CC BY
82
© Омельченко О. 6.
УДК [616. 33-002. 44:613. 86]-092. 9 Омельченко О. €.
ПАТОГЕНЕТИЧН1 МЕХАН13МИ РОЗВИТКУ СТРЕСОРНИХ ВИРАЗОК ШЛУНКА ЗАЛЕЖНО В1Д ТИПУ РЕАГУВАННЯ ОРГАН13МУ (огляд л\тератури та власн\ досл\дження)
Вищий державний навчальний заклад Укра'Гни «УкраГнська медична стоматолопчна академт» (м. Полтава)
Дана робота е фрагментом НДР «Роль бю-регулятор1в у механ1зм1 розвитку патолопчних змЫ оргаыв системи травлення», № держ. реестрацп 0109и007982.
Вступ. Стресорне ушкодження тканин та шляхи його корекцп е одыею ¡з актуальних проблем меди-цини, що обумовлено високим рiвнем психосома-тичних захворювань, в тому чиогм виразково! хво-роби шлунка та дванадцятипало! кишки. У значно! частини хворих виразкова хвороба розвиваеться на тлi невротичних розладiв [31]. Xронiчний стрес вщграе визначальну роль у розповсюдженнi захворювань оргаыв травлення [12].
Вплив емоцiйного стресу на соматичнi функци реалiзуeться шляхом включення в процес регуляцп iнтегративних церебральних систем [27].
Вважають, що при виразковм хворобi зна-чення стресорних факторiв перевищуе iншi, зо-крема, умови життя, роботи, харчування i тому захворюванють пептичною виразкою схожа у кра!нах з рiзними традицiями [3]. Вщомо, що ступiнь стресорного ушкодження оргаыв залежить вiд типологiчних особливостей нервово! регуляцiI [27, 28]. Вiрогiднiсть розвитку емоцмного стресу в значнiй мiрi обумовлена особливостями реагування особистостi, тобто резистентност до емоцiйного стресу [3, 23]. 1ндивщуальна стiйкiсть до стресу визначаеться генетично запрограмованими реак^ями нейромедiаторних систем у рiзних структурах мозку. Так, у нестмких до стресу щурiв лЫп Август рiвень норадреналiну i дофамшу у вiдповiдних структурах мозку був значно вищим порiвняно зi щурами лЫп Вiстар, якi вщзначаються бiльш високою стресостiйкiстю [27].
Основу структурних i функцiональних змiн оргаыв за умов дм стресорних чинниюв складае по-рушення локального кровооб^ тканин, що обмежуе постачання кисню та субстра^в метаболiзму [18]. Стосовно патогенезу стресорних виразок шлунка положення про шемю слизово! оболонки шлунка (СОШ) як провiдного мехаызму !х розвитку е недостатньо обфунтованим [34]. На наш погляд, найбтьш адекватним пiдходом для розкриття ролi порушень кровообiгу у механiзмi ульцеро-генного впливу емоцiйного стресу залежно вщ стресостiйкостi органiзму, е порiвняльний аналiз
тяжкостi стресорного ушкодження та локаль-них гемоциркуляторних розладiв вщ генетично детермiнованих форм поведiнки, що формують тип реагування оргаызму. Саме це спонукало нас до вивчення патогенетичних механiзмiв розвитку стресорних виразок шлунка на моделi гострого стресу у тварин з рiзними типами нервово! регуляци.
Метою роботи було встановлення особливостей ульцерогенезу, захисно! функци слизового гелю та кровооб^ шлунка за умов гострого стресу залежно вщ типу реагування щурiв.
Об'ект \ методи досл1дження. Експери-менти виконанi на 78 статевозртих щурах-сам-цях Вiстар масою 180-220 г. При проведены експеримен^в дотримувались рекомендацм щодо медико-бiологiчних до^джень згiдно мiжнародних принципiв бвропейсько! конвенцп "Про захист хребетних тварин, яю використовуються для експериментiв та ¡нших наукових цiлей" (Страсбург, 1985) та норм бюмедично! етики, викладених у Законi Укра!ни "Про захист тварин вщ жорстокого поводження, Ки!в-2006".
Гострий емоцiйний стрес моделювали за методом Г. Селье [25]. Типолопчы особливостi тварин визначали у нейроетолопчному тестi „вiдкрите поле" з використанням факторно-аналггичного методу [15, 16]. Щурiв розподiляли на двi групи: стресостмю (се-редня та мала рухливють i дослiдницька активнiсть, висока швидюсть адаптацi! та низький рiвень тривоги) та стресонестiйкi (висока рухливють та дослщницька активнiсть, мала швидкють адаптацii, в поeднаннi з пщвищеною тривожнiстю) (табл. 1). Контролем слугували iнтактнi тварини з вiдповiдним типом реагування.
Евтаназю тварин здiйснювали шляхом кровопу-скання пщ гексеналовим наркозом (50 мг/кг) через 2 години пюля завершення стресорного впливу. Кислотоутворюючу функцiю СОШ дослщжували методом титрування шлункового вмiсту, розведеного водою у стввщношены 1:10. Пiсля макроскопiчного огляду СОШ визначали частоту (ктькють тварин з наявнютю виразок в групах), множиннють (кiлькiсть виразок на 1 тварину) та площу стресорних виразок шлунка [24].
