WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

На правах рукописи

МАРЕНИН

Виктор Юрьевич

ВОЗРАСТНЫЕ И ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИИ ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-АДРЕНАЛОВОЙ СИСТЕМЫ И АНТИОКСИДАНТНОЙ ФЕРМЕНТНОЙ СИСТЕМЫ ЭРИТРОЦИТОВ НА ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОЕ СТРЕССОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ У ОБЕЗЬЯН

03.00.13 Физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Сочи 2009

Работа выполнена в лаборатории эндокринологии Научно-исследовательского

института медицинской приматологии РАМН (НИИ МП РАМН) (г. Сочи)

Научный руководитель:

доктор биологических наук

Гончарова Надежда Дмитриевна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Губарева Любовь Ивановна,

Ставропольский государственный университет

доктор биологических наук

Кузнецова Тамара Георгиевна,

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Ведущая организация:

НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН

Защита состоится «8» июня 2009 года в «13-00» часов

на заседании Диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций

(Д 002.020.01) при Институте физиологии им. И. П. Павлова РАН

(199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии им. И. П. Павлова РАН.

Автореферат разослан «29» июня 2009 г.

Учёный секретарь Диссертационного совета

доктор биологических наук Н. Э. Ордян

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В связи с увеличением психоэмоциональных на­гру­зок в современном обществе проблема изучения механизмов влияния стресса на организм человека и устойчивости организма к стрессовым воздействиям является одной из важнейших проблем современной биологии и медицины. Психоэмоцио­наль­ный стресс, выполняя адаптивную, стиму­ли­рующую жизнедеятельность роль, в определенных условиях может пере­ходить в патологическую форму, приводя к развитию ряда забо­леваний. Психо­эмоциональные стрессы лежат в основе формирования различной патологии, такой как ишемическая бо­лезнь сердца и ее осложнения, дисциркуляторные энцефалопатии, гипертоническая болезнь, нарушения репродуктивной системы, нервно-психи­ческие расстройства и др. (Pryor J.C. and Nemeroff C.B., 1990; Гонча­рова Н.Д. и Коновалова Г.М., 2002; Судаков К.В., 2002, 2008; Шаляпина В.Г., 2005; Отеллин В.А., 2007; Перцов С.С., 2007; Башкатова В.Г., 2008; Губарева Л.И. и Попова С.П., 2008; Ордян Н.Э. и др., 2008).

Резкое увеличение лиц пожилого и старческого возраста в демографиче­ской структуре современного общества определяет актуальность изучения возрастных особенностей реакции организма на стресс и устойчивости к стрес­сорным воздействиям в этот возрастной период, поскольку стресс-зависимая патология наиболее широко распространена у лиц пожилого возраста. Кроме того, клинические и экспериментальные данные указывают на сниже­ние адаптационной способности стареющего организма к стрессовым воз­действиям (Sapolsky R.M. et al., 1986; Seeman T.E. and Robbins R.J., 1994; Pedersen W.A. et al., 2001; Кветной И.М. и др., 2004; Кветная Т.В. и др., 2005; Smith R.G., 2005).

В основе стресс-реакции организма лежит активация ряда нейроэндокринных систем, важнейшей из которых является гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система (ГГАС) (Selye H., 1952; Sapolsky R.M. et al., 1986; Pedersen W.A. et al., 2001; Smith R.G., 2005). Изменения функционирования ГГАС при старении, по-видимому, являются важными факторами нарушения адаптивных способностей организма и развития возрастной патологии. Механизмы, лежащие в основе негативного влияния возрастных нарушений ГГАС на здоровье индивидов, разнообразны. К ним, в частности, относятся: увеличение секреции кортизола (F), оказывающего деструктивное влияние на функционирование многих физиологических систем, снижение продукции дегидроэпиандростерона (DHEA) и дегидроэпиандростерона сульфата (DHEAS) – антагонистов F в ряде тканей, повреждение механизма обратной связи, нарушения цирка­дианного ритма секреции F (Toutou Y. and Haus E., 2000; Ferrari E. et al., 2001, 2008; Pedersen W.A. et al., 2001; Гончарова Н.Д. и др., 2002, 2005, 2007; Goncharova N.D. et al. 2002, 2004, 2006; Smith R.G., 2005).

