Введение к работе
Изучение различных аспектов стресса, механизмов воздействия неблагоприятных факторов на организм человека и животных занимает одно из центральных мест в современной биологии и медицине. Обусловлено это тем, что при стрессогенных воздействиях в реализацию вовлекаются многие компоненты функциональной системы, обеспечивающей адаптационно-приспособительные функции организма. Одним из важнейших факторов адаптации к стрессорным ситуациям является активация стресс-лимитирующих структур мозга, усиление синтеза и освобождение веществ нейромедиаторной и нейропептидной природы (М.Г. Пшенникова, 2000; С. Tsigos et al., 2002; C.V. Borlongan et al., 2004), среди которых особый интерес вызывают опиоидные пептиды, в частности, энкефалины, обладающие наиболее широким спектром физиологического действия (Л.Н. Маслов и соавт., 2002; Н.Г. Макарова и соавт., 2007; D.J. Сагг, 1991; I. Gerendaei, 1991).
Еще более серьезную проблему представляет стремительный рост
заболеваемости сахарным диабетом. Согласно оценкам экспертов ВОЗ, к
2025 году прогнозируется, что численность болеющих превысит 300 млн.
человек, а к 2030 г. каждый 25-й житель планеты будет болеть данным
заболеванием (М.И. Балаболкин, 2007; М.Г. Давидович и соавт., 2009; Е.
Adeghate et al., 2006). Несмотря на значительные достижения в изучении
патогенеза сахарного диабета, многие аспекты этой проблемы остаются
недостаточно изученными. Более того, схожесть биохимических изменений
возникающих в органах и тканях при эмоциональном стрессе и диабете,
позволяет некоторым исследователям трактовать последний как
метаболический (окислительный, гипергликемический) стресс
(З.Г. Анестеади и соавт., 1991; Я.Ю. Кондратьев и соавт., 1998; Е.А. Косенко и соавт., 1999; О.Ю. Жукова, 2008; S. A. Santini, 1997; J. Baynes et al., 1999; Y. Jhara et al.; 1999). Известно, что стресс сопровождается активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (М.Г. Пшенникова, 2000), и как следствие может привести к значительным изменениям в обмене биополимеров соединительной ткани, являющейся важнейшим компонентом межклеточного матрикса (И.В. Лекомцев и соавт., 2002; О.В. Перминова, 2007; А.И. Глазырин, 2008; D. Harman, 1996; A. Eddy, 1998; V. Gopalacrishnan
et al., 2006), в том числе и желудочно-кишечного тракта (Л.Е. Панин, 1983; Ф.З. Меерсон и соавт., 1993; А.И. Зайчик и соавт., 1999).
Исследования последних лет показывают, что в однотипных конфликтных ситуациях отчетливо выявляются животные устойчивые и предрасположенные к эмоциональному стрессу (В.В. Серов и соавт., 1995; В.Г. Шаляпина и соавт., 2006; Г.А. Фролова, 2009), причем изменения морфофункциональной организации соединительной ткани у них выражены неодинаково (В.В. Серов и соавт., 1995; Д.Г. Иванов и соавт., 2010).
Вместе с тем известно, что защитные свойства слизистого секрета органов желудочно-кишечного тракта определяются наличием в его составе гликопротеинов, прежде всего сиалосодержащих, которые препятствуют не только кислотной деградации эпителия желудка и кишечника вместе с ионами НСОз*, но и инвазии патогенных микроорганизмов (Helicobacter pylori, Campylobacter jejuni и др.) в стенку органов желудочно-кишечного тракта путем их связывания (И.А. Кривова и соавт., 1996; Л.А. Железная, 1998; Е. Vimr, 1994; P. Simon et al., 1997; М. Prendergast et al., 1998; E. Rousset etal., 1998).
В современной литературе проблеме изучения обмена сиалосодержащих муцинов органов гастродуоденальной зоны при стрессогенных воздействиях различного генеза не уделяется должного внимания, а изменения состояния метаболизма биополимеров соединительной ткани у крыс с различной устойчивостью к стрессу остаются практически неизученными. В то же время влияние одного из антистрессовых препаратов - даларгина на обмен вышеуказанных показателей, измененных в условиях длительного стресса, придает данной работе еще больший интерес. Цель исследования
Выявить особенности обмена сиалогликопротеинов в тканях желудка, тонкой кишки и плазме крови у крыс с различной устойчивостью к стрессу при длительных стрессогенных воздействиях различного генеза. Задачи исследования
-
Изучить показатели синтеза и распада сиалогликопротеинов в тканях желудка, тонкой кишки и плазме крови стресс — неустойчивых и стресс - устойчивых животных при длительном иммобилизационном стрессе.
