Збереження фізіологічної функції матки ссавців є критичною умовою забезпечення репродуктивної здатності організму, важливою частиною якої є спонтанна скоротлива активність гладком’язових клітин (ГМК) міометрія. Одним із чинників, що порушують функцію міометрія, є ліпополісахарид – структурний компонент стінки грамнегативних бактерій. Цей ендотоксин запускає каскад запальних реакцій через Toll-подібні рецептори (TLR), що призводить до оксидативного стресу, мітохондріальної дисфункції та змін у сигнальних шляхах регуляторних молекул, таких як окситоцин. Оскільки окситоцин є ключовим регулятором пологової діяльності, вивчення змін чутливості матки до нього в умовах експериментальної ендотоксемії є критично важливим для розуміння патогенезу передчасних пологів та розробки нових терапевтичних стратегій.
Метою роботи було дослідити чутливість міометрія матки щурів до окситоцину за показниками скоротливої активності та експресії окситоцинових рецепторів за умов ліпополісахаридіндукованої експериментальної ендотоксемії, а також оцінити ефективність фармакологічних підходів до попередження та корекції виявлених порушень. У роботі використано комплексний підхід із застосуванням фізіологічних методів (тензометричне вимірювання скорочень ізольованих смужок міометрія ex vivo), молекулярно-генетичних (Real-time ПЛР та зворотна транскрипція для аналізу експресії генів), біохімічні (визначення маркерів оксидативного стресу, активності NO-синтаз та вмісту сірководню), а також статистична обробка результатів за допомогою Excel та Origin 7.0.
В експериментах ex vivo було показано, що безпосередня дія ЛПС на тканину міометрія призводить до збільшення амплітуди та тривалості спонтанних скорочень, проте зменшує їх частоту та порушує фази скорочення-розслаблення. Вперше встановлено, що системна експериментальна ендотоксемія (введення ЛПС у дозі 3 мг/кг) спричиняє гіперчутливість міометрія до окситоцину. Це проявляється у значному посиленні амплітуди скорочень (у 3,1 раза) та підвищенні базального тонусу. Поясненням цього факту є суттєве збільшення у 4,6 раза експресії мРНК окситоцинових рецепторів (OXTR). Поряд з цим виявлено інтенсифікацію окисного стресу: швидкість утворення супероксидних радикалів збільшилася у 2,5 раза, а вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів (дієнових кон’югатів) – у 4 рази. Було виявлено дисбаланс у системі оксиду азоту: пригнічення конститутивного синтезу NO на тлі значної активації індуцибельної NO-синтази (iNOS у 3,7 раза). Цікавим фактом є виявлення реакції організму у відповідь на токсичний вплив ліпополісахариду: збільшення експресії антиоксидантного ферменту каталази, H2S-синтезуючого ферменту цистатіонін-γ-ліази та субодиниці Kir6.1 АТФ-чутливих калієвих каналів. Проте цих ресурсів виявилося недостатньо для стримування патогенної дії ліпополісахариду. У роботі застосовано такі підходи для запобігання підвищенню скоротливості міометрія за дії ліпополісахариду. Введення екзогенного глутатіону (52 мг/кг) до та після ін’єкції ліпополісахариду дало змогу майже повністю нівелювати негативний вплив ендотоксину. Глутатіон нормалізував експресію гена OXTR, відновив баланс NO-синтаз та стабілізував показники скоротливої активності до контрольних значень. Використання активатора АТФ-чутливих калієвих каналів флокаліну на тлі вже розвинутої ендотоксемії продемонструвало ефективний релаксуючий ефект. Флокалін (10 мкмоль/л) пригнічував окситоциніндуковану гіперактивність у щурів з експериментальною ендотоксемією, зменшуючи приріст амплітуди скорочень на 122% та частоту на 47%.
Наукова новизна та практичне значення. Вперше комплексно описано механізм, за яким бактеріальний ендотоксин підвищує чутливість матки до окситоцину через модуляцію експресії генів та оксидативний стрес. Доведено роль глутатіону та АТФ-чутливих калієвих каналів як захисних ланок у міометрії матки. Результати роботи свідчать про перспективність використання антиоксидантів та активаторів АТФ-чутливих калієвих каналів для профілактики репродуктивних порушень, спричинених інфекційними агентами. Матеріали дисертації можуть бути інтегровані в курси фізіології, біохімії та акушерства, а також стати базою для розробки нових фармакологічних препаратів.
