CC BY
55
УДК 611.453.018 : 612.887 : 615.225.2
И.И. Бузуева, Е.Е. Филюшина, М.Д. Шмерлинг, Д.Р. Кудряшова,
А.Л. Маркель, Г.С. Якобсон
ОТСРОЧЕННЫЙ ЭФФЕКТ ВВЕДЕНИЯ ЛОЗАРТАНА И ТЕРАЗОЗИНА В ПРЕПУБЕРТАТНОМ ПЕРИОДЕ ОНТОГЕНЕЗА НА СТРУКТУРУ КЛУБОЧКОВОЙ ЗОНЫ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКА У КРЫС ЛИНИИ НИСАГ
ГУ НИИ физиологии СО РАМН, Новосибирск Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск
Исследовали влияние введения гипотензивных препаратов (лозартана и теразозина) в препубертатном периоде развития на структуру клубочковой зоны коры надпочечников крыс гипертензивной линии НИСАГ. Показано, что превентивное введение лозартана, а также теразозина приводило к небольшому понижению базального систолического артериального давления и не предотвращало в дальнейшем развитие генетически обусловленной артериальной гипертензии у крыс этой линии. С помощью морфометрического анализа было выявлено разнонаправленное действие фармакологических препаратов на структуру коры надпочечников. Отсроченный эффект лозартана проявился в снижении развития гипертрофических изменений в клубочковой зоне коры надпочечников, в то время как теразозин, наоборот, оказал на эту зону стимулирующее влияние.
Ключевые слова: кора надпочечника, крысы НИСАГ.
В настоящее время все большее внимание уделяется проблеме коррекции генетически обусловленной артериальной гипертензии с помощью введения антигипертензивных препаратов в так называемые «критические периоды» («developmental windows» по J. Zicha) в раннем постнатальном онтогенезе [1]. «Критическим периодом» в формировании системы регуляции артериального давления считается возраст, когда заканчивается вскармливание материнским молоком [1]. В это время регуляторные системы наиболее чувствительны к действию антигипертензивных фармакологических средств. В экспериментах на крысах с наследственной артериальной гипертензией (SHR, GH,) показано, что в случае применения эналаприла в препубертатном возрасте его гипотензивный эффект сохраняется в течение нескольких месяцев [2, 3]. В наших исследованиях аналогичный эффект этого препарата отмечен и у крыс линии НИСАГ [4]. Кроме того, нами установлено, что превентивное лечение этих крыс эналаприлом оказывает тормозящее влияние на развитие гипертрофических процессов в клубочковой зоне коры надпочечников. Следует отметить, что гипертрофия клубочковой зоны и признаки ее функциональной гипе-
рактивности — характерная особенность надпочечника у крыс линии НИСАГ. Известно, что клубочковая зона коры надпочечников в процессе развития испытывает трофическое влияние со стороны ряда регуляторных систем, в том числе, со стороны ренин-ангиотензиновой системы и симпатической нервной системы.
В связи с этим представляется интересным оценить влияние воздействия в препубертатном периоде гипотензивных препаратов: лозартана (блокатора ангиотензиновых рецепторов) и теразозина (альфа-адреноблокатора) на структурные характеристики клубочковой зоны коры надпочечника у взрослых крыс линии НИСАГ.
Методика
Работу проводили на гипертензивных крысах линии НИСАГ, селектированных в Институте цитологии и генетики СО РАН. Для проведения экспериментов крысу на третьей неделе беременности отсаживали в отдельную клетку. После рождения крысята находились в материнской клетке до момента отсадки от матери в возрасте 28 дней. Сразу после отделения от матери крысят разделяли по полу и содержали самцов и самок отдельно до окончания экспериментов. Были сформированы 3 группы по пять самцов в каждой. Сразу после отсадки,
начиная с 28 по 58 день после рождения, крысятам разных групп ежедневно давали:
1) лозартан калия (блокатор ангиотензиновых рецепторов 1 типа) в дозе 10 мг/кг массы;
2) теразозин (блокатор а1-адренорецеп-
торов) в дозе 2 мг/кг массы;
3) плацебо — контрольные животные получали эквивалентное количество воды, не содержащей препарата.
Тонко измельченную взвесь препарата вводили per os с помощью шприца и металлической канюли в 0,2 мл воды.
