Возрастные особенности нейрогуморальной регуляции секреции соматотропного гopмoна

Известно, что соматотропный гормон (СТГ) гипофиза является важнейшим стимулятором роста в раннем постнатальном периоде развития. Вместе с тем изучение регуляторных механизмов секреции этого гормона как в эксперименте, так

и в клинических условиях проводилось преимущественно на взрослых особях. Анализ отдельных работ, выполненных на клеточных культурах, свидетельствует о вероятной вариабельности ответа СТГ-секретирующих клеток гипофиза на регу-

5 Пробл. эндокринологии № 2

57

Рис. 1. Влияние ТРГ на секрецию СТГ в культурах гипофизарных клеток крыс разного возраста: неонатальных (/) и взрослых (//).

По вертикали — уровень СТГ в среде (в нг/мл). 1а, 2а. За, 4а - контроль. 16 и 36 — ТРГ (2 нг/мл), 1в и Зв ТРГ (10 нг/мл), 26 — ТРГ (40 нг/мл), 46 — ТРГ (100 нг/мл).

Длительность инкубации — 2—3 ч. н=5—12 в группе. Одна звездочка — р<0,05, две — р<0,01, три — р<0,02.

ляторные воздействия в зависимости от возраст- ного фактора [12, 16].

Ранее нами были обнаружены возрастные различия чувствительности культивируемых клеток гипофиза к регуляторам центрального происхождения при изучении влияния серотонина (данные в печати), мелатонина и агониста дофамина бромокриптина на скорость синтеза ДНК и суммарных белков в гипофизе [5], а также действия тиролиберина (тиреотропин-рилизинг-гормо- на; ТРГ) и соматостатина на секрецию пролактина [9]. С целью изучения развития реактивности соматотрофов в процессе онтогенеза в настоящей работе мы изучали изменения секреции СТГ культурами гипофизоцитов, полученных от крыс различного возраста, при воздействии ряда регуляторных факторов преимущественно нейрогормональной природы.

Материалы и методы

Опыты выполнялись на крысах линии Вистар: неонатальных (6—7-дневных) и взрослых (60—120-дневных) самках и самцах. Приготовление и выращивание первичных культур гипофизарных клеток ([6] в модификации [4]) и гомологичное радиоиммунологическое определение СТГ крыс |1| описаны ранее. Эксперименты с кратковременной (1,5— 3 ч) инкубацией проводили в 5—7-дневных первичных культурах гипофизарных клеток. Опыт с длительным воздействием начинали в 3-дневной культуре, а заканчивали на 6-й день культивирования. Использовали гормональные препараты следующих фирм: ТРГ, соматостатин (ССТ) и мелатонин — «Serva» (ФРГ); бромокриптин (СВ-154) — «Sandoz» (Швейцария); серотонин — «Reanal» (Венгрия). Результаты обработаны статистически с использованием /-критерия Стьюдента.

Результаты и их обсуждение

На рис. 1 представлены данные, свидетельствующие о стимулирующем влиянии различных концентраций ТРГ на секрецию СТГ в первичных культурах гипофизарных клеток неонатальных, но не взрослых крыс. В табл. 1 демонстрируется менее выраженная реакция соматотрофов неонатальных крысят на ССТ в сравнении с клетками взрослых животных. Характерно, что при использовании более высоких концентраций этих пептидов возрастные различия реактивности соматотрофов к ТРГ сохраняются, а к ССТ — сглаживаются (см. рис. 1 и табл. 1).

Серотонин не оказывал заметного влияния на секрецию СТГ гипофизарными клетками крыс разного возраста (табл. 2).

При длительной (24 ч) инкубации агонист дофамина бромокриптин и мелатонин достоверно подавляли секрецию СТГ только в группе неонатальных крысят, хотя в культуре гипофизарных клеток взрослых животных имелась тенденция к ингибирующему влиянию бромокриптина и мелатонина на секреторную активность соматотрофов (рис. 2).

Поскольку у неонатальных животных установлены незрелость лактотропной функции, обусловленная, видимо, низким содержанием лактотро- фов в ткани аденогипофиза [9, 15], а также высокий процент ДНК-синтезирующих соматотрофов [11], мы считаем возможным предположить, что в обнаруженном ранее ингибирующем влиянии бромокриптина на синтез ДНК и суммарных белков в культуре гипофизарных клеток неонатальных крысят [5] наибольший вклад вносит воздействие этого дофаминергического агониста на со- матотрофы. Результаты, полученные нами в отношении другого нейрогуморального агента — мелатонина, подтверждают это предположение, ибо только в культуре гипофизарных клеток неонатальных крысят мелатонин способен достоверно подавлять как синтез ДНК в суммарной

Таблица 1

Действие ССТ на секрецию СТГ в культурах гипофизарных клеток крыс разного возраста (длительность инкубации 2—3 ч)

Примечание. р<0,001 во всех случаях. Здесь и в табл. 2 в скобках — число наблюдений в группе.

