Как улучшить работу гипофиза

5 продуктов для здоровья щитовидки

Нарушение полноценного функционирования щитовидной железы обычно связывают с дефицитом в организме полезных веществ: витаминов и микроэлементов. При незначительных сбоях в эндокринной системе человек чувствует постоянную вялость, снижение работоспособности, ухудшение памяти.

Дальнейшее ослабление приводит к серьезным патологиям. Например, образованию зоба, отечности, прибавке в весе или резкому снижению массы тела при повышенном аппетите, нарушениям сна, вспыльчивости и раздражительности, высокой температуре.

Эндокринологи выделяют несколько причин возникновения заболеваний щитовидной железы. Среди них особое место отводится несбалансированному питанию, которое приводит к нехватке важных микроэлементов в организме. По сути, не получая полноценную «подпитку» извне, этот орган эндокринной системы «угасает». Синтез гормонов Т3 и Т4 резко снижается, что приводит к развитию целого букета хронических патологий. Для лечения заболеваний щитовидки используют различные медпрепараты.

Однако для профилактики болезней эндокринологи советуют периодически принимать мультивитаминные комплексы с микроэлементами в виде добавок к пище.

Витамины для щитовидной железы

Стабильную подпитку эндокринной системы гормонами обеспечивают следующие витаминные группы:

Кроме витаминных комплексов, состояние здоровья щитовидки зависит от наличия микроэлементов в организме. К важным минералам относят:

Железо – микроэлемент, который влияет на уровень гемоглобина в крови человека. Нормальное содержание железа помогает стабильно переправлять кислород к органам и тканям организма. Как и с антиоксидантами «Е», избыток или нехватка минерала приводит к проблемам с эндокринной системой, в частности вызывает гипертиреоз.

Селен – микроэлемент, без которого невозможна выработка гормонов Т3 и Т4. Этот минерал защищает органы от окисления, улучшает обмен веществ, контролирует рост и поддерживает репродуктивную функцию у мужчин. Нехватка селена приводит к такой болезни, как тиреоидит Хашимото – проблемы с иммунитетом.

Йод – без этого микроэлемента эндокринная система не сможет полноценно работать. Минерал участвует в обменных процессах и в синтезе более 100 ферментов, регулирует водносолевой баланс организма. Недостаток элемента приводит к образованию зоба и развитию гипотиреоза, ухудшает интеллектуальные способности. Избыток йодистых соединений приводит к отравлению организма.

Продукты при заболевании щитовидной железы

Чтобы снизить риск патологий эндокринной системы врачи рекомендуют диетическое питание с важными для здоровья щитовидки веществами. Для предупреждения болезней и лечения органа необходимо включить в питание продукты:

Также нужно отметить пользу яблок, ягод и орехов для всех систем организма. Кедровые и грецкие орехи богаты йодистыми соединениями. Яблоки и черника содержат антиоксидантные вещества, которые защищают клетки от пагубного воздействия свободных радикалов.

Вредные продукты

Эндокринологи не просто так говорят о сбалансированном и правильном рационе. По статистике ВОЗ, свыше 670 млн человек в мире страдают разными формами гипертиреоза, а более 1,7 млрд рискуют заболеть патологиями эндокринной системы. Почти 70% из этого числа любят и ежедневно едят вредную пищу. Это повод – задуматься!

От какого питания нужно отказаться при проблемах с щитовидной железой:

Что касается алкоголя, кофе, сигарет и крепкого чая, то их также следует исключить из рациона при проблемах с выработкой гормонов Т3 и Т4. Здоровый человек может позволить себе выпить кофе или вина в меру, но при патологиях иммунной системы такие «слабости» приведут к серьезным осложнениям.

Резюме

Правильная диета, физическая активность и витаминные комплексы – это три столпа, на которых держится здоровье эндокринной системы. Мы рассказали, какую пищу желательно включить в ежедневный рацион, а от какой лучше отказаться. Мультивитаминные комплексы, а тем более медпрепараты для лечения рекомендуем покупать только после консультации с эндокринологом. Специалист поможет также подобрать специальную диету, проконтролирует результаты лечения или профилактики.

