Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Нейроиммуноэндокринные эффекты антиоксидантов при стресс-индуцированных состояниях

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Нейроиммуноэндокринные эффекты антиоксидантов при стресс-индуцированных состояниях"

На правах рукописи

ЯСЕНЯВСКАЯ АННА ЛЕОНИДОВНА

НЕЙРОИММУНОЭНДОКРИННЫЕ ЭФФЕКТЫ АНТИОКСИДАНТОВ ПРИСТРЕСС-ИНДУЦИРОВАННЫХ состояниях

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

03.03.01 физиология

2 ч НОЯ 2013

005540646

Волгоград 2013

005540646

Работа выполнена в ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации и ФГБУ «Научно-исследовательский институт по изучению лепры» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель: Самотруева Марина Александровна

доктор медицинских наук, доцент кафедры ботаники, фармакогнозии и фармацевтической технологии ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздрава России, старший научный сотрудник ФГБУ «Научно-исследовательский институт по изучению лепры» Минздрава России Официальные оппоненты: Осадшая Людмила Борисовна

доктор медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России Цатурян Людмила Дмитриевна доктор медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Ставропольский государственный медицинский университет» Минздрава России

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России

Зашита состоится «24» декабря 2013 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.008.06 при Волгоградском государственном медицинском университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного медицинского университета по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1.

Автореферат разослан «Л? .3013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор социологических наук, кандидат медицинских наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

С позиций современной науки изучение различных аспектов функционирования единой нейроиммуноэндокринной системы является одной из актуальных проблем экспериментальной медицины и биологии (Саркисов Д.С., 1996; Акмаев И.Г., 1998; Акмаев И.Г., Гриневич В.В., 2001, 2003; Хитров Н.К., Салтыков А.Б., 2003, Пальцев М.А., Кветной И.М., 2008; Самотруева М.А., 2012; Бабичев В.Н., 2013). В ряде исследований показано, что наиболее выраженно нейроиммуно-эндокринные реакции проявляются при воздействии различных видов стресса (Минебаев М.М. и др., 2006; Кузнецов СЛ. и др., 2008; Самотруева М.А., 2012; Бабичев В.Н., 2013). Установлено, что в механизме воздействия на организм различных стрессогенных факторов имеется общее патогенетическое звено — избыточная продукция свободных радикалов (Конторщикова К.Н., 2000; Величковский Б.Т., 2001; Рагино Ю.И. и др., 2005; Титов В.Н. и др., 2005; Подсеваткин В.Г. и др., 2012; Улащик B.C., 2013). Свободно-радикальная теория, созданная D. Наг-шап (2003, 2006) для объяснения причин старения организма и развития метаболических заболеваний, окончательно не сформирована и продолжает развиваться. В современном варианте она носит название «окислительная теория повреждения», согласно которой основным фактором, разрушающим нормально функционирующую клетку, является свободный кислород. В результате повреждения клеточных структур нарушается процесс выведения продуктов нормального метаболизма, которые, накапливаясь, вызывают старение и/или различные патологические состояния (Меныцикова Е.Б. и др., 2006, Джерие-ва И.С., Волкова Н.И., 2011).

Следует отметить, что стрессорная реакция, являясь первично адаптационной, участвует нередко и в механизмах развития патологического процесса; чрезмерные гормональные изменения вызывают комплекс циркуляторных и метаболических нарушений в структурах нейроиммуноэндокринной системы и, как следствие, всего организма (Collins T. et al., 1995). Несмотря на то, что природа стресс-агента вносит определенную специфичность в характер адаптивного ответа, наиболее типичные различия, обусловленные этиологическим фактором, на уровне клетки теряют свою специфику (Оковитый C.B. и др., 2005). При этом исход ответа зависит от особенностей взаимодействия интегрирующих систем организма (нервной, эндокринной и иммунной), клетки и ткани которых синтезируют и экспрессируют единые сигнальные молекулы и рецепторы (Гриневич В.В. и др., 1999; Акмаев И.Г. 1996, 2001,2003; Пальцев М.А., Кветной И.М., 2008).

Одной из важных частей сложной системы нейроэндокринной регуляции работы организма является тиреоидный гомеостат, который оказывает значительное влияние на разнообразные физиологические функции. Следует отметить, что щитовидная железа является ключевым звеном в нейроэндокринной системе: гипоталамус - гипофиз -железы-мишени, изменения в которых отражают особенности формирования стресс-реакции организма (Hangalapura B.N: et al., 2004; Козырева Т.В., 2005; Баженов Ю.И. и др., 2006; Александрова Н.В. и др., 2006). Нейроиммунофизиологические взаимоотношения щитовидной железы, гипоталамуса и гипофиза, как одних из важных центров регуляции ее функциональной активности, интенсивно изучаются, но представления об этом далеки от полной ясности (Смирнов A.B., 2009).

Пытаясь очертить рамки стресса, оказывающего влияние на различные системы, в том числе и на гипоталамо-гипофизарно-тиреоидную, многие исследователи сталкиваются с трудностями анализа неспецифического воздействия, вызывающего такую метаболическую перестройку, которая затрагивает практически все функциональные системы организма, при этом трудно определить какой орган или система органов остаются в стороне от стресса (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 2000; Миннебаев М.М. и др., 2006; Титов В.Н., 2008, Смирнов А.Н., 2009; Розанов В.А., 2013). В связи с этим актуальными являются исследования, посвященные комплексному изучению особенностей стресс-реакции на различные факторы (психоэмоциональное воздействие, введение ксенобиотиков и т.д.) со стороны нейроиммуноэндокринной системы у особей разного возраста.

Выше сказанное даёт основание полагать, что одной из важнейших задач экспериментальной физиологии и фармакологии является поиск средств, проявляющих свойства эффективных психоиммуномодулято-ров и одновременно оказывающих влияние на эндокринную систему организма. Так как одно из направлений такого поиска базируется на положениях свободнорадикальной теории развития различных патологических процессов (Меньшикова Б.Б., 2006; Оковитый С.В. и др., 2005), данные вещества необходимо также искать среди природных или синтетических антиоксидантов. В связи с чем, изучение нейроим-муноэндокринных эффектов а-токоферола и эмоксипина при стресс-индуцированных состояниях вызывает несомненный интерес. С одной стороны, проведение такого рода исследований направлено на решение фундаментальной задачи, касающейся раскрытия механизмов нейроиммуноэндокринной регуляции стресс-реакции. С другой стороны, применение антиоксидантов с целью коррекции стресс-индуцирован-

ных нарушений способствует разработке универсальных, патогенетически обоснованных методов лечения патологий, сопровождающихся дизрегуляцией нейроиммуноэндокринной системы организма.

Цель исследования: изучение нейроиммуноэндокринных эффектов а-токоферола и эмоксипина при стресс- и дапсон-индуцированных изменениях у разновозрастных крыс-самцов. Задачи исследования.

1. Определить особенности влияния а-токоферола и эмоксипина на психоэмоциональное состояние при иммобилизационном стрессе и введении дапсона у разновозрастных крыс-самцов.

2. Изучить характер иммунологических изменений под воздействием а-токоферола и эмоксипина в условиях иммобилизационного стресса и введения дапсона у разновозрастных крыс-самцов.

3. Оценить влияние а-токоферола и эмоксипина на морфофизио-логические параметры функционального состояния нейроэндок-ринных центров гипоталамуса и щитовидной железы у разновозрастных крыс-самцов.

4. Изучить характер изменений свободнорадикапьных процессов у крыс разного возраста в условиях иммобилизационного стресса и дапсон-индуцированном воздействии при введении а-токоферола и эмоксипина.

5. Оценить роль гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы в реализации нейроиммуноэндокринной активности а-токоферола и эмоксипина в условиях стрессогенного воздействия.

