Введение к работе
Актуальность исследования. Чрезмерно интенсивные или продолжительные стрессорные воздействия создают угрозу стойкого нарушения гомеостаза. Поэтому печень, как наиболее полифункциональный орган, которому принадлежит уникальная роль в регуляции постоянства внутренней среды организма, обладает высокой чувствительностью к действию как острых, так и хронических стрессорных раздражителей (Шкурупий В.А., 1989). Ввиду широкой гетерогенности экстремальных факторов и влияния исходного состояния организма, гепатотропные эффекты стрессорных воздействий многообразны и выражаются как морфо-функциональными, так и метаболическими перестройками.
Ещё H.Selye выделил два основных пути формирования устойчивости к экстремальным раздражителям. Первый - синтаксический - характеризуется постепенным снижением чувствительности к действию стрессора. Подобного рода устойчивость достигается пассивно. Второй путь H.Selye был назван "кататоксическим". Для него характерно активное преодоление действия стрессорного раздражителя за счет реализации реакции "борьба-бегство". Наличие у стрессорных воздействий гепатоповреждающих эффектов соответствует представлениям H.Selye о влиянии "факторов обусловленности" на локализацию патологического процесса и является частным проявлением "повреждающей стрессорной ситуации" (Меерсон Ф.З., 1981). Развитие подобных изменений связывают с ишемизацией абдоминальной полости в результате "стрессорной централизации кровотока" (Медведев О.С., 1986). Вследствие этого в печени наблюдаются расстройства гемодинамики, что отражается на активности микросомальной цитохром Р450-зависимой системе монооксигеназ (Биленко М.В., 1989). Известно, что на долю микросомалъного окисления приходится от 10 до 40 % от всего 02, потребляемого гепатоцитами, а цитохром Р450 высокочувствителен к ишемии и к гипоксии (Longmuir I.S., Pashko L., 1976; Биленко М.В., 1989; Грек О.Р. и соавт., 1987). Вместе с тем имеются данные о том, что при ишемическом шоке защитным эффектом обладают индукторы цитохрома Р450 (Ковалёв И.Е. и соавт., 1982), при этом ингибиторы цитохрома Р450 снижали количество выживших животных в подобных условиях. В настоящее время получены также данные и противоположного характера, которые раскрывают роль цитохром Р450-
зависимых монооксигеназ в индукции оксфдЭДвнЬ№ИОтр%&о&я |и
сп«
те/ і
некробиотического поражения органа (Bondy St., Nader^S., 1994). Поэтому при определенных условиях ингибиторы цитохрома Р450 имеют позитивный эффект. В роли эндогенных ингибиторов активности цитохрома Р450 выступают вырабатываемые различными генерациями лейкоцитарных клеток провоспалительные цитокины (Сибиряк СВ., 2003). При этом для некоторых типов стрессорных воздействий характерно наличие лейкоцитарной инфильтрации в печени (Шкурупий В.А.,1989; Волчегорский И.А.,1993; Цейликман В.Э. и соавт., 1996), что можно интерпретировать как проявление провоспалительных гепатотропных эффектов.
В частности, при ежедневных одночасовых иммобилизациях в печени наблюдались признаки иммуно-воспалительного процесса (Цейликман В.Э., 1998). Прослеживается гомология между такими экспериментальными данными и наблюдаемым в клинической практике синдромом неспецифического реактивного гепатита (НРГ), отражающего реакцию печёночной ткани на внепечёночное заболевание (Popper Н., Schaffher Е., 1982). При НРГ возможны нарушения барьерной функции печени (Подымова СВ., 1989). Вероятно, это непосредственно связано с формированием лейкоцитарного инфильтрата с последующим усилением локальной продукции цитокинов, что, в конечном счете, обусловливает супрессию цитохром Р450-зависимых монооксигеназ. Недавно появились данные о НРГ, как об одном из осложнений терапии с применением преднизолона (Keefe Е.В., 2005). В таком случае уместна постановка вопроса о стрессе как этиологическом и патогенетическом факторе развития НРГ, принимая во внимание неоспоримый факт ключевой роли глюкокортикоидных гормонов в реализации стресса.
