Изменения серотониновых рецепторов головного мозга при хирургической овариэктомии и действии женских половых гормонов

4. Ерюхин И.А., Насонкин О.С., Шашков Б.В., Лебедев В.Ф. Эндотоксикоз как проблема клинической хирургии//Вестник хирургии.- 1989.-№ 3.-с. 3-7.

5. Кожура В.Л., Дворецкий С.В., Новодержкина Н.С., Березина Т.Л. и др. Влияние внутрисосудистого гелий-неонового лазерного облучения крови на состояние компенсаторных процессов в остром периоде геморрагического шока и после реанимации//Анестезиология и реаниматология.- 1993.-№ 4.-с. 43-47.

6. Козлова Е.К., Черняев А.П., Черныш А.М., Алексеева П.Ю. Исследование воздействия гамма-излучения на эритроциты с помощью электропорации// Вестник Московского университета. Сер.3. Физика. Астрономия.- 2005.-№ 3.-с. 19-22.

7. Колмаков В. Н. Определение проницаемости эритроцитарных мембран в диагностике хронических заболеваний печени//Хронический гепатит и цирроз.- Л., 1983.- С. 26-28.

8. Лукьянова Л.Д. Роль биоэнергетических нарушений в патогенезе гипоксии//Патологическая физиология и экспериментальная терапия.- 2004.-№ 2.-с. 2-11.

9. Михайлович В.А., Марусанов В.Е., Бичун А.Б., Доманская И.А. Проницаемость эритроцитарных мембран и сорбционная способность эритроцитов - оптимальные критерии тяжести эндогенной интоксикации// Анестезиология и реаниматология.- 1993.-№ 5.-с. 66-69.

10. Ременник С.С. К вопросу о создании экспериментальной модели перитонита//Здравоохранение Туркменистана.- 1965.-№ 7.-с. 21-29.

11. Самойлова К. А., Сиомов С.А., Оболенская К. Д. и др. Пусковые механизмы лечебных эффектов аутотрансфузии УФ-облученной крови// Вестник хирургии.- 1989.-№ 12.-с. 51-54.

12. Саприн А.Н., Калинина Е.В. Окислительный стресс и его роль в механизмах апоптоза и развития патологических процессов//Успехи биологической химии.- 1999.-№ 39.-с. 289-326.

13. Шуркалин Б.К., Фаллер А.П., Горский В.А., Глушков П. С. Послеоперационные осложнения у больных с перитонитом//Хирургия.- 2003.-№ 4.-с. 32-35.

618.11-G89.87:577.175.823:612.621.31./82:616-G92.9 © Л. А. Валеева, Г.И. Файзуллина, Э.М. Нургалина, 2GG9

Л. А. Валеева, Г.И. Файзуллина, Э.М. Нургалина ИЗМЕНЕНИЯ СЕРОТОНИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ОВАРИЭКТОМИИ И ДЕЙСТВИИ ЖЕНСКИХ ПОЛОВЫХ

ГОРМОНОВ

Башкирский государственный медицинский университет, г. Уфа.

Изучены серотониновые рецепторы мозга после хирургической овариэктомии и на фоне приема препаратов женских половых гормонов. Хирургическая овариэктомия изменяла плотность серотониновых рецепторов головного мозга крыс с неоднозначным влиянием на различные подтипы рецепторов, что свидетельствует о вовлечении серотонинергической системы в патогенез постменопаузального синдрома. Гормонозаместительная терапия неоднозначно влияла на различные подтипы серотониновых рецепторов и полностью не компенсировала те изменения серотонинергической системы головного мозга, которые вызывала хирургическая овариэктомия.

Ключевые слова: серотониновые рецепторы, мозг, женские половые гормоны, хирургическая овариэктомия.