Научная новизна. Впервые представлено физиологическое обоснование применения антиоксидантов - а-токоферола и эмоксипина - в качестве корректоров нейроиммуноэндокринных изменений в условиях стрессогенных воздействий, а также на фоне применения противо-микробного препарата дапсон. Установлено, что при воздействии иммобилизационного стресса и дапсона изменения поведенческих реакций носят однонаправленный характер; происходит увеличение ситуативной тревожности и появление депрессивноподобных поведенческих реакций. Впервые установлена способность а-токоферола и эмоксипина уменьшать стресс-обусловленные изменения психоэмоционального состояния, восстанавливая двигательную, ориентировочно-исследовательскую активность и снижая общий уровень тревожности. Доказана способность а-токоферола и эмоксипина восстанавливать показатели специфического и неспецифического звеньев иммунной системы при стресс- и дапсон-индуцированных воздействиях на организм. Установлена способность антиоксидантов ингибировать тире-онегативное действие иммобилизационного стресса. Впервые опреде-

лена важная роль гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы в реализации нейроиммуноэндокринной активности антиоксидантов в условиях стрессогенного воздействия.

Теоретическая и практическая значимость заключается в определении участия антиоксидантной системы в регуляции нейроиммуно-эндокринных взаимодействий. В связи с тем, что процессы адаптации в определенной мере управляемы, установленные аспекты взаимодействия нервной, иммунной и эндокринной систем открывают пути оптимизации адаптивности на разных этапах онтогенеза. Полученные данные о способности антиоксидантов изменять функциональное состояние нейроиммунноэндокринной системы могут быть использованы в лечебно-профилактических целях при патологиях, сопровождающихся дизрегуляцией гомеостатических систем организма.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на 88-й итоговой научно-практической конференции сотрудников медицинской академии, врачей города и области «Актуальные вопросы современной медицины» (Астрахань, 2011); Международной научной конференция «Фундаментальные исследования» (Италия, 2012); Международной конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в медицине» (Франция, 2012); Международной научной конференции «Фундаментальные исследования» (Иордания, 2013); Международной научной конференции «Инновационные медицинские технологии» (Москва, 2013); Объединенном иммунологическом форуме-2013 (Нижний Новгород, 2013); ГУ Всероссийской виртуальной Интернет-конференции с международным участием "Современные проблемы анатомии, гистологии и эмбриологии животных" (Казань, 2013); Международном междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Украина, 2013), Международной научно-практической конференции "Свободные радикалы и антиоксиданты в химии, биологии и медицине» (Новосибирск, 2013) Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной лепрологии» (Астрахань, 2013).

Результаты исследования отражены в 20 публикациях, 8 из которых - в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования материалов диссертаций. Получена приоритетная справка на изобретение (К° 2013125968 от 05.06.2013).

Основные положения, выносимые на защиту. 1. Антиоксидантная система может быть включена в число регулирующих факторов как важное звено функциональных систем, состав-

ляющих наряду с нервной, иммунной и эндокринной системами единый гомеостатический блок.

2. Основной паттерн как психоэмоциональных (иммобилизационный стресс), так и фармакологических (воздействие дапсона) стрессор-ных реакций заключается в формировании патофизиологических сопряжений нервной и иммунной систем.

3. Альфа-токоферол и эмоксипин проявляют способность уменьшать изменения психоэмоционального состояния и иммунологических параметров, формирующиеся в условиях стрессогенного воздействия на организм.

4. Одним из путей реализации нейроиммуноэндокринного действия антиоксидантов является регулирующее влияние на гипоталамо-гипофизарно-тиреоидную систему организма.

Структура и объем диссертации. Текст диссертации изложен на 180 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы», глав, содержащих описание собственных экспериментальных данных, обсуждение результатов, выводов и списка литературы. Диссертация иллюстрирована 10 схемами, 2 рисунками, 36 таблицами. Библиографический указатель содержит 439 источника: 277 отечественных и 162 зарубежных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования. Исследование проведено на 780 белых беспородных крысах-самцах 3-х возрастных групп в весенне-летний период. В первой серии эксперимента использовали «молодых» животных предслучного возраста (1,5-2 мес., вес 75-120 г), во второй серии - «зрелых» животных репродуктивного возраста (6-8 мес., вес 210-280 г), в третьей - «старых» крыс (20-24 мес., вес 260350 г) (по Западнюку И.П. и др., 1983). Крыс содержали в стандартных условиях вивария при естественном освещении. Все животные были синхронизированы по питанию при свободном доступе к воде (Каркищенко H.H., 2003). Содержание животных соответствовало Приказу МЗ РФ N 708-н от 23.08.2010 г. «Об утверждении Правил лабораторной практики» с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997 г.).

В каждой серии эксперимента животных делили на группы по 10 особей: 1-ю группу составляли контрольные крысы, получавшие экви-объем дистиллированной воды; 2-ю группу - крысы, подвергнутые воздействию иммобилизационного стресса в течение 14 дней; 3-ю группу - животные, получавшие а-токоферол ацетат (10% масляный раствор а-токоферола ацетата «Марбиофарм») per os в дозе 5мг/кг

ежедневно в течение 14 дней; 4-ю группу - особи, получавшие а-токоферол ацетат per os в дозе 5 мг/кг и подвергавшиеся воздействию иммобилизационного стресса в течение 14 дней; 5-ю группу - животные, получавшие эмоксипин (1% раствор «Московский эндокринный завод») в дозе 5 мг/кг внутримышечно в течение 14 дней; 6-ю группу -крысы, получавшие эмоксипин в дозе 5 мг/кг внутримышечно и подвергавшиеся воздействию иммобилизационного стресса в течение 14 дней; 7-ю фуппу - особи, получавшие внутрижелудочно дапсон («Novartis») в дозе 25 мг/кг в течение 14 дней; 8-ю группу - животные, получавшие внутрижелудочно дапсон в дозе 25 мг/кг и а-токоферол ацетат per os в дозе 5 мг/кг в течение 14 дней; 9-ю группу - крысы, получавшие внутрижелудочно дапсон в дозе 25 мг/кг в сочетании с эмоксипином внутримышечно в дозе 5 мг/кг в течение 14 дней. Иммо-билизационный стресс моделировали при комнатной температуре, помещая животное ежедневно в пластиковую камеру, ограничивающую их движения в течение 2-х часов (14 дней).

Для функциональной оценки психоэмоционального состояния животных применяли стандартные поведенческие тесты: «Открытое поле» (ОП), «Приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) и тест «Вынужденное плавание» (Порсолт) (Воронина Т.А., 1982; 2000; Рог-solt R.D., 1978).

Состояние иммунной системы животных оценивали на основании реакции гиперчувствительности замедленного типа (РГЗТ) с определением индекса реакции, реакции прямой гемагглютинации (РПГА) с определением титра антител, изучения лейкоцитарной формулы, определения массы и кпеточности иммунокомпетентных органов (Хаитов P.M. и др., 2005).

Интенсивность ПОЛ в гомогенатах органов (гипоталамическая область, печень) оценивали по исходному содержанию МДА, а также по скорости спонтанного и аскорбатзависимого ПОЛ (Стальная И.Д., Га-ришвили Г.Т. 1977; Прохорова М.И., 1982). Также в гомогенате гипо-таламической области измеряли активность антиоксидантного фермента - каталазы (Королюк М.А. и др., 1988). Интенсивность антиок-сидантной защиты всего организма оценивали на основании определения активности каталазы (Королюк М.А. и др., 1988) и МДА в реакции с ТБК (Гончаренко М.С., 1985) в сыворотке крови, а также определения перекисной резистентности эритроцитов (Покровский A.A., Абра-ров A.A., 1964; Лазько А.Е. и др., 1993).

Состояние эндокринной системы животных изучали на примере щитовидной железы, определяя концентрацию трийодтиронина (Т3), тироксина (Т4) и тиреотропного гормона (ТТГ) в плазме крови с ис-

пользованием наборов фирмы «Accu-Bind Elisa Microwells» (США) и фирмы «Алкор Био» (Россия). В качестве морфометрических показателей для изучения функционального состояния щитовидной железы были исследованы: высота тиреоидного эпителия, площадь ядер, площадь фолликулов, площадь фолликулярного коллоида. Срезы окрашивали по Ван-Гизону (Ромейс Б., 1953). Для изучения функционального состояния гипоталамуса была проведена кариометрия супраоптнческо-го и паравентрикулярного ядер. Серии фронтальных срезов окрашивали 0,1% раствором нейтрального красного (Буреш Я. и др., 1991). Морфометрию проводили фотографическим способом при общем увеличении микроскопа (Микмед-2) хбОО.

Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью пакетов программ: Microsoft Office Excel 2007 (Microsoft, США), BIOSTAT 2008 Professional 5.1.3.1. с использованием t-критерия Стьюдента с поправкой Бонферрони. Различия между параметрами считали достоверными при р<0,05.

Полученные результаты и их обсуждение. С целью верификация развития стрессорного состояния у животных и наличия антистрессор-ной активности изучаемых антиоксидантов оценивали выраженность «стрессорной триады»: гипертрофия надпочечников, степень изъязвления слизистой желудка (по шкапе Перцова С.С, 1995) и наличие эозинопении. В ходе исследования у животных на фоне экспериментального стресса было подтверждено формирование стресс-реакции, что проявлялось в развитии синдрома дезадаптации: увеличение массы надпочечников, снижение числа эозинофилов в периферической крови. а также появления эрозивно-язвенных поражений слизистой оболочки желудка. Изучаемые антиоксидантные препараты - а-токоферол и эмоксипин - проявили стресс-протекторное действие, способствуя уменьшению выраженности соматических проявлений «стрессорной триады», вызванной воздействием стресса.

На начальном этапе исследования, посвященном изучению психоэмоционального состояния крыс-самцов, получены результаты, отражающие особенности изменения поведения разновозрастных животных в условиях физиологической нормы и при стресс-индуцированных воздействиях различной природы (иммобилизационный стресс, применение дапсона) с последующей оценкой выраженности психомоду-лирующей активности а-токоферола и эмоксипина.

Результаты, полученные при тестировании животных, получавших а-токоферол и эмоксипин, во всех поведенческих моделях («ОП», «ПКЛ» и «Порсолт»), свидетельствуют о наличии у препаратов анксполитического и антидепресснвного действия, о чем говорят уве-

личение количества заходов животных в центральную зону «ОП» (более выражено под действием эмоксипина), увеличение заходов в открытые рукава и времени нахождения на них в «ГЇКЛ» (более выражено под действием эмоксипина), числа выглядываний из закрытых рукавов и количества стоек в «ПКЛ» (более выражено под действием а-токоферола); уменьшение продолжительности иммобильности в тесте «Порсолт» (у молодых более выражено под действием эмоксипина, у старых - а-токоферола).

ГА ВА ИН Ф,С ГА ВА ИН Ф,с ГА ВА ИН Ф,С

В контроль ■ стресс (А) /дапсон (6)

О пресс + а-ТФ (А) / дапсон + а-ТФ (Б| В сіресс + Э (А) / дапсон + Э (Б)

Рисунок 1. Влияние антиоксидантов на поведение разновозрастных крыс-самцов в тесте «Открытое поле» в условиях иммобилизационного стресса и применения дапсона

Примечание:* - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001 - относительно контроля; и - р<0,05; ## - р<0,01; ### - р<0,001 - относительно стрессированных животных или животных, получавших дапсон ^-критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони для множественных равнений)

ГА - горизонтальная двигательная активность; ВА - вертикальная двигательная активность; ИН - исследование норок; Ф - фризинг, с.

Данные, полученные при изучении стресс-индуцированных изменений поведенческих реакций, свидетельствуют о том, что при указанных видах воздействия формируются тревожно-депрессивные нарушения.

Таблица 1. Влияние антиоксидантов на поведение разновозрастных крыс-самцов в тесте «Порсолт» в условиях иммобилизационного стресса

—-^Группы (п = 10) Показатели— (М ± т) ~ . . Контроль Стресс Стресс + а-ТФ Стресс+ Э

крысы-самцы 1,5-2 мес.

Иммобильность, с 19,8 ±2,3 42,2 ±4,3*** 30,7 ± 3,6*# 29,3 ±3,5 *#

Пассивное плавание, с 29,3 ± 2,3 62,3 ±7,1** 33,8 ±3,Ш 31,5 ±3,9##

Активное плавание, с 250,9 ± 15,6 195,5 ± 10,3* 235,5 ±'15,6# 239,2 ± 14,8#

крысы-самцы 6 - 8 мес.

Иммобильность, с 10,2± 1,4 28,8 ±6,1* 18,1 ±3,1* 21,1 ±3,5*

Пассивное плавание, с 31,2 ±2,5 67,2 ± 9,2** 42,2 ± 4,3*# 46,5 ± 4,7*#

Активное плавание, с 258,6 ± 15,7 204,0 ± 12,1* 239,7 ± 14,8 232,4 ± 13,7

крысы-самцы 20 - 24 мес.

Иммобильность, с 14,1 ± 1,8 43,2 ± 5,2*** 30,0±3,6**# 32,2 ±3,5***

Пассивное плавание, с 32,7 ± 3,5 59,7 ± 5,7** 37,5 ± 5,2# 31,8±4,Ш

Активное плавание, с 253,2 ± 14,3 197,1 ± 13,1* 232,5 ± 13,5 236,0 ± 14,3#

Примечание:* - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001 — относительно контроля; # - р<0,05; гШ - р<0,01; и#И -р<0,001 - относительно стрессировашшх животных (1-критерий Стью-дента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений).

Таблица 2. Влияние антиоксидантов на поведение разновозрастных крыс-

самцов в тесте «Порсолт» на фоне применения дапсона

~^Группы (п = 10) Показателя^— (М ± ш) Контроль Дапсон Дапсон + а-ТФ Дапсон + Э

крысы-самцы 1,5 — 2 мес.

Иммобильность, с 18,4 ±2,7 57,1 ±8,7** 27,2 ±6М 31,8 ± 7,3#

Пассивное плавание, с 29,5 ±6,1 68,2 ± 7,3** 35,1 ± 6,5 ## 40,2 ± 5,9#

Активное плавание, с 252,1 ±17,8 174,7±10,3** 237,7±12,Ш 228,0 ±11,Ш

крысы-самцы 6-8 мес.

Иммобильность, с 27,4 ± 6,5 73,0 ±8,6** 37,9 ± 6,6## 45,6 ± 6,9#

Пассивное плавание, с 37,1 ±4,8 102,4±17,5*** 48,4 ± 7,9### 53,3 ± 6,7#

Активное плавание, с 235,5 ±21,7 124,6±18,2*** 213,7±8,2### Л98,1

крысы-самцы 20 - 24 мес.

Иммобильность, с 30,1 ±6,1 88,4 ± 10,6*** 34,1 ± 7,8## 46,2 ± 8,7##

Пассивное плавание, с 41,2 ±8,3 98,7 ± 12,1*** 47,3 ± 8,4## 54,4 ± 9,1#

Активное плавание, с 228,7 ±18,6 112,9±15,8*** 218,6±17,4### 199,4±10,1###

Примечание:* - р<0,05; ** - р<0,01; *** р<0,001 - относительно контроля; # - р<0,05; ## - р<0,01; ##// р<0,001 - относительно животных, получавших дапсон (1-критерий Стью-дента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений); а-ТФ - а-токоферол, Э -эмоксипин.

Следует отметить, что при воздействии иммобилизационного стресса и дапсона изменения поведенческих реакций носили однонаправленный характер. Вне зависимости от возраста животных отмечалось увеличение ситуативной тревожности и появление депрессивно-подобных поведенческих реакций, что подтверждалось регистрацией фризинга, снижением двигательной и ориентировочно-исследовательской активности, изменением соотношения, времени активное/пассивное плавание в сторону увеличения последнего, нарастанием суммарного времени иммобильности, что отражено в рисунках 1, 2 и таблицах 1, 2.

Нконтроль □ стресс Пконтроль Одапсон

Шстресс + а-ТФ ЕЗ стресс + Э Идапсон+а-ТФ И да пеон + Э

Рисунок 2. Влияние антиоксидантов на поведение разновозрастных крыс-самцов в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» в условиях иммобилизационного стресса и применения дапсона Примечание: см. рисунок I.