У крыс опытной и контрольной серий по достижению ими возраста 2, 3, 4, 5 и 6 месяцев измеряли базальное артериальное давление непрямым методом на хвосте (tail-cuff method). Эксперименты выполняли с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директиве Европейского Сообщества (86/609/EC). Содержание, питание, уход за животными и выведение их из эксперимента осуществляли согласно «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755).
После выведения из эксперимента у животных для морфологического исследования забирали оба надпочечника. Один из них фиксировали в жидкости Боуэна, обезвоживали, заливали в парафин и резали целиком на серийные срезы (толщиной 5 мкм). На каждом 15-м серийном срезе надпочечника, окрашенном гематоксилин-эозином, с помощью окулярной сетки (289 точек), при увеличении 2,5*16 определяли объем зон коры и мозгового вещества надпочечника. Объем надпочечника вычисляли, исходя из его массы и коэффициента плотности — 1,039 [5]. Второй надпочечник фиксировали в смеси 2% параформальдегида и 2,5% глюта-ральдегида на 0,1 М фосфатном буфере, затем — в 1% растворе четырехокиси осмия, обезвоживали и заключали в эпон-аралдит. На полутон-ких срезах надпочечников, окрашенных толуи-диновым синим, в световом микроскопе (увеличение 100*16) определяли объем эндокринных клеток. Ультратонкие срезы изучали под электронным микроскопом Jem-100SX. При исходном увеличении 15000 с помощью квадратной тестовой решетки (625 точек) в адрено-кортикоцитах определяли относительные объемы ультраструктур: митохондрий, липидных капель, гладкой ЭПС. Обработка результатов проводилась с помощью программы
<^аЙ8Йеа», уровень достоверности различий оценивали по критерию Стьюдента.
Результаты
У крысят линии НИСАГ группы «плацебо» в 2-месячном возрасте АД в покое превыша-ет180 мм рт. ст. и не изменяется на протяжении всей жизни, что является генетически закрепленным признаком (Рис. 1). Введение антигипертензивных препаратов крысятам на протяжении 2-го месяца жизни приводило к непосредственному снижению АД как у крыс, принимавших лозартан (до 155±3,0 мм рт. ст.), так и у крыс, принимавших теразозин (до 165± ±4,8 мм рт. ст.). В дальнейшем на протяжении всего эксперимента у животных группы «лозартан» АД сохранялось на более низком уровне по сравнению с контролем. В то же время, у животных группы «теразозин» в возрастном периоде от 3 до 5 месяцев динамика АД была нестабильной и лишь в конце эксперимента в возрасте 6 месяцев у животных этой группы отмечено заметное понижение АД.
Животные экспериментальных групп по показателю относительной массы надпочечников практически не отличались от животных, не получавших лечение. Тем не менее, при морфологическом исследовании надпочечников у крыс, получавших лозартан или теразозин, удалось выявить структурные особенности клубочковой зоны коры этого органа, характерные для каждой из экспериментальных групп. Так, в группе «лозартан» отмечена тенденция к снижению таких показателей, как объем клубочковой зоны коры надпочечника и площадь сечения адренокортикоцитов (Таблица). Более высокое значение ядерно-цитоплазматического отношения указывало на уменьшение объема
Рис. 1. Онтогенетическая динамика базального артериального давления у крыс линии НИСАГ, получавших антигипертензивные препараты в раннем периоде постнатального онтогенеза.
Таблица
Морфометрические показатели надпочечника
Параметры Плацебо Лазортан Теразозин
Абсолютная масса надпочечника (мг) 54,0±2,68 51,0±2,48 54,3±3,24
Относительная масса надпочечника (мг/100 г массы) 18,2±0,47 18,1±0,80 16,5±1,28
Объем клубочковой зоны (мм3) 3,9±0,23 3,4±0,22 3,5±0,30
Площадь поперечного сечения адрено-кортикоцитов (мкм2) 116,5±3,41 108,6±4,23 114,1±3,49
Ядерно-цитоплазматическое отношение 0,24±0,0001 0,44±0,06* 0,27±0,0001
Относительный объем митохонрий (%) 19,35±1,55 18,46±1,34 31,36±1,32*
Относительный объем липидов (%) 32,9±3,28 41,92±2,47* 41,25±2,05*
Относительный объем ЭПС (%) 3,76±0,57 1,93±0,24* 2,43±0,14*
Относительный объем плотных телец (%) 1,00±0,33 0,44±0,12* 1,71±0,33*
Примечание: * — Р<0,05 по сравнению с крысами линии НИСАГ (плацебо).
