Роль иммобилизационного стресса в возникновении и развитии адъювантного артрита

РОЛЬ ИММОБИЛИЗАЦИОННОГО СТРЕССА В ВОЗНИКНОВЕНИИ И РАЗВИТИИ АДЪЮВАНТНОГО АРТРИТА

А.Г.Курыгин

Ярославская государственная медицинская академия

Резюме

Цель. Изучить роль стресса в этиологии адъювантной болезни у лабораторных животных.

Материал и методы. Исследование провели на 50-ти лабораторных крысах-самцах. Моделью ревматоидного артрита (РА) служил адъювантный артрит (АА); моделью предрасположенного к развитию РА состояния являлся адъювантный субартрит (АСА). В качестве дистресса использовали ежедневный иммобилизационный стресс (ЕИС). Изучались показатели динамики адъювантного артрита и адъювантной предболезни (интервалы регистрации - I нед.): масса тела, диаметр окружности голеностопных суставов, их локальная температура, СОЭ; биохимические показатели: диеновые конъюгаты, кстодиены; нейромедиаторы: адреналин, норадреналин. Длительность исследования - 4 нед. Результаты. Течение адъювантной предболезни у крыс не выявило существенных изменений в динамике изучаемых показателей, в том числе и биохимических параметров, по сравнению с контрольными группами животных. ЕИС оказал влияние на уровень содержания катехоламинов в плазме крови у здоровых животных и провоцировал развитие системного воспаления у крыс с АСА по всем регистрируемым показателям, приблизив их уровень к концу 2-й нед. к наблюдавшемуся при АА. Заключение. Изучение ЕИС в условиях АСА позволяет считать дистресс реальным фактором, инициирующим системный воспалительный процесс с переходом его латентной формы в болезнь с клинически развернутой картиной.

Ключевые слова: ревматоидный артрит, адъювантный артрит, адъювантная предболезнъ, ежедневный иммобилизационный стресс

Из работ Г.Селье |14| следует, что хронические стрессорные воздействия способствуют дезорганизации деятельности организма и нередко приводят к нервно-психическим и соматическим расстройствам. При стрессе происходят нарушения на всех уровнях иерархически согласованных структурно-функциональных систем и, прежде всего, в иммунной и эндокринной [3]. Указанное обстоятельство приобретает особое значение в развитии аутоиммунных процессов, к числу которых относят и ревматоидный артрит (РА).

За последние десятилетия значительно возросло количество клинических исследований, посвященных роли хронических стрессорных воздействий в развитии и течении РА. Имеются отдельные материалы о связи психического и соматического компонентов при РА, причем большинство из них касается психологических особенностей личности больного, а не роли стресса в возникновении патологического процесса, или посвящены изменениям психики на фоне РА вследствие хронического характера болезни, выраженных суставных деформаций, постоянных болей, становящихся фоном всей жизни больных РА [101.

Установлено, что различной степени выраженности нейро-висцерапьные расстройства наблюдаются не только у человека, но и у животных в том случае, когда их помещают в искусственные ситуации, имитирующие социальные конфликты у человека |4|.

Известно, что при моделировании эмоциональных стрессовых ситуаций у животных происходят глубокие функциональные сдвиги в биоэлектрогенезе лимбико-кортикальных систем головного мозга. На электроэнцефалограмме отражается развитие реакции активации при стрессе (вынужденная иммобилизация) у крыс, что одновременно сопровождается выраженными гормональными и иммунологическими сдвигами в организме большинства животных [1,7,8].

Целью цикла наших исследований явилось установление

Аорсс: 150000, г. Ярославль. Революционная, S, научная часть Я ГМ А Тел.(0852)792905

факта влияния стресса на возникновение РА при наличии предрасположенности к нему как в условиях эксперимента, так и в клинике. В настоящей работе изучалась роль иммобилизацион-ного стресса в развитии адъювантной предболезни у лабораторных животных.

