Введение к работе
Актуальность темы. Кортиколиберин (Corticotropin-releasing factor, CRF) является одним из основных нейрохимических регуляторов ответа организма на стрессирующее воздействие [Dunn, Berridge, 1990]. CRF - пептид, состоящий из 41 аминокислотного остатка [Vale et al., 1981], стимулирует секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ) гипофизом и обладает широким спектром экстагипофизарных эффектов. Негормональное действие кортиколиберина связано с модуляцией активности автономной нервной системы и поведенческих реакций. Так, CRF стимулирует работу сердечнососудистой системы, влияет на терморегуляцию и метаболизм глюкозы, снижает болевую чувствительность, разнонаправленно изменяет поведение животных в стрессирующих и привычных условиях, а также вызывает усиление биоэлектрической активности мозга вплоть до судорог.
Кортиколиберин принадлежит к семейству эволюционно древних пептидных регуляторов позвоночных, к которому относятся также уротензин I рыб, саувагин амфибий и урокортины I-III млекопитающих. Кортиколиберин и родственные ему пептиды имеют в целом сходный спектр физиологического действия [Bale, Vale, 2004]. В структуре соединений семейства CRF можно выделить фрагменты с одинаковым аминокислотным составом, встречающиеся как в С-, так и в N-концевьгх областях молекул у разных видов и даже классов позвоночных [Lovejoy, Balment, 1999]. Значительное структурное сходство, а также общность физиологического действия пептидов семейства CRF вызывает закономерный интерес и делает актуальным всестороннее изучение их консервативных фрагментов. Одним из таких фрагментов является трипептид Рго-Pro-Ile, соответствующий участку N-концевой области молекул кортиколиберина, уротензинаї, саувагина и урокортинаї. Подобно полноразмерной молекуле кортиколиберина, центрально вводимый трипептид CRF4-6 вызывает судороги у мышей. При этом, в отличие от кортиколиберина, CRF4-6 не влияет на секрецию АКТГ [Nomizu, Miyamoto, 1989]. При интраназальном введении CRF^ повышает судорожную готовность в модели аудиогенных судорог у крыс, потенциирует повышение частоты сердечных сокращений, вызываемое сильным звуком, и оказывает анксиогенное действие в крестообразном приподнятом лабиринте [Мартьянов и др., 1994]. Действие трипептида в диапазоне доз, близких к физиологическим, исследовано не было. Изучение влияния CRF4-6 на физиологические параметры и сопоставление его эффектов с действием полноразмерного кортиколиберина позволит лучше понять особенности структурно-функциональной организации молекул CRF и родственных пептидов, а также может быть полезным для экспериментального, а в перспективе - и клинического применения.
Цель работы. Целью настоящей работы являлось изучение
физиологического действия CRF4-6 при введении в боковые желудочки мозга
крыс и участия рецепторов кортиколиберина и ргашгптппі іффптггпгі данного
трипептида. і рос НАЦИОНАЛЬНАЯ Г
1 библиотек*
snspsft
Задачи исследования.
1. Изучить влияние CRF4-6 на следующие физиологические параметры:
частоту сердечных сокращений и среднее артериальное давление;
температуру тела;
уровень глюкозы в крови;
болевую чувствительность;
поведение в привычных условиях и стрессирующей обстановке;
электрическую активность головного мозга.
-
Изучить влияние CRF4_6 на судорожную активность.
-
Исследовать действие CRF^ на артериальное давление, частоту сердечных сокращений, уровень глюкозы в крови, температуру тела и болевую чувствительность после блокады рецепторов кортиколиберина неселективным антагонистом ahCRF9.4i-
-
Оценить влияние полной двусторонней адреналэктомии на глюко- и
ТерМОреіуЛЯТОрНОе ДеЙСТВИе CRF4-6.
Научная новизна. Впервые исследовано влияние центрально вводимого трипептидного фрагмента кортиколиберина CRF4-6 на работу сердечнососудистой системы, глюко-, терморегуляцию, болевую чувствительность, поведение и электрическую активность головного мозга крыс. Установлено участие рецепторов кортиколиберина в реализации физиологического действия трипептида.
Теоретическое и практическое значение. Показано, что центрально вводимый трипептид CRF4-6 стимулирует работу сердечно-сосудистой системы, вызывает гипергликемию и гипертермию, снижает болевую чувствительность, стимулирует ориентировочно исследовательское поведение животных в привычной обстановке и угнетает его в новой, стрессирующей ситуации, а также вызывает увеличение биоэлектрической активности головного мозга крыс. Эффекты CRF4-6 сходны с негормональным действием кортиколиберина и блокируются антагонистом CRF-рецепторов, что позволяет предположить функциональную значимость фрагмента Рго-Рго-Ие в молекулах пептидов семейства кортиколиберина. На основании экспериментальных данных сделано предположение о перспективности Pro-Pro-Ile для получения новых лекарственных форм коротких пептидов, не вызывающих, в отличие от кортиколиберина, активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой гормональной оси.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Центрально вводимый трипептид CRF4.6 оказывает стимулирующее влияние на работу сердечно-сосудистой системы и электрическую активность головного мозга, повышает уровень глюкозы в крови и температуру тела, снижает болевую чувствительность и разнонаправленно изменяет поведение крыс в привычных и стрессирующих условиях, что соответствует картине негормоналышх эффектов кортиколиберина.
-
Блокада действия CRF4-6 антагонистом ahCRF^i свидетельствует об участии рецепторов кортиколиберина в реализации эффектов трипептида.
-
Сохранение действия CRF4-6 у адреналэктомированных животных свидетельствует о том, что в реализации эффектов трипептида не участвуют гипофизарно-надпочечниковая гормональная ось и симпато-адреналовая система, а его влияние опосредуется рецепторами кортиколиберина, расположенными вне гипофиза.
-
Основываясь на полученных результатах, можно предположить, что трипептид CRF4-6 является частью одного из активных центров молекулы кортиколиберина или его физиологически значимым дериватом.
Апробация материалов диссертации. По основным результатам диссертационной работы были сделаны доклады на XXX Совещании по проблемам высшей нервной деятельности, посвященном 150-летию И.ГШавлова (Санкт-Петербург, 2000), XVIII съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Казань, 2001), 7-й междисциплинарной конференции по биологической психиатрии "Стресс и поведение" (Москва, 2003), International Congress of Medical Science (София, Болгария, 2003), Всероссийской конференции с международным участием "Механизмы функционирования висцеральных систем" (Санкт-Петербург, 2003), а также на пяти конференциях молодых ученых.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из следующих
