CC BY
43МЕДИКО-БІОЛОГІЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯ MEDICAL-BIOLOGICAL APPLICATION
Фізика живого, Т. 1S, No 2, 2010. С. 70-74.
© Карбовська Л. С., Горенко З.А., Лисай І.П., Бабан В.М., Весельський С.П.
УДК 612.35+591.132.5
ВПЛИВ ОКСИТОЦИНУ НА РІВЕНЬ ЖОВЧОУТВОРЕННЯ І ХІМІЧНИЙ СКЛАД ЖОВЧІ У ЩУРІВ
хКарбовська Л.С., 2Горенко З.А.,1 Лисай І.П.,2 Бабан В.М.,2 Весельський С.П.
1 ННЦ «Інститут біології» Київського національного університету імені Тараса Шевченка,
кафедра фізіології людини і тварин 2 НДІ фізіології імені академіка Петра Богача ННЦ «Інститут біології» Київського національного університету імені Тараса Шевченка e-mail: [email protected]
Надійшла до редакції 28.02.2010
В експериментах на щурах з канюльованою загальною жовчною протокою вивчали зміни рівня холерезу і хімічного складу жовчі. Встановлено, що екзогенний окситоцин застосований в дозах 0,5 та 1 Од/100 г маси тіла тварини не змінює об’єму секретованої жовчі та незначно впливає на хімічний склад отриманого секрету у щурів.
Ключові слова: окситоцин, жовчоутворення, жовчні кислоти.
ВСТУП
Окситоцин (ОТ) - відомий пептидний
нейрогормон, який впливає на різні функціональні системи організму людини і тварин. На сьогодні встановлено, що ОТ не лише прискорює пологи, підвищуючи скоротливу активність матки та забезпечує виділення молока при годуванні [1], а й має широкий спектр біологічної дії в організмі. Показано, що ОТ впливає на моторну активність шлунка [2], змінює секрецію підшлунковою залозою глюкагону та інсуліну, впливає на виділення гормону росту [3, 4, 5], є антигіпертонічним натрійуретичним агентом, бере участь у регуляції водно-сольового обміну, виступаючи в ролі антагоніста АДГ [6], прискорює загоювання ран, має жарознижуючий ефект [7], послаблює больову чутливість у людини, мишей, щурів, собак [8]. Відомо, що ОТ здатен впливати на певні ділянки мозку, змінюючи поведінкові реакції, рухову активність, сприйняття стресових ситуацій та деякі аспекти соціальної поведінки [9, 10]. Так, показаний вплив ОТ на психоемоційну сферу у чоловіків і жінок. Встановлено, що ОТ викликає більш доброзичливе ставлення до людей, одразу після пологів бере безпосередню участь у формуванні стосунків мати-дитина, від концентрації ОТ в організмі залежить ступінь прояву аутизму [11]. Відомо також, що ОТ погіршує процеси навчання і запам’ятовування, зменшуючи об’єм вербальної пам’яті [7].
Свої багаточисельні функції окситоцин реалізує за участю специфічних окситоцинових рецепторів
одного типу. ОТ рецептори розміщені на плазматичній мембрані клітин і належать до родопсинподібних рецепторів ОРСЯ-родини. Як і інші представники цієї родини, ОТ рецептор складається з 7 трансмембранних фрагментів [12]. Рецептори до ОТ знайдені в гіпоталамусі, гіпофізі та деяких інших відділах центральної нервової системи, а також виявлені в багатьох периферичних тканинах, зокрема в тканинах матки та молочної залози, нирках, серці, тимусі [13], підшлунковій залозі [14], жировій тканині [15]. Нещодавно були виявлені нові сайти експресії окситоцинових рецепторів, а саме в пухлинах молочної залози, кісткових клітинах (остеоцитах), міобластах, кардіоміоцитах та ендотеліальних клітинах [16, 17]. Ці відкриття значно розширили уявлення про можливий спектр впливу окситоцину на різноманітні органи та системи.