Материал и методы

Исследование провели на 50 лабораторных крысах-самцах, из которых 5 групп включали по 8 животных: интактнаи, 3 группы контроля с ежедневным иммобилизационным стрессом (ЕИС), адъювантным артритом (АА), адъювантным субартритом (АСА) и опытная группа с АСА и ЕИС. 6-я, дополнительная, группа (10 животных) служила для отработки модели АСА. Моделью РА был АА [6|, вызываемый субплантарной инокуляцией 0,2 мл полного адъюванта Фрейнда (ПАФ) в задние лапки животных. ПАФ готовили по ранее принятой методике [8,9[; моделью предболезни - АСА, получаемый субплантарной инокуляцией 0.08 мл ПАФ, при этом поведение животных этой группы было таким же, как у интактных крыс. У них отсутствовали также достоверно выраженные внешние признаки воспаления суставов. ЕИС воспроизводился I-часовой фиксацией крыс на станке в течение 2-х нед. в период, соответствовавший активной фазеАА,т.е.с 14-х по 28-е сут. [12,13,16|. Показатели снимали 1 раз в нед. в течение 1-28 сут. Регистрировали массу тела, диаметр окружности голеностопных суставов, локальную температуру области суставов, СОЭ, а также некоторые биохимические показатели в срок, соответствующий концу активной фазы АА: первичные продукты перекисного окисления липидов [диеновые конъюгаты (ДК) и кетоднены (КД) на мг липидов| в сыворотке крови, содержание адреналина (АД) и норадреналнна (НА) в плазме крови (в нмоль/л).

Изучение биохимических показателей осуществляли при помощи спектрофлюорометрических, спектрофотометрических и фотоколориметрических методов [15]. Содержание катехоламинов (АД и НА) определяли дифференциально-флюорометри-чсским методом [II].

Математическую обработку результатов осуществляли с по-

мощью персонального компьютера IBM PC/AT в программе МО Access 2003.

Результаты

При развитии АА у крыс было отмечено снижение массы тела уже к 7-м сут. после введения ПАФ (на 11,0%, р < 0,05, по сравнению с исходной). Потеря животными в весе продолжалась и в дальнейшем (21-е сут. - 18,5%, р < 0,05), составив к 28-м сут. 14,1 % (р < 0,05) от исходного (рис. I). Достоверные различия с интактными крысами по массе тела наблюдались во все сроки развития АА: к моменту начала острой фазы АА (14-е сут.) они составляли 18,3% (р < 0,05), к ее концу, к 28-м сут. - 25,9% (р < 0,05).

При АСА было зарегистрировано повышение массы тела опытных животных к 14-м сут. (6,3%, р < 0,05 по сравнению с ис-

Рисунок I

ДИНАМИКА МАССЫ ТЕЛА КРЫС С АСА И ВЛИЯНИЕ НА НЕЕ ЕИС В ПЕРИОД, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ АКТИВНОЙ ФАЗЕ АА

1'Ъпак-пвя гругпи 16 | 1 14

ВС

£ 12 -

АА Е, ю

АСА i 8

АСА+ЕИС £ 6

14

I *-

0

Примечание:

В каждой группе использовалось по 8 животных ЕИС - ежедневный иммобилмзационный стресс АА - адъювантный артрит АСА - адъювантный субартрит

ходной). Прибавка в весе продолжалась и в дальнейшем (21-е сут. на 9,4%, р < 0,05), составив к 28-м сут. 12,5% (р< 0,05) от исходного. При сравнении АСА с интактной группой животных достоверных различий не определялось. К моменту начала острой фазы (14-е сут.) разница в приросте массы тела животных в группе АСА сравнительно с группой АА составила 26,0% (р < 0,05), к 21-м сут. 33,6% (р < 0,05 ), к ее концу, к 28-м сут. - 30,3% ( р < 0,05 ).

В группе крыс с АСА, подвергавшихся ЕИС. до начала его применения регистрировались изменения массы тела, аналогичные таковым в основной группе животных с АСА. К началу воздействия (14-е сут.) различие с исходными данными составило 6,3% (р < 0,05). В период ежедневной иммобилизации определялась динамика изменений массы тела в сторону ес снижения, обратная наблюдавшейся в группе АСА без применения ЕИС. К 21-м сут. разница показателей массы составила 11,5% (р < 0,05) по сравнению с основной группой АСА, к 28-м -19,0% (р < 0,05). При сравнении с контролем ЕИС у здоровых крыс на 28-е сут. разрыв достигал достаточно высокого уровня (18,3%, р< 0,05).

В ходе изучения динамики диаметра окружности голеностопных суставов у крыс при развитии АА его достоверное увеличение отмечалось к 7-м сут. (58,2%, р < 0,05, по сравнению с интактной группой) и продолжалось еще не менее чем 2 нсд., до 21-х сут. (98,5%, р < 0,05) (рис. 2). К концу острой фазы АА, на 28-е сут., оно составило 97,1% (р < 0,05). При развитии АСА каких-либо достоверных изменений сравнительно с интактной группой выявлено не было ни в одном из сроков регистрации. Отмечалась лишь общая тенденция к увеличению диаметра окружности суставов по сравнению с исходными цифрами, сопоставимая с имевшейся у интактной группы животных. К 28-м сут. разница составила 6,0% (р < 0,1), при 3,0% (р < 0,1) у интактных крыс.

