problendoПроблемы ЭндокринологииProblems of Endocrinology0375-96602308-1430Endocrinology Research Centre10.14341/probl11371problendo-11371Research ArticleЭкспериментальная эндокринологияExperimental endocrinologyУчастие гамма-аминомасляной кислоты в механизмах обратной отрицательной связи гипоталамо-гипофизарно-семенникового комплексаContribution of y-amino butyric acid to the mechanism of the negative feedback of the hypothalamo-hypophyseo-gonadal complexНауменкоЕ. В.NaumenkoYe. V.probl@endojournals.ruЖуковаА. В.ZhukovaA. V.probl@endojournals.ruСероваЛ. И.SerovaL. I.probl@endojournals.ru<p>Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН</p>Россия<p>Institute of Cytology and genetics, Siberian department of RAS</p>Russian Federation199515041995412ТОМ 41, №2 (1995)3032Copyright &#x00A9; Науменко Е.В., Жукова А.В., Серова Л.И., 19951995Науменко Е.В., Жукова А.В., Серова Л.И.Naumenko Y.V., Zhukova A.V., Serova L.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.probl-endojournals.ru/jour/article/view/11371

Изучена роль y-аминомасляной кислоты (ГАМК) и ее рецепторов в регуляции механизмов отрицательной обратной связи интегрального гипоталамо-гипофизарно-гонадного комплекса у ложнооперированных и односторонне кастрированных крыс линии Вистар. Повышение содержания ГАМК в организме под действием аминоуксусной кислоты, ингибитора ГАМК-трансаминазы, было связано с подавлением компенсаторного повышения уровня тестостерона в периферической крови после его двух-или трехкратного снижения, вызванного кастрацией, тогда как снижение содержания ГАМК с помощью тиосемикарбазита, ингибитора глутаматдекарбоксилазы, сопровождалось более интенсивным компенсаторным повышением уровня тестостерона. В его действии участвуют все ГАМК-рецепторы. Стимуляция ГАМК-А рецепторов мусцимолом подавляло, а их блокирование бикукуллином усиливало компенсаторное повышение уровня тестостерона после гемикастрации. В то же время стимуляция ГАМК-В рецепторов баклофеном сопровождалась более интенсивным компенсаторным повышением уровня тестостерона в крови. Авторы приходят к выводу, что ГАМКергические системы способствуют регуляции функции гипоталамо-гипофизарно-гонадного комплекса как механизма отрицательной обратной связи.

The role of y-aminobutyric acid (GABA) and its receptors in the regulation of negative feedback mechanisms of the integral hypothalamo-hypophyseo-gonadal complex was studied in sham-operated and unilaterally castrated Wistar rats. An increase of GABA content in the body by aminoacetic acid, an inhibitor of GABA-transaminase, was associated with a suppression of the compensatory rise of testosterone level in the peripheral blood after its two- or threefold drop caused by castration, whereas a reduction of GABA content with thiosemicarbaside, an inhibitor of glutamate decarboxylase, was paralleled by a more intensive compensatory increase of testosterone level. All GABA receptors participate in its action. Stimulation of GABA receptors with muscimol suppressed, and their blocking with bicucullin intensified the compensatory increase of testosterone level following hemicastration. At the same time, stimulation of GABA B receptors with baclophene was paralleled by a more intensive compensatory rise of blood testosterone level. The authors come to a conclusion that GABAergic systems contribute to regulation of the function of the hypothalamo-hypophyseo-gonadal complex as a negative feedback mechanism.

гамма-аминомасляная кислотаобратная отрицательная связьгипофизсеменникиgamma-aminobutyric acidnegative feedbackpituitary glandgonads

Известно, что гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) участвует в регуляции секреции многих аденогипофизарных гормонов [2, 9]. Кроме того, ГАМКергические механизмы могут вовлекаться в регуляцию тестостеронзавдсимого агрессивного [5] и полового [8] поведения. Значительное число работ свидетельствует, что ГАМК и ее рецепторы способны принимать участие в регуляции секрекции лютсдни-^-рлюнцсго гормона (ЛГ). Однако ее роль в этом! процессе не вполне ясна, так как. по данным разных авторов, ГАМК оказывает на выделение Л Г как ингибирующие, так и активирующие влияния [3, 12].