Концентрацю кортикостерону - головного показника глюкокортико!дно! функци кори
Показники тесту «вщкрите поле» у щур1в з р1зним типом реагування (М ± т)
Показники тесту «в1дкрите поле» Тип реагування Р
Стресост1йк1 Стресонест1йк1
К1льк1сть виход1в у центр 0,12 ± 0,04 1,95 ± 0,52 < 0,01
Горизонтальна активн1сть 28,42 ± 3,24 102,52 ± 10,18 < 0,001
К1льк1сть ст1йок 1,86 ± 0,54 9,44 ± 0,76 < 0,001
Час перебування в центр1 майдан-чика (з початку тестування), сек. 0,87 ± 0,09 3,08 ± 0,93 < 0,05
Латентний пер1од першого перем1щення, сек. 0,48 ± 0,11 0,96 ± 0,18 < 0,05
Тривал1сть вмивань (груминг), сек. 4,3 ± 0,82 21,07 ± 3,71 < 0,001
Показники вегетативного балансу (болюси та уринацп) 0,2 ± 0,05 4,25 ± 0,65 < 0,001
наднирник1в щур1в - в сироватц| кров1 визначали методом 1мунноферментного анал1зу (1ФА) за до-помогою набор1в ЕЫБА-тест (DRG-diagnostics, Н1меччина). Вм1ст ендотел1ну-1 (ЕТ-1) в гомогенат1 СОШ та сироватц1 кров1 тварин також визначали методом 1ФА за допомогою набору DRG-diagnostics (США). Для оц1нки процес1в в1льнорадикального окислення (ВРО) визначали вм1ст ТБК-реактант1в в гомогенат1 СОШ та окиснювально модиф1кованих проте1н1в (ОМП) у сироватц1 кров1 тварин [7, 26]. Про стан слизового бар'ера шлунка судили на п1дстав1 визначення фукози не зв'язано! з б1лками [33] та Ы-ацетилнейрам1ново1 кислоти [10]. Визначали також в1дносну масу наднирник1в та тимуса. Матер1алом для морфолог1чного досл1дження слугу-вали фрагменти ст1нки шлунка тварин, як1 ф1ксували у 10 % водному розчин1 нейтрального формал1ну. П1сля проводки готували сер1йн1 зр1зи товщиною 4-5х10-6м, як1 зафарбовували гематоксил1ном та еозином. Морфо- та стереометричну оц1нку стану м1кроциркуляторного русла ст1нки шлунка проводили методом "пол1в" [1]. Одержан1 дан1 п1ддавали ма-тематико-статистичному анал1зу з використанням критер1ю t Ст'юдента та парних коеф1ц1ент1в кореляцИ П1рсона (г).
Результати дослщжень та Ух обговорення. Особливост! глюкокортико/дно/ функцп кори наднирник/в у щур/в з р/зним типом реагування. Пров1дну роль у розвитку стрес-синдрому в|д|грають стресреал|зуюч| та стресл1м1туюч1 системи, як1 фор-мують повед|нков| вегетативн| реакцп та метабол1чн1 процеси адаптаци, що забезпечують збере-ження життед1яльност1 орган1зму як ц1лого. Експериментальн1 I кл1н1чн1 досл1дження обфунтовують по-ложення про те, що ушкоджую-чий вплив стресорних чинник1в та адаптац|я до стресу залежать в|д
Таблиця 1 типу реагування орган1зму [27, 28]. Але б1ох1м1чн1 основи адаптаци до емоц|йного стресу висв|тлен| недостатньо, зокрема, не роз-крита роль глюкокортикощно! функцИ наднирник1в у механ1зм1 1ндив1дуально! стресост1йкост1 орган|зму.
Нами встановлено, що в контрольних групах щур1в, за-лежно в|д типу реагування, спостер1галися суттев1 в1д-м1нност1 глюкокортико1дно1
функцп наднирник1в, а саме: вих1дний р1вень кортикосте-рону у сироватц| кров| тва-рин стресонест1йкого типу був в|рог|дно вищим пор|вняно з| щурами стресост1йкого типу (табл. 2). Р1вень кор-тикостерону ч1тко корелював з досл1джуваними показниками «в1дкритого поля»; найб1льш т1сно з повед1нковими тестами, що характеризують р1вень тривожност1 (груминг, г=0,98 та показники вегетативного балансу, г=0,99).
Ф1з1олог1чною основою взаемозв'язку досл1джу-ваних параметр1в стресост1йкост1 та глюкокортикощно! функци кори наднирник1в е пров1дна роль л1мб1чно! системи, що формуе емоц1йний стрес та забезпечуе адаптац1ю орган1зму за рахунок вегетативних, повед1нкових та соматичних реакц1й [20]. За умов стресу г1поталамо-г1поф1зарно-наднирникова система (ГГНС) швидко (уже через 2 хвилини) п1дсилюе синтез кортикостерону у кор1 наднирник1в. Отже, г1поталам1чн1 механ1зми забезпечують т1сний зв'язок ф1з1олог1чних, вегетативних та гормональних реакц1й з певними типами повед1нки, що обфунтовуе використання тесту «в1дкрите поле» та р1вня кортикостерону як об'ективних критерив стресост1йкост1 орган1зму. До найб1льш чутли-вих прояв1в реактивност1 щур1в до стресогенних вплив1в варто в1днести груминг, к1льк1сть ур1нац1й та
Таблиця 2
Вм1ст кортикостерону в сироватц кров1 та вщносна маса тимусу та наднирник1в у щурт з р1зними типами
реагування за умов гострого стресу (М ± т)
Групи тварин Показники Стресост1йкий тип Стресонест1йкий тип
Контроль Гострий стрес Контроль Гострий стрес
Кортикостерон, нмоль/л, п = 8 339,31 ± 10,16 401,01 ± 5,50 р < 0,001* 395,11 ± 3,00 418,56 ± 2,58** р < 0,001*
В|дносна маса тимусу, мг/100г маси т1ла, п = 9 76,51 ± 3,22 57,75 ± 1,75 р < 0,001* 64,92 ± 1,41 51,45 ± 2,13 р < 0,001*
Наднирниковий коеф1ц1ент, мг/100г маси т1ла, п = 9 25,7 ± 0,98 31,4 ± 1,32 р < 0,01* 28,45 ± 1,2 35,86 ± 1,96 р < 0,01*
Прим1тка:
п = 10.
- пор|вняно з контролем в|дпов|дного типу реагування; - в дан1й груп1 тварин,
дефекацiй, якi найбiльш тiсно корелюють з рiвнем кортикостерону у сироватцi кровi.
Слщ вiдзначити, що у стресованих щурiв стресостiйкого типу гiпертрофiя наднирникiв та ¡нволюц1я тимусу були менш виражен порiвняно з тваринами стресонестiйкого типу (табл. 2).
Таким чином, соматичн ушкодження та глюкортико!дна функцiя кори наднирниюв за умов гострого стресу тюно пов'язанi з типом реагування органiзму, тобто з характером поведшкових реакцiй. Результати наших дослiджень про взаемозв'язок глюкокортико!дно! функцi! наднирникiв з типом реагування оргаызму е прюритетними (патент № 46469) [22].
