Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

РЕАКЦИЯ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ КРЫС НА ДЕЙСТВИЕ БАЛЬНЕОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ВОСПАЛЕНИИ

Селятицкая В.Г. 1 Андросова Е.Н. 2 Пальчикова Н.А. 1 Кузьминова О.И. 1
1 Учреждение Российской академии медицинских наук «Научный центр клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения РАМН», Новосибирск
2 ЗАО Курорт «Белокуриха», Белокуриха
Бальнеопроцедуры с использованием природной минеральной воды курорта Белокуриха обладают выраженным адаптогенным действием, что связано с усилением синтеза и формированием в клетках коры надпочечников депо глюкокортикоидных и минералокортикоидных гормонов. Реакция со стороны коры надпочечников у животных с хроническим воспалением на бальнеопроцедуры выражена в большей степени, чем у животных без патологического процесса. Использование минеральной воды по сравнению с водопроводной водой вызывает более выраженное увеличение содержания в сыворотке крови крыс с хроническим воспалением не только глюко- и минералокортикоидов, но и андрогенов.
гормоны коры надпочечников
хроническое неспецифическое воспаление
природная минеральная вода
1. Адилов В.Б. Кремнистые минеральные воды юга Западной Сибири и их лечебное использование / В.Б. Адилов, В.А. Елисеев, А.В. Пузанов // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. - 2001. - №2. - С. 41-43.
2. Калинин С.В. Физиология грязелечения как частный случай неспецифической адаптации организма // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. - 2003. - №4. - С. 52-54.
3. Реакция адренокортикальной системы на индукцию воспаления диоксидом кремния у крыс с аллоксановым диабетом / Н.В. Кузнецова, Н.А. Пальчикова, В.Г. Селятицкая, В.А. Шкурупий // Бюл. экспер. биол. мед. - 2010. - Т. 149, №6. - С. 631-634.
4. Селье Г. Стресс без дистресса. - М.: Прогресс, 1979. - 123 с.
5. Селятицкая В.Г., Обухова Л.А. Эндокринно-лимфоидные отношения в динамике адаптивных процессов. - Новосибирск: СО РАМН, 2001. - 168 с.
6. Влияние бальнеологического фактора курорта Белокуриха на антиоксидантную активность сыворотки крови и на ее изменение в динамике хронического неспецифического гранулематозного воспаления / В.А. Шкурупий, В.Ю. Куликов, Е.Б. Меньщикова, Н.К. Зенков, И.В. Жиляков // Бюл. СО РАМН. - 2006. - №2. - С. 159-165.
7. Children suffering from separation anxiety disorder (SAD) show increased HPA axis activity compared to healthy controls / S. Brand, F.H. Wilhelm, J. Kossowsky, E. Holsboer-Trachsler, S. Schneider // J. Psychiatr. Res. - 2011. - Vol. 45, №4. - P. 452-459.
8. Effects of acute restraint stress on sperm motility and secretion of pituitary, adrenocortical and gonadal hormones in adult male rats / L. Ren, X. Li, Q. Weng, H. Trisomboon, T. Yamamoto, L. Pan, G. Watanabe, K. Taya // J. Vet. Med. Sci. - 2010. - Vol. 72, №11. - P. 1501-1506.
9. Handwerger K. Differential patterns of HPA activity and reactivity in adult in posttraumatic stress disorder and major depressive disorder / K. Handwerger // Harv. Rev. Psychiatry. - 2009. - Vol. 17, №3. - P. 184-205.
10. Role of central Glucagon-like peptide-1 in hypothalamo-pituitary-adrenocortical facilitation following chronic stress / M. Tauchi, R. Zhang, D.A. D´Alessio, R.J. Seeley, J.P. Herman // Exp. Neurol. - 2008. - Vol. 210, №2. - P. 458-466.