Токарева Людмила Георгиевна, врач-терапевт медицинских кабинетов 36,6

ИМЕЮТСЯ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ, ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ НЕОБХОДИМО ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ СО СПЕЦИАЛИСТОМ

Источник

Гипоталамо-гипофизарная дисфункция

Основой репродуктивной системы женщины является взаимосвязанная цепочка нейроэндокринных органов – гипоталамус – гипофиз – яичник, правильное функционирование которой обеспечивает созревание полноценной яйцеклетки, изменение структуры эндометрия, необходимое для нормальной имплантации эмбриона, правильное функционирование эпителия маточных труб для продвижения оплодотворенной яйцеклетки в матку, имплантацию и сохранение ранней беременности.

Наивысшим органом регуляции гипоталамо-гипофизарно-яичниковой системы является центральная нервная система, путем целого комплекса прямых и обратных взаимодействий обеспечивающая стабильную работу системы репродукции.

Гипоталамус (структура головного мозга) является центром регуляции менструального цикла. С помощью рилизинг-гормонов гипоталамус управляет работой нижележащей железы – гипофиза. Гипофиз, в свою очередь, регулирует работу всех желез внутренней секреции – вырабатывает фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ), тиреотропный гормон (ТТГ). Под влиянием гормонов гипофиза (ФСГ, ЛГ и пролактина) осуществляются циклические изменения в яичниках: созревание яйцеклетки и овуляция. При большинстве гипоталамо-гипофизарных заболеваний у женщин развивается менструальная дисфункция вплоть до прекращения менструации.

Гипоталамо-гипофизарная недостаточность

Гипоталамо-гипофизарная недостаточность характеризуется снижением уровня гормонов гипоталамуса, приводящим к гипоменструальному и гиперменструальному (реже) синдрому – скудные или обильные со сгустками менструации.

У пациенток с гипоталамо-гипофизарной недостаточностью матка уменьшена в размерах, шейка матки имеет коническую форму, трубы удлиненные, тонкие, извитые, атоничные, влагалище узкое. Такое патологическое состояние называют половым инфантилизмом (недоразвитием). Такие анатомические особенности половых органов играют определенную роль в происхождении бесплодия, но приоритетное значение имеет отсутствие овуляции вследствие снижения уровня фолликулостимулирующего гормона и, как итог, низкого показателя эстрогенов крови.

Лечение эндокринного бесплодия проводится в зависимости от характера и локализации пораженного органа. При гипоталамо-гипофизарной дисфункции в сочетании с половым инфантилизмом только своевременное назначение гормонотерапии приводит к положительным репродуктивным прогнозам. Гормональная терапия обязательно должна проводиться под контролем гинеколога-эндокринолога с обязательной оценкой уровня эстрадиола крови.

Гипоталамо-гипофизарная дисфункция

Причинами дисфункции гипоталамо-гипофизарной системы могут быть физический или психо-эмоциональный стресс, инфекционные заболевания (менингит, энцефалит), заболевания носоглотки (тонзиллит, гайморит), черепно-мозговые травмы, нарушение сна, голодание. В результате нарушается количество и цикличность синтеза половых гормонов. Клинические проявления гипоталамо-гипофизарной дисфункции с расстройствами менструального цикла: недостаточность лютеиновой фазы, ановуляторные циклы (отсутствие овуляции) или аменорея (отсутствие менструации). Отмечается повышенная секреция эстрогенов и высокий уровень пролактина и гонадотропина в крови (гормонов, синтезирующихся в гипоталамусе).

Недостаточное количество ФСГ приводит к отсутствию роста фолликулов, ановуляции и, как следствие, к ановуляторному бесплодию. При ановуляторном бесплодии всегда страдает рост и созревание эндометрия, то есть присоединяется маточный фактор бесплодия. К этой же группе можно отнести женщин с повышенным уровнем выработки яичниками андрогенов (гормонов, отвечающих за мужские половые признаки). Постоянно высокий уровень андрогенов приводит к хроническому подавлению овуляции и может вызвать гирсутизм (повышенное оволосение в нетипичных для женщин местах), угревую сыпь (акне), бесплодие, отсутствие менструаций в течение более чем 6 месяцев. У женщин с гипоталамо-гипофизарной дисфункцией лечение зависит от уровня гормонов в крови.

