The effect of the neuropeptide oxytocin on stress-related organs in rats subjected to prolonged stress

Elena A. Leonova; Леонова Елена Алексеевна; Yulia V. Kashina; Кашина Юлия Викторовна; Irina L. Cherednik; Чередник Ирина Леонидовна; Elena I. Panchenko; Панченко Елена Ивановна; Vadim V. Kotov; Котов Вадим Вячеславович; Yulia O. Kashina; Кашина Юлия Олеговна; Albina A. Bakhova; Бахова Альбина Аскарбиевна

doi:10.19163/1994-9480-2025-22-2-143-147

Влияние нейропептида окситоцина на органы-маркеры стресса у крыс, подвергнутых длительной стрессорной нагрузке

Авторы: Леонова Е.А.¹, Кашина Ю.В.¹, Чередник И.Л.¹, Панченко Е.И.¹, Котов В.В.¹, Кашина Ю.О.¹, Бахова А.А.¹
Учреждения:
1. Кубанский государственный медицинский университет
Выпуск: Том 22, № 2 (2025)
Страницы: 143-147
Раздел: Оригинальные исследования
URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/643143
DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2025-22-2-143-147
ID: 643143

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Классические вегетативные проявления стресса заключаются в инволюционных изменениях тимуса, появлении язвенных образований в слизистой оболочке ЖКТ, гипертрофии коркового слоя надпочечников. Ведутся активные исследования для поиска стресс-протективных веществ среди нейропептидов. В фокусе нашего внимания – пептидный нейротрансмиттер – окситоцин. Исследование проведено на 70 крысах самцах породы Вистар. Моделировалась стрессовая нагрузка в течение 24 ч. За 15 мин перед стрессовым воздействием животные получили вещества: группы В – физиологический раствор; группы С – окситоцин. Выполняли лапаротомию с целью извлечения тимуса, надпочечников, селезенки и желудка для определения степени выраженности классических проявлений стресса. В проведенном исследовании продемонстрировано, что интраназальное введение окситоцина оказывает положительное воздействие на все органы-маркеры стресса в различные наблюдаемые периоды. Установлено, что после длительного иммобилизационного стресса были выявлены характерные изменения органов-маркеров стресса у крыс после введения физиологического раствора, при отсутствии менее значительных подобных изменений у крыс после окситоцина.

Ключевые слова

стресс, окситоцин, органы-маркеры стресса, крысы

Полный текст

В современном мире проблема психоэмоционального стресса занимает одну из ведущих позиций. Терминология стресса впервые в физиологии была введена Г. Селье (1936 г.) как «общий адаптационный синдром», характеризующийся изменениями в определенных органах-маркерах стресса. Классические вегетативные проявления стресса заключаются в инволюционных изменениях тимуса, появлении язвенных образований в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, гипертрофии коркового слоя надпочечников [1, 2].

В настоящее время растет интерес к познанию фундаментальных физиологических механизмов стрессоустойчивости, роли различных гормонов в патофизиологии стрессорных реакций. Существуют представления о взаимодействии между эмоциогенными структурами мозга, участвующими в формировании стресса и эндогенными пептидами [3, 4]. Ведутся активные исследования для поиска стресс-протективных веществ, среди нейропептидов для разработки фармакологических препаратов. Известно, что эндогенные пептиды, такие как пролактин, пептид дельта-сна, субстанция Р повышают устойчивость к эмоциональному стрессу [3]. Дальнейший поиск научно-экспериментальных данных о свойствах и механизме фармакологического действия биологически активных пептидных факторов, способных снизить разрушительное влияние стрессорных воздействий на организм и повысить устойчивость к эмоциональному стрессу, активно продолжается, и является актуальной задачей для физиологии [5].

В фокусе нашего внимания – пептидный нейротрансмиттер – окситоцин. Ряд работ демонстрирует участие данного эндогенного нейропептида в формировании эмоционального и социального взаимодействия, познания и памяти, альтруистической реакции и привязанности, снижении уровня тревожности, угнетения оборонительной реакции [6]. При разработке дизайна исследования возник вопрос о способе введения окситоцина крысам. В последнее десятилетие для избегания эффекта «первого прохождения», то есть прохождения вещества через печеночный барьер, более оперативной доставки его в центральную нервную систему, быстрого наступления желаемого эффекта используют интраназальный способ введения лекарственных средств. Молекулярная масса окситоцина составляет 1007 Да, что не препятствует прохождению данного пептида через эпителиальный барьер слизистой оболочки полости носа. Данный способ является неинвазивным и за счет высокой васкуляризации слизистой носовых путей способствует поступлению введенного вещества в мозговой кровоток, более активному проникновению через гематоэнцефалический барьер и эффективной доставке в головной мозг [7]. Большинство исследований указывают на то, что интраназальный путь введения окситоцина имеет преимущества. Известно, что при внутривенном введении только лишь небольшая часть нейропептида проходит через гематоэнцефалический барьер, а при интраназальном распределение C_max в таких структурах, как гиппокамп и миндалевидное тело в два раза выше, чем при внутрибрюшинном введении [8].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Оценить изменения в органах-маркерах стресса у крыс после длительной стрессорной нагрузки при интраназальном введении окситоцина.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено на 70 крысах самцах породы Вистар четырехмесячного возраста, массой (230,3 ± 5,0) г. Протокол исследования был утвержден независимым этическим комитетом ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России (протокол № 126 от 05.10.2023 г. [3].

