Изменение уровня кортикостерона плазмы крови при стрессе, введении альфа-токоферола и препарата «тималин» у животных разного пола и возраста

Изменение уровня кортикостерона плазмы крови при стрессе, введении альфа-токоферола и препарата «тималин» у животных разного пола и возраста

Козак М.В., Козак Д.М.

Введение

тималина интактным животным снижает уровень кортикостерона плазмы. Получен заметный протекторный эффект альфа-токоферола и тималина при стрессе у старых самцов и самок, выразившийся в заметном снижении содержания кортикостерона.

Исследование адаптационных процессов привело к накоплению большого количества научных данных о механизмах приспособлений к отдельным факторам внешней среды на разных уровнях организации (Тимофеев-Ресовский Н.В.и др., 1977; Озернюк Н. Д., Нечаев С. К., 2002). Стресс необходим для формирования адаптации организма к многообразным факторам среды. Выработка компенсаторной реакции на стрессовое воздействие устраняет или уменьшает степень нарушения гомеостаза, но требует определённого времени. При чрезмерно сильном или очень длительном действии стресса адаптация может оказаться несвоевременной или недостижимой и реакция на стресс может превратиться в звено патогенеза болезненного состояния или заболевания. Разработка способов повышения устойчивости, в том числе и фармакологической, к повреждающему действию стресса и ускорению процессов адаптации остаётся актуальной задачей современной физиологии и медицины. Нейроэндокринная система играет ведущую роль в адаптации организма к изменениям внутренней и внешней среды. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система участвует в развитии неспецифического адаптационного синдрома, значительная роль в этом процессе принадлежит коре надпочечников. Уровень глюкокортикоидов в крови один из основных индикаторов реакции организма на стресс. Кортикостерон — основной и наиболее активный глюкокортикоид коры надпочечников крыс, подобно кортизолу у человека.

Цель работы: исследование возрастных и половых различий изменения уровня кортикостерона в плазме крыс в норме, в условиях стресса, введении альфа — токоферола и тималина, изучение защитного эффекта альфа-токоферола и тималина при стрессе.

Материал и методика. В качестве объекта исследования использованы самки и самцы белых крыс линии «Вистар». Крысы содержались в стандартных условиях вивария при температуре 20−22?C в (самцы и самки раздельно), без ограничения доступа к воде и пище. Опыты проводились в осенне-зимний период для уменьшения погрешностей, связанных с сезонными колебаниями в эндокринной системе животных. Исследования проводились в период относительного «гормонального покоя» самок (фазы диэструса и метаэструса). Возрастные и половые различия реакции нейроэндокринных центров гипоталамуса на изменение свободнорадикальных процессов исследовали у животных двух возрастных групп.

• 1. Группа «молодых» животных: возраст 4 месяца, средняя масса тела самцов 250 г, самок — 220 г.
• 2. Группа «старых» животных: возраст 20 месяцев, средняя масса тела самцов 350 г и самок — 280 г.

Выбор возрастных групп был основан на результатах предшествующих исследований других авторов, посвященных изучению возрастной периодизации и возрастных особенностей функциональных систем организма у лабораторных животных, в том числе белых крыс (Конопля Е.Ф. и др., 1991; Анисимов В. Н. и др., 1999).

Схема опытов.

• 1. Контроль — интактные животные.
• 2. ТФ (Е) — per os вводили 10% раствор ?-токоферол-ацетата в дозе 1 мг на 100 г массы животного, в течение 14 дней до декапитации один раз в сутки в утренние часы.
• 3. Стресс (С) — в течение последних 5 дней перед завершением опытов, ежедневно на один час в 1100 дня животных помещали в пластиковый пенал по размеру тела, ограничивающий свободные движения, но не препятствующий поступлению воздуха.
• 4. ТФ + стресс — 5 дневному стрессу в сочетании с двухнедельным введением ТФ.
• 5. ТМ — внутрибрюшинно вводился тималин в дозе 1,7 мг на 100 г массы животного, в течение 5 дней.

