CC BY
51
УДК 612.43:755.115
ВЛИЯНИЕ ИОДСОДЕРЖАЩИХ ТИРЕОИДНЫХ ГОРМОНОВ НА ПРО/АНТИОКСИДАНТНУЮ СИСТЕМУ МИОКАРДА ПРИ СТРЕССЕ © Евдокимова О.В., Городецкая И.В.
Витебский государственный медицинский университет, Республика Беларусь, 210602, Витебск, пр-т. Фрунзе, 27
Резюме: Экспериментальный гипотиреоз (внутрижелудочное введение крысам мерказолила в дозе 25 мг/кг в течение 20 дней) стимулирует, тогда как введение малых доз Ь-тироксина (внутрижелудочно 1,5-3,0 мкг/кг в течение 28 дней) ограничивает интенсификацию перекисного окисления липидов в миокарде при воздействии стрессоров различной природы (физического, химического, эмоционального) за счет влияния на активность ферментативного (супероксиддисмутаза и каталаза) и неферментативного (восстановленный глутатион, витамины А, Е и С) компонентов антиоксидантной системы.
Ключевые слова: йодсодержащие тиреоидные гормоны, стресс, антиоксидантная система
EFFECT OF IODINE-CONTAINING THYROID HORMONES ON PRO/ANTIOXIDANT SYSTEM OF THE MYOCARDIUM IN STRESS Evdokimova O.V., Gorodetskaya I.V.
Vitebsk State Medical University, Belarus, 210602, Vitebsk, Frunze Pr., 27
Summary: Experimental hypothyroidism (intragastric administration of merkazalil at a dose of 25 mg/kg during 20 days) stimulates, whereas administration of small doses of L-thyroxine (intragastrically 1.5-3.0 ^kg/kg during 28 days) limits intensification of lipid peroxidation in the myocardium during influence of stressors of different nature (physical, chemical and emotional) due to their effect on enzymatic activity (superoxide dismutase and catalase) and non-enzymatic (reduced glutathione, vitamins A, E and C) components of the antioxidant system.
Key words: iodine-containing thyroid hormones, stress, antioxidant system
Введение
Активация перекисного окисления липидов (ПОЛ) играет существенную роль в патогенезе заболеваний человека стрессорной этиологии. С другой стороны, показано, что малые дозы йодсодержащих тиреоидных гормонов (ИТЕ) ограничивают интенсификацию ПОЛ в миокарде при стрессе за счет повышения активности антиоксидантных ферментов супероксиддисмутазы (СОД) (КФ 1.15.1.1) и каталазы (КАТ) (КФ 1.11.1.6) [1]. Однако воздействие ИТЕ на неферментативное звено антиоксидантной системы в этих условиях не изучено.
Цель исследования - установить влияние ИТЕ на изменения содержания продуктов ПОЛ в миокарде, состояния ферментативного (активность СОД и КАТ) и неферментативного (уровень восстановленного глутатиона (в8И), витаминов А, Е и С) компонентов антиоксидантной системы, вызванные действием стрессоров различной природы.