цитоплазмы в этих клетках. Снижение объема цитоплазмы в адренокортикоцитах сопровождалось изменениями соотношения между количественными параметрами стероид-продуци-рующих ультраструктур (митохондриями, ЭПС) и субстратом для стероидогенеза (липидными каплями). Скопление липидных капель в цитоплазме, о чем свидетельствует увеличение их объемной доли, может указывать на низкую скорость стероидогенеза, поскольку параметры органелл, содержащих ферменты стероидогенеза, таких как митохондрии, не изменились или, как ЭПС, снизились. Кроме того, обращает внимание уменьшение объемной доли плотных телец, с которыми связывают активность внутри-надпочечниковой ренин-ангиотензиновой системы. На рис. 2 представлен адренокортикоцит с большим количеством крупных липидных капель, цитоплазма которого имеет повышенную электронную плотность.
Анализируя эти данные, мы пришли к заключению, что отсроченный эффект лозартана оказал ингибирующий эффект на развитие гипертрофических изменений в клубочковой зоне коры надпочечников и, следовательно, на уровень активности стероидогенеза. Из литературных источников известно, что лозартан, являясь блокатором ангиотензиновых рецепторов, приводит к снижению трофического влияния ан-гиотензина-П на клубочковую зону. В частности, было показано, что лозартан угнетает ад-ренокортикальную регенерацию у крыс после энуклеации одного из надпочечников [6].
Косвенным подтверждением того, что в условиях угнетения ангиотензиновой системы ее трофическое влияние на клубочковую зону ко-
Рис. 2. Адренокортикоцит клубочковой зоны коры надпочечников крыс линии НИСАГ после превентивного лечения лозартаном.
В цитоплазме, имеющей повышенную электронную плотность, наблюдается большое количество крупных липидных капель (длинные стрелки) и немногочисленные мелкие митохондрии (короткие стрелки). Ув. 32000.
ры надпочечника ослаблено, являются и результаты предыдущей нашей работы [4], в которой показано, что превентивное введение эналаприла — ингибитора ангиотензин-превращающего фермента — существенно снижает активность стероидогенеза и признаки гипертрофии в этой зоне у крыс линии НИСАГ.
Что касается другой части нашего эксперимента, то было обнаружено, что введение в препубертатном возрасте теразозина практически не оказало влияние на такие морфометрические параметры клубочковой зоны коры надпочечника, как ее объем, размеры адренокортикоци-тов и ядерно-цитоплазматические отношения в этих клетках (Таблица). Однако детальный морфометрический анализ выявил гиперпла-стические изменения как со стороны липидных включений, так и митохондрий, при этом соот-
ношение этих внутриклеточных компартментов изменилось в пользу митохондрий, что говорит об активизации стероидогенеза. Достоверно увеличилась также объемная доля плотных телец (почти на 70%) (Таблица). Наблюдаемые нами структурные изменения в клубочковой зоне коры надпочечников (Рис. 3) могут быть обусловлены активизацией аутокринной регуляции внутринадпочечниковой ренин-
ангиотензиновой системы в ответ на блокирование симпатической нервной системы теразо-зином. Тем не менее, эти изменения не оказали заметного влияния на уровень артериального давления у взрослых крыс линии НИСАГ группы «теразозин».
Эти факты говорят о том, что селективная блокада альфа-1 адренорецепторов в препубертатном возрасте с помощью теразозина не ослабляет генетически запрограммированные ги-перпластические изменения в клубочковой зоне коры надпочечника. Можно предположить, что положительный отсроченный эффект теразозина не удалось получить из-за того, что возрастной период воздействия препарата для этой гипертен-зивной линии животных был выбран не совсем удачно. Показано, что у крыс линии 8НЯ теразозин проявил устойчивое гипотензивное действие, когда его вводили в период вскармливания, т.е. в «критический период» постнатального онтогенеза [7]. Введение же этого препарата крысам линии 8НЯ позже — в 4-недельном возрасте, уже не оказывало такого действия [8]. Тем не менее, установлено, что лечение теразозином в препубертатном периоде развития крыс другой ги-пертензивной линии, а именно, линии БОСА-8а^ может приводить к снижению уровня АД [9]. По нашему мнению, неодинаковая отсроченная реакция на лечение теразозином у животных разных гипертензивных линий может быть обусловлена особенностями развития у них адренергических механизмов, отвечающих за установление артериальной гипертензии.