L.A. Valeyeva, G.I. Faizullina, E.M. Nurgalina CHANGES IN THE BRAIN SEROTONIN RECEPTORS IN SURGICAL OVARIECTOMY AND EFFECTS OF FEMALE SEXUAL HORMONES

In the present study the brain serotonin receptors after surgical ovariectomy and administration of female sexual hormones have been examined. Surgical ovariectomy changed the density of the brain serotonin receptors in rats with uncertain impact on various subtypes of the receptors demonstrating the involvement of serotonin system in the pathogenesis of postmenopause syndrome. Hormone replacing therapy affected various subtypes of serotonin receptors and failed to compensate the changes in the brain serotonin system induced by surgical ovariectomy.

Key words: serotonin receptors, brain, female sexual hormones, surgical ovariectomy.

Климакс - это переходный период в жизни женщины от репродуктивной фазы с регулярными овуляторными циклами к состоянию постепенного снижения и «выключения» функций яичника, который определяется дефицитом половых стероидов (прежде всего эстрогенов). Клинически синдром недостатка эстрогенов характеризуется развитием нейровегетативных, эмоционально-

психических и обменно-эндокринных нарушений. Это определяет патогенетически обоснованным

назначение препаратов, содержащих женские половые гормоны. Однако климактерический период

- это естественный биологический процесс, когда происходит адаптация женского организма к новым условиям, и повышенный уровень эстрогенов в этот период жизни может быть фактором риска развития гиперпластических процессов в эндометрии и в молочных железах, а также при гормонозаместительной терапии наблюдается ряд побочных эффектов. Все это определяет необходимость

поиска новых направлении коррекции менопаузального синдрома, исследования молекулярных механизмов действия женских половых гормонов.

В патогенезе ряда климактерических синдромов участвует серотонинергическая система головного мозга [1]. Серотонин, связываясь с се-ротониновыми рецепторами, участвует в формировании настроения, полового и пищевого поведения, восприятии боли, когнитивных функций, регуляции цикла сон-бодрствование [4, 6, 7, 8]. Это обосновывает возможность применения серотони-нергических средств для фармакологической коррекции деятельности мозга в период менопаузы. Однако изменения серотонинергичекой системы в период менопаузы изучены недостаточно, нет четких представлений о характере действия половых гормонов на серотониновые рецепторы головного мозга.

Нашей задачей было исследование взаимосвязи овариальной гормональной системы с состоянием серотонинергической системы головного мозга.

Материалы и методы

Исследование выполнено на 50 белых беспородных крысах-самках массой 140-160 г, содержащихся в естественных условиях вивария. Менопаузу у крыс вызывали путем кастрации под легким эфирным наркозом [3]. В качестве контроля были использованы самки, подвергшиеся ложной овариэктомии (разрез, извлечение придатков матки с последующим погружением, швы на мышцы и кожу).

С первого дня овариэктомии ежедневно в течение 2-х недель в одно и то же время per os вводили женские половые гормоны: 17 Р-

эстрадиол в дозе 20 мкг/сутки, дидрогестерон 100 мкг/сутки, фемостон в тех же дозах. Через 14 суток крыс забивали декапитацией под легким эфирным наркозом. Выделяемый мозг промывали

0,25М раствором сахарозы, приготовленным на трис-HCL буфере. После выделения мозг помещали в стеклянный гомогенизатор Поттера-Эльвейема, добавляли суспендирующую среду (в качестве последней использовали 0,25М раствор сахарозы, приготовленный на 50 мМ трис-HCL буфере) и гомогенизировали в течение двух минут при скорости вращения тефлонового пестика, равной 1500 об/мин.

Мембранную фракцию гомогената мозга получали методом дифференциального ультрацентрифугирования в гомогенной среде. С целью получения биологического материала, содержащего наибольшее количество рецепторов серотонина, выделяли частично очищенную мембранную фракцию.

Связывание проводили по Asarch K.B. (1987), Hamblin M.W. (1987) с небольшими модификациями [5, 9]. Для определения уровня общего связывания [3H]-серотонина мозговой тканью аликвоты мембранных препаратов с конечным содержанием белка в инкубационной смеси 0,3-1 мг/мл инкубировали в триплете с [3H]-серотонином (удельная радиоактивность 15,9

С1/шшо1, ЛшегсИаш, иК) в концентрации 6 нМ. Объем инкубационной смеси составил 1 мл. Связывание проводили при 370С в течение 15 минут в 50 мМ трис-НС1 буфере, содержащем 0,1% аскорбиновой кислоты и 0,01 мМ паргилина.

