CC BY
0
Изменение иммунного и нейроэндокринного статуса организма в условиях эмоционального хронического стресса
Исмаилов Ю.Б.1, Салимли Т.А.1,2, Алекперова М.Г.1
Азербайджанский медицинский университет, Баку
21осударственный институт усовершенствования врачей им. А. Алиева, Баку, Азербайджан
Ismayilov Yu.B.1, Salimli TA.1'2, Alekperova M.G.1
'Azerbaijan Medical University, Baku 2State Institute for Advanced Training of Physicians named after A. Aliyev, Baku, Azerbaijan
Changes in the immune and neuro-endocrine status of the organism under conditions of emotional chronic stress
Резюме. Постоянное поддержание нормальной жизнедеятельности организма обеспечивается единой нейроиммуноэндокринной системой. Однако под воздействием стрессоров различной природы механизм регуляции этой системы нарушается. Целью данного исследования являлось изучение динамики нейрогормонального и иммунного статуса крыс под влиянием эмоционального хронического стресса. У животных, разделенных на пять групп, создавая состояние стресса различной продолжительности, проводили сравнительное изучение содержания в тканях и крови моноаминов, гормонов и иммунных маркеров. '-я группа - норма; 2-я и 3-я группы животных (пассивный контроль), которых в течение 4 и 8 дней на 30 минут помещали в камеру, но не подвергали стрессу, 4-я и 5-я группы крыс, которым в течение 4-8 дней каждый день создавали 30-минутный стресс с помощью 30-ваттного напряжения, чередуя минуту раздражения с минутой покоя. При воздействии стресса дофамин преобладает над серотонином. Такое состояние меняет функционирование гормонов и иммунных маркеров. При более длительном воздействии стресса взаимодействия между маркерами еще более усугубляются. В результате этого возникают нарушения нейроиммуноэндокринного механизма, что требует вести поиск пути коррекции. Ключевые слова: стресс, моноамины, гормоны, иммунореактивность.
Медицинские новости. — 2023. — №12. — С. 70-73. Summary. A single neuro-immuno-endocrine system ensures the constant maintenance of the normal life activity of the organism. However, the regulation mechanism of this system is disturbed due to the influence of various stressor types. We aimed to study the dynamics of the neurohormonal and immune status of rats under the influence of chronic emotional stress. Monoamines, hormones, and immune markers in tissue and blood were comparatively studied by creating stress conditions of different durations in animals divided into five groups. The 'st group - norm; the 2nd and 3rd groups (passive control) kept for 4-8 days and 30 minutes in the chamber without stress effect, the 4th and 5th groups were subjected to irritation for one minute followed by a minute break for 4-8 days. A stress condition was created with a 30W current for 30 minutes. As a result of stress, in the interaction between dopamine and serotonin, dopamine prevails over serotonin. This situation changes the activity of hormones and immune markers. When the duration of stress is prolonged, the activity between the markers becomes even more intense. As a result, pathologies arise in the neuro-immuno-endocrine of the body. Since chronic emotional stress disrupts the neuro-immuno-endocrine mechanism of the organism, it is important to develop its correction ways. Keywords: stress, monoamine, hormone, immunoreactivity. Meditsinskie novosti. - 2023. - N12. - P. 70-73.
В настоящее время стресс рассматривается как она из актуальных проблем медицины с точки зрения здоровья населения [1, 3, 5, 8]. В связи с отрицательным влиянием социальных факторов на здоровье человека проблема стресса в последние годы приобретает все большую значимость [1, 4, 8, 9]. Это происходит потому, что влияющие на организм стрессоры различной этиологии, изменяя гомео-стаз, становятся основной причиной возникновения многих заболеваний [4, 8, 13, 14]. Постоянное сохранение нормальной жизнедеятельности и резистентности организма обеспечивается единой нейроиммуноэндокрин-ной системой. Однако под влиянием неблагоприятных факторов различной этиологии, в том числе стрессоров раз-
личной природы, механизм регуляции этой системы нарушается. В результате воздействия длительной и интенсивной отрицательной стрессогенной нагрузки на организм в большинстве физиологических процессов происходят изменения различного характера, становятся причиной развития эндокринных нарушений [12, 13], нервных и иммунных дисфункций [1, 5, 6]. В зависимости от интенсивности стресса меняются и иммунологические процессы [1]. Авторы, проводящие исследования в этом направлении, справедливо считают, что основной причиной неудовлетворительного течения различных заболеваний является длительный и интенсивный эмоциональный стрессовый фон [2-4, 8]. Для эффективной борьбы с эмоциональным стрессом необходи-
мо всесторонне изучить изменения, происходящие во внутренней среде организма, поэтому в клинических, теоретических и экспериментальных исследованиях в медико-биологическом направлении важно установить механизм нейроиммуноэндокринной взаимосвязи [9].