Результаты, полученные в ходе изучения влияния антиоксидантов на психоэмоциональное состояние животных в условиях иммобилиза-ционного стресса и применения дапсона, свидетельствуют о способности а-токоферола и эмоксипина оказывать психомодулирующее воздействие, восстанавливая вертикальную и горизонтальную двигательную активность, ориентировочно-исследовательское поведение, а также снижая общий уровень тревожности и устраняя депрессивноподоб-ные нарушения в поведении животных.

Следует отметить, что степень выраженности и направленности психотропного воздействия антиоксидантов не определяется видом стресса. Также хотелось подчеркнуть, что если в условиях иммобили-зационного стресса изучаемые антиоксиданты оказали сопоставимое по выраженности психокорригирующее действие, то на фоне применения дапсона более эффективным оказался аналог природного анти-оксиданта - а-токоферол (рисунок 1, 2, таблицы 1, 2).

К С а-ТФ + С Э + С

С а-ТФ + С

О 6-8 мес. 0 20-

Э + С 24 мес.

К Д а-ТФ + Э+Д Д

и 1,5-2 мес. О 6-8 мес. 1120-24 мес.

Я 1,5-2 мес.

а-ТФ +

д

э + д

Рисунок 3. Влияние антиоксидантов на формирозание РГЗТ и РП1 А у разновозрастных крыс-самцов в условиях иммобилизационного стресса и применения дапсона Примечание: см. рисунок 1.

Анализ результатов, полученных в ходе изучения иммунореактив-нссти крыс-самцов на фоне применения антиоксидантов, позволяет сделать вывод о способности а-токоферола и эмоксипина оказывать иммунотропное действие, стимулируя клеточное звено иммунитета во всех возрастных группах.

Данные, полученные в условиях изучаемых экспериментальных моделей стресса, свидетельствуют о том, что при иммобилизации происходит угнетение иммунореактивности, проявляющееся ингибирова-нием процесса антителообразования, клеточной реакции иммуногенеза (рисунок 3), а также лимфопролиферативных процессов в органах иммунной системы и снижением общего количества лейкоцитов. При введении дапсона уровень подобных изменений был несколько ниже. Следует отметить, что более значимые изменения показателей иммунореактивности были зафиксированы в старшей возрастной группе (таблицы 3,4).

Таблица 3. Влияние антиоксидантов на массу и клеточность иммунокомпетентных органов разновозрастных крыс-самцов _в условиях иммобилизационного стресса _

"Ч Показатели (М±т) Группы N.. (п=10) \ Масса селезенки, мг Кол-во спленоцктов в 1 мг органа, х 105 Масса тимуса, мг Кол-во тимоцитов в 1 мг органа, х 105

крысы-самцы 1,5 - 2 мес.

Контроль 375,2 ± 15,9 135,3 ±5,7 122,5 ± 5,5 32,4 ± 2,4

Стресс 311,3 ± 14,8* 112,9 ± 4,9* 86,5 ±4,6*** 21,4 ±2,8**

аТФ + Стресс 365.9 ± 15,6# 133,2 ±7,2# 125т2±5,9### 33,9 ±3,Ш

Э + Стресс 374,6 ± 19,7# 143,1 ± 8,7## 111,1 ± 6,8## 32,7 ± 2,5##

крысы-самцы 6-8 мес.

Контроль 366,1 ± 14,3 127,2 ± 6,7 87,3 ±6,5 41,4 ±3,4

Стресс 290,2 ± 15,2** 92,7 ± 5,9** 66,5 ± 5,6* 30,7 ± 2,7*

аТФ + Стресс 354,9 ± 15,6# 133,5 ± 7Д## 90,2 ± 5,6# 43,9 ± 3,8#

Э + Стресс 345,6 ± 19,7# 126,1 ± 8,7## 83,1 ±6,1# 36,7 ± 3,5

крысы-самцы 20 - 24 мес.

Контроль 342,6 ±16,4 64,9 ±6,7 35,2 ±33 46,2 ±2,8

Стресс 300,6 ± 14,2 46,7 ±53* 25,8 ±2,3* 25,3 ±2,1***

аТФ + Стресс 323,7 ± 18,3 66,2 ± 5,8# 34,8 ± 1,9## 34,9 ±3,6*«

Э +Стресс 326,1 ± 17,6 63,8 ± 6,5# 40,3 ±3,Ш 31,5 ±2,2**#

Примечание: см. таблицу 1.

Установлено, что изучаемые антиоксиданты, применяемые в условиях иммобилизационного стресса и на фоне применения дапсона, устраняют формирующиеся изменения иммунореактивности, восста-

навливая процесс антителообразования, клеточную реакцию иммуногенеза, активируют пролиферативвые процессы, увеличивая массу селезенки, тимуса, количество спленоцитов и тимоцитов, а также способствуют увеличению общего количества лейкоцитов (рисунок 3, таблицы 3, 4).

Таблица 4. Влияние антиоксидантов на массу и клеточность иммунокомпе-тентных органов разновозрастных крыс-самцов на фоне применения дапсона

Показатели Масса Кол-во Масса Кол-во

(М±т) селезенки, мг спленоцитов тимуса, мг тимоцитов

Группы (п=10) \ в 1 мг органа, х 10' в 1 мг органа, х 105

крысы-самцы 1,5-2 мес.

Контроль 367,1 ± 19,7 126,2± 7,3 110,3 ± 7,8 42,3± 3,4

Дапсон 310,1 ±20,8 110,3 ±6,5 95,4 ± 6,7 39,1 ±2,7

а-ТФ + Дапсон 359,6 ± 19,1 120,3 ±7,8 101,2 ±5,9 41,4 ±2,8

Э + Дапсон 352,1 ± 18,2 116,2± 6,4 98,6 ±5,2 39,7 ±3,1

крысы-самцы 6-8 мес.

Контроль 377,1 ± 19,3 115,4± 6,3 73,4 ± 7,6 32,5± 2,8

Дапсон 322,8 ± 19,5 99,2 ± 5,5 65,3 ± 5,6 30,3 ± 2,7

а-ТФ + Дапсон 368,4 ± 18.1 110,1 ±6,8 69,7 ±6,1 31,3 ±2,2

Э + Дапсон 359,2 ± 17,6 106Д± 6,4 68,3 ± 5,4 29,9 ±2,6

крысы-самцы 20 — 24 мес.

Контроль 352.4 ± 17,3 73,2± 5,3 29,4 ± 3,4 29,5± 2,5

Дапсон 292.1 ± 16.5* 50,3 ±4,5** 20,3 ± 2,7* 21,6 ±2,7*

а-ТФ + Дапсон 348,6 ± 18,1# 67,4 ± 5,8# 27,2 ± 2,1# 31,2 ± 2,3#

Э + Дапсон 342,1 ± 18,6# 60,1 ±6,1 24,7 ± 2,2 30,4 ± 2,6#

Примечание: см. таблицу 2.

Следует отметить, что полученные данные указывают на наличие у применяемых веществ выраженных иммуномодулирующих свойств. При этом, а-токоферол оказал по выраженности более значимое имму-норегулирующее действие (рисунок 3, таблицы 3, 4).

На следующем этапе работы оценивали степень влияния а-токофе-рола и эмоксипина на активность каталазы и МДА в сыворотке крови, интенсивность ПОЛ печени и перекисную резистентность эритроцитов Оценка влияния антиоксидантов на интенсивность процессов ли-попероксидации подтверждает наличие у а-токоферола и эмоксипина способности стимулировать антиоксидантную защиту организма, что выражается в снижении содержания в сыворотке крови ТБК-активных продуктов, уровня ПОЛ в гомогенате печени и увеличении гемолитической стойкости эритроцитарных мембран. При этом хотелось бы отметить, что действие аналога природного антиоксиданта - а-токоферола - оказалось более выраженным.

<

К С а-ТФ + С Э + С

Г 1,5-2 мес. D 6-8 мес. Ш 20-24 мес.

