CC BY
27
Роль опиоидных пептидов в регуляции секретинстимулированной секреции желчи
Медведев М.А., Рудин И. В.
The role of opioid peptides in the regulation of secretin-
stimulated
bile secretion
Medvedev M.A., Roudin I.V.
В острых опытах на белых крысах изучено влияние внутрибрюшинного введения агониста 5- и m-опиоид-ных рецепторов даларгина, 5-опиоидных рецепторов DADLE, m-опиоидных рецепторов DAGO и к-опиоидных рецепторов U50488 на стимулированное секретином желчеотделение. Показано, что в различной степени все изученные препараты угнетают желчеток, стимулированный секретином, по показателям скорости желчеотделения и секреции в составе желчных кислот, холестерола, фосфолипидов и билирубина. Высказывается предположение, что опиоидергическая система оказывает на желчеотделение разнонаправленный эффект в зависимости от исходного уровня физиологической секреции.
Ключевые слова: секретин, опиоидные пептиды, секреция желчи.
Influence of intraperitoneal dalargin (5- and m-opioid agonist), DADLE (5-opioid agonist), DAGO (m-opioid agonist) and U50488 (к-opioid agonist) on bile secretion which is stimulated by secretin was studied in sharp experiments on white rats. All opioids studied is demonstrated to suppress secretory response of liver upon secretin in different extent. We suppose that opioidergic regulation system has different effect on bile secretion in dependence of baseline level of physiologic secretion..
Key words: secretin, opioid peptides, bile secretion.
Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
© Медведев М.А., Рудин И.В.
УДК 612.357:577.15
Введение
Показано, что опиоидные пептиды препятствуют проявлению стимулирующего эффекта секретина на поджелудочную железу [18]. Ранее было показано [8, 9], что синтетические аналоги опиоидных пептидов играют важную роль в регуляции желчеотделения в условиях физиологического эксперимента. Цель настоящей работы — установление регуляторных взаимоотношений секретина как представителя группы гастроинте-стинальных гормонов с системой опиоидергиче-ской регуляции в проявлении секреторного ответа печени.
Секретин относится к группе гастроинтести-нальных гормонов и вызывает стимуляцию секреции поджелудочной железы [10, 15, 21, 25] и желчеотделения [13, 24, 26]. Широко распроста-ненные в желудочно-кишечном тракте опиоид-ные пептиды [12] и их синтетические аналоги обладают угнетающим действием на секрецию желудка [7] и поджелудочной железы [18]. Секретин является гастроинтестинальным гормоном, стимулирующим холерез не только за счет хола-тонезависимой фракции и увеличения секреции в составе желчи бикарбоната [10, 15, 21, 25], но и за счет прямого действия на гепатоциты и увеличения секреции желчных кислот [14, 22, 24].
Изучение роли системы опиоидных нейропеп-тидов в регуляции секретинстимулированного
Материал и методы
желчеобразования проводилось в остром эксперименте на 140 беспородных крысах-самцах массой 180—220 г. Животные включались в эксперимент после 12-часового голодания в условиях свободного доступа к воде. Желчь для исследования собиралась после канюлирования общего желчного протока под нембуталовым наркозом (50 мг на 1 кг массы тела). Сбор желчи для исследования осуществлялся с интервалом в 1 ч в течение 3 ч от момента введения аналогов опио-идных пептидов.
Использовали следующие препараты:
1. Даларгин — смешанный агонист 5- и m-опиоидных рецепторов, официнальный препарат «Даларгин лиофилизированный», Tyr-D-Ala-Gly-Phe-D-Leu-Arg, — в дозе 10 мкг на 1 кг массы тела.
2. DADLE («Вектор БиоПродукт», г. Новосибирск) — селективный агонист 5-опиоидных рецепторов, [D-Ala2,D-Leu5]-Enkephalin, — в дозе 10 мкг на 1 кг массы тела.
3. DAGO («Вектор БиоПродукт», г. Новосибирск) — селективный агонист m-опиоидных рецепторов, [D-Ala2,N-MePhe4,Gly5-ol]-Enkephalin, — в дозе 10 мкг на 1 кг массы тела.
4. U50488H («UpJohn») — селективный агонист к-опиоидных рецепторов, [trans-(+/-)-3,4-dichloro-N-methyl-N-[2-(1-
pyrrolidinyl)cyclohexyl]benzeneacetamide] гидрохлорид, — в дозе 1 мг на 1 кг массы тела.
