Гузь Л.В., Гавеля В.Н., Гузь В.А.

Медицинская академия, кафедра физиологии,
зав. кафедрой д.мед.н., профессор П.А. Неруш
Днепропетровск, 2008.

ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ И ЕГО СВЯЗЬ С ИЗМЕНЕНИЕМ СОСТАВА И АКТИВНОСТИ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ПРИ ГИПЕРФУНКЦИИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Аннотация

Изучали активность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активность ферментов антиоксидантной системы (АОС) защиты в структурах головного мозга (кора больших полушарий (КБП), гиппокамп, ствол мозга (СтМ) у белых крыс линии «Вистар» в условиях экспериментального гипертиреоза (ГТ). Сделан вывод, что ГТ сопровождался активацией ПОЛ и изменением состава и активности антиоксидантной системы защиты.

Ключевые слова: центральная нервная система (ЦНС), гипертиреоз (ГТ), тиреоидные гормоны (ТГ), щитовидная железа (ЩЖ), перекисное окисление липидов (ПОЛ), антиокислительная активность (АОА), каталаза, глутапеонпероксидаза (ГПО).

І. Введение. Взаимодействие нервных и гуморальных факторов в формировании психического статуса и комплексной реакции организма на внешние воздействия являются одним из актуальнейших вопросов современной нейробиологии. В настоящее время остается открытым вопрос о соотношении между содержанием гормонов в организме и характером процессов высшей нервной деятельности. Высказано предположение о том, что гормоны, взаимодействуя с нейромедиаторами, образуют на уровне ЦНС емкую координирующую нейрогуморальную систему организма, которая контролирует интегративную деятельность головного мозга [5,6,12,13,14,17].

В последние годы в структуре заболеваемости резко увеличилась патология ЩЖ [5,10,14]. ТГ, влияя на энергетический обмен, на иммунные реакции, на процессы ПОЛ модифицируют развитие и течение патологических состояний [6,22]. Известно, что формирование защитных эффектов адаптации в организме обеспечивается изменениями функционирования центральных нейрогуморальных механизмов - с одной стороны, а с другой - изменениями метаболизма, что способствует развитию биохимической адаптации [2,4,11,13].

Стрессовые ситуации могут сопровождаться развитием пероксидации [2,5,11,18]. Гиперсекреция адреналина усиливает поступление кислорода и жирных кислот к тканям, что сопровождается накоплением у них продуктов ПОЛ и изменениями АОС защиты [2,5,18]. В связи с этим мы решили изучить состояние ПОЛ и АОС защиты в филогенетически различных структурах головного мозга.

II. Постановка задачи

Исследования были проведены на 25 белых крысах линии «Вистар», репродуктивного возраста, которые разделили на две группы - интактные (n=10) и опытные (n=15). ГТ моделировали с помощью L-тироксина (фирмы «Berlin-Chemie AG», Германия), который примешивали к пище животным в течение двух недель. Животные содержались на стандартном пищевом рационе. Применяли нарастающие дозы препарата, постепенно повышая суточную дозу с 10 до 140 мкг/100 г массы. Уровень тироксина (Т₄) определяли в сыворотке крови иммуноферментным методом. ГТ подтверждался пятикратным повышением Т₄. Изменялось поведение животных и нарушались трофические функции: отмечалась агрессивность животных, изменялись вегетативно-эмоциональные реакции, достоверно снижалась масса тела, ухудшалось состояние шерсти и слизистых, увеличивалось число сердечных сокращений (ЧСС) [4,5]. Исследования начинали на 15 сутки с начала модели ГТ. Затем животных декапитировали. вскрывали черепную коробку и забирали головной мозг. Для исследования брали СтМ, гиппокамп, КБП. В указанных образованиях определяли содержание диеновых коньюгатов (ДК), малонового диальдегида (МДА), каталазы и глутатионпероксидазы (ГПО). Содержание ДК определяли по методу [3], МДА - по реакции с тиобарбитуровой кислотой (ТБК) [17,19], каталазу по методу [7], а ГПО - методом [8,9,12]. Полученные данные обрабатывали общепринятыми методами вариационной статистики [15]. Эвтаназию животных проводили летальными дозами тиопентала натрия.

III. Результаты

Данные, характеризующие состояние процессов ПОЛ и АОС защиты в изучаемым структурах мозга приводятся в таблице 1 и таблице 2. Как видно, у животных с ГТ уровень ДК в СтМ и КБП был несколько ниже, чем у интактных животных. В то же время в гиппокампе содержание ДК повышалось в среднем на 37%) (р<0,05) по сравнению с интактными животными. Так, содержание ДК в СтМ составило 0,14 ± 0,04, а у интактных - 0,15 ± 0,022. Содержание ДК в КБП у животных с ГТ колебался в пределах 0,11 ± 0,008, тогда как у интактных животных оно было равно 0,12 ± 0,02.

