Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Секреторная активность надпочечников при стресс зависимой артериальной гипертонии

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Секреторная активность надпочечников при стресс зависимой артериальной гипертонии"

На правах рукописи

АНТОНОВ ЕГОР ВЛАДИМИРОВИЧ

СЕКРЕТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ НАДПОЧЕЧНИКОВ ПРИ СТРЕСС

ЗАВИСИМОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НА КРЫСАХ ЛИНИИ

НИСАГ

03.03.01 - Физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

11 АПР 2013

Новосибирск, 2013

005051637

Работа выполнена в лаборатории эволюционной генетики Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ФГБУ ИЦиГ СО РАН) и лаборатории функциональной морфологии и патофизиологии Федерального государственного бюджетного учреждения науки Научно исследовательского института физиологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ «НИИ физиологии» СО РАМН) в рамках научной платформы: Заболевания сердечно-сосудистой системы (руководитель -акад. Г.С. Якобсон).

г. Новосибирск.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

профессор, доктор биологических наук Маркель Аркадий Львович ФГБУ ИЦиГ СО РАН, г. Новосибирск

доктор биологических наук Гилинский Михаил Абрамович ФГБУ «НИИ физиологии» СО РАМН, г. Новосибирск

доктор биологических наук, зав. сектором Амстиславекий Сергей Яковлевич ИЦиГ СО РАН, г. Новосибирск

профессор, доктор биологических наук, зав. лабораторией Козырева Тамара Владимировна ФГБУ «НИИ физиологии» СО РАМН, г. Новосибирск

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физиологии им. И.П. Павлова» Российской академии наук г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится £ Л^/у&ЛЛ^ 2013 года в _/£?часов на заседании диссертационного совета Д 00Ш4.01 при ФГБУ «НИИ физиологии» СО РАМН. ул. Академика Тнмакова, 4,11овосибирск, 630117. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «НИИ физиологии» СО РАМН

Автореферат разослан « г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

И.И. Бузуева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Гипертоническая болезнь - широко распространённое заболевание. Установлено, что гипертонической болезнью в развитых странах страдают 20-30 % взрослого населения. С возрастом частота возникновения болезни увеличивается и достигает 50-65 % у лиц старше 65 лет. В связи с большой распространенностью, а также вследствие того, что гипертоническая болезнь является одной из основных причин развития таких серьезных осложнений как инфаркт миокарда, мозговой инсульт и почечная недостаточность, данное заболевание является серьезной социальной проблемой.

Несмотря на огромное количество экспериментальных и клинических исследований, имеющих целью раскрытие начальных причин гипертонической болезни, вопрос остается открытым. Это обусловлено некоторыми объективными обстоятельствами. В настоящее время показано, что гипертоническая болезнь не является моноэтиологнчсским заболеванием. Эга патология определяется как мультифакториальная. Развитие ее зависит как от действия ряда средовых, так и эндогенных, в конечном итоге, генетических факторов. Если исключить из рассмотрения редко встречающиеся формы моногенной гипертонии, то относительно так называемой эссенциальной гипертонии можно сказать, что идентифицировано большое число генов, которые могут вносить вклад в детерминацию наследственной предрасположенности к повышению артериального давления (АД). Далее, имеется четкое представление о некоторых внешних условиях реализации такой генетической предрасположенности. Это, прежде всего, особенности образа жизни и питания, и множество социальных и производственных факторов. Таким образом, формирование гипертензивного статуса является итогом совместного действия совокупности полигенов, факторов внешней среды в широком смысле, от условий раннего развития до социальной среды формирования индивидуума, и эффектов взаимодействия между этими детерминантами.

В настоящее время существует несколько основных гипотез по поводу исходных механизмов формирования гипертензивного статуса. Некоторые исследователи полагают, что этиологической основой эссенциальной гипертонии являются изменения нервных процессов регуляции АД с повышением тонуса симпатического отдела нервной системы и последующим вовлечением гормональных и почечных механизмов, ведущих к формированию стойкой артериальной гипертонии (Ланг, 1950; Мясникоз, 1954, 1965; Henry, 1969; Folkow, 1982). Наряду с этим, имеется другая точка зрения, также основанная на обширном

экспериментальном и клиническом материале, о том, что первичным полем действия этиологических факторов гипертонической болезни является почка (Guyton, 1980; Bianchi, 2005; Hall, 2003). Имеются и другие теории происхождения эссенциальной гипертонии, согласно которым место действия исходной причины не ограничивается каким-либо органом или системой (Постнов, 1998; Page, 1987; Pickering, 1968).

В последнее десятилетие особенно интенсивно изучение причинных механизмов артериальной гипертонии проводится с использованием экспериментальных генетических моделей - линий крыс и мышей, специально селекционированных на повышенный уровень АД. Одна из таких линий - крысы с генетически обусловленной стресс-чувствительной артериальной гипертонией (линия НИСАГ или ISIAH в зарубежной литературе) - была получена в Институте цитологии и генетики СО РАН (Markel, 1992, 1999).

Изучение патогенетических механизмов формирования гипертепзивного статуса у крыс линии НИСАГ, у которых становление гипертонии обусловлено повышенной стресс-реактивностью, может дать важные сведения для вынесения суждения об участии гормонов стресса п патогенезе гипертонической болезни.

То, что основные гормоны надпочечника - адреналин, кортизол (кортикосгерон) и альдостерон являются активными регуляторами функции сердца и сосудов, а также функции других систем организма, включая почку и центральную и периферическую нервную систему, делает их непременными участниками сложно устроенной системы регуляции АД. Однако, большинство исследователей не обнаруживает каких-либо существенных изменений функции надпочечников у больных эссенциальной артериальной гипертонией. Одним из обстоятельств, затрудняющих оценку роли гормонов надпочечника в патогенезе гипертонической болезни, может быть отмеченная выше гетерогенность патогенетических механизмов гипертонической болезни, а также отсутствие адекватных подходов для оценки изменений секреторной активности надпочечников. Лишь в последнее время с использованием процедуры получения проб крови, оттекающей от надночечника (зондирование надпочечниковой вены), и разного рода функциональных проб с введением дексаметазона, адренокортикотропного гормона (АКТГ) и других препаратов, а также путем измерения широкого спектра гормонов надпочечника и их метаболитов, удается все у большего числа больных гипертонической болезнью выявлять определеш!ые изменения функции надпочечника. Можно предположить, что особенно значимыми эти нарушения могут быть у больных со стресс чувствительными формами гипертонической болезни, так как гормоны надпочечника, наряду с тем, что они участвуют в регуляции АД, являются также основными гормонами стрессовой реакции. Как известно, эмоциональный стресс считается фактором формирования гипертензивных состояний у людей. В свете этого экспериментальная модель стресс зависимой артериальной гипертонии - крысы

линии НИСЛГ - может считаться объектом выбора для изучения функциональной активности надпочечниковых желез при стресс зависимых формах гипертонической болезни человека.

Цель работы:

Исследовать основные характеристики функции надпочечников, как важнейшего эндокринного звена регуляции артериального давления, при экспериментальной стресс чувствительной артериальной гипертонии.

Задачи:

1.У крыс линии НИСАГ со стресс чувствительной артериальной гипертонией и крыс линии WAG (нормотензивный контроль) изучить реактивность коры и мозгового слоя надпочечников при разных видах стресса.

2. Изучить in vivo секреторную активность коры надпочечников у крыс 1ШСАГ и WAG.