а-ТФ + Д Э + Д

■ 1,5-2 мес. □ 6-8 мес. ЕЗ 20-24 мес. Рисунок 4. Влияние ангиоксидантов на уровень МДЛ и каталазы

в сыворотке крови у разновозрастных крыс-самцов в условиях иммобилизационного стресса и применения дансона

Примечание: см. рисунок 1.

10 т-

15 т

С а-ТФ + С Э + С •1,5-2 мес, 6 - 8 мес.

К Д а-ТФ+Д Э + Д

> 20-24...

Рисунок 5. Влияние антиоксидантов на показатели перекисного гемолиза эритроцитов у разновозрастных крыс-самцов в условиях иммобилизационног о стресса и применения дапсона Примечание: см. рисунок 1.

При стресс- и дапсон-индуцированных изменениях наблюдается ослабление антиоксидантной защиты, что выражается в повышение активности каталазы на фоне высокого уровня ТБК-активных продуктов в сыворотке крови (рисунок 4) и интенсивности процессов перок-сидации в печени, а также в снижении гемолитической стойкости эритроцитов (рисунок 5).

Установлено, что изучаемые вещества, проявляя свои антиокси-дантные свойства, оказывают корригирующее влияние на окислительно-восстановительные процессы при выбранных экспериментальных моделях стресса.

Одной из важных задач нашего экспериментального исследования было изучение особенностей функционирования нейроэндокринной системы при стрессогенном воздействии (на примере иммобилиза-ционкого стресса) и оценка нейроэндокринной активности антиокси-дантов.

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что стрес-согенное воздействие на организм вызывает морфометрические и функциональные нарушения в гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системе. Установлено, что длительная иммобилизация вне зависимости от возраста животных вызывает системную стрессорную реакцию.

Данные кариометрического анализа нейросекреторных клеток и перекисного окисления липидов гипоталамической области указывают на то, что на фоне снижения функциональной активности крупноклеточных ядер (СОЯ и ПВЯ) при стрессе происходит значительное нарастание интенсивности ПОЛ в гипоталамусе, характерное для всех возрастных групп животных (рисунок 6).

К а-Т® Э ИС а-Т® Э + К а-ТФ Э ИС а-Тф В *

«ИС ИС »ИС ИС

в 1,5-2 мес. □ 6-8 мес. ■ 20-24 мес. в 1,5-2 мес. П6-8 мес. ■ 20-24 мес.

Рисунок 6. Влияние антиоксидантов на размер ядер гипоталамуса у разновозрастных крыс-самцов в условиях иммобилизационного стресса

Примечание: см. таблицу I.

Оценка уровня ТТГ гипофиза, а также тиреоидных гормонов (Т3, Т4) показала, что стресс способствовал снижению их концентрации в сыворотке крови (таблица 5). Результаты исследования активности щитовидной железы на основании изменения морфометрических показателей (снижение высоты тиреоидного эпителия и площади ядер ти-роцитов, увеличение площади фолликулов и фолликулярного коллоида) подтвердили тиреонегативное действие стресса (рисунок 7).

Таблица 5. Влияние антиоксидантов на уровень ТТГ и тиреоидных гормонов

разновозрастных крыс-самцов в условиях иммобилизационного стресса

Группы (п=10) ТТГ (мкМЕ/мл) Трийодтиронин (нг/мл) Тетранодтиронин (мкг/дл)

крысы-самцы 1,5 — 2 мес.

Контроль 0,31 ±0,03 2,17 ±0,33 3,74 ±0,10

а-ТФ 0,33 ± 0,02 2,32 ±0,19 4,29 ±0,24

Э 0,32 ± 0,03 2,12 ±0,35 3,97 ±0,14

ИС 0,20 ± 0,02** 1,17 ±0,27 * 3,08 ±0,18*

а-ТФ + ИС 0,25 ± 0,0 !# 2,97 + 0,36т 3,79 ± 0,21#

Э+ИС 0.29 ± 0,02 ## 2,07 ± 0,12 # 3,69 ± 0,14#

крысы-самцы 6-8 мес.

Контроль 0,30 ± 0,02 2,34 ±0,21 3,62 ±0,11

а-ТФ 0,31 ± 0,03 2,41 ±0,23 3,91 ±0,14

Э 0,30 ± 0,03 2,31 ±0,19 3,72 ±0,18

ИС 0,22 ±0,02* 1,60 ±0,12** 2,77 ± 0,24 **

а-ТФ + ИС 0,29 ± 0.02# 2,22 ± 0,24# 3,58 ± 0,31#

Э + ИС 0,27 ± 0,01# 2,01 ±0,16# 3,74 ± 0,23#

крысы-самцы 20 - 24 мес.

Контроль 0,28 ± 0,02 0,71 ±0,08 1,44 ± 0,23

а-ТФ 0.28 ± 0,03 1,70± 0,28 ** 2,82 ± 0.44 *

Э 0,29 ± 0,03 0,92 ±0,35 1,81 ±0,41

ИС 0,21± 0,02* 0,43 ± 0,07 * 0,90 ±0,05 *

а-ТФ + ИС 0,27 ± 0,02# 0,82 ± 0,05 та 2,09 ±0,41 #

Э + ИС 0,28 ± 0,01## 0,88 ± 0,10 ## 1,77 ± 0,19 ##

В 1,5-2 vec. □ 6-8 мес. к 20-24 мес. с 1,5-2 мес. □ 6-8 мес. ■ 20-24 мес.

Рисунок 7. Влияние антиоксидантов на изменения морфометрических показателей щитовидной железы разновозрастных крыс - самцов в условиях иммобилизационного стресса

Примечание: см. таблицу 1.

Таким образом, в ходе проведенного исследования было установлено, что антиоксидантная система играет важную роль в процессах регуляции нервной, иммунной и эндокринной систем, а а-токоферол и эмоксипин могут рассматриваться как эффективные средства с нейро-иммуноэндокринной активностью.

ВЫВОДЫ

1. Иммобилизационный стресс и введение дапсона экспериментальным животным вызывают сопоставимые по направленности и интенсивности изменения психоэмоционального состояния депрессивно-подобного характера. Альфа-токоферол и эмоксипин проявляют пси-хомодулирующее действие, восстанавливая вертикальную и горизонтальную двигательную активность, ориентировочно-исследователъс-кое поведение, а также снижая общий уровень тревожности (фризинг, кратковременный груминг и др.).

2. Формирующиеся в условиях иммобилизационного стресса и применения дапсона изменения активности иммунной системы корректируются под действием а-токоферола и эмоксипина, что подтверждается восстановлением показателей реакции гиперчувствительности замедленного типа, прямой гемагглютинации, а также активности процессов пролиферации в иммунокомпетентных органах.

3. При стресс- и дапсон- индуцированном воздействий наблюдается ослабление антиоксидантной защиты организма, что выражается в изменении активности катал азы на фоне высокого уровня процессов пероксидации в сыворотке крови, печени, эритроцитах, указывая на общность физиологических изменений, в основе которых лежит окислительный стресс. Альфа-токоферол и эмоксипин, проявляя присущие им антиоксидантные свойства, оказывают более выраженное корригирующее воздействие в старшей возрастной группе.

4. Стрессогенное воздействие на организм вызывает морфометри-ческие и функциональные нарушения в гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системе. Применение альфа-токоферола и эмоксипина способствует увеличению площади нейросекреторных ядер (СОЯ, ПВЯ) гипоталамуса, восстановлению морфометрических параметров щитовидной железы и стимуляции ТТГ, Т3, Тч.

5. Концепцию оксидативного стресса можно представить как комплекс нейроиммуноэндокринных изменений, в основе которых центральную роль играет активация свободно-радикальных процессов независимо от природы стрессирующего фактора, что аргументирует использование антиоксидантов в качеству корректоров.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Данные, полученные в ходе исследования о способности а-токоферола и эмоксипина уменьшать стресс-обусловленные нейроим-мунноэндокринные изменения, позволяют рассматривать их как перспективные средства для коррекции стресс-опосредованных нарушений.

