CC BY
32
УДК 616.83
ВЛИЯНИЕ НЕПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ ГИПОКИНЕЗИИ НА ГЛЮКОКОРТИКОИД-ЗАВИСИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ УРОВНЯ ТРЕВОЖНОСТИ И ОКИСЛИТЕЛЬНО-МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕЛКОВ В СРЕДНЕМ МОЗГЕ
Т.А. Филимонова, Н.В. Бояринова, В.Э. Цейликман ЧГМА, г. Челябинск
Установлено, что предварительный гипокинетический стресс отменял анксиолитическое действие глюкортикоидного препарата и способствовал развитию поведенческих расстройств тревожно-депрессивного характера. Эти сдвиги ассоциированы с усилением окислительной деструкции белка в среднем мозге.
Ключевые слова: стресс, гипокинезия, средний мозг, окислительная деструкция белков.
Чувствительность органов-мишеней к гормонам в значительной степени определяется состоянием их рецепторного аппарата. В свою очередь процессы окислительной деструкции белка могут затронуть и рецепторы к стрессорным гормонам. Роль первичного медиатора стресса большинство учёных отводят кортиколиберину, который считается «основным медиатором тревожности» благодаря активации локализованного в среднем мозге Locus Coerulieus, являющего высшим центром симпатоадреналовой системы (САС). В подавляющем большинстве исследований посвящённых соотношению между поведенческой активностью и процессами свободно-радикального окисления основное внимание уделяется гипоталамусу, а также гиппокампу и другим компонентам лимбической системы. При этом не уделяется должного внимания среднему мозгу, хотя одного только присутствия в нём Locus Coeruleus достаточно для того, чтобы предполагать высокую чувствительность процесса свободно-радикального окисления в этом отделе к действию как экзогенных глюкор-тикоидов, так и стрессорных воздействий, сопровождающихся приростом кортикостероидов.
Поэтому мы посчитали целесообразным сопоставить влияние непродолжительного гипокинетического стресса на глюкокортикоид-зависимые изменения уровня тревожности и процесса окислительной деструкции белков среднего мозга.
Методы исследования. Исследование было выполнено на крысах популяции Вистар. Гипокинезия воспроизводилась путём помещения животных в клетки-пеналы на 24 часа. Через 24 ч после завершения третьих суток гипокинезии животным подкожно вводили пролонгированный глюкокор-тикоидный препарат триамцинолона ацетонид (ТА; «Berlin-Chemie», Германия) в дозе 2 мг/кг
животные другой группы получали эквиобъемное количество 0,9 % NaCl [1]. Для определения уровня тревожности животных использовался тест «крестообразный лабиринт». Содержание окислительно модифицированных белков в среднем мозге определяли по методике [3] Оценка достоверности различий осуществлялась с помощью непараметрических критериев (U - критерия Вилкоксона-Манна-Уитни; WW - критерия Вальда-Вольфови-ца, X - одностороннего критерия Колмогорова-Смирнова. Для обработки результатов исследований использовали пакет прикладных программ «Statistica 6.0 for Windows».
Результаты исследования и обсуждение. Введение глюкокортикоидного препарата сопровождалось развитием анксиолитических эффектов, что проявлялось в увеличении количества выходов в «открытый рукав» крестообразного лабиринта и количества свисаний. Упомянутые глюкокортикоид-зависимые поведенческие эффекты ассоциировались со снижением уровня окислительно-модифи-цированных белков в среднем мозге. Так, введение ТА нестрессированным животным привело к снижению в 2,5 раза нейтральных карбонилированных белков к уменьшению в 3 раза уровня основных карбонилированных белков среднего мозга (табл. 1).
Предварительный гипокинетический стресс отменял анксиолитическое действие глюкокортикоидного препарата. В частности, в группе «ГКЗ+ТА» по сравнению с группой «ТА» наблюдалось снижение времени пребывания в светлых рукавах лабиринта. Смена анксиолитического характера поведения на анксиогенный ассоциируется с купированием глюкокортикоид-зависимого ингибирования окислительной деструкции белков. Так, в группе «ГКЗ+ТА» по сравнению с группой «ТА» наблюдалось снижение содержание базаль-
Филимонова Т.А., Бояринова Н.В., Цейликман В.Э. Влияние непродолжительной гипокинезии
на апюкокортикоид-зависимые изменения...
Таблица 1
Влияние 3 суточной гипокинезии на глюкокортикоид-зависимые изменения уровня тревожности
1 2 3 4
Показатель Контроль (п = 5) Гипокинезия (3 сут) (п = 6) ТА (п = 6) Гипокинезия (3 сут) + ТА (п = 6)
Крестообразный лабиринт
Количество заходов в светлый рукав 1,2 ±0,2 2,0+ 1,2 3,4 ±1,1 Р1,3 = 0,0211 1,3 ±0,8
Количество свисаний 3,2 ± 2,0 3,2 ±1,1 5,0 ±0,9 Р1,3 = 0,049^1^ 2,5 ± 1,5
Количество переходов 0,6 ± 0,1 0,4 ±0,2 3,0 ± 1,5 1,5 ±0,7
Латентный период первого захода в тёмный рукав 12,6 ± 8,4 24,5 ± 10,2 31,8 ±20,2 25,8 ± 5,4
Количество выходов в центр 2,4 ± 0,5 3,25 ± 0,9 2,4 ± 0,8 1,83±0,87
Время пребывания в светлом рукаве 140,8 ± 90,4 175,8 ± 66,7 98,2 ± 29,5 20,4 ±9,7 РЗ ,4=0,014и
Время пребывания в тёмном рукаве 421,8 ± 115,2 377,8 ± 83,4 434,2 ± 54,6 529,8 ± 14,5
Примечания: и - критерий Манна-Уитни; WW - критерий Вальда-Вольфовица; Р] 3 - статистически значимы различия между группами «контроль» и «ТА»; Р3,4 - статистически значимы различия между группами «ТА» и «ГКз+ТА».
