, функціонального стану мітохондрій, а також пов'язані з NF-kB і NO.

6.3 Вплив НЧЗ на параметри скоротливості ОВ і ЦВ матки у мишей за різних експериментальних умов

Відомо, що нанотехнології на сучасному етапі починають займати особливе місце в науково-практичній діяльності людини. Досягнення нанобіотехнологій позначилися на розвитку медицини та ветеринарії, де наноматеріали вже набувають широкого застосування в лікуванні та діагностиці захворювань різної етіології [79], а також як засоби цільового доставлення лікарських засобів [158].

Перспективними напрямками нанофармакології є застосування нанопрепаратів як субстанції для нових лікарських засобів, переносників лікарських засобів, а також в утворенні комплексів із вже існуючими медикаментами для більш глибокого їх проникнення і, як наслідок, швидшої, більш інтенсивної та тривалішої дії [26]. Найперспективнішими в цьому аспекті є наночастинки металів [79, 156], зокрема наночастинки заліза.

Нанозалізо - це загальне поняття, яке охоплює матеріали з нанометровими лінійними розмірами на основі заліза: наночастинки нуль-валентого заліза, або наночастинки Fe0 (zero-valent iron nanoparticles, НЧЗ), наночастинки оксиду заліза або суперпарамагнітні наночастинки оксиду заліза, композитні наноматеріали.

Особливі фізико-хімічні властивості, такі як, малий розмір, велика площа поверхні, заряд, структура, різноманітність форм не тільки відкривають нові перспективи для виготовлення нових матеріалів і застосування їх у різних галузях господарства, але й створюють нові ризики для людини та довкілля [38]. Наночастинки Fe0 на сьогодні досліджені недостатньо, тому актуальним стає вивчення їх властивостей і оцінка впливу таких наночастинок. Дані про вплив наночастинок Fe0 на репродуктивну функції людини, а саме на скоротливість міометрія матки, на сьогодні - відсутні.

Ми застосовували наночастинки Fe0 сферичної форми середнього розміру 40 нм із 100% вмістом заліза у складі частинки. Нами встановлено, що внутрішньовенне введення НЧЗ раз на тиждень протягом шести тижнів в дозі 1,68 мг/кг не викликає статистично вірогідних змін параметрів скоротливості матки (величин амплітуди, ІС, Т, CVmax, RVmax та ЧС) у порівнянні з таким величинами у контрольних тварин.

Отримані результати узгоджуються з даними про те, що вплив НЧЗ залежить від способу введення, кратності і дози [63] та форми [211]. Отже, вперше показано, що шестикратне внутрішньовенне введення НЧЗ в дозі 1,68 мг/кг не викликає статистично вірогідних змін параметрів скоротливості ОВ і ЦВ у мишей.

Наступні дослідження були скеровані на з'ясування впливу НЧЗ на параметри скоротливості ОВ і ЦВ матки у тварин за умов їх імунізації БСА та експериментальної ЗА.

Відомо, що імунні розлади часто супроводжуються залізодефіцитними станами [9]. Це пов'язано з надлишковою продукцією прозапальних цитокінів, і насамперед ФНО-б, що зумовлює пригнічення продукції ендогенного еритропоетину. Гіперпродукція прозапальних цитокінів може бути викликана вагітністю, оскільки плацента в умовах гіпоксії продукує прозапальні цитокіни та супутніми хронічними захворюваннями (хронічні інфекції, ревматоїдний артрит та ін.) [37].

Всесвітня організація охорони здоров'я відносить залізодефіцитний стан та ЗА до десяти основних факторів ризику, які підвищують захворюваність і смертність населення [215]. Виходячи з вище викладеного виникає проблема дослідження та лікування змін функціонального стану органів репродуктивної системи. Вивчення протианемійних властивостей НЧЗ є актуальним завданням для високоефективної терапії анемійних станів та нормалізації функціонування матки. Проте не встановлено, чи є доцільним використання наночастинок нуль-валентного заліза при залізодефіцитних станах і як вони впливають на скоротливість ОВ і ЦВ матки у мишей.

Попередніми дослідженнями нами було показано, що за умов експериментальної ЗА відбувається зменшення величин амплітуди, ІС, швидкості скорочення та розслаблення, тривалості активного стану, як у ОВ так і в ЦВ матки у порівнянні з контрольними тваринами, проте ЧС не змінювалась в обох відділах матки (розділ 3).