За сучасними уявленнями, окситоцин відіграє важливу роль у регуляції холерезу та холекінезу. Відомо, що ОТ, введений у значних дозах (1,0-5,0 Од/кг), збільшує виділення печінкою жовчі [18]. Екзогенний ОТ впливає на транспортні системи гепато-біліарної системи. Зокрема, в три рази збільшується активність НСО3-АТФази, чим і зумовлений холеретичний ефект ОТ [19]. Дані літератури свідчать, що під впливом ОТ спостерігаються значні зміни вмісту органічних речовин у складі жовчі. Так, під впливом ОТ зменшується вміст сумарних холатів в складі жовчі, тоді як такий вільних жовчних кислот збільшується [20]. Встановлено, що при дії ОТ в жовчі знижується рівень холестеролу, а змін в пігментному складі не
ВПЛИВ ОКСИТОЦИНУ НА РІВЕНЬ ЖОВЧОУТВОРЕННЯ І ХІМІЧНИЙ СКЛАД ЖОВЧІ У ЩУРІВ
спостерігається [21]. З джерел літератури відомо, що введення ОТ супроводжується підвищенням рівня загального білка в жовчі та окремих амінокислот, зокрема аспарагіну, глутаміну, лізину, таурину, гексозаміну [21]. Вважають, що стимулюючий вплив ОТ на секрецію жовчі є наслідком прямої дії ОТ на гепатоцити, а віддалена у часі стимуляція жовчовиділення є вторинною дією, що зумовлена зміною функцій інших органів чи систем під впливом гормону. Особливий інтерес становить з’ясування механізмів взаємодії гепатоцитів з ОТ та його синтетичними аналогами на рівні рецепторних структур. Тому метою даної роботи було дослідити регуляторну дію окситоцину на жовчосекреторну функцію печінки у щурів за умов цілісного організму.
Статистична обробка фактичного матеріалу проводилась за допомогою пакету прикладних програм Б1ай8йка 6.0, використовуючи І-критерій Стьюдента, оскільки дані мали нормальний розподіл при перевірці їх за тестом Шапіро-Уілка. Достовірними вважалися відмінності між контролем і дослідом при Р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Результати наших досліджень показали, що екзогенний окситоцин, введений щурам
внутрішньопортально в дозах 0,5 Од та 1 Од/100 г маси тіла тварини практично не впливав на об’єм секретованої жовчі (рис.1). Про це свідчили зміни рівня холесекреції, які спостерігались у тварин після введення гормону.
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Експериментальна частина роботи виконана на білих щурах масою 180-250 г з канюльованою загальною жовчною протокою в умовах гострої спроби. Тварин брали у дослід після 18-годинної харчової депривації з вільним доступом до води.
Операційне втручання здійснювалось під тіопенталовим наркозом (7 мг/100 г маси тіла тварини, внутрішньочеревно). Інтенсивність секреції жовчі визначали через кожні 10 хвилин впродовж 3 годин досліду і розраховували в мікролітрах/г маси тіла тварини. Зібрана жовч складалась із шести 30-хвилинних порцій після введення гормону. У кожній пробі отриманої жовчі за допомогою тонкошарової хроматографії визначали якісний і кількісний вміст окремих жовчних кислот: таурохолевої (ТХК), суміші таурохенодезоксихолевої і тауродезоксихолевої (ТХДХК+ТДХК), глікохолевої (ГХК), суміші глікохенодезоксихолевої і глікодезоксихолевої (ГХДХК+ГДХК), вільної холевої (ХК) та суміші хенодезоксихолевої і дезоксихолевої (ХДХК+ДХК)
[7]. У дослідах застосовували Окситоцин (“Sigma”,
США) в дозах 0,5 Од та 1 Од/100 г маси тіла тварини, розведений у фізіологічному розчині, котрий вводили внутрішньопортально. Контролем слугували досліди на тваринах із внутрішньопортальним введенням фізіологічного розчину з розрахунку об’єму 0,1 мл/100 г маси тіла тварини.
Таблиця І
Вплив окситоцину у дозах 0,5 Од та 1 Од/ІОО г маси тіла тварини на концентрацію (мг%) ______________ сумарних жовчних кислот у жовчі щурів (M±m; n=24)__________________
Сумарні жовчні кислоти
Час, хв Контроль Окситоцин (0,5 Од/100 г) Окситоцин (1 Од/100 г)
30 447,88±6,93 443,55±7,39 457,98±4,74
60 439,45±6,90 449,33±7,77 462,3 0±4,74*
90 425,30±5,46 431,93±8,62 455,85±4,90**
120 410,55±6,97 417,13±7,95 438,85±2,54**
150 396,45±6,73 405,05±9,45 421,48±2,86*
180 383,10±6,46 401,68±6,18 413,3 0±4,70**
Рис.1. Динаміка секреції жовчі у щурів під впливом окситоцину в дозах 0,5 Од та 1 Од/ІОО г маси тіла тварини (п=24)
Окситоцин, введений щурам у дозі 0,5 Од/ІОО г маси тіла незначно змінював і якісний склад отриманої жовчі. Так, після введення щурам гормону в цій дозі концентрація сумарних жовчних кислот в отриманому впродовж досліду секреті залишалась практично незмінною (Табл.1).
