Специфическое связывание ГАМК в надпочечниках и содержание кортикостероидов в крови при стрессе у интактных крыс и крыс с измененной функциональной активностью гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы

Среди экстранейрональных функций гамма- аминомасляной кислоты (ГАМК) в последнее время все большее внимание уделяется выясне нию возможной ее роли непосредственно в эн докринных железах. Так, исследуются роль ГАМК-рецепторов в регуляции секреции инсули на, соматостатина и глюкагона поджелудочной железы [15], участие ГАМК в синтезе тиреоидных гормонов в щитовидной железе [14], вовлечение медиатора в механизмы, регулирующие секрецию гормонов в плаценте [18], надпочечниках [4, 5, 11]. Таблица 1 Относительная масса надпочечников и концентрация 11-ОКС в плазме крови после окончания плавания у интактных крыс, у крыс, которым длительно вводили гидрокортизон, и у крыс, ко торым перед плаванием вводили фармакологические препараты (Л/ ± т) Условия эксперимента Число живот ных Относительная масса, мг/100 г массы тела Концентрация 11-ОКС, нмоль/л Интактный контроль 9 0,17 + 0,015 607,3 ± 46,8 Стресс 9 0,18 ± 0,011 886,3 ± 59,9* Баклофен + стресс 5 - 591,3 ± 18,9*** ГАМК-таурин + стресс 14 - 804,6 + 44,1 Физиологический раствор 7 0,16 ± 0,016 700,7 ± 61.2 Гидрокортизон 7 0,10 + 0,005* 277,9 ± 24,0* Гидрокортизон + стресс 9 0,11 + 0,007 396,6 ± 32,0** Гидрокортизон + бакло фен + стресс 8 299,2 ± 22,2*** Гидрокортизон + ГАМК- таурин + стресс 7 - 279,4 ± 28,5*** Примечание. Здесь и в табл. 2 звездочки - достовер ность (р < 0,05) различий: одна - с соответствующим контро лем; две - с животными, которым многократно вводили гид рокортизон; три - со стрессированными животными. В отношении последних показано, что в мозго вом слое железы присутствуют все компоненты ГАМКергической системы [19]; предполагают, что ГАМК принимает участие в регуляции секреции хромаффинными клетками не только катехолами нов, но и иных биологически активных веществ, в частности пептидов [13, 22]. В коре надпочечников также определяется активность фермента синтеза этой аминокислоты - глутаматдекарбоксилазы, кроме того, ГАМК специфически связывается с плазматическими мембранами. Активность глута матдекарбоксилазы в коре надпочечников (как и в мозге) зависит от времени года; синтез и рецепция ГАМК избирательно изменяются в условиях гор мональной модификации интенсивности стерои догенеза [4, 5]. В то же время не известно участие ГАМК, в частности ее рецепторов, в механизмах модуляции секреции гормонов надпочечников вследствие стрессорного фактора. Особый интерес представляют такие данные в условиях развития стресс-реакции на фоне нарушенной функции ги- поталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (ГГНС), так как одним из аллостерических моду ляторов ГАМК-рецепторов является ингибитор связывания диазепама, важная роль которого в опосредовании влияния гормонов на стероидоге нез в настоящее время широко обсуждается [26]. Целью работы было исследовать в условиях стресса специфическое связывание ГАМК плазма тическими мембранами надпочечников интактных крыс и крыс, которым либо длительное время вво дили гидрокортизон, либо на его фоне до стресса вводили ГАМКергические препараты, оказываю щие влияние на функциональную активность ГГНС, - агонист ГАМКв-рецепторов баклофен [21] и новый ГАМК-содержащий пептид гамма-L- аминобутирилтаурин [3]. Материалы и методы Опыты проведены на самцах крыс линии Вистар массой 160-200 г. С целью торможения функции 34 ГГНС животным ежедневно (утром) в течение 10 дней вводили гидрокортизон ("Gedeon Richter", Венгрия) в дозе 35 мг на 1 кг массы тела. Крыс бра ли в опыт через 6 дней после последней инъекции гормона. Контролем служили животные, которым в соот ветствующем объеме на протяжении 10 дней вво дили физиологический раствор. Стресс моделиро вали, принуждая крыс плавать в течение 30 мин в теплой воде (32 ± 2°С). Части подопытных живот ных за 30 мин до начала плавания внутрибрюшин но вводили баклофен ("Polfa", Польша) или гамма- L-аминобутирилтаурин (ГАМК-таурин, Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Ук раины) в дозе 10 мг на 1 кг массы тела. Крыс де- капитировали сразу после окончания плавания. Получение плазматических мембран из ткани надпочечников, определение специфического свя зывания 14С-ГАМК и уровня суммарных 11-окси- кортикостероидов (11-ОКС) в плазме крови прово дили, как описано ранее [4]. Результаты и их обсуждение Плавание на протяжении 30 мин приводило к повышению уровня кортикостероидов в крови ин тактных крыс (табл. 1). Коэффициент интенсивно сти стресс-реакции составил 1,60, что характеризу ет использованную модель как модель умеренного стресса [6]. Введение перед плаванием баклофена (но не ГАМК-таурина) предупреждало развитие гормональной реакции коры надпочечников на стресс. Этот эффект агониста ГАМКв-рецепторов подтверждает данные литературы о предупрежде нии баклофеном повышения концентрации адре нокортикотропного гормона (АКТГ) у крыс в ус ловиях стимуляции латеральной зоны миндалины или вестибулярного стресса [21], а также стимули рованного инсулиновой гипогликемией кортизола у людей [23]. Через 6 дней после отмены гидрокортизона при 10- дневном его введении наблюдали снижение от носительной массы надпочечников и существен ное уменьшение уровня 11-ОКС в плазме крови крыс (см. табл. 1). Ранее установлено, что в эти сроки концентрация кортикостероидов в перифе рической крови была даже несколько меньше, чем через 1 сут после последней инъекции гормона [5]. Сниженный уровень 11-ОКС в крови крыс связан с торможением функции ГГНС на уровне цен тральных и периферического звеньев [9] и с пол ным выведением экзогенного гормона из организ ма животных. На фоне торможения функции ГГНС плавание крыс вызывало определенное повышение уровня 11- ОКС в плазме крови (см. табл. 1). Считают, что торможение функции ГГНС (снижение уровня АКТГ и 11-ОКС, а также индукции повышения их концентрации после стресса) наблюдается в тече ние нескольких недель после последнего введения гидрокортизона [9]. Результаты наших экспери ментов свидетельствуют о том, что уже на 7-й день после отмены гормона может наблюдаться частич ное восстановление гормональной стрессовой ре акции, вероятно, в основном за счет нормализации функционирования периферического звена ГГНС. Так, показано, что у крыс, 10 дней получавших инъекции гидрокортизона, резервные возможно сти коры надпочечников при стимуляции АКТГ оставались весьма значительными [8], а в надпо чечниках крыс, которым до начала плавания с гру зом несколько раз вводили дексаметазон, содержа ние кортикостерона повышалось в той же мере, что и у интактных [2]. Сохранение определенной реак ции коры надпочечников на длительную иммоби лизацию (повышение концентрации 11-ОКС в крови и гипертрофия надпочечников) имело место даже у гипофизэктомированных крыс [1], что по зволило автору сделать заключение о том, что, во- первых, секреторные клетки надпочечников вплоть до терминального состояния сохраняют свою специфическую активность, а во-вторых, их функция регулируется, помимо основных, и пара- гипофизарными механизмами. Кроме того, выяснено, что стресс у крыс после длительного введения гидрокортизона сопровож дается повышением в крови уровня вазопрессина [10], который, как известно, также является секре- тогеном для кортикостероидов [24]. В эксперимен тах с использованием стрессового раздражения на фоне действия предыдущих стрессов показано уве личение в срединном возвышении гипоталамуса концентрации вазопрессина, но не КРФ [25], а ги пофиз крыс в условиях неоднократного повыше ния уровня кортикостероидов вследствие повто ряющихся стрессовых ситуаций становится гипер чувствительным к влиянию вазопрессина [16]. Су ществует также некоторая специфика влияния раз личных стрессоров: плавание сопровождается уси лением высвобождения вазопрессина в паравен- трикулярном и супраоптическом ядрах гипотала муса, тогда как эмоциональный стресс - только в первом [27]. Введение обоих исследованных ГАМКергиче- ских препаратов до плавания крысам, которым многократно вводили гидрокортизон, полностью предотвращало небольшое стрессорное повышение уровня 11-ОКС в крови (см. табл. 1). Таким обра зом, в условиях торможения функции ГГНС про является действие не только баклофена, но и ГАМК-таурина, который у интактных крыс при стрессе не влиял на содержание кортикостероидов в крови. Исследование специфического связывания ,4С-ГАМК плазматическими мембранами надпо чечников крыс показало, что стрессирование ин тактных крыс приводило к снижению уровня ре- цептирования аминокислоты (табл. 2). Следова тельно, активация процессов стероидогенеза вследствие воздействия стресса (см. табл. 2), 4-кратного