Введение к работе
Актуальность проблемы.
Согласно отчету ВОЗ о состоянии здоровья населения ежегодно в мире около 10% детей умирают, не достигнув пятилетнего возраста; примерно 30% этих случаев связано с нарушениями течения беременности и родов (Lerberghe et al., 2005). Около 90% новорожденных и детей в раннем постнатальном периоде развития страдают различными дисфункциями. Была выдвинута теория «плодного программирования», согласно которой предпосылки к появлению многих заболеваний зарождаются в антенатальный период развития (Barker, 1999).
Причины неблагоприятного исхода беременности делятся на три категории: собственно осложнения беременности; сопутствующие заболевания, не всегда связанные с беременностью; негативные влияния нездорового образа жизни.
Начиная со второй половины XX века помимо клинических исследований разрабатываются экспериментальные модели воздействия неблагоприятных факторов на животных во время беременности и изучается их влияние на исход беременности и развитие потомства. По мере изучения проблемы выяснилось, что влияние неблагоприятных факторов, действующих во время беременности, на потомство не ограничивается одним поколением (Painter et al., 2008). Встал вопрос об изучении трансгенерационных эффектов антенатального стресса. Как правило, в этих исследованиях анализируются последствия хронического стресса на поздних сроках беременности (Barlow et al, 1978; Darnaudery and Maccari, 2008; Huang et al, 2004). Аналогичных работ по изучению последствий острого стресса, перенесенного беременной самкой на раннем сроке беременности, практически нет. Также не проводилось и сравнения воздействия разных видов стресса, пережитого на ранних сроках беременности, на потомство более чем в одном поколении. Такого рода исследования дают возможность не только оценить стрессреактивность организма матери на действие разных стрессорных факторов в период раннего органогенеза, но и дают материал для понимания механизмов, лежащих в основе перинатальных и постнатальных психомоторных и вегетативных дисфункций, регистрируемых в ряду поколений.
В связи с этим нами была поставлена цель исследовать последствия двух различных видов гестационного стресса периода раннего органогенеза -острой гипобарической гипоксии (ОГГ) и иммобилизации (ИММ) - для беременных самок крыс, подвергавшихся воздействию данных стрессорных факторов (поколения F0), прямого потомства этих самок (поколения F1) и потомства, полученного в результате скрещивания самок поколения F1 с самцами, не подвергавшимися антенатальному стрессу (поколения F2).
Цели и задачи исследования.
Изучить влияние ОГГ и однократной мягкой ИММ периода раннего органогенеза на беременных самок по показателям поведения, вариабельности сердечного ритма и материнского поведения.
Изучить влияние тех же стрессорных воздействий на самцов и самок первого поколения (F1) по показателям морфометрии, поведения, обучения с положительным подкреплением, вариабельности сердечного ритма и материнского поведения (у самок).
Изучить влияние тех же стрессорных воздействий на самцов и самок второго поколения (F2) по тем же показателям.
Провести сравнительный анализ последствий двух видов стресса, перенесенного беременными самками поколения F0, для поколений F1 и F2.
Научная новизна и практическая значимость работы.
Впервые показана высокая чувствительность периода раннего органогенеза к действию стрессогенных факторов разной этиологии не только со стороны материнского организма (F0) и первого поколения (F1), но и второго поколения (F2) потомства. Выявлены как сходства, так и различия во влияниях двух видов стрессоров (острой гипобарической гипоксии и иммобилизации) на организм беременной самки в исследованном периоде. Кроме того, впервые было показано, что матери, пережившие ОГГ, проявляют усиленную заботу о потомстве. Показано, что оба вида стрессогенных факторов затрагивают практически все исследованные морфометрические и функциональные характеристики поколения F1. Также впервые показано, что оба вида стрессогенных воздействий на организм беременной самки приводят к подавлению материнского поведения у самок поколения F1. Впервые показано, что последствия стрессирования беременных самок F0 проявляются в F2 практически во всех исследованных параметрах. Изменялись морфометрические характеристики, паттерны поведения, вегетативный баланс регуляции; последствия ОГГ проявились и в ухудшении способности к обучению у самцов поколения F2.
Полученные результаты могут помочь в диагностике отклонений развития, спровоцированных стрессом, перенесенным беременными в период раннего органогенеза, не только в первом, но и в последующих поколениях, а также в поисках путей профилактики и коррекции возникающих отклонений.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. ОГГ, перенесенная беременными самками (F0) в период раннего органогенеза, привела к снижению тревожности на фоне повышенной локомоторной и ориентировочно-исследовательской активности, смещению вегетативного баланса в сторону преобладания симпатического компонента и повышению материнской мотивации;
однократная ИММ того же периода привела к усилению симпатического компонента вегетативного баланса беременных самок.
Те же стрессорные воздействия, перенесенные поколением F0 в период раннего органогенеза, оказали влияние на паттерны морфометрии, поведения, способность к обучению и вегетативный баланс самцов и самок не только первого (F1), но и второго (F2) поколения. ОГГ вызвала уменьшение массы тела в обоих поколениях, улучшение обучаемости самок F1 и ухудшение обучаемости самцов F2. ИММ вызвала увеличение массы тела в обоих поколениях и ухудшение обучаемости самок F1. Оба вида стресса привели к снижению локомоторной и ориентировочно-исследовательской активности на фоне повышенной тревожности в обоих поколениях. Направление изменения вклада симпатического компонента в вегетативный баланс регуляции зависело от вида антенатального стрессирования, тендерной или генерационной принадлежности. У самок поколения F1 наблюдалось снижение материнской мотивации.
Последствия обоих видов стресса, пережитого беременными самками (F0) в период раннего органогенеза, оказались сходными в поколениях F1 и F2 по ряду показателей: влиянию на массу тела, локомоторную и ориентировочно-исследовательскую активность и тревожность животных. Отмечавшееся в обоих поколениях снижение локомоторной и ориентировочно-исследовательской активности и увеличение тревожности может быть свидетельством развития когнитивных нарушений.
Впервые показано, что стрессорные воздействия на беременных крыс в период раннего органогенеза оказывали выраженные влияния на два последующих поколения, то есть обусловливали развитие трансгенерационных эффектов.
Апробация материалов диссертации.
Результаты диссертационной работы были представлены на XX Съезде Физиологического общества имени И.П. Павлова (Россия, Москва, 2007), V Всероссийской конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Россия, Санкт-Петербург, 2007), 20 ECNP Congress. (Vienna, Austria, 2007), коференции «Проблемы регуляции висцеральных функций» (Минск, 2008), II Съезде физиологов СНГ (Молдова, Кишинёв, 2008), Всероссийской конференции «Нелинейная динамика в когнитивных исследованиях» (Нижний Новгород, 2009), the Scandinavian Physiological Society's Annual Meeting (Sweden, Uppsala, 2009), 10th ECNP Regional Meeting, (Tallinn, Estonia, 2009), Joint Meeting of the Scandinavian and German Physiological Societies, (Copenhagen, Denmark, 2010), 7th FENS Forum of European Neuroscience (Amsterdam, the Netherlands, 2010) и на заседании кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ (Россия, Москва, 2010).
Публикации.
По материалам диссертации опубликованы 5 статей и 14 тезисов.
Структура и объем диссертации.
