CC BY
11
УДК [612.753:612.616.31]:616.89-008.1
ЗАХИСНИЙ ВПЛИВ Ч0Л0В1ЧИХ СТАТЕВИХ Г0РМ0Н1В НА 0РГАН1ЧНИЙ МАТРИКС К1СТК0В01 ТКАНИНИ ЗА УМОВ ЕМ0Ц1ЙН0Г0 СТРЕСУ ТА Й0Г0 П0ЕДНАН01 Д11 З ТЕСТЕКТ0М1ЕЮ Ылецъ М.В.
Вищий державний навчальний заклад УкраТни "Украшська медична стоматолопчна академ1я", м. Полтава
На 75 статевозрглих щурах-самцях лгнгг Вгстар встановлено, що сполучений вплив емоцгйного стресу та недостатностг гонад, на вгдмгну вгд гх парцгалъног дгг, значно пгдсилюе патологгчт змгни органгчного матриксу кгстковог тканини ргзног локалгзацгг (нижня щелепа, стегнова кгс-тка, хребцг) та гг резорбцгю, про що свгдчитъ максималъне пгдвищення вмгсту вуглеводних по-хгдних неколагенових бглкгв. Найбглъш вразливим вгддглом скелету до вказаних чинникгв е кгсткова тканина нижнъог щелепи. Корекцгя чоловгчими статевими гормонами патологгчних змгн в кгстковгй тканинг щургв за умов сполученог дгг емоцгйного стресу та тестектомгг га-лъмуе катаболгзм бгомолекул органгчного матрикса кгстковог тканини ргзних вгддглгв скелету.
Ключов1 слова: емоцшний стрес, андрогени, кгсткова тканина, гексуронов1 кислоти, фукоза, Ы-ацетилнейрамЫова кислота
Структурна цтюнють скелету пщтримусться безупинним процесом перебудови кютковоТ тканини (КТ) - ремоделюванням, що вкпючае два рЬнонаправлеы процеси: утворення ново!' КТ остеобластами \ руйнування - резорбц1ю староТ метки остеокластами [1, 6] В систем! гормонально! регуляци одна з провщних ролей належить статевим гормонам [7, 9]. Участь анд-рогеыв у пщтриманы гомеостазу скелету е не наеттьки вивченою, як естрогеыв та прогестерону, але доведено, що вони здмснюють ана-болнний вплив на органнний матрикс кютковоТ тканини та активують утворення активно! фо-рми в1тамну й - 1,25-дюксихолекальциферолу [7, 8, 14]. Завдяки цьому чоловн1 статев1 гормо-ни застосовують в якост1 засоб1в профтактики втрати кютковоТ маси за умов Тх недостатност1, що виникас внаслщок тестектомп або захворю-вань статевих залоз [6, 13]. Недостатньо вивче-ним залишасться питання про можливють вико-ристання чоловних статевих гормон ¡в для по-передження втрати кютковоТ маси за умов дм емоцмного стресу (ЕС), що характеризусться пщеиленням процеав резорбцп в кютковм тканин!.
Мета дослщження - вивчити сполучену д1ю емоцмного стресу \ недостатност1 гонад у сам-ц1в на органнний матрикс кютковоТ тканини р1з-них в1дд1л1в скелету (нижня щелепа, стегнова кь стка, хребц) та обфунтувати можливють корек-ци метаболнних змЫ в кютковм тканны шляхом застосування чоловних статевих гормоыв.
Матер1али та методи досл1дження
Експерименти виконаы на 75 статевозртих щурах самцях лни Вютар масою 180-220 г. При проведены експеримен^в дотримувались рекомендацм щодо медико-бюлопчних досль джень згщно з Свропейською конвенцюю (1993).
Природну модель емоцмного стресу вщ-творювали за методом С.А. Юматова протягом 4 дыв по 5 годин щоденно [12]. Двусторонню кастрац1ю проводили за методом Я.Д.