Методика
Работа выполнена на 130 беспородных крысах-самцах массой 200 - 250 г. Физический стресс воспроизводили путем помещения крыс в холодовую камеру ^ 4-5°С) на 30 минут, химический -введением этанола (однократно внутрижелудочно 25% раствор в дозе 3,5 г/кг массы тела), эмоциональный - с помощью «свободного плавания животных в клетке» (СПК) [2]. Мерказолил вводили в дозе 25 мг/кг в течение 20 дней, Ь-тироксин - в дозах от 1,5 до 3,0 мкг/кг в течение 28 дней внутрижелудочно в 1% крахмальном клейстере. Крысы контрольной группы, как и подвергнутые затем стрессу без применения препаратов, получали крахмальный клейстер таким же образом. Животных умерщвляли декапитацией под уретановым наркозом (1 г/кг массы тела). Концентрацию тиреотропного гормона (ТТЕ), общих трийодтиронина (Т3), тироксина (Т4), их свободных фракций (Т3св и Т4 св) в крови исследовали радиоиммунологическим методом, используя наборы реактивов ИРМА-ТТЕ-СТ, РИА-Т3-СТ, РИА-Т4-СТ (Институт
биоорганической химии HAH Беларуси), RIA FT3, RIA FT4 (IMMUNOTECH, A Beckman Coulter Company, Чехия). Состояние ПОЛ в миокарде оценивали по концентрации диеновых конъюгатов (ДК) [3], малонового диальдегида (МДА) [4], а также по скорости ПОЛ [4]. Содержание белка в сердце изучали по Lowry [5], общих липидов - сульфофосфованилиновой реакцией. Активность СОД в миокарде определяли по Fried [6], КАТ - по Баху [7], концентрацию GSH -модифицированным методом Sedlak и Lindsay [8]. Уровень витаминов А, Е и С в крови исследовали флюорометрическим методом. Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы «Статистика 6.0» с использованием непараметрического критерия U Манна-Уитни. Результаты представляли в виде Ме (LQ; UQ), где Me - медиана, (LQ; UQ) - интерквартильный интервал: верхняя граница нижнего квартиля (LQ) и нижняя граница верхнего квартиля (UQ). Статистически достоверными считали различия при р<0,05.
Результаты исследования
У иитактиых животных сывороточный уровень Тз составил 1,509 (1,483; 1,605) нмоль/л, Т4 54,210 (52,997; 57,598) нмоль/л, Тзсв 3,796 (3,664; 3,932) пмоль/л, Т4 св 15,201 (13,130; 17,749) пмоль/л, ТТЕ 0,072 (0,068; 0,075) мМЕ/л. Концентрация ДК в сердце была равна 11,94 (10,73; 13,03) нмоль/мг липидов, МДА - 0,075 (0,063; 0,086) нмоль/мг белка, скорость ПОЛ - 34,50 (31,72; 35,73) нмоль МДА/г-час, активность СОД - 67,23 (64,85; 71,77) усл. ед./г, КАТ - 11,83 (10,79; 12,21) ммоль НгОг/г-мин, содержание в8Н в миокарде - 40,38 (38,76; 42,26) ммоль/г белка, уровень витамина А в крови - 0,270 (0,230; 0,340) мкг/мл, витамина Е - 2,158 (1,903; 2,413) мкг/мл, витамина С - 32, 655 (30,050; 34,190) мкг/мл. Введение крахмального клейстера не оказало влияния на эти показатели.
Холодовая экспозиция закономерно сопровождалась стимуляцией тиреоидной функции, в результате чего концентрация ИТЕ в крови животных повышалась (табл.): Т3 - на 17%, Т4 - на 16%, Т3 св - на 20%, Т4 св - на 32%. В ответ на это сывороточное содержание ТТЕ падало - на 60%. Два других примененных нами стрессора - введение алкоголя и СПК, напротив, приводили к угнетению тиреоидпродуцирующей функции щитовидной железы. После введения алкоголя уровень Т3 в крови уменьшался на 14%, Т4 - на 10%, Т3св - на 18%, Т4 св - на 20%. После СПК сывороточная концентрация ИТЕ снижалась более существенно: Т3 - на 29%, Т4 - на 25%, Т3св -на 30%, Т4 св - на 27%. В ответ на падение содержания ИТЕ в крови развивалось регуляторно-обусловленное увеличение уровня ТТЕ: после введения алкоголя - на 101%, после СПК, вызывающего более выраженное падение сывороточной концентрации ИТЕ, в большей степени -на 113%.
Все примененные нами стрессоры вызывали активацию ПОЛ в миокарде (рис. 1). К наименьшей стимуляции этого процесса приводил холодовой стресс, после которого содержание ДК и МДА повышалось на 13% (р<0,01) и 16% (р<0,05).