Таким образом, гепатоповреждающие эффекты стрессорных воздействий могут проявляться в виде ишемических или воспалительных поражений органа. Между тем, вплоть до настоящего времени, не установлена природа "фактора обусловленности" (терминология Н. Selye), определяющего локализацию воспалительного процесса именно в печени. Однако наметились некоторые перспективы в решении этой проблемы. Прежде всего, они базируются на представлении о глюкокортикоид-зависимом увеличении проницаемости стенки кишечника с последующей транслокацией в портальную вену грамотрицательной микрофлоры (Зурочка А.В., 1984). Это приводит к дополнительному поступлению потока флогогенов в печень с последующим формированием в органе воспалительного очага. Кроме того,
для изучения природы стрессорных повреждений печени может оказаться полезной предложенная В.И. Кулинским и И.А.Ольховским (1992) концепция о двух типах адаптационных стратегий, используемых организмом в неблагоприятных условиях: толерантной и резистентной. Эта теория, будучи созвучной представлениям Н. Selye о синтаксическом и кататоксическом путях достижения устойчивости организма к экстремальному фактору, появилась в результате углублённого анализа данных экологической физиологии о толерантном гипобиозе, как адаптационной стратегии пойкилотермов и губернаторов (Слоним А.Д., 1986), представлений Ф.З. Меерсона (1980) о стресс-реализующих и стресс-лимитирующих системах, а также взглядов П. Хочачки и Дж. Сомеро (1988) о биохимических стратегиях адаптации. Согласно концепции Кулинского-Ольховского резистентная стратегия адекватна активному преодолению действия экстремального раздражителя (реализация реакции «борьба-бегство»), её эффективность обеспечивается максимизацией функций, усилением основного обмена и катаболических процессов. Напротив, использование толерантной стратегии адаптации целесообразно в ситуациях, когда непреодолимо действие экстремального раздражителя чрезмерно и непреодолимо. Тогда поведенческие реакции становятся пассивными, снижается потребление кислорода, замедляются катаболические процессы. По мнению авторов, ведущими факторами, приводящими к становлению той или иной адаптационной стратегии, являются гормон-рецепторные взаимодействия. Именно они определяют селективный характер чувствительности отдельных органов к медиаторам стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем. С позиций иммуно-нейро-эндокринных взаимодействий к индукции того или иного типа адаптационных стратегий причастны и цитокины (Волчегорский И.А. и др., 1998). Необходимо отметить, что к издержкам резистентной стратегии относится снижение устойчивости к гипоксии, увеличение вероятности ишемических расстройств, ослабление иммунобиологического надзора. У толерантной стратегии противоположный характер "цены адаптации". Это проявляется в снижении устойчивости к провоспалительным факторам и увеличению риска иммуновоспалительных и лимфопролиферативных заболеваний (Волчегорский И.А. и др., 2000).
В отношении гепатотропных эффектов хронического стресса можно предположить, что на их характер оказывает определённое влияние тип господствующей адаптационной стратегии. Так как резистентная и
толерантная стратегии противоположны друг другу, том числе и по влиянию на потребление органами кислорода, представляется важным изучение состояния монооксигеназной системы печени при различных типах адаптационных стратегий.
Цель исследования: Изучить взаимосвязь между гепатропными эффектами хронического стресса, характером используемой адаптационной стратегии и состоянием монооксигеназной системы печени.
Задачи исследования:
1. Исследовать морфологические изменения в печени и активность цитохром Р450-зависимых монооксигеназ, при стрессорных воздействиях, приводящих к доминированию резистентной стратегии адаптации.
2.Исследовать морфологические изменения в печени и активность цитохром Р450-зависимых монооксигеназ при стрессорных воздействиях, приводящих к доминированию толерантной адаптационной стратегии.
-
Определить характер влияния хронического стресса, приводящего к доминированию резистентной стратегии адаптации на чувствительность цитохром Р450-зависимых монооксигеназ печени к рекомбинантному IL-ip
-
Определить характер влияния хронического стресса, приводящего к доминированию резистентной стратегии адаптации на чувствительность цитохром Р450-зависимых монооксигеназ печени к рекомбинантному IL-lp
-
Оценить влияние хронического стресса, приводящего к доминированию резистентной стратегии на 2,3,7,8 тетрахлордибензо-р-диоксин-зависимую индукцию изоформы CYP1А1.
-
Оценить влияние хронического стресса, приводящего к доминированию толерантной стратегии на 2,3,7,8 тетрахлордибензо-р-диоксин - зависимую индукцию изоформы CYP1A1.