2. Способность а-токоферола и эмоксипина уменьшать нарушения психоэмоционального состояния и иммунореактивности, индуцированные применением дапсона, может быть использована при совершенствовании схем терапии дапсоном.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ясенявская АЛ. Изучение влияния иммобилизационного стресса и антиоксидантов на морфометрнческие показатели крупноклеточных ядер гипоталамуса белых крыс на разных этапах онтогенеза /АЛ. Ясенявская, Н.В. Кобзева. - Естественные науки. - 2008. -№ 4. - С. 103-106.

2. Ясенявская АЛ. Влияние иммобилизационного стресса и антиоксидантов на тиреоидную функцию на разных этапах онтогенеза / АЛ. Ясенявская, Н.В. Рябыкина. - Естественные науки. - 2009. - № 4. - С. 132-140.

3. Ясенявская АЛ. Изучение влияния иммобилизационного стресса и антиоксидантов на гормональную активность щитовидной железы белых крыс на разных этапах онтогенеза / АЛ. Ясенявская. — Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2010. -№2-2.-С. 689-693.

4. Ясенявская АЛ. Влияние эмоксипина на морфометрнческие показатели щитовидной железы белых крыс в постнатальном онтогенезе в условиях иммобилизационного стресса / АЛ. Ясенявская, С.А. Лужнова. - Биомедицина. - 2012. - № 3. - С. 63 - 67.

5. Ясенявская АЛ. Влияние а-токоферола на интенсивность перекис-ного окисления липидов у крыс на разных этапах онтогенеза в условиях иммобилизационного стресса / АЛ. Ясенявская, С.А. Лужнова, В.О. Насонова, Н.С. Ларина, А.О. Утекова, М.Х. Курбанова, Ю.Н. Гашимова, М.А. Самотруева. — Современные наукоёмкие технологии. - 2012. - №7. - С. 3536.

6. Ясенявская АЛ. Влияние а-токоферола на интенсивность перекис-ного окисления липидов гипоталамической области крыс-самцов на разных этапах постнатального онтогенеза. / АЛ. Ясенявская, С.А. Лужнова, М.А. Самотруева, Р.Ж. Абдрешева. - Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2012. - №12. - С.63 - 64.

7. Ясенявская АЛ. Влияние а-токоферола на поведение крыс в тесте «Открытое поле» в условиях иммобилизационного стресса / А.Л. Ясенявская, М.А. Сам отру ева, С.А. Лужнова, Р.Ж. Абдрешева. - Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. — 2012. - № 12. -С. 64 -65.

8. Ясенявская А.Л. Оценка иммуномодулирующей активности а-токоферола в условиях иммобилизационного стресса У АЛ. Ясенявская, М.А. Самотруева, С.А. Лужнова. - Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2013. -№ 6. - 2013. - С. 127.

9. Ясенявская А.Л. Влияние эмоксипина на пролиферативные процессы в иммунокомпетентных органах в условиях иммобилизационного стресса / АЛ. Ясенявская, М.А. Самотруева, С.А. Лужнова. - Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2013. -№ 6. - С. 66.

10. Лужнова С.А. Коррекция дапсон-индуцированных изменений лей-копоэза а-токоферолом / С.А. Лужнова, М.А. Самотруева, АЛ. Ясенявская. - Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2013.- №5. -С. 142.

11. Ясенявская АЛ. Психотропные эффекты а-токоферола в условиях иммобилизационного стресса / АЛ. Ясенявская, М.А. Самотруева, С.А. Лужнова. — Вестник новых медицинских технологий - 2013. — №2.-С. 354-358.

12. Ясенявская АЛ. Влияние эмоксипина на поведение крыс-самцов в тесте «открытое поле» в условиях иммобилизационного стресса/ АЛ. Ясенявская, М.А. Самотруева, С.А. Лужнова. — Астраханский медицинский журнал. - 2013. - Т.8. — №2. - С. 96-99.

13. Лужнова С.А. а-токоферол как корректор дапсон-индуцированных изменений показателей лейкограммы / С.А, Лужнова, М.А. Самотруева, АЛ. Ясенявская, Р.Ж. Абдрешева. — Фундаментальные исследования. — 2013. - № 7 (часть 3). - С. 580-583.

14. Ясенявская А.Л. Влияние а-токоферола на морфометрические показатели крупноклеточных ядер гипоталамуса в условиях иммобилизационного стресса / А.Л. Ясенявская, М.А. Самотруева, С.А. Лужкова. // Сб. материалов IV Всероссийской виртуальной Интернет-конференции с международным участием "Современные проблемы анатомии, гистологии и эмбриологии животных". — 2013. - С. 92.

15. Ясенявская А.Л. Влияние фенотропила на поведение крыс, подвергшихся действию дапсона, в тесте «Открытое поле». / А.Л. Ясенявская, С.А. Лужнова, В.В. Дуйко, М.А. Самотруева. // Сб. IX Международного Междисциплинарного конгресса «Нейронаука для медицины и психологии». -2013. - С.382 - 383.

16. Лужнова С.А. Влияние дапсона на клеточное звено иммуногенеза / С.А. Лужкова, АЛ. Ясенявская, В.В. Дуйко. / Сб материалов Объединен-

ного иммунологического форума-2013 // Российский иммунологический журнал. - 2013. - № 2-3. - С. 202.

17. Ясенявская А.Л. Иммуномодулирующее действие антиоксидантов в условиях иммобилизационного стресса. / А.Л. Ясенявская, М.А. Самот-руева, С.А. Лужнова // Сб материалов Объединенного иммунологического форума-2013. - Российский иммунологический журнал. - 2013. - № 2-3. — С. 212.

18. Ясенявская АЛ. Психотропные эффекты эмоксипина в условиях иммобилизационного стресса. / АЛ. Ясенявская, М.А. Самотруе-ва, С.А. Лужнова. — Биомедицина. — № 2. - С. 95-101.

19. Ясенявская АЛ. Влияние эмоксипина на интенсивность перекисно-го окисления липидов гипоталамической области крыс-самцов на разных этапах постнатального онтогенеза / АЛ. Ясенявская, М.А. Самотруева, С.А. Лужнова. // Сб. материалов Международной научно-практической конференции "Свободные радикалы и антиоксиданты в химии, биологии и медицине» Часть 2. - 2013. - С. 166-167.

20. Лужнова С.А. Апьфа-токоферол как корректор дапсон-индуцирован-ных нарушений поведения / С.А. Лужнова, М.А. Самотруева, АЛ. Ясенявская. // Сб материалов Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной лепрологии» - 2013. - С. 88 — 96.

Патенты и изобретения Приоритетная справка на изобретение (№ 2013125968 от 05.06.2013) «Способ коррекции нейротоксического действия далсона в эксперименте».

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

гт Гипоталамус, гипоталамическая область мозга

д Дапсон

ЗР Закрытый рукав

ИР Индекс реакции

к Контроль

ЛПС Липополисахарид

оп «Открытое поле»

ОР Открытый рукав

ПКЛ «Приподнятый крестообразный лабиринт»

пол Перекисное окисление липидов

РГЗТ Реакция гиперчувствительности замедленного типа

РПГА Реакция прямой гемагглютинации

С,ИС Стресс (иммобилизационный)

э Эмоксипин

ЭБ Эритроциты барана

а-ТФ а-токоферол

Ясенявская Анна Леонидовна

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ

НЕЙРОИММУНОЭНДОКРИННЫЕ ЭФФЕКТЫ АНТИОКСИДАНТОВ ПРИ СТРЕСС-ИНД УЦИРОВАННЫХ СОСТОЯНИЯХ

03.03.01 физиология

Подписано в печать 22.10.2013 г. Тираж 100 экз. Заказ № 3563

Издательство ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздрава России 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Ясенявская, Анна Леонидовна, Волгоград

ФГБУ «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО ИЗУЧЕНИЮ ЛЕПРЫ» ГБОУ ВПО «АСТРАХАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ»

