CC BY
14
ЭФФЕКТ ДЕГИДРОЭПИАНДРОСТЕРОН-СУЛЬФАТА НА УРОВЕНЬ АЛЬДОСТЕРОНА ПРИ СТРЕССОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ:
УЧАСТИЕ ц-ОПИОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ
Сарыг С.КЭрдыпиева Т.А.\ Обут Т.А. **, Дементьева Т.Ю. **, Обут Е.Т *ГОУВПО ТувГУ, г. Кызыл **НИИ физиологии СО РАМН, г. Новосибирск
THE OUTCOMES OF DEHYDROEPIANDROSTERONE SULFATE TO THE LEVEL OF
THE ALDOSTERONE IN THE STRESS INFLUENCES:
^-OPIOID RECEPTORS CONDITIONS
SaiygS.K., Erdyneyeva T.A., Obut T.A., Dementyeva T.Yu., Obut E.T.
Установлено, что дегндроэпиандростерон-сулъфат (ДЭАС, 30 мг/кг) блокирует стресс-индуцируемое повышение уровня алъдостерона у крыс при многократно повторяющихся стрессорных воздействиях. Введение крысам одновременно с ДЭАС антагониста опиоидных рецепторов налтрексона в дозе 0,1 мг/кг, в которой он селективно блокирует р-опиоидные рецепторы, снимает этот блокирующий эффект ДЭАС, свидетельствуя о его реализации через р-опиоидные рецепторы. Показано также, что в условиях холодового воздействия ДЭАС проявляет алъдостерон-блокирующий эффект и при однократном предъявлении фактора. Однако этот эффект реализуется не через р-опиоидные рецепторы, что свидетельствует о различиях в регуляторных механизмах, в зависимости от характера действующего внешнего фактора.
Ключевые слова: дегидроэпиандростерон-сульфат, альдостерон, налтрексон, стрессорные воздействия.
It had been shown that dehydroepiandrosterone sulfate (DHEAS, 30 mg/kg) blocked the stress induced aldosterone level extending in rats under the multirepeated stress influences. The combined DHEAS injection with opioid antagonist naltrexone in dose 0,1 mg/kg, wich it selective blocks /1-opioid receptors took off the DHEAS blocking effect indicating it's the /л-opioid condition. It had been fined in cold exposures the DHEAS aldosterone level blocking effect under sharp influences too. But that DHEAS effect had been realized not through pi-opioid receptors, indicating the differences of regulator mechanisms in sharp or chronic stress conditions.
Key words: dehydroepiandrosterone sulfate, aldosterone, naltrexone, stress influences.
Стрессорные воздействия, как известно, вызывают увеличение уровня алъдостерона [6, 10], направленное на повышение артериального давления в организме, для обеспечения его готовности к агрессии или бегству. Эти процессы инициируются развитием стресс-реакции и связанными с ней последствиями изменения регуляторного и электролитного баланса в организме. Ранее проведенные нами исследования показали, что надпочечниковый андроген дегидроэпиандростерон-сульфат (ДЭАС) оказывает стресс-лимитирующий эффект, реализуемый через центральные \х-опиоидные рецепторы [1, 3]. При этом влияние ДЭАС на уровень альдостерона, его особенности при остром или хроническом действии стрессора не изучены.
Цель данного исследования: изучить особенности изменения у крыс содержания альдостерона и влияния на него введения животным ДЭАС при однократных или многократно повторяющихся стрессорных воздействиях, а также возможное участие в эффекте ДЭАС ц-опиоидных рецепторов.
Методика исследования Эксперименты проводили на самцах крыс Wistar массой 160-240г. В опытных подгруппах было 5-33 животных. Крыс содержали в стандартных условиях вивария НИИ физиологии СО РАМН при свободном доступе к пище и воде. В качестве контроля использовали интактных крыс. Стрессорные воздействия на животных (холодовое при +4°С; встряхивание на АВБ-4п, частотой 180 колебаний в мин.) оказывались в течение 1 часа в день однократно или многократно в течение 19 дней. Уровень альдостерона в плазме системной крови определяли после прекращения воздействия методом РИА, применяя стандартизированные
наборы (Франция). ДЭАС (Sigma, USA) вводили п/к в дозе 30 мг/кг за 2 суток до забоя животных декапитацией. Антагонист опиоидных рецепторов налтрексон (Sigma, USA) водили п/к в дозе 0,1 мг/кг за 20 мин до ДЭАС. Статистическую обработку результатов проводили, применяя t-критерий Стьюдента. Данные представлены в виде М±ш. Достоверными считали различия при Р<0,05.