3. У крыс линий НИСАГ и WAG оценить функционирование механизма отрицательной обратной связи в системе гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников.

4. У крыс линий 1ШСАГ и WAG исследовать чувствительность коры надпочечников к стимулирующим влияниям АКТГ.

Научная новизна работы

Впервые дана сравнительная характеристика реакции гипофизарно-адренокортикальной системы крыс со стресс чувствительной артериальной гипертонией в условиях острого зоосоциального стресса. Показано, что у гинертензивных крыс на протяжении всего времени стресса (45 мин) происходило нарастание концентраций в плазме крови как АКТГ, так и коргикостерона, в то время как у нормотензивных крыс WAG наблюдалась быстрая адаптация со снижением гормональных реакций к концу теста. Показано, что з состоянии покоя сравниваемые линии практически не различаются по концентрациям кортикосгерона и альдостерона в плазме периферической крови.

Впервые показано, что кратковременный (7 мин) острый стресс, вызванный вдыханием паров эфира, приводит к достоверному увеличению в плазме периферической крови крыс НИСАГ как кортикосгерона, так и альдостерона. У крыс линии WAG эти реакции выражены в значительно меньшей степени, особенно это касается реакции альдостерона. Значительная реакция альдостерона на острый эмоциональный стресс у крыс НИСАГ может свидетельствовать о существенном участии АКТГ в регуляции минералокортикоидной функции надпочечника.

Впервые показано, что у гинертензивных крыс НИСАГ мягкий эмоциональный стресс (хэндлинг) сопровождается повышенной реакцией со стороны адреналовой системы надпочечника: значительно повышается концентрация норадреналипа и

адреналина в плазме периферической кропи. Аналогичный стресс у нормотензивных крыс WAG приводит к небольшому увеличению концентрации адреналина в плазме крови, которая остается в два раза меньше, чем у крыс НИСАГ. Концентрация норадреналина в плазме крови у крыс WAG нри данном стрессе практически не изменяется. При остром стрессе концентрация адреналина в надпочечнике крыс ПИСАГ почти в 2 раза превышает таковую у крыс WAG.

Впервые in vivo в остром опыте исследована секреторная активность коры надпочечника у крыс линий НИСАГ и WAG. Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии исследован спектр стероидных гормонов в плазме крови, опекающей от надпочечника. У крыс НИСАГ' показано достоверное увеличение секреции кортикостерона и дезоксикортикостерона.

Впервые показано у гинертензивных крыс НИСАГ значительное уменьшение по сравнению с нормотензивными крысами WAG отношения 11-дегидрокортикостерона к кортикостерону. Это является свидетельством снижения активности 11-бета-гидрокси-стероиддегидрогеназы, которая переводит кортикостерон в менее активную форму (11-дегидрокортикостерон), защищая минералокортикоидные рецепторы от избыточной стимуляции со стороны кортикостерона.

Проведено сравнительное исследование механизма отрицательной обратной связи в системе гипоталамус-гипофиз-кора надпочечника у крыс НИСАГ и WAG. В состоянии покоя дексаметазон практически полностью блокирует секреторную активность коры надпочечника. При остром стрессе такая же доза дексамстазона у крыс обеих линий оказывается менее эффективной. На фоне полной блокады эндогенной секреции гормонов дексаметазоном чувствительность надпочечников к экзогенному АКТГ у крыс НИСАГ выше, чем у крыс WAG как в отношении коргикостерона, так и альдостерона.

Теоретическая и практическая значимость работы

Раскрытие нейрогормональпых механизмов формирования гипертонической болезни является актуальной задачей, как с чисто научной, так и с практической точек зрения. Представления о роли гормонов надпочечников в патогенезе эссенциальной гипертонии претерпели несколько противоречивых изменений - от признания ведущей роли, в частности такого гормона как альдостерон, до практически полного отрицания какого-либо вклада гормонов коры надпочечника в патогенез эссенциальной гипертонии. Тем не менее, наличие стресс зависимых форм артериальной гипертонии и общее признание роли эмоционального стресса в формирование гинертензивных состояний не могут оставить без внимания проблему участия гормонов стресса, в том числе гормонов надпочечника, в патогенезе гипертонической болезни. Исследования, проведенные на модели стресс

чувствительной артериальной гипертонии — крысах линии НИСАГ, убедительно свидетельствуют п пользу существенного вклада изменений в системе нейрогормональных регуляций в патогенез артериальной гипертонии. Важное значение имеет генетическая предрасположенность к усилению ответа на эмоциональный стресс симпагоадреналовой системы, системы регуляции водно-солевого обмена (альдостерон) и глюкокортикоидных гормонов, выполняющих пермиссивную функцию по отношению к двум предыдущим системам.

Положения, выносимые на защиту

1. Гипертензивные крысы линии НИСАГ существенно отличаются от нормотензивных крыс WAG но ряду параметров, характеризующих реакцию надпочечников на стресс:

Реакция гипофизарно-адренокортикальной системы на зоосоциальный стресс у крыс НИСАГ имеет более продолжительный характер;

Ответ адренокортикальной системы на острый эмоциональный стресс, измеренный по изменению концентраций кортикостерона и альдостерона, выражен значительно сильнее у крыс линии НИСАГ;

Реакция альдостерона плазмы на стресс, обусловленный относительно небольшим уменьшением массы крови (кровопотсря), также значительно сильнее у гинертензивных крыс НИСАГ.

У крыс НИСАГ отмечается более выраженная, г/o сравнению с крысами WAG, реакция коры надпочечников на введение АКТГ.

Необходимо также отметить, что в состоянии покоя концентрации альдостерона и кортикостерона в плазме крови у крыс сравниваемых линий достоверно не различаются.

2. У крыс линии НИСАГ имеется существенное повышение реакции симпатоадреналовой системы на мягкий эмоциональный стресс, что благоприятствует развитию стресс зависимого гипергензивного статуса.

3. У крыс линии НИСАГ отмечено существенное снижение соотношения концентраций 11-дезоксикортикостерона и кортикостерона в плазме периферической крови и надпочечниках, что указывает на недостаточную активность 11-бета-гидрокси-стероиддегидрогеназы, переводящей кортикостерон в 11-дегидро-кортикостерон, что защищает минералокортикоидные рецепторы от избыточной стимуляции со стороны коргикостерона.

4. Измерение секреции надпочечников in vivo в условиях острого эксперимента показало, что секреция коргикостерона и дезоксикоргикостерона (ДОК) у крыс ПИСАГ достоверно повышена, что может вносить свой вклад в повышение АД у гипертензивных крыс. ДОК обладает выраженной минералокортшшидной активностью, кортикостерон усиливает действие катехоламинов, а также может

стимулировать минералокортикоидные рецепторы при ослаблении фермента 11 -бета-гидрокси-стероиддегидрогеназы.

5. Фармакологическое усиление отрицательной обратной связи в системе гипоталамус-гипофиз-надпочечники путем введения дексаметазона приводит у крыс обеих линий к снижению реакции кортикостерона на хирургический стресс. В то же время снижение реакции альдостерона под влиянием дексаметазона имеет место только у гипертензивных крыс НИСАГ. Это свидетельствует о том, что в комплексе причин, приводящих к повышению концентрации альдостерона при остром стрессе, у гипертензивных крыс НИСАГ большую роль играет АКТГ'.

