Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

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.

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.

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).

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.

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].

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.

• 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.