Гормональное обследование является приоритетным и необходимым условием успешного лечения гипоталамо-гипофизарной дисфункции. При наличии высокого уровня пролактина в крови в сочетании с ановуляцией перед назначением гормональной терапии проводится курс лечения, направленного на снижение выработки пролактина. Если после снижения уровня пролактина восстановления самостоятельной овуляции не произошло, решается вопрос о применении стимуляции функции яичников. На фоне гормональной терапии гиперпролактинемии также проводят стимуляцию овуляции определенными препаратами, что зачастую дает возможность зачать ребенка.

Недостаточность лютеиновой фазы менструального цикла

Одной из причин гипоталамо-гипофизарной дисфункции является недостаточность лютеиновой фазы (НЛФ) менструального цикла. Эта патология возникает при выработке желтым телом недостаточного количества прогестерона, что приводит к неполноценному созреванию структуры эндометрия, необходимому для нормальной имплантации эмбриона, нарушению функционирования эпителия маточных труб для продвижения оплодотворенной яйцеклетки в матку, нарушению процессов имплантации из-за тонкой структуры и морфологического несоответствия эндометрия. Это может привести к эндокринному бесплодию, появлению мажущих кровянистых выделений за 4-5 дней до начала очередной менструации или же к самопроизвольной потере на ранних сроках беременности (6-8 недель).

Гормональным проявлением недостаточности лютеиновой фазы является снижение продукции прогестерона желтым телом, сопровождающееся нормальной или повышенной секрецией эстрадиола. На клеточном уровне недостаточность лютеиновой фазы проявляется усилением клеточных делений (эндометрий, молочная железа, миометрий). Клинически недостаточность лютеиновой фазы проявляется предменструальным синдромом, нарушениями менструального цикла, бесплодием, доброкачественными заболеваниями молочных желез (фиброзно-кистозная мастопатия, фиброаденома молочной железы), патологией эндометрия (полип эндометрия, гиперплазия эндометрия), патологией миометрия (миома матки).

Причинами бесплодия при недостаточности лютеиновой фазы являются недостаточная морфологическая зрелость эндометрия, затрудняющая нормальную имплантацию яйцеклетки, и низкий уровень прогестерона, недостаточный для поддержки беременности малого срока. Недостаточность прогестерона встречается в 25-30 % случаев эндокринного бесплодия. Лечение бесплодия у пациенток с недостаточностью лютеиновой фазы проводится путем назначения препаратов прогестерона во вторую фазу менструального цикла.

Диагностика гипоталамо-гипофизарной дисфункции

Для диагностики нарушений в гипоталамо-гипофизарной-яичниковой системе необходим весь спектр клинико-лабораторных, биохимических и гормональных исследований крови, рентгенологический снимок черепа (области турецкого седла, где находится гипофиз, с целью исключения пролактиномы). Информативным является измерение базальной температуры с построением графика. В период овуляции отмечается увеличение ректальной температуры в среднем на 1°С. При недостаточности лютеиновой фазы отмечается укорочение второй фазы цикла, разница температуры в обе фазы цикла составляет менее 0.6°С. Проводится ультразвуковое исследование роста фолликулов и толщины эндометрия в определенные дни менструального цикла. Проводится биопсия эндометрия за 2–3 дня до начала менструации, позволяющая определить морфологическое созревание эндометрия.

Информативным методом исследования гипофиза является компьютерная томография. Компьютерная томография области турецкого седла позволяет выявить изменения плотности гипофиза, дифференцировать микро- и макроаденомы, «пустое» седло и кисты от нормальной ткани гипофиза.

Для диагностики новообразований гипоталамо-гипофизарной области применяется магнитно-резонансная томография. Магнитно-резонансная томография позволяет различить стебель гипофиза, малейшие изменения структуры гипофиза, отдельные кисты, кистозную опухоль, кровоизлияния, кистозное перерождение гипофиза. Преимущество магнитно-резонансной томографии – в отсутствии рентгеновского облучения, что дает возможность многократно проводить обследование пациентки в динамике.

