Взаимосвязь функциональной активности надпочечников и гонад у обезьян в период пубертации

Механизмы функионалъной взаимосвязи надпочечных и половых желез на разных этапах развития организма привлекают внимание исследователей на протяжении длительного периода. Особый интерес вызывает взаимодействие указанных желез в критические периоды развития, в частности в период пубертации [5]. Это обусловлено тем, что отклонения в нормальном развитии надпочечных желез могут приводить к нарушению гормональных механизмов полового созревания [7].

Основное количество работ в мировой литературе по проблеме полового созревания посвящено изучению функции половых желез и вышележащих, регулирующих их деятельность, структур. Данные литературы по изучению эндокринной функции коры надпочечников в период пубертации представлены в значительно меньшей степени и зачастую носят противоречивый характер И, 3, 4, 6].

Имеющиеся противоречия, вероятно, в основном обусловлены двумя причинами: 1) использованием в качестве модели различных экспериментальных животных, значительно различающихся по своим эндокринным параметрам и механизмам полового созревания; 2) применением поперечной выборки (cross-sectional study) при анализе динамики концентрации половых гормонов и кортикостероидов на протяжении полового созревания. Указанный подход может нивелировать имеющиеся изменения вследствие выраженной индивидуальной вариабельности в концентрации гормонов, характерной для периода пубертации.

В связи с изложенным выше нами была поставлена задача параллельного изучения функции половых и надпочечных желез обезьян, самцов павианов гамадрилов, на протяжении пубертатного периода в течение 1 года с использованием продольной выборки (longitudinal study).

Материал и методы

Использовали 6 препубертатных самцов павианов гамадрилов в возрасте 3 лет. На протяжении эксперимента обезьяны содержались группой в одной большой клетке без взрослых животных. Кровь для определения половых гормонов и кортикостероидов брали 1 раз в 2 нед в течение 1 года.

Содержание гормонов и их предшественников (тестостерона и 5а-дигидротестостерона, кортизола, 17а-гидроксипро- гестсрона, 17-гидроксипрегнеполопа, дегидроэпиандростерона, прогестерона, альдостерона) определяли радиопммуноло- гичсским методом с предварительным хроматографическим выделением отдельных соединений па колонках с целитом.

До начала постановки радиоиммупологического анализа плазму хранили в замороженном состоянии при -20°С.

Расчет калибровочных кривых и определение содержания стероидов в плазме проводили па ЭВМ Д-3-28 в системе log- it-log координат.

Результаты и их обсуждение

Исходное содержание андрогенов - суммарное количество тестостерона и дигидротестостерона в крови исследуемых обезьян в возрасте 3 лет составляло менее 3,5 нмоль/л и нс обнаруживало выраженных индивидуальных колебаний (рис. I). На протяжении 4-го года жизни содержание андрогенов увеличивалось более чем в 2 раза, достигая 7,6 нмоль/л. В возрасте от 3,5 до 4 лет обращают на себя внимание выраженные индивидуальные различия уровня суммарных андрогенов в крови экспериментальных животных.

Между концентрациями тестостерона и дигидротестостерона в крови обезьян на протяжении 4-го года жизни обнаруживалась выраженная положительная корреляция (г = 0,82).

На рис. 2 представлена индивидуальная динамика содержания кортизола в крови 4 животных (№ 16418, 17252, 16749, 16766) в последовательные триместры 4-го года жизни. Исходное содср-

Рис. 1. Динамика содержания суммарного количества тестостерона и дигидротсстостсропа в крови пубертатных самцов павианов гамадрилов на протяжении 4-го года жизни.

Каждая точка на графике — среднее арифметическое значение для 6 животных (М ± ш).

№16749                №17666

Рис. 2. Индивидуальные показатели динамики содержания кортизола в крови 4 пубертатных самцов павианов гамадрилов в последовательные триместры (1-111) 4-го года жизни.

Здесь и на рис. 2: достоверность различий относительно исходного уровня: одна звездочка — р < 0,05, две — р < 0,01, три — р < 0,001.

жание кортизола варьировало в среднем от 550 до 830 нмоль/л. Во II или III триместрах отмечалось достоверное снижение уровня кортизола в крови каждой из 4 обезьян.