Еще меньше известно о роли ГАМК и ее рецепторов в регуляции секреции Л Г механизмом обратной отрицательной связи, изучение которого проводится на двусторонне кастрированных крысах [3]. Однако такая модель дает возможность исследовать лишь отдельное звено этого механизма, регулирующего гипоталамо-гипофи- зарно-семснниковый комплекс (ГГСК). Что же касается изучения нейрохимической регуляции целостной системы обратной отрицательной свя-

Исследования, описанные в настоящей работе, частично были проведены благодаря гранту № RAJ 000, полученному от Международного научного фонда. зи, то для этой цели более адекватным является использование односторонне кастрированных крыс. У таких животных компенсация недостаточности андрогенов обусловлена стимуляцией обратной отрицательной связи, а не введением экзогенных стероидов. Кроме того, уровень тестостерона в периферической крови более адекватно отражает состояние данного механизма, чем уровень гонадотропинов [7]. Однако роль ГАМК и ее рецепторов в регуляции целостного механизма обратной отрицательной связи ГГСК, насколько нам известно, совершенно не изучалась. Это и явилось целью настоящей работы.

Материалы и методы

' В опытах использовали ложнооперированных и односторонне кастрированных 3-месячных самцов крыс линии Вис- тар массой тела 200-220 г. Животные выращены в виварии Института цитологии и генетики СО РАН при естественном освещении, пищу и воду получали без ограничений.

Крыс оперировали под нембуталоьым наркозом (35 мг на 1 кг массы тела), удаляя левый семенник, и декапuтдровали через различное время после введения препаратов или соответствующего количества физиологического раствора. Лож- нооперированным животным делали только надрез (длиной 1 см) мошонки и накладывали шов.

Для повышения ь организме уровня ГАМК применяли ингибитор а-кет■отлутаpат-ГАМК-грансамдназы - аминоок- сиуксусную кислоту (ЛОУК, фирма “Sigma") в дозе 20 мг па

Тестостерон в плазме периферической крови определяли радиоиммунологическим методом, применяя высокоспецифическую антисыворотку и 3Н-тестостерон (фирма “Amer- sham”). Статистическую обработку результатов проводили с помощью /-критерия Стыодента с учетом неоднородности дисперсий в исследуемых группах.

Результаты и их обсуждение

Изучение участия ГАМК и ее рецепторов в механизмах обратной отрицательной связи ГГСК представляет известные трудности. Они обусловлены тем, что сезонные факторы и сезонные ритмы оказывают влияние не только на исходный уровень тестостерона в крови интактних животных, но и на его динамику после односторонней кастрации [1]. Летом, когда проводились основные исследования, содержание тестостерона в крови значительно выше, чем зимой, а компенсация пониженного в результате удаления семенника уровня тестостерона в крови происходит значительно быстрее. Однако даже в течение одного сезона можно наблюдать различия в скорости снижения уровня тестостерона в крови после гемикастрации, что приводит к необходимости проведения дополнительных контрольных экспериментов.

В наших опытах, проведенных в июле, уровень тестостерона, снизившийся более чем в 3 раза через 24 ч после односторонней кастрации, достоверно повышался до исходного через 48 ч после операции. Повышение в организме уровня ГАМК в результате введения АОУК на пике снижения в крови содержания мужского полового гормона отчетливо ингибировало компенсаторное его повышение (табл. 1).