Цель исследования - изучить динамику изменения нейрогормонального и иммунного статуса крыс в зависимости от воздействия хронического эмоционального стресса.
Материалы и методы
Эксперименты проводили над 25 особями самок крыс линии Вистар, каждая из которых была массой 255±8 г. Животные содержались в стандартных лабораторных условиях в соответствии с санитарно-гигиеническими правила-
| Динамика изменения содержания моноаминов в гипоталамусе I и крови крыс под воздействием эмоционального хронического стресса (%)
ми в специальных клетках размером 75x40x40 см, с условием не более 5 особей в одной клетке. В ходе исследовательских работ все эксперименты проводились согласно принципам охраны животных, используемых в экспериментах и других научных целях, заявленным в Декларации Международного комитета по биоэтике Европейского Союза (Страсбург 18.03.1986 г.). Адаптированные к эксперименту в течение 3-4 дней крысы были разделены на
5 групп: 1-я группа - норма; 2-я и 3-я группы крыс использовали в качестве 4- и 8-дневного пассивного контроля, содержали в течение 30 минут в камерах, воздействию стресса не подвергались; 4-я и 5-я группы крыс в течение 4 и 8 дней ежедневно в течение 30 минут подвергались воздействию хронического стресса. Состояние стресса создавалось с помощью электростимулятора ES-50-1. Электростимуляция осуществлялась в клетках
размером 30x30x40 см с дном со стальными стержнями. В экспериментах был применен 30-ваттный режим электростимуляции, состоящий из 1 минуты раздражения и 1 минуты покоя [9]. После 4 и 8 дней эксперимента крысы с применением наркоза подвергались декапитации. С помощью иммуноферментного метода в тканях и крови животных определяли содержание моноаминов, иммунных маркеров и гормонов. Полученные показатели анализировали и статистически обрабатывали с помощью электронной таблицы Microsoft Excel.
Результаты и обсуждение
Исследования показали, что в сравнении с 1-й группой во 2-й и 3-й группе содержание дофамина (ДА) в гипоталамусе крыс возросло на 10,3%, p<0,001. Однако в 4-й группе, подвергнутой 4-дневному стрессу, содержание дофамина выросло на 36,1%, а в 5-й группе после 8-дневного стресса рост составил 46,5%, p<0,001. В сравнении с группами
ЩЦбИШа! Динамика изменения содержания гормонов в крови крыс под воздействием эмоционального хронического стресса
Гормональные Статистические Норма Пассивный контроль Воздействие стресса
показатели показатели дни экспериментов
4 8 4 8
CTI7 пг/мл M±m 1,52±0,04 0,958±0,15 0,98±0,07 0,60±0,07*л 0,52±0,04*л
Min 1,4 0,39 0,8 0,4 0,4
Max 1,6 1,2 1,2 0,8 0,6
АЩ рг/мл M±m 198,0±2,55 267,0±9,43 261,0±5,1 426,0±9,27*л 469,0±9,67*л
Min 190,0 240,0 250,0 400,0 435,0
Max 205,0 290,0 280,0 450,0 490,0
ТТГ ткЕД/л M±m 1,46±0,03 2,02±0,04 2±0,05 2,84±0,07*л 3,14±0,07*л
Min 1,39 1,90 1,9 2,6 3,0
Max 1,51 2,1 2,2 3,0 3,4
Кортизол, нмол/л M±m 207,6±4,27 274,0±3,67 128,0±1,22 452,0±9,57*л 488,8±4,99*л
Min 198,0 265,0 125,0 425,0 475,0
Max 220,0 285,0 130,0 480,0 500,0
Тироксин, нмол/л M±m 28,4±1,29 21,4±0,4 19,6±1,03 12,0±0,71 11,2±0,58*л
Min 25,0 20,0 17,0 10,0 10,0
Max 32,0 22 23,0 14,0 13,0
Трийодтиронин, M±m 0,96±0,05 0,63±0,07 0,68±0,04 0.36±0,02*л 0,26±0,02*л
нмол/л Min 0,8 0,36 0,6 0.3 0,2
Max 1,1 0,8 0,8 0,4 0,3
Эстрадиол, M±m 21,8±0,80 31,2±1,03 31,4±0,37 44,2±0,66*л 50,2±0,66*л
нмол/л Min 20,0 29,0 11,0 42,0 48,0
Max 24,0 35,0 13,0 46,0 52,0
Примечание: * - достоверность различий показателей в сравнении с таковыми в группе нормы, личий показателей в сравнении с таковыми в группе пассивного контроля, р<0,001.