У крыс с АСА, подвергшихся ЕИС, аналогичная динамика наблюдалась до периода, соответствовавшего развитию острой фазы болезни (до 14 сут.). С начала применения режима ЕИС у животных регистрировалось увеличение размеров голеностопных суставов, достигшее достоверного различия с основной группой АСА к 21-м сут. (на 77,5%, р < 0,05). К 28-м сут. это различие возросло на 83,1% (р < 0,05) и было идентично проявлениям артрита в группе животных с АА.

При изучении показателей локальной температуры в условиях АА уже к 7-м сут. регистрировалось повышение температуры пораженных суставов (10,3%, р < 0,05, по сравнению с группой интактных крыс). Такая динамика продолжалась до 21-х сут. (14-е сут. - 12,5%, р < 0,05, 21-е - 15,0%, р < 0,05). На 28-е сут. разница с интактными животными составила 14,3% (р < 0,05).

При развитии АСА не было выявлено каких-либо значимых

Рисунок 2

ДИНАМИКА ДИАМЕТРА ОКРУЖНОСТИ ГОЛЕНОСТОПНЫХ СУСТАВОВ У КРЫС С АСА И ВЛИЯНИЕ НА НЕЕ ЕИС В ПЕРИОД, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ АКТИВНОЙ ФАЗЕ АА

—И мчит кая группа

—А—АА —♦•—АСА —Ж—АСА «ЕИС

7-о сутки 14-« сутки 21*« сутки 28-* сутки

Срсжи снятия показателей

Рисунок 3

ДИНАМИКА СОЭ У КРЫС С АСА И ВЛИЯНИЕ НА НЕЕ ЕИС В ПЕРИОД, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ АКТИВНОЙ ФАЗЕ АА

16 14 12 |Ю i 8 8 в 4 2 О

—♦— М'гтактпяя груш» -»-ЕИС —А—ЛА —X— АСА —м— АСЛ+ЕИС

1-есутки 7-есутжн 14-есутки 21-«сутки 2Я-ссутки Сроки смятия показателей

изменений локальной температуры у опытной группы животных ни в один из 5-ти сроков регистрации. Однако у опытных крыс с АСА, переносящих ЕИС (с 14-х по 28-е сут.), повышение температуры суставов отмечалось к концу первой недели применения ЕИС, составившее 7,5% (р < 0,05) сравнительно с группой АСА и 9,3% (р < 0,05) по сравнению с контрольными животными. Аналогичные изменения регистрировались и на 28-е сут.: 9,7% (р < 0,05) и 11,9%, (р < 0,05) соответственно. Различие с основной группой АА на 21-е сут. составило 4,8% (р < 0,05), а на 28-е сут. достоверной разницы не было зафиксировано.

В условиях адъювантной болезни увеличение СОЭ наблюдалось к концу 1 -й нед. развития АА (223,5%, р<0,05 сравнительно с интактной группой) (рис. 3). Оно продолжалось и в дальнейшем, на протяжении 2-х нед. (на 14-е сут. - 206,7%, р < 0,05, на 21-е- 317,1%, р<0,05). На 5-й срок наблюдения (28-е сут.) разница с интактными животными по величине СОЭ составила 285,7% (р < 0,05).

У животных с АСА по показателям СОЭ каких-либо значимых изменений выявлено не было. Однако у крыс с АСА и ЕИС (с 14-х по 28-е сут.) отмечалось повышение СОЭ к концу первой

Рисунок 4

ДИНАМИКА УРОВНЯ АДРЕНАЛИНА И НОРАДРЕНАЛИНА В ПЛАЗМЕ КРОВИ У КРЫС С АСА И ВЛИЯНИЕ НА НЕЕ ЕИС В ПЕРИОД, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ АКТИВНОЙ ФАЗЕ АА

недели применения ЕИС, составившее 80,4% (р < 0,05) по сравнению с группой АСА. Разница с группой здоровых крыс с ЕИС на этот срок составила 118,4% (р < 0,05). Аналогичные изменения регистрировались и на 28-е сут. - 190,7% (р < 0,05) по сравнению с группой с АСА, 267,6% (р < 0,05) по сравнению с контролем ЕИС. Различие с основной группой АА на 21-е сут. составило 75,9% (р < 0,05), на 28-й день достоверных различий между ними не было зафиксировано.

