Введение к работе
Актуальность проблемы
Регуляция пищевого поведения всегда привлекала внимание физиологов и клиницистов, однако в последнее время это направление исследований приобрело особую актуальность в связи с обостряющейся проблемой ожирения. По последним данным Всемирной организации здравоохранения более миллиарда человек на планете имеют лишний вес, эта проблема актуальна даже для стран, в которых немалая часть населения постоянно голодает. Ожирение сопровождается нарушениями в сердечнососудистой, дыхательной, эндокринной и других системах организма, создает дополнительную нагрузку на опорно-двигательный аппарат, способствуя развитию артрозов. Часто ожирение сопровождается гипотрофией мышц и гипотонией кишечника, нарушениями эмоционального фона и развитием депрессивных состояний. Все это снижает качество жизни и укорачивает ее продолжительность. В связи с этим понятен тот интерес, который вызывают последние данные, касающиеся регуляции пищевого поведения и позволяющие прогнозировать новые подходы к решению проблемы нарушения веса.
В нормализации массы тела большое внимание уделяется фармакологической коррекции веса. Однако известно, что многие лекарственные препараты, применяемые с этой целью, оказывают серьезные побочные эффекты и не оправдывают ожидания. Поэтому поиск новых средств, оказывающих заметное анорексигенное действие без нежелательных побочных эффектов, является актуальным. В последнее время в литературе появляется все больше сведений об эндогенных пептидных регуляторах аппетита. Среди них в особое внимание уделяется обестатину («obedere» - поглощать и «statin» - подавлять). Обестатин состоит из 23 аминокислотных остатков, является продуктом посттрансляционного процессинга препрогрелина и обнаруживается во многих органах и тканях (Aydin et al., 2008). В ряде исследований было
показано анорексигенное влияние обестатина, приводящее к снижению массы тела, потребления еды и воды (Zhang et al., 2005; Carlini et al, 2007). Анализ содержания обестатина в плазме крови в различных физиологических состояниях показал, что у людей, страдающих ожирением, уровень обестатина существенно ниже, а у больных анорексией - значимо выше, чем у здоровых пациентов (Huda et al., 2008; Zamrazilova et al., 2008). Снижение содержания обестатина связывают с ожирением не только у взрослых, но и у детей (Zou et al., 2009).
Особый интерес представляет изучение эффектов фрагментов обестатина, однако в литературе таких данных чрезвычайно мало. Кроме того, в литературе не встречается сравнений эффектов различных способов введения обестатина. Практически отсутствуют данные о влиянии пептида на другие физиологические и биохимические показатели кроме массы тела и системы аппетита. В связи с этим очевидна острая необходимость фундаментального изучения физиологических и биохимических процессов, не только лежащих в основе анорексигенного действия обестатина, но и сопровождающих его.
Цели и задачи исследования
Цель работы - исследовать влияния обестатина и его фрагментов на функциональные характеристики у самцов крыс. Нами были сформулированы следующие задачи исследования:
-
Исследовать влияния различных способов однократного введения обестатина на массу тела, потребление корма и воды, поведенческую активность, порог болевой чувствительности, вегетативный баланс, функциональное состояние системы антиоксидантной защиты и уровень кортикостерона в плазме крови самцов крыс;
-
Исследовать влияния однократного введения различных фрагментов обестатина на массу тела, потребление корма и воды, поведенческую активность, порог болевой чувствительности,
вегетативный баланс, функциональное состояние системы антиоксидантной защиты и уровень кортикостерона в плазме крови самцов крыс;
-
Оценить эффекты хронического введения обестатина и его фрагментов на массу тела, потребление корма и воды, поведенческую активность, порог болевой чувствительности, вегетативный баланс, функциональное состояние системы антиоксидантной защиты и уровень кортикостерона в плазме крови самцов крыс;
-
Исследовать действие хронического введения обестатина и его фрагментов на модели ожирения на массу тела, потребление корма и воды, поведенческую активность, порог болевой чувствительности, вегетативный баланс, функциональное состояние системы антиоксидантной защиты и уровень кортикостерона в плазме крови самцов крыс.
Научная новизна работы
В представленном исследовании впервые был показан комплекс плейотропных эффектов обестатина и его фрагментов, не изученных ранее. Комплексное исследование различных способов введения обестатина выявило, что наиболее выраженными эффектами обладает пептид при интраназальном введении. Впервые было показано действие пептида на уровень болевой чувствительности и баланс вегетативной регуляции внутренних органов.
Также впервые было изучено действие таких фрагментов обестатина, как 1-4, 5-10, 10-15, 16-23 на комплекс физиологических и биохимических показателей. Впервые была предпринята попытка сопоставления эффектов обестатина и его фрагментов после хронического введения не только в норме, но и на фоне патологии, а именно при повышенной массе тела.
Теоретическая и практическая значимость работы
Результаты работы имеют как теоретическое, так и практическое значение. Полученные нами данные расширяют представление об эндогенных пептидах регуляторах аппетита не только как о веществах, влияющих на массу тела, но и как об эндогенных регуляторных факторах, действующих на организм в целом. Полученные результаты могут помочь в поиске путей профилактики и коррекции патологических состояний, связанных с повышенной массой тела и нарушениями аппетита.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Обестатин в дозе 300 нмоль/кг in vitro и in vivo не влиял на осморезистентность эритроцитов, но оказывал ингибирующий эффект на агрегацию тромбоцитов.
-
При однократном интраназальном введении обестатин вызывал выраженные анорексигенные эффекты, сопровождавшиеся изменением поведенческой активности, порога болевой чувствительности и вегетативного баланса.
-
Концевые фрагменты обестатина (1-4, 16-23) обладали сходным действием с целым пептидом на массу тела, потребление пищи и воды и увеличивали уровень тревожности. Все исследуемые фрагменты увеличивали порог болевой чувствительности.
-
При хроническом введении только фрагмент обестатина 1-4 сохранял анорексигенный эффект, обестатин и фрагмент 16-23 вызывали увеличение массы тела.
-
Из исследуемых веществ только фрагмент обестатина 1-4 во всех описанных случаях и при различных функциональных состояниях организма обладал анорексигенным эффектом, как правило, выражавшемся в снижении потреблении пищи и воды и уменьшении массы тела.
Апробация материалов диссертации
Результаты диссертационной работы были представлены на конференции «Физиологическая активность регуляторных пептидов», посвященной 85-летию со дня рождения академика РАМН И.П. Ашмарина (Россия, Москва, 2010), V Всероссийской конференции (с международным участием) «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечнососудистой хирургии» (Россия, Москва, 2011), XIX Международной научной конференцияи студентов, аспирантов и молодых ученых ЛОМОНОСОВ-2012 (Россия, Москва, 2012, 2 работы), IV Международной научной конференции "Химия, структура и функция биомолекул", (Белоруссия, Минск, 2012, 2 работы), XX Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых ЛОМОНОСОВ-2013 (Россия, Москва, 2013, 3 работы), 19th Annual International "Stress and Behavior" Neuroscience and Biopsychiatry Conference (Russia, St. Petersburg, 2013), 45th European Brain and Behaviour Society Meeting (Germany, Munich, 2013), 2013XXII Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Россия, Волгоград, 2013, 3 работы) и на заседании кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ (Россия, Москва, 2013).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 17 печатных работ (в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ)
Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 177 страницах и включает введение, обзор литературы, описание объектов и методов исследования, результаты, обсуждение, выводы, список цитируемой литературы (содержит 177 источников, в том числе 25 опубликовано в российских изданиях и 152 в зарубежных). Работа иллюстрирована 56 рисунками и содержит 42 таблицы.