■ достоверность раз-
л
пассивного контроля в 4-й и 5-й группах под воздействием стресса содержание ДА возросло на 23,3%, р<0,001. Похожие результаты получены и по содержанию в гипоталамусе норадреналина (НА) (рис. 1). Значит, от воздействия кратковременного и долговременного стресса содержание ДА и НА в гипоталамусе резко возрастает. В отличие от ДА и НА, содержание серотонина (5-ОТ) в гипоталамусе во 2-й и 3-й группах снизилось на 11,5-13,4%, р<0,001. Под воздействием стресса его содержание снижалось на 39,3-44,6%, р<0,001. В сравнении с группами пассивного контроля в группах, подвергнутых стрессу, содержание 5-ОТ в гипоталамусе снижается на 31,4-36,0%, р<0,001. Аналогичные закономерности наблюдаются и в содержании в гипоталамусе 5-оксииндолуксусной кислоты (5-ОИУК) (см. рис. 1).
В сравнении с нормой содержание ДА в крови в группах пассивного контроля возрастает в пределах 6,7-7,0%, р<0,001. Однако в сравнении с нормой в группах, подвергнутых стрессу, содержание в крови ДА возросло на 38,3-49,8%, р<0,001. В сравнении с группами, не подвергнутыми стрессу, у животных после воздействия стресса содержание в крови ДА возросло в пределах 29,4-40,0%, р<0,001. Содержание 5-ОТ во 2-й и 3-й группах снижалось на 15,5-19,7%, р<0,001. В сравнении с нормой в группе крыс, подвергнутых 4-дневному стрессу, содержание 5-ОТ снижалось на 49,4%, в группе подвергнутых 8-дневному стрессу содержание 5-ОТ снижалось на 53,3%, р<0,001. В сравнении с группой, не получившей стресс, содержание в крови 5-ОТ после воздействия стресса в группах крыс, подвергнутых стрессу, снижалось на 40,0-41,8%, р<0,001 (см. рис. 1).
Из-за нарушения под воздействием эмоционального хронического стресса механизма взаимосвязи между гипота-ламическими системами уровень в крови аденогипофизарного соматотропина (СТГ) во всех группах резко снизился, но это снижение у крыс, подвергнутых стрессу, еще более резкое. В отличие от этого уровень адренокортитропного гормона (АКТГ) в крови во всех группах повысился (таблица). Это увеличение у животных, находившихся под воздействием стресса, становится еще более значительным (115,2-136,9%). Аналогичные закономерности получены и по
уровню содержания кортизола в крови (см. табл.). Определенные закономерности наблюдаются и для тиреоидного статуса аденогипофиза щитовидной железы. Так, уровень тиреотропина (ТТГ) в крови повышался у всех групп. Однако этот рост был более резким у групп животных, находившихся под воздействием стресса (94,5-115,1%, р<0,001). В то же время уровень тироксина (Т4) в крови у групп крыс, не получивших стресс, в сравнении с нормой снижался на 24,7-31,0%, р<0,001, а у групп, находившихся под воздействием стресса, - на 57,7-60,6%, р<0,001. В сравнении с группами, не подвергнутыми стрессу, в группах, получивших стресс, его содержание ниже на 43,9-42,9%, р<0,001. По уровню трийодтиронина в крови получены сходные с Т4 результаты. Активность в крови эстрадиола во всех группах резко возрастала (см. табл.).
Нарушение механизма связи между нейроэндокринными системами меняет иммунную активность. По сравнению с нормой в группах, не получивших стресс, содержание одного из провоспалительных цитокинов -интерлейкина-1р (ИЛ-1 р) - менялось в две фазы (сначала возрастало на 13,8%, а затем на 13,8% снижалось). Наоборот, в группе животных, нахо-
дившихся под воздействием стресса 4 дня, содержание ИЛ-1 р снижалось на 26,2%, р>0,05, а через 8 дней возрастало на 45,5%, р<0,001. В противовес этому, в сравнении с группами пассивного контроля содержание ИЛ-1 р в группах животных, бывших под воздействием стресса, возросло на 56,0-68,9%, р<0,001 (рис. 2). Уровень интерлейкина-6 (ИЛ-6) в крови в сравнении с нормой в группах пассивного контроля возрос на 18,6%, р<0,001, а в группах, подвергнутых стрессу, -на 28,8-35,6%, р<0,001. В группах, подвергнутых стрессу, по сравнению с группами, не получившими стресс, его содержание снижалось на 8,6%, р<0,01 - 29,0%, р>0,05. Уровень фактора некроза опухоли а (ФНО-а) в крови у животных во всех группах снижался (см. рис. 2).