После введения алкоголя уровень указанных продуктов ПОЛ увеличивался на 24% (р<0,01) и 20% (р<0,01). После СПК он возрастал наиболее существенно - на 32% (р<0,01) и 37% (р<0,01). Изменения содержания продуктов ПОЛ в сердце были связаны с увеличением скорости этого процесса: на 20% (р<0,01) после холодовой экспозиции, на 29% (р<0,01) после введения алкоголя, на 42% (р<0,01) после СПК. В ответ на стимуляцию ПОЛ активность СОД и КАТ в сердце возрастала (рис. 2): на 17% (р<0,01), и 13% (р<0,05) после холодового воздействия, на 10% (р<0,05) и 15% (р<0,05) после введения алкоголя, на 12% (р<0,01)и 18% (р<0,01) после СПК. В то же время уровень в8Н в миокарде снижался: после холодовой экспозиции - на 11% (р<0,01), после введения алкоголя - на 31% (р<0,01), после СПК - на 23% (р<0,01).
Содержание изученных витаминов в крови также падало (рис. 3): витамина Е после введения алкоголя и СПК - на 43% (р<0,001) и 38% (р<0,05), витаминов А и С после СПК - на 41% (р<0,01) и 7% (р<0,001).
Введение мерказолила привело к падению сывороточного уровня ИТЕ: Т3 - на 31%, Т4 - на 25%, Т3св - на 33%, Т4 св - на 30% и компенсаторному возрастанию концентрации ТТЕ в крови - на 116%. Вместе с тем, экспериментальный гипотиреоз вызвал уменьшение интенсивности ПОЛ в миокарде: содержания ДК на 20% (р<0,05), МДА - на 22% (р<0,05). Указанные изменения были обусловлены падением скорости ПОЛ - на 25% (р<0,01).
У гиотиреоидных животных уменьшалась и антиоксидантная активность, как ферментативная: СОД - на 23% (р<0,01), КАТ - на 15% (р<0,05), так и неферментативная: уровень в^Н в сердце на 10% (р<0,01), сывороточная концентрация витамина А на 42% (р<0,01), Е - на 36% (р<0,05), С -на 7% (р<0,01).
Таблица. Изменение концентрации ИТЕ и ТТЕ в крови при стрессе у животных с интактным и измененным тиреоидным статусом
Еруппа животных Концентрация Концентрация Концентрация Концентрация Концентрация
общего общего свободных свободных тиреотропного
трийодтиронина, тироксина, фракций фракций гормона,
нмоль/л нмоль/л трийодтиронина, тироксина, мМЕ/л
пмоль/л пмоль/л
1. Контроль (п=6) 1,612 54,906 4,066 15,241 0,085
(1,559; 1,633) (54,341; 56,594) (3,717; 4,083) (14,810;16,159) (0,067; 0,100)
2. Холод (п=6) 1,882 63,638 4,873 20,100 0,034
(1,868; 1,897) (62,897; 64,317) (4,586; 5,417) (18,500; 21,796) (0,026; 0,040)
р 1-2 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
3. Алкоголь (п=6) 1,385 49,340 3,323 12,175 0,171
(1,368; 1,391) (48,821; 49,545) (3,309; 3,374) (12,069; 12,461) (0,160; 0,173)
р 1-3 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 2-3 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
4. Свободное 1,138 41,259 2,834 11,099 0,181
плавание в клетке (1,133; 1,143) (41,067; 41,550) (2,346; 3,245) (11,071; 11,418) (0,172; 0,185)
(п=6)
р 1-4 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 2-4 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 3-4 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,05 р>0,05
5. Мерказолил 1,118 40,929 2,732 10,608 0,184
(п=6) (1,113; 1,131) (39,373; 41,889) (2,623; 2,922) (10,349; 10,761) (0,176; 0,196)
р 1-5 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
6. Мерказолил и 1,078 39,104 2,480 10,533 0,048
холод (п=6) (1,058; 1,089) (39,002; 40,290) (2,447; 2,520) (10,422; 10,575) (0,034; 0,091)
р 5-6 р<0,01 р>0,05 р<0,01 р>0,05 р<0,01
р 1-6 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р>0,05
р 2-6 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р>0,05
7. Мерказолил и 1,010 36,629 2,390 10,054 0,067
алкоголь (п=6) (0,993; 1,037) (36,523; 37,710) (2,358; 2,401) (9,819; 10,096) (0,017; 0,111)
р 5-7 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 1-7 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р>0,05
