Влияние стероидных гормонов и норадреналина на секрецию соматотропного гормона первичными культурами гипофизоцитов крыс различного возраста

Изучение действия глюкокортикоидов на секре­цию соматотропного гормона (СТГ) гипофизом издавна привлекает внимание эндокринологов. В опытах на первичных культурах аденогипофи­зарных клеток взрослых крыс были получены дан­ные, свидетельствующие как об ингибирующем, так и о стимулирующем влиянии глюкокортикои­дов на секрецию СТГ [11, 12]. Однако наиболь­ший интерес представляет изучение влияния этих гормонов на секрецию СТГ в раннем постнаталь­ном периоде развития, когда наблюдаются интен­сивный рост и повышенная пролиферативная ак­тивность клеток в различных тканях.

В представленной работе анализируется дей­ствие глюкокортикоидов на секрецию СТГ с уче­том возраста животных — доноров гипофизарных клеток. Кроме того, описано воздействие на сома- тотрофы других стероидных гормонов (альдосте­рона, прогестерона) в сравнении с глюкокорти­коидами. И наконец, учитывая то, что глюкокор­тикоиды и катехоламины как важнейшие гормоны стресса взаимодействуют между собой на различ­ных регуляторных уровнях [5], в настоящем ис­следовании рассмотрено сочетанное влияние дексаметазона и норадреналина на секрецию СТГ гипофизарными клетками.

Рис. 1. Влияние кортикостероидов на секрецию СТГ в куль­туре гипофизарных клеток неонатальных крысят.

/ — контроль; 2—4 — дексаметазон в концентрациях 10—⁸, 10~⁷ и 10—⁶ М соответственно; 5—7 — альдостерон в дозах 10~⁸, 10~⁷ и 10~⁶ М соответ­ственно. р<0,001 во всех случаях, п=5—10 в группе.

Здесь и на рис. 2 и 3 по вертикали — уровень СТГ в среде (в нг/мл).

Материалы и методы

В опытах использовали крыс линии Вистар следующих возрастных групп: а) неонатальных (5—8-дневных) обоего пола; б) сосунков (10—14-дневных) обоего пола; в) взрослых (60—120-дневных) самцов или самок. Приготовление и выра­щивание первичных культур гипофизарных клеток [4| в мо­дификации [2| описано ранее. Кортикостероиды и прогестерон вводили в 3-дневных культурах на 72 ч в среде с 1 % эмбрио­нальной телячьей сыворотки. За сутки до окончания опыта осуществляли смену среды. В день завершения эксперимента собирали пробы среды для определения СТГ гомологичным радиоиммунологическим методом (1]. В работе применяли гормональные препараты следующих фирм: дексаметазон, прогестерон и норадреналин фирмы «Serva» (ФРГ), кортико­стерон — «Fluka» (Швейцария), альДостерон — «Koch-Light» (Англия). Полученные результаты обработаны статистически с использованием /-критерия Стьюдента и представлены в виде Л4±щ.

Результаты и их обсуждение

На рис. 1 продемонстрировано выраженное сти­мулирующее влияние дексаметазона и альдосте­рона на продукцию СТГ в культуре гипофизарных клеток неонатальных крысят. На рис. 2 показаны

Рис. 2. Влияние кортикостероидов и прогестерона на секреции СТГ в культурах гипофизарных клеток взрослых крыс.

I и 6 — контроля в двух разных экспериментах, выполненных соответственн на гипофизарных клетках самцов и самок крыс; 2 и 3 — альдостерон в ков центрациях 10~⁷ и 10~⁶М; 4 и 5 — дексаметазон в дозах 10 ~⁷ и 10~⁶ М 7 — прогестерон (10—⁶ М).

д=5—7 в группе. Одна звездочка — р<0,01, две — р<0,001, три — р<0,0 в сравнении с соответствующим контролем.

Влияние кортикостероидов и прогестерона (10 ⁶ М) на секре­цию СТГ в культурах гипофизарных клеток неонатальных крысят (длительность преинкубацин 48 ч, инкубации 24 ч)

Примечание. В опыте 2 клетки инкубировали в бессы- вороточной среде, содержавшей 0,2 % желатина; в скобках — число наблюдений в группе.

реакции СТГ-секретирующих клеток взрослых крыс на стероидные соединения. Там же демон­стрируется заметное стимулирующее влияние про­гестерона на продукцию СТГ гипофизарными клет­ками взрослых животных. Сопоставление данных, представленных на рис. 1 и 2, позволяет заклю­чить, что реактивность соматотрофов неонаталь­ных крысят к кортикостероидам несколько выше, чем у взрослых крыс.

Данные таблицы показывают, с одной стороны, выраженное стимулирующее влияние на секрецию СТГ гипофизарными клетками неонатальных кры­сят природного глюкокортикоида кортикостерона и менее заметное воздействие на этот процесс прогестерона, а с другой стороны, свидетельствуют о том, что стимулирующее действие дексаметазона и альдостерона на клетки — продуценты СТГ имеет место и в бессывороточной среде, а следо­вательно, не является результатом взаимодей­ствия этих гормонов с факторами роста и гормо­нами сыворотки.

