WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 |

Реакция гипоталамо-адренокортикальной системы молодых и старых мышей на стресс и возрастные особенности коррекции стрессорных нарушений -токоферолом

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Мамонтова Елена Валерьевна

Реакция гипоталамо-адренокортикальной системы молодых и старых мышей на стресс и возрастные особенности коррекции стрессорных нарушений

-токоферолом

03.03.01 – физиология (биологические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Астрахань - 2010

Работа выполнена на кафедре физиологии и морфологии человека и животных Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Астраханский государственный университет», г. Астрахань

Научный руководитель:

Заслуженный работник высшей школы РФ,

академик РАЕН, доктор биологических наук,

профессор Теплый Давид Львович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Егоров Михаил Алексеевич

доктор медицинских наук, профессор Панова Тамара Николаевна

Ведущая организация: ГОУ ВПО Волгоградский государственный медицинский университет

Защита диссертации состоится 26 марта 2010 года в 13.00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.009.01 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г.Астрахань, пл.Шаумяна, 1

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке АГУ по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1

Автореферат разослан « » февраля 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук Ю.В. Нестеров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из актуальных проблем физиологии является изучение механизмов стресс-реактивности различных функциональных систем организма в динамике индивидуального развития и при изменении гомеостаза, определяемых возрастными особенностями осислительно-восстановительного процесса, который занимает центральное место в процессе жизнедеятельности. Окислительно-восстановительные процессы – это генерация активных форм кислорода и большого количества радикальных соединений, обладающих высокой реакционной способностью и активно включающихся в процессы жизнедеятельности клеток на любой стадии развития – от созревания до гибели (Дубинина Е.Е.,1998, 2006).

В настоящее время доказано, что с возрастом происходит усиление свободнорадикальных процессов (Beckman J.et al., 1998; Кольтовер В.К., 2000; Гусев В.А., 2000; Анисимов В.Н., 2000; Дубинина Е.Е., 2006). Старение сопровождается снижением устойчивости организма к действию повреждающих факторов стресса (Рудько Н.П., Давыдов В.В., 2001).

Не менее актуальным является поиск антиоксидантов, которые защищают организм от окислительного стресса. Одним из таких препаратов, способных поддерживать антиоксидантный статус организма и гомеостаз, является -токоферол, которому посвящены научные публикации последних десятилетий (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И.,1972; Olejnic D. et al.,1977; Yasuda et al., 1979; Спиричев В.Б., 1980; Теплый Д.Л., 1984, 2006, 2008; Надиров Н.К., 1991; Bowry V.W. et al., 1992; Ланкин В.З. соавт., 2001; Хавинсон В.Х. с соавт., 2003; Кондратенко Е.И.,2003; Нестеров Ю.В., 2003; Котельников А.В., 2005). Как универсальный компонент клеточных мембран, -токоферол принимает участие в поддержании стационарного уровня свободнорадикального окисления в биомебранах, регулирует их проницаемость, а также стимулирует биосинтез белков, а исследования последнего времени свидетельствуют о полифункциональности действия -токоферола, непосредственно не связанных с его антиоксидантными свойствами (Капралов А.А. с соавт.,1993,1997; Yoshikawa T. et al., 2000; Maydani M. еt al., 2001; Parker L. еt al., 2001; Parks E.et al., 2003). Актуальность этой проблемы возрастает вследствие недостаточной изученности онтогенетических особенностей стресс-реактивности гипоталамо-адренокортикальной системы и необходимостью изучения стресс-протекторного действия -токоферола.

Цель исследования – изучить влияние иммобилизационного стресса и действие -токоферола на функциональное состояние нейроэндокринной системы гипоталамуса и надпочечников у молодых и старых мышей.

Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1. Выявить возрастные особенности физиологического состояния нейросекреторных клеток гипоталамуса (супраоптическое, паравентрикулярное, супрахиазматическое и аркуатное ядра) и пучковой зоны коры надпочечников.

2. Изучить особенности действия -токоферола на структуру нейросекреторных клеток гипоталамуса и адренокортикоцитов молодых и старых мышей в норме, и при стрессорном воздействии.

3. Определить изменения показателей перекисного окисления липидов при действии стресс-индуцирующего фактора и оценить степень стресс-протекторного действия -токоферола на этапах постнатального онтогенеза.

Научная новизна.

1. Впервые комплексно изучено влияние иммобилизационного стресса и стресспротекторного действия биоантиоксиданта -токоферола на гипоталамо-адренокортикальную систему нелинейных самцов мышей на этапах возрастной инволюции.



2. Получены новые данные об особенностях влияния -токоферола на функциональное состояние нейросекреторных клеток нонапептидергических и моноаминергических центров гипоталамуса, и спонгиоцитов коры надпочечников у молодых и старых животных.

3. Впервые дана сравнительная морфофизиологическая оценка тканеспецифических эффектов -токоферола на нейросекреторные клетки гипоталамуса, гепатоциты и эритроциты периферической крови молодых и старых мышей, и приведены доказательства высокой реактивности нейросекреторных клеток гипоталамуса к стрессогенному действию гипокинезии вне зависимости от возраста животных.

