Функция гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы в онтогенезе у крыс с наследственной индуцируемой стрессом артериальной гипертензией

Среди различных форм генетической предрасположенности к высокому артериальному давлению эссенциальная гипертензия возникает, казалось бы, спонтанно, без видимых внешних причин. Для исследования этого явления широко используется линия крыс со спонтанной артериальной гипертензией (SHR). Однако гипертоническая болезнь у человека наиболее часто появляется в результате взаимодействия генетической предрасположенности и специфических условий [8, 20], среди которых стресс рассматривается как фактор риска [4, 22]. Новая линия крыс с наследственной индуцируемой стрессом артериальной гипертензией (НИСАГ) получена из популяции Вистар селекцией на высокий уровень артериального давления при стрессе и является адекватной моделью стресс- чувствительной артериальной гипертензии у человека [2, И]. Обязательным компонентом любой стрессовой реакции является активация гипотала- мо-гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАС), функция которой, как правило, изменена при гипертензии [6, 9]. На основании опытов, проведенных на SHR, и клинических наблюдений возникало предположение о том, что избыток глюкокортикоидов может играть пермиссивную роль в патогенезе артериальной гипертензии [16, 18, 19]. В отношении крыс НИСАГ известно, что у взрослых животных адренокортикальная реакция на системный стресс не изменена, а на эмоциональный стресс снижена [12, 13]. Однако первые признаки повышенной стрессорной реактивности сердечно-сосудистой системы при измерении артериального давления непрямым методом появляются еще в возрасте 3 нед [13]. В то же время данные о возрастной динамике адренокортикальной функции у крыс линии НИСАГ отсутствуют. Поэтому целью данной работы явилось изучение возрастных закономерностей и особенностей функционирования ГГАС у крыс НИСАГ в ходе развития наследственной стресс-чувствительной артериальной гипертензии.

Материалы и методы

В экспериментах использовали крыс линий НИСАГ и Вистар из популяции вивария Института цитологии и генетики СО РАН в возрасте 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12 и 18 нед. До 4 нед крысят содержали с матерью и брали в опыт из гнезда. Остальных крыс содержали в группах и за 3-4 дня до опыта рассаживали в индивидуальные клетки. В каждой точке онтогенеза использовали отдельные группы животных и определяли уровень кортикостерона в плазме периферической крови в покое и при эмоциональном стрессе, вызванном 60-минутным ограничением подвижности в проволочных цилиндрах. Крыс забивали мгновенной декапитацией в 9- 11 ч, плазму крови хранили при -40°С до определения.

В отдельной серии экспериментов у самцов обеих линий в возрасте 4, 6 и 18 нед исследовали in vivo реакцию надпочечников на введение адренокортикотропного гормона (АКТГ). С целью блокады выделения эндогенного АКТГ всем животным вводили внутрибрюшинно суспензию дексаметазона ("Serva") в дозе 1 мг/кг массы тела в физиологическом растворе, в который был добавлен твин-80 для улучшения распределения препарата во взвеси. Далее животных делили на 2 группы. Через 3 ч животным 1-й группы вводили внутрибрюшинно раствор АКТГ ("Calbiochem”) из расчета 30 мг/кг массы тела. Животные 2-й группы служили контролем и получали соответствующие объемы физиологического раствора. Крыс декапитировали через 20 мин после введения АКТГ.

Концентрацию кортикостерона в плазме периферической крови определяли методом конкурентного белкового связывания [5].

Статистическую обработку результатов при исследовании уровня кортикостерона в онтогенезе проводили с применением многофакторного дисперсионного анализа (ANOVA, STATISTICA 4.5), различия между группами выявляли на основании post-hoc-сравнений по Neuman-Keuls. Межлинейные различия в адренокортикальной реакции на АКТГ оценивали по /-критерию Стьюдента.

Результаты и их обсуждение

Трехфакторный дисперсионный анализ (2 линии крыс х 8 возрастных групп х 2 уровня кортикостерона - базальный и стрессорный) выявил достоверное влияние генотипа (F_{} 334} = 29,0; р < 0,000001), возраста (F_{7 334} = 36,4, р <’0,000001) и эмоционального стресса                                             ⁼ 750,3;

р < 0,000001). Достоверны были и все взаимодействия, что позволило провести последующий двухфакторный анализ отдельно для базального и стрессорного уровней гормона. Оказалось, что в целом по онтогенезу для крыс линии НИСАГ характерен более низкий по сравнению с нормото- никами базальный уровень кортикостерона (T.I46 = 8,7; р < 0 ,004) (см. рисунок). Стрессорный уровень кортикостерона у крыс обеих линий минимален в возрасте 2 нед и существенно возрастает к 3 нед, что соответствует нормальной возрастной динамике стрессорной реактивности у крыс [17]. Дисперсионный анализ подтвердил влияние гено