Ульцерогенний вплив та кислотоутворююча функц/я шлунка за умов гострого стресу у тва-рин з р/зними типами реагування оргашзму.
Загальновщомо, що шлунок вщзначаеться висо-кою реактивнютю до нейрогуморальних механiзмiв регуляцi!, що обумовлюе його найбiльшу чутливiсть до стресорних ситуацм [25].
Гострий стрес супроводжуеться розвит-ком виразок СОШ у щурiв обох типiв реагування, але спостер^аються суттeвi вiдмiнностi показниюв ульцерогенезу: частота виразок у щурiв стресонестiйкого типу становить 100 %, тодi як в групi стресостмких тварин вона була в 1,3 рази меншою (табл. 3). Mножиннiсть виразок у тварин стресонестмкого типу була у 2 рази бтьшою порiвняно ¡з тваринами стресостiйкого типу. Аналопчна закономiрнiсть характеризуе площу виразок, яка у 2 рази була бтьшою у стресонестмких щурiв порiвняно з тваринами стресостiйкого типу. Отже, е пiдстави стверджувати, що тварини стресонестмкого типу вiдзначаються пщвищеною вразливiстю СОШ до патогенного впливу стресо-генних факторiв порiвняно зi стресостiйким типом.
Таким чином, ульцерогенний вплив гострого стресу залежить вщ типолопчних особливостей реагування оргаызму.
Приведенi в таблиц\ 4 дан свiдчать про гальмiвний вплив стресогенних факторiв на кислото-утворюючу функцт СОШ. У стресованих щурiв обох титв спостерiгаeться достовiрне зменшення вмюту
Таблиця 3
Ульцерогенний ефект гострого стресуу щур1в залежно вщ типу реагування (М ± т)
Групи ^^^^^Тварин Показники Стресо-нестмкий тип (п = 16) Стресо-ст1йкий тип (п = 13)
Частота виразок, % 100 76,9
Множиннють виразок, число виразок на 1 щура 3,44 ± 0,38 1,61 ± 0,36*
Площа виразок на 1 шлунок, мм2 6,75 ± 1,18 2,46 ± 0,29*
Примпжа: * - достов1рн1 в1дм1нност1 м1ж групами пор1вняння. У контрольних щур1в в1дпов1дного типу реагування вс1 показники дор1внюють нулю
гель, що вистилае СОШ, е головним компонентом цитопротекци шлунка, що забезпечуе резистентнють СОШ до патогенних чинникiв [2, 11, 13, 21].
Результати наших доотджень показали, що за умов гострого стресу спостер^аеться паралелiзм змЫ кiлькостi i площi виразкових ушкоджень та ступеня деполiмеризацi! макромолекул слизового гелю шлунка. Дослщження компонентiв слизового бар'ера шлунка у тварин з рiзним типом реагування та ступенем ульцерогенного впливу гострого стресу, представлен в таблиц 4, свщчать про те, що за умов гострого стресу вмют не зв'язано! з бтком фукози у тварин стресонестмкого типу вiрогiдно пiдвищився в 1,9 рази, а у тварин стресостмкого типу - в 1,6 рази порiвняно з вщповщним контролем.
За тих же умов, вмют Ы-ацетилнейрамшово! кислоти в слизовому гелi шлунка тварин стресонестмкого типу пiдвищився в 1,4 рази, в той час як у груп стресостмких лише в 1,3 рази по вщношенню до контрольних величин. Отже, за умов гострого стресу ступЫь деполiмеризацii макромолекул слизового гелю (глкопроте!ыв i протеоглiканiв), що виконують захисну функцю, бiльш виражений у стресонестмких тварин порiвняно зi стресостiйкими. Таким чином, тип реагування оргаызму суттево впливае на захисну функцiю СОШ.
Особливост./ гемоциркуляцп СОШ при стресорних виразках шлунка. Оде ржа н нами та
хлористоводнево! кислоти у порожнинi шлунка: у 1,6 разiв - у стресонестмких та у 1,4 разiв - у стресостмких тварин порiвняно з вiдповiдними групами контролю.
Отже, ступшь гальмування кислото-утворюючо! функцi! бтьш виражений у тварин стресонестiйкого типу порiвняно ¡з групою стресостiйких щурiв.
Хлористоводневу кислоту вважають агресивним фактором, що сприяе уш-кодженню СОШ i розвитку ульцерацiй, але за умов гострого стресу даний мехаызм ушкодження СОШ, можливо, не в^грае визначальну роль.
Стан слизового геля шлунка за умов гострого стресу залежно вщ типу реагування щур/в. Слизовий
Таблиця 4
Кислотоутворююча функщя СОШ та показники слизового гелю за умов гострого стресу залежно вщ типу реагування щур1в (М ± т)
Групи ^"^^тварин Показники Контроль Стрес
стресо-нестмю стресо-ст1йк1 стресо-нестмю стресо-ст1йк1
Вм1ст НС1, нмоль 31,1 ± 1,8 п = 10 35,1 ± 2,3 п = 9 19,41 ± 2,5* п = 9 24,2 ±2,4* п = 8
Ы-ацетилней-рамIнова кислота, мкмоль/г, п = 8 51,75 ± 2,38 43,81 ± 2,05 73,75 ± 4,55* 59,12 ± 3,2*
Фукоза не зв'язана з бтком, мкмоль/г, п = 8 1,98 ± 0,3 1,77 ± 0,36 3,74 ± 0,49* 2,85 ± 0,27*
Примпжа: * - достов1рна ргёниия м1ж контрольною I досл1дною групами (р < 0,05).