ЭФФЕКТ ДЕГИДРОЭПИАНДРОСТЕРОН-СУЛЬФАТА НА УРОВЕНЬ АЛЬДОСТЕРОНА ПРИ СТРЕССОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ:
УЧАСТИЕ ц-ОПИОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ
Сарыг С.КЭрдыпиева Т.А.\ Обут Т.А. **, Дементьева Т.Ю. **, Обут Е.Т *ГОУВПО ТувГУ, г. Кызыл **НИИ физиологии СО РАМН, г. Новосибирск
THE OUTCOMES OF DEHYDROEPIANDROSTERONE SULFATE TO THE LEVEL OF
THE ALDOSTERONE IN THE STRESS INFLUENCES:
^-OPIOID RECEPTORS CONDITIONS
SaiygS.K., Erdyneyeva T.A., Obut T.A., Dementyeva T.Yu., Obut E.T.
Установлено, что дегндроэпиандростерон-сулъфат (ДЭАС, 30 мг/кг) блокирует стресс-индуцируемое повышение уровня алъдостерона у крыс при многократно повторяющихся стрессорных воздействиях. Введение крысам одновременно с ДЭАС антагониста опиоидных рецепторов налтрексона в дозе 0,1 мг/кг, в которой он селективно блокирует р-опиоидные рецепторы, снимает этот блокирующий эффект ДЭАС, свидетельствуя о его реализации через р-опиоидные рецепторы. Показано также, что в условиях холодового воздействия ДЭАС проявляет алъдостерон-блокирующий эффект и при однократном предъявлении фактора. Однако этот эффект реализуется не через р-опиоидные рецепторы, что свидетельствует о различиях в регуляторных механизмах, в зависимости от характера действующего внешнего фактора.
Ключевые слова: дегидроэпиандростерон-сульфат, альдостерон, налтрексон, стрессорные воздействия.
It had been shown that dehydroepiandrosterone sulfate (DHEAS, 30 mg/kg) blocked the stress induced aldosterone level extending in rats under the multirepeated stress influences. The combined DHEAS injection with opioid antagonist naltrexone in dose 0,1 mg/kg, wich it selective blocks /1-opioid receptors took off the DHEAS blocking effect indicating it's the /л-opioid condition. It had been fined in cold exposures the DHEAS aldosterone level blocking effect under sharp influences too. But that DHEAS effect had been realized not through pi-opioid receptors, indicating the differences of regulator mechanisms in sharp or chronic stress conditions.
Key words: dehydroepiandrosterone sulfate, aldosterone, naltrexone, stress influences.
Стрессорные воздействия, как известно, вызывают увеличение уровня алъдостерона [6, 10], направленное на повышение артериального давления в организме, для обеспечения его готовности к агрессии или бегству. Эти процессы инициируются развитием стресс-реакции и связанными с ней последствиями изменения регуляторного и электролитного баланса в организме. Ранее проведенные нами исследования показали, что надпочечниковый андроген дегидроэпиандростерон-сульфат (ДЭАС) оказывает стресс-лимитирующий эффект, реализуемый через центральные \х-опиоидные рецепторы [1, 3]. При этом влияние ДЭАС на уровень альдостерона, его особенности при остром или хроническом действии стрессора не изучены.
Цель данного исследования: изучить особенности изменения у крыс содержания альдостерона и влияния на него введения животным ДЭАС при однократных или многократно повторяющихся стрессорных воздействиях, а также возможное участие в эффекте ДЭАС ц-опиоидных рецепторов.
