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

Таблица 6. Величина соотношения молярных концентраций F и DHEAS в плазме крови у самок макак резусов разного возраста с разным типом поведения (М±m)

* p<0,05; ** p<0,01; *** p<0,001 - возрастные различия; ¹⁾* p<0,05; ¹⁾** p<0,01 - отличия от молодых агрессивных животных; ²⁾* p<0,05 - отличия от старых агрессивных животных

У агрессивных животных наряду с наиболее выраженным снижением при старении уровня DHEAS отмечалось наиболее резкое увеличение коэффициента F/DHEAS (в 3,4 раза). В то же время у старых животных II группы коэффициент F/DHEAS увеличивался в 1,77 раза, а у животных III группы - в 2,51 раза. Это обстоятельство дает основание полагать, что животных с агрессивным типом поведения вряд ли можно рассматривать как наиболее устойчивых к возрастным нарушениям. Минимальная амплитуда изменений как уровня DHEAS, так и коэффициента F/DHEAS у животных с адекватным типом поведения указывают на наибольшую устойчивость индивидов именно такого типа к процессам старения.

У обезьян и у людей неоднократно отмечалось снижение с возрастом амплитуды циркадианного ритма уровня F в плазме крови, что дало основание рассматривать этот показатель в качестве биомаркера старения (Deuschle M. et al., 1997; Goncharova N.D. et al., 2000; 2006; Toutou Y. and Haus E., 2000; Ferrari et al., 2001; Гончарова Н.Д. и др., 2002; 2007; Goncharova N.D., 2006). Однако эти исследования были проведены без учета типологических особенностей индивидов. Изучение амплитуды циркадианного ритма концентрации F в плазме крови у молодых и старых самок макак резус с разным типом поведения позволило выявить (табл. 7), что только у обезьян с депрессивноподобным типом поведения наблюдалось ее значимое снижение при старении.

Таблица 7. Амплитуда циркадианного ритма концентрации F в плазме крови у самок макак резус разного возраста с разным типом поведения (M ± m)

* p<0,05 - отличия от животных с депрессивноподобным поведением;

¹⁾* p<0,05 - возрастные различия

Вследствие этого было выявлено, что амплитуда циркадианного ритма F у старых животных с депрессивноподобным поведением статистически значимо ниже по сравнению с животными других поведенческих групп (табл. 7).

Данный факт позволяет считать животных этой группы наименее устойчивыми к процессам старения. У обезьян с адекватным типом поведения циркадианный ритм концентрации F в крови характеризовался высокой стабильностью в процессе старения, что свидетельствует о высокой степени резистентности животных этой группы к возрастным нарушениям.

Изучение динамики уровня F (% от исходного уровня) в плазме крови у самок макак резус разного возраста с разным типом поведения в ответ на стандартизированное острое стрессовое воздействие (двухчасовую нежесткую иммобилизацию в метаболических клетках), нанесенное в 15.00 ч позволило выявить (рис. 3) достоверное снижение стресс-реактивности ГГАС у животных I и II типологических групп.

Рис. 3. Динамика изменения уровня F в плазме крови у самок макак резусов разного возраста с разным типом поведения в ответ на острое стрессовое воздействие (М±m, % от базального уровня)

* p<0,05; ** p<0,01 - возрастные различия

Данное наблюдение согласуется с результатами первой части настоящего диссертационного исследования, а также с результатами ранее проведенных в нашей лаборатории работ, выявивших более высокую стресс-реактивность ГГАС в послеполуденные часы в небольшой группе молодых самок макак резус по сравнению со старыми животными не подразделяемыми по особенностям индивидуального поведения (Гончарова Н.Д. и др., 2006, 2007; Goncharova N.D., 2006).