Противоположные результаты были получены на фоне пониженного в организме содержания ГАМК. Оказалось, что снижение ее концентрации после введения ТСК сопровождается достоверным усилением компенсаторного повышения уровня тестостерона в крови, который через 48 ч после гемикастрации превысил более чем в

Таблица 1

Влияние изменения в организме содержания ГАМК на компенсаторное повышение уровня тестостерона в крови после односторонней кастрации

Препарат, дозаВремя после кастрации, чУровень тестостерона, нг/мл (М + т)Число животныхр
Контроль01.25 ± 0,287
Контроль240.34 ± 0.027< 0.01*
Контроль481,33 ± 0,297
АОУК, 20 мг/кг480,59 + 0,127< 0.05**
ТСК, 5 мг/кг483,18 ± 0,325< 0,001**
Контроль01.36 ± 0,1818
Контроль120,80 ± 0,177< 0.05*
Контроль241,12 ± 0,177
ТСК, 5 мг/кг-242,27 + 0,508< 0,05**

Примечание. Здесь и в табл. 2 и 3: одна звездочка — по сравнению с 0 ч, две — по сравнению с контролем в то же время.

Таблица 2

Влияние стимуляции ГАМКергичсских рецепторов на компенсаторное повышение уровня тестостерона в крови после односторонней кастрации

Препарат, дозаВремя после кастрации. чУровень тестостерона, нг/мл (М ± т)Число животныхр
Контроль01.04 + 0,286
Контроль240,38 ± 0,0810< 0.05*
Контроль481.27 ± 0.286
Мусцимол, 7 мкг/кг480.63 ± 0.098< 0.05**
Контроль01,25 + 0,297
Контроль240,34 ± 0,027< 0.01**
Контроль481,33 ± 0,297
Баклофен. 5 мг/кг482,49 + 0,376< 0.05**

Табл иц а 3

Влияние блокады ГАМКд-рецепторов на компенсаторное повышение уровня тестостерона в крови после односторонней кастрации в зимний (А) и летний (Б) сезоны гола

Препарат, дозаВремя после кастрации, чУровень тестостерона, нг/мл (М ± т)Число животныхр
А. Контроль00,63 ±0,115
Контроль240,29 ± 0,075< 0.05*
Контроль480,48 ± 0,0612
Бикукуллин. 1,8 мг/кг480.87 ± 0,168< 0.05**
Б. Конт-роль00.95 + 0,225
Контроль60,26 ± 0,075< 0.02*
Кош-роль121,01 ± 0,115
Бикукуллин, 1,8 мг/кг121,58 ± 0,204< 0.05**

Таким образом, ГАМК оказывает отчетливое ингибирующее влияние на механизм обратной отрицательной связи, регулирующий функцию ГГСК. Возникал вопрос о роли в этом процессе ГАМКергических рецепторов. Для его выяснения гемикастрированным крысам вводили препараты, активирующие рецепторы к ГАМК.

Введение мусцимола, возбуждающего ГАМКд- рецепторы, сопровождалось задержкой компенсаторного повышения уровня тестостерона в крови по сравнению с контрольными животными, причем такой эффект уже наблюдался после введения ничтожно малой (7 мкг/кг) дозы этого препарата (табл. 2).

Противоположный эффект был обнаружен после введения специфического блокатора ГАМКд- рецепторов бикукуллина. Повышение уровня тестостерона после его снижения в крови, вызванного односторонней кастрацией, значительно усиливалось. Такие результаты были получены как в зимний, так и в летний сезоны (табл. 3).

В отличие от возбуждения ГАМКд-рецепторов активация Б-типа рецепторов баклофеном сопровождалась усилением компенсаторного повышения уровня тестостерона в крови в 2 раза (см. табл. 2).

Таким образом, рецепторы к ГАМК влияют на механизм обратной отрицательной связи, регулирующий функцию ГГСК, однако характер действия разных типов рецепторов противоположный: в то время как возбуждение ГАМКд-рецепторов сопровождается угнетением, возбуждение ГАМКБ-рецепторов приводит к усилению компенсаторного повышения уровня тестостерона в периферической крови после его снижения, вызванного односторонней кастрацией.