Методика исследования Эксперименты проводили на самцах крыс Wistar массой 160-240г. В опытных подгруппах было 5-33 животных. Крыс содержали в стандартных условиях вивария НИИ физиологии СО РАМН при свободном доступе к пище и воде. В качестве контроля использовали интактных крыс. Стрессорные воздействия на животных (холодовое при +4°С; встряхивание на АВБ-4п, частотой 180 колебаний в мин.) оказывались в течение 1 часа в день однократно или многократно в течение 19 дней. Уровень альдостерона в плазме системной крови определяли после прекращения воздействия методом РИА, применяя стандартизированные
наборы (Франция). ДЭАС (Sigma, USA) вводили п/к в дозе 30 мг/кг за 2 суток до забоя животных декапитацией. Антагонист опиоидных рецепторов налтрексон (Sigma, USA) водили п/к в дозе 0,1 мг/кг за 20 мин до ДЭАС. Статистическую обработку результатов проводили, применяя t-критерий Стьюдента. Данные представлены в виде М±ш. Достоверными считали различия при Р<0,05.
ВЕСТНИК Тувинского государственного университета
2012/2
Результаты исследования
Введение ДЭАС и налтрексона контрольным животным (рис. 1) не выявило
статистически значимых изменении в плазме у них уровня альдостерона.
с 3
450
400
350
Ё 300
2
5
250
200
150
100
50
0
1 Хол
19 Кол
Рис. 1. Содержание альдостерона в плазме крыс, влияние введения им ДЭАС, налтрексона и совместно налтрексона с ДЭАС у животных контрольных и при однократном или многократно повторяющемся холодовом воздействии.
*Р<0,05; **Р<0,001 относительно контрольных (К) крыс без введения им препаратов; *Р<0,01 относительно подгруппы крыс «1 Хол» без введения препаратов; 5Р<0,01 относительно подгруппы крыс «19 Хол» без введения препаратов; *Р=0,05 относительно подгруппы крыс «19 Хол» с введением ДЭАС.
Условные обозначения: 1 Хол - однократное холодовое воздействие; 19 Хол - многократно повторяющееся (19 дней) холодовое воздействие.
уровня с
При однократном стрессорном холодовом воздействии (рис. 1) происходил достоверный рост (Р<0,001) альдостерона у животных в сравнении контрольным значением. Введение крысам ДЭАС привело к снижению (Р<0,01) этого, индуцированного холодом, нарастания альдостерона до уровня, все же превышающего (Р<0,05) контрольный показатель.
Многократно повторяющееся холодовое воздействие также вызывало повышение (Р=0,05) уровня альдостерона у крыс, которое, однако, было достоверно (Р<0,001) менее значимым, чем при однократной холодовой
Это может быть результатом животных к
давление становилось пониженным. Видимо,
сочетание
многократно
умеренного
экспозиции.
привыкания животных к стереотипно предъявляемому действию фактора. Поскольку альдостерон характеризуется гипертензивным эффектом в организме [7, 8], то данное ослабление повышения уровня альдостерона в ходе многократно повторяющегося холодового воздействия может означать и уменьшение при этом гипертензивного эффекта альдостерона. Введение ДЭАС крысам в этом случае, как и при однократном холодовом воздействии, привело к достоверному (Р<0,01) снижению у них индуцированного холодом подъема уровня альдостерона до значения, статистически ниже (Р<0,001) контрольного. Логично
предположить, что при этом, на фоне введения ДЭАС животным, у них и артериальное
повторяющегося холодового воздействия с
введением ДЭАС может быть в перспективе использовано в клинике, в качестве лечебного мероприятия для гипертонических больных с альдостерон-ренин-ангиотензинным генезом, по крайней мере.
Введение животным совместно с } 1ЭАС антагониста опиоидных рецепторов налтрексона (рис. 1), в дозе 0,1 мг/кг, в которой он селективно блокирует ц-опиоидные рецепторы [4] вызывало при многократно повторяющемся, но не однократном холодовом воздействии отмену (Р=0,05) вызванного применением ДЭАС понижения уровня альдостерона. Это свидетельствует о том, что данный эффект ДЭАС реализуется через \х-опиоидные рецепторы в случае многократно повторяющегося воздействия. Но при
воздействии альдостерон-понижающий эффект ДЭАС осуществляется без участия ц-рецепторов. Это, кроме того, свидетельствует о проявлении особенностей вовлечения опиоидной системы в регуляторный процесс, в зависимости от характера внешнего воздействия на организм: острого или хронического.