типа на стрессовую реакцию ГГАС. У крыс линии НИСАГ уровень кортикостерона при эмоциональном стрессе в ходе онтогенеза снижен по сравнению с крысами линии Вистар (JF\ _J88 = 23,5; р < 0,000003). Данные о сниженной адренокортикальной реакции на этот вид стресса у взрослых крыс НИСАГ были неоднократно получены в нашей лаборатории [1, 3, 10, 13-15]. Исключение составляет возраст 4 нед, когда стрессовая реакция на ограничение подвижности у крыс НИСАГ не ниже, а достоверно выше, чем у крыс линии Вистар. Следует отметить, что именно в это время у крыс НИСАГ обнаруживаются первые признаки формирования гипертензии [13].

Измененная адренокортикальная реакция на эмоциональный стресс может быть обусловлена функциональными особенностями ГГАС на разных уровнях: от афферентных влияний на гипоталамус до рецепции стероидов. В данной работе была исследована реакция надпочечников in vivo на АКТГ в период повышенной стрессорной реактивности ГГАС в возрасте 4 нед и в период ее снижения - у крыс в возрасте 6 и 18 нед. Обнаружено, что введение АКТГ у 4-недельных крысят НИСАГ приводит к большему повышению уровня кортикостерона в крови, чем у крыс-нормотоников (см. таблицу). Сходные результаты были получены и на линии SHR, но в возрасте 3 нед [7]. Та же тенденция прослеживается в 6 нед, и различие достоверно выражено у взрослых крыс. Интересно отметить, что в то время как в возрасте 6 и 18 нед дексаметазон вызывал снижение уровня кортикостерона в крови до неопределяемых количеств у всех крыс обеих линий, у некоторых 4-недельных животных его величина попадала в пределы чувствительности метода, хотя и оставалась очень низкой. Эти данные согласуются с результатами работы [21], в которой было обнаружено, что в возрасте 25 дней, т. е. около 4 нед, у крыс для полной блокады ГГАС нужна большая доза дексаметазона, чем у взрослых животных.

На основании полученных результатов можно полагать, что повышенная у крыс НИСАГ реакция ГГАС на эмоциональный стресс в возрасте 4 нед

Влияние АКТГ на уровень кортикостерона (в мкг/г ткани; М ± т) в плазме крови у крыс разного возраста линий НИСАГ и Вистар

Примечание. Звездочки - достоверность различий с линией Вистар: одна - при р < 0,05; две - при р < 0,001.

может быть частично обусловлена высокой чувствительностью надпочечников к АКТГ, хотя участие центральных механизмов в этом феномене также вероятно. У взрослых крыс гипертензивной линии более высокая адренокортикальная чувствительность к АКТГ тем не менее сочетается со слабым ответом на ограничение подвижности, что может свидетельствовать об ослаблении центральных механизмов, обеспечивающих реакцию ГГАС на этот стрессор. Исходя из данных эксперимента, можно предполагать, что повышенная адренокортикальная реактивность на начальном этапе формирования артериальной гипертензии может вносить вклад в развитие патологии. В то же время не исключено, что увеличенный ответ ГГАС на стресс в возрасте 4 нед только отражает общую усиленную чувствительность к стрессу у молодых крыс-гипер- тоников, но сам по себе более высокий уровень кортикостерона не играет роли в становлении гипертензивного статуса. Таким образом, вопрос о роли стресса и повышенной стрессорной реактивности ГГАС на начальных стадиях формирования наследственной артериальной гипертензии у крыс линии НИСАГ нуждается в дальнейшем исследовании.

Выводы

1. Базальный уровень кортикостерона в плазме крови и реакция ГГАС на эмоциональный стресс в целом по ходу онтогенеза у крыс НИСАГ ниже, чем у нормотензивных крыс линии Вистар. Исключение составляет возраст 4 нед, когда адренокортикальная реакция на ограничение подвижности повышена у крыс гипертензивной линии.
2. На начальном этапе формирования гипертензии у крыс НИСАГ (возраст 4 нед) повышенная по сравнению с крысами линии Вистар чувствительность к эмоциональному стрессу сопряжена с увеличенной реакцией надпочечников на АКТГ. Пониженная реакция ГГАС на эмоциональный стресс у взрослых крыс НИСАГ не связана с нарушением чувствительности надпочечников к АКТГ.