Апробация результатов

Материалы диссертации обсуждались на Международной научно-практической студенческой конференции, Новосибирск (2006), Международном конгрессе в Праге (2008 г.), на Пятом Съезде ВОГИС в Москве (2009 г.), на Конференции «Фундаментальные науки - медицине», Новосибирск (2010 г.), на Всероссийском Конгрессе с международным участием «Психосоциальные факторы и внутренние болезни», Новосибирск (2011 г.). Материалы опубликованы в трех научных рецензируемых журналах и в зарубежной монографии (глава).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Экспериментальные животные. Все эксперименты выполнены на взрослых (56 мес.) крысах самцах двух иибредных линий: линия НИСАГ- крысы с генетически обусловленной стресс зависимой артериальной гипертонией, в качестве контрольной выбрана линия WAG (Wistar albino Glaxo, Glaxo Lab.,UK) - нормотензивные крысы. Обе линии крыс получены путем селекции из вистаровской популяции. Крыс содержали в стандартных условиях вивария Института цитологии и генетики СО РАН. Сбалансированный корм и воду животные получали без ограничения. Крысят отсаживали от матери в возрасте 25-и дней. Самцов и самок разделяли в возрасте 1,5 мес. В одной большой стандартной клетке содержали не более 5 взрослых крыс из одного помета. Перед началом экспериментов за 6-7 дней крыс рассаживали в одиночные клетки. Все эксперименты проведены в соответствии с международными рекомендациями по работе с экспериментальными животными (The UFAW Handbook on the Care and Management of Laboratory Animals).

Измерение артериального давления. Для измерения артериального давления использовали как прямой, так и непрямой метод. Использовали стандартную аппаратуру фирм Elema Schönender (Швеция) и BioPac (США).

Рестрикционный стресс. Для проведения опытов с рестрикционным стрессом крыс помещали в цилиндр из проволочной сетки диаметром 6-7 см. Через 5, 15 или 30

мин производили мгновенную декапитацию и взятие проб кропи. Контрольные крысы подвергались декапитации без предварительной рестрикции.

Эфирный стресс и стресс кровопотери. Крыс помещали в эксикатор, на дне которого под площадкой для животных, находилась вата смоченная эфиром для наркоза. Через 5 мин крыса, находящаяся в состоянии наркотического сна, извлекалась, и у нее брали пробу крови из кончика хвоста в объеме 1,5 мл. Эта кровь использовалась для измерения концентраций кортикостероидов. Через час эта же крыса подвергалась эвтаназии путем декапитации. Полученная при этом кровь использовалась для измерения гормональных реакций на кровонотерю (1,5 мл), имевшую место час назад.

Острый эмоциональный стресс. Крысу пересаживали из домашней клетки в незнакомую одиночную клетку на 7 минут. После этого давали эфирный рауш наркоз и брали пробу крови из хвостовой вены для измерения концентраций кортикостерона и альдостерона.

Социальный стресс. Крыс-самцов из разных семей ссаживали в одну клетку по 6 особей. Крыс забивали путем мгновенной декапитации через 15, 30 или 45 мин пребывания в «популяционной» клетке. Пробы крови использованы для измерения концентрации кортикостерона.

Все эксперименты проводили параллельно на гипертензивных крысах НИСЛГ и нормотепзивных крысах WAG. В каждой экспериментальной группе было не менее 8-10 крыс.

Методы измерения концентраций гормонов. Содержание кортикостероидных гормонов в тканях исследовали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием диодноматричного детектора. Содержание биогенных аминов исследовали методом ВЭЖХ с электрохимической детекцией. Количественное определите альдостерона в плазме крови проводили иммуноферментным методом с использованием набора Direct ELISA Kit (Aldosterone). Концентрацию АКТГ в плазме крови измеряли твердофазным двухсайтовым иммуноферментным методом, с помощью стандартного набора реактивов (ELISA-ЛСТН, C1S Bio International, Франция).

Статистика. Для оценки достоверности изменений изучаемых показателей использовали дисперсионный анализ (ANOVA) и сравнение различий малых выборок по критерию Post hoc Tukey's HSD и t-критерию Стыодента.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Характеристика стресс-реактивности

Артериальное давление.

Систолическое АД, измеренное у наркотизированных эфиром (рауш наркоз) крыс самцов непрямым методом (tail cuff method), составило у крыс линии WAG -

128±3 (п=27) мм рт. ст. и 167±3 (п=27) мм рт. ст. - у крыс линии НИСАГ. Рестрикциониый стресс приводил к повышению артериального давления у крыс WAG до 137±3 (п=27) мм рт. ст., а у 1фыс НИСАГ - до 198±4 (п=27) мм рт. ст. Установлена достоверная зависимость величин АД как от геногипа (F, т=259; р<0.00001), так и от стресса (F, ,04=12.8; р<0.00053). Отмечено наличие достоверного взаимодействия между факторами генотип-стресс (F11(M=12.8; р<0.00053), которое зависит от существенного различия реакции артериального давления на стресс у сравниваемых линий крыс.

Реакция гипофизарно-адренокортикалыюй системы на стресс Получасовая рестрикция сопровождалась быстрым повышением концентрации АКТГ в плазме периферической крови крыс обеих линий, На 5-ой мин стресса это повышение было более значительным у крыс линии WAG. Тем не менее, ко времени окончания рестрикции концентрации АКТГ у крыс обеих линий становятся практически одинаковыми. Показано достоверное влияние как фактора генотипа (линии) (F, 72=12.04; pO.OOl), так и стресса (F3,72=23.33; р<0.0001) на динамику этого показателя во время рестрикции. Парные сравнения с использованием критерия post hoc Tukey's показали наличие достоверных различий между контрольными и измеренными во время стресса концентрациями АКТГ. Межлинейные различия концентраций АКТГ как в контроле, так и в двух последних точках рестрикциопного стресса не достигали степени статистической достоверности.

Изменения концентраций кортикостерона при рестрикционном стрессе сильно зависели как от генотипа (линии) (F,72=7.63; р<0.01), так и от стресса (F372=106; р<0.0001). Также достоверным был эффект взаимодействия этих двух факторов (F3J2=7.62; pcO.OOOl). Рестрикциониый стресс приводил к значительному росту концентрации кортикостерона в плазме (post hoc Tukey's test) у крыс обеих линий на 15-ой (р<0.001) и 30-ой (р<0.001) минутах рестрикции. На 30-ой минуте концентрация кортикостерона в плазме крыс НИСАГ была достоверно выше, чем у крыс WAG (pcO.OOl).

Реакция глюко- и минералокортикоидов на эфирный стресс и стресс кровопотери

Фактор генотипа не оказывал существенного влияния на исходные концентрации альдостерона в плазме крови. Достоверное увеличение альдостерона плазмы (post hoc Tukey's test) относительно контроля отмечено как у крыс линии WAG (р<0.001), так и у НИСАГ (р<0.001) только после стресса кровопотери. Однако у крыс НИСАГ это увеличение было достоверно более значительным. Это обусловило наличие достоверного вклада как фактора стресса (F253=57.2; pcO.OOOl), так и взаимодействия двух факторов (стресс-генотип) в характер изменения данного показателя (F253=5.62; р<0.01). Короткий эфирный стресс не оказывал достоверного влияния на уровень альдостерона в плазме крыс обеих линий.

