WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Липидный состав мозга и эритроцитов крыс с разной стресс-резистентностью при хроническом иммобилизационном стрессе и стресс-лимитирующих воздействиях

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Цыгвинцев Анатолий Анатольевич

Липидный состав мозга и эритроцитов крыс с разной стресс-резистентностью при хроничеСком иммобилизационном стрессе и стресс-лимитирующих воздействиях

03.03.01 – физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Екатеринбург - 2011

Работа выполнена на кафедре патологической физиологии ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Брындина Ирина Георгиевна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук

Головнева Елена Станиславовна

член-корреспондент РАМН, доктор

медицинских наук, профессор

Зефиров Андрей Львович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Защита диссертации состоится «___» ____________ 2011 года в _____ часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 004.027.01 при учреждении РАН Институте иммунологии и физиологии УрО РАН по адресу: 620049, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, д.106.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке УрО РАН по адресу: 620041, г.Екатеринбург, ГСП-593, ул.Софьи Ковалевской – Академическая, 22/20, с авторефератом – на официальном сайте учреждения РАН ИИФ УрО РАН – http://iip.uran.ru .

Автореферат разослан «____» _____________ 2011 года

Ученый секретарь совета по защите докторских

и кандидатских диссертаций Д.004.027.01

при Учреждении РАН ИИФ УрО РАН

доктор медицинских наук, профессор И.А. Тузанкина

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Известно, что устойчивость организма к действию эмоциональных и физических стресс-факторов в значительной степени определяется соотношением активности стресс-системы и стресс-лимитирующих систем, т.е. индивидуальным набором антистрессорных защитных механизмов, при истощении которых в условиях хронического стресс-воздействия могут развиваться комплексные поведенческие и соматовегетативные нарушения (М.Г. Пшенникова, 2000).

Основные принятые концепции развития эмоционального стресса свидетельствуют о различиях в реакциях структур головного мозга, крови, дыхательной, сердечно-сосудистой и других систем, определяемых не только силой и характером раздражителя, но и типологическими особенностями организма, зависящими и от индивидуальной стресс-устойчивости (Х.Ю. Исмайлова с соавт., 2007, К.В.Судаков с соавт., 2010).

Хроническое воздействие стрессоров различного генеза может приводить к системным изменениям липидного обмена, липидного состава различных тканей и органов, при этом интенсивность процессов свободнорадикального окислении липидов и фосфолипазной активности может различаться в зависимости от фазы общего адаптационного синдрома и индивидуальной стресс-устойчивости экспериментальных животных (Ф.З. Меерсон, 1981, Н.А.Бондаренко с соавт., 1985). В настоящее время доказанным является участие липидов мембран нейронов в рецепции, передаче эффектов первичных мессенджеров в клетку, генерации ряда вторичных посредников (L. Forrest et al., 1999). Согласно концепции об адаптационной роли липидов все компенсаторно-приспособительные процессы в организме, в том числе и при реализации стресс-реакции, протекают с модификацией метаболизма липидов, а «биохимическая адаптация», включающая перестройки в обмене липидов на уровне клеточных мембран, сопровождается изменением поведенческих и физиологических реакций (Л.В. Курашвили с соавт., 2003, A. Colin et al., 2003, Д.Г. Покровский с соавт., 2004, Е.М. Крепс, 2007).

Перспективным принципом профилактики и коррекции стрессорных повреждений является применение методов и средств, способных нормализовать активность стресс-систем и корригировать стрессорные повреждения клеточных мембран, в том числе и их липидного компонента, не вызывая при этом выраженных изменений интегративных и психомоторных функций ЦНС (Ф.З. Меерсон, 1993, В.Я. Апчел с соавт., 1999, В.И. Черний с соавт., 2007).

При рассмотрении процессов генерализованной молекулярной модификации биомембран различных клеточных систем, вовлеченных в каскад физиологических и патологических стресс-индуцированных изменений, закономерен интерес к изучению эритроцитов, являющихся доступным объектом исследования, что позволяет изучать липидные модификации биомембран у людей в условиях клиники (В.В. Новицкий с соавт., 2006, О.Г. Шевченко, 2009). Вместе с тем, до сих пор остаются недостаточно изученными корреляционные взаимосвязи между липидными компонентами мембран эритроцитов и других органов, в т.ч. ткани мозга, позволившие бы прижизненно прогнозировать липидный состав последней.

Цель работы: выявить особенности изменений липидов мозга и эритроцитов при хроническом иммобилизационном стрессе и возможности их коррекции у крыс с разной стресс-устойчивостью.

Задачи исследования:



  1. Оценить содержание основных классов фосфолипидов и холестерина в ткани мозга и эритроцитах крыс с разной стресс-резистентностью при длительной повторной иммобилизации.
  2. Выявить корреляционные взаимосвязи между изменениями липидного состава ткани мозга и эритроцитов при длительной повторной иммобилизации у крыс с разной стресс-резистентностью.
  3. Выявить регрессионные зависимости между изменениями липидного состава ткани мозга, эритроцитов и содержанием в артериальной крови 11-оксикортикостероидов и катехоламинов при длительной повторной иммобилизации у крыс с разной стресс-резистентностью.
  4. Оценить влияние альфа-липоевой кислоты на содержание основных классов фосфолипидов и холестерина в ткани мозга и эритроцитах крыс с разной стресс-резистентностью при длительной повторной иммобилизации.