р 3-7 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
8. Мерказолил и 0,912 35,691 2,272 9,502 0,110
свободное (0,846; 0,983) (35,236; 36,081) (2,245; 2,304) (9,431; 9,858) (0,080; 0,132)
плавание в клетке
(п=6)
р 5-8 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,05
р 1-8 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р>0,05
р 4-8 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,05
9. Тироксин (п=6) 1,538 55,433 3,839 15,377 0,075
(1,502; 1,606) (54,452; 57,171) (3,747; 3,872) (14,836; 15,695) (0,073; 0,097)
р 1-9 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05
10. Тироксин и 1,751 58,003 4,265 16,535 0,051
холод (п=6) (1,716; 1,799) (55,946; 61,632) (4,218; 4,332) (14,088; 18,140) (0,048; 0,054)
р 9-10 р<0,01 р>0,05 р<0,01 р>0,05 р<0,01
р 1-10 р<0,01 р>0,05 р<0,01 р>0,05 р<0,01
р 2-10 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,05 р<0,01
11. Тироксин и 1,487 54,518 3,594 13,814 0,111
алкоголь (п=6) (1,464; 1,570) (52,970; 59,622) (3,581; 3,691) (13,549; 14,815) (0,080; 0,113)
р 9-11 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05
р 1-11 р>0,05 р>0,05 р<0,01 р<0,01 р>0,05
р 3-11 р<0,01 р<0,01 р<0,05 р<0,05 р<0,01
12. Тироксин и 1,401 50,751 3,475 13,206 0,121
свободное (1,389; 1,419) (50,553; 50,974) (3,436; 3,514) (13,087; 13,377) (0,110; 0,139)
плавание в клетке
(п=6)
р 9-12 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 1-12 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 4-12 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
В отличие от холодовой экспозиции у эутиреоидных крыс это воздействие у животных, получавших мерказолил, не вызвало повышения уровня Т4 и Т4св в крови (по отношению к группе «Мерказолил»), а привело к уменьшению только сывороточного содержания Т3 и Т3 св: по отношению к группе «Мерказолил» уровень Т3 в крови снижался на 2%, Т3 св - на 6%.
Рис. 1. Влияние введения мерказолила или Ь-тироксина на изменения уровня диеновых коньюгатов, малонового диальдегида и скорости перекисного окисления липидов в миокарде, вызванные стрессом. Примечание: здесь и на рис. 2: 1. □, О, А - медианы; с - (LQ; UQ) - верхняя граница нижнего квартиля и нижняя граница верхнего квартиля; I - минимальное и максимальное значения показателя.
2. р<0,05 по отношению: * - к контролю; # - к соответствующему стрессу; + - к контролю и соответствующему стрессу; 0 - к группе животных, получавших мерказолил; - к группе животных, получавших тироксин.
3. Группы животных (в каждой по 6 особей): С - «Стресс»; М+С - «Мерказолил+стресс»; Т+С - «Тироксин+стресс»;
4. Вид стрессора: ПхЦ - холод, |Ж| - алкоголь, кя - СПК
В ответ на это концентрация ТТЕ в крови не увеличивалась, как у эутиреоидных крыс, перенесших воздействие холода, а уменьшалась - на 160%. Введение алкоголя и СПК вызывали снижение сывороточного содержания ИТЕ, как это имело место при таких же воздействиях у эутиреоидных крыс: после введения алкоголя гипотиреоидным животным концентрация Т3 в крови по сравнению с группой «Мерказолил» падала на 6%, Т4 и Т3св - на 8%, Т4 св - на 4%; после СПК сывороточное содержание Т3 уменьшалось на 12%, Т4 - на 10%, Т3 св - на 11%, Т4 св - на 8%. Однако уровень ТТЕ в крови не возрастал, а снижался - на 137% после введения алкоголя и на 87% после СПК (по отношению к группе «Мерказолил»). Поэтому по сравнению с аналогичными показателями при
стрессе у эутиреоидных животных у крыс, получавших мерказолил, сывороточный уровень Т3 был ниже на 50, 23 и 14%, Т4 - на 45, 23 и 10%, Т3св - на 59, 23 и 14%, Т4 св - на 63, 14 и 11% после холодовой экспозиции, введения алкоголя и СПК, соответственно. Концентрация ТТЕ в крови после воздействия холодом была такой же, а после введения алкоголя и СПК - меньшей на 122% и 84%.