Динамика кортикостерона также зависела от генотипа (Fi54=45.8; р<0.0001) и от стресса (F2,54=73.87; р<0.0001). Отмечался достоверный рост кортикостерона в плазме крови у крыс обеих линий, однако у крыс линии НИСАГ повышение кортикостерона после стресса кровопотери было достоверно выше, чем у крыс WAG (р<0.0001, Tukey's post hoc test). Причем, у крыс НИСАГ концентрация кортикостерона в плазме после кровопотери была выше и по сравнепию с его концентрацией при эфирном стрессе (pcO.OOOl). У крыс WAG такого превышения не наблюдалось. Такого рода межлинейные отличия в реакции на стресс кровопотери обусловили достоверность взаимодействия факторов стресс-генотип (F2>54=28.29; р<0.0001).

Влияние социального стресса

Картипа изменений концентраций АКТГ под влиянием социального стресса у крыс НИСАГ и WAG была различной. У крыс WAG наибольшая концентрация ЛЮТ достигалась в первые 15 мин стресса, затем она имела тенденцию к снижению. У крыс НИСАГ концентрация АКТГ в плазме росла постепенно и достигала наибольшего уровня в конце стресса - 45-я минута. Такой «перекрест» кривых концентраций АКТГ у крыс сравниваемых линий обусловил достоверность взаимодействия двух факторов, генотип-время стресса (F368=5.677; р<0.001). Хотя достоверного влияния фактора генотипа на изменения АКТГ плазмы при социальном стрессе не обнаружено, влияние самого стресса статистически высоко достоверно (Рз,68=9.227; р<0.0001). На 45-ой минуте стресса концентрация АКТГ в плазме крыс НИСАГ достоверно выше, чем у крыс линии WAG (р<0.001, Tukey's post hoc test).

Динамика изменений кортикостерона плазмы при социальном стрессе во многом повторяет изменения АКТГ. Влияние фактора линии недостоверно, в то время как сам по себе стресс влияет на уровень гормона весьма сильно (F, м=23.399; р<0.0001). Как и в случае с АКТГ, наибольшая концентрация кортикостерона в плазме крыс WAG приходится на 15-ую минуту стресса (р<0.001, Tukey'sposthoctest) и на 45-ую минуту - у крыс НИСАГ (р<0.001, Tukey'sposthoctest). Отсюда фиксируется достоверный уровень взаимодействия между изучаемыми факторами -линия-стресс (F366=16.464; pO.OOOl).

Реакция коры надпочечника на острый эмоциональный стресс (Рис. 1)

Контрольные величины концентраций кортикостерона и альдостерона, измеренные в крови, полученной после мгновенной декапитации, у крыс НИСАГ и WAG практически одинаковы. Стресс приводил к повышению концентраций обоих гормонов у крыс обеих линий. Однако, во-первых, повышение концентрации кортикостерона в плазме крови крыс НИСАГ достоверно превосходило реакцию нормотензивных крыс WAG. Во-вторых, повышение уровня альдостерона в ответ на острый стресс, который носил в основном характер эмоционального, у нормотензивных крыс WAG было существенно ниже, чем у крыс НИСАГ.

Усиленный минералокортикоидный ответ гипертензивных крыс на действие эмоционального стресса может свидетельствовать в пользу того, что альдостерон может играть весьма важную роль в патогенезе стресс-зависимой артериальной гипертонии у крыс НИСАГ. Усиление минералокортикоидной функции у крыс НИСАГ может также поддерживаться обнаруженным нами увеличением секреции 11-дезоксикортикосгерона (см. ниже). Итак, показана довольно значительная реакция альдостерона на действие стресса у гипертензивных крыс НИСАГ, что подчеркивает важность этого патогенетического механизма в развитии стресс зависимой формы гипертонической болезни.

контроль стреос контроль стресс кон/роль стресс контроль стресс

Крысы пинии WAG Крысы пинии НИСАГ Крысы пиши WAG Крысы лиши НИСАГ

Рис 1. Концентрация кортикостерона (левый рисунок) и альдостерона (правый рисунок) в плазме крови крыс линий WAG (белые столбики) и НИСАЦчерные столбцы) в контроле и при остром эмоциональном стрессе .Достоверность различий с контролем: * - Р<0,05; *** - Р<0,001. Достоверность межлинейиых различий стрессовых значений: Ш - Р<0,01; ### - Р<0,001.

Реакция коры надпочечника на введение АКТГ (Рис. 2)

Введением дексаметазона у крыс обеих линий удалось подавить секрецию основного глюкокортикоида крыс - кортикостерона. Активация коры надпочечника АКТГ у крыс линии НИСАГ вызвала более выраженное повышение концентрации кортикостерона в сыворотке крови, чем у крыс линии WAG. Это подтверждает повышенную чувствительность коры надпочечника к действию АКТГ у крыс линии НИСАГ по сравнению с линией WAG.

Повышение уровня основного минералокортикоида альдостерона в ответ на введение АКТГ (в условиях сунрессии дексаметазоном) у крыс линии WAG было выражено в значительно меньшей степени, чем у крыс лини НИСАГ. У крыс линии НИСАГ чувствительность минералокортикоидной функции к АКТГ повышена.

нг/мл

140 120100-so 60 40200

т

котт» АКТГ

линия WAG

юштр ДЯЮ АЮТ ЛИНИЯ ИИСАГ

пг/мл

и **г I llllP И ; : : \ дш II ■и

г

III Ш

АЮГ KOKTp деяс АКТГ

лкиия WAG

линяя НИ САГ

Рис.. 2 Концентрация кортикостерона (левый рисунок) и альдостерона (правый рисунок) в плазме крови крыс линий НИСАГ (серые столбики) и WAG (белые столбики). Деке - концентрации кортикостероидных гормонов в условиях супрессии дексаметазоном, АКТ! - при стимуляции кортикотронином на фоне супрессии дексаметазоном, Конт - интактные животные (контроль).

***р<0 001 по сравнению с контролем;++ р<0.01, +++ /><0.001 по сравнению с соответствующим показателем крыс другой линии; Шр<0.01, ###р<0.001 для различий между группами, получавшими дексаметазон и АКТГ на фоне дексаметазона.

Функциональная активность симпатоадреналовой системы Были сформированы 2 экспериментальные группы. В первой - крыс. WAG и НИСАГ подвергали мгновенной декапитации, быстро выделяли оба надпочечника, которые хранили при температуре жидкого азота до момента измерения содержания катехоламинов. У крыс второй группы производили имплантацию катетера в а. carotis com. для последующего получения проб крови. Операцию имплантации выполняли под нембуталовым наркозом. Взятие проб крови на протяжении трех дней после имплантации катетера производили у ненаркотизированных крыс.

Количество адреналина в надпочечниках почти на порядок превышает уровень норадреналина и тем более дофамина (Табл. 1). Содержание адреналина, главного и конечного продукта в цепи биосинтеза катехоламинов а надпочечниках, у крыс НИСАГ почти в 2 раза превышает таковое у крыс линии WAG. Что касается норадреналина и дофамина, то здесь соотношение обратное, содержание этих аминов в надпочечниках у крыс WAG выше, чем у НИСАГ. Это может быть связано с более быстрым в мозговом веществе надпочечника переходом промежуточных продуктов биосинтеза, дофамина и норадреналина, в конечный - адреналин, вследствие возможного ускорения биосинтетического процесса у крыс НИСАГ.

О реакции симпатоадреналовой системы крыс сравниваемых линий в условиях мягкого эмоционального стресса можно судить на основании данных эксперимента с хроническим канюлированием сонной артерии. Пробы крови для определения катехоламинов брали у ненаркотизированных крыс на протяжении трех последовательных дней и при этом крысы на непродолжительное время (около 3-х

мин) фиксировались в руках экспериментатора. Можно полагать, что первое такое взятие крови было сопряжено с определенным эмоциональным стрессом, уровень которого снижался при повторении этой процедуры вследствие быстрого привыкания животных (Табл. 2).