Предмет и объект исследования. Опыты проведены на 203 белых нелинейных крысах-самцах массой 180-220 г. В лобных долях головного мозга и эритроцитах подопытных животных определяли содержание основных классов фосфолипидов и холестерина. В артериальной крови определяли катехоламины и 11-оксикортикостероиды.

Научная новизна полученных результатов. При хроническом иммобилизационном стрессе у крыс впервые:

- изучены зависимости липидного состава ткани мозга и эритроцитов крыс от стресс-устойчивости животных, комплексно исследованы корреляционные и регрессионные взаимосвязи динамического изменения липидного пула лобных долей и красных клеток крови с содержанием катехоламинов и 11-оксикортикостероидов в крови животных с разной стресс-резистентностью в условиях хронической повторной иммобилизации;

- на основании полученных данных выявлены математические модели, позволяющие прогнозировать in vivo липидный состав лобных долей больших полушарий головного мозга крыс одного возраста, пола, находящихся в одинаковых условиях среды обитания;

- в опытах на крысах обоснована возможность применения препаратов альфа-липоевой кислоты для повышения устойчивости организма к хроническим стресс-воздействиям.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты подтверждают литературные данные о том, что в основе стрессорных повреждений при длительной повторной иммобилизации могут лежать системные процессы структурного повреждения и функциональной дезорганизации биологических мембран, степень выраженности которых зависит от исходной стресс-устойчивости организма.

Результаты экспериментов свидетельствуют о существовании корреляционных взаимосвязей между изменениями липидного состава ткани мозга и эритроцитов крыс, что позволяет в динамике оценивать выраженность липотропных эффектов стресс-реакции на уровне ЦНС.

Полученные данные углубляют представления о механизмах, лежащих в основе развития стресс-реакции и функционирования стресс-системы и могут стать теоретической основой для дальнейшей разработки лечебно-профилактических мер с целью повышения адаптационных возможностей организма коррекцией липидного биогенеза клеток.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Воздействие иммобилизационного стресса сопровождается зависящими от стресс-резистентности организма динамическими изменениями в концентрации основных классов фосфолипидов и холестерина в ткани мозга и эритроцитах.

2. Использование регрессионных моделей, отображающих взаимосвязи липидного состава ткани мозга, эритроцитов и содержанием в плазме артериальной крови 11-оксикортикостероидов и катехоламинов, позволяет прижизненно оценивать липидный состав лобных долей головного мозга крыс с различной стресс-резистентностью.

3. Альфа-липоевая кислота ослабляет влияние 5-10-дневного иммобилизационного стресса на изменения липидного состава ткани мозга и эритроцитов.

Сведения об апробации результатов диссертации. Результаты исследований были доложены и обсуждены на: IV межвузовской научной конференции молодых ученых и студентов (Ижевск 2004), I съездe физиологов СНГ (Сочи, Дагомыс, 2005), III межрегиональной межвузовской научной конференции (Пермь, 2006), III межрегиональной межвузовской научной конференции «Актуальные медико-биологические проблемы» (Ижевск, 2006), межрегиональной научной конференции «Патофизиология современной медицине» (Ижевск, 2007), международной научной конференции, посвященной 75-летию ГОУ ВПО ИГМА (Ижевск, 2008), IX межвузовской научной конференции молодых ученых и студентов «Современные аспекты медицины и биологии» (Ижевск, 2009), совместном заседании кафедр нормальной физиологии, патофизиологии, биохимии ГОУ ВПО ИГМА (Ижевск, 2010), заседании диссертационного совета учреждения РАН ИИФ УрО РАН (Екатеринбург, 2010).

Сведения о публикациях по теме диссертации. По материалам исследования опубликовано 15 работ, в том числе 4 публикации (3 статьи, 1 тезисы докладов) в ведущих научных рецензируемых журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией.

Внедрение результатов исследования. Результаты проведенного исследования включены в лекционные курсы и практические занятия на кафедрах нормальной физиологии и патофизиологии ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия».

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 149 машинописных листах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения, выводов и списка литературы. Работа содержит 12 таблиц и 36 рисунков. Список литературы включает 265 источников (160 отечественных и 105 зарубежных авторов).





МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведение исследования одобрено этическим комитетом ГОУ ВПО ИГМА (аппликационный № 235 от 22 декабря 2010г.). Опыты проведены на 203 белых нелинейных крысах-самцах массой 180-220 г, содержавшихся в стандартных условиях специализированного вивария с соблюдением всех регламентированных норм и правил обращения с лабораторными животными. Перед началом эксперимента животных по поведенческой активности в тесте открытого поля разделяли на две группы: стресс-устойчивых (СУ) и стресс-неустойчивых (СН) (Е.В. Коплик с соавт., 1995). Хронический эмоциональный стресс моделировали ежедневной иммобилизацией животных на спине в течение 2 часов в одинаковое среднесуточное время. Проведено 6 серий исследований, в которых крысы были подвергнуты воздействию 5-, 10-, 15-, 20-, 30- и 45-дневного иммобилизационного стресса (длительностью по 2 часа в сутки). Дополнительно, в 4 сериях с 5-, 10-, 15- и 30-дневным стресс-воздействием 64 СУ и СН животным внутримышечно вводилась альфа-липоевая кислота (АЛК) («Берлитион 300 Ед» производства Berlin-Chemie) в дозе 20 мг/кг 1 раз в день. После окончания опытов крысам под общей анестезией производили лапарофреникотомию, после чего забирали артериальную кровь из левого желудочка сердца. Кровь центрифугировалась при 1000 оборотах в минуту в течение получаса для получения плазмы и эритроцитарной массы, после чего эритроциты отмывались трехкратным центрифугированием в фосфатно-солевом буфере с удалением лейкотромбоцитарного слоя (Ф.И. Комаров с соавт., 1981). В плазме крови определяли катехоламины (В.Г. Колб с соавт., 1976) и 11-оксикортикостероиды (А.Г. Резников, 1980).

Из образцов лобных долей больших полушарий головного мозга и эритроцитарной массы крыс общие липиды экстрагировались смесью хлороформ/метанол (2:1) по Фолчу. Для разделения фосфолипидов (ФЛ) на классы использовали проточную тонкослойную хроматографию в камерах в системе растворителей трихлорметан: метанол: аммиак (13:5:1) на пластинах фирмы «Merck» (Е.А. Покровский с соавт., 1971, Д. Финдлей с соавт., 1990) с параллельным нанесением стандартов ФЛ («Sigma»). Липиды выявляли в парах йода, количественную оценку индивидуальных классов ФЛ проводили с помощью видеоденситометра «Сорбфил». Для количественной оценки содержания ФЛ в ряде серий опытов параллельно использовали биохимический метод. Для этого пятна силикагеля, содержащие определенные фракции ФЛ, соскребали с пластин, помещали в пробирки из тугоплавкого стекла и сжигали на песочной бане с 20% серной кислотой для минерализации фосфора. Содержание последнего определяли с помощью ''цветной'' реакции образования молибденовой сини с 5% раствором молибденовокислого аммония и фотоколориметрическим измерением интенсивности окрашивания (Ф.И. Комаров с соавт., 1981). Содержание холестерина (ХОЛ) в образцах биоматериала определяли фотоколориметрическим методом с помощью реакции Liebermann-Burchard (Ф.И. Комаров с соавт., 1981). В качестве контроля использовались данные о содержании липидов и ХОЛ в ткани мозга и эритроцитарной массе, полученные на интактных животных.

Статистическую обработку результатов исследований проводили методом вариационной статистики с использованием программы «Microsoft Excel». Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента для уровней значимости 5%, 1% и 0,1%. Для анализа корреляционных и регрессионных зависимостей использовалась программа SPSS Statistics.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Воздействие иммобилизационного стресса сопровождалось выраженным обеднением ткани мозга общими ФЛ, концентрация которых к 45-ому дню составила лишь 46,14% и 39,34% от значений, характерных для интактных СУ и СН животных соответственно (таблица 1). При этом суммарное содержание ФЛ в лобных долях устойчивых животных было выше, чем у неустойчивых, во всех сериях эксперимента. На фоне изменения содержания общих ФЛ у животных с разной стресс-резистентностью наблюдались динамические изменения содержания ХОЛ, также более выраженные у СН крыс (таблица 1).

Хроническая повторная иммобилизация сопровождалась также выраженными изменениями концентрации основных классов ФЛ в ткани мозга крыс. В лобных долях неустойчивых крыс при стрессе имело место выраженное уменьшение пула фосфатидилхолина (ФХ), достигшее 29,87% от исходного на 45-й день эксперимента. У СУ животных также наблюдалось значительное (в 1,62 раза) обеднение ткани мозга ФХ при 5-дневном стресс-воздействии, но на 10 день эксперимента содержание ФХ увеличивалось и достоверно превышало значения, характерные для интактных животных (P<0,001). При более длительных сроках иммобилизации вновь наблюдалось последовательное обеднение лобных долей данной фракцией ФЛ, однако содержание ФХ у СУ животных во всех сериях эксперимента было достоверно выше, чем у неустойчивых (таблица 2, 3). Очевидно, что у всех крыс как в первые 5, так и после 15 дней стрессорного воздействия процесс гидролиза ФХ фосфолипазами превалировал над его образованием. Нормализацию содержания данной фракции фосфолипидов в ткани мозга СУ животных, параллельно с обеднением фосфатидилсерином (ФС) и фосфатидилэтаноламином (ФЭА), при 10-дневном стрессе можно, вероятно, объяснить активацией ФС - декарбоксилазы и ФЭА - метилтрансферазы гормонами стресса (И.П. Ашмарин, 1988).

Таблица 1 - Содержание фосфолипидов и холестерина в лобных долях больших полушарий крыс с разной стресс-устойчивостью при длительной повторной иммобилизации и введении альфа-липоевой кислоты (мкмоль/г, M±m)



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.