Увеличение количества МДА у опытной группы в наибольшей мере отмечено в гиппокампе где уровень МДА повышался на 69%о (р <0,05). Такая же картина имела место и в КБП, где количество МДА увеличивалось на 44% (р <0,05). В меньшей степени накопление МДА отмечалось в СтМ, где его уровень повышался на 39%> (р <0,05).

Состояние АОС защиты менялось по изменению степени тяжести ГТ. Анализ активности каталазы свидетельствует о том, что уровень ферментативной активности был высоким во всех изучаемых структурах головного мозга. В КБП -повышался на 145% ( 85,30 ± 5,70, у интактных животных 34,80 ± 3,30; р <0,001), в стволе мозга отмечалось повышение на 106% (76,60 ± 2,90, а в группе контроля - 37,1 ± 4,80; р < 0,001) и в гиппокампе - повышался на 102%) (74,30 ± 6,10) у групп интактных животных он составлял 36,80 ± 3,20; р < 0,001. Анализ активности ГПО в изучаемых структурах головного мозга свидетельствует о том, что ферментативная активность ГПО изменялась разнонаправлено. В КБП отмечалось повышение на 102%о (8,30 ± 0,50, а у контрольной группы - 4,10 ± 0,30; р < 0,001), в СтМ также фиксировали повышение на 41% (7,91 ± 0,56, а у интактных животных - 5,60 ± 0,50; р < 0,001). Что касается гиппокампа, то в этой структуре отмечалось снижение активности ГПО на 41%> (3,70 ±0,50, а у контрольной группы животных - 6,30 ±0,55; р < 0,001).

Таблица 1

Характеристика содержания ДК и МДА у животных с ГТ в различных структурах головного мозга.

Структура головного мозга	Интактные животные (n=10)		Животные с ГТ (n=15)
	ДК	МДА	ДК	МДА
1	2	3	4	5
КБП (М±m) % изм.	0,12 ±0,02	0,52 ±0,05	0,11 ±0,008 -9% (р<0,01)	0,75 ±0,07 +44% (р<0,05)
Гиппокамп (М ±m) % изм.	0,095 ± 0,005	0,63 ± 0,08	0,13 ±0,003 +37% (р< 0,05)	1,07 ±0,1 +69% (р< 0,05)
Ствол мозга (М±m) % изм.	0,15 ±0,02	0,59 ± 0,03	0,14 ±0,01 -7% (р<0,01)	0,82 ± 0,06 +39% (р< 0,05)

Таблица 2

Характеристика состояния активности каталазы и ГПО у животных с ГТ в различных структурах головного мозга

Структура головного мозга	Интактные животные (n=10)		Животные с ГТ (n=15)
	каталаза	ГПО	катал аза	ГПО
1	2	3	4	5
1	2	3	4	5
КБП (М±m) % изм.	34,80+3,30	4,10+0,30	85,30 + 5,70 +145% (р<0,001)	8,30 ±0,50 +102% (р<0,001)
Гиппокамп (М±m) % изм.	36,80 + 3,20	6,30 ± 0,55	74,30 + 6,10 +102% (р< 0,001)	3,70 ± 0,50 -41% (р< 0,001)
Ствол мозга (М±m) % изм.	37,10 + 4,80	5,60 + 0,50	76,60 ± 2,90 +106% (р< 0,001)	7,91+0,56 +41% (р< 0,001)

Обсуждение

Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что ГТ сопровождается изменением накопления первичных и вторичных продуктов ПОЛ, а также изменением ферментативной активности АОС защиты [2,10]. В большей степени эти изменения относятся к гиппокампу, как структуре лимбической системы мозга.

Наши данные согласуются с исследованиями Таракановой Н.П., Ниловой Н.С. и др.[17], которые изучали состояние процессов ПОЛ в гомогенате КБП головного мозга крыс в ранние сроки после невротизации. Состояние невротизации проявляется в функциональных нарушениях в эмоциональной, вегетативной и соматической сферах. Гипертиреоидное состояние можно рассматривать как невротический процесс, характеризующийся изменениями состояния адренергического механизмов [2,4,5,6,12].

IV. Выводы

1. ГТ сопровождается активацией процесов ПОЛ и выражается в накоплении первичных (ДК) и конечных (МДА) продуктов ПОЛ.