Taблиця б
Mopфoмeтpичнi пoкaзники мiкpoциpкyлятopнoгo pycлa cлизoвoГ oбoлoнки шлункэ зaлeжнo вiд типу peaгyвaння щypiв (M ± m)
Пapaмeтpи Гpyпи щyplв Кшькють cyдин 4a oдиницю плoщI Дlaмeтp cyдин йб'ем cтpoми йб'ем cyдин Iндeкc cтpoмa/ cyдини
Beнyли Kaпiляpи Beнyли Kaпlляpи
^pe^c™^ (кoнтpoль), n = 9 5,85tG,27 18,G5 t G,31 15,59 t G,44 8,73 t G,17 13,15 t 1,53 23,85 t G,59 G,55
Cтpecocтiйкi (гocтpий cтpec), n = 9 4,55* t G,23 14,6* t G,43 12,13* t G,64 7,85* t G,3G 18,7 t G,79 19,15 t G,55 G,98
^peco^c^ra (кoнтpoль), n = 9 5,G9 t G,35 17,86 t G,49 22,15 t G,57 11,52 t G,29 17,75 t G,91 22,95 t G,56 G,77
^peco^c^ra (гocтpий cтpec), n = 9 5,15 t G,3G 11,9* t G,33 8,92* t G,25 5,5G* t G,27 2G,65 t G,97 17,G5 t G,51 1,21
Пpимiткa: * - дocтoвIpнa plзниця м1ж кoнтpoльнoю I дocлIднoю Tpyriai™ вIдпoвIднoгo типу peaгyвaння (p < G,G5).
Taблиця б
Mopфoмeтpичнi пoкaзники мiкpoциpкyлятopнoгo pycлa пiдcлизoвoГ oбoлoнки шлункэ
зaлeжнo вiд типу peaгyвaння щypiв (M ± m)
^^^Пapaмeтpи щyplв Klлькlcть cyдин 4a oдиницo плoщi Дiaмeтp cyдин йб'ем cтpoми йб'ем cyдин Iндeкc cтpoмa/ cyдини
ApтepIoли Beнyли Kaпlляpи ApтepIoли Beнyли Kaпlляpи
^pe^c^ra (кoнтpoль) n = 9 12,2G t G,38 24,G5 t G,4G 13,Ю t G,36 45,22 t G,39 17,54 t G,31 8,15 t G,32 5G,65 t G,94 49,35 t G,94 1,G3
^pe^c^ra (гocтpий cтpec) n = 9 9^* t G,53 22,G5* t G,48 12,85 t G,45 41,G5 t G,44 15,G9* t G,41 7,86 t G,18 64,4G t G,51 35,6G t G,51 1,8G
CтpecoнecтIйкI (кoнтpoль) n = 9 9,45 t G,35 17,8G t G,38 8,35 t G,27 44,47 t G,59 21,4G t G,49 11,74 t G,23 56,Ю t G,48 43,9G t G,48 1,28
^peco^c™^ (гocтpий CTpec) n = 9 4,6G* t G,3G 9,55* t G,4G 5,25* t G,36 22,64* t G,29 11,16* t G,35 6,6G* t G,18 8G,6G t G,69 19,4G t G,69 4,15
Пpимiткa: * - дocтoвIpнa plзниця м1ж кoнтpoльнoю I дocлIднoю гpyпaми вIдпoвIднoгo типу pea^an^ (p < G,G5).
1ншими aвтopaми дaнl cвlдчaть пpo cyттeвy poль гeнeтичнoÏ cxильнocтI дo cтpecopниx виpaзoк CO0, щo oбyмoвлюe нeoднaкoвy Ïx чacтoтy тa тяжкlcть y твapин plзниx гeнeтичниx л1н1й [23, 28]. Ocнoвy циx вIдмIннocтeй cicr^aio^ ocoбливocтI фopмyвaння cтpecopнoÏ peaкцIÏ: ступ!нь aктивaцIÏ aдpeнepгIчнoгo лaнцюгa тa вaзoкoнcтpиктopнoгo впливу кaтexoлaмIнIв. Aлe вaжливий a^eur пpoблeми CTpe-copниx yшкoджeнь - poль пopyшeнь кpoвoтoкy y feнeзi cтpecopниx виpaзoк шлyнкa зaлишaeтьcя нe-дocтaтньo poзкpитим.
Aнaлlз пpoвeдeнoгo нaми мopфoмeтpичнoгo дocлIджeння гeмoциpкyляцIÏ cлизoвoгo тa пщали-зoвoгo rnapy шлyнкa пpи гocтpoмy cтpecl cвlдчить пpo пopyшeння кpoвooбIгy в мIкpoциpкyлятopнoмy pycлl, a ca!e: cпocтepIгaлocь дocтoвIpнe змeншeння юль^ст! кaпlляplв I вeнyл нa oдиницю плoщI, a тaкoж Ïx дiaмeтpy тa oб'eмy пopIвнянo з кoнтpoлeм (тэ6л. б, б).
Дlaмeтp кaпlляplв CO0 y cтpecoнecтiйкиx щyplв п1д впливoм CTpecy вIpoгIднo змeншивcя в 2,1 paзи, a вeнyл - в 2,5 paзи, тoдI як в фуп1 твapин cтpecocтIйкoгo типу зa циx уюв - лишe в 1,1 тa в 1,3 paзи вiдпoвiднo. Klлькlcть кaпlляplв нa oдиницю плoщi в гpyпl cтpecoнecтIйкиx твapин змeншилacь в 1,5 paзи, a y твapин cтpecocтIйкoгo типу - в 1,2 paзи пopIвнянo з вiдпoвiдними типaми кoнтpoльниx гpyп.
B cлизoвoмy rnapl шлyнкa пpи гocтpoмy CTpeci дocтoвIpнo збIльшилocь в 1,6-1,8 paзiв cпIввIднoшeння 'Ъб^м cтpoми/oб'eм cy^^' CO0. Oтжe, cтyпlнь виpaжeнocтI лoкaльнoÏ iшeмiÏ CO0 пpи гocтpoмy cтpecl y щypiв cтpecocтIйкoгo типу був знaчнo мeншим пopIвнянo з твapинaми cтpecoнecтiйкoгo типу.
Б1льш виpaжeнl зм1ни гeмoциpкyляцIÏ зaлeж-нo в1д cтpecocтIйкocтI твapин cпocтepIгaлиcя в пIдcлизoвoмy rnapl шлунга пopIвнянo 1з cлизoвим шapoм.
