2015 год № 2

Резюме:

Ключевые слова:

Summary:

Key words:

Введение

Стероидные гормоны разных групп оказывают существенное влияние на морфофункциональные характеристики, развитие головного мозга (ГМ). Это установлено в отношении андрогенов, эстрогенов, гестагенов, кортикостероидов [1, 2, 4, 8, 10, 12]. Введение производных тестостерона неполовозрелым и молодым половозрелым крысам, отражается на развитии их ГМ, поведении животных. Введение прогестерона беременным крысам также оказывает влияние на показатели развития мозга их однодневного и 40-дневного потомства [8]. Препараты стероидных гормонов, обладающие высокой анаболической активностью, также оказывают влияние на структуру и функции разных отделов ГМ [14, 15, 17]. Установлено также, что анаболические стероиды способны модулировать редокс-статус органов, смещая равновесие, как в сторону образования свободных радикалов, так и в сторону усиления процессов их детоксикации [13, 16]. Эти свойства анаболических стероидов привлекают внимание в связи с тем, что свободнорадикальные механизмы играют важную роль в регуляции процессов органогенеза.

Изучение влияния ретаболила показало, что его введение 7-дневным крысам приводит к снижению содержания гидроперекисей липидов, замедлению образования и накопления перекисных радикалов, увеличению перекисной резистентности тканей ГМ у подопытных животных в возрасте 14 суток. При этом наблюдаются также изменения ряда морфометрических показателей развития коры, не одинаковые в разных ее отделах. В то же время, ретаболил не оказывал влияния на массу ГМ и полушария у подопытных животных, которые не отличались от таковых в контроле, то есть анаболический эффект гормона не регистрировался. При этом следует отметить, что исследованные животные содержались в искусственно уменьшенных пометах, что способствовало достаточному обеспечению их молоком матери [9].

Данная работа является продолжением цитируемой статьи и посвящена изучению влияния ретаболила на мозг крыс более старшего возраста - в течение препубертатного периода, отличающегося воздействием на него значительно возрастающих концентраций половых гормонов и приближением к морфофункциональному состоянию, характерному для взрослых животных [8]. В ней исследовано влияние ретаболила на СРО, содержание липидов и активность НАДН- и НАДФН-дегидрогеназ в нейронах коры. При этом мы исходили из данных о том, что ретаболил является стероидом, обладающим высокой анаболической и слабой андрогенной активностью, может применяться при лечении детей с гипофизарной карликовостью [4] и ряде других заболеваний.

Материал и методы

В работе изучался головной мозг 60-дневных белых крыс (6 пометов), выращенных в малочисленных пометах, уменьшение численности которых осуществлялось через сутки после родов, путем оставления в помете по 6 крысят. В каждом помете 3 крысятам, в возрасте 30 суток введен ретаболил в дозе 10 мг/кг; 3 контрольным - эквиобъемное количество растворителя (персиковое масло). Все животные содержались одновременно в условиях одного вивария, корм и воду получали ad libitum. Условия содержания животных соответствовали нормам международного и российского законодательства. Взвешиванием на электронных весах определяли массу тела, головного мозга, полушария. Для суждения о степени миелинизации волокон из собственно теменной доли (СТД) правого полушария получали криостатные срезы толщиной 30 мкм, которые окрашивали суданом черным В (для выявление липидов). Из СТД правого полушария готовили криостатные срезы толщиной 30 мкм, на которых ставили реакцию на НАДН- и НАДФН-дегидрогеназы (НАДН-д, НАДФН-д) по [7]. Активность НАДН-д, НАДФН-д определяли в цитоплазме нейронов слоя II и V СТД неокортекса и поля I гиппокампа при помощи компьютерной цитоспектрофотоморфометрии на аппарате "МЕКОС" по оптической плотности продуктов реакции в цитоплазме клеток, при длине волны 550 нм. Концентрацию липидов в слое I и белом веществе головного мозга (под неокортексом) измеряли на аппарате "Мекос" при длине волны 600 нм. Свободнорадикальный статус оценивали методом хемилюминесценции (ХМЛ). В гомогенизированной ткани головного мозга определяли интенсивность генерации свободных радикалов (S_sp); содержание гидроперекисей липидов (h); скорость образования и накопления перекисных радикалов (S_ind-1); перекисную резистентность (H), активность антиоксидантной антирадикальной защиты (S_ind-2). Интенсивность ХМЛ, измеренную в милливольтах, рассчитывали на 1 г влажной ткани, взятой во время забоя животных, и выражали в относительных единицах. Обработку результатов проводили при помощи программы Statistica 6.0.