Таблица №1 Количество норадреналина, адреналина и дофамина в надпочечниках (обе железы) крыс линий WAO и НИСАГ_____

Биогенный амин WAG [X ± ш (п)] НИСАГ [X ± m (п)]

Норадрсналин, нг 17018 ± 1071 (10)*** 9152 ±859 (10)

Адреналин, нг 69163 ±5632 (10)*** 113533 ±6410 (10)

Дофамин, нг 728 ±103 (10)* 430 ± 53 (10)

Достоверность межлинейных различий: *-р<0,05; ***-р<0,001.

Таблица №2 Концентрация норадреналина, адреналина и дофамина в пробах периферической крови, получаемых на протяжении 3-х последовательных дней через

Биогенный Дни взятия Крысы линии WAG Крысы линии

амин крови X ± m (п) НИСАГ [X ± ш (п)]

1-ый 241 ±38(12) 550 ± 109(19) *

Норадреналин, 2-ой 298 ±73 (11) 604 ± 141 (15)

пг/мл 3-ий 299 ±38 (10) 155 ±22 (12)** ##

1-ый 239 ±49 (12) 672 ± 165 (17) *

Адреналин. 2-ой 238 ± 53 (11) 650 ± 121 (14) **

пг/мл 3-ий 104 ±32 (8) # 30,5 ±7,7 (10) МН*

1 -ый 93 ±21 (12) 88 ± 19(15)

Дофамин, 2-ой 131 ±31 (7) 74 ± 14 (13)

пг/мл 3-ий 103 ± 14(8) 76 ± 13(9)

Достоверность межлинейных различий: * - р< 0,05; ** - р< 0,01. Достоверность различий со значениями 1-го дня: ## - р< 0,01; 1НШ - р< 0,001.

Это находит отражение в динамике изменения концентраций катехоламинов в плазме периферической крови. Концентрация норадреналина у крыс НИСАГ в первый день, когда уровень стресса выше, чем в последующие дни, была значительно увеличена. На второй день средний уровень норадреналина в плазме у крыс НИСАГ также оставался высоким. На третий день концентрация норадреналина у крыс НИСАГ становится значительно ниже, чем в первый день, и даже ниже, чем у крыс линии WAG. Что касается крыс WAG, то у них фактически не было отмечено существенной динамики этого показателя на протяжении трех дней. То есть реакция но уровню норадреналина в плазме крови у крыс линии WAG фактически отсутствовала, в то время как у крыс НИСАГ была весьма существенной. Похожая картина наблюдалась

и относительно динамики концентраций адреналина. Правда, для этого показателя у крыс линии WAG отмечена достоверная разница между первым и третьим днями -концентрация адреналина в первый день она была больше, чем в третий, в два раза. У крыс НИСАГ превышение первого дня над третьим по уровню адреналина в плазме крови на порядок больше. При межлинейных сравнениях концентраций адреналина по дням видно, что в первый и второй дни значения величин были достоверно выше у крыс линии НИСАГ.

Таким образом, и по данному показателю имеется значительное преобладание крыс НИСАГ по уровню их реактивности на стрессирующую стимуляцию по сравнению с крысами линии WAG. Концентрации дофамина в плазме крови на протяжении всех дней тестирования у крыс обеих линий были сравнительно невелики и не имели существенной динамики.

Оценивая полученный материал по стресс реактивности, следует заметить, что в мире создано несколько экспериментальных моделей генетически обусловленной артериальной пшертензии. Общим для всех моделей является повышение АД, однако многочисленные исследования показывают, что патофизиологические и генетические механизмы, приводящие к развитию артериальной пшертензии, различны у разных линий крыс (Kurtz 1995, Ferrari&Bianchi 1995, Rapp 2000, Bader 2012). Это подтверждает представление о гетерогенной природе гипертонической болезни. Что касается крыс линии НИСАГ, то наше исследование показывает, что одним из важнейших механизмов формирования егресс-зависимой артериальной гипертонии может служить повышение реактивности адренокортихальной и симлатоадреналовой систем регуляции АД. Таким образом, вовлечение нейрогормояальной системы регуляции в патогенез стресс чувствительной артериальной гипертонии является одним из важнейших факторов патогенеза данной формы артериальной гипертонии.

Сопоставление с другими моделями артериальной пшертензии показывает, что наиболее близкие к обнаруженным нами изменения гормонального статуса отмечены у гипергензивных крыс линии SHR (Spontaneously hypertensive rats). У обеих линий, НИСАГ и SHR, отмечено усиление активности симпатоадренаповой системы (Judy et al. 1976, Korner et al. 1993, O'Connor et al. 1999, Reja et al. 2002, Cabassietal 2002, Kuo et al. 2004). Показано также наличие повышенного ответа коры надпочечника, стимулиронанного электрическим током (работа проведена in vitro) (Nagayama et al. 1999). Однако есть и различия. У крыс SHR, в отличие от НИСАГ, концентрация катехоламинов в надпочечнике в состоянии покоя не повышена (Moura et al., 2005). Далее, крысы SHR по реакции коры надпочечника более чувствительны к хэндлингу, чем к рестрикционному стрессу (Hausier et al. 1983, Roman et al. 2004). У крыс SHR секреция альдостерона в покое и при стрессе не повышена.

Характеристика секреторной активности коры надпочечинка

Целью данного раздела было измерение секреторной активности коры надпочечников у гипертензивных крыс линии НИСАГ путем канюлирования надпочечниковой вены и получения проб крови, оттекающей от надпочечника (Рис. 3)

Рис 3. Уровень секреции гормонов коры надпочечника, измеренной путем канюлирования адреналовой вены у крыс линий НИСАГ' (темные столбцы) и WAG (светлые столбцы).

При оценке средних концентраций основных кортикостероидных гормонов в плазме крови, оттекающей от надпочечника, ни для одного из них не найдено достоверных межлинейных различий. Однако, вследствие увеличенного кровотока через надпочечник крыс НИСАГ, расчетные величины секреции кортикосгерона и 11-дезоксикоргикостерона у гипертензивных крыс оказались достоверно повышенными по сравнению с крысами WAG. Концентрация кортикосгерона в плазме периферической крови у крыс НИСАГ во время операции но канюлированию надпочечниковой вены, оказалась достоверно выше, чем у крыс WAG. Концентрация 11-дегидрокортикостерона также была выше у крыс НИСАГ. Соотношение 11-дегидро-кортикостерон/'кортикостерон в плазме периферической крови у крыс НИСАГ было достоверно ниже, чем у крыс WAG, что может свидетельствовать о слабости фермента (11-ß-HSD), переводящего кортикостерон в 11-дегидрокортикостерон, менее активную по отношению к минералокортикоидным рецепторам форму.

У канюлированных крыс НИСАГ содержание альдостерона, кортикосгерона и дезоксикортикоетерона в ткани контрлатерального надпочечника было достоверно увеличено, по сравнению с крысами WAG. Это, правда, не касалось 11-дегидрокортикостерона, содержание которого в надпочечнике крыс WAG было выше, чем у НИСАГ, что также говорит о более интенсивном переходе кортикосгерона в 11-дегидрокортикостерон в надпочечниках крыс WAG. Отношение 11-дегидрокортикостерона к кортикостерону для ткани надпочечника было таким же,

Р<0,05

LJ Г . I Я LI

агьдостерси 11-дегжфо кортжос терон док

как и для плазмы крови, что, по-видимому, говорит об универсальности отмеченного выше ферментного дефекта.