4. Впервые приведены данные о возрастных особенностях стресспротекторного действия -токоферола на клетки нейроэндокринных гипоталамических структур и кортикоциты надпочечников при интенсификации свободнорадикальных процессов индуцированных иммобилизационным стрессом.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Стрессогенный эффект иммобилизации на нейроэндокринные структуры гипоталамуса различается в зависимости: от особенностей структуры и функции нонапептидергических и моноаминергических гипоталамических центров, от реактивности к действию стрессора разных гипоталамических структур и в меньшей степени, от возраста животных;

2. Степень и направленность действия -токоферола на нейросекреторные клетки нонапептидергических и моноаминергических центров в значительной мере определяется возрастом животных;

3. Уровень перекисного окисления липидов гипоталамо-адренокортикальной системы существенно не зависит от возраста животных;

4. Стресспротекторное действие -токоферола на гипоталамические структуры наиболее выражено на этапе возрастной инволюции.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты экспериментальных исследований позволяют существенно дополнить представления о закономерностях возрастных изменений гипоталамо-адренокортикальной системы на ранних и поздних этапах постнатального онтогенеза. Установленные возрастные морфофизиологические особенности нонапептидергических и моноаминергических структур гипоталамуса объясняют различия в реакции этих структур на действие стрессогенных факторов в зрелом и старческом возрасте.

Полученные данные вносят значительный вклад в понимание роли витамина Е ( -токоферола) в модификации функционального состояния нейроэндокринной и адренокортикальной систем при интенсификации свободнорадикальных процессов, характерных для этапа возрастной инволюции. Результаты исследований свидетельствуют о том, что продолжительное воздействие супрафизиологическими концентрациями -токоферола в дозах сопоставимых с терапевтическими, оказывает прооксидантный эффект на нейроэндокринные структуры у молодых животных и выраженный антиоксидантный эффект - у старых.

Результаты исследований экспериментально обосновывают принципиальное отличие в реакции кортикоцитов надпочечников и нейросекреторных клеток гипоталамуса на стресс-индуцированное повышение функциональной активности спонгиоцитов вне зависимости от возраста животных.

Полученные данные используются в учебном процессе при чтении лекций по физиологии человека и животных, чтении спецкурса по сравнительной физиологии нейроэндокринной системы в Астраханском государственном университете и в курсах лекций по нормальной и патологической физиологии в Астраханской государственной медицинской академии.

Результаты исследования инволюции гипоталамо-адренокортикальной системы в ходе онтогенеза млекопитающих и возможные пути адаптации к действию стрессогенных факторов представляют интерес для медицины и геронтологии.

Апробация работы. Результаты исследования доложены и обсуждены на VIII Международной научной конференции «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря» (Астрахань, 2005); Международной научной конференции «Свободные радикалы, антиоксиданты и старение», посвященной 75-летию академика РАЕН, д.б.н., профессора Д.Л. Теплого (Астрахань, 2006); Материалах IV научной конференции «Гомеостаз и эндоэкология» с международным участием (Хургада, 2006); Материалах электронной конференции «Фундаментальные исследования» (Москва, 2006); Материалах 5-й Всероссийской конференции Бабухинские чтения (Орел, 2006). По теме диссертации опубликовано 8 работ, в т.ч. 2 из них – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения и обсуждения результатов собственных исследований, выводов. Общий объем диссертации 156 страниц с 14 таблицами и 55 рисунками. Список литературы включает 350 источников, в том числе 163 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использованы молодые половозрелые (2,5 месяца) и старые (14 месяцев) самцы белых беспородных мышей. Животные содержались в стандартных условиях вивария при естественном освещении, свободном доступе к корму и воде. Все эксперименты выполнены в весенне –летний период.

Экспериментальный материал получен от двух серий опытов, которые включали 4 экспериментальные группы, в каждой группе по 10 животных:

1 – контроль – интактные животные;

2 – стресс – иммобилизация в пластиковых пеналах по 2 часа, в одно и тоже время суток, в течении 3 дней до декапитации;





3 – витамин Е – животные получали D,L, -токоферолацетата (-ТФ) в дозе 1 мг/100 г массы тела в течении 14 дней до декапитации;

4 – стресс + витамин Е – животные получали -ТФ и подвергались иммобилизационному стрессу.

Проводили функционального состояния нейронов гипоталамуса, а также клеток пучковой зоны надпочечников, изучались перекисная резистентность эритроцитов, скорость спонтанного, аскорбатзависимого перекисного окисления липидов, исходный уровень малонового диальдегида после иммобилизационного стресса, введения масляного раствора D,L, -токоферолацетата (-ТФ) и предварительного введения -ТФ в течении такого же периода и в той же дозе перед стрессированием.