Результаты и обсуждение

Примененный препарат обладает пролонгированным действием (действует в течение месяца). В связи с этим после однократного введения в возрасте 30 суток он оказывал влияние до выведения животных из эксперимента в двухмесячном возрасте. Введение ретаболила не оказало влияния на массу тела крысят, а также ГМ и его полушария. Таким образом, как и в 1-й половине молочного периода онтогенеза [9], в препубертатном периоде ретаболил не привел к развитию такого важного признака активации анаболических процессов как увеличение массы тела и ГМ. Можно предполагать, что при уменьшении численности пометов и достаточном обеспечении нутриентами темпы роста крыс в данном периоде онтогенеза близка к максимальной, в результате чего введение ретаболила не оказало существенного влияние на массу тела и мозга животных. В то же время андрогенный эффект ретаболила проявился значительным уменьшением массы семенников у подопытных самцов (табл. 1).

Концентрация липидов, отражающая степень миелинизации нервных волокон, у подопытных самцов была достоверно увеличена в слое I неокортекса и белом веществе ГМ, у самок - в белом веществе (табл.). Эти изменения могут расцениваться как отражение ускорения "биохимического созревания" ГМ под влиянием ретаболила. Они согласуются с полученными ранее данными о том, что введение неполовозрелым крысам производных тестостерона (сустанона) приводит к ряду изменений такой же направленности [8].

Изучение активности дегидрогеназ в нейронах неокортекса и гиппокампа выявило, что влияние ретаболила на НАДН-д и НАДФН-д различно. Активность НАДН-д, отражающая интенсивность биологического окисления в митохондриях и генерирования АТФ, под влиянием препарата не изменилась в цитоплазме нейронов всех изученных локализаций. Активность НАДФН-д связана преимущественно с внемитохондриальным окислением, восстановительным биосинтезом, в частности жирных кислот. При этом НАДФН поставляется большей частью при реакциях пентозофосфатного пути [11]. У самок, которым был инъецирован ретаболил, происходило увеличение активности НАДФН-д в нейронах слоя II и V СТД неокортекса, а также - поля I гиппокампа. У самцов данный эффект был статистически достоверным только в нейронах слоя V СТД (Р<0,05). В нейронах гиппокампа имелась тенденция к увеличению активности данного фермента (Р<0,1). Таким образом, изменения активности НАДФН-д в корковых нейронах при введении препарата, имеющего как анаболический, так и андрогенный эффект, у самок оказались более выраженными.

Исследование СРО у 60-суточных крыс-самцов контрольной группы выявило, что ХМЛ-показатели (S_sp, S_ind-1, H, S_ind-2) были достоверно выше, чем у самок (табл. 2), что соответствует полученным нами ранее данным о гендерных особенностях свободнорадикального статуса головного мозга крыс этого возраста, а также - 90-дневных крыс, растущих в естественных по численности пометах [5,6,8,9] . Кроме того, все полученные показатели СРО у контрольных животных были примерно в полтора раза большими, чем найденные ранее у контрольных животных в возрасте 14 суток [9]. Эти результаты согласуются с данными о том, что по мере развития животного, в головном мозге увеличивается интенсивность ПОЛ, что может быть связано с ростом органа, повышенным количеством активных форм кислорода в его структурах и необходимо для завершения процессов дифференцировки [3].

Введение подопытным крысам ретаболила угнетало интенсивность перекисного окисления липидов как у самцов, так и у самок, на что указывает снижение уровней h, S_ind-1 и H относительно контрольных показателей. Параметры генерации свободных радикалов (S_sp) и общей антиоксидантной антирадикальной защиты (S_ind-2) сохранялись в пределах контрольного уровня (табл. 2).

Таким образом, действие ретаболила на СРО в мозге самцов было аналогичным действию сустанона - пролонгированного препарата из производных тестостерона. Это дает основание предположить, что действие ретаболила на СРО было связанным с наличием у него андрогенных свойств. Значительно уменьшенная масса семенников (табл.1) у подопытных самцов может рассматриваться как один из доводов в пользу данной трактовки, хотя андрогенное действие не рассматривается как основное у данного препарата.

Введение ретаболила самкам привело, как и у самцов, к снижению интенсивности СРО в мозге (табл.2), то есть действие препарата на СРО имело противоположную направленность про сравнению с наблюдавшейся при введении как 30-, так и 60-дневным самкам сустанона, увеличившему его интенсивность [5,6]. Последнее могло быть объяснено антиэстрогенным эффектом производных тестостерона, в том числе, способных действовать на стероидогенез в яичниках, снижая продукцию эстрадиола - эстрогена с максимальной способностью подавлять СРО [8]. При объяснении противоположного, по сравнению выявленным у сустанона, эффекта у ретаболила, можно принимать во внимание такие особенности препарата как 1)меньшую, чем у производных тестостерона (в составе сустанона), андрогенную активность, а также 2)более высокую анаболическую активность .

