НЕЙРОХИМИЯ, 2008, том 25, № 1-2, с. 119-123
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
УДК 612.821.6
МЕХАНИЗМ ПРОТЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ ГЛИПРОЛИНОВ ПРИ СТРЕССЕ И ВОСПАЛЕНИИ
© 2008 г. Б. А. Умарова*, Г. Н. Копылова, Т. В. Лелекова, Е. А. Смирнова, Г. Е. Самонина,
3. В. Бакаева, Е. Л. Гончарова
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Стрессорные воздействия и индукция воспаления приводят к появлению нарушений в микроцирку-ляторном русле брыжейки крыс и угнетению реакции лимфатических сосудов на аппликацию но-радреналина. Эти нарушения сопряжены с усиленной секрецией тучных клеток, что указывает на существенную роль этих клеток в развитии патологических изменений функций лимфатических сосудов. Пептиды семейства глипролинов обладают способностью оказывать протекторное действие в отношении нарушений функционального состояния микроциркуляторного русла брыжейки как при воспалении, так и при стрессорной реакции организма. Это свойство в определенной степени обусловлено их стабилизирующим действием на тучные клетки. Способность глипролинов подавлять активность тучных клеток может быть одним из механизмов их действия в широком спектре патологических процессов.
Ключевые слова: регуляторные пептиды, стресс, воспаление, тучные клетки.
Периферические проявления организма на стрессорные и воспалительные стимулы в значительной мере опосредованы активацией гипо-таламо-гипофизарно-надпочечниковой системы. При этом нервная, иммунная и эндокринная системы тесно взаимодействуют друг с другом посредством нейропептидов - нейрогормонов и ней-ротрансмиттеров. Эти же регуляторные молекулы участвуют и в воспалительном ответе на инфекцию, токсины или травму [1]. Хронические и сильные стрессорные воздействия могут инициировать воспаление, приводящее к серьезной патологии различных систем организма, поэтому стресс следует рассматривать как ко-фактор этиологии либо фактор риска самых разных патологических процессов. В связи с этим проблема возникновения, предупреждения и коррекции патологий, вызванных стрессорным воздействием, остается весьма актуальной [2].
Важным условием устойчивости организма к патологическим воздействием стрессорных факторов, является адекватное поддержание крово- и лимфообращения, нарушения которых приводят к ишемии тканей, переходящей в более тяжелые повреждения.
Для предупреждения и коррекции нарушений, вызванных стрессорными воздействиями или воспалительным стимулом, особое значение имеют поиск и создание новых, обладающих протектор-
* Адресат для корреспонденции: 119991, Москва, Воробьевы горы, МГУ, биологический факультет, кафедра физиологии человека и животных, тел.: 939-14-16, e-mail: bel-laum@mail.ru
ной активностью лекарственных препаратов. В последнее время ведется активное исследование семейства пролинсодержащих пептидов -глипролинов (фрагменты коллагена, состоящие из аминокислот глицина и пролина), которые обладают широким спектром физиологической активности. Глипролины, действуя на уровне ЦНС, могут обеспечивать адекватность стресс-ответа за счет модуляции активности стресс-активирую-щих и стресс-лимитирующих систем головного мозга [3, 4]. Мы предположили, что эти пептиды могут участвовать и в поддержании гомеостаза микроциркуляторного русла.
В связи с этим целью настоящей работы было выявить механизмы протекторных эффектов глипролинов в отношении нарушений, возникающих в лимфатическом русле брыжейки крыс при стрессе и воспалении.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование состояния микроциркуляторного русла брыжейки при стрессе или воспалении проводили в условиях прижизненного микроско-пирования с помощью промышленной телевизионной установки "Матрица" [5]. Визуально оценивали внешний вид брыжейки, количество кровоизлияний и скорость лимфо- и кровотока, измеряли количество экссудата в брюшной полости, исследовали реакцию лимфатических сосудов на аппликацию норадреналина (НА) (10-6 М): регистрировали латентный период (время от аппликации НА до начала сокращений); количество сокращений в
Латентный период, с 80 60 40 20 0
Количество сокращений в 1-ю мин 25 20 15 10 5 0
1
3
Длительность ответа, мин Изменение тонуса сосудов 20 15 10
3
120 80 40
0
1
□констрикция ш дилатация
Рис. 1. Изменение показателей ответа лимфатических сосудов брыжейки крыс на аппликацию НА при стрессе (2) и воспалении (3): 1 - интактные животные;
* р < 0.001 по сравнению с 1-й группой.
первую минуту ответа и длительность периода сокращений. Подсчитывали процент сосудов, не ответивших на аппликацию НА.
Воспаление (экспериментальная модель острого перитонита) у крыс вызывали внутрибрюшин-ным введением 40% раствора тиогликолата (2 мл на 200 г массы, 'Т1ика").
В качестве стрессорного воздействия использовали иммобилизацию в течение 1 ч (животных фиксировали на столике брюшной стороной вверх).
Секреторную активность тучных клеток оценивали на пленочных препаратах брыжейки, окрашенных 0.15%-ным раствором толуидиново-го синего по методу [6]. Подсчитывали количество дегранулированных клеток в популяции с учетом степени дегрануляции.