Необходимо отметить, что картина повышенного содержания основных гормонов в ткани надпочечника крыс НИСАГ сохраняется и в том случае, если произвести расчет количества гормона на единицу массы железы, несмотря на то, что абсолютная масса надпочечника у крыс НИСАГ больше, чем у крыс WAG (Р<0.01).

Исследование отрицательной обратной связи в гипофиз-надпочечник

ш

деясаметаэш

системе гипоталамус-

Рис. 4 Влияние дексаметазона на концентрацию кортикостерона и альдостерона в периферической крови крыс линий НИСАГ (темные стлбцы) и WAG (белые столбцы) при хирургическом стрессе. Концентрация альдостерона(а) и кортикостерона (б) в плазме крови, ** - Р<0,0! - различие между контрольной и «дексаметазоновой» группами

В данном разделе оценена возможность подавления стрессового ответа путем фармакологической акгивации механизма отрицательной обратной связи с помощью дексаметазона. В качестве экспериментальной модели использованы крысы линий НИСАГ и WAG, подвергнутых операции канюлирования адреналовой вены -хирургический стресс.

Дексаметазон (натриевая соль) в физиологическом растворе вводили крысам внутрибрюшинно в дозе 300 мкг на 1 кг веса тела за два часа до операции по кашолированию адреналовой вены. Периферическую кровь для анализа концентраций кортикостерона и альдостерона брали у крыс сразу по окончании операции. Контролем служили крысы, у которых операция была проведена без предварительного введения дексаметазона. Получены следующие результаты (Рис.4):

1). Реакция как кортикостерона, так и альдостерона на хирургический стресс у крыс линии НИСАГ достоверно превышает таковую у крыс линии WAG.

2) Активация отрицательной обратной связи с помощью дексаметазона примерно в одинаковой степени эффективно снижает реакцию кортикостерона на стресс у крыс обеих линий (на 22% - у крыс НИСАГ и на 29% - у крыс WAG).

3). Активация отрицательной обратной связи с помощью дексаметазона оказалась эффективной в отношении альдостерона только у крыс линии НИСАГ, откуда можно сделать вывод о том, что у крыс НИСАГ альдостерон находился под стимулирующим влиянием со стороны АКТГ. В результате предварительного введения дексаметазона у крыс линии НИСАГ концентрация альдостерона в периферической крови

достоверно снизилась по сравнению с контрольными, не получившими дексаметазон крысами. У крыс линии WAG дексаметазон не оказывал никакого влияния на уровень апьдостерона при хирургическом стрессе.

Последнее обстоятельство кажется наиболее значительным. Если считать, что секреция апьдостерона регулируется как ангиогензинном-П, так и АКТГ, то проделанный опыт позволяет оценить участие в регуляции апьдостерона гормона гипофиза - АКТГ у крыс обеих линий. Причем именно у крыс линии НИСАГ АКТГ вносит существенный вклад в стимуляцию апьдостерона во время стресса. Это может быть дополнительным важным фактором формирования стресс зависимой формы артериальной гипертонии.

ВЫВОДЫ

1. У гипертензивных крыс НИСАГ в ткани надпочечника повышено содержание адреналина. Реакция симпатоадреналовой системы на эмоциональный стресс, измеренная по изменению концентраций норадрсналина в плазме периферической крови, у крыс НИСАГ повышена.

2. Имеются существенные различия в функционировании гипофизарно-падпочечниковой системы в условиях стресса и экспериментальной стимуляции коры надпочечника у крыс гипертензивной линии НИСАГ по сравнению с линией WAG. У крыс НИСАГ повышена глюкокоргикоидная реакция на рестрикционный, зоосоциальный, острый эмоциональный стресс, а так же на оперативное вмешательство и введение АКТГ, что свидетельствует о повышении стрссс-реактивности гипертензивных крыс линии НИСАГ

3. У крыс линии НИСАГ реакция на эмоциональный стресс сопровождается усилением минералокортикоидной функции. У них повышена реакция альдосгерона на стресс, обусловленный кровонотерей.

4. Секреция 11-дезоксикортикостерона у крыс НИСАГ выше, чем у крыс WAG. Отношение 11-дегидрокортикостерона к кортикосгерону в плазме периферической крови, в плазме крови, оттекающей от надпочечника, и в ткани надпочечника у крыс НИСАГ понижено по сравнению с крысами WAG, что создает условия для дополнительной стимуляции минералокортикоидных рецепторов коргикостероном.

5. Исследования эндокринологических показателей при остром эмоциональном стрессе, в тестах с дексаметазоном и АКТГ показали, что АКТГ активно участвует в регуляции биосинтеза альдосгерона у гипертензивных крыс, что вносит вклад в усиление гипертензивных реакций при стрессе.

6. Полученный материал свидетельствует о том, что формирование стресс чувствительной артериальной гипертензии у крыс линии НИСАГ обусловлено изменениями функциональной активности надпочечников и симпатоадреналовой системы, которые проявляются главным образом в условиях стрессовой стимуляции.

Публикации по теме диссертации

1. Cherkasova О.Р., Antonov E.V., Markel A.L. Adrenocortical function in stress sensitive hypertensive rat strain. Physiological Research, 2008, 57, 3, 40.

2. E. В. Антонов, Т. Л. Морена, О. П. Черкасова, М. А. Гилинский, А. Л. Маркель, Г. С. Якобсон - Изучение секреторной активности коры надпочечника у гипертензивных крыс линии НИСАГ - Бюллетень СО РАМН, 2010, 30, № 4. 68-75.

3. Федосеева Л.А., Рязанова М.А., Антонов Е.В., Дымшнц Г.М., Маркель А.Л. Экспрессия генов рениновой системы почки и сердца у гипертсизивных крыс линии НИСАГ /7 Biochemistry (Moscow) Supplement Series В: Biomedical Chemistry, 2011, Vol. 5, No. 1, P. 37-43.

4. Антонов E.B., Маркель А.Л., Якобсон ПС. Альдостерон и стресс-зависимая артериальная гипертония. Бюлл. эксперим. биол. и мед. 201!. №8

5. Г.М. Дымшнц, О.Е. Редина, Л.А. Федосеева, С.Э. Смоленская, Е.В. Антонов, А.Л. Маркель - Генетика артериальной гипертонии: экспериментальное исследование. Тезисы. Доклад на «Съезде генетиков и селекционеров, посвященном 200-летию со дня рождения Ч. Дарвина и V Съезде ВОГ'иС», 2127 июня 2009 г. Институт общей генетики РАН, Москва.

6. А.Л. Маркель, Л,А. Федосеева, Е.В, Антонов, М.А. Рязанова, Т.О. Пыльник, С.Э. Смоленская, О.Е. Редина, Л.Н. Иванова - Характеристика функций симпатоадреналовой системы в генетической модели стресс чувствительной артериальной гипертонии - Конференция «Фундаментальные науки -медицине», Сентябрь 7-10, 2010, Новосибирск, Россия

7. Маркель А.Л., Антонов Е.В., Якобсон Г.С. Гены, стресс и артериальная гипертония. Сибирский медицинский журнал, 2011, 26, Приложение 1, с. 160. Материалы Всероссийского Кошресса с международным участием «Психосоциальные факторы и внутренние болезни: состояние и перспективы» Новосибирск, 11-12 мая, 2011.