Ми встановили, що п'ятикратне внутрішньовенне введення НЧЗ через день протягом десяти днів в ОВ матки зумовлювало зростання амплітуди скорочень в 1,6 рази (р<0,05), ІС в 1,7 рази (р<0,01), величини Т, CVmax, RVmax, ЧС статистично не змінювались у порівняні з тваринами, у яких моделювали ЗА. У ЦВ за даних експериментальних умов спостерігалося зростання амплітуди в 1,9 рази (р<0,01), ІС в 2,1 рази (р<0,05), Т в 1,4 рази (р<0,05) величини CVmax, RVmax, ЧС теж статистично не змінювались у порівняні з тваринами, у яких моделювали ЗА.

В ОВ матки за умов десятикратного щоденного перорального введення НЧЗ амплітуда скорочень зросла в 1,6 рази, ІС в 1,9 рази (р<0,05), Т в 1,5 рази (р<0,05), параметри CVmax, RVmax, ЧС не змінились. У ЦВ спостерігалось підвищення параметру ІС в 1,6 рази (р<0,05), зміни амплітуди, CVmax, RVmax, ЧС та Т не були статично вірогідними у порівнянні з середніми величинами тварин з ЗА.

Отримані дані узгоджуються з даними про те, що НЧЗ впливають на скоротливість гладеньких м'язів [201]. Проте у наших експериментах за умов ЗА НЧЗ викликають зростання скоротливості. Такий ефект НЧЗ може бути пояснений іншими способами введення (пероральним) та іншою концентрацію, що визначає дію наноматеріалів [167], а також поліфункціональністю НЧЗ за різних умов.

На сьогодні активно вивчають механізми дії різних типів наночастинок Fe0 та оксидів заліза. Так, за умов in vitrо показано, що під впливом наночастинок Fe0 та продуктів їхнього окиснення (Fe2+ та Fe3+) відбувається утворення АФК й окисне пошкодження епітеліальних клітин бронхів у людини [65]. У дослідженні характеру впливу часткового окиснення («старіння») та модифікації поверхні наночастинок Fe0 на потенційну нейротоксичність за умов in vitro на культурах клітин мікроглії (BV2) і нейронів (N27) гризунів встановлено, що часткове або повне окиснення наночастинок Fe0 призводить до пониження їхньої окисно-відновної активності, що ймовірно понижує токсичність відносно клітинних культур ссавців. Крім того, наночастинки Fe0 понижують вміст АТФ у нейронах. При цьому в клітинах мікроглії спостерігали набухання мітохондрій, прояви апоптозу, а в нейронах - перинуклеарні включення та гранульованість цитоплазми [167]. Автори зазначають виражену залежність особливостей біологічної дії досліджених наночастинок від їх фізико-хімічних властивостей, таких як розмір, заряд поверхні, наявність та тип модифікаторів поверхні тощо [164, 167].

Припускають, що НОЗ потрапивши в клітини, зазнають ферментативної деградації в кислому середовищі лізосом. Далі вивільнені іони заліза реагують з пероксидом водню. Це індукує утворення АФК та гідроксильних радикалів в реакції Фентона. АФК додатково викликають в клітині запалення, пошкоджуючи функціонування мітохондрій і в кінцевому рахунку зумовлюють апоптоз. При цьому при дії НОЗ відбувається зміна мітохондріального потенціалу [129].

Цікаво, що наночастинки Fe3O4 розміром 35 нм при семикратному внутрішньоочеревинному введенні в дозі 40 мг/кг мишам викликають порушення антиоксидантно-прооксидантної рівноваги в тканинах печінки й нирок, на користь чого свідчить зростання рівня маркерів оксидативного стресу [132].

Показано, що наночастинки Fe0 через здатність знижувати вміст кисню та стимулювати утворення вільних радикалів шляхом окиснення металічного заліза (Fe0) до Fe2+ та Fe3+можуть викликати порушення життєдіяльності фауни ґрунтів і водойм [132]. Таким чином, існуючі відомості щодо утворення вільних радикалів шляхом окиснення металічного заліза ставлять завдання вивчити чи бере участь оксид азоту в дії наночастинок Fe0.