Ha тл1 дocтoвIpнoгo змeншeння кIлькocтI apтepioл I вeнyл нa oдиницю плoщi, Ïx дlaмeтpy тa oб'eмy пpи гocтpoмy cтpecl y щyplв cтpecoнecтiйкoгo типу cпocтepIгaлocь збlльшeння в 3,2 paзи lндeкcy 'Ъб^м cтpoми/oб'eм cyдин" пIдcлизoвoÏ oбoлoнки шлун-кa, a y твapин cтpecocтIйкoгo типу - линю в 1,7 paзи пopiвнянo з кoнтpoлeм, щo, мoжливo, oбyмoвлe-нo збlльшeнням ^иду кpoвI в ^CTe!! apтepIoлo-вeнyляpниx aнacтoмoзIв ст1нки шлyнкa (тэ6л. б).
B той œe чac в пIдcлизoвoмy rnapl шлyнкa кlлькlcть apтepIoл нa oдиницю плoщI тa Ïx дlaмeтp пpи ra^po-му cтpecl y твapин cтpecoнecтIйкoгo типу вIpoгIднo змeншилиcь в 2,1 тa 2 paзи вiдпoвiднo, a y щyplв cтpecocтIйкoгo типу - в 1,3 тa 1,1 paзи пopIвнянo з кoнтpoлeм. Xapaктepизyючи вeнyли пIдcлизoвoгo rnapy шлyнкa твapин, cлlд тaкoж в1дм1тити зaлeжнlcть
Таблиця 7
Вмют ендотелша-1 в сироватЦ кров1 та слизовш оболонц шлунка щур1в з р1зними типами реагування за умов гострого стресу (М ± т)
Групи тварин Показник Контроль Гострий стрес
Стресо-ст!йк! (п = 5) Стресо-нест!йк! (п = 5) Стресо-ст!йк! (п = 5) Стресо-нест!йк! (п = 5)
Слизова оболонка шлунка, нг/г 0,35 ± 0,07 0,48 ± 0,07 0,52 ± 0,06 0,78 ± 0,14
Сироватка кров!, нг/мл 7,15 ± 0,86** (п = 4) 16,55 ± 3,6 р < 0,05* 32,06 ± 11,41 р < 0,05*
Прим1тка: *- достовфна р^ниия порюняно з контролем; **- контроль об'еднуе по 2 щури обох типш реагування.
IX реакци В1д типу реагування на стресорн! впливи. Так, у тварин стресонест!йкого типу спостер!галось в!рог!дне зменшення к!лькост! та д!аметру венул в 1,9 раз!в (обох показник!в) пор!вняно з контролем, тод! як у щур!в стресост!йкого типу - в 1,1 та 1,2 раз!в в!дпов!дно. Ц!кавим виявляеться той факт, що у тварин стресост!йкого типу в!рог!дних зм!н з! сторони кап!ляр!в п!дслизового шару п!сля в!дтворення гострого стресу не виявлено. За цих умов у тварин стресонест!йкого типу спостер!галось достов!рне зменшення к!лькост! та д!аметру кап!ляр!в п!дслизового шару шлунка в 1,6 та 1,8 рази в!дпов!дно.
Загалом за даними морфометричного досл!-дження слизово! оболонки та п!дслизового шару шлунка реакц!я на гострий стрес венозного русла була б!льш виражена пор!вняно з артер!альним. Ре-зультати наших досл!джень добре узгоджуються з даними !нших автор!в про б!льш високу чутлив!сть до стресогенних вплив!в ст!нки венозних судин пор!вняно з артер!альними [18].
Отже, за умов гострого стресу при виражених зм!нах артер!ального кровотоку спостер!гаеться б!льш виражене скорочення венозного в!дтоку в слизов!й оболонц! та п!дслизовому шар! шлунка, що дозволяе констатувати розвиток неповно! !шем!1 СОШ.
Суттеву роль в регуляц!! гемодинам!ки в!д!грае судинний ендотел!й, який е !нтегратором сигнал!в шляхом синтезу вазоактивних речовин [9, 17, 19, 29]. Серед них пров!дну роль в!д!грають ЫО-синтезуюча система та ЕТ-1, як! не т!льки е найб!льш важливи-ми регуляторами тонусу судин, але ! беруть участь у механ!змах нервового контролю функц!й кровооб!гу [19, 32]. Доведено, що норадренал!н та продук-ти ВРО п!двищують транскрипц!ю ! трансляц!ю препроендотел!ну-1 [6, 29]. ЕТ-1 - найб!льш могутн!й вазоконстриктор з довготривалою д!ею, що викликае розвиток ендотел!ально! дисфункц!! та п!дсилюе вплив оксидативного стресу на судинну ст!нку [9]. Ушкоджуючий вплив ЕТ-1 на м!кросудини м!окарда, може викликати нав!ть десквамац!ю ендотел!оцит!в [14].
Нами встановлено, що гострий стрес супро-воджуеться п!двищенням вм!сту ЕТ-1 як у сироватц!
кров!, так ! в СОШ (табл. 7). При цьому вм!ст ЕТ-1 у сироватц! кров! щур!в стресонест!йкого типу зр!с в 4,5 рази, а у тварин стресост!йкого типу - в 2,3 рази пор!вняно з контролем. Аналог!чн! зм!ни вм!сту ЕТ-1 за умов гострого стресу спостер!гались у СОШ: даний показник був значно б!льший у тварин стресонест!йкого типу, н!ж у груп! стресост!йких щур!в.
Отже, гострий стрес п!дсилюе продукц!ю ЕТ-1 у СОШ, проявом д!! якого е вазоконстрикторний вплив на м!кросудини шлунка.
Таким чином, при гострому стрес! структурн! зм!ни ! утворення виразок СОШ т!сно пов'язан! з порушеннями гемодинам!ки та ослабленням захисно! функц!! сли-зового бар'ера шлунка.
Зм/ни процес/в вльнорадикального окисления у щур/в залежно в/д типу реагування. Школою Ф. З. Меерсона [18] обфунтовано поло-ження про те, що стресорн! реакци супроводжують-ся п!двищенням вм!сту продукт!в ВРО в тканинах внасл!док активац!! симпато-адреналово! системи, що призводить до порушення фундаментальних функц!й кл!тин унасл!док мембранодеструктивного ефекту (!нактивац!я фермент!в, рецептор!в, !онних канал!в та !н.).
Досл!дження вм!сту продукт!в ВРО у склад! шлун-кового слизу залежно в!д типу реагування за умов гострого стресу досить обмежен!.