Крысы были разделены с помощью генератора случайным образом на группы, содержащие по 10 особей в каждой. Контрольной группой с интактными животными являлась группа А. С крысами данной группы проводили процедуру хендлинга, и до лапаротомии они находились в клетках вивария. На крысах в группах В-1, В-2, В-3 и С-1, С-2, С-3 моделировалась стрессовая нагрузка в течение 24 ч (иммобилизации в индивидуальных камерах из полимерного материала размером 16×6 см).

Данная модель демонстрирует яркие изменения в органах-маркерах стресса (истощение липидной зоны во всех слоях надпочечников, снижение массы селезенки, инволюцию тимуса, образование язвенных элементов слизистой оболочки желудка).

За 15 мин перед стрессовым воздействием животные получили интраназально билатерально вещества: группы В – физиологический раствор 20 мкл; группы С – окситоцин (Gedeon Richter, Германия) дозой 0,25МЕ в объеме 20 мкл. Данная дозировка нейропептида была выбрана с учетом анализа литературных данных по изучаемой тематике [8, 9]. Для интраназальной доставки окситоцина использовали канюлю 22G × 50 mm и шприц Luer Lock 1 ml.

Для выполнения общей анестезии животным после 24 часовой иммобилизации вводили внутримышечно золетил 100 (Virbac, Франция) дозой 15 мг/кг. Следующим этапом выполняли лапаротомию с целью извлечения тимуса, надпочечников, селезенки и желудка для определения степени выраженности классических проявлений стресса. Извлечение органов при лапаротомии у групп В-1, С-1 осуществляли через 3 ч после завершения иммобилизации, у групп В-2, С-2 – через 1 сут., у групп В-3, С-3 – через 8 сут. В одной из экспериментальных групп (B-3) две крысы на 6-е сут. вышли из эксперимента по причине смерти.

Использование для наблюдений разных сроков постстрессорного периода обусловлено проявлением в исследуемых органах характерных изменений в определенные временные промежутки [1].

Тимус, селезенка и надпочечники тщательно отчищались от жировой и соединительной ткани и взвешивались на весах (серии SK/SK-D/SK-WP) с точностью 0,0001 г. Расчет относительной массы органов производился на 100 г массы тела крыс по формуле: масса органа (г) / масса тела (г) × 100 %. Проводили наблюдения за изменением состояния слизистой оболочки желудка.

Накопление, корректировка, систематизация исходной информации и визуализация полученных результатов осуществлялись в электронных таблицах Microsoft Office Excel 2019. Статистический анализ результатов исследования проводился с помощью программы IBM SPSS Statistics 27.0, Inc., США.

Количественные показатели описаны с использованием медианы и нижнего и верхнего квартилей. При сравнении двух независимых выборок использовался критерий Манна –Уитни. Результаты считались статистически значимыми при p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При анализе полученных данных после иммобилизации животных в течение 24 ч было выявлено постстрессорное снижение относительной массы тимуса в экспериментальных группах, получивших интраназально физиологический раствор (группы В) в сравнении с контрольной группой А. В группе В-1 – на 19,4 % (р ˂ 0,001), в группе В-2 – на 7,9 %, однако результат не является статистически значимым (р = 0,265), в группе В-3 – на 15,9 % (р ˂ 0,002). Медианные значения относительной массы тимуса в группе В-1 – 0,068 [0, 067; 0, 068]; в группе В-3 – 0,08 [0, 08; 0, 082].

В группах, получивших перед длительной стрессовой нагрузкой интраназально окситоцин, показатели относительной массы тимуса были ниже, чем в интактной группе А: на 7,6 % (p < 0,001), 4,1 % (p = 0,334) и 7,4 % (p < 0,001) соответственно в группах С-1, С-2, С-3. Результат был статистически значимым только для групп С-1 и С3. Медианные значения относительной массы тимуса в группе С-1 – 0,108 [0, 108; 0, 068]; в группе С-3 – 0,109 [0, 106; 0, 112]. В группах, получавших окситоцин, статистически значимых различий с контрольной группой выявлено не было (p = 0,748).