Рис. 2. Влияние введения мерказолила или Ь-тироксина на изменения активности супероксиддисмутазы, каталазы и уровня восстановленного глутатиона в сердце в условиях стресса
Более низкий сывороточный уровень ИТЕ коррелировал с более выраженной активацией ПОЛ в миокарде. По отношению к группе «Мерказолил» после холодовой экспозиции концентрация ДК, МДА и скорость ПОЛ в сердце возрастали на 39% (р<0,01), 28% (р<0,01) и 35% (р<0,01), после введения алкоголя - на 37% (р<0,01), 23% (р<0,05) и 39% (р<0,01), после СПК - на 47% (р<0,01), 42% (р<0,01) и 55% (р<0,01). Превышение накопления содержания ДК в миокарде над таковым МДА указывает на преобладание деструктивных процессов в клеточных мембранах. Большая интенсификация ПОЛ была обусловлена тем, что активность СОД и КАТ в сердце у стрессированных гипотиреоидных крыс в отличие от стрессированных эутиреоидных падала: после экспозиции холодом - на 18% (р<0,01) и 10% (р<0,05), после введения алкоголя - на 16%
(р<0,01) и 15% (р<0,05), после СПК - на 24% (р<0,01) и 14% (р<0,05) (по отношению к группе «Мерказолил»). Концентрация в8И в миокарде, как и у них, снижалась, однако более существенно. По сравнению с ее значением в группе «Мерказолил» после холодового воздействия она уменьшалась на 14% (р<0,01), после СПК - на 27% (р<0,01), после введения алкоголя - на 34% (р<0,01). В отличие от эутиреоидных животных после всех примененных воздействий у гипотиреоидных сывороточный уровень витаминов А, Е и С падал: после экспозиции холодом на 19% (р<0,001), 14% (р<0,05) и 8% (р<0,001); после ХС на 19% (р<0,001), 28% (р<0,001) и 22% (р<0,001); после СПК на 35% (р<0,001), 39% (р<0,001) и 31% (р<0,001).
М+АЛК M+WIC
о + о +■ о *
Рис. 3. Изменение сывороточного содержания витаминов А, Е и С при стрессе у животных с интактным и
измененным тиреоидным статусом.
Примечание:
1. р<0,05 по отношению: * - к контролю; # - к стрессу; + - к контролю и стрессу; о - к группе животных, получавших мерказолил;
2. Группы животных (в каждой по 10 особей): К - «Контроль»; ХОЛ - «Холод»; АЛК - «Алкоголь»; СПК - «Свободное плавание в клетке»; М - «Мерказолил»; М + ХОЛ - «Мерказолил + холод»; М + АЛК - «Мерказолил + алкоголь»; М + СПК - «Мерказолил + свободное плавание в клетке»; Т - «Тироксин»; Т + ХОЛ - «Тироксин + холод»; Т + АЛК - «Тирокин + алкоголь»; Т + СПК «Т + свободное плавание в клетке»
Введение L-тироксина per se не вызвало изменения сывороточного содержания ИТЕ, ТТЕ, витаминов-антиоксидантов, а также содержания продуктов ПОЛ в сердце (p>0,05), но при этом незначительно снизило скорость ПОЛ - на 14% (p<0,05) и увеличило антиоксидантный потенциал миокарда: активность СОД на 9% (p<0,05), КАТ - на 12% (p<0,05), уровень GSH - на 10% (p<0,01).
Воздействие холода на крыс, получавших L-тироксин, в отличие от такого же стресса у не получавших приводило к увеличению концентрации в крови только Т3 и Т3св: по отношению к группе «Тироксин» она повышалась на 14 и 11%. Сывороточный уровень ТТЕ уменьшался - на 28% (по отношению к группе «Тироксин»). Введение алкоголя ^животным, получавшим L-тироксин, вообще не вызывало изменения концентрации ТТЕ и ИТЕ в крови. СПК у крыс, получавших L-тироксин, хотя и сопровождалось снижением сывороточного содержания ИТЕ, наблюдавшемся при таком же воздействии у животных, не получавших L-тироксин, однако менее выраженным: по сравнению с группой «Тироксин» концентрация Т3 в крови снижалась на 8%, Т4 и Т3 св - на 9%, Т4 св - на 14%. В ответ на это сывороточное содержание ТТЕ повышалось - на 54%.