Источник

Омоложение яичников

Синдром истощения яичников (СИЯ) – это преждевременное «выключение» функций яичников. Они перестают вырабатывать яйцеклетки, что приводит к бесплодию. Характеризуется данный синдром прекращением менструального цикла и началом ранней менопаузы.

Этой проблемой страдает небольшой процент женщин, но, тем не менее, её можно решить благодаря современным технологиям омоложения яичников.

Также с их помощью можно «отложить» старение организма женщины, дав ей шанс на долгожданное материнство.

Причины старения (истощения) яичников

В настоящее время причины раннего угасания яичников изучены не до конца. Существует несколько теорий возникновения этого недуга:

1) Генетическая предрасположенность. Согласно статистике, у значительной доли таких пациенток в семье есть нарушения менструального цикла и случаи ранней менопаузы.

2) Аутоиммунные заболевания тоже могут спровоцировать преждевременное истощение женских органов. Многие ученые сходятся во мнении, что, появляясь в организме, они вырабатывают антитела к ткани яичников.

3) Воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды (радиоактивные соединения, химические соединения). Токсины и тяжелые металлы извне разрушительно действуют на все системы организма.

5) Неправильный рацион питания. Если женщина употребляет недостаточное количество белка и полезных жиров в виде рыбы, орехов, то у неё возникает дефицит полезных элементов, необходимых для поддержания репродуктивной функции.

6) Применения противоопухолевой терапии. Среди негативных последствий онкологии отмечают временное или постоянное бесплодие.

7) Оперативные вмешательства на яичниках. После удаления яичника в организме происходит гормональная перестройка, которая ведет к преждевременному старению.

8) Эндокринные заболевания (нарушения гипофиза, а также работы щитовидной железы и надпочечников). Ожирение, сахарный диабет вызывают гормональный дисбаланс, ведущий к дисфункции яичников.

Важно сказать, что даже если у женщины всю жизнь был регулярный менструальный цикл, это не защищает ее от раннего истощения яичников. Все вышеперечисленные причины снижают овариальный резерв женщины и могут ускорить старение ее репродуктивной системы.

Что происходит при старении яичников

Яичники – это парные половые железы, которые выполняют двойную функцию в женском организме. Во-первых, это репродуктивный орган, в котором созревают яйцеклетки. Во-вторых, это орган эндокринной системы, и в нем вырабатываются гормоны (тестостерон, прогестерон), которые «отвечают» за возможности деторождения и контролируют менструальный цикл. При преждевременном старении яичников нарушаются обе эти функции.

Овариальный резерв – это совокупность всех яйцеклеток женщины. Они созревают в каждом менструальном цикле в яичниках. К моменту рождения женщины количество яйцеклеток составляет около 1 миллиона. В процессе взросления их число снижается. К половому созреванию их остается уже около 300 тысяч.

В каждом менструальном цикле начинают развиваться сразу несколько фолликулов с яйцеклетками. Достигает же зрелости только один, доминантный. Именно в нем и происходит овуляция, остальные – погибают. Уменьшение количества яйцеклеток (снижение овариального резерва) происходит на протяжении всей жизни. Но иногда случается и раньше.

В норме старение яичников должно происходить после 50 лет. Это тот возраст, когда репродуктивная функция женщины, как правило, подходит к концу. Но ранний климакс (а за ним и преждевременное старение яичников) может начаться даже у 30-летних, что считается патологией, которую нужно лечить.

Симптомы истощения яичников

При выраженном снижении овариального резерва отмечаются симптомы, характерные для менопаузы, так как яичники перестают вырабатывать яйцеклетки. Только в одном случае это происходит преждевременно (около 40 лет), а во втором – как норма.

К симптомам преждевременного старения яичников относят:

— Менструальную дисфункцию (нарушение цикла, уменьшение выделений). Возможно даже наступление аменореи – прекращения менструации.

— Приливы (внезапные приступы жара).

— Частая тахикардия (учащенное сердцебиение).

— Повышенная утомляемость, слабость.

