Введение к работе
Актуальность темы: В последние десятилетия отечественными и зарубежными исследователями уделяется большое внимание изучению роли антиоксидантов в регуляции различных функциональных систем организма человека и животных (Эмануэль, 1976; Теплый, 1979, 1983; Roberts,1979; Сергеев, 1984; Amatuni et al., 1989; Сейфулла, Борисова, 1990; Hiromatsu et al., 1993; Трушина и др., 1995; Кирпатовский и др., 1996). Как известно (Владимирова,1986; Губский и др., 1991; Dutte et al., 1991; Романовская, 1995; Сторожок и др., 1996), антиоксиданты, ингибируя процессы перекис-ного окисления липидов, способны стабилизировать биомембраны, модулировать их структуру и функциональную активность, что играет важную роль в регуляции проницаемости веществ через клеточные мембраны. Особая роль в этом принадлежит полифункциональному стабилизатору биологических мембран, локализованному в гидрофобной зоне мембранного бислоя, а-токоферолу (Покровский, 1974; Архипенко и др., 1977; Грек и др., 1988; Губский и др., 1994).
Проницаемость гисто-гематических барьеров, одним из основных компонентов которых являются мембранные структуры, обеспечивает обмен веществ между кровью и тканями, реализацию функций биологически активных веществ (гормонов, медиаторов и др.), что важно для обеспечения прямой и обратной связи между различными органами и тканями организма, особенно между эндокринными органами.
Вклад эндокринной и нейроэндокринной систем в регуляцию функций трудно переоценить. Вместе с тем, вопрос о роли различных факторов в регуляции проницаемости гисто-гематических барьеров гипоталами-ческой нейроэндокринной системы и барьеров периферических эндокринных желез изучен крайне недостаточно.
К настоящему времени накоплен богатый материал о структурно-функциональной организации ГГБ разных органов и тканей, о влиянии различных гуморальных веществ на их проницаемость (Штерн, 1961, 1968; Майзелис, 1973; Отеллин и др., 1979; Росин, 1984; Bradbury, 1984; Akazawa, 1986; Fishrnan, 1987; Spector, 1988; Федоров, Ушаков, 1989; Satoh et a!.,
1989; Вилков и др., 1993), однако, вопросы о влиянии антиоксидантов функции гисто-гематических барьеров, особенно эндокринных желез и стем их регуляции, в частности, гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной стемы практически не изучены.
Среди веществ, способных регулировать проницаемость клеточь мембран, особый интерес представляет витамин Е (а-токоферол), об дающий антиокислительными и особенно антирадикальными свойства и являющийся универсальным компонентом клеточных мембран (Иван 1978; Бурлакова и др., 1982; Wozny et al.. 1985; Хохлов, Ярыгин и др., IS Поберезкина, 1991; Bowry et al., 1992). Литература располагает единич] ми исследованиями о влиянии витамина Е на проницаемость гис тематических барьеров (Теплый, 1979, 1983; Ерин, 1991; Вилков и ; 1993). Авторами отмечена взаимосвязь в увеличении проницаемости ге то-энцефалического барьера с активацией перекисного окисления лишь и усиление защитной функции ГЭБ разных отделов ЦНС под воздейств! а-токоферола. Вместе с тем, данных о влиянии а-токоферола на регу торную функцию гисто-гематических барьеров гипоталамуса и opraj эндокринной системы литература не содержит.
Поскольку а-токоферол широко применяется в медицине (Muncl al., 1984; Сейфулла и др., 1990; Костюков и др., 1991; и др.), исследова влияния супрафизиологических доз а-токоферола на функции гис тематических барьеров эндокринных желез и гипоталамической нейрс докринной системы остается актуальным.
При использовании витамина Е в условиях эксперимента и клин обычно роль пола в реакции организма на воздействие антиоксидантоЕ внимание не принимается. Вместе с тем, существуют доказательства о j линиях в действии а-токоферола на животных разного пола (Тепл 1983, 1990; Simonescu, 1974 и др.). В связи с этим представляется важн учет пола в исследовании изменений функционального состояния гис тематических барьеров при воздействии антиокислителями.
В ряде работ (Донченко и др., 1991; Капралов и др., 1993; Тупее др., 1993) отмечена способность витамина Е проявлять свойства, не с
занные с его антиокислительной активностью. В связи с этим возникает необходимость наряду с биоантиоксидантом исследовать эффекты и синтетического антиокислителя ионола, широко используемого в медицине, на функции гисто-гематических барьеров гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы.