Ми визначали вм!ст ТБК-реактант!в у слизово-му гел! шлунка та окиснювально модиф!кованих проте!н!в, як одного з !нтегральних показник!в активац!! процес!в ВРО, в сироватц! кров! у щур!в стресонест!йкого та стресост!йкого тип!в [8].
За умов гострого стресу спостер!гаеться в!рог!дне п!двищення в середньому в 1,8 раз!в вм!сту ТБК-реактант!в у слизовому гел! шлунка стресонест!йких щур!в пор!вняно з в!дпов!дним контролем. За цих умов у тварин стресост!йкого типу вм!ст ТБК-реактант!в був у 1,5 рази меншим в!дносно контролю (табл. 8).
Одночасно на тл! гострого стресу у сироватц! кров! стресонест!йких щур!в спостер!галось п!двищення в 1,6 раз!в вм!сту ОМП по в!дношенню до контрольно! групи. За цих умов у тварин стресост!йкого типу вм!ст ОМП був значно меншим пор!вняно з показни-ком стресонест!йко! групи, хоча в!н також в!рог!дно у 1,2 рази перевищував в!дпов!дний р!вень контролю. Отже, гострий стрес !н!ц!юе процеси ВРО у СОШ неоднаково, залежно в!д типу реагування тварин. Б!льш високим ступенем п!дсилення ВРО на стрес реагують тварини стресонест!йкого типу, що погоджуеться з б!льш вираженим ульцерогенним ефектом у дано! групи тварин (табл. 8).
Можна констатувати, що розвиток оксидативного стресу залежить в!д стресост!йкост! орган!зму.
Таким чином, стресорна !шем!я СОШ т!сно пов'язана з типом реагування та стресост!йк!стю тварин. Паралел!зм ступеня вираженост! !шеми та
Таблиця 8
Вмют ТБК-реактант1в у слизовш оболонц шлунка та окиснювально-модиф1кованих проте'Гшв в сироватц кров1 за умов гострого стресу у стресонестшких та стресостшких щур1в (М ± т)
^\^Групи тварин Показник Контроль Стрес
стресо-нестмю стресостмю стресонестмю стресостмю
Вмют ТБК-реактантщ у СОШ, мкмоль/г, п = 8 32,9 ± 1,5 29,81±1,23 57,6 ± 6,36* 45,46 ± 3,61*
окиснювально модифковаш протеши, од. екст/ г/бтка, п = 7 82,69 ± 5,92 74,74 ± 1,23 134,11 ± 13,66* 90,47 ± 6,37*
Прим1тка: * - достов1рна р1знии^ м1ж контрольною I досл1дною групами (р < 0,05)
ульцерогенного впливу, депол1меризаци макромолекул слизового гелю шлунка за умов гострого стресу переконуе в тому, що пров1дним механ1змом стресорного ушкодження СОШ е порушення гемоциркуляцИ. Цьому сприяють особливост1 кро-вопостачання ст1нки шлунка. В середньому 70 % за-гального об'ему кровотоку шлунка припадае на сли-зову оболонку I б1ля 30 % - на п1дслизовий, м'язовий та серозний шари [30].
На тл1 зниження кровооб1гу в тканинах шлунка найб1льш обмеженим е постачання кисню I субстрат1в метабол1зму саме у СОШ. Порушення кровопостачання тканин в процес1 1шем11 1н1ц1юе активац1ю ВРО [4, 18].
П1дсиленню в1льнорадикальних процес1в сприяе стресорна активац1я симпато-адреналово! системи. Адренерг1чна фаза стрес-реакци характеризуеться надм1рним п1дсиленням окиснювальних процес1в,
зб1льшенням потреби тканин шлунка в кисн1, активац1ею циклу трикарбонових кислот та дихаль-ного ланцюга фермент1в [5], але можливост1 системи гемоциркуляцИ дуже обмежен1 I ця нев1дпов1дн1сть р1зко п1двищених метабол1чних процес1в та обмеженого постачання кисню I субстрат1в метабол1зму, а також дисбаланс прооксидантно-антиоксидантно! системи призво-дить до розвитку оксидативного стресу та обумовлених ним струк-турних зм!н, фIналом яких е некроз тканин I формування виразки СОШ.
Висновок. В патогенез! стре-сорних виразок шлунка провщну роль вщ^рають шемт слизово!
оболонки, деполIмеризацIя слизового гелю, оксида-тивний стрес, як тIсно пов'язанI з типом реагуван-ня тварин. У щурIв стресонестмкого типу зазначенI патологIчнI змIни в тканинах шлунка бтьш вираженI пороняно зI щурами стресостIйкого типу, що зале-жить, зокрема, вIд особливостей глюкокортико!дно! функци наднирникIв.
lнIцIальну роль у механIзмI розвитку стресор-них виразок шлунка вщ^рають гемоциркуляторнI змши, що реалIзують оксидативний стрес, зниження захисно! функци СОШ та ульцерогенний ефект.
Перспективи подальших дослщжень. Обфун-тована нами IнIцIальна роль IшемI! у виникненнI стресорних виразок шлунка, е пIдставою для по-дальшого пошуку засобIв корекцI! кровопостачання шлунка з метою профтактики та терапп стресорних виразок.
Л1тература
1. Автандилов Г. Г. Компьютерная микротелефотометрия в диагностической гистоцитопатологии / Автандилов Г. Г. -М. : Медицина, 1996. - 133 с.
2. Белова Е. В. Характеристика агрессивно-протективных факторов при эрозивном поражении слизистой оболочки га-стродуоденальной зоны / Е. В. Белова, Я. М. Вахрушев // Терапевт. арх. - 2002. - Т. 74, № 2. - С. 17-20.
3. Березин Ф. Б. Психологические механизмы психосоматических заболеваний / Ф. Б. Березин, Е. В. Безносик, Е. Д. Соколова // Рос. мед. журн. - 1998. - № 2. - С. 43-49.
4. Биленко М. В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов (молекулярные механизмы, пути предупреждения и лечения) / Биленко М. В. - М. : Медицина, 1989. - 368 с.
5. Бондаренко Ю. И. Нейрогуморальные, метаболические и микроциркуляторные нарушения в патогенезе стрессорных повреждений желудка и их коррекция : автореф. дис. на соискание ученой степени доктора мед. наук : спец. 14.00.16 «Патологическая физиология» / Ю. И. Бондаренко. - Москва, 1988. - 45 с.