Кршенблата пщ еф1рним наркозом за 20 д1б до вщтворення стресу [3]. Корекц1ю метаболнних зм1н КТ здмснювали введениям per os чоловь чих статевих гормоыв пщ час моделювання стресу, використовуючи препарат: "Андрюл" (10 мкг/кг). Евтаназ1ю тварин здмснювали пщ гексе-наловим наркозом (50мг/кг) шляхом кровопускания. В органнному матрика кютковоТ тканини р1зних вщдт1в скелету визначали BMicT вуглеводних похщних неколагенових 61лк1в: гексуро-нових кислот, фукози [4], Ы-ацетилнейрамновоТ кислоти [2]. Матерели обробляли статистично, використовуючи критерм t Ст'юдента.
Результати досл1джень та ix обговорення
Гексуронов1 кислоти - складов! компоненти вуглеводноТ частини протеоглкаыв - неколагенових 6inKiB кютковоТ тканини, як1 вщ1грають провщну роль в ¡нщаци процеав мЫералЬаци КТ. Так, вщомо, що ц бтки спочатку займають npocTip майбутньоТ кютки, беруть участь у зв'язуваны ioHiB, як1 необхщы для утворення Mi-неральноТ фази тканини та ¡нш1 функци [8]. Приведен! в таблиц! 1 даы евщчать про те, що за умов емоцмного стресу концентрацт гексуро-нових кислот достов1рно пщвищилась в 1,5 рази в кютковм тканин1 нижньоТ щелепи та в 1,4 рази - в кютковм тканин1 стегна, що евщчить про nifl-силення катабол1зму протеоглкаыв в КТ вказаних дтянок.
В1домо, що хрон1чний емоц1йний стрес характеризусться п1двищенням секрец1Т глюкокорти-коТд1в. Ця група гормон1в здмснюе виражений катабол1чний ефект на бтковий обм1н, особливо на б1лки сполучноТ тканини [7]. При п1двищен1й концентраци глюкокортикоТд1в pi3KO знижусться включения кальц1ю В структуру KiCTKOBOl тканини. В1домо, що надлишок глюкокортикоТд1в при-зводить до пригн1чення процес1в остеобласто-генезу в к1стковому мозку, посилення апоптозу остеобласт1в та остеоцит1в i, в1дпов1дно, зни-ження швидкост1 формування КТ [10, 11].
Тестектом1я не викпикала достов1рних зм1н
* Робота е частиною науково-досл/дноТ роботи: "Молекулярнi механ/зми ушкодження сполучнотканинних структур за умов емоц/йного стресу та '¡хзв'язок i3 стресост/йк/стю орган/зму". № держреестрацп 0105U002208
В1СНИК Украгнсъког медичног стоматологгчног акадежш
даного показника в дослщжуваних тканинах.
Але сполучена д1я ЕС та недостатност гонад (НГ) призвела до пщвищення в 1,9 рази р1вня гексуронових кислот в кютковм тканны нижньоТ щелепи пороняно з ¡нтактними твари-нами, що значно перевищуе показники в трупах тварин з парц1альним впливом ЕС та НГ. За цих умов в стегновм кютц1 самцв концентрац1я гексуронових кислот достовфно тдвищилась в 1,5 рази, в хребцях - в 1,3 рази по вщношенню до контрольних величин. Такий характер змн св1дчить про пщсилення катаболнного впливу поеднання емоцмного стресу та тестектомп на
органнний матрикс КТ. Введения андрогеыв з метою замюноТ терапи призводить до гальму-вання розпаду бюмолекул КТ пороняно з трупами тварин, у яких моделювали емоцмний стрес та сполучений вплив емоцмного стресу \ недостатност1 гонад (таблиця 1). Вмют гексуронових кислот в р^них вщдтах скелету при поеднаному вплив1 ЕС та НГ за умов корекци статевими гормонами знизився до показниюв контрольних груп, що свщчить про IX нормал^уючий вплив на структуру органнного матриксу та резорбци КТ, порушених д1ею за-значених чинниюв.