  Введение

  заканчивали за два дня до окончания опытов. Расчет дозы тималина проведён на основании экспериментальных работ на мышах (Морозов В. Г., Хавинсон В. Х., 1997).

• 6. ТМ + стресс — 5 дневный стресс в сочетании с введением тималина.

В данной серии опытов каждый вариант опытов включал по 10 самок и 10 самцов в каждой возрастной группе животных (всего 240 животных).

Кортикостерон в плазме крови крыс определяли иммуноферментным методом с помощью тестов для количественного определения кортикостерона в сыворотке и плазме крови: Labor Diagnostika Nord GmbH & Co. KG, Germany (Corticosterone EIA).

Результаты исследований и обсуждение. Анализ результатов опытов (рис. 1) показал, что уровень кортикостерона плазмы старых животных практически не отличается от уровня молодых (р > 0,05), но у интактных молодых и старых самок он значительно выше, чем у самцов (р < 0,001).

Введение

тималина животным обоего пола значительно снижает уровень кортикостерона вне зависимости от возраста (р0,05).

Исходные половые различия уровня гормона сохраняются в обоих случаях. Под влиянием стресса содержание кортикостерона у самцов и самок увеличилось более, чем в два раза не зависимо от возраста (р < 0,001). При введении ТФ на фоне стресса расчётные показатели в плазме молодых животных не изменились.

Рисунок 1. Половые различия уровня кортикостерона плазмы белых крыс, молодых (А) и старых животных (Б) У старых животных в тех же условиях произошло снижение уровня кортикостерона (р<0,001) с нивелировкой половых различий по этому признаку. Снижение содержания кортикостерона в плазме вне зависимости от возраста обнаружено и при введении животным тималина на фоне стресса (р<0,001), но у старых самок это снижение более выраженное, чем у молодых, что определило возрастную разницу уровней гормона (р<0,05). Результаты опытов показали, что существуют исходные половые различия в уровне кортикостерона в плазме интактных животных. Более высокое содержание кортикостерона определяется у самок. Эта разница сохраняется также в условиях стресса.

Возрастных различий уровня гормона у контрольных животных не выявлено (рис. 2).

Рис. 2. Возрастные различия уровня кортикостерона плазмы белых крыс, самок (А) и самцов (Б).

Непрерывная линия — молодые животные, пунктирная линия — старые животные Половые гормоны определяют изначальные стрессовые различия уровня кортикостерона в крови. Стимулирующий эффект на функцию ГГАС эстрадиола и тормозящий андрогенов был показан экспериментальными работами. Под влиянием стресса надпочечники самок выделяли кортикостерон в больших количествах, чем самцы (Grassman M., Hess D.L., 1992 Handa R.J. et al., 1994). Эстрогены уменьшают и эффективность отрицательной обратной связи гипофиза к глюкокортикоидам, имеет значение и большая чувствительность женского гипоталамуса к секретируемому при стрессе адреналину (Young W.S. et al., 1986; Анищенко Т. Г. 1991; Анищенко Т. Г. и др., 1992). Кора надпочечников молодых и старых крыс одинаково бурно реагирует на стресс, поэтому достоверных возрастных различий уровня гормона у животных, подвергнутых стрессу, не выявлено.

Кортикостероиды при стрессе выполняют защитную роль, активизируя обменные процессы, обеспечивающие достаточное количество энергии. Глюкокортикоиды коры надпочечников активно влияют на обмен углеводов, белков и липидов. Чрезмерное повышение их концентрации в крови вызывает отрицательный азотистый баланс, угнетает синтез белков мышечной ткани, отмечается потеря в массе, атрофия тимуса. В результате катаболического действия высвобождаются аминокислоты, которые в печени превращаются в углеводы, это способствует повышению концентрации глюкозы в крови. В процессе старения замедляется восстановление процессов активированного перекисного окисления липидов. Важно своевременно компенсировать выраженные нарушения гомеостаза. В наших опытах выявлено защитное действие альфа-токоферола и тималина при стрессе. кортикостерон стресс тималин крыса Проведённые эксперименты показали, что введение тималина на фоне стресса и у интактных крыс снижает содержание кортикостерона в плазме вне зависимости от возраста.