Пептиды (синтезированы в институте Молекулярной генетики РАН) вводили внутрибрюшинно (3.7 мкмоль/кг). Контролем служили интактные животные и животные, получившие физиологический раствор в эквимолярной дозе.
Эксперименты проводили на самцах белых беспородных крыс массой 150-180 г в соответствии с нормативными документами, рекомендованными Европейским научным фондом (ЕББ). Достоверность различий оценивали по 7-крите-рию Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Ранее мы показали, что нарушения микроциркуляции при различных видах стресса имеют сходный характер и степень их выраженности возрастает с увеличением силы стрессорного воздействия [7]. В настоящей работе проведено срав-
нительное исследование состояния микроцирку-ляторного русла брыжейки крыс при иммобили-зационном стрессе и воспалении.
На рис. 1 представлены параметры сократительной активности лимфатических сосудов брыжейки крыс после стрессорного воздействия и индукции воспаления. У интактных животных лимфатические сосуды отвечали на аппликацию НА кратковременной констрикцией и возникновением ритмичных сокращений с латентным периодом, равным 8.9+/-1.4 с, частотой - 16.1+/-4.4 в мин и длительностью ответа - 13.8+/-1.8 мин.
После стрессорного воздействия наблюдаются характерные нарушения состояния микроцирку-ляторного русла брыжейки крыс. Эти нарушения выражаются в замедлении крово- и лимфотока, появлении в тканях брыжейки множественных кровоизлияний и резком снижении реакции лим-фангионов на НА. При этом увеличивался латентный период ответа, уменьшалась его длительность и количество сокращений на 1-й минуте ответа.
Развитие воспаления сопровождается более выраженными по сравнению с постстрессорными нарушениями сократительной активности лимфатических сосудов на аппликацию НА. При стрессе, так же как и у интактных животных, реакция сосудов на НА начиналась констрикцией. В условиях воспаления у подавляющего большинства сосудов вместо констрикции возникала выраженная дилатация, часто без последующих сокращений.
Как при стрессе, так и после индукции воспаления наряду со снижением ответа на НА наблюдали стаз лимфатических сосудов и уменьшение либо полное отсутствие спонтанно сокращающихся сосудов. Ткани кишечника были бледными, иногда с цианотичным оттенком, возможно, из-за венозного застоя. Кроме того, при индукции воспаления в брюшной полости появлялось большое количество экссудата (10-15 мл), часто с примесью крови. У животных контрольной группы и после иммобилизационного стресса экссудат отсутствовал.
Таким образом, ответ организма на стрессор-ное воздействие или индукцию воспаления характеризуется угнетением сократительной активности лимфатических сосудов брыжейки и нарушением их реакции на НА.
Механизм выявленных нарушений при стрессе и воспалении до конца не ясен. Несомненно, что они могут быть связаны с активацией симпато-ад-реналовой системы. Вместе с тем, нельзя исключить и участие широкого спектра биологически активных веществ, секретируемых тучными клетками, которые играют важную роль в регуляции кровеносной и лимфатической систем. Выброс этих медиаторов из тучных клеток может
3
1
(а)
Латентный период, с 70 60
50 40 30 20 10 0
1 2 3
Количество сокращений в 1-ю мин 20
JL
15 10 5 0
1 2 3
Длительность ответа, мин 20
15 10 5 0
1
3
Количество ответивших сосудов, % 120,- #
100 80 60 40 20 0
JL
(б)
Латентный период, с
•i.
120 100
80 60 40 20 0
т
1 "" 1 Т
1
3
Количество сокращений в 1-ю мин 20
т
* т
т
15 10 5 0
1 2 3
Длительность ответа, мин 20
15
10
5
JL
Изменение тонуса сосудов 120 г
ш,
1 2 3
Iконстрикция □ дилатация
Рис. 2. Изменение показателей ответа лимфатических сосудов брыжейки крыс на аппликацию НА после введения PGP: 1 - интактные животные; (а) (левые графики): 2 - введение физиологического раствора до стресса; 3 - введение PGP до стресса; (б) (правые графики): 2 - введение физиологического раствора до тиогликолата; 3 - введение PGP до тиогликолата
* p < 0.001 по сравнению с 1-й группой; #p < 0.001 по сравнению со 2-й группой.
*
0
3
быть одним из факторов, определяющих нарушения микроциркуляции. Об участии тучных клеток в неспецифическом адаптивном ответе организма, направленном на поддержание гомеостаза, свидетельствует усиление их секреторной активности [8-11]. Нами было показано, что нарушения микроциркуляции в брыжейке крыс при стрессе либо воспалении сопряжены с резким увеличением числа дегранулированных тучных клеток [12]. Дегрануляция тучных клеток, вызванная введением вещества 48/80, сопровождалась угнетением ответа лимфатических сосудов
на НА сходными с таковыми при стрессе и воспалении. И, наоборот, предварительная стабилизация тучных клеток кетотифеном ослабляла или устраняла эти нарушения [13]. Эти данные свидетельствуют о связующей и регулирующей роли тучных клеток при стрессе и воспалении и позволяют предположить, что модуляция активности тучных клеток может стимулировать, или, наоборот, предотвращать развитие нарушений в лимфатическ
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.