Поскольку в настоящей работе препараты вводили внутрибрюшинно, а все они хорошо проходят гематоэнцефалический барьер, нельзя сделать определенного заключения о локализации ГАМКергических рецепторов, связанных с регуляцией ГГСК. Помимо того, что ГАМК рассматривается как тормозный медиатор в центральной нервной системе, показано, что ГАМК играет роль нейротрансмиттера и в периферической нервной системе [6]. Кроме того, нельзя исключить прямого действия ГАМК на гонады, поскольку ГАМК обнаружена в половых железах, а большая плотность ее рецепторов — на мембранах клеток половых желез [4, 11]. Более того, относительно недавно выявлено, что ГАМК способна регулировать продукцию андрогенов в семенниках у крыс [10]. Поэтому только специальные эксперименты, в которых будет дифференцировано влияние возбуждения ГАМКергических механизмов головного мозга и периферии, помогут выяснить относительную роль рецепторов к ГАМК, расположенных в центральной и периферической нервной системе, в регуляции функции ГГСК механизмом обратной отрицательной связи.

В ы в о д ы

ReferencesНауменко Е. В., Осадчук А. В.. Серова Л. И., Шишкина Г. Т. Генетико—физиологические механизмы регуляции функций семенников. — Новосибирск. 1983.Науменко Е. В., Осадчук А. В.. Серова Л. И., Шишкина Г. Т. Генетико—физиологические механизмы регуляции функций семенников. — Новосибирск. 1983.Anderson R. A., Mitchell R. // J. Endocr. — 1986. — Vol. 108. Р. 1—8.Anderson R. A., Mitchell R. // J. Endocr. — 1986. — Vol. 108. Р. 1—8.Donoso А. О. // Neuroendocrinology. — 1988. — Vol. 48. — Р. 130—137.Donoso А. О. // Neuroendocrinology. — 1988. — Vol. 48. — Р. 130—137.Erdo S. L., Laslo A. // J. Neurochem. — 1984. — Vol. 42. — P. 1464—1467.Erdo S. L., Laslo A. // J. Neurochem. — 1984. — Vol. 42. — P. 1464—1467.Hany, M.. Simler S. Ciesielski L. et. al. // Physiol, and Behav. 1984. — Vol. 32. — P. 767—770.Hany, M.. Simler S. Ciesielski L. et. al. // Physiol, and Behav. 1984. — Vol. 32. — P. 767—770.Janssen K. R., Mirsky R., Dennison M. E., Burstock G. // Nature. — 1979. — Vol. 281. — P. 71—74.Janssen K. R., Mirsky R., Dennison M. E., Burstock G. // Nature. — 1979. — Vol. 281. — P. 71—74.Naumenko E. V.. Shishkina G. T. // Neuroendocrinologv. 1978. — Vol. 26. — P. 359—366.Naumenko E. V.. Shishkina G. T. // Neuroendocrinologv. 1978. — Vol. 26. — P. 359—366.Naumenko E. V.. Serova L. I. // Pharmacol. Biochem. Behav. 1991. — Vol. 4. — P. 287—290.Naumenko E. V.. Serova L. I. // Pharmacol. Biochem. Behav. 1991. — Vol. 4. — P. 287—290.Racagni G., Apud J. A. Cocchi D. et al. // Life Sci. 1982. — Vol. 31. — P. 823—838.Racagni G., Apud J. A. Cocchi D. et al. // Life Sci. 1982. — Vol. 31. — P. 823—838.Ritta M. N., Campos M. B., Calandra R. S. // Ibid.— 1987. — Vol. 40. — P. 791—798.Ritta M. N., Campos M. B., Calandra R. S. // Ibid.— 1987. — Vol. 40. — P. 791—798.Tanaka Ch. // Ibid. — 1985. — Vol. 37 — P. 2221—2235.Tanaka Ch. // Ibid. — 1985. — Vol. 37 — P. 2221—2235.Wilson C. A., James M. D., Leigh A. J. //Neiuoendocrinologv. 1990. — Vol. 52. — P. 354—360.Wilson C. A., James M. D., Leigh A. J. //Neiuoendocrinologv. 1990. — Vol. 52. — P. 354—360.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.