Таблиця 1
Концентрац/я гексуронових кислот в к'ютковЮ тканин/р/зних в/дд/л/в скелету за умов емоц/йного стресу, недостатност/
гонад, )х сполученоТ дп та корекцп статевими гормонами у щур\в (М+т)
Характер дослщжень Гексуронов1 кислоти, мкмоль/г
нижня щелепа стегнова кютка хребц
1. 1нтакты (п=12) 1,56+0,08 1,74+0,15 2,14+0,08
2. Емоцмний стрес (п=12) 2,26+0,17 2,41+0,14 2,42+0,13
3. Несправжня кастрацт (п=8) 1,65+0,08 1,85+0,08 2,22+0,09
4. Тестектомп (п=9) 1,70+0,11 1,96+0,10 2,40+0,09
5. Емоцмний стрес + 2,90+0,20 2,66+0,18 2,85+0,18
тестектомп (п=9)
6. Тестектомп + 1,63+0,07 1,84+0,04 2,23+0,14
корекц1я андрогенами (п=13)
7. Емоцмний стрес 1,79+0,09 1,86+0,10 2,41+0,08
+ тестектом1я +
корекц1я андрогенами (п=12)
Примака: *- Р1-2<0,05; ** - Р1-5<0,05.
Ы-ацетилнейрамшова кислота та фукоза е маркерами деструкци ще одысТ групи неколагено-вих 61лк1в КТ - глкопротеТыв. Глкопротеши бе-руть активну участь у процеа мЫералЬаци кют-ковоТ тканини, в утворены контакт^ м1ж кттина-ми кютки та ТТ ммштинною речовиною. 3 при-ведених в таблиц! 2 результат^ дослщжень видно, що за умов емоцмного стресу концентра-ц1я Ы-ацетилнейрамшовоТ кислоти достов1рно збтьшилась в 1,2 рази в юстковм тканны нижньоТ щелепи пороняно з контролем.
За цих умов також спостер1галось достов1рне пщвищення в 1,3 рази р1вня Ы-
ацетилнейрамшовоТ кислоти в тканны стегно-во'| кютки. Недостатнють гонад не викпикала до достов1рних змЫ даного показника.
Поеднаний вплив емоцмного стресу та недо-статност1 гонад призв1в достов1рного пщвищення в 1,3 рази р1вня Ы-ацетилнейрамшовоТ кислоти в КТ нижньоТ щелепи; в тканны стегновоТ кютки - в 1,4 рази пороняно з групою ¡нтактних
тварин (таблиця 2).
Корекцп андрогенами метаболнних змш в къ стковм тканны р^ноТ локал^аци за умов недо-статност1 гонад та сполучено!' дм емоцмного стресу \ недостатност1 гонад призводить до зни-ження вмюту Ы-ацетилнейрамшовоТ кислоти (таблиця 2), що свщчить про гальмування статевими гормонами катабол^муглкопротеТыв.
Р1вень фукози достовфно не змЫився п1д впливом парц1альноТ дм емоцмного стресу та недостатност1 гонад (таблиця 3). Але сполучена дт емоцмного стресу та тестектомп призвела до пщвищення в 1,2 рази р1вня фукози в кютковм тканны нижньоТ щелепи самц1в пороняно з ¡нтактними тваринами. Висока чутливють КТ нижньоТ щелепи до вказаних чинниюв пов'язана з особливостями ТТ регуляци - тканина вщр^няються ¡нтенсивною васкуляризацсю та функцюнуванням багаточисленних а-, р-адренорецептор1в \ холнорецептор1в [5].
