Введение
Известно, что смена физиологического состояния у млекопитающих происходит вследствие колебания концентраций различных гормонов в сыворотке крови под влиянием биоритмов (Gongadze N. et al., 2010; Saderi N. et al., 2013). Посредством гипоталамической области головного мозга (ГМ) осуществляются и передаются тонизирующие и координирующие корковые и подкорковые влияния на мышечную деятельность, вегетативные функции организма, а также на афферентные системы мозга (Maisky V. A., 2011; Hsieh W. H. et al., 2014).
Известно, что многие сверхмалые дозы (СМД) биологически активных веществ (БАВ) натурального и синтетического происхождения проявляют протекторные свойства при ряде патологий организма млекопитающих (Хачатрян Т. С., 2014). В данной модели, в качестве протектора при деструкциях правого супрахиазматического ядра (СХЯ) ГТ, нами был выбран гипоталамический полипептид галармин (ГАЛ), синтезированный академиком А. А. Галояном, который является иммуномодулятором и нейропротектором широкого профиля действия (Априкян В. С., Галоян А. А., 1999). Вместе с тем продолжают отсутствовать сведения относительно использования СМД ГАЛ при разрушении СХЯ ГТ в процессах изменения концентрации тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ), свободного трийодтиронина (свТ3), свободного тироксина (свТ4) в сыворотке крови у крыс посредством метода иммуноферментного анализа (ИФА).
Методы
Эксперименты проведены на 80 двенадцатимесячных крысах-самцах (линии Вистар), которых содержали при постоянной температуре (23°С) в пластиковых клетках по 6 – 8 особей в отдельном хорошо освещенном экспериментальном помещении. Животные находились на стандартном пищевом рационе при круглосуточном доступе к пище и воде, в соответствии с правилами, принятыми «Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, которые используются для экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1986).
Животные были разделены на следующие 7 экспериментальных групп: 1) интактные животные – 10 экземпляров; 2) животные с разрушением правого СХЯ ГТ – 20 экземпляров; 3) животные с разрушением правого СХЯ ГТ, получавшие в течение 7 послеоперационных дней СМД 10-13 М ГАЛ – 10 экземпляров; 4) животные с разрушением правого СХЯ ГТ, получавшие в течение 7 послеоперационных дней СМД 10-14 М ГАЛ – 10 экземпляров; 5) животные с разрушением правого СХЯ ГТ, получавшие в течение 7 послеоперационных дней СМД 10-15 М ГАЛ – 10 экземпляров; 6) животные с разрушением правого СХЯ ГТ, получавшие в течение 7 послеоперационных дней СМД 10-16 М ГАЛ – 10 экземпляров; 7) животные с разрушением правого СХЯ ГТ, получавшие в течение 7 послеоперационных дней СМД 10-17 М ГАЛ – 10 экземпляров.
СХЯ повреждали электролитически под наркозом этаминалом натрия с помощью нихромовых электродов, в соответствии с координатами атласа мозга крысы (AP-0, H-8,2 L-2), (Буреш Я., 1962). Через трепанационные отверстия вводили электроды, пропускали через них постоянный электрический ток со сменой полярности (10мА) в течение 5 с. В эксперимент животных вводили не ранее 7 суток после оперативного вмешательства, учитывая сроки послеоперационного повреждающего воздействия на циркадную организацию (Drijfbout W. et al., 1995). После завершения дачи СМД ГАЛ животные подвергались декапитации и был осуществлён сбор крови. В сыворотке с помощью метода ИФА (Самуилов В. Д., 1999) определялась концентрация ТТГ, свТ3 и свТ4 посредством иммуноферментного анализатора RISER 8793.
Результаты экспериментов обрабатывали статистически с использованием пакета программ Statistica 5. 5 for Windows. Cтатистическую зависимость различий (p < 0, 05) между группами определяли с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA). Для оценки статистической связи между изучаемыми показателями использовали ранговую корреляцию Спирмена.
Результаты
Анализ полученных данных показал, что у крыс с разрушением правого СХЯ ГТ происходит резкое увеличение уровня ТТГ со снижением уровней свТ3 и свТ4 в сыворотке крови (по сравнению с интактными животными). Клинические послеоперационные наблюдения показали, что у крыс с электролитическим разрушением правого СХЯ (группа 2) практически полностью подавлялась локомоторная активность, связанная, вероятно, с изменением уровней показателей ТТГ, свТ3, свТ4 в сыворотке крови. Также отмечались такие явления, как потеря ориентации, выпадение шёрстного покрова, происходящие, преимущественно, на 2 – 3 день после операции.
После изолированного применения СМД ГАЛ в течение 7 послеоперационных дней 10-13 – 10-17 М наблюдалась нормализация уровней ТТГ, свТ3, свТ4 в сыворотке крови у крыс с разрушением правого СХЯ, с достижением их значений, практически, до интактных показателей. Результаты проведенных серий исследований отражены в таблице 1.