Ранее нами уже было установлено проявление гипотензивного эффекта ДЭАС [2] на гипертензивной линии крыс НИСАГ. В
однократном
холодовом
Сарыг С.К.. Эрдыниева ТА.. Обут Т.А.. Дементьева Т.Ю.. Q6vm Е.Т. Эффект дегидроэпиандростерон-сульфата на уровень
альдостерона при стрессогенных воздействиях: участие и-опиоидных рецепторов
данном случае добавим, что в качестве одного из механизмов реализации такого гипотензивного эффекта ДЭАС может быть его способность снижать уровень гипертензивного
гормона альдостерона, по крайней мере, в условиях холодового воздействия, опосредованно через ц-опиоидные рецепторы. Примечательно, что альдостерон-понижающий эффект ДЭАС при однократном холодовом воздействии, хотя и проявлялся, но реализовался он не через ц-опиоидные рецепторы.
При многократно повторяющемся стрессорном воздействии встряхиванием животных (рис. 2) уровень альдостерона в плазме крыс значительно повышался (Р<0,01). Введение ДЭАС животным приводило к достоверному ослаблению (Р=0,05) этого, индуцируемого стрессом повышения уровня
альдостерона у крыс. Введение налтрексона, совместно с ДЭАС, восстанавливало уровень альдостерона, сниженный применением ДЭАС, до значения, неотличимого от такового при стрессорном воздействии встряхиванием животных, но без введения им препаратов. Следовательно, налтрексон отменял альдостерон-снижающий эффект ДЭАС. Поскольку антагонист опиоидных рецепторов налтрексон в дозе 0,1 мг/кг селективно блокирует ц-опиоидные рецепторы [4], то вызываемая им отмена альдостерон понижающего эффекта ДЭАС реализуется через ц-опиоидные рецепторы. Введение для дополнительного контроля животным одного налтрексона при многократно повторяющемся стрессорном воздействии встряхиванием животных не оказывало существенного эффекта.
900 л 800-
§ 700-
5 600 -g-500-
I
CI .о
400-
< 300-200-100-
0
К
12 3 4 1 Стресс
2 3 4 19 Стресс
Рис. 2. Содержание альдостерона в плазме крыс, влияние введения им ДЭАС, налтрексона и совместно налтрексона с ДЭАС при однократном и многократно повторяющемся стрессорном воздействии встряхиванием животных.
* Р<0,01; **Р<0,001 относительно контроля (К); Г/Р=0,05 относительно подгруппы крыс 19 Стресс без введения им препаратов.
Условные обозначения: 1 Стресс - однократное стрессорное воздействие; 19 Стресс - многократно повторяющееся (19 дней) стрессорное воздействие встряхиванием животных; 1 - стрессорное воздействие без введения животным препаратов; 2 - стрессорное воздействие с введением животным ДЭАС; 3 - стрессорное воздействие с введением животным совместно налтрексона и ДЭАС; 4 - стрессорное воздействие с введением животным налтрексона.
При однократном стрессорном воздействии встряхиванием животных происходило резкое увеличение (Р<0,001) уровня альдостерона у крыс, более значительное (Р<0,01), чем при многократно повторяющемся воздействии. Но введение животным ДЭАС при этом, в отличие как от однократного холодового воздействия, так и от многократно повторяющегося встряхивания животных, не вызывало подавления стресс-индуцируемого нарастания уровня альдостерона. Совместное с ДЭАС введение налтрексона и одного налтрексона животным также не вызывало эффекта в данном случае.
Таким образом, при
повторяющемся
встряхиванием
многократно воздействии оказывал
стрессорном животных ДЭАС
реализуемый через ц-опиоидные рецепторы блокирующий эффект на стресс-индуцируемое повышение уровня альдостерона у крыс. Но при однократном встряхивании животных ДЭАС не проявлял эффекта, в отличие от такового при холодовом однократном
воздействии.
Это
об
свидетельствует особенностях, о различных механизмах реализации физиологических функций и вовлечения опиоидных систем, в зависимости
ВЕСТНИК Тувинского государственного университета
от типа и характера оказываемого внешнего воздействия.