Таблица 2

Примечание. р>0,05.

Рис. 2. Влияние бромокриптина (СВ-154) и мелатонина на секрецию СТГ в культурах гипофизарных клеток крыс разного возраста: неонатальных (/) и взрослых (//).

По вертикали - уровень СТГ в среде (в нг/мл). « — контроль, б, CB-L54 в концентрациях 10 ⁸ и 10 М; г, д— мелатонин в дозах 10 ' и 10 ⁶ М.

Длительность преинкубации — 48 ч, инкубации—24 ч. /1=5-10 в группе. Одна звездочка — р<0,05, две—р<0,01 по сравнению с соответствующим контролем.

популяции клеток, так и секреторную активность соматотрофов.

Интересно провести сопоставление данных, полученных в отношении реакций соматотрофов и лактотрофов крыс разного возраста на ТРГ и соматостатин. Согласно нашим результатам, представленным *в настоящей работе и опубликованным ранее [9], а также данным других авторов [12, 14, 16], соматотрофы и лактотрофы неонатальных крысят ближе по свойствам к сома- томаммотрофам, так как демонстрируют повышенную реактивность секреции пролактина к ингибирующему воздействию ССТ, а освобождения СТГ — к стимулирующему влиянию ТРГ. Ингибирующее воздействие дофаминергического агониста бромокриптина на секрецию СТГ гипофизарными клетками только неонатальных крысят также подтверждает это предположение.

Ранее была описана теоретическая модель аденогипофизарного дифферона, в соответствии с которой соматомаммотрофы являются неотъемлемым его элементом [3]. Экспериментальные результаты, полученные нами [9], а также другими авторами [12, 14, 16], заставляют более внимательно отнестись к классификации типов паренхиматозных клеток аденогипофиза, особенно если речь идет о ранних стадиях постнатального развития, когда в аденогипофизе могут преобладать хромофобы и незрелые клетки с промежуточным фенотипом |15]. Такие представления подтверждаются электронно-микроскопическими исследованиями, проведенными в сочетании с иммуногистохимической процедурой и свидетельствующими о «неклассических» ультраструктур- ных характеристиках сомато- и лактотрофов неонатальных животных [13].

В предыдущих работах нами было установлено стимулирующее влияние ТРГ на секрецию инсулина и глюкагона в культурах клеток панкреатических островков новорожденных крысят [7], а также на биосинтез суммарных белков в клетках печени плодов крыс [9]. Дальнейшие исследования, проведенные в нашей лаборатории [2], показали отсутствие заметного влияния ТРГ на синтез суммарных белков в гепатоцитах 3-недельных крысят. Из результатов, полученных нами и другими авторами, следует, что в перинатальном периоде развития ТРГ обладает значительно более широким спектром биологического действия как на центральном регуляторном уровне, так и в периферических тканях. В этом отношении чрезвычайно интересно обнаружение переноса ТРГ от матери к сосункам через грудное молоко [10]. По-видимому, в регуляторные механизмы у крысят неонатального и сосункового периодов развития включается как эндогенный, так и материнский ТРГ.

В заключение хотелось бы отметить следующее: изучив сочетанное стимулирующее воздействие глюкокортикоида и норадреналина на секрецию СТГ, мы имеем основания утверждать (данные в печати), что для всесторонней оценки роли различных биорегуляторов в созревании соматотропной функции гипофиза необходимо изучение комбинированного влияния гормонов центрального и периферического генеза с учетом возраста животных-доноров гипофизарной ткани. В этом отношении первичные монослойные культуры гипофизарных клеток крыс предоставляют уникальные возможности, которые еще только начинают использоваться в экспериментальной работе.

Несомненный интерес в дальнейших исследованиях имело бы также изучение действия комбинаций гормонов периферических эндокринных желез (например, глюкокортикоидов и тиреоидных гормонов, эстрогенов и прогестинов, андрогенов) на соматотропную функцию, ибо оно позволило бы приблизиться к пониманию закономерностей созревания прямого сочетанного воздействия гормональных факторов на секрецию СТГ, регулируемую нейрогуморальными агентами.

Выводы

1. ТРГ стимулирует секрецию СТГ гипофизарными клетками неонатальных, но не взрослых крыс, тогда как ССТ подавляет освобождение СТГ из клеток гипофизов неонатальных крыс в меньшей степени, чем из клеток взрослых животных.
2. Серотонин не изменяет секрецию СТГ гипофизарными клетками крыс разного возраста, а бромокриптин и мелатонин оказывают слабое ингибирующее влияние на освобождение СТГ из гипофизарных клеток неонатальных, но не взрослых крыс.

Представленные данные демонстрируют повышенную либо измененную чувствительность соматотрофов гипофиза неонатальных крыс к нейрогормональным регуляторам.