5. Секретин («Sigma-Aldrich»), His-Ser-Asp-Gly-Thr-Phe- Thr- Ser- Glu- Leu- Ser- Arg- Leu- Arg- Asp- Ser-Ala- Arg-Leu-Gln-Arg-Leu-Leu-Gln-Gly-Leu-Val-NH2, — инфузия осуществлялась в дозе 0,15 мкг на 1 кг массы тела в час [3].
Синтетические аналоги опиоидных пептидов вводились в стерильном физиологическом растворе внутрибрюшинно. Инфузия секретина в физиологическом растворе осуществлялась вну-трибрюшинно с помощью инфузионного насоса. Опиоидные пептиды вводили через 10 мин от начала инфузии секретина. Сбор желчи начинали после введения аналогов опиоидных пептидов. Контрольную группу составляли эксперименты с внутрибрюшинной инфузией физиологического раствора. В экспериментах с введением опиоид-ных пептидов на фоне инфузии секретина контролем служила группа с инфузией секрети-
на. Как контрольная, так и экспериментальные группы состояли из 20 животных. Содержание, питание, уход за животными и выведение их из эксперимента осуществлялись в соответствии с требованиями «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных».
Определяли количество секретированной желчи в каждом временном промежутке, а также содержание в желчи желчных кислот и холестеро-ла по реакции Златкиса—Зака в модификации В.П. Мирошниченко с соавт. [6], билирубина по реакции Ендрашика—Клегхорна—Грофа в модификации М.А. Акинчиц с соавт. [1], липидного фосфора по реакции Фиска—Саббароу [5] после экстракции фосфолипидов смесью Блюра [2].
Результаты исследований обрабатывались с расчетом среднего значения М и стандартного отклонения т, сравнение групп осуществляли с использованием критерия Стьюдента. Проверка нормальности распределения проводилась с использованием одновыборочного критерия Колмогорова—Смирнова, различия считались достоверными при р < 0,05.
Результаты и обсуждение
Инфузия секретина приводила к увеличению скорости желчетока на протяжении 1-го ч исследования
в 2 раза (р < 0,001), 2-го ч — на 79% (р < 0,001) и 3-го ч — на 73% (р < 0,001) (рис. 1). Секреция желчных кислот возрастала в течение 1-го ч в 2,5 раза (р < 0,001), 2-го ч — в 2,2 раза (р < 0,001) и 3-го ч — на 73,3% (р < 0,01) (рис. 2), что согласуется с данными, полученными другими авторами [14, 15, 17, 21, 22, 24], о холеретическом действии секретина. Секреция холестерола повышалась на протяжении 3 ч эксперимента: в течение 1-го ч в 2,2 раза (р < 0,001), 2-го ч — в 2,1 раза (р < 0,001), 3-го ч — на 87% (р < 0,001) (рис. 3). Сходным образом возрастала секреция фосфо-липидов (рис. 4) и билирубина (рис. 5).
0,8
0,6
0,4
* 0,2
0
i
-5
-5
А
1 2 3
Время исследования, ч
I I Контроль (физиологический раствор) §Ц Секретин + DADLE Секретин ^ Секретин + DAGO
Секретин + даларгин ЕЗ Секретин + U50488
Рис. 1. Изменение скорости желчетока у крыс под влиянием секретина и синтетических аналогов опиоидных пептидов, M ± т. Здесь и на рис. 2-5: * - различия достоверны по отношению к соответствующему часу группы с введением секретина: *1 - p < 0,05, *2 - p < 0,02, *3 - p < 0,01, *4 -p < 0,005, *5 - p < 0,001; ** - различия достоверны по отношению к соответствующему часу контроля: **1 - p < 0,05, **2 - p < 0,02, **3 - p < 0,01, **4 - p < 0,005, **5 - p < 0,001
Введение даларгина частично устраняло повышение скорости желчетока, вызванное инфузией секретина, на протяжении 1 -го (р < 0,001) и 2-го ч (р < 0,001)
ремя исследования, ч
I I Контроль (физиологический раствор) §Ц Секретин + DADLE Н Секретив ^ Секретив + DAGO
PI Секретин + даларгин ЕЗ Секретин + U50488
Рис. 2. Изменение секреции желчных кислот в желчь крыс под влиянием секретина и синтетических аналогов опиоидных пептидов, M ± т
Время исследования,
О Контроль (физиологический раствор) Щ Секретив + DADLE ^ Секретин ^ Секретин + DAGO
PI Секретин + даларгин ЕЗ Секретин + U50488
Рис. 3. Изменение секреции холестерола в желчь крыс под влиянием секретина и синтетических аналогов опиоидных пептидов, М± т
та )
О
I
1
tüéi
1 2 3
S Время исследования, ч
и
I I Контроль (физиологический раствор) §Ц Секретин + DADLE ^ Секретин ^ Секретин + DAGO
PI Секретин + даларгин ЕЗ Секретин + U50488