Зокрема, у першу півгодину часу концентрація сумарних жовчних кислот зменшилась на 0,9% щодо контролю, в другу, третю, четверту, п’яту і шосту -зросла відповідно на 2,3%, 1,6%, 1,6%, 2,2% і 4,9%, але ці зміни статистично вірогідно не відрізнялись від показників у контролі (табл.1).
Примітки: * - Р<0,05; ** - Р<0,01 щодо контролю
Карбовська Л.С., Горенко З.А., Лисай І.П., Бабан В.М., Весельський С.П.
Таблиця 2
Вплив окситоцину у дозах 0,5 Од та 1 Од/ІОО г маси тіла тварини на концентрацію (мг%) _________________ жовчних кислот у жовчі щурів (М±т; п=24)_________________________
Час, хв Контроль Окситоцин (0,5 Од/100 г) Окситоцин (1 Од/100 г)
Таурохолати 30 262,63±1,81 264,45±4,03 272,10±7,97
60 257,13±2,10 270,20±4,52 279,93±8,08*
90 247,40±3,33 257,88±4,91 271,33±7,83*
120 239,3 8±2,99 247,98±4,47 262,83±7,63*
150 232,45±3,57 240,55±5,69 251,83±8,09
180 224,35±2,95 239,63±4,01 243,60±7,91
Глікохолати 30 151,08±6,16 147,53±5,61 151,33±6,42
60 150,33±5,99 149,80±5,56 147,65±6,26
90 146,33±6,32 143,48±5,81 152,03±6,22
120 141,88±6,27 137,45±6,23 145,28±5,18
150 137,10±6,21 133,33±6,14 138,03±4,33
180 132,65±6,85 129,85±4,89 140,08±4,32
Вільні холати 30 34,18±4,83 31,58±3,61 34,55±4,39
60 32,00±3,46 29,33±2,91 34,73±3,35
90 31,40±3,14 30,58±3,09 32,50±2,94
120 29,30±2,57 31,70±3,27 30,75±2,77
150 26,90±2,30 31,18±3,13 31,63±3,03
180 26,10±1,98 32,20±3,46 29,63±1,56
Примітки: * - Р<0,05 щодо контролю
Збільшення дози застосованого гормону до 1 Од/100 г маси тіла тварини призводило до більш істотних змін хімічного складу секретованої жовчі у щурів.
Концентрація сумарних жовчних кислот під впливом окситоцину в дозі 1 Од/100 г маси тіла тварини впродовж 1,5 години досліду поступово зростала, а в подальшому зменшувалась, проте перевищувала відповідні показники у контролі (табл.1).
Так, у першому півгодинному проміжку часу концентрація таких збільшилась на 2,2% (Р>0,05) щодо контролю, в другому - на 5,2% (Р<0,05), в третьому - на 7,2% (Р<0,01), в четвертому - на 6,8% (Р<0,01), в п’ятому - на 6,3% (Р<0,05) і в шостому - на 7,8% (Р<0,01) (табл.1).
Отримані нами результати показали, що окситоцин застосований в дозі 0,5 Од/100 г маси тіла тварини незначно впливав на міліграмвідсотковий вміст кон’ югованих з таурином жовчних кислот у складі сумарних холатів. Так, у першій отриманій пробі жовчі концентрація таурокон’югатів практично не змінювалась щодо контрольних значень, в другій зросла на 5,1%, в третій - на 4,2%, в четвертій та п’ятій -на 3,5%, а в шостій - на 6,8% (табл.2). Що ж стосується глікохолатів, то під впливом окситоцину у цій дозі спостерігалось незначне зменшення їх концентрації, проте без вірогідних відмінностей від показників у контролі (табл.2).
Звертає на себе увагу той факт, що окситоцин в дозі 0,5 Од/100 г практично не змінював кількісного перерозподілу в складі жовчі між триоксихолановими та диоксихолановими таурокон’югатами жовчних
кислот, співвідношення яких становило відповідно 67% і 33% як на початку, так і в кінці досліду. Як у випадку з таурохолатами окситоцин не впливав і на кількісний перерозподіл в складі жовчі глікохолатів і відсоткове співвідношення між ГХК і ГХДХК+ГДХК впродовж досліду не відрізнялось від такого в контрольних спробах, становлячи 87% і 13% як у першій, так і у шостій півгодинних пробах жовчі.
В той же час під впливом окситоцину у дозі 0,5 Од/100 г маси тіла тварини відбувалось посилення секреції сумарних вільних жовчних кислот через 1,5 години після введення гормону. Так, починаючи з четвертої півгодини і до кінця спроби спостерігалось збільшення концентрації сумарних вільних жовчних кислот на 8,1% (Р>0,05), 15,9% (Р>0,05) та 23,37% (Р>0,05) відповідно у 4, 5 та 6 півгодинах досліду (табл.2).