Гормоны коры надпочечников (НП) - кортикостероиды (КС), играют важную роль в регуляции процессов жизнедеятельности организма. Так, глюкокортикоидные гормоны участвуют в осуществлении приспособительных реакций организма, способствуя при стрессе мобилизации энергетических ресурсов; минералокортикоидные гормоны осуществляют поддержание ввод­но-электролитного гомеостаза; андрогены, синтезируемые в коре НП, служат предшественниками тестостерона и участвуют в реализации приспособительных реакций. Следовательно, от реактивности коры НП к действию стресс-факторов различной природы и активности синтеза КС зависит осуществление многих жизненно важных функций организма. В свою очередь, реактивность коры НП зависит от вида животного, возраста, пола, состояния организма. Так, при длительном действии на организм стресс-факторов, формировании состояния адаптации меняется реактивность коры НП к влиянию не только действующего, но и других факторов [5, 10]. Наличие какого-либо патологического очага в организме также в определенной мере влияет на активность синтеза КС [7], что влечет за собой изменение реактивности коры НП к действию стресс-факторов и неадекватный ответ висцеральных систем организма [9].

Известно, что под влиянием различных бальнеологических факторов (минеральные воды, грязь, рапа и т.д.) изменяются синтез КС в НП и содержание этих гормонов в крови, что активирует адаптивные реакции со стороны гомеостатических систем и повышает общую резистентность организма [2]. В этой связи необходимо знать, как зависит реактивность коры НП на действие бальнеологического фактора от наличия хронического патологического процесса в организме.

Цель исследования: на экспериментальной модели изучить реактивность коры НП к действию природной минеральной воды курорта Белокуриха в зависимости от наличия или отсутствия у животных патологического процесса (на примере неспеци­фического гранулематозного воспаления).

Материал и методы исследования

Природная минеральная вода курорта Белокуриха отнесена к группе гидрокарбонатно-сульфатно-натриевых слаборадоновых вод с повышенным содержанием кремниевой кислоты и фтора. В воде содержатся в разных концентрациях также кальций, магний, хлор, литий, марганец, титан и другие микроэлементы [1].

В работе использовали половозрелых крыс самцов породы Вистар (n = 80) с массой тела 300-350 г. При работе с животными соблюдали принципы гуманности, изложенные в Хельсинкской декларации. В течение двух недель животные были адаптированы к условиям содержания, в течение всего эксперимента имели свободный доступ к стандартным кормам и водопроводной воде. Животные были разделены на 6 групп: контрольная (интактные крысы, n = 5) и 5 опытных групп по 15 крыс в каждой. В 1-ю и 2-ю опытные группы были включены крысы, которым проводили курс бальнеопроцедур из 3, 10 или 20 ежедневных ванн. Каждая бальнеологическая процедура представляла собой погружение животных на 30 мин в водопроводную воду (ВВ) с температурой 22-24 °С (1-я опытная группа) или природную минеральную воду (МВ) курорта Белокуриха также с температурой воды 22-24 °С (2-я опытная группа). У крыс с 3-й по 5-ю опытные группы было индуцировано хроническое неспецифическое воспаление путем однократного введения в хвостовую вену 0,8 мл суспензии микрокристаллов диоксида кремния S5631 Sigma-Аldrich (1-5 мкм) в изотоническом 0,85 % водном растворе NaCl из расчета 35 мг/кг массы тела [6]. Через 10 суток начинали проводить бальнеологические процедуры в ВВ (4-я опытная группа) или в МВ (5-я опытная группа) по описанной выше схеме из 3, 10 или 20 ежедневных ванн.

Животных выводили из эксперимента декапитацией. В сыворотке крови и ткани НП определяли содержание кортикостерона радиоиммунным методом с использованием [1, 2, 6, 7-3H] -Corticosterone (Amersham) и Corticisterone antiserum (Sigma-Aldrich). Содержание дегидроэпиандростерон сульфата (ДГЭАС) в сыворотке и ткани НП, прогестерона в ткани НП и тестостерона в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом с использованием оте­чественных коммерческих наборов, альдостерона - наборов фирмы DRG (США).

Статистическую обработку материала проводили с использованием пакета статистических программ Statistica 6,0 («StatSoft», США). Результаты в таблицах представлены как M ± m, где М - выборочное среднее, m - ошибка среднего. Сравнительный анализ проводили с использованием критерия Краскела-Уоллиса для множественных сравнений и критерия Манна-Уитни для парных сравнений. Вероятность справедливости нулевой гипотезы принимали при 5 %-м уровне значимости.