6. Данилов М. М. Система ендотелшш у неврологи (огляд) / М. М. Данилов // Експерим. та клш. фЫол. I бюх^. - 2001. -№ 3. - С. 57-61.
7. Дубинина Е. Е. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека. Метод ее определения / Е. Е. Дубинина, С. О. Бурмистров // Вопросы медицинской химии. - 1995. - № 1. - С. 24-26.
8. Дубинина Е. Е. Окислительная модификация протеинов, ее роль при патологических состояниях/ Е. Е. Дубинина, А. В. Пустыгина // Укр. бюхм журн. - 2008. - Т. 80, № 6. - С. 5-18.
9. Ельский В. Н. Роль дисфункции эндотелия в генезе сердечно-сосудистых заболеваний / В. Н. Ельский, Н. Т. Ватутин, Н. В. Калинкина [и др.] // «Журн. АМН Укра'ши». - 2008. - Т. 14, № 1. - С. 51-62.
10. Колб В. Г. Клиническая биохимия / В. Г. Колб, В. С. Камышников. - Минск : Беларусь, 1976. - 313 с.
11. Кононов А. В. Цитопротекция слизистой оболочки желудка: молекулярно-клеточные механизмы / А. В. Кононов // Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол. и колопроктол. - 2006. - № 3. - С. 12-16.
12. Кундиев Ю. И. Роль стресса в формировании здоровья населения: структурный анализ / Ю. И. Кундиев, В. В. Кальниш, А. М. Нагорная // Журн. АМН Украины. - 2002. - Т. 8, № 2. - С. 335-345.
13. Лазарев П. И. Слизь пищеварительного тракта / П. И. Лазарев // Вестн. АМН СССР. - 1989. - № 7. - С. 82-89.
14. Левицький В. А. 5ioxiMi4Hi та морфолопчш прояви ендотел1ально|' дисфункцп ендокарда i судин мюкарда при емоцмно-больовому стресi у пoeднаннi з гiперxoлестеринемieю / В. A. Левицький, I. М. Лучко // Фiзioл. журн. - 2008. - Т. 54, № 5.
- С. 75-79.
15. Майоров О. Ю. Нейродинамическая структура системных механизмов устойчивости к эмоциональному стрессу: ав-тореф. дис. на соискание ученой степени доктора мед. наук: спец. 14. 00. 17 «Нормальная физиология» / О. Ю. Майоров. - Москва, 1988. - 45 с.
16. Маркель A. Л. К оценке основных характеристик поведения крыс в тесте «открытого поля» / A. Л. Маркель // Журн. высш. нерв. деятельности. - 1981. - Т. 31, № 2. - С. 301-307.
17. Марков X. М. Молекулярные механизмы дисфункции сосудистого эндотелия / X. М. Марков // Кардиология - 2005. -№ 12 . - С. 62-72.
18. Меерсон Ф. 3. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам / Ф. 3. Меерсон, М. Г. Пшенникова. -М. : Медицина, 1988. - 256 с.
19. Мойбенко О. О. Фундаментальн мехашзми дм оксиду азоту на серцево-судинну систему як основи патогенетичного л^вання и захворювань / О. О. Мойбенко, В. Ф. Сагач, М. М. Ткаченко [та Ы.] // Фiзioл. журн. - 2004. - Т. 50, № 1. -С. 11-30.
20. Ониани Т. Н. Частная физиология нервной системы / Ониани Т. Н. - Л. : Наука, 1983. - 449 с.
21. Опарин А. Г. Роль и патогенетические механизмы повреждения защитного слизистого барьера при язвенной болезни / А. Г. Опарин, А. А. Опарин, Е. Л. Яковенко [та Ы.] // Проблеми медичноУ науки i oсвiти. - 2002. - № 1. - С. 35-37.
22. Патент УкраУни 46469, МПК А61В5/00. Споаб прогнозування Ыдивщуально'У стмкост щурiв до гострого емоцмного стресу / Тарасенко Л. М., Омельченко О. 6.; заявник та патентовласник автори; заявл. 2009.06.19; опубл. 2009.12.25.
- Бюл. № 24. - 4 с.
23. Пшенникова М. Г. Оксид азота как фактор генетически детерминированной устойчивости к стрессорным повреждениям и адаптационной защиты / М. Г. Пшенникова, Н. А. Бондаренко, М. В. Шимкович // Бюл. эксперим. биологии и медицины - 2001. - Т. 132, № 11. - С. 510-513.
24. Пшенникова М. Г. Адаптация к стрессорным воздействиям повышает устойчивость к повреждениям желудка при остром стрессе у крыс популяции Вистар и снижает устойчивость у крыс линии Август: роль серотонина / М. Г. Пшенникова, Е. В. Попкова, М. В. Шимкович // Бюл. эксперим. биолог. и мед. - 2002. - № 10. - С. 383-386.
25. Селье Г. Очерки об адаптационным синдроме / Селье Г. - М. : Медицина, 1960. - 254 с.
26. Стальная И. Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И. Д. Стальная, Т. Г. Гаришвили // Современные методы в биохимии. - М. : Медицина, 1977. - С. 66-68.
27. Судаков К. В. Индивидуальность эмоционального стресса / К. В. Судаков // Журнал неврологии и психиатрии - 2005.
- Т. 105, № 2. - С. 4-13.
28. Тарасенко Л. М. Индивидуальные особенности стрессорной реакции органов пищеварения, связанные с типом реагирования нервной системы / Л. М. Тарасенко, К. С. Непорада, И. Н. Скрыпник [и др.] // Архив клин. и эксперим. мед.
- 2000. - Т. 9, № 1, - С. 103-105.
29. Титов В. Н. Диагностическое значение эндотелийзависимой вазодилатации. Функциональное единение эндотелина, оксида азота и становление функции в филогенезе / В. Н. Титов // Клин. лаб. диагностика. - 2009. - № 2. - С. 3-16.
30. Успенский В. М. Функциональная морфология слизистой оболочки желудка / Успенский В. М. - Л. : Наука. 1986. - 291 с.
31. Циммерман Я. С. Депрессивный синдром в гастроэнтерологии: диагностика и лечение / Я. С. Циммерман, И. Я. Циммерман // Клин. мед. - 2007. - № 5. - С. 15-23.