Нами вперше показано, що п'ятикратне внутрішньовенне та десятикратне пероральне введення субстанції НЧЗ Fe0 тваринам з експериментальною ЗА покращує параметри скоротливості ОВ і ЦВ матки у мишей. Слід відмітити, що скоротливість досліджуваних відділів по-різному змінювалася у відповідь на введення НЧЗ. П'ятикратне внутрішньовенне введення НЧЗ викликало більш позитивний вплив на параметри скоротливості ЦВ матки - спостерігалося зростання амплітуди, ІС та Т, у ОВ - лише амплітуда і ІС. Десятикратне пероральне введення НЧЗ мало більш позитивний ефект на ОВ - зростали реєструючи параметри амплітуди, ІС та Т, а у ЦВ лише ІС.

Відомо, що НОЗ, зокрема, магнетиту (Fe3O4), стимулюють обмін заліза в організмі та посилюють еритропоез. Це є підґрунтям вивчення та клінічного застосування «Ферумокситолу» (Ferumoxytol) - першого ін'єкційного лікарського засобу, який містить НОЗ та призначається для лікування ЗА в дорослих пацієнтів із хронічною хворобою нирок [147]. Але не дивлячись на ефективність «Ферумокситолу», продемонстровану в клінічних випробуваннях, питання безпечності цього нанопрепарату остаточно не вирішене [166]. Механізм дії препарату пояснюється вивільненням із нанооксиду заліза іонів заліза і включенням його у гемоглобін еритроцитів [147].

В наших дослідах п'ятикратне та десятикратне пероральне введення НЧЗ тваринам із експериментальною ЗА призводило до нормалізації досліджуваних маркерних показників крові до рівня відповідних значень у контрольних умовно-здорових тварин. Це дає підстави стверджувати, що введена субстанція НЧЗ володіє протианемічними властивостями і ставить завдання порівняти ефективність її застосування із ефективністю протианемічних засобів. Як препарат порівняння нами було обрано «Ферум Лек», який широко використовується для лікування залізодефіцитних станів. «Ферум Лек» містить Fe3+ у вигляді комплексної сполуки гідроксиду заліза (ІІІ) з полімальтозою. Структура комплексу подібна за будовою до феритину, який є природним депо заліза, що містяться в організмі. Завдяки цьому залізо (III) з даного комплексу всмоктується за допомогою процесу активної абсорбції. Не встановлено як впливає введення препарату «Ферум Лек» на скоротливість матки за умов експериментальної ЗА.

Нами встановлено, що у ОВ матки за умов перорального десятикратного введення препарату «Феррум Лек» амплітуда зросла в 1,5 рази (р<0,05), ІС в 1,6 рази (р<0,01), параметри CVmax, RVmax, ЧС та Т статистично не змінювались в порівнянні з середніми величинами тварин з залізодефіцитною анемією. У ЦВ матки спостерігалось зростання лише ІС в 1,6 рази (р<0,05), зміна інших параметрів не була статистично вірогідна в порівнянні з величинами у тварин, у яких моделювали ЗА.

Отримані нами дані розширюють відомості про вплив препарату «Феррум Лек» на скоротливість матки за умов експериментальній ЗА. Нами вперше встановлено, що десятикратне пероральне введення препарату «Феррум Лек» мишам із експериментальною ЗА зумовлює зростання ІС в обох відділах матки та амплітуди лише в ОВ.

Отже, вперше встановлено, що за умов експериментальної ЗА п'ятикратне внутрішньовенне введення субстанції НЧЗ викликає зростання величин амплітуди, ІС в ОВ та ЦВ та Т лише в ЦВ. Десятикратне пероральне введення НЧЗ зумовлює зростання амплітуди, ІС та тривалості активного стану у ОВ і лише ІС у ЦВ матки за умов експериментальної ЗА. Введення препарату «Феррум Лек» (10-кратне пероральне) зумовлює зростання ІС в обох відділах матки та амплітуди лише у ОВ. Таким чином, введення субстанції НЧЗ за умов експериментальної ЗА є більш ефективним, ніж препарату «Феррум Лек». Пероральне введення чинить більший ефективний вплив на ОВ матки, а внутрішньовенне на ЦВ міометрія.

Ми вважаємо, що зміни скоротливості ОВ і ЦВ міометрія за умов дії НЧЗ зумовлені зміною функціонального стану мітохондрій та виділенням АФК, а також можливо участю NO, який здатний регулювати іонно-транспортні системи в міометрії.