У старых самок макак резус с депрессивноподобным поведением (рис. 3), в отличие от животных с агрессивным и адекватным поведением не было выявлено снижения стресс-реактивности коры надпочечников. Однако, принимая во внимание вышеприведенные данные о формировании у животных с таким типом поведения расстройств в характере функционирования ГГАС, указывающие на предрасположенность таких животных к процессам преждевременного старения и развитию возрастной патологии, было бы ошибочным считать отсутствие изменений в стресс-реактивности коры надпочечников у старых животных с депрессивноподобным поведением благоприятным в плане устойчивости к процессам старения. Можно полагать, что сохранение высокой стресс-реактивности ГГАС в послеполуденные часы у старых животных III группы свидетельствует не о их физиологическом сходстве с молодыми животными, а лишь о высокой чувствительности животных этой группы к стрессовым воздействиям, что приводит к постоянному избыточному уровню F, который является токсичным для организма, по сравнению с животными I и II групп.

2.2. Особенности функционирования эритроцитарной АОФС у самок макак резус разного возраста с разным типом поведения

Как было показано выше, в условиях стрессовых воздействий и в процессе старения наибольшим изменениям подвергается активность эритроцитарной ГР. Поэтому особый интерес представляло изучение зависимости активности ГР от принадлежности животных к той или иной поведенческой группе в разные возрастные периоды.

Результаты исследования активности ГР в эритроцитах периферической крови у молодых и старых самок макак резус позволили установить (табл. 8), что при старении активность эритроцитарной ГР достоверно увеличивается только в группе животных с депрессивноподобным типом поведения.

Таблица 8. Активность ГР в эритроцитах крови у самок макак резус разного возраста с разным типом поведения в 09.00 ч (М±m)

* p<0,05 - отличия от старых животных с адекватным типом поведения;

¹⁾* p<0,05 - возрастные различия

Обезьяны с адекватным типом поведения вне зависимости от возраста характеризовались наименьшей активностью эритроцитарной ГР. У этих обезьян не было обнаружено даже тенденции к увеличению активности ГР с возрастом (табл. 8). Увеличение активности эритроцитарной ГР в процессе старения отмечалось также в ряде клинических и экспериментальных исследований (Andersen H.R. et al., 1998; Goncharova N.D., 2006; Goncharova N.D. et al., 2006; Шмалий А.В., 2007). Однако в этих работах не проводился анализ зависимости возрастных изменений активности ГР от типологических особенностей индивидов.

При оценке характера изменений активности ГР в ответ на стандартизированное острое стрессовое воздействие (двухчасовую нежесткую иммобилизацию в метаболических клетках) в 15.00 ч было выявлено, что базальная активность ГР различалась у животных с разным типом поведения. У молодых животных с депрессивноподобным поведением базальная активность ГР была выше, чем у молодых животных с адекватным поведением (0,525±0,069 нмоль НАДФН/мин/мг белка против 0,318±0,058 нмоль НАДФН/мин/мг белка соответственно, p<0,05).

В ответ на иммобилизацию у молодых животных с адекватным типом поведения увеличение активности ГР было существенно выше по сравнению со старыми животными (рис. 4а), аналогично тому, что было выявлено при изучении стресс-реактивности F у обезьян с адекватным поведением (см. рис. 3).

Рис. 4. Динамика изменения активности эритроцитарной ГР у самок макак резусов разного возраста с разным типом поведения в ответ на острое стрессовое воздействие в 15.00 ч (М±m, % от базального уровня)

* p<0,05 - возрастные различия

В то же время не наблюдалось значимых возрастных изменений в величине подъема активности ГР у животных с депрессивноподобным типом поведения (рис. 4б). Это происходило, возможно, вследствие того, что наблюдались различия в исходной (базальной) активности ГР.