Развитие АА к 28-м сут. сопровождалось повышением уровня ДК и КД на 102,3% (р < 0,05) и 110,3% (р < 0,05) соответственно.

В группе животных с АСА к 28-м сут. отмечалось повышение уровня ДК и КД на 25,1% (р < 0,05) и 48,3% (р < 0,05) соответственно.

В группе крыс с АСА, переносивших ЕИС в период, соответствующий активной фазе АА (с 14-х по 28-е сут.), к концу активной стадии воспаления регистрировалось наибольшее повышение Д К и КД на 62,9% (р < 0,05) и 50,7% (р < 0,05) по отношению к контрольным здоровым животным, подвергавшимся идентичному ежедневному стрессовому воздействию в течение 2-х нед. Следует отметить, что повышение уровня продуктов пе-рекисного окисления липидов в группе крыс с АСА и ЕИС было достоверным по сравнению с основной группой АСА (на 35,5%, р < 0,05, и 17,4%, р < 0,05, соответственно).

Со стороны нейрогуморальной системы животных были отмечены изменения уровня АД и НА (рис. 4). В группе контрольного воздействия (ЕИС в течение 2-х нед. у здоровых крыс) при сопоставлении с интактной группой были зарегистрированы достоверно значимые изменения. При применении ежедневной иммобилизации у животных с АСА уровень АД в плазме крови к 28-м сут. был достоверно ниже при сравнении с интактной группы - на 10,9 % (р < 0,05).

Развитие АА к 28-м сут. характеризовалось лишь достоверным повышением уровня НА на 12,0 % (р < 0,05).

Развитие АСА к 28-м сут. не сопровождалось какими-либо значимыми изменениями уровня АД в плазме крови. В группе крыс с АСА, получавших ЕИС в период, соответствовавший активной фазе АА (с 14-х по 28-е сут.), к концу этого периода реги-

ЛИТЕРЛТУРЛ

I.. Амирагова М.Г., Архангельская М.И., Воронцов В.И. Нейрофармакологические и гормональные корреляты хронического иммобилизационного стресса. Бюлл. экспер. биол. мед., 1983, 95, 6, 9-12.

2. Астраускас В.И. Опыт широкого применения адъювантного артрита у крыс как модели ревматоидного артрита в поисках новых противоревматических средств. Труды НИИ эксп. клин, мед., 1981, 17, 8-9.

стрировалось снижение АД на 10,0% (р < 0,05) по отношению к интактной группе, не имевшее достоверных различий с контрольными здоровыми животными, подвергавшимися идентичному ежедневному стрессовому воздействию в течение 2-х нед. Следует отметить, что снижение уровня АД было достоверным по сравнению с группой животных с АСА без каких-либо воздействий - также на 10,0% (р < 0,05).

Изучение уровня НА в плазме крови выявило следующие сдвиги: ежедневная иммобилизация у этих животных повысила уровень НА в плазме крови по сравнению с интактной группой на 13,7 %(р< 0,05).

Развитие АСА без воздействия ЕИС к 28-м сут. не сопровождалось каким-либо достоверными изменениями НА. В группе крыс с АСА с применением ЕИС в течение 14-28 сут. эксперимента к концу наблюдения (на 28-е сут.) регистрировалось повышение уровня НА на 15,0% (р < 0,05) по сравнению с интактной группой, при этом достоверных различий по отношению к контрольным здоровым животным, подвергавшимся идентичному ежедневному стрессовому воздействию, не было установлено. Следует отметить, что повышение уровня НА на 15,5 % (р < 0,05) было достоверным по сравнению с группой АСА без каких-либо воздействий.

Обсуждение

Дистресс, являясь частым проявлением стресса в противоположность эуетрессу, обладает преимущественно патогенным действием, отягощающим развитие болезни. Полученные нами данные о действии дистресса как фактора, способного провоцировать системный воспалительный процесс в предрасположенном организме опытных животных, согласуются с результатами клинических исследований других авторов [13]. Ими было установлено, что так называемая неблагоприятная внутренняя картина болезни не только способна усугублять течение РА, но и приводить к более частым и тяжело протекающим рецидивам заболевания.