Таблиця 2
Концентрац/я М-ацетилнейрам/ново)' кислоти в к'ютков'/й тканин/ р/зних eidd'rnie скелету за умов емоц/йного стресу, недо-
cmamHocmi гонад, fx сполученоТ дп та корекцп статевими гормонамиу щур/в (M+m)
Характер дослщжень N-aцeтилнeйpaм¡нoвa кислота, мкмоль/г
нижня щелепа стегнова кютка хребц
1. 1нтактн1 (n=12) 1,93+0,07 1,66+0,08 2,14+0,09
2. Емоцмний стрес (n=12) 2,39+0,15 2,30+0,21 2,37+0,12
3. Несправжня кастрацт (n=8) 1,90+0,09 1,72+0,14 2,03+0,20
4. Тестектомт (n=9) 1,98+0,07 1,98+0,05 2,11+0,15
5. Емоцмний стрес + тестектомт (n=9) 2,62+0,10 2,45+0,15 2,24+0,10
6.Тестектомт + корекцт андрогенами (n=13) 2,07+0,08 1,87+0,04 2,14+0,07
7. Емоцмний стрес + тестектоми + корекцт андрогенами (n=12) 2,13+0,12 1,94+0,06 2,20+0,06
Примака: *- Р1-2<0,05; ** - Р1_5<0,01. Корекцт андрогенами патогенного впливу ткову тканину сприяла нормалЬаци BMicTy фукози емоцмного стресу та недостатност1 гонад на Kic- в юстковмтканиы нижньоТ щелепи (таблиця 3). Таблиця 3. Концентрац/я фукози в к'/стков'/й тканинi р'/зних в'/дд'/л'/в скелету за умов емоц'/йного стресу, недостатностi гонад, fx сполучено)'dff та корекцпстатевими гормонамиу щур/в (M+m)
Характер дослщжень Фукоза, мкмоль/г
нижня щелепа стегнова кютка хребц
1. 1нтактн1 (n=12) 1,40+0,06 1,40+0,11 1,44+0,10
2. Емоцмний стрес (n=12) 1,62+0,09 1,40+0,13 1,51+0,13
3. Несправжня кастрацт (n=8) 1,35+0,07 1,36+0,09 1,43+0,11
4. Тестектомт (n=9) 1,44+0,09 1,37+0,07 1,45+0,08
5. Емоцмний стрес + тестектомт (n=9) 1,74+0,06 1,41+0,11 1,49+0,07
6.Тестектомт + корекцт андрогенами (n=13) 1,48+0,04 1,38+0,08 1,43+0,05
7. Емоцмний стрес + тестектомт + корекцт андрогенами (n=12) 1,53+0,04 1,37+0,10 1,46+0,09
Примака: *- Р1-5<0,05.
Висновки:
1. Емоцмний стрес порушуе структурну оргаызац1ю юстковоТ тканини р^них в1дд1л1в скелету (нижня щелепа, стегнова кютка та хребц), про що свщчить достовфне збтьшення вмюту вуглеводних похщних неколагенових 61лк1в - глкопротеТыв та протеоглкаыв в кютковм тканны пороняно з ¡нтактними щурами.
2. Сполучений вплив емоцмного стресу та недостатност1 гонад, на вщмну в1д Тх парц1аль-но1 дм, значно пщсилюс патолопчы змЫи орга-ннного матриксу юстковоТ тканини р^ноТ лока-л^аци та и резорбц1ю, про що свщчить макси-мальне пщвищення вмюту вуглеводних похщних неколагенових бтюв.
3. Найбтьш вразливим вщдтом скелету до емоцмного стресу та недостатност1 гонад, а та-кож IX сполученоТ дм, е кюткова тканина нижньоТ щелепи.
4. Корекцп чоловними статевими гормонами
патолопчних змн в кютковм тканны за умов сполученоТ дм емоцмного стресу та тестектоми гальмус катабол^м бюмолекул органнного матрикса кютковоТ тканини р^них вщдт1в скелету у щур1в, про що свщчить нормал^аця вм1сту гексуронових кислот, N-ацетилнейрамновоТ кислоти в юстковм тканны дослщжуваних трупах тварин. Це доводить про-вщну роль андрогеыв в регуляци гомеостазу скелету.
Л1тература
1. Жилкин Б.А., Денисов-Никольский Ю.И., Докторов A.A. Структурная организация минерального компонента пластинчатой кости и процесс его формирования // Успехи современной биологии. - 2003. - Т.123, № 6. -С.590-598.
2. Камышников B.C. Клиническая биохимия. - Минск, "Беларусь", 2000. - Т.2. - 463 с.
3. Киршенблат Я.Д. Практикум по эндокринологии. - Москва, "Высшая школа". - 1969. - 256 с.
4. Леонтьев B.K., Гайдамака А.Н. Методы определения белковосвязанных углеводов в минерализованных тканях // Лабораторное дело. - 1975. - №5. - С. 73 - 75.