Оскільки, залізодефіцитні стани частіше зустрічаються у жінок із імунними розлади, далі було досліджено вплив НЧЗ на скоротливість міометрія матки за умов експериментальної імунокомплексемії. Встановлено, що за умов імунізації БСА ведення НЧЗ Fe0 зумовлювало в ОВ матки зменшення величин амплітуди в 4,3 рази (р<0,001), ІС в 4,5 рази (р<0,001), ЧС на 19,3 % (р<0,05), у порівнянні з такими величинами у тварин імунізованих БСА. За таких умов досліду у ЦВ відбувається зменшення величин амплітуди в 8,9 разів (р<0,001), ІС в 8,7 разів (р<0,001), ЧС в 1,6 рази (р<0,001) у порівнянні з такими величинами за умов імунізації БСА. Не встановлено вірогідного впливу введення НЧЗ на величину Т, як у ОВ так і в ЦВ матки.

При імунізації БСА показано, що введення НЧЗ викликає зниження параметрів амплітуди у ОВ у порівнянні зі значеннями у контрольних тварин в 1,6 рази та ЧС в 1,5 рази (р<0,05). У ЦВ спостерігається зниження амплітуди в 3,2 рази (р<0,001) та ІС в 2,2 рази (р<0,01) у порівняння з контрольними тваринами.

Отримані нами дані доповнюють і розширюють відомості про вплив НЧЗ на організм ссавців та узгоджуються з даними про те, що НЧЗ викликають пригнічення скоротливості гладеньких м'язів. Так, недавно встановлено, що після внутрішньовенної ін'єкції мишам наночастинок g-Fe2O3 у дозі 10 мг/кг відбувається пригнічення скоротливості м'язів мезентеріальних артерій [201].

Ефект НЧЗ може бути зумовлений його унікальними фізико-хімічними та біологічними властивостями. Відомо, що залізо належить до феромагнетиків з великою магнітною проникністю та магнітною сприйнятливістю, що проявляють явище гістерезису та здатні намагнічуватися і посилювати магнітний потік поля[134].

Крім того, чим більше макроскопічне залізо подрібнене, тим більшою стає площа його поверхні і тим більше воно схильне до окиснення з утворенням оксидів заліза [44]. За умов імунізації БСА у мишей відбувається зростання здатності нейтрофілів до кисневозалежного метаболізму та зростає індекс активації нейтрофілів, що пов'язано з утворенням АФК. Це може викликати активне окислення НЧЗ і утворення наночастинок оксиду заліза. Взаємодіючи з молекулярним киснем, оксид заліза (ІІ) утворює високоактивні вільні радикали, які можуть пошкоджувати клітини і субклітинні структури [90]. Слід відмітити, що НЧЗ мають також підвищену хімічну реактивність [30 121], тому здатні виступати в ролі ефективного кофактора в контрольованих окисно-відновних реакціях.

Проникаючи через мембрани клітин, НЧЗ можуть безпосередньо взаємодіяти з ДНК, сприяти розвитку оксидативного стресу та хронічного запалення, виснаженню антиоксидантної системи, що призводить до додаткового пошкодження генетичного матеріалу та зниження репарації ДНК внаслідок збільшення її метилювання [151]. Зростання рівнів супероксидних радикалів сприяє утворенню їх високореактивних метаболітів, викликає перекисне окиснення ліпідів у клітинах, а також активізує специфічні шляхи внутрішньоклітинної передачі сигналу, включаючи протеїнкінази та ядерний фактор NF-kB [44, 151]. Можливо, всі ці процеси більш інтенсивніше активуються уже при розвитку запалення в організмі, що можливо посилює токсичний ефект НЧЗ. Механізми дії наностуктурованих матеріалів потребують подальшого вивчення.

Цікаво, що наночастинки заліза завдяки магнітних властивостей здатні утворювати агрегати, що визначає їх токсичність. Більш високі концентрації можуть давати більш високу агрегацію НЧЗ, тим самим зменшуючи їх реакційну здатність і їх антимікробну дію. Крім того, збільшення часу дії призводить до підвищення окислення наночастинок, що в кінцевому результаті, знижує їх реактивність [151]. Ймовірно, за умов імунізації БСА введення наночастинок нуль-валентного заліза призводило до утворенням агрегатів із БСА, що могло також бути додатковим чинником порушення кровопостачання матки і як наслідок викликати пригнічення скоротливості ОВ і ЦВ матки. Таким чином, наночастинки нуль-валентного заліза за умов імунізації БСА та експериментальної ЗА викликають різні ефекти скоротливості ОВ та ЦВ матки у самок мишей.