Таблица 1. Изменение концентрации ТТГ, свТ3 и свТ4 в сыворотке крови у крыс в норме, при электролитическом разрушении правого СХЯ ГТ и при электролитическом разрушении правого СХЯ ГТ после воздействия СМД ГАЛ 10-13 – 10-17 М.
|
ТТГ (инт.) мМ/ мл |
свТ3 (инт.) нг/мл |
свТ4 (инт.) мкг/мл |
ТТГ (разр. СХЯ) мМ/ мл |
свТ3 (разр. СХЯ) нг/мл |
свТ4 (разр. СХЯ) мкг/мл |
ГАЛ (М) |
ТТГ (разр. СХЯ+ ГАЛ) мМ/ мл
|
свТ3 (разр. СХЯ+ ГАЛ) нг/мл |
свТ4 (разр. СХЯ+ ГАЛ) мкг/мл |
|
1, 1 |
2, 7 |
4, 8 |
5, 1 |
1, 2 |
0, 9 |
10-13 |
1, 9 |
2, 8 |
4, 9 |
| 10-14 |
1, 5 |
2, 5 |
4, 1 |
||||||
| 10-15 |
1, 8 |
2, 4 |
4, 3 |
||||||
| 10-16 |
1, 3 |
2, 8 |
4, 7 |
||||||
| 10-17 |
1, 2 |
2, 8 |
4, 7 |
Обозначения в таблице:
ТТГ – тиреотропный гормон гипофиза
свТ3 – свободный трийодтиронин
свТ4 – свободный тироксин
ГАЛ – галармин
инт – интактные животные
СХЯ – супрахиазматическое ядро гипоталамуса
дестр. – деструкция
Обсуждение
Известно, что СХЯ являются неоднородными структурами, как в морфологическом, так и в функциональном плане (Hellbruegge T., 1960). На сегодняшний день установлено, что именно СХЯ посылает сигналы в центры мозга, ответственные за циклическую выработку гормонов-регуляторов суточной активности организма (Groos G., Mason R., 1978; Janich P. et al., 2014). Суточным ритмам подчинены не только эндокринная система и внутренние органы, жизнедеятельность клеток в периферических тканях тоже идет по специфической циркадной программе (Nishino H. et al., 1976).
Как было установлено в сериях экспериментальных исследований (Galoyan A. A., 2000; Galoyan A. A., Aprikian V. S., 2002), ГАЛ обеспечивает нейропротекцию против многих токсических продуктов, вырабатываемых в организме, мощное антимикробное и антивирусное действие, торможение проапоптотических каспаз 3 и 9, активацию каспаз 2 и 6, стимуляцию иммунокомпетентных клеток (Т, В и макрофагов). Также ГАЛ принимает участие в механизмах экспрессии интерлейкинов (TNF, IL-1, IL-6) в фибробластах, макрофагах и астроцитах (Kevorkian G. A. et al., 2001).
Исходя из вышеперечисленных особенностей ГАЛ и результатов настоящего исследования, можно сделать вывод относительно протекторной роли СМД 10-13 – 10-17 М ГАЛ в отношении показателей концентрации ТТГ, свТ3, свТ4 в сыворотке крови при деструкциях правого СХЯ ГТ у крыс.
Библиографический список
- Drijfbout W., Kempe R., Meerlo P., Koolbaas J. A telemetry study on the chronic effects of mirodyalysis probe implantation on the activity pattern and temperature rhythm of the rat. J. Neurosci. Methods., 1995, v. 61, № 1 – 2, pp. 191 – 196.
- Galoyan A. A. Neurochemistry of brain neuroendocrine immune system: signal molecules. J. Neurochem. Res., 2000, № 25, pp. 1343 – 1355.
- Galoyan A. A., Aprikian V. S. A new hypothalamic polypeptide is a regulator of myelopoesis. J. Neurochem. Res., 2002, № 27, pp. 305 – 312.
- Gongadze N., Gabunia L., Bakuridze K., Abulashvili D., Makharadze T. The role of seasonal circadian rhythms in hemodynamic regulation. J. Georgian Med News, 2010, №189, pp.40 – 52.
- Groos G., Mason R. Maintained discharge of rat suprachiasmatic neurons at different adaptation levels. J. Neurosci Lett., 1978, v. 8, № 1, pp. 59 – 64.
- Hellbruegge T. The development of circadian rhythms in infants. In: Cold. Spring. Harb. Symp. Quant. Biol., 1960, № 25, pp. 311 – 323.
- Hsieh W. H., Escobar C., Yugay T., Lo M. T., Pittman-Polletta B., Salgado-Delgado R., Scheer F. A., Shea S. A., Buijs R. M., Hu K. Simulated shift work in rats perturbs multiscale regulation of locomotor activity. J. R. Soc. Interface, 2014, № 11, p. 96.
- Janich P., Meng Q. J., Benitah S. A. Circadian control of tissue homeostasis and adult stem cells. J. Curr. Opin. Cell. Biol., 2014, 31C, pp. 8 – 15.
- Kevorkian G. A., Marukhyan G. L., Arakelyan L. N. Influence of hypothalamic proline-rich peptide on the level of 14C. glucose utilization during crush syndrome. J. Neurochem. Res., 2001, v. 26, № 7, pp. 829 – 832.
- Maisky V. A. My first 20 years in neuroscience. J. Fiziol Zh., 2011, v. 57, № 3, pp. 76 – 87.
- Nishino H., Kiyomi K., Brooks C. M. The role of suprachiasmatic nuclei of the hypothalamus in the production of circadian rhythm. J. Brain Res., 1976, v. 112, № 1, pp. 45 – 59.
- Saderi N., Escobar C., Salgado-Delgado R. Alteration of biological rhythms causes metabolic diseases and obesity. J. Rev Neurol., 2013, v. 57, № 2, рр.71 – 78.
- Априкян В. С., Галоян А. А. Иммунопротективные свойства нового гипоталамического полипептида при бактериальных патологиях. Ж. Мед. наука Армении НАН РА, 1999, т.XXXIX , № 2, с.23 – 29.
- Буреш Я. Электрофизиологические методы исследования. М., Мир, 1962, 456 с.
- Самуилов В. Д. Иммуноферментный анализ. Соросовский научно-образовательный журнал, 1999, № 12, с. 9 – 15.
- Хачатрян Т. С. Воздействие сверхмалых доз холиновых эфиров, N-замещённых-α, β-дегидроаминокислот на субклинический гипотиреоз у крыс. Ж. ДАН РА, 2014, т. 114, № 2, с. 143 – 148.