Автореферат: Возрастные и индивидуальные особенности реакции гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы и антиоксидантной ферментной системы эритроцитов на психоэмоциональное стрессовое воздействие у обезьян

Статистическая обработка данных

Статистическая обработка результатов исследования производилась общепринятыми статистическими методами с использованием дисперсионного (ANOVA) и корреляционного анализа, t-критерия Стьюдента на базе статистических приложений к программе MS Office Excel 2000. Данные в таблицах и рисунках представлены в виде среднего арифметического ошибка среднего арифметического (Mm).

Результаты исследования и их обсуждение

1. Особенности функционирования ГГАС, эритроцитарной АОФС и ПОЛ в эритроцитах крови у самок макак резус разного возраста в условиях острого психоэмоционального стрессового воздействия

Рис. 1. Динамика уровня F в плазме крови (а) и активности эритроцитарной ГР (б) у молодых и старых самок макак резус в ответ на острое стрессовое воздействие (M ± m).

** p<0,01; *** p<0,001 - по отношению к соответствующим значениям до начала иммобилизации (0 мин) у молодых животных;

¹⁾** p<0,01; ¹⁾*** p<0,001 - по отношению к соответствующим значениям F до начала иммобилизации (0 мин) у старых животных;

²⁾* p<0,05 - возрастные различия

Как видно из рисунка 1а, концентрация F увеличивалась как у молодых, так и у старых животных, при этом максимальный подъем уровня F в плазме периферической крови у старых животных был существенно ниже по сравнению с молодыми животными (1300 ± 90 нмоль/л против 1572 ± 80 нмоль/л у молодых животных, p<0,05).

В ответ на стрессовое воздействие существенно увеличивалась активность ГР у молодых животных, в то время как повышение активности ГР у старых животных было менее выраженным по сравнению с молодыми животными и не носило статистически значимого характера (рис. 1б). Кроме того, за исключением исходных значений, достоверных возрастных различий в динамике активности ГР в ответ на стрессовое воздействие выявлено не было. По-видимому, это обусловлено более высокой базальной активностью ГР у старых животных. Однако, возрастные различия выявлялись при выражении активности ГР в процентах от базального уровня с более высокой стресс-реактивностью ГР у молодых животных, поскольку исходный уровень активности этого фермента у них был ниже (табл. 1).

Таблица 1. Динамика активности ГР (нмоль НАДФН/мин/мг белка) в эритроцитах крови у молодых и старых самок макак резус в ответ на острое стрессовое воздействие (M ± m, % от исходного уровня)

* p<0,05 - возрастные различия

У молодых животных между активностью ГР и концентрацией F отмечалась тесная положительная корреляционная зависимость в течение всех четырех часов эксперимента. Так, коэффициент корреляции между динамикой концентрации F и динамикой активности эритроцитарной ГР в интервале 0-240 мин составлял r = 0,78 ± 0,09. На протяжении же первых двух часов величина коэффициента корреляции приближалась к 1 (r = 0,98 ± 0,04). У старых обезьян, в отличие от молодых обезьян, отмечалась слабая корреляция между динамикой активности ГР в эритроцитах и динамикой уровня F в плазме крови. Так, коэффициент корреляции в диапазоне от 0 до 240 мин был равен 0,52 ± 0,15, а в диапазоне от 0 до 120 мин составил 0,67 ± 0,13.

В отличие от активности ГР, активность СОД у молодых самок макак резус в ответ на стрессовое воздействие, наоборот, снижалась (рис. 2а).

Рис. 2. Динамика активности СОД в эритроцитах крови у молодых (а) и старых (б) самок макак резус в ответ на острое стрессовое воздействие (M ± m).