Результаты исследования и их обсуждение

Купание крыс в ВВ через 3 суток после начала бальнеопроцедур привело к снижению содержания в ткани НП прогестеро- на - предшественника в биосинтезе глюко- и минералокортикоидов, кортикостерона - основного глюкокортикоидного гормона у грызунов, и сульфатированной формы также синтезируемого в коре надпочечников андрогена ДГЭАС (табл. 1). Такая реакция указывает на выраженное стрессирующее действие водных процедур для крыс, что привело к выбросу в циркуляцию основного адаптивного гормона кортикостерона. Снижение содержания прогестерона и ДГЭАС указывает на нарастающее усиление синтеза в коре НП именно глюкокортикоидных гормонов за счет снижения синтеза других стероидных гормонов. Через 10 суток было определено восстановление до контрольного уровня содержания всех стероидов в ткани НП, а через 20 суток - превышение, что, вероятно, связано с неспецифической стимуляцией биосинтеза КС и их депонированием в ткани НП при длительном действии бальнеофактора. Такое усиление биосинтеза КС может осуществляться за счет повышения активности образования прегненолона - раннего общего предшественника всех КС.

Купание крыс в МВ через 3 суток после начала бальнеопроцедур привело к снижению содержания в ткани НП только прогестерона. Через 10 суток на фоне сниженного содержания прогестерона отмечено повышение содержания кортикостерона, которое сохранялось и через 20 суток, при этом содержание прогестерона и ДГЭАС не отличалось от величин соответствующих показателей у крыс контрольной группы (см. табл. 1). Полученные результаты позволяют говорить о том, что купание крыс в МВ вызвало более выраженную реакцию со стороны именно глюкокортикоидного звена адренокортикальной системы, при этом активность синтеза кортикостерона возросла раньше и в большей степени, чем при купании животных в ВВ, в то время как синтез андрогенов не претерпевал существенных изменений.

Хроническое воспаление у крыс не вызвало изменения содержания КС в ткани НП, хотя в конце эксперимента была выявлена тенденция к повышению содержания кортикостерона в НП (см. табл. 1). Купание крыс с воспалением в ВВ (4-я опытная группа) характеризовалось отсутствием начальной реакции адренокортикальной системы на процедуры и нарастанием содержания кортикостерона в ткани НП к концу эксперимента, а в МВ (5-я опытная груп- па) - нарастанием содержания кортикостерона в ткани НП на всех сроках после начала бальнеопроцедур.

В сыворотке крови крыс 1-й опытной группы через 3 суток после начала купаний в ВВ было отмечено повышение содержания кортикостерона (табл. 2).

Таблица 1. Содержание гормонов в ткани НП крыс в разные сроки после индукции хронического неспецифического воспаления (ХНВ) диоксидом кремния и последующего купания животных в водопроводной (ВВ) или минеральной (МВ) водах (М ± m)