04201454660 //а правах рукописи

ЯСЕНЯВСКАЯ АННА ЛЕОНИДОВНА

НЕЙРОИММУНОЭНДОКРИННЫЕ ЭФФЕКТЫ АНТИОКСИДАНТОВ ПРИ СТРЕСС-ИНДУЦИРОВАННЫХ состояниях

03.03.01 - физиология

ДИССЕРТАЦИЯ

НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА МЕДИЦИНСКИХ НАУК

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

доктор медицинских наук, доцент Самотруева Марина Александровна

АСТРАХАНЬ 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.......................................................................4

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................6

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ............................................................13

Обоснование перспективности развития научного направления «Нейроиммуноэндокринология стресса»...................................................13

1.1. Физиологические и патофизиологические механизмы

нейроиммуноэндокринных взаимодействий...............................................13

1.1.1. Механизмы взаимодействия нервной, иммунной и эндокринной систем..............................................................................................13

1.1.2. Механизмы нейроиммуноэндокринного взаимодействия в формировании стресс-реакции................................................................24

1.2. Свободнорадикальные процессы и нейроиммуноэндокринные эффекты

антиоксидантов....................................................................................31

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..............................44

2.1. Схема эксперимента........................................................................44

2.2. Методы исследования......................................................................48

2.2.1. Методы по изучению психоэмоционального статуса.....................48

2.2.2. Методы для изучения показателей иммунной системы...................48

2.2.3. Методы для изучения показателей антиоксидантной системы..........50

2.2.4. Методы для изучения показателей нейроэндокринной системы........53

2.3. Статистическая обработка полученных результатов..................................54

2.4. Дизайн исследования........................................................................55

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТАТУСА В УСЛОВИЯХ СТРЕСС- И ДАПСОН-ИНДУЦИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ. ОЦЕНКА ПСИХОМОДУЛИРУЮЩЕЙ И АНТИСТРЕССОРНОЙ АКТИВНОСТИ

АНТИОКСИДАНТОВ............................................................................57

3.1. Изучение влияния антиоксидантов на психоэмоциональное состояние разновозрастных крыс-самцов в условиях физиологической нормы..................57

3.2. Изучение влияния антиоксидантов на психоэмоциональное состояние разновозрастных крыс-самцов в условиях иммобилизационного стресса............63

3.3. Изучение влияния антиоксидантов на психоэмоциональное состояние

разновозрастных крыс-самцов на фоне применения дапсона...........................73

ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ИММУНОРЕАКТИВНОСТИ В УСЛОВИЯХ СТРЕСС- И ДАПСОН-ИНДУЦИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ. ОЦЕНКА ИММУНОМОДУ-ЛИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ АНТИОКСИДАНТОВ....................................82

4.1. Изучение иммуномодулирующего действия антиоксидантов

у разновозрастных крыс-самцов в условиях физиологической нормы...............82

4.2. Изучение иммуномодулирующего действия антиоксидантов

у разновозрастных крыс-самцов в условиях иммобилизационного стресса.........86

4.3. Изучение иммуномодулирующего действия антиоксидантов

у разновозрастных крыс-самцов на фоне применения дапсона.........................91

ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В УСЛОВИЯХ СТРЕСС- И ДАПСОН-ИНДУЦИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ВВЕДЕНИИ АНТИОКСИДАНТОВ..............................97

5.1. Изучение уровня антиоксидантной защиты и интенсивности процессов липопероксидации в крови и тканях крыс под влиянием а-токоферола и эмоксипина в условиях физиологической нормы.........................................97

5.2. Изучение уровня антиоксидантной защиты и интенсивности процессов липопероксидации в крови и тканях крыс под влиянием а-токоферола и эмоксипина в условиях иммобилизационного стресса.................................100

5.3. Изучение уровня антиоксидантной защиты и интенсивности процессов липопероксидации в крови и тканях крыс под влиянием а-токоферола и

эмоксипина на фоне введения дапсона......................................................104

ГЛАВА 6. ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-ТИРЕОИДНОЙ СИСТЕМЫ В РЕАЛИЗАЦИИ НЕЙРОЭНДОКРИННОЙ АКТИВНОСТИ АНТИОКСИДАНТОВ В УСЛОВИЯХ СТРЕССОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ... 109

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ............................................................120

ВЫВОДЫ..........................................................................................135

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ........................................136

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................137

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АКМ - активированные кислородные метаболиты

АКТГ - адренокортикотропный гормон

АОЗ - антиоксидантная защита

АОС - антиоксидантная система

АФК - активные формы кислорода

ГГАО - гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная ось

ГГНС - гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система

ГГС - гипоталамо-гипофизарная система

ГГТС - гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная система

ГГТО - гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная ось

ГКСГ - глюкокортикостероидные гормоны

ГТ - гипоталамус, гипоталамическая область

ГФ - гипофиз

ЕК - естественные киллеры ЖКТ - желудочно-кишечный тракт

ИР ГЗТ - индекс реакции гиперчувствительности замедленного

ИЛ, 1Ь - интерлейкин

КС - кортикостерон

ЛПС - липополисахарид

ЛП - латентный период

МДА - малоновый диальдегид

НА - норадреналин

ОП - «Открытое поле»

ПВЯ - паравентрикулярное ядро

ПКЛ - «Приподнятый крестообразный лабиринт»

ПОЛ - перекисное окисление липидов

РГЗТ - реакция гиперчувствительности замедленного типа

РПГА - реакция пассивной гемагглютинации

СОЯ - супраоптическое ядро

СРО - свободнорадикальное окисление

Т3 - трийодтиронин

Т 4 - тетрайодтиронин

ТБК - тиобарбитуровая кислота

ТХУ - трихлоруксусная кислота

ТРГ - тиреотропин-рилизинг-гормон

ТТГ - тиреотропный гормон

ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь легких

ЦНС - центральная нервная система

ЩЖ - щитовидная железа

Э - эмоксипин

ЭБ - эритроциты барана

ЭБС - эмоционально-болевой стресс

ЯСК - ядросодержащие клетки

а-ТК - а-токоферол

Ы-АЦЦ - Ы-ацетилцистеин

КАБРН - никотинамидадениндинуклеотидфосфат

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. С позиций современной науки изучение различных аспектов функционирования единой нейроиммуноэндокринной системы является одной из актуальных проблем экспериментальной медицины и биологии. Изучение морфофункциональных основ общих регуляторных реакций, механизмов клеточной сигнализации в формировании связей между различными структурами нейроиммуноэндокринной системы с целью сохранения гомеостаза относится к одной из фундаментальных задач физиологии и патологии. В связи с чем, выяснение механизмов и поиски путей коррекции дезинтеграции нейроиммуноэндокринной системы, играющей нередко важную роль в развитии большинства патологических процессов, имеют принципиальное значение для решения многих прикладных медико-биологических задач (Саркисов Д.С., 1996; Акмаев И.Г., 1998; Акмаев И.Г., Гриневич В.В., 2001,2003; Хитров Н.К., Салтыков

A.Б., 2003, Пальцев М.А., Кветной И.М., 2008; Самотруева М.А., 2012; Бабичев

B.Н., 2013).

В ряде исследований показано, что наиболее выраженно нейроиммуноэндокринные реакции проявляются при воздействии различных видов стресса. Полученные в последние годы данные позволяют определить роль процессов свободнорадикального окисления в развитии адаптационных процессов. Установлено, что в механизме воздействия на организм различных стрессогенных факторов имеется общее патогенетическое звено - избыточная продукция свободных радикалов (Конторщикова К.Н., 2000; Величковский, Б.Т., 2001; Рагино Ю.И. и др., 2005; Титов В.Н. и др., 2005; Подсеваткин, В.Г. и др., 2012; Улащик, B.C., 2013). Свободнорадикальная теория, созданная D. Harman для объяснения причин старения организма и развития метаболических заболеваний (Harman D. 2003, 2006), окончательно не сформирована и продолжает развиваться. В современном варианте она носит название «окислительная теория повреждения», согласно которой основным фактором, разрушающим нормально функционирующую клетку, является свободный кислород. В результате повреждения клеточных структур нарушается процесс выведения продуктов нормального метаболизма,

которые, накапливаясь, вызывают старение и/или различные патологические состояния (Меньшикова, Е.Б. и др., 2006, Джериева И.С., Волкова Н.И., 2011).

