A quarter of a century on the concept of the mediator stage of ontogenesis of the nervous system and its importance for the clinic

Abstract

Developed in the second half of the 19th century. in Kazan the Society of Neuropathologists and Psychiatrists, headed by prof. VM Bekhterev, and the neurohistological school founded by prof. K.A. Arnstein, gained worldwide fame and earned wide recognition among theorists and clinicians.

Full Text

Сложившееся во второй половине XIX в. в Казани Общество невропатологов и психиатров, возглавляемое проф. В.М.Бехтеревым, и нейрогистологическая школа, основанная проф. К.А.Арнштейном, приобрели мировую известность и заслужили широкое признание среди теоретиков и клиницистов. Развитие нейронной теории получило обоснование еще в конце прошлого столетия в работах В.В.Николаева, А.С.Догеля, Д.А.Тимофеева, которые явились предтечей блестящих обобщений в нейроморфологии, сделанных казанскими учеными А.Н.Миславским, Б.И.Лаврентьевым, Н.Г.Колосовым и др. В этих работах освещались проблемы строения как афферентных, так и эфферентных связей, а также межнейронных отношений (синапсов). Следует особо отметить принципиально важные высказывания В.М.Бехтерева (1896) о механизмах рецепции. Он писал: "...чувствительные нервные окончания возбуждаются не прямо под влиянием внешних воздействий, а при посредстве совершенно специально видоизмененных эпителиев". Положение о том, что видоизмененные эпителии "...служат в известном смысле преобразователями внешнего раздражения", нашло полное подтверждение в работах казанских нейрогистологов, особенно в труде А.П.Маслова [1]. Упрочению нейронной теории способствовали многие публикации в "Неврологическом вестнике" в Казани [2, 3].

Нейроморфологические исследования всегда являлись основой представлений неврологов об этиопатогенезе заболеваний нервной системы. В данном сообщении мы уделим особое внимание сопоставлению результатов выявления в нервных элементах основных медиаторов нервной системы — норадреналина и ацетилхолина. Идентификация их обычно производится при посредстве люминесцентных способов, а также гистохимическими методами.

Представление о медиаторном этапе онто генеза нервной системы возникло в результате анализа ее пренатального развития. Было показано, что начальные стадии дифференцировки нервных элементов — их миграция в места закладки нервных узлов, образование отростков и их прорастание в ткани различных органов, как правило, могут быть определены классическими способами и при посредстве электронной микроскопии, но нейрогистохимические методы, выявляющие ацетилхолин и норадреналин, позволяют определять их в нервных сплетениях лишь во время следующего важнейшего этапа дифференцировки, так и названного — "медиаторный". В это время начинаются синтез и перемещение медиаторов по отросткам дифференцирующих нейробластов, возникает их влияние на ткани-мишени, на мембранах клеточных элементов которых, в свою очередь, экспрессируются соответствующие рецепторы. По времени медиаторный этап совпадает со сроками завершения плацентации и переходом зародыша из эмбрионального в плодный период. Функциональные проявления со стороны внутренних органов отмечаются гетерохронно и выражаются в изменении сердечного ритма, проявлениях перистальтики кишечника и первых экскурсах легких, затем в первоначальных признаках деятельности нефронов и т.д.

Как формировалось это представление? В 1971 г. в “Архиве анатомии, гистологии и эмбриологии", основанном казанским нейрогистологом А.С.Догелем, была опубликована наша статья "Некоторые морфологические основания учения о трофической функции нервной системы", а уже в следующем году там же были сформулированы представления о важнейшем этапе онтогенеза нервной системы — медиаторном [7]. Эти идеи вскоре получили распространение и нашли особую поддержку в работах школы академика Д.М. Голуба.

