ОНТОГЕНЕЗ, 2004, том 35, № 3, с. 206-212
== ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ =
УДК 591.141.4:591.181:599.742.1
ВЛИЯНИЕ ПРЕНАТАЛЬНОГО СТРЕССА НА ГИПОФИЗАРНО-НАДПОЧЕЧНИКОВУЮ СИСТЕМУ У ПЕСЦОВ1
© 2004 г. Л. В. Осадчук, Б. Бростад*, М. Баккен*
Институт цитологии и генетики СО РАН 630090 Новосибирск, пр-т Академика Лаврентьева, д. 10 *Сельскохозяйственный университет Норвегии, 5025 Ос, Норвегия Поступила в редакцию 30.07.02 г.
Окончательный вариант получен 05.12.03 г.
У щенков песца на 10-е сут постнатального развития изучали последствия пренатального стресса, вызванного ежедневным взятием их матерей на руки (хэндлинг) в последнюю треть беременности. Функциональную активность гипофизарно-адренокортикальной системы оценивали по уровню ад-ренокортикотропного гормона, кортизола и прогестерона в периферической крови, по содержанию и продукции кортизола и прогестерона надпочечниками in vitro, а также по весу надпочечников. Установлено, что пренатальный стресс повышал как базальную, так и стимулированную адре-нокортикотропным гормоном продукцию кортизола надпочечниками in vitro, а также уровень прогестерона в периферической крови у щенков-самок и базальную продукцию прогестерона надпочечниками in vitro у щенков-самцов. Кроме того, у пренатально стрессированных щенков обоего пола отмечали снижение веса надпочечников. Предполагается, что у песцов перенесенный пренатальный стресс влияет на формирование функциональной активности надпочечников в раннем постнатальном онтогенезе, при этом в большей степени у самок, чем у самцов.
Ключевые слова: пренатальный стресс, кортикостероиды, надпочечники, песцы.
Стресс во время беременности влияет на формирование гипоталамо-гипофизарно-надпочеч-никовой системы (ГГНС) у потомства. Многочисленные данные, полученные на лабораторных видах животных, свидетельствуют, что у пренатально стрессированных особей нарушена регуляция ГГНС и ослаблены приспособительные реакции на стрессорные воздействия (Weinstock, 1997; Takahashi, 1998). Пренатально стрессиро-ванные крысы имеют более высокий уровень глюкокортикоидов в периферической крови (Weinstock et al., 1998), сниженный вес надпочечников в период новорожденное™ (Gбtz et а1., 1986) и во взрослом состоянии (БатеН et а1., 1994). У таких крыс наблюдаются измененные поведенческие ответы на стресс (Takahashi et а1., 1990) и сниженная активность в тесте "открытого поля" ^е^оск et а1., 1992).
Введение беременным самкам крыс адрено-кортикотропного гормона (АКТГ), который вызывает гиперактивность материнских надпочечников, приводит к усилению активности ГГНС у потомства, причем эффект более выражен у самок (БатеН et а1., 1994). Перенесенный пренатальный стресс изменяет чувствительность ГГНС к
1 Работа поддержана Научно-исследовательским советом и Ассоциацией пушных звероводов Норвегии.
последующему действию стресса у крыс (Henry et al., 1994; Fameli et al., 1994). Пренатально стрес-сированные крысы имели увеличенный уровень АКТГ и кортикостероидов в периферической крови после стрессорного воздействия в постна-тальный период жизни и во взрослом состоянии (Peters, 1982; Takahashi et al., 1990; Takahashi, Kalin, 1991; Henry et al., 1994; McCormick et al., 1995). Повышенная чувствительность ГГНС к стрессор-ным воздействиям у пренатально стрессированных крыс была установлена уже в неонатальный период (Takahashi, Kalin, 1991). Возможно, что эта особенность пренатально стрессированных животных обусловлена ослаблением отрицательной обратной связи, осуществляемой глюкокортико-идами в отношении кортикотропин рилизинг-гормона, и как следствие - длительным увеличением их уровня в ответ на стресс (Weinstock, 1997).
Механизм, посредством которого происходят вызванные пренатальным стрессом нарушения в ГГНС и поведении у молодых и взрослых животных, все еще остается не определенным. В настоящее время существует гипотеза, согласно которой эффекты пренатального стресса могут осуществляться через индуцированное стрессом увеличение уровня глюкокортикоидов у матери
(Barbazanges et al., 1996). Повышенное количество материнских глюкокортикоидов проходит через плаценту в периферическую циркуляцию плода и таким образом влияет на развитие мозга и других органов. У крыс, подвергавшихся острому или хроническому стрессу в период поздней беременности, уровень кортикостерона в периферической крови матери и плодов был увеличен (Ward, Weisz, 1984; Ohkawa et al., 1991; Takahashi, 1998).