Группа животных

Сутки

Кортикостерон, нг/мг ткани НП

Прогестерон, нг/мг ткани НП

ДГЭАС, нг/мг ткани НП

Контрольная

0

8,8 ± 1,2

0,452 ± 0,038

4,45 ± 0,19

Опытная 1 - крыс купали в ВВ

3

5,3 ± 0,3*

0,248 ± 0,031**

2,71 ± 0,39**

10

10,1 ± 2,8

0,342 ± 0,038

3,53 ± 0,43

20

12,4 ± 0,9##

0,562 ± 0,119*

5,80 ± 0,49##

Опытная 2 - крыс купали в МВ

3

10,3 ± 2,2

0,276 ± 0,053*

4,89 ± 1,06

10

16,6 ± 1,5**

0,270 ± 0,044*

4,56 ± 1,12

20

17,2 ± 2,7 *

0,418 ± 0,038

4,44 ± 0,49

Опытная 3 - крысы с ХНВ

13

8,2 ± 2,2

0,392 ± 0,021

4,56 ± 0,40

20

10,6 ± 1,4

0,323 ± 0,019

4,28 ± 0,49

30

15,4 ± 3,3

0,342 ± 0,050

5,01 ± 0,60

Опытная 4 - крысы с ХНВ и купанием в ВВ

10 + 3

12,1 ± 1,3

0,386 ± 0,028^

4,28 ± 0,57

10 + 10

12,7 ± 1,4

0,333 ± 0,041

5,02 ± 0,42

10 + 20

20,7 ± 1,9**##^

0.597 ± 0.094

5,08 ± 0,13

Опытная 5 - крысы с ХНВ и купанием в МВ

10 + 3

16,9 ± 2,7*

0,392 ± 0,022

3,47 ± 0,33

10 + 10

15,8 ± 2,6*

0,320 ± 0,009

4,78 ± 1,18

10 + 20

18,1 ± 2,0**

0,571 ± 0,044#

5,60 ± 0,46

Примечание. * - р < 0,05; ** - p < 0,01 по сравнению c величиной соответствующего показателя у животных контрольной группы; # - р < 0,05; ## - p < 0,01 по сравнению c величиной соответствующего показателя у животных той же опытной группы при 3 сутках воздействий; ^ - р < 0,05; ^^ - p < 0,01 по сравнению c величиной соответствующего показателя у животных 1-й или 2-й опытной группы.

Таблица 2. Содержание гормонов в сыворотке крови крыс в разные сроки после индукции хронического неспецифического воспаления (ХНВ) и последующего купания животных в водопроводной (ВВ) или минеральной (МВ) водах (М ± m)

Группа животных

N

Кортикостерон, нг/мл

Альдостерон, пг/мл

Тестостерон, нг/мл

ДГЭАС, нг/мл

Контрольная

0

48,5 ± 4,8

25,9 ± 6,0

1,91 ± 0,20

127 ± 13

Опытная 1 - крыс купали в ВВ

3

79,2 ± 10,1*

38,1 ± 11,8

2,04 ± 0,28

149 ± 59

10

43,3 ± 6,8

30,3 ± 7,4

2,34 ± 0,65

111 ± 30

20

42,5 ± 2,7

36,1 ± 5,6

2,46 ± 0,49

138 ± 30

Опытная 2 - крыс купали в МВ

3

75,6 ± 11,8

14,9 ± 3,4

2,49 ± 0,41

164 ± 19

10

41,2 ± 6,1

58,0 ± 8,5*##

2,29 ± 0,68

140 ± 18

20

60,8 ± 9,1

46,2 ± 8,1

1,54 ± 0,17

89 ± 17

Опытная 3 - крысы с ХНВ

13

70,0 ± 14,8

30,3 ± 7,9

2,45 ± 0,28

144 ± 29

20

44,2 ± 4,2

19,9 ± 5,6

2,15 ± 0,69

166 ± 53

30

25,6 ± 2,4**

9,6 ± 2,9*

2,80 ± 0,62

154 ± 21

Опытная 4 - крысы с ХНВ и купанием в ВВ

10 + 3

90,8 ± 7,7*

27,4 ± 7,4

2,37 ± 0,58

140 ± 35

10 + 10

65,8 ± 3,4#

79,2 ±9,5**^^

2,29 ± 0,35

135 ± 24

10 + 20

51,2 ± 10,0#

61,1 ± 4,4**^

3,04 ± 0,62

132 ± 31

Опытная 5 - крысы с ХНВ и купанием в МВ

10 + 3

111,0 ± 16,2*

20,8 ± 5,2

3,46 ± 0,48*

114 ± 22

10 + 10

53,8 ± 3,8#

15,8 ± 3,6^^

3,52 ± 0,33**

195 ± 21*#

10 + 20

112,0 ± 13,0**^

85,2 ± 8,5**^

2,28 ± 0,77

131 ±  8

Примечание. См. табл. 1.

В последующие сроки эксперимента существенных изменений уровней гормонов от величин соответствующих показателей у контрольных животных не выявлено. Полученные результаты подтверждают предположение, что при многократно повторяющемся купании крыс в ВВ первоначально развивается стресс-реакция с выбросом глюкокортикоидных гормонов в кровь. В последующем она замещается формированием адаптивной перестройки активности реакций биосинтеза стероидов, заключающейся в активации синтеза раннего предшественника прегненолона и повышении резервов кортикостероидов в депонированном виде в НП. У крыс 2-й опытной группы также было отмечено повышение содержания кортикостерона в сыворотке крови в начале купаний в МВ. Через 10 суток ежедневных купаний в МВ содержание кортикостерона в сыворотке крови нормализовалось, но при этом возросло содержание альдостерона, что согласуется с понижением его содержания в ткани НП на этом сроке эксперимента. Можно предположить, что купания крыс в МВ в связи с содержащимися в ней минеральными веществами влияют на водно-солевой обмен, что приводит к изменению синтеза и секреции основного минералокортикоидного гормона альдостерона.