* p<0,05; ** p<0,01 - по отношению к уровню СОД до начала иммобилизации (0 мин) у молодых обезьян и в 1-й подгруппе старых обезьян; ¹⁾* p<0,05; ¹⁾** p<0,01 - по отношению к соответствующим значениям активности СОД до начала иммобилизации (0 мин) во 2-й подгруппе старых обезьян; ²⁾*** p<0,001 - по отношению к величине базальной активности СОД во 2-й подгруппе старых обезьян

По базальной активности СОД и по характеру изменений СОД в условиях стресса старые животные были сгруппированы в 2 подгруппы. Первую подгруппу составили 5 животных, у которых базальная активность СОД и ее динамика в ответ на стрессовое воздействие были аналогичны таковым у молодых животных (рис. 2б). Вторую подгруппу составили 5 старых животных, у которых базальная активность СОД была достоверно ниже, чем у животных первой подгруппы (соответственно 6,28 ± 0,24 и 8,50 ± 0,10 ммоль/мг белка, p<0,001) и повышалась в ответ на стрессовое воздействие в отличие от старых животных первой подгруппы и молодых животных (рис. 2б).

Активность эритроцитарных ГП и ГТ не претерпевала существенных изменений в условиях стресса (табл. 2).

Таблица 2. Динамика активности ГП и ГТ в эритроцитах крови у молодых и старых самок макак резус в ответ на острое стрессовое воздействие (M ± m)

Концентрация ТБК-АП в эритроцитах крови в ответ на острое стрессовое воздействие значимо увеличивалась у старых животных, в то время как у молодых животных не претерпевала достоверных изменений (табл. 3).

Таблица 3. Динамика уровня ТБК-АП (нмоль/мг белка) в эритроцитах крови у молодых (n=5) и старых (n=5) самок макак резус в ответ на острое психоэмоциональное стрессовое воздействие (M ± m).

* p<0,05 - по отношению к соответствующим значениям до начала иммобилизации (0 мин)

Таким образом, подтверждено наличие выраженных возрастных изменений в реакции ГГАС и эритроцитарной ГР, отмечаемое ранее у небольшой группы животных (Гончарова Н.Д. и др., 2006; 2007; Goncharova N.D., 2006; Шмалий А.В., 2007). Кроме того, выявлены выраженные возрастные различия в реакции эритроцитарной СОД в ответ на острое стрессовое воздействие в послеполуденные часы. При этом тесная корреляционная связь между изменениями уровня F и активности ГР в условиях стресса, а также её снижение при старении указывают на важную роль нарушений стресс-реактивности ГГАС в развитии возрастных нарушений стресс-реактивности ГР эритроцитов. Наряду с повышением активности ГР выявлялось снижение активности СОД в эритроцитах у молодых животных. У половины старых животных активность СОД в базальных условиях носила сходный с молодыми животными характер. У другой половины старых животных (2-я подгруппа) базальная активность СОД была существенно ниже по сравнению как с молодыми животными, так и животными 1-й подгруппы, в ответ же на стрессовое воздействие она повышалась.

Возрастные нарушения стресс-реактивности эритроцитарных ГР и СОД, по-видимому, являются основной причиной активации ПОЛ, в эритроцитах у старых животных. Активация ПОЛ, в свою очередь, неизбежно приводит к повреждению клеточной мембраны эритроцитов, что сопровождается нарушением их функциональной активности, и, по-видимому, снижением надежности транспорта кислорода к тканям. Это заключение согласуется с литературными данными выявившими увеличение интенсивности ПОЛ и снижение электрофоретической подвижности эритроцитов в условиях острого стресса у грызунов (Крылов В.Н. и Дерюгина А.В., 2005).

2. Индивидуальные особенности функционирования ГГАС и эритроцитарной АОФС у самок макак резус разного возраста в условиях стресса, обусловленного изменением условий жизни, частично сглаженного вследствие предварительной адаптации животных

2.1. Особенности функционирования коры надпочечников у самок макак резус разного возраста с разным типом поведения

Не было отмечено статистически значимых различий в концентрации F ни между группами молодых и старых обезьян с одинаковым поведением (т.е. возрастных изменений), ни между различными поведенческими группами в каждом возрастном диапазоне (табл. 4). Отмечалась, однако, тенденция к более высоким концентрациям F у животных с депрессивноподобным поведением как в молодом, так и старом возрасте.