— Выпадение волос, ломкость ногтей.

— Сухость кожи, стремительное появление морщин.

— Остеопороз (кости становятся менее плотными, ломкими).

Разнообразие симптоматики обусловлено тем, что яичники связаны как с гормональной, так и с эндокринной системой. Если дает сбой одна из них, то это влияет и на другую.

Показания для омоложения яичников

Оптимизировать функцию яичников можно как в среднем (35-40 лет), так и в более зрелом возрасте (50+), в зависимости от цели.

Чаще всего омоложение требуется в следующих случаях :

— Бесплодие из-за ранней менопаузы;

— Неудачные попытки ЭКО;

— Болезненные половые контакты;

— Восстановление слизистой влагалища;

— Устранение сухости влагалища;

— Восстановление тонуса промежности;

— Омоложение аногенитальной области;

— Частые воспалительные процессы;

Таким образом, омоложение яичников показано при множестве симптомов.

Омоложение яичников в Expert Clinics

Диагностика начинается со сбора анамнеза и осмотра на гинекологическом кресле. Далее пациентке нужно сдать анализ крови, чтобы исключить воспалительные реакции, а также анализы, определяющие уровень различных гормонов.

Показательным в этом смысле будет, например, анализ на определение уровня ФСГ (фолликулостимулирующего гормона). Делать его стоит по назначению врача, в определенные дни цикла.

Кроме того, доктор назначит ультразвуковое исследование органов малого таза, чтобы оценить состояние матки и яичников, а также количество и размер фолликулов.

Лечение при синдроме истощенных яичников, как правило, включает восстановление баланса гормонов. Для этого может быть назначена заместительная гормональная терапия – в минимальных, но эффективных дозировках.

В клинике Expert Clinics в Москве также применяются такие действенные современные методы как плазмотерапия и омоложение яичников с помощью пептидов.

Основатель и руководитель сети Expert Clinics,
К.м.н., врач акушер-гинеколог, врач биорегенеративной и антивозрастной медицины, пластический хирург.

К.м.н, врач-дерматокосметолог, сертифицированный тренер по нитевым технологиям Luxeface (by A Swiss Group), врач антивозрастной медицины.

Врач-уролог, андролог, врач УЗ-диагностики, врач антивозрастной медицины.

Врач акушер-гинеколог, гинеколог-эндокринолог, врач УЗ-диагностики, специалист эстетической гинекологии.

К.м.н, врач-дерматовенеролог, косметолог, главный редактор журналов «Эстетическая медицина» и «Les Nouvelles Esthetiques».

Источник

Как улучшить работу гипофиза

Цинк является незаменимым биологически активным минералом и необходим для выполнения важных физиологических функций организма. Еще в 19 веке заметили, что дефицит цинка в питании приводит к проблемам в здоровье людей (гипогонадизм, карликовый рост). В последние два десятилетия получены данные, проливающие свет на участие ионов цинка во многих молекулярных и клеточных процессах. Этот микроэлемент присутствует в большинстве органов и тканей. В человеческом теле его содержится приблизительно 2–3 грамма, при этом ежедневная потребность составляет 10–20 мг. Цинк освобождается из пищи во время пищеварения в виде свободных ионов, которые всасываются в кровь, связываются с альбумином плазмы и разносятся по всему организму. Самая высокая концентрация этого элемента находится в мышцах и костях. Большие количества цинка присутствуют в почках, печени, сетчатке, мозге, поджелудочной и предстательной железах; они необходимы для образования клеточных элементов крови [цит. по 17, 33, 35]. Цинк обладает антиоксидантными и антивоспалительными свойствами; входит в состав жизненно важных гормонов, ферментов, биологических мембран и рецепторов. От цинка зависят процессы роста и дифференцировки клеток, метаболизм нуклеиновых кислот. Ионы цинка участвуют в механизмах регуляции экспрессии генов через особые транскрипционные факторы, которые способны связываться с участками в молекуле ДНК со специфической последовательностью [6]. Настоящий обзор посвящен изучению роли цинка в функционировании нервной системы.