Наведені дані свідчать, що окситоцин введений внутрішньопортально в дозі 0,5 Од/100 г маси тіла тварини, незначно впливає як на рівень жовчоутворення, так і на якісний склад жовчі, деякою мірою стимулюючи синтез холевої кислоти і практично не змінюючи кількість сумарних жовчних кислот в отриманій жовчі.
Поряд з цим отримані нами результати показали, що окситоцин застосований в дозі 1 Од/100 г маси тіла тварини посилював секрецію з жовчю таурокон’югованих жовчних кислот (табл.2). Так, у першій пробі жовчі концентрація таурокон’югатів зросла на 3,6% (Р>0,05), в другій - на 8,8% (Р<0,05), в третій - на 9,6% (Р<0,05), в четвертій - на 9,8% (Р<0,05), в п’ятій - на 8,3% (Р>0,05), а в шостій - на 8,6% (Р>0,05) (табл.2). Важливо відмітити, що
ВПЛИВ ОКСИТОЦИНУ НА РІВЕНЬ ЖОВЧОУТВОРЕННЯ І ХІМІЧНИЙ СКЛАД ЖОВЧІ У ЩУРІВ
концентрація жовчних кислот, кон’югованих з гліцином у жовчі піддослідних щурів, котрим вводили окситоцин у дозі 1 0д/100 г маси тіла тварини змінювалась незначно у порівнянні з такою контрольної групи щурів. При цьому такі зміни не носили статистично значущого характеру (табл.2).
Під впливом окситоцину у дозі 1 0д/100 г маси тіла тварини відбувалось посилення секреції сумарних вільних жовчних кислот. Так, в першій пробі концентрація вільних холатів практично не змінювалась щодо контрольних значень, в другій збільшувалась на 8,5%, в третій - на 3,5%, в четвертій
- на 4,9%, в п’ятій - на 17,5%, в шостій - на 13,57%, проте ці зміни були статистично невірогідними (табл.2).
ВИСНОВКИ
Таким чином, результати наших досліджень показали, що окситоцин у дозі 0,5 Од та 1 0д/100 г маси тіла тварини не справляв холеретичного ефекту, практично не впливаючи на кількісні показники отриманої жовчі. Під впливом окситоцину у дозі 0,5 0д/100 г маси тіла тварини не змінювалась концентрація окремих жовчних кислот та їх відсоткове співвідношення в секреті. Після збільшення дози гормону до 1 Од/100 г маси тіла тварини спостерігалось незначне збільшення концентрації у отриманій жовчі сумарних жовчних кислот, головним чином за рахунок збільшення відсоткового вмісту тауроконюгатів, що може бути наслідком як підсиленого поглинання таурохолатів з крові портальних судин, так і інтенсифікації процесів кон’югації вільних жовчних кислот, синтезованих в гепатоцитах під впливом цього гормону. Отримані результати досліджень, що свідчать про відсутність холеретичного ефекту фізіологічних доз окситоцину, становлять практичний інтерес в зв’язку з широким застосуванням гормону та його агоністів в клінічній практиці.
Література
1. Lee H.J., Macbeth A.H., Pagani J.H., Young W.S. Oxytocin: the great facilitator of life // Progress in Neurobiology. - 2009. -Vol.88, №2. - P.127-51.
2. Asad M, Shewade D.G, Koumaravelou K., Abraham B.K., Vasu S., Ramaswamy S. Gastric antisecretory and antiulcer activity of oxytocin in rats and guinea pigs // Life Sci. - 2001. -Vol.70, №1. - P.17-24.
3. Bobbioni-Harsch E., Frutiger S., Hughes G., Panico M., Etienne A., Zappacosta F., Morris H. R., Jeanrenaud B. Physiological concentrations of oxytocin powerfully stimulate insulin secretionin vitro // Endocrine. - 1995. - Vol.3, № 1. -P.55-59.
4. Fujiwara Y., Hiroyama M., Sanbe A., Yamauchi J., Tsujimoto G., Tanoue A. Mutual regulation of vasopressin- and oxytocin-induced glucagon secretion in V1b vasopressin receptor
knockout mice // Journal of Endocrinology. - 2007. - Vol.192. -P.361-369.
5. Hulting A-L., Grenback E., Pineda J., Coya R., Hokfelt T., Meister B., Uvnas-Moberg K. Effect of oxytocin on growth hormone release in vitro // Regulatory Peptides. - 1996. -Vol.67, №2. - P.69-73.