У крыс с хроническим воспалением (3-я опытная группа) к концу эксперимента в сыворотке крови снизилось содержание кортикостерона и альдостерона. Полученные результаты позволяют говорить о формирующемся при длительном воспалительном процессе гипокортицизме, который не связан с угнетением синтеза этих гормонов в коре НП, поскольку содержание предшественника в их синтезе - прогестерона, и основного глюкокортикоидного гормона - кортикостерона, в НП не изменено по сравнению с величинами соответствующих показателей у животных контрольной группы. Аналогичную реакцию мы отмечали и ранее у крыс после введения им двуокиси кремния [3], однако она была выявлена на более ранних сроках после индукции воспаления. Разница может быть обусловлена введением ранее в три раза большего количества двуокиси кремния (100 мг/кг массы тела) по сравнению с использованной в настоящей работе дозой индуктора (35 мг/кг массы тела).

У крыс с воспалением, купанных в ВВ (4-я опытная группа), изменения содержания кортикостерона в сыворотке крови были аналогичны таковым у крыс 1-й опытной группы, однако уровень гормона по всем трем точкам эксперимента в 4-й группе имел тенденцию к повышению. После 10 и 20 процедур купаний в ВВ у крыс с воспалением (4-я опытная группа) значительно повысилось содержание в сыворотке крови альдостерона, но содержание андрогенов при этом не менялось на протяжении всего эксперимента. У крыс с воспалением, купанных в МВ (5-я опытная группа), также повышалось содержание кортикостерона в сыворотке крови через 3 процедуры купаний, затем величина этого показателя снижалась, но к концу эксперимента отмечено ее повторное повышение. В этот же срок выявлено значительное повышение содержания в сыворотке крови альдостерона, а в более ранний срок - после 10 бальнео­процедур, повышение содержания обоих андрогенов - тестостерона и ДГЭАС. Таким образом, реакция со стороны коры НП, оцененная по содержанию КС в сыворотке крови, была в наибольшей степени выражена у крыс с воспалением, купаных в МВ (5-я опытная группа), по сравнению не только с животными 2-й опытной группы, но и с животными с воспалением, купаными в ВВ (4-я опытная группа).

Известны ингибирующие эффекты стресса и гормона стресса кортикостерона на репродуктивную систему у самцов [8]. В нашей работе показано, что, несмотря на увеличение содержания в НП и крови кортикостерона при бальнеопроцедурах, у животных с воспалением, купанных в МВ, отмечено повышение содержания тестостерона в сыворотке крови. Результаты позволяют говорить о реакции коры НП на бальнеопроцедуры с использованием природной МВ как о форме эустресса в терминологии Г. Селье [4].

Заключение

Показано, что бальнеопроцедуры с использованием природной МВ курорта Белокуриха обладают выраженным адаптогенным действием, что связано с усилением синтеза и формированием в клетках коры НП депо глюкокортикоидных и минералокортикоидных гормонов. Реакция со стороны коры НП у животных с воспалением на бальнеопроцедуры как с ВВ, так и с МВ, выражена в большей степени, чем у животных без патологического процесса, что, вероятно, необходимо для оптимизации иммунного статуса организма. Использование МВ по сравнению с ВВ вызывает большее увеличение содержания в сыворотке крови крыс с воспалением глюко- и минералокортикоидов, а также андрогенов. Такая реакция организма по своим параметрам (уровни содержания гормонов в крови, фазный характер, одновременное повышение содержания глюкокортикоидов и андрогенов) носит не патологический, а позитивный приспособительный характер.

Рецензенты:

  • Усынин И.Ф., д.б.н., зав. лабораторией молекулярной биологии клетки НИИ биохимии Сибирского отделения РАМН, г. Новосибирск;
  • Лушникова Е.Л., д.б.н., профессор, зав. лабораторией цитологии и клеточной биологии НИИ региональной патологии и патоморфиологии Сибирского отделения РАМН, г. Новосибирск.

Работа поступила в редакцию 05.09.2011.


Библиографическая ссылка

Селятицкая В.Г., Андросова Е.Н., Пальчикова Н.А., Кузьминова О.И. РЕАКЦИЯ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ КРЫС НА ДЕЙСТВИЕ БАЛЬНЕОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ВОСПАЛЕНИИ // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 10-3. – С. 593-597;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=28924 (дата обращения: 22.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074