По-видимому, весомый вклад в развитие возрастной патологии вносят и нарушения циркадианного ритма стресс-реактивности ГГАС, сопровождающиеся развитием выраженных возрастных различий в реакции ГГАС на острое психоэмоциональное стрессовое воздействие в послеполуденное и вечернее время с более высокой реактивностью у молодых животных (Гончарова Н.Д. и др., 2006; Goncharova N.D., 2006). Сходным циркадианным и возрастным изменениям подвергалась и реакция на стрессовое воздействие со стороны глутатионредуктазы (ГР) эритроцитов –адаптивного антиоксидантного фермента, представителя одной из важнейших периферических стресс-лимитирующих систем (Goncharova N.D., 2006; Шмалий А.В., 2007). Это дало основание полагать о важной роли ГГАС в регуляции активности антиоксидантной ферментной системы (АОФС) эритроцитов, а также предположить, что нарушение стресс-реактивности ГР при старении может явиться важным фактором снижения надёжности антиоксидантной ферментной защиты эритроцитов, активизации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и повреждения транспорта кислорода к тканям, испытывающим повышенную потребность в нём в условиях острого стресса.

Однако для того, чтобы получить более убедительные данные в пользу высказанного предположения, необходимо проведение оценки не только возрастных особенностей динамики активности ГР и других глутатионзависимых антиоксидантных ферментов при стрессе, что было сделано ранее (Goncharova N.D., 2006; Шмалий А.В., 2007), но также активности супероксиддисмутазы (СОД) – ключевого антиоксидантного фермента, непосредственно нейтрализующего токсичные супероксидные радикалы кислорода (Арутюнян А.В. и др., 2000; McCord J.M. and Edeas M.A., 2005; Дубинина Е.Е., 2006; Goncharova N.D. et al., 2006). Кроме того, существенный интерес представляет изучение возрастных особенностей интенсивности процессов ПОЛ в эритроцитах в ответ на острое стрессовое воздействие, сведения о которых отсутствуют в литературе.

В литературе имеется достаточное количество работ, посвящённых изучению реакции ГГАС на острое психоэмоциональное стрессовое воздействие. Однако в подавляющем большинстве работ оценка функционирования ГГАС как в базальных условиях, так и в условиях стресса проводилась без учёта индивидуальных особенностей организма (Таранов А.Г., 1981; Чирков А.М. и др., 1987; Sapolsky R.M. et al., 1986; Toutou Y. and Haus E., 2000; Ferrari E. et al., 2001, 2008). Лишь в некоторых работах анализировались индивидуальные особенности реакции ГГАС на стрессовое воздействие (Liebsch G. et al., 1998; Шаля­пина В.Г., 2005; Перцов С.С., 2007; Veenema A.H. and Neumann I.D., 2007). В то же время изучение индивидуальных особенностей реакции ГГАС на стрессовое воздействие в разные возрастные периоды представляет большое значение, поскольку индивидуальные реакции организма достаточно вариабельны и, по-видимому, ассоциированы с различной устойчивостью к стрессовым воздействиям и соответственно с различной предрасположенностью к стресс-зависимой патологии (Дмитриева Т.Б., 2002; Судаков К.В., 2002, 2008; Соллер­тинская Т.Н. и др., 2003; Лысенко А.В. и др., 2005; Ордян Н.Э., 2005; Шаля­пина В.Г., 2005; Перцов С.С., 2007; Башкатова В.Г., 2008; Губарева Л.И. и др., 2008). Полностью отсутствуют сведения о характере индивидуальных особенностей реакции АОФС эритроцитов на психоэмоциональное стрессовое воздействие.

Одним из перспективных подходов к изучению индивидуальных особенностей реакции ГГАС и АОФС эритроцитов на стрессовое воздействие является исследование стресс-реактивности этих систем у животных с различной поведенческой стратегией. Основанием для такого подхода являются многочисленные литературные данные, свидетельствующие о наличии взаимосвязи между стресс-реактивностью данных систем и поведением животных. Как правило, у индивидов с одной поведенческой стратегией выявляется сходный тип функционирования ГГАС как в базальных условиях, так и при стрессе (Liebsch G. et al., 1998; Arborelius L. et. al., 1999; Holsboer F., 1999, 2000; Dirks A. et al., 2003; Шаля­пина В.Г., 2005; Boyle M.P. et al., 2005, 2006; Перцов С.С., 2007; Veenema A.H. and Neumann I.D., 2007). Так, гиперактивация ГГАС была отмечена у лиц с повышенной тревожностью в поведении, склонных к депрессии либо страдающих ею (Amsterdam J.D. et al., 1987; Arborelius L. et. al., 1999; Holsboer F., 1999, 2000; Шаля­пина В.Г., 2005), а также у животных с депрессивноподобным типом поведения (Dirks A. et al., 2003; Шаля­пина В.Г., 2005; Boyle M.P. et al., 2005, 2006). У лиц с повышенной агрессивностью отмечалось увеличение уровня DHEAS в крови (van Goozen S.H.M., et al., 1998; Buydens-Branchey L. and Branchey M., 2004; Graber J. et al., 2006). К сожалению, в литературе отсутствуют сведения о характере возрастных изменений функционирования ГГАС у индивидов с различным типом поведения. Кроме того, подавляющее большинство данных по этой проблеме было получено в экспериментах с использованием грызунов, ведущих ночной образ жизни и существенным образом от­лича­ющихся от человека по характеру функционирования ГГАС. Так, кора надпочечников грызунов не секретирует DHEAS и F, а секреция кортикостерона претерпевает циркадианный ритм, противоположный циркадианному ритму секреции F у человека (Гончарова Н.Д. и др., 2002; Гончарова Н.Д. и др., 2005).