6. Conrad K.P., Gellai M., North W.G., Valtin H. Influence of oxytocin on renal hemodynamics and sodium excretion // Biochemical pharmacology. - 1993. - Vol.689. - P.346-362.
7. Kiss A., Mikkelsen J.D. Oxytocin - anatomy and functional assigments:a minireview // Endocrine regulation. - 2005. -Vol.39. - P.97-105.
8. Wang J.W., Lundeberg T., Yu L.C. Antinociceptive role of oxytocin in the nucleus raphe magnus of rats, an involvement of mu-opioid receptor // Regul.Pept. - 2003. - Vol.115, № 3. -P.153-9.
9. Anderson G.M. Report of Altered Urinary Oxytocin and AVP Excretion in Neglected Orphans should be Reconsidered // Journal of Autism and Developmental Disorders. - 2006. -Vol.36, № 6. - P.829-830.
10. Rinaman L. Visceral sensory inputs to the endocrine hypothalamus // Front Neuroendocrinol. - 2007. - Vol.28, №1. -P.50-60.
11. Sarnyai Z., Kovacs G.L. Role of oxytocin in the neuroadaptation to drugs of abuse // Psychoneuroendocrinology. - 1994. -Vol.19. - P.85-117.
12. Barberis C., Tribollet E. Vasopressin and oxytocin receptors in the central nervous system // Neurobiology. - 1996. - Vol.10. -P.119-154.
13. IvellR., Bathgate R., Kimura T., Parry L. Molecular biology of the oxytocin receptor: a comparative approach // Analytical Biochemistry. - 1997. - Vol.25. - P.3340-3347.
14. Elands J., Resink A., De Kloet E.R. Neurohypophysial hormone receptors in the rat thymus, spleen, and lymphocytes // Endocrinology. - 1990. - Vol.126. - P.2703-2710.
15. Gimpl G., Fahrenholz F. The Oxytocin receptor system: structure, function and regulation // Physiological reviews. -2001. - Vol.81. - P.629-683.
16. Lippert T.H., Mueck A.O., Seeger H, Pfaff A. Effects of oxytocin outside pregnancy // Horm.Res. - 2003. - Vol.60, №6.
- P.262-71.
17. Zingg H.H, Laporte S.A. The oxytocin receptor // Trends.Endocrinol. Metab. - 2003. - Vol.14, №5. - Р.222-227.
18. Цибенко В.А., Янчук П.І. Нейропептиди та окисний метаболізм в печінці // Проблеми фізіології гіпоталамусу. -1989. - Т.23. - С.12-15.
19. Єсипенко Б.Є., Воробей А.І., Синельник О.Д. Жовчовиділення і енергетичні процеси в тканинах печінки під впливом окситоцину // Проблеми фізіології гіпоталамусу. - 1988. - Т.22. - С.9-12.
20. Gewirtz D.A., Randolph J.K., Goldman I.D. Induction of taurocholate release from isolated rat hepatocytes in suspension by alpha-adrenergic agents and vasopressin: implications for control of bile salt secretion // Hepatology. - 1984. - Vol.4, № 2.
- 205-12.
21. Лященко П.С., Весельський С.П. Вплив окситоцину на якісний склад жовчі собак // Проблеми фізіології гіпоталамусу. - 1992. - T.26. - С.81-85.
Карбовська Л.С., Горенко З.А., Лисай !.П., Бабан В.М., Весельський С.П.
ВЛИЯНИЕ ОКСИТОЦИНА НА ЖЕЛЧЕОБРАЗОВАНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЖЕЛЧИ У КРЫС Карбовская Л. С., Горенко З.А., Лысай И.П., Бабан В.Н., Весельский С.П.
В острых опытах на крысах с канюлированным общим желчным протоком изучали изменения уровня холереза и химического состава желчи. Установлено, что экзогенный окситоцин применяемый в дозах 0,5 Ед и 1 Ед/100 г массы тела животного не изменяет объема секретируемой желчи и незначительно влияет на химический состав полученного секрета у крыс.
Ключевые слова: окситоцин, желчеобразование, желчные кислоты.
THE INFLUENCE OF OXYTOCIN ON THE BILE FORMATION AND CHEMICAL COMPOSITION OF THE BILE IN RATS
Karbovska L., Gorenko Z., Lysai I., Baban V., Veselsky S.
In acute experiments on the rats with biliary duct cannulated we studied changes of choleresis level and chemical composition of the obtained bile. We have shown that Oxytocin at the doses 0.5 and 1 unit per 100 g body weight does not changes volume of bile secretion and minor alterated chemical composition got bile.
Key words: oxytocin, bile formation, bile acids.