Рис. 4. Изменение секреции лецитина в желчь крыс под влиянием секретина и синтетических аналогов опиоидных пептидов, М± т
30
20
10
О
«5
I
IjJÉ
I
i
2
3
Время исследования, ч I I Контроль (физиологический раствор) §Ц Секретин + DADLE ^ Секретин ^ Секретин + DAGO
PI Секретин + даларгин ЕЗ Секретин + U50488
Рис. 5. Изменение секреция билирубина в желчь крыс под влиянием секретина и синтетических аналогов опиоидных пептидов, M ± m
исследования, при этом показатели были выше контрольных значений на 20,0% (p < 0,01 и p < 0,05). В течение 3-го ч исследования даларгин полностью отменял повышение скорости желчето-ка, вызванное секретином (рис. 1). Сходным образом под влиянием даларгина изменялась вызванная секретином секреция ЖК (рис. 2) и холе-стерола (рис. 3). Секреция фосфолипидов, повышенная введением секретина, при введении даларгина снижалась в течение 1-го ч исследования (p < 0,001), при этом значения оставались одновременно выше контрольных на 46,3% (p < 0,001). В течение 2-го и 3-го ч эксперимента секреция фосфолипидов в этой группе не отличалась от контрольных показателей.
Секреция билирубина при введении даларги-на на фоне действия секретина в течение 1-го ч снижалась до контрольных величин. В течение 2-го и 3-го ч исследования секреция билирубина была достоверно ниже показателей группы с применением секретина (p < 0,001), оставаясь повышенной по отношению к группе с инфузией физиологического раствора на 21,0% (p < 0,01) и 23,0% (p < 0,005) (рис. 5).
Под влиянием DADLE скорость желчетока, стимулированная секретином, снижалась в течение 1-го ч (p < 0,001), оставаясь при этом выше контрольных величин на 21,0% (p < 0,005). В течение 2-го ч исследования DADLE полностью отменял эффект секретина, а в течение 3-го ч эксперимента показатели, достоверно сниженные по сравнению с группой с инфузией секретина (p < 0,001), были выше контроля на 17,9% (p < 0,02) (рис. 1). DADLE полностью отменял повышение секреции ЖК, вызванное секретином в течение 2-го и 3-го ч исследования, а в течение 1-го ч снижение было неполным и показатели оставались выше контрольных на 33,8% (p < 0,005) (рис. 2). Секреция холестерола снижалась до контрольных значений в течение 1-го ч исследования, в течение 2-го и 3-го ч показатели были снижены по сравнению с группой с инфузией секретина (p < 0,001), но выше контрольных значений на 33,2% (p < 0,05) и 28,7% (p < 0,05) (рис. 3). Секреция фосфолипидов,
сниженная под влиянием DADLE (p < 0,001), оставалась выше контрольных значений на 39,0% в течение 1-го ч и не отличалась от контроля на протяжении 2-го и 3-го ч исследования (рис. 4). Секреция билирубина, повышенная инфузией секретина, под влиянием DADLE снижалась (p < 0,001) на протяжении всего времени эксперимента, но оставалась выше контрольных значений на 22,4°% (p < 0,05), 26,6% (p < 0,05) и 23,0% (p < 0,05) в течение 1, 2 и 3-го ч исследования соответственно (рис. 5).
m-Агонист DAGO полностью устранял стимулированное секретином повышение скорости желчетока на протяжении всего времени эксперимента (рис. 1). Секретинстимулированная секреция ЖК, холестерола, фосфолипидов и билирубина под влияинем DAGO также снижалась на протяжении 3 ч исследования, и показатели не отличались от значений контрольной группы (рис. 2-5).
к-Агонист U50488 снижал скорость желчетока, повышенную введением секретина, на протяжении всего эксперимента (p < 0,001), при этом значения показателей оставались достоверно выше контрольных на 44,3% (p < 0,001), 30,8% (p < 0,005) и 24,9% (p < 0,005) в течение 1, 2 и 3-го ч соответственно (рис. 1). Секреция ЖК, стимулированная секретином, под влиянием U50488 снижалась (p < 0,001) в течение 1-го ч исследования, оставаясь выше контроля на 43,3% (p < 0,05), и становилась равной контрольным значениям (p < 0,001) на протяжении последующих 2-го и 3-го ч эксперимента (рис. 2). При этом повышение секреции хо-лестерола, фосфолипидов и билирубина, вызванное инфузией секретина, полностью устранялось стимуляцией к-опиоидных рецепторов U50488 (p < 0,001) (рис. 3—5) на протяжении всего времени наблюдения.