8. L. A. Fedoseeva, Е. V. Antonov, L. О. Klimov, G. М. Dymshits and A. L. Markel Function of the Renin-Angiotensin-Aldosterone System in the IS1AIT Rats with Stress-Sensitive Arterial Hypertension. In: Handbook on Metabolic Syndrome: Classification, Risk Factors and Health Impact (Endocrinology Research and Clinincal Developments). Christopher M. Lopez Garcia (Author, Editor), Patricia A. Perez Gonzalez (Editor). Nova Biomedical, NY, 2012.

Подписано к печати 22.03.2013 г. Формат бумаги 60 х 90 1/16 Печ. л. 1. Уч. изд. л. 0,7 Тираж 110 экз. Заказ № 23

Отпечатано на полиграфической базе ИЦиГ СО РАН 630090, Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева, 10

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Антонов, Егор Владимирович, Новосибирск

04201356789 АНТОНОВ ЕГОР ВЛАДИМИРОВИЧ

СЕКРЕТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ НАДПОЧЕЧНИКОВ ПРИ СТРЕСС ЗАВИСИМОЙ

АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НА КРЫСАХ ЛИНИИ НИСАГ

03.03.01 - Физиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научные руководители -проф. д.б.н А.Л. Маркель, д.б.н. М.А. Гилинский

Новосибирск, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................................4

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР............................................................................................9

Минутный объем сердца........................................................................................................10

Жесткость артерий, сосудистое сопротивление..............................................................11

Ремоделирование сосудов.......................................................................................................12

Сосудистая реактивность....................................................................................................13

Дисфункция эндотелия...........................................................................................................14

Почка и артериальная гипертония.......................................................................................15

Ауторегуляция.........................................................................................................................16

Избыток натрия в пище.........................................................................................................16

Эпидемиологические данные..................................................................................................16

Чувствительность к натрию................................................................................................17

Нарушение почечных функций...............................................................................................17

Почечная микроциркуляция и гипертония............................................................................18

Мочевая кислота как предполагаемый патофизиологический механизм гипертонии.... 19

Ренин-ангиотензин-альдостероновая система...................................................................20

Апгиотензин II.........................................................................................................................20

Ангиотензин II и оксидативный стресс...............................................................................21

АКТГ.........................................................................................................................................22

Альдостерон............................................................................................................................25

Низкорениновая гипертония..................................................................................................26

Роль надпочечников при эссенциальной гипертонии...........................................................30

Симпатическая нервная система.........................................................................................36

Стресс и артериальная гипертония.....................................................................................40

Эмоции, поведение и болезни сердца и гипертоническая болезнь:....................................41

краткая история вопроса......................................................................................................41

Что такое - «Поведение - типа А»?...................................................................................42

Механизмы стресса и артериальная гипертензия..............................................................44

Гипотеза реактивности........................................................................................................44

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ............................................................................................46

Экспериментальные оюивотные............................................................................................46

Измерение артериального давления......................................................................................47

Рестрикциопный стресс........................................................................................................48

Эфирный стресс и стресс кровопотери..............................................................................48

Социальный стресс.................................................................................................................48

Острый эмоциональный стресс............................................................................................48

Введение дексаметазона и АКТГ...........................................................................................48

Оперативная техника канюлирования вены надпочечника................................................49

Определение гематокрита венозной крови..........................................................................50

Расчет объемного кровотока, через вену надпочечника и секреции кортикостероидных гормонов...................................................................................................................................50

Методы измерения концентраций гормонов и нейромедиаторов..........................................50

Использованные реактивы и вещества................................................................................50

Вспомогательное оборудование............................................................................................51

Оборудование для высокоэффективной жидкостной хроматографии...........................51

Хроматографическое определение содержания кортикостероидных гормонов в плазме и

пробах тканей крыс................................................................................................................52

Экстракция кортикостероидных гормонов из плазмы крови крыс...................................52

Экстракция кортикостероидных гормонов из ткани надпочечника................................52

Количественное определение кортикостероидных гормонов методом ВЭ)КХ..............53

Количественное определение адреналина и норадреналина в плазме крови крыс методом

ВЭЖХ........................................................................................................................................59

Подготовка образг{ов плазмы крови.....................................................................................59

Количественный анализ катехоламинов..............................................................................59

Количественное определение алъдостерона в плазме крови с использованием

иммуноферментного метода................................................................................................59

Определение количества АКТГ в ткани гипофиза и плазме крови....................................60

Статистика................................................................................................................................60

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ..............................................................................61

Артериальное давление..........................................................................................................61

Реакция гипофизарно-адренокортикальной системы на стресс......................................61

Реакция глюко- и минералокортикоидов на эфирный стресс и стресс кровопотери.....63

Влияние социального стресса................................................................................................65

Реакция коры надпочечника на острый эмоциональный стресс.......................................67

Исследование эффективности отрицательной обратной связи в системе гипотламус-

гипофиз-надпочечник..............................................................................................................70

Реакция коры надпочечника на введение АКТГ....................................................................73

Функциональная активность симпатоадреиаловой системы...........................................74

Характеристика секреторной активности коры надпочечника......................................79

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................................................................88

ЛИТЕРАТУРА.............................................................................................................................92

ВВЕДЕНИЕ

Артериальная гипертония характеризуется стойким повышением артериального давления (выше 140/90 мм рт.ст.). Эссенциальная артериальная гипертония или гипертоническая болезнь составляет 90%—95 % всех случаев стойкого повышения артериального давления у человека. Остальные 5%-10% приходятся на так называемые вторичные гипертензивные состояния, причиной которых являются другие заболевания, такие как болезни почек (нефрогенные гипертензивные состояния - 3% - 4 %), болезни эндокринной системы (0,1°/о-0,3 %), гемодинамические нарушения (например, коарктация аорты), определенные неврологические нарушения, артериальная гипертония беременных, и некоторые другие состояния, при которых повышение артериального давления является одним из симптомов другого заболевания.

Гипертоническая болезнь или эссенциальная гипертония - это одно из самых распространенных заболеваний сердечно-сосудистой системы. Установлено, что гипертонической болезнью в развитых странах страдают 20%-30 % взрослого населения. С возрастом распространенность болезни увеличивается и достигает 50%-65 % у лиц старше 65 лет. В связи с такой большой распространенностью, а также вследствие того, что гипертоническая болезнь является одной из основных причин развития таких серьезных осложнений как инфаркт миокарда, мозговой инсульт и почечная недостаточность, данное заболевание является серьезной социальной проблемой. Надо также принять во внимание, что на лечение миллиардной армии больных гипертонической болезнью (известно, что общее количество заболевших в мире составляет примерно 1 млрд человек) и ее осложнений общество вынужденно тратить огромные финансовые ресурсы, что, безусловно, является тяжелым бременем для всей социальной инфраструктуры.

Термин «эссенциальная гипертония» был впервые предложен немецким врачем Е. Франком (Frank, 1911). Таким образом, этому термину исполнилось немногим более 100 лет. Е. Франк писал, что "этиология (причина) повышенного тонуса кольцевой мускулатуры артериол при эссенциалыюй гипертонии остается совершенно неизвестной" (цит. По Б.И.Шулутко "Артериальная гипертензия 2000", СПб, 2001 - 382с, стр.13). Здесь уместно отметить также большой вклад российских ученых и медиков-клиницистов в исследование причин и механизмов гипертонической болезни. Необходимо упомянуть имя врача Н.С. Короткова, предложившего в 1905 г. оригинальный метод непрямого измерения артериального давления у людей, а также известных клиницистов Г.Ф.Ланга (1950), А.Л.Мясникова (1954, 1965), авторов фундаментальных трудов по клинической кардиологии и гипертонической болезни - Л.И.

