В обзоре рассмотрены существующие представления о роли эндотелия сосудов в регуляции мозговой гемодинамики - от полного отрицания такой возможности до признания за эндотелиальным механизмом ведущей роли в управлении функциями сосудов. Обобщены результаты собственных исследований, а также данные литературы за последние полвека по эндотелиальному (интимальному) механизму регуляции кровотока. По мнению авторов, адекватное кровоснабжение головного мозга представляет собой результат взаимодействия нескольких механизмов, изучение которых позволит установить истинное значение эндотелия в единой системе управления мозговым кровообращением.

В обзоре рассматриваются новые данные литературы и результаты собственных исследований по физиологии и патологии газотрансмиттера сероводорода. Сероводород синтезируется из цистеина с помощью пиридоксаль-5’-фосфат-зависимых ферментов цистатионин-р-синтазы или цистатионин-у-лиазы. Он стимулирует АТФ-зависимые калиевые каналы в гладкомышечных клетках сосудов, нейронах, кардиомиоцитах и β-клетках поджелудочной железы, участвуя в регуляции сосудистого тонуса, сокращении кардиомиоцитов, нейротрансмиссии и секреции инсулина. Рассматривается влияние сероводородпродуцирующих систем в патогенезе артериальной и легочной гипертензии, болезни Альцгеймера, циррозе печени.

Эндотелий сосудов сегодня рассматривается и в качестве активного эндокринного органа, он синтезирует субстанции, важные для контроля свертывания крови, регуляции сосудистого тонуса и артериального давления, фильтрационной функции почек, сократительной активности сердца, метаболического обеспечения мозга. Приведены данные литературы и результаты собственных исследований дисфункции эндотелия у лиц с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, а также у больных ишемической болезнью сердца и артериальной гипертензией. Показано, что уже на стадии факторов риска снижается продукция оксида азота и увеличивается выработка эндотелием вазопрессора эндотели-на-1. При ишемической болезни сердца происходит усугубление степени эндотелиальной дисфункции, которая проявляется снижением эндотелийзависимой вазодилатации. Наиболее защищенным представляется мозговой кровоток: значимое изменение средней скорости движения крови и индексов периферического сосудистого сопротивления наблюдается здесь только при артериальной гипертензии III степени.

Обзор литературы и данных собственных исследований структуры височной доли как одной из наиболее эпилептогенных областей головного мозга. Основу эпилептического поражения составляют врожденные нарушения развития (дисгенезии) и приобретенные, экзогенные - посттравматические и воспалительные поражения мозга. Эти нарушения на функциональном и нейрохимическом уровнях выражаются в превалировании возбуждения и дефиците тормозящих синаптических процессов. Церебральная аноксия и ишемия, сопутствующая эпилептическому приступу, а также моделируемая в эксперименте каинатная гипервозбудимость ведут к инверсии дифференцировки и элиминации нейроцитов посредством апоптоза, дефициту торможения, нарушению синаптической организации, глиозу. Становление эпилептиформной активности является следствием пластических синапсомодификаций, которые усиливают эффективность возбуждающей трансмиссии и нарушают баланс тормозных и возбуждающих медиаторных систем.

Обзор современных исследований и разработок в области создания биосовместимых имплантируемых материалов для терапии дегенеративных и посттравматических патологий центральной нервной системы. Проведен критический анализ материалов и их компонентов на основе природных и синтетических полимеров, применение которых в качестве матриксных имплантатов может способствовать восстановлению целостности поврежденного мозга, осуществлению заместительных и трофических функций, индукции репаративных процессов за счет внутренних и имплантируемых клеточных источников. Современное состояние биомедицинского материаловедения и тканевой инженерии для нужд нейротрансплантологии охарактеризовано в форме анализа способности материалов имитировать структуры и функции естественного внеклеточного матрикса, индуцировать нейрогенез и восстановление проводниковых функций нервной системы, а также способности материалов подвергаться контролируемой биодеградации с последующим замещением тканевыми структурами организма.

В последние 15 лет получены новые знания о стволовых клетках, позволяющие по-новому понять функционирование нервной ткани в норме и патологии. Показано, что пролиферирующие стволовые клетки в дефинитивном мозге при определенных условиях могут участвовать в репаративной регенерации, замещая погибшие элементы. Установлены геномные механизмы управления пролиферацией и дифференцировкой стволовых клеток. Показано их участие в генезе злокачественных опухолей и тропизм этих клеток к опухолям. Данные факты открывают новые направления в исследовании функционирования и развития мозга. Нейтральные стволовые клетки могут быть использованы для создания новых технологий, лечения нейродегенеративных и онкологических заболеваний мозга.

Представлен краткий обзор данных литературы и собственных исследований автора по нейрохимической и типологической гетерогенности нейронов сетчатки. Обосновывается значение плюрихимического принципа нейропередачи в организации модульной структуры сетчатки, в механизмах нейропластичности и адаптации. Предполагается центральная интегративная функция оксида азота в поддержании этих процессов.