Масса селезенки в группах, получавших физиологический раствор, снижалась следующим образом: в группе В-1– на 19,8 %, однако результат не является статистически значимым (р = 0,075), В-2 – на 20,3 % (р ˂ 0,001) и В-3 – на 21,9 % (р ˂ 0,001). Медианные значения относительной массы селезенки в группе В-2 – 0,153 [0, 152; 0, 153]; в группе В-3 – 0,15 [0, 148; 0, 151]. В группах, получавших окситоцин, статистически значимых различий с контрольной группой выявлено не было (p = 0,748)

Относительная масса надпочечников у крыс в группах В-1, В-2 и С-1, С-2 статистически значимо не отличалась от контрольной группы А, но в группе В-3 анализируемый показатель увеличился на 21,4 % (р = 0,011). В группе С-3 масса надпочечников увеличилась всего на 10,7 % (р = 0,012) в сравнении с группой А. Медианные значения относительной массы надпочечников в группе В-3 – 0,034 [0, 033; 0, 034]; в группе С-3 – 0,031 [0, 03; 0, 031].

В слизистой оболочке желудка в контрольной группе А патологических изменений обнаружено не было, так же, как и в группах С-1, С-2, С-3, получавших окситоцин. Однако в группах, получавших физиологический раствор, такие изменения наблюдались: для группы В-2 у 70 % особей были выявлены единичные мелкие кровоизлияния и гиперемия, а в группе В-3 наблюдались изъязвления уже у всех особей, причем у 87,5 % были крупные кровоизлияния и изъязвления.

Также стоит отметить, что значения относительной массы тимуса и селезенки в группах В-1, В-2 и В-3 статистически значимо ниже показателей, полученных в группах С-1, С2 и С-3 (p < 0,001). Для относительной массы надпочечников статистически значимых различий в группах В-1 и С-1 (p = 0,971), В-2 и С-2 (р = 0,19) выявлено не было, тогда как для группы В-3 этот показатель был статистически значимо выше, чем в группе С-3 (p < 0,001).

В контрольной группе А, в группах В-1 и В-2 гибели крыс за весь исследуемый период не наблюдалось, как и у всех животных, получивших окситоцин перед длительной стрессовой нагрузкой (группы С-1, С-2, С-3). В группе В-3 погибло 20 % животных.

Модель длительного однократного иммобилизационного стресса у крыс характеризуется инволюцией тимуса и снижением массы селезенки во все исследуемые периоды (через 3 ч, через 1 и 8 сут.). При обсуждении полученных результатов следует отметить, что иммунная система осуществляет контроль над гомеостазом организма, являясь одной из важнейших регуляторных систем. Тимус и селезенка чувствительны к стрессорным воздействиям. Также к органам-маркерам стресса относят надпочечники и желудок. Надпочечники входят в состав гипатоламо-гипофизарно-адренокортикальной системы, осуществляющей ключевую роль в процессах адаптации. Увеличение массы надпочечников характерно для отдаленного периода после 24-часовой стрессорной нагрузки (8-е сут.). Нарушение целостности слизистой оболочки желудка наблюдалось через сутки и в большей мере через 8 суток после эксперимента. Представленные результаты соответствуют аналогичным исследованиям других авторов [1, 2].

Антистрессовые эффекты как эндогенного, так и экзогенного окситоцина подтверждены рядом исследователей и активно продолжают изучаться [6, 7]. В проведенном исследовании продемонстрировано, что интраназальное введение окситоцина оказывает положительное воздействие на все органы-маркеры стресса в различные наблюдаемые периоды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Установлено, что после длительного иммобилизационного стресса были выявлены характерные изменения органов-маркеров стресса у крыс после введения физиологического раствора, при отсутствии менее значительных подобных изменениях у крыс после окситоцина.

Таким образом, группы крыс, получившие данный нейропептид, имели менее выраженную гипертрофию надпочечников в отдаленный период, меньшее снижение массы тимуса и нарушения слизистой оболочки желудка, отсутствие изменений в массе селезенки. Все эти факты позволяют отметить стресс-протективное действие окситоцина, связанное с контролем эндокринной составляющей стрессорной реакции, блокирующим действие гиперактивности симпато-адреналовой и гипатоламо-гипофизарно-надпочечниковой стресс-реализующих систем организма, что согласуется с информацией об обнаружение рецепторов к окситоцину в мозговых областях, контролирующих стресс [7].