Для определения уровня неспецифического связывания реакцию проводили точно так же, но в присутствии 1000-кратного избытка немеченых лигандов (креатинин-серотонина, 5-НТ1А-

антагониста - имиграна, 5-НТ3-антагониста - зоф-рана). Реакция была остановлена путем фильтрования проб через фильтры вБС ^а1шап, иК). Фильтры просушивались и помещались во флаконы с 5 мл сцинтилляционной жидкости на основе диоксана. Через 48 часов радиоактивность растворов была измерена на счетчике импульсов Бета-2. Содержание мест связывания выражали в молях (10-15М) лиганда, специфически связанного с 1 мг белка. Белок определяли по Лоури [10].

Полученные результаты обрабатывали методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента [2]. Рассчитывали среднюю арифметическую (М), стандартную ошибку средней арифметической (ш). Оценку значимости различий средних арифметических проводили с использованием критерия Стьюдента. Достоверными считали различия при р<0,05.

Результаты и обсуждение

Изучение серотониновых рецепторов головного мозга у самок крыс после хирургической овариэктомии показало, что через неделю после операции уровень специфического связывания [3Н]-серотонина с мембранной фракцией гомоге-ната мозга при вытеснении серотонин-креатинином увеличился до 133,9%, с дальнейшим увеличением до 153,6% через 2 недели по сравнению с контрольной группой животных (рис. 1). Уровень специфического связывания [3Н]-серотонина при вытеснении имиграном уменьшился через 1 неделю в 3 раза (16,6%), с сохранением уровня 28,8% через 2 недели. Количество мест связывания [3Н]-серотонина при вытеснении зофраном повысилось в 2 раза (200,5%), с возвращением через 2 недели к уровню контрольных животных.

£

§ : ji> г?

1 неделя

В Ложная овариэктомия а При вытестнении серотонин-креатинином Я При вытеснении имиграном И При вытеснении зофраном

* Достоверность различий по сравнению с ложноовариэктомированными животными (р<0,05). Представлены средние данные из 10 опытов.

Рис.1. Динамика уровня специфического связывания [3Н]-серотонина с мембранной фракцией гомогената мозга через 1 и 2 недели после хирургической овариэктомии.

Из этого следует, что хирургическая овариэктомия изменяет плотность серотониновых ре-

цепторов головного мозга крыс с неоднозначным влиянием на различные подтипы рецепторов. К концу второй недели общее количество серотони-новых рецепторов слегка повышается, плотность 5НТ1а-рецепторов резко уменьшается, а количество 5НТ3-рецепторов практически не изменяется.

300

о

о 250

f i

S 150 с 2

x § 100

0

При вытеснении серотонин- При вытеснении имиграном При вытеснении зофраном креатинином

В Хирургическая овариэктомия а Влияние 17(3-эстрадиола в Влияние дидрогестерона ; а Влияния фемостона ____________|

* Достоверность по сравнению с овариэктомированными животными (р< 0,05). Представлены средние данные из 10 опытов.

Рис. 2. Влияние препаратов женских половых гормонов на серотонино-вые рецепторы мозга овариэктомированных крыс.

Двухнедельное введение овариэктомиро-ванным крысам женских половых гормонов изменяло плотность серотониновых рецепторов головного мозга (рис. 2). У крыс, получавших 17-0-эстрадиол отмечались снижение количества сайтов связывания [3Н]-серотонина с мембранной фракцией гомогената мозга более чем в 2 раза (38,4%), уменьшение до 12% плотности 5НТ1а-рецепторов, увеличение количества 5НТ3 -рецепторов

(124,4%). Дидрогестерон увеличил количество сайтов связывания [3Н]-серотонина более чем в 2,5 раза (255%), плотность 5НТ1а-рецепторов более чем в 2 раза (237,2%), уменьшил на 78% плотность 5НТ3-рецепторов по сравнению с контрольной группой животных. Фемостон (комбинации

170-эстрадиола и дидрогестерона) уменьшил количество связанного [3Н]-серотонина в 4 раза (26,9%), снизил до 45,5 % плотность 5НТ1а-рецепторов, увеличил до 149,9% количество 5НТ3-рецепторов по сравнению с контрольной группой животных.