В дискуссии нейронистов и ретикуляристов принципиальным было взаимное категорическое отрицание противоположной теории. Основным доказательством нейронной доктрины стало открытие синапсов с помощью электронного микроскопа. Однако в принципе это открытие не отрицало межнейронного синцития. Сегодня выявлен ряд фактов, не соответствующих нейронной доктрине: наличие в нервной системе помимо синапсов еще и высокопроницаемых мембранных контактов с межклеточными порами, несовпадение с клеточной теорией и др. Эти данные требуют дополнения и видоизменения нейронной доктрины. Остается нерешенным главный вопрос: существует ли цитоплазматическая синцитиальная связь между нейронами. Наличие такой связи между гигантскими клетками и волокнами у моллюсков, ракообразных, полихет и других беспозвоночных давно доказано. В статье впервые обобщены данные о синцитиальной связи нейронов позвоночных в коре большого мозга, гиппокампе и автономной нервной системе позвоночных. Показано, что они развиваются при дефиците глиального покрытия нейронов, на щелевых или плотных контактах. Приведено описание синцитиальных пор и широких перфораций спаренных мембран нейронов, а также слияние их тел у эмбрионов крыс. Впервые описан способ целенаправленного экспериментального слияния нейронов.

Приведен обзор результатов морфофункциональных исследований органов обоняния морских и проходных рыб в связи с их экологией и систематическим положением. Суммируются современные представления о жгутиковых и микровиллярных типах обонятельных рецепторов. Обсуждается секреторная система обонятельного эпителия, включающая у некоторых видов специализированные альвеолярные и трубчатые железы типа боуменовых, ее значение в первичных процессах обонятельной рецепции и защитной реакции при воздействии токсикантов. Анализ материалов по эволюции органов обоняния позволил выявить общую тенденцию к редукции суммарной поверхности и складчатости обонятельных розеток хрящевых и костных рыб как пример прогрессивного тренда эволюции - олигомеризации гомологичных органов. Показано также, что уровни гипер-, макро-, медио-, микросматии связаны с экологической спецификой, наблюдающейся у различных видов рыб.

Приводятся основные положения фундаментальных нейрогистохимических исследований, выполненных П.А. Мотавкиным и его учениками, посвященных изучению ферментов и дифференцированной медиаторной организации головного мозга. Результаты научно-исследовательских работ, проведенных в последние годы, успешно внедрены в практику судебно-медицинской танатологии и токсикологии. Показаны перспективы развития данного научного направления.

В обзоре рассмотрены вопросы пре- и постнатального онтогенеза иннервации сердечно-сосудистой системы и содержания в ганглиях сердца нитроксидсинтазы в норме и патологии. Работа основана на анализе 12 серий зародышей человека, исследовании сердечно-сосудистой системы у 23 плодов, а также материалах 124 ранних вскрытий людей разного возраста в норме, при внезапной сердечной смерти и ряде кардиологических заболеваний, изученных нейрогистологическими, гистохимическими и ультраструктурными методами, а также иммуногистохимическими способами, на содержание нитроксидсинтазы.

Обзор литературы, посвященный механизмам запрограммированной гибели клетки - апоптозу. Рассматриваются морфология апоптоза и некроза, факторы, активирующие и подавляющие эти процессы, роль апоптоза и некроза в воспалительных реакциях и регенерации.

Получены данные по гистологической организации и клеточному составу половых желез у морских ежей Strongylocentrotus intermedius и Strongylocentrotus nudus, которые дополняют сведения об их репродуктивной биологии и позволяют конкретизировать нерестовый период. Проанализировано влияние некоторых основных экологических факторов на размножение этих гидробионтов. Они могут быть использованы не только для познания особенностей биологии размножения данных беспозвоночных, но и для развития прибрежного рыболовства в связи с рациональным ведением промысла этих организмов и их воспроизводством. Все это логично и убедительно представлено в научных разработках основателя направления репродуктивной биологии гидробионтов - д-ра мед. наук, профессора П.А. Мотавкина, о чем свидетельствуют ссылки на его публикации в данной статье.

В обзоре обобщены результаты многолетних лабораторных и полевых исследований влияния загрязнения среды на гаметогенез, развитие потомства и репродуктивные циклы морских ежей и двустворчатых моллюсков. Сделан вывод, что нарушение процессов гаметогенеза может служить чувствительным индикатором загрязнения морской среды. Оценена информативность различных показателей состояния репродуктивной функции исследованных видов. Приведены данные исследований о сроках нереста Strongylocentrotus intermedius из районов северозападной части Японского моря с различной антропогенной нагрузкой. Обнаружен сдвиг сроков нереста с осени на раннее лето в поселениях морского ежа из сильно загрязненных районов. Обсуждаются возможные механизмы этого явления.

Обзор научных достижений сотрудников, аспирантов и докторантов кафедры гистологии ВГМУ Основное внимание уделено нейропаракринному механизму и роли эндотелия в регуляции мозгового кровообращения. Подробно рассматриваются структурно -функциальные онтогенетические особенности интраспинального органа, определяется его место среди эпендимоглиальных образований центральной нервной системы. Рассказано о результатах исследования медиаторной специализации нейронов ствола мозга и перспективах картирования супранейронных систем. Упомянуты работы, посвященные механизмам регуляции размножения морских беспозвоночных, выполненные совместно с сотрудниками академических институтов. По материалам исследований защищено 130 докторских и кандидатских диссертаций, написано 30 книг, опубликовано около 300 журнальных статей.