В течение четверти века названные представления получили широкое подтверждение в неврологии, нейрохирургии, терапевтических дисциплинах, урологии, клинике акушерства и гинекологии, оториноларингологии и др. Наиболее наглядно представление о домедиаторном и медиаторном этапах дифференцировки нервных связей было подтверждено в трасплантологии. В докторской диссертации Т.И.Шиошвили [9] было показано, что после пересадки почки в эксперименте в течение первых двух недель происходит дегенерация ее внутриорганных сплетений и их резорбция, а со стороны нефронов констатируются определенные дистрофические нарушения. В течение первых двух месяцев орган работает, получая лишь гуморальную регуляцию, а на третьем месяце в почке определяются единичные регенерирующие волокна. Динамика частичного восстановления нервных сплетений почек была прослежена в течение полутора лет. В нашей лаборатории было показано, что при этом формирование внутриорганных нервных сплетений проходит, как и в эмбриогенезе, в два этапа — домедиаторный и медиаторный. Аналогичный вывод был сделан и при изучении динамики восстановления нервного аппарата Пересаженного сердца [8].

В постнатальном онтогенезе нами были изучены последовательные стадии медиаторного этапа онтогенеза нервной системы, и особое внимание уделялось проявлениям нарушения трофических влияний нервных сплетений, выражающимся в развитии висцеральной патологии. Наиболее ярко это проявлялось при исследовании материалов в нейрохирургической клинике. В Ленинградском нейрохирургическом институте им. А.Л.Поленова в 1967—1974 гг. были получены обширные сведения по висцеральной патологии гипоталамического происхождения. Рассматривались последствия воздействий на гипоталамус опухолей, первично поражавших этот высший центр вегетативной нервной системы, — астроцитомы и аденомы гипофиза, эпендиомы III желудочка мозга и др., — а также опухолей, находившихся на отдалении от гипоталамо-гипофизарной области и воздействующих на вегетативные центры опосредованно, — гидроцефалия с истончением дна III жедудочка, дислокация мозга. К этой группе опухолей мозга относились менингиомы бугорка турецкого седла, медуллобластомы и пинеобластомы с их распространением в III желудочек, холестеатома III желудочка мозга и др. В клинической картине наряду с общемозговыми симптомами имели место проявления диэнцефальной патологии, ряд нарушений деятельности сердца, у части больных констатированы вторичная симптоматическая центрогенно- нервная гипертензия и ряд сопутствующих основному заболеванию проявлений висцеральной патологии.

Данные по анализу изменений различных звеньев нервной системы при поражениях гипоталамуса приведены в нашей монографии "Висцеральная патология при поражениях центральной нервной системы" [5]. В по следующих работах продолжалось экспериментальное изучение динамики изменений нервных сплетений ряда органов после стереотаксического воздействия на гипоталамические ядра [8]. После каждого сеанса электростимуляции гипоталамуса наступало резкое истощение норадреналина в симпатических сплетениях. Как показали наблюдения нашего сотрудника К.Г.Таюшева [4], наибольшие изменения нейронов ретикулярной формации мозга наблюдались через 25 сеансов. Значительные изменения нейронов и глиоцитов были обнаружены нами в эти сроки в симпатических ядрах спинного мозга. В тканях важнейших внутренних органов вслед за опустошением медиаторов в нервных сплетениях и сопутствующими тканевыми нарушениями развивалось поражение афферентных нервных окончаний. Можно полагать, что процесс деафферентации сопровождался болевым синдромом и приводил к усугублению трофических изменений во внутренних органах.

Каково значение подобных исследований для клинических дисциплин? Педиатрия обогатилась представлениями о динамике формирования нервных связей разных органов благодаря многочисленным работам по возрастной морфологии нервной системы, проведенным за последние два десятилетия в Москве, Санкт-Петербурге, Минске, Саранске, Каунасе, Казани, Калуге. Исследователями показано, что представление о медиатор ном этапе онтогенеза приносит несомненную пользу при анализе возрастных изменений центральной нервной системы.