По сравнению со стрессированными без L-тироксина крысами у животных, перенесших стресс после его введения, уровень ИТЕ в крови после воздействия холодом был меньшим: Т3 - на 8%, Т4 - на 10%, Т3св - на 15%, Т4 св - на 24%, а после введения алкоголя и СПК, напротив, большим: Т3 - на 6 и 16%, Т4 - на 9 и 17%, Т3св - на 6 и 15%, Т4 св - на 11 и 14%. Сывороточная концентрация ТТЕ после холодовой экспозиции была большей - на 20%, а после введения алкоголя и СПК, напротив, меньшей - на 70 и 71%.
После холодового воздействия у животных, получавших L-тироксин, концентрация продуктов и скорость ПОЛ, как и активность СОД, уровень GSH в сердце и содержание изученных витаминов в крови не изменялись (p>0,05 по отношению к группе «Тироксин»), а активность КАТ в миокарде несколько возрастала - на 11% (p<0,01). После введения алкоголя и СПК развивалась значительно меньшая по сравнению с таковой при стрессе у животных, не получавших L-тироксин, активация ПОЛ в миокарде: по отношению к группе «Тироксин» концентрация ДК увеличивалась на 10% (p<0,01) и 16% (p<0,01), МДА - на 17% (p<0,05) и 22% (p<0,01), скорость ПОЛ - на 12% (p<0,01) и 26% (p<0,01) соответственно. Причинами такого эффекта L-тироксина могут служить: 1) повышение активности антиоксидантных ферментов: СОД - на 10% (p<0,01) и 11% (p<0,01), КАТ - на 9% (p<0,01) и 13% (p<0,01); 2) ограничение падения уровня GSH в миокарде: до 16% (p<0,01) и 9% (p<0,01); 3) предупреждение снижения сывороточного содержания всех исследованных витаминов.
Обсуждение результатов
Обнаруженная нами стимуляция активности супероксиддисмутазы и каталазы под влиянием ИТЕ при стрессе может быть связана с активацией их синтеза ёепоуо за счет геномного действия йодтиронинов, а также с их непрямым действием - на корегуляторы других транскрипционных факторов [9], в результате чего в клетках изменяется содержание веществ, ответственных за стабилизацию синтезированных ферментов или участвующих в регуляции их активности.Высокий уровень активности СОД и КАТ у животных, стрессированных на фоне Ь-тироксина, и, напротив, его снижение при стрессе у гипотиреоидных крыс также могут быть связаны и с различием интенсивности ПОЛ в миокарде в этих условиях, поскольку от нее зависит концентрация свободных радикалов, которые, как известно, сами по себе инактивируют антиоксидантные ферменты. Возрастание содержания в8Н в миокарде крыс, получавших Ь-тироксин, и, напротив, его снижение при гипотиреозе могут быть связаны со стимулирующим влиянием ИТЕ на концентрацию или активность факторов, участвующих в его синтезе. Известно, что этот процесс протекает в две АТФ-зависимые стадии: на первой - синтезируется гамма-глутамилцистеин из Ь-глутамата и цистеина при участии фермента гамма-глутамилцистеин синтетазы (КФ 6.3.2.2); на второй - остаток глицина присоединяется к С-концевой группе гамма-глутамилцистеина ферментом глутатион синтетазой. Вместе с тем, отмечено, что ИТЕ значительно увеличивают потребление глутамата клетками, а также повышают уровень м-РНК его транспортеров [10]. Кроме того, ИТЕ увеличивают активность гамма-глутамилцистеин синтетазы[11], а также повышают содержание АТФ в клетках (путем стимуляции митохондриогенеза и активации митохондриального окислительного фосфорилирования) [12] и магния- кофактора, в присутствии которого происходит взаимодействие глутамата с АТФ на первой стадии синтеза восстановленного глутатиона.