Таким образом, неселективный агонист опиоидных рецепторов 5- и m-типа даларгин устраняет повышение скорости желчетока, секреции компонентов липидного комплекса желчи, а также билирубина, вызываемое секретином. Периферическая селективная стимуляция 5-опиоид-ных рецепторов DADLE приводит к значительному снижению, а в некоторых случаях и к полному устранению эффекта периферического введения
секретина на скорость желчеотделения и состав секретируемой желчи. Селективная стимуляция периферических ц-опиоидных рецепторов DAGO и к-опиоидных рецепторов U50488 приводит к более выраженному, чем при стимуляции периферических 5-опиоидных рецепторов, угнетению секреторной активности печени, стимулированной секретином. Можно предположить, что сходный эффект даларгина может быть реализован через стимуляцию периферических как 5-, так и ц-опио-идных рецепторов, к которым он обладает аффинитетом как неселективный агонист.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что все изученные синтетические аналоги опиоидных пептидов в той или иной мере угнетают проявление стимулирующего действия секретина на желчеотделительную функцию печени, и наиболее выраженный эффект оказывает стимуляция периферических ц- и к-опиоидных рецепторов. В механизме неодинаковой выраженности влияния изученных аналогов опиоидных пептидов на стимулированный секретином желчеток может играть роль различность эффекта самих аналогов на желчеотделение, некоторые из них, как было показано ранее [8, 9], сами оказывают холеретическое действие и, таким образом, обладая способностью угнетать желчеотделение, стимулированное гастроинтестиналь-ными гормонами, вероятно, сохраняют при этом свой собственный эффект на секреторную функцию печени. С другой стороны, поскольку далар-гин является смешанным 5- и ц-агонистом, различие может быть связано с особенностями взаимоотношений популяций ц- и 5-опиоидных рецепторов [23].
Однонаправленность эффекта изученных аналогов опиоидных пептидов на секреторный ответ печени, стимулированный секретином, свидетельствует о том, что разные опиоидные пептиды воздействуют на одни и те же механизмы регуляции функций в гепатоците. Установлено, что повышение активности аденилатциклазы и накопление циклического аденозинмонофосфа-та (цАМФ) являются ключевыми для проявления эффекта секретина на желчеотделение [13, 24, 26]. Аналоги опиоидных пептидов с аффинитетом к 5-, ц- или к-опиоидным рецепторам подав-
ляют активность аденилатциклазы [11, 16, 19, 20]. Следовательно, снижение эффекта секретина под влиянием опиоидных пептидов может объясняться их способностью снижать накопление цАМФ в гепатоцитах.
Направленность регуляторного эффекта опиоидергической системы на желчеотделитель-ную функцию печени в условиях физиологического эксперимента зависит от исходного функционального состояния органа. Как было показано авторами статьи [8, 9] и другими исследователями [22], при секреторной активности состояния покоя активация периферического отдела опиоидергической системы способствует повышению секреторной функции печени, а в состоянии повышенной секреторной активности, вызванной секретином, активность опиоидергиче-ской системы приводит к снижению желчеотде-лительной функции печени. В даном случае имеет место описанная ранее модулирующая функция системы опиоидных нейропептидов [4], когда эффект опиоидов зависит от исходного функционального состояния органа или системы. Таким образом, опиоидергическая система оказывает модулирующее воздействие на желчеотделение, что проявляется в разнонаправленном эффекте в зависимости от исходного уровня физиологической секреции.
Литература
1. Акинчиц М.А., Павловская Н.А. Модификация метода определения билирубина в сыворотке крови // Лаб. дело. 1988. № 12. С. 727—730.
2. Ганиткевич Я.В., Карбач Я.И. Исследование желчи: биохимические и биофизические методы. Киев: Наукова думка, 1985. 136 с.
3. Коротько Г.Ф., Кадыров Щ.К. Зависимость секреции ферментов поджелудочной железой от дозы октапептида холецистокинина // Мед. журн. Узбекистана. 1986. № 4. С. 46—49.
4.Лишманов Ю.Б., Маслов Л.Н. Опиоидные нейро-пептиды, стресс и адаптационная защита сердца. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1994. 352 с.
5. Меньшиков В. В. Лабораторные методы исследования в клинике. М.: Медицина, 1987. 407 с.
6. Мирошниченко В.П., Громашевская Л.Л., Касаткина М.И., Козачек Г.А. Определение содержания желчных кислот и холестерина в желчи // Лаб. дело. 1978. № 3. С. 149—153.