Введение

тималина на фоне стресса нивелирует половые различия содержания кортикостерона у старых животных. Ранее, при исследовании геропротекторных свойств пептидных препаратов эпифиза и тимуса уже отмечалось снижение уровня кортикостерона плазмы у молодых и старых экспериментальных животных на введение эпиталамина и экстрактов тимуса. Исследователи данного вопроса связывают данный эффект с влиянием на эпифиз и активизацией продукции эндогенного мелатонина (Хавинсон В.X., Морозов В. Г. 1991, 2001; Гончарова Н. Д., и др., 2001; Khavinson V. et al., 2001). Мелатонин нормализует процесс перекисного окисления липидов, снижает выброс АКТГ, продукцию норадреналина, вазопрессина и ренина (Долгов Г. В. и др., 2004).

Введение

ТФ интактным и молодым животным на фоне стресса не оказывает влияния на уровень кортикостерона плазмы. Получен заметный протекторный эффект ТФ при стрессе у старых самцов и самок, выразившийся в заметном снижении содержания гормона кортикостерона.

• 1. Анищенко, Т. Г. Половые аспекты стресса и адаптации (Текст) / Т. Г. Анищенко // Успехи современной биологии. — 1991. — Т. 111. — № 4. — С. 460−475.
• 2. Анищенко, Т. Г. Половые различия в чувствительности белых крыс к адреналину (Текст) / Т. Г. Анищенко, Е. В. Гудкова — // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. — 1992. Т. — 113, N6. — С. 577−579.
• 3. Гончарова, Н. Д. Регулирующее влияние эпиталона на продукцию мелатонина и кортизола у старых обезьян (Текст) / Н. Д. Гончарова, В. X Хавинсон., Б. А Лапин. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2001. Т. 131, № 4. С. 466−468.
• 4. Долгов, Г. В. Биорегулирующая терапия в акушерстве и гинекологии (Текст) / Г. В. Долгов, Ю. В. Цвелев, В. В. Малинин.- СПб: Фолиант, 2004. — 144с.
• 5. Хавинсон, В.X. Применение пептидов тимуса в качестве геропротекторных средств (Текст) / В.X. Хавинсон, В. Г. Морозов // Пробл. старения и долголетия. — 1991. Т. 1, № 2. С. 123- 128.
• 6. Khavinson, V. Synthetic tetrapeptide epitalon restores disturbed neuroendocrine regulation in senescent monkeys (Текст) / V. Khavinson, N. Goncharova, B. Lapin // Neuroendocrinol. Lett. 2001. Vol. 22. P. 251 — 254.
• 7. Хавинсон, В.X. Пептиды эпифиза и тимуса в регуляции старения. (Текст) / В. X Хавинсон, В. Г. Морозов.- СПб.: Фолиант, 2001. 159 с.
• 8. Озернюк, Н. Д. Анализ механизмов эволюционных процессов (Текст) / Н. Д. Озернюк, С. К. Нечаев // Изв. РАН. Сер. Биол. 2002., № 4, с.457−462.
• 9. Тимофеев-Ресовский, Н. В. Краткий очерк теории эволюции (Текст) / Н.В. Тимофеев-Ресовский, Н. И. Воронцов, А. В. Яблоков — М.: Наука, 1977,301 с.
• 10. Handa R.J., Burgess L.H., Kerr J.E., O’Keefe J.A. Gonadal steroid hormone receptors and sex differences in the hypothalamo-pituitary-adrenal axis // Horm. Behav. 1994. V. 28. P. 464−476.
• 11. Grassman M., Hess D.L. Sex differences in adrenal function in the lizard Cnemidophorus sexlineatus: II. Responses to acute stress in the laboratory // J. Exp. Zool. 1992. V. 264. P. 183 — 188.
• 12. Young W.S., Mezey E., Siegel R.E. Quantitative in situ hybridization histochemistry reveals increased levels of corticotropin-releasing factor mRNA after adrenalectomy in rats // Neurosci Lett. 1986. V. 70 N 2. P. 198 — 203.