Усугубление падения сывороточного уровня исследованных витаминов при стрессе мерказолилом может быть связано с вызываемыми гипотиреозом: 1) снижением содержания глюкозы в крови [13] в связи с тем, что она является субстратом для синтеза витамина С в печени; 2) нарушением конвертации клеточного ретинол-связывающего белка [14]; 3) дефицитом цинка [15], который ухудшает абсорбцию, транспорт и метаболизм витамина А, т.к. цинк необходим для синтеза транспортного белка, а также является кофактором превращения ретинола в ретиналь [16].^ Кроме того, установлено влияние цинка и на абсорбцию витамина Е [17]. Обратное влияние ИТЕ на указанные процессы [15, 18] определяет предупреждение уменьшения концентрации витаминов-антиоксидантов в крови у животных, получавших малые дозы Ь-тироксина.
Заключение
Таким образом, все примененные нами стрессоры вызывают изменение тиреоидной функции, направленность и выраженность которого зависят от природы стрессового фактора: физический стрессор стимулирует, тогда как химический и, особенно, эмоциональный ее угнетают, что проявляется существующим изменением содержания ИТЕ в крови, преимущественно, их свободных фракций.
В ответ на сдвиги сывороточных уровней ИТЕ происходит адекватное изменение концентрации ТТЕ в крови: снижение при холодовом и возрастание при химическом и эмоциональном стрессе, что свидетельствует о сохранении нормальных регуляторных взаимоотношений в гипофизарно-тиреоидной системе.
Вместе с тем, изученные нами стрессы вызывают активацию ПОЛ в миокарде: наименее выраженную холодовой стресс, наиболее существенную - СПК. Это приводит к компенсаторному росту активности СОД (максимально после физического стресса) и КАТ (максимально после эмоционального) в сердце. При этом концентрация неферментативных антиоксидантов - в8Н в сердце (максимально после введения алкоголя) и витаминов А, Е и С в крови (максимально после СПК) - падает.
Экспериментальный гипотиреоз предупреждает возрастание уровней Т4 и Т4св в крови животных при экспозиции холодом, а при химическом и эмоциональном стрессе способствует более значительному падению сывороточного содержания ИТЕ. Отсутствие повышения концентрации ТТЕ в крови у стрессированных гипотиреоидных крыс в ответ на падение уровня ИТЕ в крови указывает на возникновение дисбаланса регуляции в системе гипофиз-щитовидная железа.
Кроме того, экспериментальный гипотиреоз сам по себе вызывает уменьшение интенсивности ПОЛ в миокарде и снижение ферментативного и неферментативного компонентов его
антиоксидантного потенциала. В условиях воздействия всех изученных стрессоров он обусловливает более выраженную активацию ПОЛ, что связано с подавлением активности СОД и КАТ и более глубоким падением уровня в8И в сердце и концентрации витаминов А, Е и С в крови.
Введение малых доз Ь-тироксина, само по себе не изменяющее тиреоидную функцию, способствует меньшей ее мобилизации в условиях холодового стресса, на что указывает повышение в крови уровня только Т3 и Т3 св. В условиях химического стресса Ь-тироксин определяет сохранение тиреоидного гомеостаза; в условиях эмоционального - минимизирует его нарушения, о чем свидетельствует менее значительное падение сывороточной концентрации ИТГ в крови по сравнению с аналогичным воздействием у животных, перенесших стресс без Ь-тироксина. Изменение содержания ТТГ при стрессе у крыс, получавших Ь-тироксин, имеет компенсаторный характер: падает при повышении сывороточной концентрации Т3 и Т3св в условиях холодового стресса и, напротив, увеличивается при ее снижении в условиях СПК. Это свидетельствует о сохранении нормального функционирования «короткой» петли обратной связи в гипоталамо-гипофизарно тиреоидной системе.