7. Полонский В.М., Коробов Н.В. Противоязвенное действие и периферическая опиоидная активность продуктов деградации даларгина // Бюл. ВКНЦ
АМН СССР. 1986. Т. 9. № 2. С. 83-86.
8. Рудин И.В., Медведев М.А. Опиоидные пептиды снижают литогенность желчи // Сиб. журн. гастроэнтерологии и гепатологии. 1996. Т. 1. № 2. С. 73— 75.
9. Рудин И.В., Медведев М.А. Опиоидные пептиды модулируют секрецию основных детерминант жел-четока // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1997. Т. 123. № 5. С. 498—500.
10. Alpini G., Glaser S., Robertson W. et al. Large but not small intrahepatic bile duct units are involved in se-cretin-regulated ductal bile secretion in normal rat liver // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver. Physiol. 1997. V. 272. P. G1064—G1074.
11. Attali B., Saya D., Vogel Z. Kappa-opioid agonists inhibit adenylate cyclase and produce heterologous de-sensitization in rat spinal cord // J. Neurochem. 1989. V. 52. № 2. P. 360—369.
12. Chaturvedi K. Opioid peptides, opioid receptors and mechanism of down regulation // Indian. J. Exp. Biol. 2003. V. 41. № 1. P. 5—13.
13. Cho W.K., Boyer J.L. Vasoactive intestinal polypeptide is a potent regulator of bile secretion from rat cholan-giocytes // Gastroenterology. 1999. V. 117. № 2. P. 420—428.
14.Fukumoto Y., Murakami F., Tateishi A. et al. Effects of secretin on TCDCA- or TDCA-induced cholestatic liver injury in the rat // Hepatol. Res. 2002. V. 22. № 3. P. 214—222.
15. Glaser S.S., Rodgers R., Phinizy J.L. et al. Gastrin inhibits secretin-induced ductal secretion by interaction with specific receptors on rat cholangiocytes // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver. Physiol. 1997. V. 273. P. G1061—G1070.
16.Ingram S.L., Williams J.T. Opioid inhibition of Ih via adenylylcyclase // Neuron. 1994. V. 13. № 1. P. 179— 186.
17. LeSage G., Glaser S., Gubba S. et al. Regrowth of the rat biliary tree after 70% partial hepatectomy is cou-
pled to increased secretin-induced ductal bile secretion // Gastroenterology. 1996. V. 111. P. 1633-1644.
18. Li J.P, Kae Y.L., Chang T.M., Chey W.Y. MEK inhibits secretin release and pancreatic secretion: roles of se-cretin-releasing peptide and somatostatin // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2001. V. 280. № 5. P. G890-G896.
19. Mehta C.S., Strada S.J. Effects of acute and continuous administration of morphine on the cyclic AMP re-sponce induced by norepinephrine in rat brain slices // Life Sci. 1994. V. 55. № 1. P. 35-42.
20. Pratner P.L., McGinn T.M., Erickson L.J. et al. Activity of delta opioid receptors to interact with multiple G-proteins is independent of receptor density // J. Biol. Chem. 1994. V. 269. № 32. P. 20548-20553.
21. Schaffalitzky de Muckadell O.B. Secretin in plasma: ups and downs Scand // J. Clin. Lab. Invest. Suppl. 2001. V. 234. P. 105-108.
22. Shimizu I., Hirota M., Matsumura M., Shima K. Effects of gut hormones on bile acid uptake and release in cultured rat hepatocytes // Gastroenterol Jpn. 1987. V. 22. № 2. P. 174-178.
23. Smith A.P., Lee N.M. Opioid receptor interactions: Local and nonlocal, symmetric and asymmetric, physical and functional // Life Sciences. 2003. V. 73. Issue 15. P. 1873-1893.
24. Trauner M, Mennone A., Gigliozzi A. et al. Nitric oxide and guanosine 3',5'-cyclic monophosphate stimulate bile secretion in isolated rat hepatocyte couplets, but not in isolated bile duct units // Hepatology. 1998. V. 28. № 6. P. 1621-1628.
25. Walsh J.H., Mayer E.AI. Gastrointestinal hormones // Gastrointestinal Disease. 5th ed. / Ed. M.H. Sleisenger, J.S. Fordtran. London: Saunders, 1993. P. 18-44.
26. Yamatani K., Saito K., Takahashi K. et al. Hormone-specific combinations of isoforms of adenylyl cyclase and phosphodiesterase in the rat liver // Regul. Pept. 2001. V. 99. № 1. P. 45-52.
Поступила в редакцию 10.05.2006 г.