32. Шаповал Л. М. Оксид азоту i рефлекторна регуля^я кровооб^у у щурiв / Л. М. Шаповал, О. О. Мойбенко, В. Ф. Сагач [та Ы.] // Фiзioл. журн. - 2003. - Т. 49, № 4. - С. 33-41.
33. Шараев П. Н. Возрастные изменения в обмене гексозаминосодержащих биополимеров у крыс при иммобилизаци-онном стрессе / П. Н. Шараев, С. С. Афанасьев, Е. В. Шкляева, О. Г. Гилева // Пат. физиол. и эксперим. терап. - 2007.
- № 1. - С. 11-12.
34. Desiderato O. Development of gastric ulcers in rats following stress termination / O. Desiderato, J. MacKinnon, H. Hissom // J. Comp. Physiol. Psyhol. - 1974. - Vol. 87. - P. 208-214.
УДК [616. 33-002. 44:613. 86]-092. 9
ПАТОГЕНЕТИЧН1 МЕХАН13МИ РОЗВИТКУ СТРЕСОРНИХ ВИРАЗОК ШЛУНКА ЗАЛЕЖНО В1Д ТИПУ РЕАГУВАННЯ ОРГАН13МУ (огляд л1тератури та власш дослщження)
Омельченко О. €.
Резюме. Доведено, що шмальну роль у меxанiзмi розвитку стресорних виразок шлунка вщграють пору-шення кровотоку внаслщок вазоконстрикторноУ дм ендотелшу-1 (неповна iшемiя слизовоУ оболонки шлунка та обумовлений нею оксидативний стрес).
Обфунтовано положення про чггку залежнють ступеня гемoдинамiчниx, структурних та метабoлiчниx змЫ у слизовм оболонц шлунка вщ типу реагування щурiв. У тварин стресонестмкого типу редук^я кровотоку, ослаблення резистентное^ слизовоУ оболонки шлунка та ульцерогенез при гострому стрес бтьш виражен пoрiвнянo з щурами стресостмкого типу.
Ключов1 слова: гострий стрес, тип реагування оргаызму, стресостмюсть, ендотелш-1, окиснювально-модифковаы протеши, слизовий бар'ер шлунка.
УДК [616. 33-002. 44:613. 86]-092. 9
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ СТРЕССОРНЫХ ЯЗВ ЖЕЛУДКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТИПА РЕАГИРОВАНИЯ ОРГАНИЗМА
Омельченко А. Е.
Резюме. Доказано, что инициирующая роль в механизме развития стрессорных язв желудка отведена нарушениям кровотока вследствии вазоконстрикторного действия эндотелина-1 (неполная ишемия слизистой оболочки желудка и обусловленный ею оксидативный стресс). Обосновано положение о тесной зависимости степени гемодинамических, структурных и метаболических изменений в слизистой оболочке желудка от типа реагирования организма. У животных стрессонеустойчивого типа редукция кровообращения, ослабление резистентности слизистой оболочки желудка и ульцерогенез при остром стрессе более выражены по сравнению с крысами стрессоустойчивого типа.
Ключевые слова: острый стресс, тип реагирования организма, стрессоустойчивость, эндотелин-1, окислительно-модифицированные протеины, слизистый барьер желудка.
UDC [616. 33-002. 44:613. 86]-092. 9
Pathogenetic Mechanisms of Development of Stress-Induced Gastric Ulcers Depending on Type of Organism Reaction (literature review and own studies)
Omelchenko O.
Abstract. The aim of the present research is to study major mechanisms of development of stress-induced ulcers of the gastric mucosa depending on the type of the organism reaction. Acute stress was modelled using Se-lye's method in 78 adult Wistar rats with different reaction type (determined with the open field behavioral method and corticosterone concentration in blood serum). It was found that stress-induced ulcerogenesis is accompanied by a decrease of the protective function of the mucosal barrier, evident from increased depolimerisation of its components as well as activation of free radical processes that was manifested by an increase of concentrations of malonic dialdehyde and oxidatively modified proteins in the gastric mucosa. The initiation role in the mechanism of development of stress-induced gastric ulcers belongs to infringements of blood circulation due to a vasoconstrictor action of endothelin-1 that causes partial ischemia of the gastric mucosa and oxidative stress induced by the ischemia.
It was found that the stress-induced ischemia of the gastric mucosa is closely associated with the reaction type and stress resistance of the animals. The parallel changes in the severity of ischemia, ulcerogenesis and depolim-erization of the macromolecules of the gastric mucosal gel suggest the infringement of the blood circulation as the prominent mechanism of stress-induced lesions of the gastric mucosa. The characteristic features of the blood supply of the stomach wall are an important factor facilitating the development of the lesions. In average 70 % of the total gastric blood supply goes to the gastric mucosa, while 30 % is distributed among the submucosa, muscle and serosa layers. Thus, oxygen and substrate supply is most acutely limited in the gastric mucosa at decreased blood flow. The impaired circulation in ischemia activates free radical oxidation.
The stress-induced activation of the sympathoadrenal system intensifies the free radical processes. The adrenergic phase of the stress reaction is characterized by an excessive activation of oxidative processes, an increased oxygen demand of the stomach tissues, activation of the tricarboxylic acid cycle and enzymes of the respiratory chain, while the capacity of the hemocirculation system is limited. The disparity of the intensified metabolic processes and the limited oxygen and substrate supply together with the imbalance of the prooxidant-antioxidant system gives rise to oxidative stress and associated structure alterations that eventually cause tissue necrosis and development of ulcers in the gastric mucosa.
Ischemia of the gastric mucosa, depolimerization of the mucosal gel and oxidative stress are the major factors in the pathogenesis of stress-induced gastric ulcers and are associated with the reaction type of the animals. The pathological changes in the stomach tissues are more severe in the stress-prone rats than in the stres-resistant rats depending among other factors on the glucocorticoid function of the adrenal glands.
Key words: acute stress, type of organism reaction, stress resistance, endothelin-1, oxidatively modified proteins, gastric mucosal barrier.
Рецензент - проф. Тарасенко Л. М.
Стаття надшшла 22. 08. 2014 р.