Уровень содержания интерферона у (ИФ-у) в крови у крыс из групп пассивного контроля снижался слабо (снижался на 1,2-5,0%), его уровень в крови у крыс из групп, находившихся под воздействием стресса, сначала снижался на 16,7%, р<0,05, а затем возрастал на 16,8%, р<0,05. У групп, подвергнутых стрессу, в сравнении с группами пассивного контроля уровень ИФ-у в крови на 4-й день практически не изменился, а на 8-й день его содержание возросло на
| Динамика изменения содержания интерлейкинов в крови крыс под I воздействием эмоционального хронического стресса (%)
| Динамика изменения содержания иммуноглобулинов и иммунных маркеров в крови крыс под воздействием эмоционального хронического стресса (%)
22,9%, р<0,01 (см. рис. 2). В сравнении с нормой в группах пассивного контроля соответственно дням уровень одного из противовоспалительных цитокинов -интерлейкина-4 (ИЛ-4) - в крови недостоверно возрастал на 16,5-18,9%. В 4-й и 5-й группах этот уровень возрастал на 120,1-183,5%, р<0,01. В сравнении с группами пассивного контроля, в 4-й и 5-й группах крыс, подвергнутых стрессу, содержание ИЛ-4 возрастало на 89,0-138,5%, р<0,01 (см. рис. 2).
В отличие от ИЛ-4, уровень в крови интерлейкина-10 (ИЛ-10) в группе, не получившей стресс, в сравнении с нормой снизился слабо. Однако в группах под воздействием стресса уровень ИЛ-10 возрастал на 189,4%, р<0,01. У групп животных, подвергнутых стрессу, в сравнении с группами пассивного контроля уровень в крови ИЛ-10 возрастал на 179,0%, р<0,01 (см. рис. 2).
Во 2-й и 3-й группах в уровне содержания иммуноглобулина А (1дА) по сравнению с нормой серьезных изменений не наблюдалось. Снижение его содержания в группах животных, находившихся под воздействием стресса, составляло 36,6-52,7%, р<0,001. Соответствующие изменения наблюдались и в сравнении групп, получивших стресс, с группами пассивного контроля (34,6-48,3%, р<0,001) (рис. 3). Во 2-й и 3-й группах, в сравнении с 1-й группой, содержание в крови иммуноглобулина G снижалось на 6,1-17,8%, р<0,001. В первые дни воздействия стресса его содержание снижалось на 25,2%, р<0,001, а в ходе продолжительного воздействия стресса снижение уровня ^ становилось более резким и достигало 33,5%, р<0,001. В сравнении с группами, не подвергнутыми стрессу, в группах крыс, находящихся под воздействием стресса, снижение содержания было на одинаковом уровне (20,4%, р<0,001). В группах пассивного контроля содержание в крови иммуноглобулина М (1дМ) было ниже нормы на 14,08-20,52%, а в группах животных, бывших под воздействием стресса, - ниже на 35,4-42,1%. В сравнении же с контрольной группой это снижение составляло 24,8-27,1%, р<0,01. В сравнении с контрольной группой содержание иммуноглобулина Е (1дЕ) в крови крыс групп, подвергнутых стрессу, возрастало на 200,7-236,9%, р<0,001. В сравнении с группами крыс, не подвергнутых стрессу, в группах животных, получивших стресс, уровень 1дЕ
повысился на 147,77-125,9%, р<0,001 (см. рис. 3). В сравнении с нормой в группах, не подвергнутых стрессу, содержание в крови комплемента слабо снижалось (на 10,22-17,33%). В сравнении с нормой в группах, находившихся под воздействием стресса, снижение содержания в крови комплемента составляло 12,44-24,9%, р<0,001. В сравнении с группами, не подвергнутыми стрессу, в группах крыс, находившихся под воздействием стресса, его содержание снизилось на 2,5-9,1%, р<0,05 (см. рис. 3). В сравнении с нормой содержание циркулирующих комплексов (ЦИК) в группах пассивного контроля на 4-й день повышалось на 11,2%, р<0,05, а на 8-й день эксперимента еще немного возрастало и достигало 18,1%, р>0,05. В сравнении с нормой в группах животных, бывших под воздействием стресса, содержание ЦИК не менялось (сначала возрастало на 1,86 - затем снижалось на 3,7%, р>0,05). В сравнении с группами, не подвергнутыми стрессу, в группах крыс, находившихся под воздействием стресса, содержание ЦИК снижалось на 8,38-18,5%, р<0,05. Уровень лизоцима в крови животных во всех группах снижался (см. рис. 3).
