DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2020.1.24
Гусакова Е.А., Городецкая И.В.
Значение глюкокортикоидов в организации стресс-реакции организма
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2020. – Том 19, №1. – С. 24-35.
Резюме.
В формировании стресс-реакции важное значение имеют глюкокортикоидные гормоны, оказывающие повреждающее действие в избыточных количествах и адаптивное в малых и умеренных. В соответствии с этим поставлена цель – проанализировать значение глюкокортикоидов в организации реакции организма на стресс, для чего изучить, с одной стороны, изменение глюкокортикоидной функции при действии экстремальных раздражителей, с другой – влияние введения экзогенных аналогов указанных гормонов на параметры стресс-реакции. Установлено, что стресс изменяет глюкокортикоидную функцию на всех уровнях: биосинтеза и секреции гормонов надпочечниками, их транспорта, взаимодействия с рецепторами в органах-мишенях, биологического действия, метаболизма и экскреции. Введение глюкокортикоидов в физиологических дозах оказывает стресс-протекторный эффект (ограничивает изменение концентрации адренокортикотропного гормона, кортизола и инсулина в крови, прирост содержания продуктов перекисного окисления липидов, лимитирует гиперкоагуляцию, улучшает неврологический статус и функцию сердечно-сосудистой системы, минимизирует апоптотические изменения в клетках, снижает выраженность симптомов стресса у пациентов и уменьшает смертность экспериментальных животных) за счет влияния на содержание тормозных нейромедиаторов (γ-аминомасляную кислоту, дофамин, серотонин, глицин, опиоидные пептиды), уровень белков теплового шока, интенсивность перекисного окисления липидов, состояние системы протеиназы/ингибиторы, энергетическое обеспечение клеток.
Ключевые слова: глюкокортикоиды, стресс-реакция, механизмы.
Исследование выполнено в рамках задания темы ГПНИ Республики Беларусь на 2019-2020 гг. «Изучить возможность повышения устойчивости организма к стрессу за счет стимуляции центрального отдела антистресс-системы и снижения активности стресс-реализующей системы путем целенаправленной коррекции тиреоидного статуса (экспериментальное исследование)».
Литература
1. Мухаметов, А. И. Ультраструктурная реорганизация эндокриноцитов коры и медулы надпочечниковой железы кролика при индуцированном стрессе / А. И. Мухаметов // Изв. Оренбург. ГАУ. – 2015. – Т. 54, № 4. – С. 211–212.
2. Zallocchi, M. Adrenal 11-beta hydroxysteroid dehydrogenase activity in response to stress / M. Zallocchi, L. Matković, M. C. Damasco // Can. J. Physiol. Pharmacol. – 2004 Jubn. – Vol. 82, N 6. – P. 422–425.
3. Rapid release of corticosteroid-binding globulin from the liver restrains the glucocorticoid hormone response to acute stress / X. Qian [et al.] // Endocrinology. – 2011 Oct. – Vol. 152, N 10. – P. 3738–3748.
4. Cortisol and ACTH responses to psychosocial stress are modulated by corticosteroid binding globulin levels / R. Kumsta [et al.] // Psychoneuroendocrinol. – 2007 Sep-Nov. – Vol. 32, N 8/10. – Р. 1153–1157.
5. Tinnikov, A. A. Responses of serum corticosterone and corticosteroid-binding globulin to acute and prolonged stress in the rat / A. A. Tinnikov // Endocrine. – 1999 Oct. – Vol. 11, N 2. – P. 145–150.
6. Смоленский, И. В. Нейрогормональные аспекты формирования постстрессорного расстройства у пренатально стрессированных самцов крыс / И. В. Смоленский // Мед. акад. журн. – 2012. – Т. 12, № 3. – Р. 46–48.
7. Глюкокортикоидный ответ на острый стресс у пожилых больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями / Л. Н. Аргвлиани [и др.] // Современ. проблемы науки и образования [Электронный ресурс]. – 2013. – № 5. – Режим доступа: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=10317. – Дата доступа: 20.01.2020.