Роль цинка в развитии нервной системы и во взрослом нейрогенезе

Цинк необходим для нормального развития мозга. Входя в состав фермента ДНК-полимеразы, он участвует в синтезе ДНК в клетках. Показано, что дефицит цинка в питании взрослых крыс приводит к 50 % снижению пролиферации нейрональных предшественников по сравнению с контролем. После получения животными адекватных количеств цинка уровень нейрогенеза восстанавливается через 2 недели [34]. Баланс цинка важен для формирования нейрональной трубки и дифференцировки стволовых клеток. Значительное уменьшение пролиферирующих нейрональных прекурсоров обнаружено у мышей с нокаутом генов транспортеров свободного цинка [37]. В экспериментах с удалением свободного цинка путем хелатирования в ранний неонатальный период наблюдается снижение апоптоза избыточного количества предшественников нервных клеток [7, 31].

Цинк также регулирует все стадии взрослого нейрогенеза: клеточную пролиферацию, выживание стволовых клеток и их дифференцировку. Вновь рожденные клетки, происходящие из стволовых клеток боковых желудочков мозга, мигрируют в обонятельную луковицу и встраиваются в существующие нейрональные сети в качестве тормозных интернейронов. Нейробласты из субгранулярного слоя зубчатой фасции мигрируют в гранулярный слой, дифференцируются в зрелые нейроны и проецируют свои аксоны, как и в онтогенезе, к полю СА3 гиппокампа [11, 26]. Длительный дефицит цинка в питании приводит к снижению взрослого нейрогенеза и увеличению апоптоза новорожденных нейронов. Предполагается, что апоптоз при недостатке цинка связан с генерацией митохондриями реактивных форм кислорода [9, 16].

Гомеостаз цинка в нервной системе

Цинк поступает в мозг из плазмы крови и распределяется в экстраклеточной и цереброспинальной жидкости. Концентрация цинка во взрослом мозге регулируется гемато-энцефалическим барьером и достигает 200 µM. При этом его внутриклеточное содержание в 1000 раз выше, чем экстраклеточное, что указывает на энергозависимый транспорт цинка в нейроны и глиальные клетки [33]. Нарушение гомеостаза приводит к развитию нейродегенеративных заболеваний и других неврологических патологий [10, 32]. Цинк в мозге присутствует в двух формах: во-первых, он является ключевым структурным компонентом большого числа белков и кофактором ферментов, во-вторых, свободные ионы (Zn2+) концентрируются внутри синаптических пузырьков, главным образом в глутаматергических терминалях. В виде цинксодержащих металлопротеинов существует более 80 % общего мозгового пула цинка и только около 20 % являются свободными ионами, которые выявляются с помощью гистохимической сульфид-серебряной реакции по Тимму [27, 33, 35].

Гомеостаз цинка в клетках обеспечивают два типа мембранных транспортеров, которые реципрокно отвечают на дефицит и избыток этого микроэлемента в клетках. Известно 10 транспортеров, которые осуществляют вход цинка внутрь клеток (семейство белков ZnT), и 15 транспортеров, выполняющих противоположную функцию (семейство белков Zip). Оба типа транспортеров проявляют высокую тканевую специфичность [25]. Один член семейства белков ZnT, а именно ZnT3, играет особенно важную роль в аккумуляции свободного цинка в синаптических пузырьках, содержащих глутамат [23]. В регуляцию транспорта, хранения и трансфера цинка к различным ферментам и транскрипционным факторам вовлечены белки металлотионины. Это семейство белков не только имеет большое химическое сродство к этому микроэлементу, но и обладает протекторными свойствами к окислительному стрессу. При накоплении избыточных количеств активных форм кислорода металлотионины освобождают ионы цинка и, наоборот, при уменьшении концентрации свободных радикалов в клетке они их секвестируют [12].