Таким образом, в нашем исследовании показано, что введение лазортана и теразозина в период с 28 по 58 день жизни приводило лишь к небольшому понижению базального систолического давления и не предотвращало в дальнейшем развитие генетически обусловленной артериальной гипертензии у крыс линии НИСАГ. Вместе с тем, было установлено разнонаправленное действие этих препаратов на структуру коры надпочечников. Отсрочен-
Рис. 3. Адренокортикоцит клубочковой зоны коры надпочечников крыс линии НИСАГ после превентивного лечения теразозином.
Электронно-светлая цитоплазма этой клетки окружает крупные с хорошо выраженными мембранами митохондрии и крупные плотные тельца (звездочки).
Остальные обозначения те же, что и в предыдущем рисунке. Ув. 30000.
ный эффект лозартана проявился в снижении развития гипертрофических изменений в клубочковой зоне коры надпочечников, в то время как теразозин, наоборот, оказал на эту зону стимулирующее влияние.
THE DELAYED EFFECT OF LOSARTAN AND TERASOZIN DURING PREPUBERTAL PERIOD OF ONTOGENESIS ON ADRENAL ZONA GLOMERULOSA STRUCTURE OF THE ADULT ISIAH RAT STRAIN I.I. Buzueva, E.E. Fuljushina, M.D. Shmerling,
D.R. Kudrjashova, A.L. Markel, G.S. Jacobson
The antihypertensive effect of losartan and terasozin during prepubertal period of life on adrenal zona glomerulosa structure of the ISIAH rat strain were examined. The preventive injection of losartan and terasozine led only to little decrease of basal systolic arterial pressure but it did not prevent the development of genetic predisposition of arterial hypertension of this strain rats. The contrary effects of these medicines on the adrenal structure were revealed by the morphometric analysis. If losartan reduced the development of the adrenal glomerulosa zone hypertrophic changes in contrary this terasozine exerted stimulatory influence on the glomerulosa zone.
Литература
1. Zicha J. Ontogenetic aspects of hypertension development: analysis in the rat / J. Zicha, J. Kunes // Physiol. Rev.
- 1999. - Vol. 79. - № 4. - P. 1227-1282.
2. Dukacz S.A. Short- and long-term enalapril effect renal medullary hemodynamics in the spontaneously hypertensive rat / S.A. Dukacz, M.A. Adams, R.L. Kline // Am. J. Physiol. - 1999. - Vol. 276. - № 1. - Pt 2. - P. 10-16.
3. Ledingham J.M. Long-term effect of treatment with enalapril on the structure of mesenteric resistance arteries in New Zeland genetically hypertensive rats / J.M. Ledingham, R. Laverty // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. Suppl. - 1995. -Vol. 22. - № 1. - P. 350-352.
4. Бузуева И.И. Влияние введения эналаприла
в раннем периоде постнатального онтогенеза на структуру надпочечников у взрослых крыс гипертензивной линии НИСАГ / И.И. Бузуева // Бюл. эксп. биол. мед. - 2006. -T. 141. - №2. - С. 133-136.
5. Swinyard C.A. Methods for volumetric determination
of fresh endocrine glands / C.A. Swinyard // Anat. Rec. -
1939. - Vol. 74. - P. 71-78.
6. Zieleniewski (^.Modulation of the rennin-
angiotensin system may alter the adrenocortical regeneration/
W. Zieleniewski // Cytobios. - 2001. - Vol. 104. - № 406. -P. 127-132.
7. McCarty R. Preweanling administration of terazosin decreases blood pressure of hypertensive rats in adulthood / R Mc Carty, J.H. Lee // Hypertension. - 1996. - Vol. 27. -№ 5. - P. 1115-1120.
8. Effect of alpha 1-adrenoreceptor blockade on the development of hypertension in the spontaneously hypertensive rats / J.R. Jonsson, R. McCarty, L. Head, D.B. Frewin // Eur. J. Pharmacol. - 1992. - Vol. 211. - № 2. - P. 263-268.
9. Sanchez A. Alpha-blockade on blood pressure and on cardiac noradrenaline content in SHR and DOCA-salt rats / A. Sanchez, A. Torres, J. Saiz // J. Pharm. Pharmocol. - 1989.
- Vol. 41. - № 8. - P. 545-548.