При нормальных условиях деятельности иммунной, эндокринной и нервной систем в функциональной взаимосвязи они дополняют друг друга и обеспечивают гомеостаз организма [1, 8, 11]. В результате нашего исследования было обнаружено, что под воздействием эмоционального хронического стресса в гипоталамусе и крови из-за нарушения механизма взаимосвязи между моноаминами менялась биохимическая ресипрокная активность между ними, в связи с чем наблюдались отклонения от нормы в гормональных и иммунных реакциях [8]. Экспериментальные исследования показали, что отклонения от нормы в концентрации провоспалитель-ных и противовоспалительных цитокинов происходят не только в первые часы воздействия стресса, но и сохраняются после хронических стрессогенных на-рузок надолго, и в разное время бывают разными [9, 10]. Необходимо принять во внимание, что одной из важнейших функций цитокинов, выступающими центральными регуляторами гомеостаза, является обеспечение согласованной взаимосвязи между иммунной, эндокринной и нервной системами [1, 3]. Однако из-за нарушения механизма
этой взаимосвязи, происходящего при эмоциональном стрессе, полностью нарушается и механизм нейроиммуно-эндокринной регуляции организма.
Заключение
Наши исследования показали, что в ситуациях эмоционального стресса в организме изменяются функции различных физиологических процессов. В зависимости от интенсивности воздействующего на организм стресса, из-за возникновения в нейроиммуно-эндокринных функциях тех или иных изменений ослабевает иммунологическая реактивность организма, и из-за изменения гемостаза нарушается стабильность гомеостаза организма. В зависимости от длительности действия эмоционального стресса из-за нарушения механизма взаимосвязи между моноаминэргическими системами меняется активность стрессорных, тиреоидных и половых гормонов и иммунных маркеров, и общая нейроим-муноэндокринная система организма подвергается глубоким нарушениям механизмов, обеспечивающих гомео-стаз и гемостаз организма, имеет большое воздействие на организм, и поиск путей коррекции эмоционального стресса весьма важен.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Корнева Е.А., Шанин С.Н., Новикова Н.С., Пугач В.А. // Медицинская иммунология. - 2020. - Т.22, №3. - С.405-418.
2. Перцов С.С., Алексеева И.В., Абрамова А.Ю. и др. // Рос. физиологический журнал им. И.М. Сеченова. -2021. - Т.107, №3. - С.321-331.
3.Прохоренко И.О., Германова О.С., Сергеев О.С. // Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». - 2017. - №1. -С.82-90.
4. Чехлов В.В. Дисс. ... канд. мед. наук. - М., 2020. -179 с.
5. Deak T, Lovelock D.F // Dialog. Clin Neurosci. - 2017. -Vol.19, N1. - P.37-53.
6. Engert V, R. Linz, J.A. // Psychoneuroendocrinology. -2019. - Vol.105. - P.138-146.
7. Garre, J.M., Yang G. // J Mol Med (Berl). - 2018. - Vol.96, N9. - P.873-883.
8. Ismailov YB., Salimli TA., Jafarova Q.K., Garayeva S.Q. // Karadeniz 1. Uluslara rasi multidisipliner çaliçmalar konqresi, Giresun. - 2019. - P.56-63.
9. Johnson J.D., Barnard D.F, Kulp A.C. // J. Endocr. Soc. -2019. - Vol.14, N3. - P.1302-1320.
10. Marsland A.L. // Brain Behav. Immun. - 2017. - Vol.64. -P.208-219.
11. Nessaibia I., Fouache A., Lobaccaro J.A., et al. // Inflammopharmacology. - 2019. - Vol.27, N1. - P.15-25. doi: 10.1007/s10787-018-0546-1
12. Stefanaki C., Pervanidou P., et al. // Hormones (Athens). -2018. - Vol.17, N1. - P.33-43.
13. Tawakol A., Osborne MT, Wang Y, et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2019. - Vol.73, N25. - P.3243-3255.
14. Veiga-Fernandes H.D. // Science. - 2018. - Vol.359, Is.6383. - P.1465-1466.
Поступила 06.08.2023 г. Статья размещена на сайте www.mednovosti.by (Архив МН) и может быть скопирована в формате Word.