Можно допустить, что выявленный блокирующий эффект ДЭАС осуществляется по обратной отрицательной связи (feedback-механизм) стероида ДЭАС на стероид альдостерон. Тогда эта обратная отрицательная связь реализуется через ц-опиоидные рецепторы. Но в литературе нет сведений о такой возможности. Более того, данному предположению противоречат полученные нами и представленные здесь результаты при однократном стрессорном воздействии встряхиванием, при котором ДЭАС не оказывал эффекта. А такая обратная отрицательная связь, если бы она функционировала, то должна была бы проявляться как при многократно повторяющемся, так и при однократном стрессорном воздействии. У контрольных животных ДЭАС тоже не снижал уровень альдостерона. Значит данный эффект ДЭАС, видимо, не объясняется феноменом обратной отрицательной связи, а обусловлен формированием de novo определенного регупя-торного, ц-опиоидного механизма, именно, при многократно повторяющемся стрессорном воздействии, для которого характерна и необходима постепенная индукция [5, 9].
Следует отметить, что стресс-индуцируемое повышение уровня альдостерона, который характеризуется своим гипертензивным эффектом в организме [7, 8] и вызывает повышение артериального давления, обеспечивая готовность как к борьбе, так и к бегству, является филогенетически выработанным адаптивным механизмом. Однако в случае продолжительно действующего стресс-сорного фактора, длительное поддержание повышенного давления может представлять угрозу для жизни. Поэтому ц-опиоид-зависимый механизм выраженной блокады стресс-индуцируемого повышения как уровня альдостерона, так и соответствующего возможного нарастания артериального давления при участии ДЭАС, следует расценивать, как механизм адаптивной направленности для организма. Данный феномен имеет смысл в дальнейшем использовать в клинической практике.
2012/2
Приведенные данные свидетельствуют, что ДЭАС блокирует стресс-индуцируемое повышение уровня альдостерона у крыс при многократно повторяющемся стрессорном воздействии, провоцируемом как холодом, так и встряхиванием животных, реализуя свой эффект через р-опиоидные рецепторы. Показано также, что в условиях холодового воздействия ДЭАС проявляет альдостерон-блокирующий эффект и при однократном предъявлении фактора. Однако этот эффект реализуется не через р-опиоидные рецепторы, что свидетельствует о различиях в вовлечении регуляторных механизмов организма, в зависимости от характера действующего на него внешнего фактора.
Литература:
1. Обут Т.А. Андрогены в адаптации организма: биологическая значимость надпочечниковых андрогенов. - Новосибирск, 2004, 104 с.
2. Обут Т.А., Обут Е.Т., Маркель А.Л. Гипотензивное средство. Патент № 2142802 RU, 20.12.1999.-С. 1-8.
3. Обут Т.А., Овсюкова М.В., Черкасова О.П. Влияние дегидроэпиандростерон-сульфата на стресс-реактивность: ц-опиатный механизм // Рос. физиол. журн. им.И.М.Сеченова. 2002. Т.88,№ 12, С. 1578-1584.
4. Cover P.O., Buckingham J.C. Effects of selective opioid-receptor blockade on the hypothalamo-pituitary-adrenocortical responses to surgical trauma in the rat // J. Endocrinol. 1989. Vol. 121, №12. P. 213-220.
5. Drolet G., Dumont E., Gosselin I. et al. Role of endogenous opioid system in the regulation of the stress response // Prog. Neuro-Psychofarmacol. Psychiat. 2001.
Vol.25, №4, P. 729-741.
6. Francesconi R., Mager M. Acute heat/exercise stress in rats: effects on fluid and electrolyte regulatory
hormones//Experientia. 1983. Vol. 39, № 6, P. 581-583.
7. Freel E.M., Connell J.M.C. Mechanisms of hypertension: the expanding role of aldosterone // J. Am. Soc. Nephrol. 2004. Vol.15, № 8, P. 1993-2001.
8. Gomez-Sanchez E.P. Central hypertensive effects of aldosterone // Front. Neuroendocrinol. 1997. Vol. 18, № 4. P. 440-462.
9. Janssens C.J., Helmond F.A., Loyens L.W. Chronic stress increases the opioid mediated inhibition of the pituitary-adrenocortical response to acute stress in pigs Endocrinology. 1995. Vol.136, №4. P. 1468-1473
10. Stier C.T.J., Serova L.I., Singh G., Sabban E.L. Sress trigger rise in plasma aldosterone is lessened by chronic nicotine infusion // Eur. J. Pharmacol. 2004. Vol. 495, № 2-3, P. 167-170.