При анализе индивидуальных показателей концентрации стероидов было установлено, что наиболее выраженное снижение концентрациии кортизола в крови обезьян в период пубертации наблюдалось у животных с максимальным приростом уровня тестостерона. Так, у одного из экспериментальных животных (№ 16418) уровень тестостерона на протяжении 4-го года жизни возрос в 7,5 раза (с 2,8 До 21 нмоль/л), а концентрация кортизола одновременно снизилась в 2,9 раза (с 965 до 328 нмоль/л).

У этого же. самца в последовательные триместры 4-го года жизни достоверно снижалось содержание других предшественников: 17-гидроксипрегненолона и дегидроэпиандростерона- в 5,2 и 2,0 раза соответственно (см. таблицу).

На рис. 2 аналогичным образом представлена индивидуальная динамика уровня 17-гидрокси- прогестерона и прогестерона в крови двух экспериментальных животных (№ 15418 и 17252), у которых на протяжении 4-го года жизни наблюдалось максимальное повышение концентрации тестостерона в крови. На протяжении II и III триместра исследуемого периода концентрация указанных стероидных соединений была достоверно ниже, чем на протяжении I триместра.

Концентрация альдостерона на протяжении 4-го года жизни не подвергалась достоверным изменениям и составляла в среднем от 2022 + 172 до 2052 ± 197 пмоль/л в различные триместры исследуемого периода.

Проведено параллельное исследование эндокринной функции половых и надпочечных желез у группы обезьян (самцов павианов гамадрилов)

Рис. 2. Индивидуальные показатели динамики содержания 17-гидрооксипрогестсропа (вверху) и прогестерона (внизу) в крови 2 пубертатных самцов павианов гамадрилов (№ 16418 и № 17252) в последовательные триместры (I—III) 4-го года жизни.

в период пубертации на протяжении 1 года. Установлено, что наряду с повышением уровня андрогенов у экспериментальных животных наблюдалось достоверное снижение содержания кортикостероидов и их предшественников: кортизола, прогестерона, 17-гидроксипрогестерона, 17-гвдрзксипрегненолона, а также надпочечникового андрогена — дегидроэпиандростерона.

Механизм снижения содержания кортикостероидов в процессе полового созревания изучали на морских свинках J. Greiner и соавт. Авторы связывают обнаруженный феномен по крайней мере с двумя обстоятельствами: во-первых, со снижением I10-гидроксилазной активности в процессе полового созревания морских свинок, во-вторых, с повышением Д⁴-гидрогеназной активности в период созревания.

Однако в нашем эксперименте изменением активности 110-гидроксилазы можно объяснить лишь снижение уровня кортизола, но нс его предшественников, в структуре которых отсутствует гидроксильная группа у углеродного атома в положении 11.

Повышением Д4-гидрогеназной активности можно объяснить снижение концентрации кортикостероидов в крови пубертатных экспериментальных животных, однако эти изменения связаны скорее с особенностями метаболизма, чем биосинтеза стероидов.

Наряду с указанными причинами, на наш взгляд, нельзя исключить и недостаток ферментных систем (20- и 22-гидроксилаз, а также 20С- 22С-липазы) . на этапе превращения холестерина в прегненолон. Как известно, этот процесс является лимитирующим этапом синтеза всех стероидных гормонов как в коре надпочечников, так и в половых железах [2].

Значение обнаруженного феномена — снижение уровня кортикостероидов в крови пубертатных животных — необходимо рассматривать с учетом роли коры надпочечников в реализации адаптивных реакций организма. В растущем организме взаимоотношения между эндокринными железами отличаются большой подвижностью, а функциональные резервы эндокринных структур относительно невелики [1].

Выводы

1. В пери^р; пд беубации на нр отяжт^нии года происходит повышение уровня тестостерона и 5а-дигидротестостерона, в то же время концентрация кортизола снижается.

Динамика содержания 17-гидроксипрсгнснолона и дегидроэпиандростерона (мкг^<ои^/'л, М ± т) в крови самца павиана гамадрила № 16418 в последовательные триместры 4-го года жизни

Примечание. Достоверность различий относительно исходного уровня: одна звездочка — р < 0,05; две — р < 0,01.

2. Пубертадир г^е сопропрждастся гт^мет^еенен! минералокортикоидной функции коры надпочечников.