Цинкергичные нейроны мозга

Цинкергичными нейронами называют нейроны, которые содержат слабо связанный, гистохимически определяемый цинк в синаптических пузырьках своих пресинаптических терминалей [14]. Этот микроэлемент аккумулируется в везикулах благодаря присутствию специального молекулярного насоса – транспортера ZnT3, который локализуется на везикулярной мембране [23]. Большинство цинксодержащих нейронов являются глутаматергичными, однако не все глутаматергичные нервные клетки содержат цинк. Нейроны, содержащие одновременно глутамат и цинк, представляют собой специальный класс клеток, выделяемый некоторыми исследователями в отдельный глуцинергический фенотип [4, 15]. Цинкергические нейроны присутствуют во всем конечном мозге; особенно много их в гиппокампе, коре, амигдале и обонятельной луковице [19]. В значительно меньшей степени везикулярный цинк выявляется в нейронах спинного мозга и мозжечка, которые в качестве нейротрансмиттеров используют глицин или гамма-аминомасляную кислоту [38]. Цинк в нейронах транспортируется антероградно и ретроградно с помощью аксонального транспорта. В патологических условиях свободный цинк может аккумулироваться в ядрах, цитоплазме и дендритах нейронов, что приводит к их повреждению [22, 32, 33].

Глуцинергические нейроны имеют небольшие размеры и относительно короткие аксоны. Они являются ассоциативными клетками и проецируются исключительно к «внутренним» нейрональным мишеням внутри конечного мозга [15, 19]. Афферентные системы глуцинергических нейронов в основном представлены кортико-кортикальными, кортико-лимбическими или лимбико-кортикальными нейрональными связями. Терминали глуцинергических нейронов распределены внутри мозговых структур гетерогенно. В коре и гиппокампе, например, их распределение соответствует слоистой архитектонике этих областей мозга: в слоях, где расположены клеточные тела, экспрессия цинка отсутствует, но обильна в слоях, где аксоны формируют синаптические контакты [14, 15, 19, 36].

Наиболее высокие количества везикулярного цинка обнаружены в гигантских терминалях аксонов гранулярных нейронов зубчатой фасции. Эти цинксодержащие терминали устанавливают синаптические контакты с дендритами пирамидных нейронов поля СА3 гиппокампа. Область расположения аксонов гранулярных клеток и их синапсов ярко окрашивается при обработке срезов сульфид-серебряным или флюоресцентным красителем. Концентрация цинка в синаптических пузырьках гигантских бутонов достигает 300-350 µМ [14, 15, 36].

Функциональное значение везикулярного цинка

Анализ литературы, посвященной изу чению разных аспектов активности цинка в ЦНС, показывает, что наиболее загадочным является эндогенный везикулярный пул ионов цинка. Колокализация цинка и глутамата в синаптических пузырьках предполагает, что цинк вовлечен в функционирование глутаматергических синапсов. Как и глутамат, цинк обнаруживается в малых светлых везикулах, которые распределены по терминали равномерно, на разных расстояниях от активной зоны. Синаптические бутоны, хранящие ионы цинка, устанавливают асимметричные синаптические контакты с дендритными шипиками. Многочисленными экспериментами показано, что освобождение цинка из везикул в синаптическую щель происходит одновременно с глутаматом при деполяризации нейронов и является кальций-зависимым процессом [15].

Существует три синаптических компартмента, где цинк может оказывать влияние на глутаматергическую нейропередачу: везикулы, синаптическая щель и постсинаптический нейрон. Предполагалось, что цинк может участвовать в накоплении глутамата в везикулах или снижать скорость его освобождения, уменьшая кинетику процесса диссоциации комплекса глутамата с цинком. Однако оказалось, что уменьшение количества цинка в синаптических пузырьках при пищевой депривации или связывание эндогенного цинка посредством хелатирования не влияют на единичные ответы цинксодержащих синапсов [15]. В то же время у мышей с нокаутом транспортера цинка в пузырьки наблюдается ухудшение образования и консолидации пространственной памяти. Этот процесс сопровождается редуцированием экспрессии NMDA-рецепторов [8].