В акушерстве изучение динамики формирования нервных центров и сплетений раз личных внутренних органов позволяет, в частности, дать объяснение функциональным проявлениям деятельности сердца, легких, органов пищеварения и кроветворения, почек, половых органов. Для перинатологии первостепенное значение имеет изучение последствий интоксикации, гипоксии, травм, вызывающих у плода повреждения нервной системы и влияющих на количество и качество медиаторов в различных отделах мозга, в том числе нейропептидов.

В постнатальном периде формирование синапсов и терминальных нервных сплетений и окончаний и насыщение их медиаторами активизируется к моменту полового созревания. Происходящая стабилизация медиатор ного обмена после достижения 30-летнего возраста сменяется гетерохронно протекающими начальными процессами инволюции нервных центров. Наиболее рано подвергаются изменениям нейроны симпатического отдела вегетативной нервной системы. Это явление следует учитывать клиницистам. В тканях внутренних органов и сосудов возникают очаги десимпатизации, отличающиеся, как было отмечено, высокой чувствительностью к ряду ферментов и медиаторов, особенно катехоламинам, что создает предпосылки к развитию нейродистрофических процессов.

В целом успехи нейроморфологов в изучении возрастных преобразований тканей и органов, а также в анализе патологических изменений их и исследований процессов регенерации, как правило, были сопряжены с работами в области нервной регуляции, и, как показывают результаты этих работ, особое внимание в настоящее время уделяется состоянию нейромедиаторных систем, например вазодимбитам, NO-синтазе, ряду нейропептидов.

Приведем пример значения нейроморфологического исследования для кардиологии. При изучении аорты адренергические сплетения обнаружены в основном в глубоких слоях адвентиции в составе перимускулярного сплетения и по ходу vasa vasorum. Количе ственный анализ плотности распределения нервных волокон и интенсивности люминесценции адренергических терминалей перимускулярного сплетения глубокого слоя адвентиции позволил выявить особенности их распределения в исследованных зонах дуги аорты и ее брюшной части. В стенках дуги аорты в зонах, наиболее пораженных атеросклерозом (в области отхождения ее ветвей), показатель плотности составляет 2,80±0,9%, а в зонах, мало поражаемых атеросклерозом, — 5,0±0,4%. Плотность адренергических нервных сплетений в наиболее поражаемых зонах снижена на 56% по сравнению с мало поражаемыми. Показатели интенсивности люминесценции нервных волокон в участках аорты, поражаемых и не поражаемых атеросклерозом, значимо не различаются.

В брюшной части аорты наименьшая плотность адренергических нервных сплетений обнаружена в участке над местом отхождения чревной артерии (2,10±0,20%), т.е. именно в зоне наиболее интенсивного развития атеросклеротических изменений. В остальных участках показатель плотности значимо выше и составляет в стенке брюшной аорты 4,2±0,6%, в зоне под устьем чревной артерии — 3,8±0,3%. Интенсивность люминесценции катехоламинов в андренергических волокнах перимускулярного сплетения исследованных областей брюшной аорты значимо не различается и равна 10,2 ±0,8 отн. ед.

Таким образом, проведенные исследования позволяют заключить, что в зонах брюшной аорты, где атеросклеротические изменения возникают чаще и занимают большую площадь, плотность нервных сплетений оказывается наиболее сниженной, — таковым явился участок над местом отхождения чревной артерии.

Столь выраженная разница в насыщенности адренергическими нервными сплетениями в зонах, поражаемых и не поражаемых атеросклерозом, свидетельствует о неравномерности симпатической иннервации магистральных сосудов человека, определяемой уже в молодом возрасте.

Итак, созданное четверть века назад пред ставление о медиаторном этапе онтогенеза нервной системы, вытекающее в значительной степени из трудов казанских нейрогистологической и неврологической школ, имеет непосредственное значение для клиники. Развитие в нашей стране вегетологических научно практических центров — под руководством проф. А.М.Вейна в Москве, проф. М.Ф.Исмагилова в Казани, внедрение в кардиологические клиники, в том числе в клинику акад. Е.И.Чазова, вегетоневрологического обследования пациентов является сегодня, в пору социальных стрессов, особенно актуальной проблемой.