Чтобы выяснить роль стресса в этиологии РА было проведено экспериментальное исследование с помощью разработанной нами модели субартрита (АСА). Ее получили путем введения животным малой, подпороговой дозы ПАФ. У таких животных отсутствовали достоверные признаки воспаления суставов, и они не отличались по поведению от интактных животных, в то время как крысы с АА демонстрировали все признаки определенного полиартрита. Общие показатели (СОЭ, уровень ДК, КД в сыворотке крови, АД и НА в плазме крови) также существенно не отличались от нормы. И лишь прибавка веса у таких животных была несколько меньшей, чем у интактных. Все это позволяет условно считать субартритных крыс животными с "адъювантной предболезнью". Оказалось, что ЕИС именно у этих животных вызвал формирование АА, который существенно не отличался от болезни, индуцированной введением полной дозы ПАФ. Эти опыты показывают, что в этиологии АА стресс в качестве дистресса может быть реальным поводом для перехода адъювантной "предболезни" в клинически выраженное заболевание.

В заключение хочется подчеркнуть, что дистресс вызывал клинически выраженную адъювантную болезнь с полиартритом только у животных, имеющих предрасположенность или соответствующую "предболезнь", в данном случае индуцированную искусственно. Без стрессорных воздействий в этих условиях болезнь не возникала.

3. Баймухамедова P.O. Стресс как один из механизмов развития ревматоидного артрита. Здравоохр. Казахстана, 1991.4, 38-39.

4. Ведяев Ф.Н., Воробьева Т.М. Модели и механизмы эмоциональных стрессов. Киев, 1983, 136.

5. Горбунова A.B., Лобанова H.H., Каштанов С.И. Концентрация катехоламинов в крови кроликов с разной устойчивостью сердечно-сосудистой системы к

эмоциональному стрессу. Патол. физиол. экспер. тер.,

199!, 1,7-9.

6. Зильбер Л .А. Иммунологический анализ. М..Медицина.,

1968,221.

7. Зорькина А.В., Инчина А.В., Кудашкин С.С. Влияние кси-медона на адаптацию к длительному иммобилизационному стрессу. Эксперим. клин, фарм., 1997, 1, 65-67.

8. Киричек Л.Т. Функциональное состояние основных звеньев системы саморегуляции при экспериментальной кратковременной иммобилизации. В кн. Нейрофизиологические и эндокрино-вегетативные корреляты экспериментального эмоционального стресса. Харьков, 1988, 63-68.

9. Копьева Т.Н. Морфология и патогенез адъювантного полиартрита у крыс. Архив пат., 1973, 35, 5, 73-78.

10. Кочюнас Р., Гуобис Г. Психологические аспекты ревматоидного артрита. Ревматология, 1983, 1,60-67.

Поступила 6.07.05

Abstract

A.G. Kurygin

The role of immobilization stress in adjuvant arthritis appearance and development

Objective. To study the role of stress in etiology of adjuvant disease in laboratory animals.

Material and methods. 50 laboratory male rats were studied. Adjuvant arthritis was used as a model of rheumatoid arthritis, adjuvant subarthritis - as a model of an organism predisposed to systemic polyarthritis. Adjuvant arthritis and adjuvant subarthritis dynamic indices were studied every week: body mass, ankle joints diameter and their local temperature, ESR, biochemical parameters (diene conjugates, ketodienes), neuromediators (adrenalin, noradrenalin). Study duration was 4 weeks.

Results. Course of adjuvant subarthritis was not accompanied by significant changes of studied indices including biochemical parameters in comparison with control groups of animals. Daily immobilization stress (DIS) influenced the level of katecholamines in serum of healthy animals and induced systemic inflammation development in rats with adjuvant subarthritis according to all recorded indices hastening their levels to that of adjuvant arthritis to the end of the 2nd week.

Conclusion. The data of DIS study in adjuvant subarthritis allows to consider distress a real factor inducing systemic inflammatory process with transformation of its latent form into a clinically manifest disease.

11. Осинская B.O. Исследование обмена адреналина и норад-реналина в тканях животного организма. Биохимия, 1977, 3, 537-539.

12. Плецитый К.Д., Шатерникова И.H., Влияние витамина D на развитие и генерализацию адъювантного артрита у крыс. Патол. физиол. эксп. терап., 1984, 4, 40-44.

13. Савельева М.И. Ревматоидный артрит: психосоматические соотношения и внутренняя картина болезни. Дисс. кмн., Ярославль, 1995, 192.

14. Селье Г. Стресс без дистресса. Пер. с англ. М., 1979, 124.

15. Федоров В.Н. Фармакодинамикаадаптогенов: экспериментальное и клиническое исследование. Дисс. дмн, М., 1999, 230.

16. Yuda Y., Hirano F., Tanaka J., Formation of lipid peroxides in adjuvant arthritis. J. Pharm. Soc. Jap., 1987, 107,4, 287-293.

Key words: rheumatoid arthritis, adjuvant arthritis, adjuvant subarthritis