-
Изучить влияние хронического стресса, приводящего к доминированию резистентной стратегии адаптации на гепатотропные эффекты глюкокортикоидного препарата триамцинолона ацетонида.
-
Изучить влияние хронического стресса, приводящего к доминированию толерантной стратегии адаптации на гепатотропные эффекты глюкокортикоидного препарата триамцинолона ацетонида
9 Изучить влияние хронического стресса, приводящего к доминированию резистентной стратегии адаптации на чувствительность к гепатотоксическому действию аллоксана.
10. Изучить влияние хронического стресса, приводящего к доминированию толерантной стратегии адаптации на чувствительность к гепатотоксическому действию аллоксана.
Теоретическое значение работы:
На основании полученных результатов, характеризующих зависимость гепатотропных эффектов хронического стресса от доминирующей стратегии адаптации, раскрыты механизмы развития неспецифического реактивного гепатита. Научная новизна работы:
Впервые проведена комплексная оценка структурных изменений, уровня
монооксигеназной и моноаминооксидазной активности, соотношения между
ПОЛ и антиоксидантными системами в печени, распределения лейкоцитарных
клеток системы крови по основным компартментам, а также содержания
циркулирующих IL-1, IL-6 и кортикостерона у крыс с генетически
предетерменированными различиями по уровню стрессорной реактивности в
условиях доминирования толерантной или резистентной стратегий адаптации.
Впервые обнаружено, что изоформа цитохрома Р450 CYP1A1
характеризуется высокой чувствительностью к хроническому
иммобилизационному стрессу. У крыс с более высоким уровнем стрессорной
реактивности (линия НИСАГ), хронический стресс, приводящий к
доминированию резистентной адаптационной стратегии, вызвал более
выраженную индукцию CYP1А1-зависимого монооксигенирования при
одновременном снижение МАО-активности. У крыс со сравнительно более
низким уровнем стрессорной реактивности (линия Вистар) хронический
стресс, приводящий к доминированию толерантной адаптационной стратегии,
вызвал более выраженную супрессию CYP1А1-зависимого
монооксигенирования при одновременном усилении процессов ПОЛ в печени.
Изучена чувствительность монооксигеназ печени к действию рекомбинантного IL-ip и характер распределения при этом лейкоцитарного звена системы крови по компартментам. Впервые обнаружено усугубление IL-ір-зависимой супрессии изоформ CYP1A1 и CYP2B1/2 и выраженности IL-1 |3-зависимого лейкоцитоза при доминировании толерантной стратегии
адаптации и ограничение IL-ip - зависимого нейтрофилёза и IL-ip-зависимой супрессии изоформы CYP2B1/2 при доминировании резистентной адаптационной стратегии.
Оценена эффективность гепатопротекторного действия
глюкркортикоидного препарата триамцинолона ацетонида в условиях хронического стресса. Впервые обнаружено, что при доминировании толерантной стратегии адаптации снижается эффективность гепатопротекторного действия глюкокортикоидного препарата, а при доминировании резистентной стратегии повышается.
Выявлены провоспалительные изменения в печени после введения
аллоксана как у стрессированных, так и у нестрессированных животных.
Установлено, что у нестрессированных животных аллоксан повышал уровень
СУРЗА-зависимого монооксигенирования. Введение аллоксана после
завершения предварительных стрессорных воздействий независимо от
характера адаптационной стратегии сопровождалось индукцией изоформы
CYP1A1. fc
Впервые обнаружено, что повторные стрессорные воздействия, приводящие к доминированию толерантной стратегии адаптации, ограничивают вызванную 2,3,7,8-тетрахлордибензо-р-диоксином индукцию изоформы цитохрома Р450 CYP1A1, а повторные стрессы, приводящие к доминированию резистентной стратегии, усиливают действие супериндуктора изоформы CYP1A1.
Практическое значение работы:
Полученные результаты могут рассматриваться как теоретическая база для разработки новых путей коррекции гепатоповреждающих эффектов хронического стресса. Экспериментальные данные, касающиеся постстрессорной индукции и постстрессорной супрессии изоформ цитохрома Р450, также необходимо учитывать при назначении разнообразных медикаментов, метаболизируемых путем микросомального окисления в печени, с целью минимизации их побочных эффектов. Результаты исследования полезно учитывать при назначении глкжокортикоидных препаратов для лечения гепатитов.
Результаты диссертационного исследования внедрены и используются в учебном процессе на кафедрах биохимии и патофизиологи.: ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава».