Таблица 4. Концентрация F (нмоль/л) в плазме крови у самок макак резусов разного возраста с разным типом поведения (М±m)

Результаты исследования уровня DHEAS в крови у молодых и старых самок макак резус с разным типом поведения (табл. 5) позволили выявить статистически достоверное увеличение уровней DHEAS у молодых животных I группы по сравнению с молодыми животными II и III групп и отсутствие каких-либо статистически значимых различий у старых животных с различной поведенческой стратегией. С возрастом концентрация DHEAS в крови резко снижалась у животных всех исследуемых групп (табл. 5). Наибольшим возрастным изменениям подвергалась концентрация DHEAS в I группе животных (в 5,07 раз), а наименьшим - во II группе (в 1,96 раз).

Таблица 5. Концентрация DHEAS (нмоль/л) в плазме крови у самок макак резусов разного возраста с разным типом поведения (М±m)

* p<0,05; ** p<0,01 - отличия от агрессивных животных; ¹⁾*** p<0,001 - возрастные отличия

Более высокая концентрация DHEAS у молодых животных с агрессивным типом поведения хорошо согласуется с результатами клинических исследований, выявивших повышение уровня DHEAS в крови у агрессивных людей (van Goozen S.H.M., et al., 1998; Buydens-Branchey L. and Branchey M., 2004; Graber J. et al., 2006). Выявленное снижение уровня DHEAS также хорошо согласуется с литературными данными о снижении секреции адреналовых андрогенов в процессе старения у человека и различных видов обезьян (Гончарова Н.Д., 1993, 1997, 2005; Sapolsky R.M. et al., 1993; Goncharova N.D. et al. 2000, 2002; Kemnitz J.W., et al., 2000; Muehlenbein M.P. et al., 2003).

Снижение уровней DHEAS с возрастом может способствовать прогрессированию процессов старения и развитию возрастной патологии, поскольку известно регулирующее влияние DHEA и DHEAS на функции головного мозга и иммунной системы, липидный и углеводный обмен, процессы роста и деления клеток (Diamond D.M. et al., 1995; Majewska M.D., 1995; Muller C. et al., 2006). Кроме того, DHEAS оказывает антагонистическое действие по отношению к F, избыток которого токсичен для организма и способствует развитию процессов старения и возрастной патологии (Blauer K.L. et al., 1991; Uno H. et al., 1994; Diamond D.M. et al., 1995; Гончарова Н.Д. и др., 2005).

Соотношение молярных концентраций F и DHEAS в плазме периферической крови (коэффициент F/DHEAS), рассматривается в качестве биомаркера предрасположенности к преждевременному и / или ускоренному старению и развитию возрастной патологии у человека и обезьян. Увеличение коэффициента F/DHEAS при старении отмечалось многими авторами у человека и разных видов обезьян. Повышение этого коэффициента, равно как и снижение уровня адреналовых андрогенов, сопряжено и с нарушением адаптации организма к стрессовым воздействиям (Анциферова Н.Д., 1997; Гончарова Н.Д., 1997; Ferrari E. et al., 2000, 2008; Гончарова Н.Д. и др., 2002, 2005; Morgan C.A. et al., 2004; Grillon C. et al., 2005).

Результаты исследований коэффициента F/DHEAS у молодых и старых самок макак резус с разным типом поведения (табл. 6) также выявили достоверное повышение этого коэффициента при старении. Однако, впервые было показано, что величина коэффициента F/DHEAS зависит от принадлежности животного к той или иной типологической группе. Так, самые высокие показатели этого коэффициента отмечались у животных с депрессивноподобным типом поведения как в молодом, так и в старом возрасте (табл. 6). Стало быть, можно полагать, что животные с таким типом поведенческой стратегии являются наиболее уязвимыми в плане устойчивости к преждевременному и / или ускоренному старению и развитию возрастной патологии.