Из синаптической щели цинк частично захватывается обратно аксональной терминалью с помощью специальных транпортеров, а другая часть входит в постсинаптический нейрон через AMPA и каинатные глутаматные рецепторы, а также через потенциал-зависимые кальциевые каналы. Физиологическая стимуляция цинксодержащих аксональных систем усиливает транслокацию ионов цинка из пресинаптической терминали в постсинаптический нейрон. В постсинаптическом нейроне ионы цинка регулируют активность ионных каналов и сигнальных путей, связанных с нейропластичностью. Для исследования этих эффектов использовано много экспериментальных парадигм: in vitro переживающие срезы, дефицитные диеты, генные мутации, хелатирование и аппликация ионов цинка [24, 29, 30, 33]. Уникально высокая концентрация цинка в гигантских синапсах гиппокамповой формации делает их удобной системой для изучения роли синаптически освобождаемого цинка [21, 29, 36]. На системе мшистых волокон гиппокампа показано, что освобождение везикулярного цинка влияет на индукцию долговременной потенциации, которая лежит в основе обучения и памяти. При этом цинк усиливает пресинаптическую, NMDA-независимую форму потенциации и маскирует индукцию постсинаптической потенциации [13]. Предполагается, что цинк, освобожденный из терминали в синаптическую щель после высокочастотной стимуляции мшистого волокна, снова входит в пресинаптический компартмент, активирует рецептор тирозинкиназы и запускает цепь молекулярных реакций, которые стимулируют выход глутамата [21, 30, 36].

Существует множество чувствительных к цинку белков, локализованных вне глутаматергических синаптических контактов. Большое сродство к цинку имеют рецепторы тормозного нейромедиатора гамма-аминомасляной кислоты, а именно ГАМК(А)-рецепторы. Ионы цинка уменьшают тормозный эффект, передаваемый через них, однако степень такого воздействия сильно зависит от удаленности тормозных синапсов от мест секреции цинка. В особом положении находятся мшистые волокна гиппокампа, которые помимо глутамата содержат ГАМК и цинк. Более того, показано, что ГАМК(А)-рецепторы присутствуют в синаптичекой щели гигантских синапсов и модулируются эндогенным цинком [28]. Дополнительно к модуляторным эффектам цинка на рецепторы нейротрансмиттеров появились доказательства о том, что в мозге имеются специальные рецепторы для ионов цинка. Они сопряжены с G-белками и действуют как сенсоры экстраклеточной концентрации цинка [20].

Нейротоксичность цинка

Многочисленными исследованиями показано вовлечение синаптически освобождаемого цинка в патогенез болезни Альцгеймера. В экспериментальных работах и на биопсийном материале, взятом от больных пациентов, обнаружено, что цинк в экстраклеточном пространстве взаимодействует с бета-амилоидом и запускает процесс формирования нейрофиламентозных сенильных бляшек в мозге. Однако не ясно, является ли цинк-индуцированная преципитация бета-амилоида нейропротекторным или деструктивным процессом для мозга [5, 18]. Изучение роли ионов цинка при эпилепсии также выявило двойственные, про- и антиконвульсивные эффекты на судорожную активность. Предполагается, что конечный эффект ионов цинка зависит от их концентрации и нейрохимической специфики нервных клеток [3, 10].

Заключение

Значение цинка в жизнедеятельности млекопитающих животных и человека известно давно. В последние десятилетия большое внимание уделяется изучению роли этого микроэлемента в функционировании центральной нервной системы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что ионы цинка регулируют многие процессы в мозге, начиная с нейрогенеза и развития до нейродегенерации и патогенеза болезней. С помощью гистохимических и генно-транскрипционных методов обнаружены специальные глуцинергические нейроны, содержащие два разных пула ионов цинка – свободный и связанный с металлотионинами. Гомеостаз этого микроэлемента лежит в основе нормальной работы нервных клеток и функциональных сетей. Получены существенные данные об особенностях синаптической передачи в нейрональных системах гиппокамповой формации и амигдалы, которые характеризуются высоким содержанием цинка. Вместе с тем, анализ литературы показывает, что цинкергическая сигнализация в мозге еще таит много загадок, понимание которых будет способствовать разработке подходов для предупреждения и лечения многих неврологических болезней.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 12-04-00812).

Рецензенты:

Архипов В.И, д.б.н., ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН», г. Пущино;

Павлик Л.Л., д.б.н., ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН», г. Пущино.

Источник