Доза -ТФ выбрана на основании данных об оптимальном его действии как антиоксиданта при разовом введении не более 5 мг на животное со средней массой 200г (Yasuda M.W. et al.,1979), лучшей абсорбции из кишечника в виде эмульсии (Kellecher S. et al., 1972) и максимальном уровне в тканях через 12 часов после перорального введения (Carpenter M.P., 1971).

Иммобилизационный стресс создавали в течении 3-х дней в условиях нормальной освещенности, мыши находились в перфорированных пластиковых пеналах, ограничивающих движение, при естественном освещении по 2 часа в одно и тоже время суток (с 9 до 11 часов).

Стресс-реактивность животных оценивали по изменению относительной массы надпочечников, используемой в качестве одного из критериев оценки стрессорного состояния (Шрейбер В., 1987).

Критерии оценки функционального состояния организма:

а) динамика массы тела;

б) относительная масса надпочечников;

в) уровень свободнорадикального окисления липидов гипоталамуса и печени;

г) перекисная резистентность эритроцитов.

Критерии оценки функционального состояния нейроэндокринных центров гипоталамуса и надпочечников: для оценки функционального состояния нейроэндокринных центров гипоталамуса и адренокортикоцитов при помощи световой микроскопии и изучения морфометрических показателей, органы фиксировали в смеси Буэна, и после заключали объект в парафин. Приготовляли серийные срезы гипоталамуса толщиной 5 мкм в ростро-каудальном направлении и окрашивали нейтральным красным. Гистологические срезы надпочечников после депарафинирования окрашивали гематоксилин-эозином (Ромейс Б. 1953; Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П.,1991; Саркисов Д.С., Перов Ю.Л.,1996).

Функциональную активность НСК гипоталамуса оценивали с использованием морфометрического анализа и особенностей цитоструктуры. Площадь ядер нервных центров определяли в супраоптическом (СОЯ), паравентрикулярном (ПВЯ), супрахиазматическом (СХЯ) и аркуатном (АЯ) ядрах гипоталамуса фотографическим способом.

В ткани надпочечников изучали: относительную массу, толщину клубочковой, пучковой и сетчатой зон коры надпочечников, площадь ядер кортикоцитов пучковой зоны коры надпочечников и гистоструктуру адренокортикоцитов.

Препараты фотографировали цифровой фотокамерой Canon PoverChot A96 совмещенной с лабораторным микроскопом ЛОМО Биомед-2 при общем увеличении микроскопа х600 (для гипоталамуса) и х400 (для надпочечников), после чего снимки обрабатывались с использованием компьютерной программы ВидеоТест – Мастер Морфология 4.0. Для каждого из центров гипоталамуса измерено не менее 50 ядер и около 100 адренокортикоцитов от одного животного.

Уровень свободнорадикального окисления липидов в тканях гипоталамуса и печени определяли по скорости перекисного окисления липидов (ПОЛ) в гомогенатах печени и гипоталамуса. Основой метода является определение малонового диальдегида (МДА), скорости спонтанного и аскорбатзависимого ПОЛ. МДА при взаимодействии с тиобарбитуровой кислотой образует окрашенный в розовый цвет триметиновый комплекс, имеющий максимум поглощения при 530-532 нм (светофильтр зеленый). Коэффициент светопропускания измеряли на электрофотоколориметре APEL-101 (Япония) (Владимиров Ю.А. и др., 1972; Стальная И.Д. и др., 1977; Строев Е.А., 1986; Xu Н., Watkins В.А. et al, 1995).

Перекисная резистентность эритроцитов (ПРЭ) является общепринятым показателем свободнорадикального окисления липидов мембран эритроцитов, а также качественным критерием функционально-структурной целостности организма при оценке вероятных сдвигов СРО при действии стресса. Для определения ПРЭ использовали методику, предложенную А.А. Покровским и А.А. Абраровым (1964) в модификации А.Е. Лазько, Р.И. Асфандиярова и А.А. Резаева (1993).

Статистические методы применяли для обработки результатов экспериментов с использованием алгоритма для определения средней арифметической, её ошибки и достоверности различия между средними сопоставляемых групп с помощью критерия t/p Стьюдента.

Характер распределения результатов кариометрии количественно оценивали по критерию Колмогорова-Смирнова. Т.к. этот критерий позволяет сравнить две совокупности данных и количественно оценить вероятность того, что различия между их распределениями носят не случайный характер (Плохинский Н.А, 1980; Лакин Г.Ф, 1990; Козак М.Ф.,1995).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Морфометрический анализ функционального состояния НСК.

Об особенностях действия стресса и -ТФ на гипоталамус можно судить по цитоструктуре, кариометрическим и морфометрическим показателям нейросекреторных клеток нейроэндокринных центров (Поленов А.Л.,1968, 1993; Поленов А.Л. с соавт., 1996; Данилова О.А. с соавт., 1982; Бажанова Е.Д.,1996; Kamal E. et al.,2001; Калмыков А.П., 2003; Кутлубаев М.А., 2007; Теплый Д.Л. 1985,1990,2008).



Pages:   || 2 | 3 |
 


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.