Таким образом, сопоставление действия ретаболила и ранее изучавшегося нами сустанона на СРО в мозге крыс свидетельствует, что в отличие от действия сустанона [5,6,8], эффект ретаболила не зависел от гендерной принадлежности животного, характеризовался меньшей выраженностью, и не распространился на биогенез свободных радикалов в целом (S_sp) и общую антиоксидантную антирадикальной защиту (S_ind-2).

С другой стороны, уменьшение содержания перекисей липидов, скорости образования и накопления перекисных радикалов и перекисной резистентности было обнаружено нами и в мозге 14-дневных крысят обоего пола, которым ретаболил был введен в 7-дневном возрасте, то есть действие данного препарата на СРО в мозге было однотипным в молочном и препубертатном периодах онтогенеза [9].

Суммируя изложенные в настоящей работе данные, можно заключить, что введение ретаболила крысам в периоде, предшествующем половому созреванию, как и в молочном периоде, не отразилось на темпах роста ГМ, полушария, но вызвало ряд отклонений метаболизма нейронов, показателей биохимического созревания мозга, СРО в органе, что позволяет предполагать влияние препарата и на его функциональное состояние.

Литература

1. 1. Ахмадеев А.В. Влияние фактора пола и неонатальной андрогенизации на дендроархитектонику нейронов дорсомедиального ядра миндалевидного тела мозга // Морфология. - 2006. - Т. 129, № 3. - С. 30-33.
2. 2. Бабичев В.Н. Нейроэндокринный эффект половых гормонов // Успехи физиол. наук. - 2005. - Т. 36, №1. - С. 54-67.
3. 3. Галкина О.В., Путилина Ф.Е., Ещенко Н.Д., Блюдзин Ю.А. Интенсивность перекисного окисления липидов головного мозга крыс разного возраста // Нейрохимия. - 2002. - Т. 19, № 4. - С. 278-283.
4. 4. Жуковский М.А. Детская эндокринология. - М.: Медицина, 1995. - 656 c.
5. 5. Задворная О.В., Лебедько О.А., Рыжавский Б.Я. Влияние введения сустанона-250 самцам и самкам крыс в препубертатном периоде онтогенеза на показатели их развития и свободнорадикальное окисление в коре головного мозга //Дальневосточный медицинский журнал. - 2010. - № 2. - С. 108-111.
6. 6. Лебедько О.А., Рыжавский Б.Я., Задворная О.В. Свободнорадикальный статус неокортекса белых крыс и его модификация экзогенными производными тестостерона // Дальневосточный медицинский журнал. - 2011. - № 4. - С. 95-99.
7. 7. Лойда З., Госсрау Р., Шиблер Т. Гистохимия ферментов. Лабораторные методы. - М.: Мир. - 272 с.
8. 8. Рыжавский Б.Я., Демидова О.В. Влияние половых гормонов на развитие головного мозга. Морфологический анализ. - Хабаровск: Изд-во ДВГМУ, 2013. - 128 с.
9. 9. Рыжавский Б.Я., Лебедько О.А., Ткач О.В Влияние ретаболила на показатели развития коры и свободнорадикальное окисление в мозге крыс // Дальневосточный медицинский журнал. - 2015. - № 1.
10. 10. Сергеев П.В. Фармакологический свойства гестагенов // Фарматека. - 2003. - № 8. - С. 33-41.
11. 11. Стайер Биохимия. - М.: Мир. - 1985. - Т. 2. - 308 с.
12. 12. Buss C., Davis E.P., Muftuler L.T., et al. High pregnancy anxiety during mid-gestation is associated with decreased gray matter density in 6-9-year-old children // Psychoneuroendocrinology. - 2010. - Vol.35, №1. - Р. 141-153.
13. 13. Germanakis I., Tsarouhas K., Fragkiadaki P., et al. Oxidative stress and myocardial dysfunction in young rabbits after short term anabolic steroids administration // Food. Chem. Toxicol. - 2013. - Vol. 61. - P. 101-105.
14. 14. Kalinine E., Zimmer E.R., Zenki K.C., et al. Nandrolone-induced aggressive behavior is associated with alterations in extracellular glutamate homeostasis in mice // Horm Behav. - 2014. - Vol. 66, № 2. - P. 383-392.
15. 15. Rainer Q., Speziali S., Rubino T., et al. Chronic nandrolone decanoate exposure during adolescence affects emotional behavior and monoaminergic neurotransmission in adulthood // Neuropharmacology. - 2014. - Vol. 83. - P. 79-88.
16. 16. Portero-Otín M., et al. Stanozolol treatment decreases the mitochondrial ROS generation and oxidative stress induced by acute exercise in rat skeletal muscle // J. Appl. Physiol. - 2011. - Vol. 110, № 3. - P. 661-669.
17. 17. Tugyan K., Ozbal S., Cilaker S., et al. Neuroprotective effect of erythropoietin on nandrolone decanoate-induced brain injury in rats // Neurosci. Lett. - 2013. -Vol. 15, № 533. - P. 28-33.