На рис. 3 показано стимулирующее действие дексаметазона и норадреналина на секрецию СТГ гипофизарными клетками крысят-сосунков. В при­сутствии дексаметазона повышается реакция со­матотрофов на более низкую концентрацию нор­адреналина, что свидетельствует о пермиссивном характере действия глюкокортикоида.

Как следует из полученных результатов, корти­костероиды повышают продукцию СТГ — главно­го стимулятора соматического роста. Ранее нами было показано, что кортикостероиды подавляют биосинтез ДНК и суммарных белков гипофиза в раннем постнатальном развитии [2]. На первый взгляд, эти результаты парадоксальны. Однако следует учитывать, что соматотрофы составляют лишь часть популяции гипофизарных клеток, а СТГ — только часть всех белков, синтезируе­мых соматотрофами. Кроме того, СТГ не способен преодолеть пролиферативный блок, вызываемый глюкокортикоидами в периферических тканях- мишенях, в том числе и в печени [10]. Следова­тельно, освобождаемый под влиянием глюкокор­тикоида СТГ может выполнять функции, отлич­ные от функций стимулятора пролиферативной активности, например, регулятора углеводного и других видов обмена веществ [3].

Наибольший интерес, с нашей точки зрения, представляет оценка комбинированного воздей-

Рис. 3. Влияние норадреналина и дексаметазона на секрецию СТГ гипофизарными клетками крысят-сосунков.

/ — контроль; 2 и 3 - норадреналин в концентрациях 10 ⁷ и 10 ⁶ М; 4 — дексаметазон (10 ^й М); 5 и 6 — норадреналин в дозах 10~⁷ и 10 ⁶Мв со­четании с дексаметазоном. Длительность преинкубации с дексаметазоном - 72 ч, инкубации с дексаметазоном и/или норадреналином — 2 ч.

п=6 в группе. Одна звездочка — р<0,05, две — р<0,01 в сравнении с контролем; один крестик — р<0,05, два — р<0.01 по сравнению с дексаметазо­ном.

ствия длительной премедикации кортикостероида­ми и влияния катехоламинов при кратковремен- ной экспозиции (см. рис. 3). Такая постановка эксперимента позволяет смоделировать ситуацию в созревающем организме, когда гипофиз подвер­гается сочетанному воздействию глюкокортикои­дов [9] и катехоламинов. Полученные нами ре­зультаты позволяют утверждать, что наблюдаемое в постнатальном развитии становление сомато­тропной функции гипофиза может быть отчасти обусловлено сочетанным воздействием глюкокор­тикоидов и катехоламинов.

Несомненный интерес представляет и обнару­женное нами стимулирующее влияние сравнитель­но низкой концентрации альдостерона (10 ⁸М) на секрецию СТГ. Следует подчеркнуть, что эта концентрация близка к константе диссоциации рецепторов минералокортикоидов в аденогипо­физе (~9 нМ) [9]. На наш взгляд, следует более внимательно оценить состояние соматотропной функции гипофиза при избыточной секреции глюко- или минералокортикоидов, наблюдаемое при ряде эндокринопатий, особенно у детей.

Что касается прогестерона, то его влияние на соматотрофы, видимо, может быть опосредовано рецепторами как глюкокортикоидов, так и про­гестинов.

И в заключение остановимся на возрастных различиях базальной секреции СТГ в первичных культурах. Предыдущее исследование [6], прове­денное нами на первичных культурах гипофизар­ных клеток крыс разного возраста, показало более чем 50-кратную разницу в базальной секреции пролактина между неонатальной и препубертат- ной группой животных в условиях кратковремен­ной (3-часовой) инкубации. В настоящей работе мы не наблюдали столь резких различий в базаль­ной секреции СТГ между отдельными возраст­ными группами. Как правило, базальная секреция СТГ была выше в группах препубертатных и взрослых крыс по сравнению с группами неона­тальных животных и сосунков, в условиях дли­тельной (24-часовой) инкубации (см. рис. 1—3), однако эта разница часто перекрывалась разбро­сом результатов от опыта к опыту, что может объясняться слабой сохранностью соматотрофов в процессе культивирования, возможно, из-за от­сутствия трофического влияния гипоталамиче­ского соматолиберина [7].

Обнаружение нами повышенной чувствитель­ности соматотрофов неонатальных крысят и сосун­ков к биорегуляторам дает возможность утвер­ждать, что соматотропная функция гипофиза уже в неонатальном периоде способна активно вклю­читься в нейроэндокринное обеспечение процессов роста и развития созревающего организма.

Выводы

1. В условиях длительной (72 ч) экспозиции дексаметазон и альдостерон в концентрациях 10~⁸—10~⁶М стимулируют в первичных культу­рах секрецию СТГ гипофизарными клетками нео­натальных и взрослых крыс.
2. Кортикостерон и прогестерон (10^_6М) также обладают способностью повышать освобождение СТГ из гипофизарных клеток.

После длительной обработки гипофизарных клеток крысят-сосунков дексаметазоном обнару­жено увеличение как базальной секреции СТГ, так и реакции соматотрофов на секретогенное влия­ние низкой концентрации норадреналина (10 ^_т М) в последующей кратковременной (2 ч) инкубации.