Отже, вперше показано, шестикратне внутрішньовенне введення НЧЗ Fe0 в дозі 1,68 мг/кг не викликає статистично вірогідних змін параметрів скоротливості ОВ і ЦВ у мишей. Введення НЧЗ викликає підвищення і нормалізацію параметрів скоротливості ОВ і ЦВ за умов експериментальної ЗА. Проте, при імунізації БСА введення НЧЗ пригнічує скоротливість матки, особливо ЦВ міометрія. Отже, досліджувані НЧЗ Fe0 є біобезпечною субстанцією і можуть бути рекомендовані, як протианемічний препарат для нормалізації параметрів скоротливості матки. Проте за супутніх розладів організму, зокрема імунного ґенезу можуть мати токсичний вплив на скорочувальну функцію ОВ і ЦВ матки.

Висновки

У дисертаційній роботі, відповідно до поставленої мети наведено теоретичне узагальнення та подано нове вирішення наукового завдання в розкритті особливостей скоротливості ОВ і ЦВ матки. Встановлено різний характер змін скоротливої функції ОВ і ЦВ міометрія за умов експериментальної імунокомплексемії та залізодефіцитної анемії, а також запропоновані експериментально обґрунтовані методи корекції скорочувальної функції міометрія матки. У відповідності до сформульованих завдань і отриманих результатів дослідження зроблені наступні висновки:

1.Скоротливість оваріального і цервікального відділів матки мишей визначається такими особливостями: величини амплітуди на 38,5 %, індексу скоротливості на 38,9 %, швидкості скорочення на 44,9 % та швидкості розслаблення на 47,4 % є вищими у ЦВ, а тривалості активного стану та частоти скорочень на 17,4% і 42,5% - у ОВ матки.

2. Встановлено, що за умов експериментальної імунокомплексемії, яку викликали імунізацією мишей БСА, відбувається підвищення величин параметрів скоротливості ОВ і ЦВ матки.

3. Експериментальна залізодефіцитна анемія викликає зменшення досліджуваних параметрів скоротливої активності міометрія обох відділів матки, окрім частоти скорочень, яка була вищою у ОВ.

4. За умов експериментальної імунокомплексемії введення блокатора ферменту полі(АДФ-рибозо)полімерази, 4-гідроксиквіназоліну, призводить до зменшення амплітуди на 30,4 %, частоти скорочень на 19,6 % у ОВ та зростання тривалості активного стану на 42,7 % і зменшення частоти скорочень на 27,3 % у ЦВ міометрія. За умов імунізації БСА зміна функціонального стану мітохондрій викликає зміну скоротливості ОВ і ЦВ матки: у ОВ - зменшує амплітуду та індекс скоротливості, а у ЦВ - викликає їх зростання.

5. Ведення субстанції наночастинок нуль-валентного заліза за умов імунізації БСА викликає зменшення амплітуди та індексу скоротливості досліджуваних відділів, а за умов експериментальної залізодефіцитної анемії ? підвищує параметри скоротливості ОВ і ЦВ матки.

6. Досліджені наночастинки нуль-валентного заліза є біобезпечною субстанцією, яка має протективний ефект на скоротливість міометрія при використанні за умов експериментальної залізодефіцитної анемії, проте при розладах імунного генезу проявляють пригнічуючу дію.

7. Досліджено особливості функціональної активності ОВ і ЦВ матки у мишей як за фізіологічних умов, так і при надмірному посиленні скоротливості (імунізація БСА) або її пригніченні (експериментальна залізодефіцитна анемія). За умов експериментальної імунокомплексемії зміни скоротливості зумовлені змінами активності ферменту полі(АДФ-рибозо)полімерази і функціонального стану мітохондрій та пов'язані з NF-kB і NO. Скоротливість ЦВ зазнає більш виражених змін за досліджуваних експериментальних умов, порівняно з ОВ міометрія. Аргіназа ІІ за умов імунізації БСА задіяна в змінах скоротливості ЦВ, в той же час скоротливість ОВ менше залежить від NO, продукованого за аргіназним шляхом.