Следует отметить, что стрессорная реакция, являясь первично адаптационной, вскоре начинает участвовать в механизмах патологического процесса; чрезмерные гормональные изменения, в свою очередь, вызывают комплекс циркуляторных и метаболических нарушений в структурах нейроиммуноэндокринной системы, и как следствие всего организма (Collins Т. et al., 1995). Природа стрессирующего агента вносит определенную специфичность в характер адаптивного ответа, но также следует подчеркнуть, что наиболее типичные специфические различия, обусловленные этиологическим фактором на уровне клетки теряют свою специфику (Оковитый С.В и др., 2005). При этом исход ответа зависит от особенностей взаимодействия интегрирующих систем организма - нервной, эндокринной и иммунной. Такое тесное взаимодействие возможно благодаря единым сигнальным молекулам и рецепторам, синтезируемым и экспрессируемым клетками и тканями основных систем организма (Гриневич В.В. и др., 1999; Акмаев И.Г. 1996, 2001, 2003; Пальцев М.А., Кветной И.М., 2008).

Одной из важных частей сложной системы нейроэндокринной регуляции работы нашего организма является тиреоидный гомеостат, который оказывает значительное влияние на разнообразные физиологические функции. Следует отметить, что щитовидная железа является ключевым звеном в нейроэндокринной системе: гипоталамус - гипофиз - железы-мишени, изменения в которых отражают особенности формирования стресс-реакции организма (Hangalapura B.N. et al., 2004; Козырева T.B., 2005; Баженов Ю.И. и др., 2006; Александрова Н.В. и др., 2006). В ряде экспериментальных исследований показано, что нейросекреторные отделы гипоталамуса (N. Paraventricularis, N. Supraopticus) выполняют роль «дирижера», регулирующего взаимодействие нейроэндокринной и иммунной систем (Гриневич В.В., 1997), которые в свою очередь принимают непосредственное участие в регуляции синтеза тиреоидных гормонов (Galoyan А. 2000). При этом нейроиммунофизиологические взаимоотношения щитовидной железы, гипоталамуса и гипофиза, как одних из важных центров регуляции ее функциональной активности, интенсивно изучаются, но представления об этом далеки от полной ясности (Смирнов А.В., 2009). Представленные выше факты обусловливают повышенный

интерес к тиреоидному гомеостату и механизмам регуляции его активности специалистов разных областей науки.

Пытаясь очертить рамки стресса, оказывающего влияние на различные системы, в том числе и на гипоталамо-гипофизарно-тиреоидную, многие исследователи сталкиваются с трудностями анализа неспецифического воздействия, вызывающего такую метаболическую перестройку, которая затрагивает практически все функциональные системы организма и трудно определить какой орган или система органов остаются в стороне от стресса (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 2000; Минне-баев М.М. и др., 2006; Титов В.Н., 2008, Смирнов А.Н., 2009; Розанов В.А., 2013). В связи, с чем актуальными являются исследования, посвященные комплексному изучению особенностей стресс-реакции на различные стрессогенные факторы (психоэмоциональное воздействие, введение ксенобиотиков и т.д.) со стороны нейроиммуноэндокринной системы у особей разного возраста.

Принимая во внимание выше сказанное, важнейшей задачей экспериментальной физиологии и фармакологии является поиск средств, проявляющих свойства эффективных психоиммуномодуляторов и одновременно оказывающих влияние на эндокринную систему организма. Так как одно из направлений такого поиска базируется на положениях свободнорадикальной теории развития различных патологических процессов (Меныцикова Е.Б., 2006; Оковитый C.B. и др., 2005), из которых следует, что данные вещества необходимо также искать среди природных или синтетических антиоксидантов. В связи с чем, изучение нейроиммуноэндокринных эффектов а-токоферола и эмоксипина при стресс-индуцированных состояниях на разных этапах постнатального онтогенеза вызывает несомненный интерес. С одной стороны, проведение такого рода исследований направлено на решение фундаментальной задачи, касающейся раскрытия механизмов нейроиммуноэндокринной регуляции стресс-реакции. С другой стороны, применение антиоксидантов с целью коррекции стресс-индуцированных нарушений способствует разработке универсальных, патогенетически обоснованных методов лечения патологий, сопровождающихся дизрегуляцией нейроиммуноэндокринной системы организма.

Целью исследования является изучение нейроиммуноэндокринных эффектов альфа-токоферола и эмоксипина при стресс- и дапсон-индуцированных изменениях у разновозрастных крыс-самцов. Задачи исследования.

1. Определить особенности влияния альфа-токоферола и эмоксипина на психоэмоциональное состояние при иммобилизационном стрессе и введении дапсона у разновозрастных крыс-самцов.

2. Изучить характер иммунологических изменений под воздействием альфа-токоферола и эмоксипина в условиях иммобилизационного стресса и введения дапсона у разновозрастных крыс-самцов.

3. Оценить влияние альфа-токоферола и эмоксипина на морфофизиологические параметры функционального состояния нейроэндокринных центров гипоталамуса и щитовидной железы на разных этапах онтогенеза.

4. Изучить характер изменений свободнорадикальных процессов у крыс разного возраста в условиях иммобилизационного стресса и дапсон-индуцированном воздействии при введении альфа-токоферола и эмоксипина.

5. Оценить роль гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы в реализации нейроиммуноэндокринной активности альфа-токоферола и эмоксипина в условиях стрессогенного воздействия.

Научная новизна. Впервые представлено физиологическое обоснование применения антиоксидантов - альфа-токоферола и эмоксипина - в качестве корректоров нейроиммуноэндокринных изменений в условиях стрессогенных воздействий, а также на фоне применения противомикробного препарата дапсон. Установлено, что при воздействии иммобилизационного стресса и дапсона изменения поведенческих реакций носят однонаправленный характер; происходит увеличение ситуативной тревожности и появление депрессивноподобных поведенческих реакций. Впервые установлена способность альфа-токоферола и эмоксипина уменьшать стресс-обусловленные изменения психоэмоционального состояния, восстанавливая двигательную, ориентировочно-исследовательскую активность и снижая общий уровень тревожности. Доказана способность альфа-токоферола и эмоксипина восстанавливать показатели специфического и неспецифического звеньев иммунной системы при стресс- и дапсон-

индуцированных воздействиях на организм. Установлена способность антиоксидантов ингибировать тиреонегативное действие иммобилизационного стресса. Впервые определена важная роль гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы в реализации нейроиммуноэндокринной активности антиоксидантов в условиях стрессогенного воздействия.

Теоретическая и практическая значимость работы. Представленная работа вносит важный вклад в развитие такого научного направления как «Нейроиммуноэндокринология». Теория участия антиоксидантной системы в регуляции нейроиммуноэндокринных взаимодействий, доказанная в процессе исследования, имеет важное значение в понимании реакций оксидантного стресса в формировании нейроиммуноэндокринного ответа при различных физиологических и патофизиологических состояниях. Полученные данные расширяют представления о роли антиоксидантной системы организма в модификации функционального состояния нейроэндокринной системы при дисбалансе про- и антиоксидантных процессов. Результаты исследований позволят дополнить существующие представления о физиологических механизмах нейроэндокринной регуляции и динамике адаптивных процессов при стрессе в зависимости от возраста. Результаты, отражающие особенности психоэмоционального состояния лабораторных животных при различных вариантах экспериментальной патологии, послужат основой для дальнейших углубленных исследований стресс-реакции на различные патогенные факторы (психоэмоциональное воздействие, введение ксенобиотиков и т.д.) со стороны нервной системы у особей разного возраста и возможности коррекции данных состояний. Результаты, свидетельствующие о способности антиоксидантов изменять функциональное состояние нейроиммунноэндокринной системы, оказывая корригирующее воздействие в условиях стрессорных нарушений, позволяют научно обосновать их применение в лечебно-профилактических целях у больных с патологией, сопровождающейся дизрегуляцией нейроиммуноэндокринной системы организма.

Основные положения, выносимые на защиту. 1. Антиоксидан