Вместе с тем, малые дозы Ь-тироксина, не влияя на содержание продуктов ПОЛ в сердце и содержание витаминов А, Е и С в крови, несколько снижают скорость ПОЛ и повышают активность антиоксидантных ферментов и концентрацию в8И в миокарде. В условиях холодового стресса Ь-тироксин предупреждает активацию ПОЛ, после введения алкоголя и СПК -ограничивает ее за счет обеспечения больших по сравнению с таковыми при стрессе у животных, неполучавших Ь-тироксин, активности СОД (после введения алкоголя и СПК) и КАТ (после СПК), уровня в8И в сердце и сывороточного содержания исследованных витаминов (после всех воздействий).
Литература
1. Божко А.П., Еородецкая И.В., Солодков А.П. Ограничение стрессорной активации перекисного окисления липидов малыми дозами тиреоидных гормонов // Бюл. эксперим. биол. - 1990. - Т.109, №6. -С. 539-541.
2. Манухина Е.Б., Бондаренко Н.А., Бондаренко О.Н. Влияние различных методик стрессирования и адаптации на поведенческие и соматические показатели у крыс // Бюл. эксперим. биол. - 1999. - Т.129, №8. - С. 157-160.
3. Стальная И.Д. Метод определения диеновой конъюгации ненасыщенных высших жирных кислот // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 63-64.
4. Стальная И.Д., Еаришвили Т.Е. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 66-68.
5. Lowry O.H., Rosenbrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the folin phenol reagent // J. Biol. Chem. - 1951. - V.193, N1. - P. 265-275.
6. Fried R. Enzymatic and non-enzymatic assay of superoxide dismutase // Biochimie. - 1975. - V.57, N5. - P. 657-660.
7. Балаховский С.Д., Балаховский И.С. Методы химического анализа крови. - М.: Медгиз, 1953. - С. 593594.
8. Sedlak J., Lindsay R.H. Estimation of total, protein-bound, and nonprotein sulfhydryl groups in tissue with Ellman's reagent // Anal. Biochem. - 1968. - N25. - P. 192-205.
9. Graham R.W., Bassett Duncan J.H., Harvey C.B. Mechanisms of thyroid hormone receptor-specific nuclear and extra nuclear actions // Mol. Oell. Endocrinol. - 2003. - V.213, N1. - P. 1-11.
10. Mendes de-Aguiar C.B., Alchini R., Decker H. et al. Thyroid hormone increases astrocytic glutamate uptake and protects astrocytes and neurons against glutamate toxicity // J. Neurosci. Res. - 2008. - V.86, N14. - P. 31173125.
11. Dasgupta A., Das S., Sarkar P.K. Thyroid hormone promotes glutathione synthesis in astrocytes by up regulation of glutamate cystein ligase through differential stimulation of its catalytic and modulator subunit mRNAs // Free Radic. Biol. Med. - 2007. - V.42, N5. - P. 617-626.
12. Harper M.E., Seifert E.L. Thyroid hormone effects on mitochondrial energetic // Thyroid. - 2008. - V.18, N2. -P. 145-156.
13. Клименко А.И. Нейро-эндокринные влияния на энергетический обмен и латерализацию головного мозга при патологии щитовидной железы // Асимметрия. - 2011. - №3. - С. 28-32.
14. Wrutniak-Cabello C. Thyroid hormone action in mitochondria // J. Mol. Endocrinol. - 2001. - V.26, N1. - P. 6777.
15. Авцын А.П., Жаваронков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека. - М.: Медицина, 1991. - 496 с.
16. Parul C., Keith P.W. Interactions between zinc and vitamin A // Am. J. Clin. Nutr. - 1998. - N68. - P. 435-441.
17. Kim E.S. Noh S.K., Koo S.I. Marginal zinc deficiency lowers the lymphatic absorption of alpha-tocopherol in rats // J. Nutr. - 1998. - V.128, N2. - P. 265-270.
18. Weinstein S.P., Watts J., Haber R.S. Thyroid hormone increases muscle/fat glucose transporter gene expression in rat skeletal muscle // Endocrinol. - 1991. - V.129, N1. - P. 455-464.
Информация об авторах
Евдокимова Ольга Владимировна - аспирант кафедры нормальной физиологииВитебского государственного медицинского университета. E-mail: [email protected]
Городецкая Ирина Владимировна - доктор медицинских наук, профессор, заместитель декана лечебного факультета Витебского государственного медицинского университета. E-mail: [email protected]