BiCHHK Украгнсъког жедичног стоматологгчног акадежШ
5. Никитина Т.В., Родина E.H. Вибропародонтальный синдром. - М.: Медицина, 2003. - 288 с.
6. Поворознюк В.В., Григорьева Н.В. Менопауза и костно-мышечная система. - К., 2004. - 512 с.
7. Поворознюк В.В., Нейко 6.Н., Головач 1.Ю. Глюкокорти-коТднндукований остеопороз. - К.: ТМК, 2000. - 206 с.
8. Риггз Лоренс Б., Мелтон III Джозеф Л. Остеопороз. Этиология, диагностика, лечение. - СПб.: ЗАО "Изд-во БИНОМ", 2000. - 560 с.
9. Роль эндогенных гормонов в регуляции костно-минерального обмена / В.И. Краснопольский, .У. Торчинов, О.Ф. Серова, Н.В. Зароченцева // Российский вестник акушера-гинеколога. - 2005. - №4. -С.16-20.
10. Тарасенко Л.М., Петрушанко Т.А. Стресс и пародонт. -Полтава, 1999. - 192 с.
11. Эндокринный остеопороз / В.А. Олейник, В.В. Поворознюк, Т.Н. Терехова, В.Л. Орленко // Проблеми остеологи. - 2000. - Т.3,№1. - С.65-79.
12. Юматов Е.А., Певцова Е.И., Мезенцева Л.И. Физиологически адекватная модель агрессии и эмоционального стресса // Журн. высш. нервн. деят. - 1988. - Т.38, №2. -С.350-354.
13. Orwoll E.S. Osteoporosis in men // N. Dimens osteop. -2004. - Vol. 3, №5. - P. 432 - 436.
14. Vanderscheueren D., Bouillon R. Androgens and bone // Calcif. Tissue. Int.- 2005. - Vol. 6. - P. 341-346.
Реферат
ЗАЩИТНОЕ ВЛИЯНИЕ МУЖСКИХ ПОЛОВЫХ ГОРМОНОВ НА ОРГАНИЧЕСКИЙ МАТРИКС КОСТНОЙ ТКАНИ В УСЛОВИЯХ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА И ЕГО СОЧЕТАННОГО ДЕЙСТВИЯ С ТЕСТЕКТОМИЕЙ Билец M.B.
На 75 половозрелых крысах-самцах линии Вистар установлено, что сочетанное действие эмоционального стресса и недостаточности гонад, в отличии от их парциального действия, значительно усиливает патологические изменения органического ма-трикса костной ткани разной локализации (нижняя челюсть, бедренная кость, позвонки) и её резорбцию, о чем свидетельствует максимальное повышение углеводных производных неколлагеновых белков. Наиболее уязвимым участком скелета к указанным воздействиям является костная ткань нижней челюсти. Коррекция мужскими половыми гормонами патологических изменений в костной ткани крыс в услогвиях сочетанного воздействия эмоционального стресса и тестэктомии ингибирует катаболизм биомолекул органического матрикса костной ткани разных отделов скелета.
Ключевые слова: эмоциональный стресс, андрогены, костная ткань, гексуроновые кислоты, фукоза, N-ацетилнейраминовая кислота.
Summary
PROTECTIVE EFFECT OF MALE SEX HORMONS ON THE ORGANIC MATRIX OF OSSEOUS TISSUE UNDER EMOTIONAL STRESS AND ITS COMBINED ACTION WITH TESTECTOMY Bilets M.V.
Key words: emotional stress, androgens, osseous tissue, fucose, N-acetylneuraminic acid.
75 male Wistar rats were studied at the experiment. It has been revealed the combined effect of emotional stress and honade insufficiency unlike their partial action considerably enhance pathological changes of bony organic matrix of various localization (mandible, femoral bone, vertebrae) and its resorption that is proved by increased number of non-collagen protein derivatives. The mandibular bone tissue is found out to be the most vulnerable site of the skeleton to the above-mentioned effects. Gonad correction of changes in rat osseous tissues under the condition of combined action of emotional stress and testectomy inhibits the catabolism of biomolecules of bony organic matrix of various skeletal sites.