введения АКТГ крысам [5], 6-кратного введения АКТГ или 3-кратного введения пролак тина морским свинкам [4] сопровождается однона правленными изменениями рецептирования ГАМК в надпочечниках или коре надпочечников. Как установлено в двух последних случаях, актив ность фермента синтеза аминокислоты также была ниже, чем в контроле. Возможно, снижение синте за и рецептирования ГАМК в надпочечниках спо собствует снятию тормозного контроля процессов стероидогенеза со стороны медиатора в условиях воздействия стимулирующих этот процесс факто ров, если предположить, что такой механизм регу- Таблица 2 Специфическое связывание |4С-ГАМК плазматическими мембра нами надпочечников после окончания плавания у интактных крыс, у крыс, которым длительно вводили гидрокортизон, и у крыс, которым перед плаванием вводили фармакологические пре параты (М ± и) Условия эксперимента Чис ло жи вот ных Связывание 14С-ГАМК, пмоль “*С-ГАМК/мг белка Интактный контроль 5 22,0 ± 3,22 Стресс 7 13,5 ± 1,76* Баклофен + стресс 5 12,9 ± 1,38 ГАМК-таурин + стресс 5 17,6 ± 2,74 Физиологический раствор 7 22,9 ± 3,70 Гидрокортизон 7 72,3 ± 13,4* Гидрокортизон + стресс 9 70,5 ± 6,36 Гидрокортизон + баклофен + стресс 8 54,3 ± 6,66 Гидрокортизон + ГАМК-таурин + стресс 7 85,6 ± 6,44 ляции на уровне секреторных клеток коры надпо чечников существует. У крыс через 6 дней после прекращения введе ния гидрокортизона специфическое связывание ГАМК плазматическими мембранами надпочечни ков было резко увеличено (см. табл. 2). Это под тверждают данные исследований, проведенных на ми ранее, где, в частности, было показано, что ин тенсивность рецептирования аминокислоты повы шена через 1 сут после последней инъекции гормо на; она прогрессивно повышается в период отмены гормона, т. е. в условиях недостатка как АКТГ, так и кортикостероидов. Можно предположить, что увеличение рецептирования ГАМК плазматиче скими мембранами надпочечников связано не с влиянием экзогенных (для клеток надпочечников) кортикостероидов, а с недостатком в условиях тор можения функции ГГНС основного стимулятора стероидогенеза - АКТГ. В этом плане необходимо отметить, что интенсивность связывания ГАМК увеличена также и во внеопухолевой ткани коры надпочечников больных с синдромом Иценко- Кушинга, которая находится под постоянным воз действием избытка кортикостероидов [5]. Однако, как свидетельствуют данные литературы, в случае присутствия гормонально-активной опухоли вне- опухолевая ткань коры надпочечников относитель но автономна в отношении центральной и перифе рической регуляции ее функции [7]. Плавание крыс, многократно получавших гид рокортизон, несмотря на некоторое стрессорное повышение уровня кортикостероидов в организме, не изменяло специфическое связывание ГАМК плазматическими мембранами надпочечников (см. табл. 2). Этот факт с учетом данных литературы о длительном торможении кортикотропной функции аденогипофиза [9] может свидетельствовать в поль зу высказанного выше предположения о роли АКТГ в регуляции процессов рецепции ГАМК, а также о нарушении в условиях патологии надпо чечников внутриклеточной чувствительности соб ственно рецепторов аминокислоты [5]. Введение перед стрессом баклофена интактным крысам, а ГАМК-таурина как интактным живот ным, так и крысам, которым многократно вводили гидрокортизон, не изменяло специфическое свя зывание ГАМК плазматическими мембранами надпочечников (см. табл. 2). В то же время введе ние баклофена перед стрессированием крысам, ко торым многократно вводили гидрокортизон, не сколько снижало уровень рецепции ГАМК в над почечниках (0,1 > р > 0,05). По-видимому, дейст вие препаратов на интенсивность секреции корти костероидов в условиях стресса у интактных жи вотных и у крыс в условиях гормонального тормо жения ГГНС связано в большей мере с их влияни ем на уровне центральных звеньев регуляции. В этом плане следует отметить, что ГАМК принимает участие в контроле синтеза и высвобождения как КРФ, так и вазопрессина [17], причем для измене ния секреции последнего существенным является активность не только ГАМКА-рецепторов [12], но и ГАМКв-рецепторов мозга [20]. Заключение Следовательно, полученные данные могут сви детельствовать о существовании функциональной связи между состоянием ГАМК-рецепторов надпо чечников и изменениями как интенсивности про цессов стероидогенеза, так и механизмов регуля ции последнего.