Фогельсона (1951), И.К. Шхвацабаю (1977), Е.И. Чазова (1992), Р.Г. Оганова (1996), Е.Е. Гогина (1997), М.С. Кушаковского (2002). Эти и множество других исследователей и врачей, в нашей стране и за рубежом много сделали для раскрытия механизмов развития гипертонической болезни и для поиска разного рода средств борьбы с ней. И, действительно, медицина в настоящее время обладает огромным арсеналом лекарственных препаратов и различных приспособлений и техник, помогающих контролировать артериальное давление в нормальных или вполне приемлемых границах. Однако, во-первых, эффективность такого контроля далека от 100%. Примерно у 27% больных не удается добиться поддержания целевых уровней артериального давления. Во-вторых, даже в случае оптимального подбора лекарств, больные вынуждены постоянно принимать их, что не безразлично для здоровья вследствие наличия у всех понижающих артериальное давление препаратов различных нежелательных (побочных) эффектов.

Таким образом, настоящее состояние медико-биологических знаний в области лечения гипертонической болезни можно кратко характеризовать следующим образом - эссенциальную гипертонию можно лечить, но невозможно вылечить. Это связано, прежде всего, с отсутствием общепризнанных представлений об исходных причинах гипертонической болезни, и утверждение Е. Франка, сделанное им 100 лет назад, о том, что этиология гипертонической болезни неизвестна, остается в силе и по сию пору. Несмотря на огромное количество экспериментальных и клинических исследований, имеющих целью раскрытие истинных причин гипертонической болезни, вопрос остается открытым. Такая ситуация обусловлена некоторыми объективными обстоятельствами. В настоящее время показано, что гипертоническая болезнь не является моноэтиологическим заболеванием. Эта патология определяется как мультифакториальная. Развитие ее зависит как от действия ряда внешних средовых, так и эндогенных, в конечном итоге, генетических факторов. Если исключить из рассмотрения редко встречающиеся формы моногенной гипертонии, то относительно так называемой эссенциальной гипертонии можно сказать, что идентифицировано большое число генов, которые могут вносить вклад в детерминацию наследственной предрасположенности к повышению артериального давления. Далее, имеется четкое представление о некоторых внешних условиях реализации такой генетической предрасположенности. Это, прежде всего, особенности образа жизни и питания, и множество социальных и производственных факторов. Таким образом, формирование гипертензивного статуса является итогом совместного действия совокупности полигенов, факторов внешней среды в широком смысле, от условий раннего развития до социальной среды формирования индивидуума, и эффектов взаимодействия между этими детерминантами.

В настоящее время существует несколько основных гипотез по поводу исходных механизмов формирования гипертензивного статуса. Некоторые исследователи полагают, что этиологической основой эссенциальной гипертонии являются изменения нервных процессов регуляции артериального давления с повышением тонуса симпатического отдела нервной системы и последующим вовлечением гормональных и почечных механизмов, ведущих к формированию стойкой артериальной гипертонии. В России апологетами этой точки зрения были известные клиницисты - Г.Ф. Ланг (1950) и А.Л.Мясников, (1954, 1965) из зарубежных ученых следует, прежде всего, назвать имена J.Henry (1969) и B.Folkow (1982). Наряду с этим, имеется другая точка зрения, также основанная на обширном экспериментальном и клиническом материале, о том, что первичным полем действия этиологических факторов гипертонической болезни является почка (Guyton, 1980; Hall, 2003; Bianchi, 2005). Имеются и другие теории происхождения эссенциальной гипертонии, согласно которым место действия исходной причины не ограничивается каким-либо органом или системой. Сюда можно отнести концепцию Ю.В. Постнова (1998) о гипертонической болезни как о мембранной патологии, а также представление о мозаичном характере изменений, приводящих к стойкой гипертонии (Page, 1967; Pickering, 1968). В последнее десятилетие особенно интенсивно изучение причинных механизмов артериальной гипертонии проводится с использованием экспериментальных генетических моделей - линий крыс и мышей, специально селекционированных на повышенный уровень артериального давления. Одна из таких линий -крысы с генетически обусловленной стресс-чувствительной артериальной гипертонией (линия НИСАГ или ISIAII в зарубежной литературе) - была получена в Институте цитологии и генетики СО РАН (Маркель, 1985; Markel, 1992). Эта линия отличается от имеющихся за рубежом крыс со спонтанной или солечувствительной гипертонией тем, что у крыс НИСАГ дополнительным фактором, инициирующим повышение артериального давления, наряду с имеющимися эндогенными генетическими предпосылками, является эмоциональный стресс. Изучение патогенетических механизмов формирования гипертензивного статуса у крыс линии НИСАГ, у которых становление гипертонии обусловлено действием стресса, может дать важные сведения для вынесения суждения о возможной роли гормонов стресса в патогенезе гипертонической болезни.

Имеется множество данных, свидетельствующих в пользу того, что артериальная гипертония ассоциирована с изменениями функции надпочечника, одного из главных источников гормонов стресса. Еще в 1940 г. об этом писал A.M. Фишберг (Fishberg, 1940), который обратил внимание на часто встречающуюся гиперплазию коры надпочечника при эссенциальной гипертонии. В последующем, в результате многочисленных исследований была

подтверждена важнейшая роль гормонов надпочечника в ругуляции артериального давления и в генезе гипертеизивных состояний. Однако все эти связанные с изменением функции надпочечника идентифицированные гипертензии в настоящее время относят к классу так называемых вторичных гипертеизивных состояний. Сюда относятся случаи повышения артериального давления вследствие наличия гормон-продуцирующих опухолей коры надпочечника и/или аденогипофиза (например, болезнь Кушинга, синдром Кона), мозгового слоя надпочечника (феохромацитома), а также генетические дефекты, приводящие к нарушению биосинтеза, метаболизма или рецепции гормонов коры надпочечника. Эти весьма редкие формы гипертонии являются по сути моногенными и после правильной диагностики вполне возможно проведение эффективного лечения, направленного на нейтрализацию известных для данных заболеваний причин, чего нельзя сказать о наиболее распространенной (90-95%) эссенциальной форме артериальной гипертонии.

Какова же роль гормонов надпочечника при эссенциальной гипертонии? То, что основные гормоны надпочечника - адреналин, кортизол (кортикостерон) и альдостерон являются активными регуляторами функции сердца и сосудов, а также функции других систем организма, включая почку и центральную и периферическую нервную систему, делает их непременными участниками сложно устроенной системы регуляции артериального давления. Однако, большинство исследователей не обнаруживает каких-либо существенных изменений функции надпочечников у больных эссенциальной артериальной гипертонией. Выявляемое у ряда больных повышение содержания норадреналина в плазме крови связывают с гиперфункцией симпатической нервной системы. Одним из обстоятельств, затрудняющих оценку роли гормонов надпочечника в патогенезе гипертонической болезни, может быть отмеченная выше гетерогенность патогенетических механизмов лежащих в основе заболевания, а также отсутствие адекватных подходов для оценки изменений секреторной активности надпочечников. Лишь в последнее время с использованием процедуры получения проб крови, оттекающей непосредственно от надпочечника (зондирование надпочечниковой вены), и при использо