Так как хирургическая овариэктомия увеличивала общее количество серотониновых рецепторов головного мозга, то 17р-эстрадиол и фемо-стон, уменьшая их плотность, обладали модулирующим действием на серотониновые рецепторы, Что касается дидрогестерона, то он еще более увеличивал плотность серотониновых рецепторов. Уменьшенное количество 5НТ1а-рецепторов головного мозга после хирургической овариэктомии 17-Р-эстрадиол и фемостон еще более снижали, а дидрогестерон его компенсировал. На наблюдаемое после хирургической овариэктомии незначительное увеличение плотности 5НТ3-рецепторов, 17-Р-эстрадиол практически не влиял, фемостон еще более увеличил их плотность, а дидрогестерон уменьшил более чем в 2 раза, что указывает на его наиболее физиологическое действие.

Выводы

1. Изменения, возникающие после хирургической овариэктомии у крыс-самок, свидетельствуют о вовлечении серотонинергической системы головного мозга в патогенез менопаузального синдрома.

2. Гормонозаместительная терапия у овариэктомированных крыс неоднозначно влияет на различные подтипы серотониновых рецепторов и полностью не компенсирует те изменения серото-нинергической системы головного мозга, которые вызывает хирургическая овариэктомия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бабичев В.Н. Нейроэндокринный эффект половых гормонов / В.Н. Бабичев // Успехи физиологических наук. - 2005. - Т36. №1. - С54-67.

2. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М., - 2003.

3. Киршенблат Я.Д. Практикум по эндокринологии / Я.Д. Киршенблат. -М., 1989. - С. 136- 141.

4. Попова Н.К. Многообразие серотонинергических рецепторов как основа полифункциональности серотонина / Н.К.Попова. А.В.Куликов // Успехи функциональной нейрохимии: Сборник статей. - СПб., 2003. - С.56-73.

5. Asarch K. B. Solubilization of serotonin 1A and serotonin 1B binding sites from bovine brain / K. B. Asarch, T. C. Shih // J. Neurochem. - 1987. - Vol.48. - № 5. - Р.1494-1501.

6. Bardin L. In the formalin model of tonic nociceptive pain, 8-OH-DPAT produces 5-HTia receptor-mediated, behaviorally specific analgesia / L.Bardin, J.-P.Tarayre, W.Koek et al. // J. Pharmacol. - 2001. - Vol.421. - № 2.

- P. 109—114.

7. Briones-Aranda A. Influence of forced swimming-induced stress on the anxiolytic-like effect of 5HTia agents in mice / A. Briones-Aranda, C. Lopez-Rubalcava, O. Picazo // Psychopharmacology. - 2002. - Vol. 162.- № 2. -P. 147-155.

8. Egashira N. Involvement of 5- hydroxytryptamine neuronal system in A9-tetrahydrocannabinol -

induced impairment of spatial memory / Egashira N., Mishima K., Katsurabayashi S. et al. // Eur. J. Pharmacol. - 2002. - Vol. 445. - № 3. - P. 221-229.

9. Halberg F. Chronobiologic glossary of the international society for the study of biological rhythms / F. Hal-berg, G. S. Katinas // Int. J. Chronobiol. - 1973. - Vol. 1. - № 1. - Р. 31-63.

10. Lowry O. H. Protein measurment with folin phenol reagent / O. H. Lowry, N. J. Rosenbrough, L. Farr, R. L. Randall // J. Biol. Chem. - 1951. - Vol. 193. - № 1. - P. 265-275.