2. ГТ сопровождался активацией каталазы и ГПО (кроме гиппокампа, где уровень активности снижался) в изучаемых структурах головного мозга.

3. Гипертиреоидные состояния протекают с активацией свободнорадикального окисления липидов и изменением состава и активности антиоксидантной системы защиты.

Литература

1. Бергельсон Л.Д. Биологические мембраны. М: Наука, 1975.-183 с.

2. Воскресенский О.Н., Девяткина Т.А., Борисенко A.M. Эмоциональный стресс и физиологическая антиоксидантная система // В сб.: Адаптация человека к экстремальным условиям окружающей среды. - Одесса, 1980.
С.70-71.

3. Гаврилов В.Б., Гаврилова А.Р., Хмара Н.Ф.// Лабораторное дело.-1988.-№ 2.-С.60-64.

4. Гузь Л.В., Родинский А.Г. Состояние сердечной деятельности у неполовозрелых и половозрелых крыс в условиях гиперфункции щитовидной железы // Архив клинич. и экспер. мед. - Донецк, 2003.-Т. 12, №1.-С.33-34.

5. Гузь Л.В., Демченко О.М., Неруш П.О. Інтегративна діялність центральної нервової системи за умов дисфункції щитоподібної залози// Вісник проблем біології і медицини. - 2004. - Вип.3.- Полтава. - С.9-17.

6. Комисаренко В.П. (ред.) Гормоны и головной мозг. - Киев. - Наукова думка, 1988.-271 с.

7. Королюк М.А. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело. - 1988. -№1.-С.16-19.

8. Магин Д.В., Измайлов Д.Ю., и др. Фотосхемы - люминесценция как метод изучения антиоксидантной активности в биологических системах//
Вопр. мед. химии. - 2000. - № 4.- С. 1-7.

9. Мальцев Г.Ю. Методы исследования глутатионпероксидазы в эритроцитах //Гигиена и санитария.- 2002.-№ 2. - С. 69-72.

10. Матасар И., Голубчиков И., Водопьянов В., Салий и др. Частота заболеваний щитовидной железы среди населения Украины //Ліки України. - 2002. - № 10. -С. 48-53.

11.Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс, профилактика. - М.: Наука, 1984. -
280 с.

12.Моин В.И. Простой и специфический метод определения активности глутатионпероксидазы в эритроцитах //Лаб.дело.-1986.-№ 6. - С. 724-727.

13.Неруш П.О., Демченко О.М. Bікoвi особливості адаптації нервової системи у щурів за умов гіпертирідного стану // Тези доповідей науково-практичної конференції з міжнародною участю, присвяченої 175-річчю з дня народження I.M. Сеченова. - Одеса. - 2004.

14.Неруш П.О., Демченко О.М., Гузь Л.В. Стан вищої нервової діяльності та обмін ліпідів у головному мозку щурів за умов гіперфункції щитоподібної залози //Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференциї "Проблеми вікової фііології - Луцьк. - 2005. - С. 86-87.

15. Плохинский Н.А. Математические методы в биологии. - М.:
Изд-во МГУ, 1981.-265 с.

16. Розен В.Б. Основы эндокринологии. - М.: Изд-во МГУ, 1994. - 384 с.

17. Стальная И.Д., Гаршивили Т.Г. Современные методы в биохимии //
Под ред. В.Н.Ореховича. М.: - Медицина, 1977. - 67 с.

18.Тараканова Н.П., Нилова Н.С. и др. Перекисное окисление липидов головного мозга крыс в условиях невротизации // Физиол. журнал
им. И.И. Сеченова.- 1994. -Вып.80, №3.-С. 43-47.

19.Dorner Y. Perinatal hormone levels and brain orqanization //
In: Anatomical Neuroendocrinoloqy. Basel. Karqer. - 1975.- P. 245-252.

20.Dorner Y. Hormones, brain development and fundamental processes of life // In: Hormones and brain development / Amsterdam. N.Y. Oxford. Elsevies, North-Holland Biochem. Press.-1978.-P. 13-25.

21. Mihara M., Uchiyama M., et all.// Biochem. Med.- 1980. - V.23. - 302 p.

22. Uchiyama M, Mihara M., nalyt // Biochem. 1978.- V.86.- 271 p.

23. Voqel R.A., Cooper B.R., Barlon T.S. etal. Effects of thyrotropin-reledsinq hormone on locomoter activiti, operant performance and inqestive behavior // S.Pharmacol. Exp.Iher. - 1999. - V.208.- P.161-168.