Выявленные возрастные различия в реакции ГР на острое стрессовое воздействие у животных с адекватным типом поведения хорошо согласуется с результатами исследования, представленными в первой части настоящей работы, а также с результатами работ, ранее выполненных в лаборатории эндокринологии НИИ МП РАМН и не учитывающих особенности индивидуального поведения животных (Goncharova N.D., 2006; Шмалий А.В., 2007). Кроме того, они согласуются с возрастными различиями в реакции ГГАС у животных с таким же типом поведения. Последнее обстоятельство дает основание считать, что реакция эритроцитарной ГР на мягкое острое стрессовое воздействие зависит от стресс-реактивности F и что ГГАС играет важную роль в регуляции активности эритроцитарной ГР, надежность которой снижается при старении. Более выраженные возрастные изменения в функционировании ГГАС у животных с депрессивноподобным поведением, по-видимому, лежат в основе более выраженных возрастных изменений в реакции ГР на острое стрессовое воздействие.

Учитывая литературные данные о том, что повышение активности ГР в различных тканях в условиях мягкого стресса выполняет адаптивную функцию, способствуя увеличению уровня восстановленного глутатиона, поддерживающего редокс-потенциал эритроцитов (Preville X. et al., 1999; Baek S.H. et al., 2000; Arthur P.G. et al., 2004), можно полагать, что адаптивная способность эритроцитов к стрессу у животных с депрессивноподобным поведением нарушается в процессе старения в большей степени, чем у животных остальных типологических групп. Это говорит, в свою очередь, о наименьшей устойчивости животных с таким типом поведения к стрессогенным воздействиям окружающей среды, а также к возрастным нарушениям.

Заключение

В результате изучения возрастных особенностей функционирования ГГАС и эритроцитарной АОФС в опытах на адекватной животной модели было выявлено, что в процессе старения у самок макак резус развиваются значительные нарушения в стресс-реактивности ГГАС, которые, в частности, выражались в снижении величины подъема F в ответ на двухчасовую нежесткую иммобилизацию животных в послеполуденное время. При этом было обнаружено, что возрастные изменения в стресс-реактивности ГГАС сопровождаются возрастными нарушениями стресс-реактивности АОФС эритроцитов, которые выражались, главным образом, в снижении стресс-реактивности ГР и повышении стресс-реактивности СОД у старых животных. Нарушения стресс-реактивности ГР и СОД в процессе старения сопровождались активизацией свободнорадикальных процессов, в частности, активацией процессов ПОЛ. По-видимому, возрастные изменения активности этих ферментов на стрессовое воздействие приводят к нарушению надежности антиоксидантной ферментной защиты эритроцитов, что сопровождается активизацией свободнорадикальных процессов и снижением надежности транспорта кислорода к тканям. Последнее может быть важным патогенетическим фактором в нарушении транспорта кислорода к тканям у старых индивидов в условиях острого стресса. Кроме того, выявленная тесная корреляция между характером возрастных изменений реакции на стрессовое воздействие со стороны F и ГР эритроцитов указывает на важную роль ГГАС в регуляции стресс-реактивности ГР, надежность которой снижается при старении.

Изучение особенностей функционирования ГГАС и эритроцитарной АОФС у самок макак резус разного возраста с различными типами адаптивного поведения в условиях стресса, обусловленного изменением условий жизни, частично сглаженного вследствие предварительной адаптации животных, позволило выявить зависимость возрастных изменений как функции коры надпочечников, так и активности ГР эритроцитов от принадлежности особей к тому или иному типу адаптивного поведения. У животных с депрессивноподобным типом поведения были выявлены наиболее выраженные изменения функции коры надпочечников и активности ГР эритроцитов, которые выражались в максимальном возрастании коэффициента F/DHEAS (как за счет снижения уровня DHEAS, так и увеличения концентрации F в крови), снижении амплитуды циркадианного ритма F, увеличении активности эритроцитарной ГР и снижении стресс-реактивности ГР. Большинство из выявленных возрастных нарушений вышеуказанных параметров принято рассматривать в качестве биомаркеров старения. Поэтому можно полагать о предрасположенности животных с депрессивноподобным типом поведения к ускоренному и, возможно, преждевременному старению и развитию возрастной патологии.