8. Influence of chronic stress on brain corticosteroid receptors and HPA axis activity / A. Gadek-Michalska [et al.] // Pharmacol. Rep. – 2013. – Vol. 65, N 5. – P. 1163–1175.
9. Городецкая, И. В. Зависимость изменения активности аминотрансфераз и гаммаглутамилтрансферазы при стрессе от тиреоидного статуса / И. В. Городецкая, О. В. Евдокимова // Вестн. СГМА. – 2013. – Т. 12, № 4. – С. 14–20.
10. Атаева, Г. С. Влияние некоторых индукторов на активность тирозинтрансферазы, выделенной из ядерной фракции печени крыс / Г. С. Атаева, Х. К. Курбанов // Здравоохранение Туркменистана. – 1990. – № 12. – С. 26–28.
11. Влияние повышенных физических нагрузок на состояние коры надпочечников и половое созревание мальчиков / М. В. Шайхелисламова [и др.] // Физиология человека. – 2014. – Т. 40, № 2. – С. 87–93.
12. Smith, T. E. Psychosocial stress and urinary cortisol excretion in marmoset monkeys (Callithrix kuhli) / T. E. Smith, J. A. French // Physiol. Behav. – 1997 Aug. – Vol. 62, N 2. – Р. 225–232.
13. Faecal corticosterone metabolite assessment in socially housed male and female Wistar rats / C. Cinque [et al.] // Endocr. Connect. – 2018 Feb. – Vol. 7, N 2. – P. 250–257.
14. Корочкина, Е. А. Морфофункциональное состояние семенников и надпочечников крыс в условиях стресса / Е. А. Корочкина // Генетика и разведение животных. – 2014. – № 3. – С. 28–31.
15. Стресс-протективное действие лактоферрина человека / Г. М. Алешина [и др.] // Рос. физиол. журн. – 2016. – Т. 102, № 7. – С. 846–851.
16. Маннапова, Р. Т. Коррекция уровня гормонов надпочечников при кратковременном и длительном стрессе свиней янтарем и маточным молочком пчел / Р. Т. Маннапова, Р. А. Рапиев // Фундам. исслед. – 2013. – № 1/2. – С. 304–307.
17. Hodges, J. R. Тhe effects of hydrocortisone on the level of corticotrophin in the blood and pituitary glands of adrenalectomized and of stressed adrenalectomized / J. R. Hodges, J. Vernikos // J. Physiol. – 1960 Mar. – Vol. 150. – P. 683–693.
18. Nadal, C. Dose-related opposite effects of hydrocortisone on hepatocyte proliferation in the rat / C. Nadal // Liver. – 1995 Apr. – Vol. 15, N 2. – P. 63–69.
19. Morisset, J. Effect of hydrocortisone on pancreatic growth in rats / J. Morisset, L. Jolicoeur // Am. J. Physiol. – 1980 Aug. – Vol. 239, N 2. – P. G95–G98.
20. Удут, В. В. Адаптивные эффекты дексаметазона при стрессирующих воздействиях / В. В. Удут, Г. А. Попова, Е. В. Бородулина // Бюл. эксперим. биологии и медицины. – 2006. – Т. 142, № 11. – С. 528–531.
21. Роль глюкокортикоидных рецепторов мозга в изменении активности гипофиз-адренокортикальной системы и поведения пренатально стрессированных крыс / Н. Э. Ордян [и др.] // Психофармакология и биол. накрология. – 2008. – № 1-2-2. – С. 2373.
22. Шахматов, И. И. Особенности адаптивных реакций системы гемостаза при однократной физической нагрузке на фоне введения гидрокортизона / И. И. Шахматов, В. М. Вдовин, П. В. Легких // Фундам. исслед. – 2004. – № 2. – С. 105–106.
23. Stress doses of hydrocortisone reduce chronic stress symptoms and improve health-related quality of life in high-risk patients after cardiac surgery: a randomized study / F. Weis [et al.] // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. – 2006 Feb. – Vol. 131, N 2. – P. 277–282.
24. Stress-dose hydrocortisone reduces critical illness-related corticosteroid insufficiency associated with severe traumatic brain injury in rats / X. Chen [et al.] // Crit. Care. – 2013 Oct. – Vol. 17, N 5. – P. 241.