Таблица 2
Влияние 3 суточной гипокинезии на глюкокортикоид-зависимые изменения содержания карбонилированных белков в среднем мозге
Показатель 1 Контроль (п = 5) 2 Гипокинезия (1 сут) (п=6) 4 ТА (п = 6) 5 Гипокинезия (1 сут)+ТА (п = 6)
КДФГ нейтральные, шМ/г ткани 7,857 ± 1,812 7,762 ± 1,698 3,190 ±0,410 Р1,3 = 0,049и 5,595 ± 1,387 Р3,4 = 0,044и
КДФГ нейтральные (индукция Н202), шМ/г ткани 25,048 ± 2,767 25,238 ± 3,130 25,238 ± ,468 24,762 ± 2,090
КДФГ основные, тМ/г ткани 6,190 ± 1,458 5,428 ± 1,249 2,143 ± 0,345 Р1,3 = 0,03би 3,730 ±0,981
КДФГ основные (индукция Н2Ог), шМ/г ткани 16,047 ±2,161 16,524 ± 2,460 15,048 ± 1,245 15,396 ± 1,946
Примечания: и - критерий Манна-Уитни; Р, 3 - статистически значимы различия между группами «контроль» и «ТА»; Р3>4 - статистически значимы различия между группами «ТА» и «ГК3+ТА».
ного уровня нейтральных карбонилированных белков. Но при этом, отмечено снижение содержания гептан-растворимых диеновых конъюгатов, а также кетодиенов и сопряжённых триенов на фоне увеличения содержания изопропанол-раствори-мых кетодиенов и сопряжённых триенов.
Необходимо отметить, что характер изменений поведенческих реакций позволяет говорить о гомологичности стресс-индуцированных расстройств поведения у крыс и меланхолической депрессии у человека. Данный тип психических
расстройств рассматривается как следствие гипо-таламической гиперпродукции КРФ, который считается центральным медиатором стрессогенной тревожности (табл. 2). Патогенетической основой для развития тревожно-депрессивных расстройств считается усиление продукции гипоталамического и экстрагипоталамического кортиколиберина, а также последующая активация С АС [4]. В категорию постстрессорных депрессий входит целый ряд психических расстройств, патогенетически связанных с дезрегуляцией центральных и перифери-
Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура», выпуск 18
93
Проблемы здравоохранения
ческих звеньев гипофизарно-адренокортикальной системы (ГАС). При оценке прогностического течения заболевания и выборе адекватных подходов к его лечению следует исходить из того, что ГАС организована как открытая система с обратной связью, роль пускового звена в которой играет кортиколиберин, а терминальным звеном служат кортикостероиды, которые при стрессе предохраняют мозг от перевозбуждения [5].
В случае введения ТА гиперпродукция КРФ возможна при условии нарушения механизмов регуляции «длинной петли» отрицательной обратной связи. В данном случае развивается своеобразная «аллостатическая перегрузка» вследствие чего усиливается «тяжесть стресса». В условиях хронического стресса в результате нарушения механизмов отрицательной обратной связи может развиваться аллостатическая перегрузка органов, под которой В. McEwen (1998) понимает нагрузку «медиаторами» стресса, производимыми в избыточном количестве [6]. Среди отделов головного мозга наиболее чувствительным к аллостатической перегрузке считается гиппокамп. Полученные результаты свидетельствуют о том, что средний мозг имеет не меньше оснований считаться «сенсором аллостаза». Причём, наблюдаемые в группе «ГКЗ+ТА» увеличение окислительной деструкции белков может отражать карбонилирование кортиколибе-риновых рецепторов, что является механизмом ограничения аллостатической нагрузки.
Литература
1. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптационных реакций организма / И.А. Волчегорский, И.И. Долгушин, О.Л. Колесников, В.Э. Цейликман. - Челябинск, 2000. -167 с.
2. Кулинский, В.И. Дее адаптационные стратегии в неблагоприятных условиях - резистентная и толерантная. Роль гормонов и рецепторов / В.И. Кулинский, И.А. Ольховский // Успехи современной биологии. —1992. - Вып. 5-6. — С. 697—714.
3. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод её определения / Е.Е. Дубинина, С.О. Бурмистров, Д.А. Ходов, И.Г. Поротое // Вопросы мед. химии. — 1995. -Т. 41. - С. 24-26.
4. Миронова, В.И. Неизбегаемый стресс индуцирует устойчивые модификации экспрессии ги-поталамических нейрогормонов кортиколиберина вазопрессина у крыс / В.И.Миронова, Е.И. Рыбникова // Материалы Всероссийского симпозиума с международным участием «Гормональные механизмы адаптации» (памяти проф. A.A. Филаре-това). - СПб., 2007. - С. 35-36.
5. Филаретов, A.A. Функциональное значение многозвенного построения гипоталамо-гипофизарно-нейроэндокринных систем / A.A. Филаретов // Успехи физиол. наук. —1996. — Т. 27, №3. — С. 3—12.
6. McEwen, B.S. Protective and damaging effects of stress mediators / McEwen B.S. — 1998. -V. 338(3).-P. 171-179.
Поступила в редакцию 16 октября 2008 г.