Цель исследования - выявить роль антиоксидантов разной природы в регуляции защитной и регуляторной функции гисто-гематических барьеров гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы, в зависимости от дозы биоангиоксиданта и пола животных.
Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:
-
Изучить влияние супрафизнологических доз а-токоферола и ионола на защитную и регуляторную функции гисто-гематических барьеров ги-поталамо-гипофизарно-тиреоиднон системы самцов и самок белых крыс.
-
Изучить влияние антиоксидантов разной природы на защитную функцию гисто-гематических барьеров гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы в условиях дефицита половых гормонов, вызванного гонадоэктомией.
-
Исследовать влияние витамина Е и ионола на уровень перекисного окисления липидов печени самцов и самок интактных крыс и животных, подвергшихся гонадоэктомии.
-
В этих же условиях исследовать состояние мембран эритроцитов, как одного из объективных показателей обеспеченности организма антиоксидантами.
5. Изучить изменение массы надпочечников под влиянием а-
токоферола, ионола, гонадоэктомии и их сочетаний, как одного из показа
телей стрессорного состояния организма и проанализировать возможность
участия стероидов, продуцируемых надпочечниками, в формировании по
ловых различий реакции гисто-гематических барьеров на воздействие ан
тиоксидантами.
Научная новизна. Впервые исследовано влияние а-токоферола и і нола в дозах, соизмеримых с терапевтическими, на защитную и peryj торную функции гисто-гематических барьеров гипоталамо-гипофизар! тиреоидной системы белых крыс. Установлены закономерности, сви, тельствующие о зависимости барьерных функций rипoтaлаїї гипофизарно-тиреоидного комплекса от пола животных, дозы бис; тиоксиданта и исследуемой ткани.
Выявлена способность ионола устранять посткастрационные изме ния проницаемости эритроцитарных мембран и относительно массы н; почечников.
Впервые установлено, что в основе действия а-токоферола и ионе на проницаемость гисто-гематических барьеров гипоталамо-гипофизар] тиреоидной системы лежат преимущественно их антиоксидантк свойства.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Направленность и степень изменений защитной и регулятор! функций гисто-гематических барьеров гипоталамо-гипофизар: тиреоидного комплекса, вызванных как разными дозами а-токоферо так и ионолом, определяются морфофункциональными особенности каждого из компонентов изучаемой системы и полом животного.
-
В основе действия витамина Е и ионола на барьерные механиз проницаемости гисто-гематических барьеров гипоталамо-гипофизар тиреоидной системы белых крыс лежат преимущественно их антиок дантные свойства,
Теоретическая и практическая значимость. В результате исследо ния выявлена тканевая и половая специфичность в изменениях прони! мости гисто-гематических барьеров гипоталамо-гипофизарно-тиреоид! системы, вызванных антиоксидантами, особенно для физиологиче адекватного вещества (^Н-тимидина). Результаты опытов позволяют j ширить представления о роли антиоксидантов в регуляции барьер! функций нейроэндокринной и эндокринной систем, а также о зависимо степени и направлености эффектов антиоксидантов от пола животн
Полученные результаты важны и для понимания механизмов нейрогормо-нального контроля функций гипофизарно-тиреоидного комплекса. Данные исследования могут быть полезны для углубления представлений о механизмах действия антиоксидантов на различные функциональные системы организма.
Практическая ценность результатов исследования состоит в необходимости учета половых различий и тканевой специфичности в изменении проницаемости гисго-гематических барьеров гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы при использовании антиоксидантов в эксперименте и клинике. Выявленные в работе закономерности в действии антиоксидантов на барьерные функции гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы могут быть учтены при их использовании в ветеринарии и животноводстве.
Материалы диссертации включены в курс лекций по физиологии Астраханского государственного педагогического университета и Астраханской государственной медицинской академии.
Апробация работы. Основные результаты данного исследования доложены и обсуждены на итоговых научных конференциях Астраханского государственного педагогического университета (1995 - 1997), Международной научной конференции "Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов" (Астрахань, 1996), Поволжской конференции "Эколого - биологические проблемы Волжского региона Северного прикаспия" (Астрахань, 1996), приняты к печати в "Физиологический журнал имени И. М. Сеченова РАН ". По материалам диссертации опубликовано 8 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследования, обсуждения и выводов.