-
Изучить показатели синтеза и распада сиалогликопротеинов в тканях желудка, тонкой кишки и плазме крови стресс - неустойчивых и стресс
- устойчивых крыс при метаболическом стрессе, вызванном введением аллоксана.
-
Установить особенности в обмене сиалогликопротеинов желудка, тонкой кишки и плазме крови крыс с различной устойчивостью к стрессу при введении даларгина на фоне длительной иммобилизации.
-
Выявить особенности в обмене сиалогликопротеинов в тканях желудка, тонкой кишки и плазме крови животных с различной устойчивостью к стрессу при введении даларгина на фоне аллоксанового диабета.
Научная новизна
В работе впервые получены данные об особенностях обмена сиалогликопротеинов в тканях желудка, тонкой кишки и плазме крови у крыс с различной устойчивостью к стрессу при длительном иммобилизационном стрессе и экспериментальном аллоксановом диабете. Выявлен однонаправленный характер изменений в метаболизме сиалогликопротеинов при метаболическом стрессе и длительной иммобилизации у стресс-неустойчивых и стресс-устойчивых крыс, характеризующийся значительным усилением процессов распада сиалогликопротеинов.
Впервые показано, что введение синтетического аналога лей-энкефалина - даларгина, приводит к ослаблению выявленных биохимических нарушений в обмене сиалогликопротеинов и активации анаболических процессов, как при иммобилизационном, так и метаболическом стрессе. Научно-практическая значимость работы
Полученные в ходе эксперимента данные расширяют представления об особенностях обмена сиалогликопротеинов в тканях желудка и тонкой кишки при различных моделях стресса в зависимости от типа реагирования нервной системы на стрессогенные воздействия, а также дополняют имеющиеся в литературе сведения, касающиеся влияния опиоидных пептидов на измененный обмен углеводсодержащих биополимеров соединительной ткани.
Результаты исследования, свидетельствующие о положительной роли даларгина в обмене сиалогликопротеинов желудочно-кишечного тракта, могут быть использованы в клинике с целью возможной фармакологической коррекции измененного метаболизма при длительных стрессогенных воздействиях различного генеза.
Использованные в работе биохимические методы определения фракций сиаловых кислот и сиалидазной активности, наряду с другими исследованиями могут быть использованы в клинике для оценки состояния мукозального барьера желудка и 12-перстной кишки в качестве критерия риска развития гастродуоденальной патологии при сахарном диабете и хроническом стрессе. Основные положения, выносимые на защиту
-
Многократный иммобилизационный стресс и экспериментальный аллоксановый диабет у крыс с различной устойчивостью к стрессу сопровождаются однонаправленными изменениями в обмене сиалогликопротеинов в тканях желудка и тонкой кишки, характеризующимися преобладанием катаболических процессов, наиболее выраженных в желудке стресс-неустойчивых крыс.
-
Введение даларгина при иммобилизационном и метаболическом стрессе приводит к ослаблению реакций распада и последующему усилению анаболических процессов в обмене сиалогликопротеинов в тканях желудка и тонкой кишки опытных животных, наиболее выраженных при введении даларгина на фоне аллоксанового диабета в группе стресс-устойчивых животных.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на Российской конференции, посвященной 80-летию со дня рождения Р.И. Лифшица «Актуальные проблемы теоретической и прикладной биохимии» (Челябинск, 2009); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Вопросы патогенеза типовых патологических процессов» (Новосибирск, 2009); VII Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2010); совместном научном заседании сотрудников кафедр биохимии, нормальной физиологии, патофизиологии, клинической биохимии и лабораторной диагностики (Ижевск, 2011). Публикации
По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Внедрение результатов исследования
Данные о состоянии обмена сиалогликопротеинов желудка и тонкой
кишки у крыс с различной устойчивостью к стрессу в динамике длительного
иммобилизационного стресса, экспериментального диабета и их сочетания с
введением аналога лей-энкефалина - даларгина включены в лекционные
курсы по биохимии, нормальной физиологии, клинической биохимии и
лабораторной диагностики для студентов и слушателей факультета
повышения квалификации и профессиональной переподготовки,
используются в научно-исследовательской работе кафедры биохимии ГОУ
ВПО «Ижевская государственная медицинская академия»
Минздравсоцразвития РФ. Структура и объем диссертации
Диссертация объемом 161 страниц машинописного текста состоит из введения, обзора литературы, четырех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 24 таблицами и 20 рисунками. Список литературы содержит 270 источника (156 на русском и 114 на иностранных языках).