Развитие ГГНС в пренатальном и постнаталь-ном периоде достаточно хорошо изучено только у нескольких видов животных, в частности у крысы и овцы. Показано, что надпочечники у этих видов способны к синтезу кортикостероидов и к ответу на стимуляцию АКТГ в пренатальный период развития (Boundouresque et al., 1988; Brieu et al., 1988; Rainey et al., 1991). У новорожденных крыс существует гипореактивный или гипочувст-вительный период, когда ответ гипофизарно-ад-ренокортикальной системы на стресс снижен (Le-vine et al., 1972; Cote, Yasumura, 1975; Guillet et al., 1980; Sapolsky, Meaney, 1986; Walker et al., 1986). Адаптивное значение гипореактивного периода связано с защитой мозга в период раннего постна-тального развития от действия высоких уровней глюкокортикоидов, продукция которых индуцирована стрессом (Sapolsky, Meaney, 1986). Во время этого периода кора надпочечников способна синтезировать лишь небольшие количества стероидов, а ГГНС обладает пониженной способностью отвечать на стресс (Guillet et al., 1980). Гипореактивный период у новорожденных крыс является транзиторным, и уже после двух недель жизни активность гипофизарно-адренокорти-кальной системы и чувствительность к стрессу прогрессивно увеличиваются до уровня, характерного для взрослых животных (Sapolsky, Meaney, 1986; Walker et al., 1986). Подобный период был также выявлен у норок (Elnif, Sangild, 1996). Таким образом, гипореактивный период в ответах ГГНС на стресс в ранней постнатальной жизни, по-видимому, не имеет видовой принадлежности. Авторы предполагают, что гипореактивный период помогает животным пережить стрессовые условия, обусловленные переходом к самостоятельной жизни, без тяжелых последствий для развивающегося организма (Sapolsky, Meaney, 1986).
Поскольку пренатальный стресс может изменить адаптацию животных к факторам окружающей среды (Weinstock, 1997), очевидна необходимость изучения его последствий на домашних или недавно доместицируемых видах животных. Пушные звери семейства Canidae, разводимые на звероводческих фермах, например серебристо-черные лисицы и песцы, потенциально могут испытывать некоторые виды стресса, обусловленные их содержанием в неволе. Показано, что взятие лисиц и песцов на руки (хэндлинг) или даже
просто присутствие человека рядом с животными является стрессором, возбуждающим у них страх, а регулярное взятие лисиц и песцов на руки увеличивает уровень кортизола в периферической крови (Moe, Bakken, 1996, 1997; Osadchuk et al., 2001a). Таким образом, можно ожидать, что контакты человека с лисицами и песцами в период беременности будут модифицировать функциональную активность ГГНС у потомства. Однако до настоящего времени исследований по этой проблеме не проводилось.
Цель настоящего исследования - изучение эффектов пренатальных воздействий на созревание ГГНС у песцов Alopex lagopus - широко распространенного объекта пушного клеточного звероводства. Исследовали продукцию кортизола и прогестерона надпочечниками in vitro и их содержание в надпочечниках, а также уровень АКТГ, кортизола и прогестерона в периферической крови в ранний постнатальный период развития после регулярного воздействия хэндлинга на беременных самок в течение последней трети беременности.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Длительность беременности составляет у самок песца 52 дня. Беременных самок подвергали ежедневному хэндлингу в течение последних 15 дней беременности. Животных брали из клетки, держали на руках 1 мин и помещали обратно, контрольных беременных самок такому воздействию не подвергали. Всех животных содержали в обычных условиях звероводческой фермы. После родов фиксировали величину помета и пол щенков, но для эксперимента использовали только половину каждого помета. Общее количество животных составляло 68 щенков - по 34 в каждой группе (по 17 самцов и самок). Щенков забивали декапитацией на 10-е сут после рождения и взвешивали. Кровь собирали, центрифугировали, плазму хранили при температуре -20°С. Надпочечники быстро извлекали и взвешивали. Для выяснения эффектов пренатального стресса на функциональную активность коры надпочечников надпочечники от каждого животного либо инкубировали в условиях in vitro (по 12 животных в каждой группе) и в дальнейшем в инкубационной среде определяли содержание кортизола и прогестерона, либо пару надпочечников помещали в 1 мл среды Игла и хранили при -20°C (по 5 животных в каждой группе) и в дальнейшем в гомогенатах ткани определяли содержание этих гормонов. Надпочечники инкубировали по одному в 1 мл среды Игла, предварительно насыщенной газовой смесью, состоящей из 95% кислорода и 5% углекислого газа в течение 3 ч при температуре +37°C на водяной бане. Один надпочечник из пары инкубировали в присутствии 200 мМЕ синте-
Таблица 1. Влияние пренатального стресса на вес надпочечников и концентрацию гормонов в периферической крови у 10-суточных щенков песца
Характеристики ^нтроль Пренатальный стресс
самцы самки самцы самки
Вес надпочечников:
- абсолютный, мг 56.6 + 6.1 55.8 + 6.2 3G.3 + 2.6* 27.8 + 2.1*
- относительный, мг/г веса тела G.29 + G.G3 G.3G + G.G3 G.16 + G.G2* G.17 + G.G2*
Концентрация гормонов:
- АКТГ, пг/мг 31.8 + 3.7 26.3 + 3.7 28.7 + 4.2 32.9 + 4.5
- кортизола, нг/мл 4.1 + G.4 4.2 + G.5 4.9 + 1.2 4.6 + 1.3
- прогестерона, нг/мл G.15 + G.G1 G.11 + G.G1 G.17 + G.G2 G.16 + G.G2*
Примечание. Различия между контролем и пренатальным стрессом достоверны (p < 0.05).
тического АКТГ1-24 ("Синактен", CIBA-GEIGY, Швейцария), в то время как другой инкубировали без добавок стимулятора (базальная продукция). После инкубации среду сливали и хранили при -20°C до определения в ней содержания гормон
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.