25. Эффект дексаметазона на образование эрозий в желудке, индуцированных индометацином, зависит от продолжительности действия гормона / Т. Т. Подвигина [и др.] // Рос. физиол. журн. – 2009. – Т. 95, № 7. – С. 726–735.
26. Stress: Neurobiology, consequences and management / A. Kumar [et al.] // J. Pharm. Bioallied. Sci. – 2013 Apr. – Vol. 5, N 2. – P. 91–97.
27. Cortisol stress response and in vivo pet imaging of human brain serotonin 1A receptor binding / L. J. Steinberg [et al.] // Int. J. Neuropsychopharmacol. – 2019 May. – Vol. 22, N 5. – P. 329–338.
28. Increases in the activity of tryptophan hydroxylase from rat cortex and midbrain in response to acute or repeated sound stress are blocked by adrenalectomy and restored by dexamethasone treatment / V. B. Singh [et al.] // Brain Res. – 1990 May. – Vol. 516, N 1. – P. 66–76.
29. Вернигора, А. Н. Влияние некоторых фармакологических препаратов на активность ферментов обмена нейропептидов при стрессе / А. Н. Вернигора // Изв. Пенз. ГПУ им. В. Г. Белинского. – 2007. – № 9. – С. 55–59.
30. Dressel, R. Collaboration of heat shock protein 70 and stress-induced NKG2D ligands in the activation of NK cells against tumors / R. Dressel // Current Immunol. – 2017. – Vol. 13, N 1. – P. 56–63.
31. Association of glucocorticoid with stress-induced modulation of body temperature, blood glucose and innate immunity / E. Kainuma [et al.] // Psychoneuroendocrinol. – 2009 Nov. – Vol. 34, N 10. – P. 1459–1468.
32. Dexamethasone protection of rat intestinal epithelial cells against oxidant injury is mediated by induction of heat shock protein 72 / S. Urayama [et al.] // J. Clin. Invest. – 1998 Nov. – Vol. 102, N 10. – P. 1860-1865.
33. Залаева, А. Б. Введение гидрокортизона как метод моделирования отдельных звеньев нейроэндокринной регуляции при стрессе / А. Б. Залаева // Студенческий научный форум [Электронный ресурс] : X Междунар. студен. науч. конф. – Режим доступа: https://scienceforum.ru/2018/article/2018000121. – Дата доступа: 22.01.2020.
34. Подвигина, Т. Т. Роль глюкокортикоидов в заживлении эрозий слизистой оболочки желудка, вызванных индометацитом, у крыс / Т. Т. Подвигина, А. И. Богданов, Л. П. Филаретова // Рос. физиол. журн. – 2000. – Т. 86, № 6. – С. 720–727.
35. Scheller, K. The effects of steroid hormones on the transcription of genes encoding enzymes of oxidative phosphorylation / K. Scheller, C. E. Sekeris // Exp. Physiol. – 2003 Jan. – Vol. 88, N 1. – P. 129–140.
36. Unraveling the regulation of hepatic gluconeogenesis / X. Zhang [et al.] // Front. Endocrinol. (Lausanne). – 2019 Jan. – Vol. 9. – Р. 802.
37. Direct effect of glucocorticoids on lipolysis in adipocytes / C. Xu [et al.] // Mol. Endocrinol. – 2009 Aug. – Vol. 23, N 8. – P. 1161–1170.
38. Борисова, Е. О. Клиническая фармакология парентеральных форм глюкокортикостероидов / Е. О. Борисова // Лечеб. дело. – 2007. – № 3. – С. 17–24.
39. Владимиров, Ю. А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю. А. Владимиров, А. И. Арчаков. – Москва : Наука, 1972. – 252 с.
40. Oxidative stress and autophagy in the regulation of lysosome-dependent neuron death / V. N. Pivtoraiko [et al.] // Antioxid. Redox Signal. – 2009 Mar. – Vol. 11, N 3. – Р. 481–496.