В связи с этим, большую актуальность представляют исследования, направленные на изучение как возрастных, так и индивидуальных особенностей функционирования ГГАС и АОФС эритроцитов в условиях психоэмоционального стресса с учётом принадлежности индивидов к группам с различными поведенческими стратегиями на адекватной животной модели. Лабораторные приматы, в частности макаки резусы (Macaca mulatta), вследствие развитой психоэмоциональной сферы и большого сходства по основным параметрам функционирования ГГАС (циркадианному ритму, характеру стероидогенеза), а также эритроцитарной АОФС с человеком (Чирков А.М. и др., 1987; Hornsby P.J., 1995; Kemnitz J.W. et al., 2000; Гончарова Н.Д. и др., 2002; 2003; Muehlenbein M.P. et al., 2003), по-видимому, представляет одну из наиболее перспективных животных моделей.

В связи с вышеизложенным, целью настоящего исследования явилось изучение возрастных и индивидуальных особенностей функционирования ГГАС и надёжности антиоксидантной ферментной защиты эритроцитов в условиях психоэмоциональ­ного стресса в экспери­менте на лабораторных приматах – самках макак резус.

Основные задачи исследования

  1. Изучение функционирования ГГАС и надёжности антиоксидантной ферментной защиты эритроцитов у самок макак резус разного возраста в условиях умеренного острого психоэмоционального стрессового воздействия (не­жесткой двухчасовой иммобилизации в метаболических клетках);
  2. Изучение особенностей функционирования ГГАС и эритро­цитарной АОФС у самок макак резус разного возраста и с различными типами адаптивного поведения в условиях стресса, обусловленного изменением условий жизни, частично сглаженного вследствие предварительной адаптации животных.

Положения, выносимые на защиту

  1. АОФС эритроцитов у самок макак резус в условиях острого психоэмоционального стрессо­вого воздействия в послеполуденное время подвергается выраженным возрастным изменениям. Активность ГР увеличивается в большей степени у молодых, чем у старых животных; активность СОД у молодых животных снижается, в то время как у половины старых животных – повышается; интен­сивность процессов ПОЛ увели­чивается у старых животных и не претерпевает существенных изменений у молодых животных. Данные возрастные нарушения могут являться важным патогенетическим фактором активизации свободнорадикальных процессов в эритроцитах и нарушения транспорта кислорода к тканям.
  2. Возрастные изменения активности ГГАС и АОФС эритроцитов характеризуются выражен­ными индивидуальными различиями, ассоциированными с особенностями адаптивного поведения животных (агрессивное, адекватное и депрессивноподобное). Наиболее выраженным возрастным изменениям подвергается функция ГГАС и АОФС эритроцитов у животных с депрессивноподоб­ным типом поведения: максимальное возрастание коэффициента F/DHEAS, снижение амплитуды циркадианного ритма F, увеличение базальной активности ГР и минималь­ное снижение её стресс-реактивности.
  3. Ассоциируемые с депрессивноподобным типом поведения возрастные нарушения в характере функциониро­вания ГГАС и эритроцитарной АОФС могут указывать на предрасположенность индивидов с таким поведением к процессам преждевремен­ного и/или ускоренного старения и развитию возрастной патологии.

Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное исследование эндокринных, клеточных и поведенческих реакций орга­низма на психоэмоциональное стрессовое воздействие в эксперименте на адекватной животной модели – самках макак резус (Macaca mulatta).

Выявлено, что возрастные изменения в реакции коры надпочечников на острое психоэмоцио­нальное стрессовое воздействие в послеполуденные часы более характерны для животных с агрессивным и адекватным условиям эксперимента поведением.

Получены оригинальные данные об особенностях функционирования АОФС эритроцитов – одной из важнейших периферических стресс-лими­тирующих систем – в условиях острого стрес­сового воздействия в разные возрастные периоды. В то время как у молодых животных регистри­ровалось выраженное увеличение активности ГР и понижение активности СОД, у старых живот­ных увеличение активности ГР носило менее выраженный характер, а активность СОД в 50 % случаев, наоборот, увеличивалась.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»