41. Сазонтова, Т. Г. Тканеспецифичность протекторного действия цитоплазматических факторов на мембранно-связанную систему транспорта са24 в саркоплазматическом ретикулуме сердца и скелетных мышц / Т. Г. Сазонтова, А. А. Мацкевич // Патол. физиология и эксперим. терапия. – 2000. – № 2. – С. 3–6.
42. Яровая, Г. А. Биорегулирующие функции и патогенетическая роль протеолиза / Г. А. Яровая // Лаб. медицина. – 2002. – № 5. – С. 39–47.
43. Фурман, Ю. В. Некоторые функции протеолитических ферментов в норме и при патологии / Ю. В. Фурман, М. Ю. Смахтин // Актуал. проблемы социал.-гуманитар. и науч.-техн. знания. – 2017. – № 4. – С. 3–4.
44. Влияние аналогов эстрогенов на перекисное окисление липидов в головном мозге и печени / О. В. Галкина [и др.] // Вестн. Санкт-Петербург. у-та. Сер. 3, Биология. – 2009. – № 1. – С. 90–94.
45. Дерюгина, А. В. Молекулярно-клеточные механизмы реализации стресс-реакции организма / А. В. Дерюгина, А. А. Мартусевич, Т. А. Веселова // Изв. Уфим. науч. центра РАН. – 2015. – № 3. – С. 58–63.
46. Исследование пролиферативной активности фибробластов кожи крыс при воздействии глюкокортикоидов и гестагенов / А. Б. Лига [и др.] // Эксперим. и клин. фармакология. – 2008. – Т. 71, № 5. – С. 44–47.
47. Влияние предварительного гипокинетического стресса на чувствительность костного мозга к гипоплазирующему действию экзогенного глюкокортикоида / В. Э Цейликман [и др.] // Бюл. эксперим. биологии и медицины. – 2013. – Т. 155, № 5. – С. 547–550.
48. Цейликман, В. Э. Перекисное окисление липидов во внутренних органах крыс при тревожно-депрессивных расстройствах / В. Э. Цейликман, Д. А. Козочкин, А. И. Синицкий // Вестн. ЮУрГУ. Сер. Образование. Здравоохранение. Физ. культура. – 2010. – Т. 195, № 23. – С. 47–49.
49. Араратян, Э. А. Влияние гидрокотизона и адреналэктомии на уровень липидной пероксидации в мозге и сердце белых крыс / Э. А. Араратян, В. Г. Мхитарян // Биол. журн. Армении. – 1981. – Т. 34, № 6. – С. 599–605.
50. Мардас, Д. К. Изменение активности ингибиторов протеиназ и концентрации кортикостерона и йодсодержащих тиреоидных гормонов в крови у крыс при перегревании / Д. К. Мардас // Новости мед.-биол. наук. – 2004. – № 3. – С. 28–33.
51. Влияние гипоксии или дексаметазона в различные сроки гестации на проявление условно-рефлекторного страха у взрослых крыс / Л. А. Ватаева [и др.] // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. – 2018. – Т. 54, № 6. – С. 392–398.
52. Glucocorticoid receptor and protein/RNA synthesis-dependent mechanisms underlie the control of synaptic plasticity by stress / L. Xu [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1998 Mar. – Vol. 95, N 6. – Р. 3204–3208.
53. Меньшанов, П. Н. Координированная экспрессия про- и антиапоптозных белков в гиппокампе неонатальных крыс / П. Н. Меньшанов, В. В. Музыка, H. H. Дыгало // Нейрохимия. – 2011. – Т. 28, № 1. – С. 26–29.
54. Геномные и негеномные эффекты глюкокортикоидов / Н. М. Тодосенко [и др.] // Гены и клетки. – 2017. – Т. 12, № 1. – С. 27–33.-
Сведения об авторах:
Гусакова Е.А. – к.б.н., доцент кафедры общей, физической и коллоидной химии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9150-5685
Городецкая И.В. – д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет,
ORCID:https://orcid.org/0000-0002-7388-4244
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 210009, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, кафедра общей, физической и коллоидной химии. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Гусакова Елена Анатольевна.
