Введение к работе
Актуальность темы. Изучение в онтогенезе функциональных взаимоотношений звеньев нейро-эндокрпнноЛ регуляпки, отвечавших за секрецию нейропептидов мозга (опиоидов) и гппофлзарннх гормонов, необходимо для решения ряда проблем возрастной Физиологии. 3 сравнении с другими системами г/сг.іслоточноіі сигнализации пептидная система оказалась наиболее многочисленной по взанго-действию с различным! типами рецепторов, а сами пептидные регуляторы - мультифункционалънымн. Сформировалась концепция о Функ-циокальной непрерывности, "регуляторном континуум"» образуемом пептидами и сопряненными с ними межклеточными сигнализаторами другой природы.
Цультифункциональность нейропептидов является однш.! из характерных признаков их центрального действия. В наибольшей мере это определяется изменениями в течение мсдиаторных процессов, которые вызываются п (или) выражаются нейропептидами в ходе тех ила иных поведенческих реакций. Вместе с тем, разнообразные функциональные проявления активнооти системы, продуцирующей нейропептпды, зависят, по-зидимому, от условий внутренней cpe,r.!i нейронов и синапсов, а также от того, с каким рецептором взаимодействует пептид (Делди-Белла и соавт., 1981). В литературе накоплен значительный материал, связанный с возрастными особенностями участия нейропептидов, и в частности, опиоидов в функционировании различных структур организма, но только лига, в пренатальний период (Угрюмов М.В., 1989). В постнатальном периоде этот запрос изучен мало.
Одна из биологических особенностей опиоидов - их филогенетическая, структурная и функциональная взаимосвязь с эндокринными факторами регуляции, в частности, с гипоталамическими нейро-гормонами, пептидными гормонами гипофиза и периферическими гор— мовами - кортикотрошіном, лвтропином, тестостероном. Многочисленное литературные данные по изучению локализации и функциог-чль-ной роли опиоидов дают возможность считать их основами фнзін.'іс--гически активным! веществами, принимающими участие в цсктг.'шл.т;; регуляции гонадотропной функции гипофиза. Опиоилы оказывают к.;-
рижешюе влияние на функциональное состояние системы гипотала-ыус-гшюфиз-гонады, причом точкой приложения их действия может быть каждое звено этой системы. Однако, определяющими структурами в регуляции гонадотропной функции животных является оркуат-нач и нреоптическая области гипоталамуса (Бабичев В.Н., 1973).
Однозначной точки зреіпія на механизмы нейроэндокршшого действия опноедмз нп систему гипоталамус-гипофиз-гонада пока еще нет. Один исследователи указ^'вают на то, что действие их реализуется через амины мозга, которые функционируют как связущее звено между вышележащими отделали ІДЇС и гипоталамусом (Ropert J. !'. ot.al.I98I;Donald к.А., 1983), другие считают, что эндогенные опиоиды оказывают прямое влияние на нейроны, продуцирующие люлибернн (Vediiuia і;, і)., IS83;iiaamuoaeu D.D., 1983). Сопоставление данных, касающихся влияния 'ошюндов на систему гипоталамус-гипофііз-гонади, все же дает возможность высказаться в пользу роли биогенных аминов как главного звена в запуске овуляторного выброса лютрошша. Основной точкой приложения действия биогенных аминов во всей сложной системо взаимодействия нейропептидов и системы гнпоталамус-пшофлз-гонады является преоптическая зона гипоталамуса. На этом ко уровне выявляется и причастность опио-идов к системе регуляции гонадотропной функции гипофиза.
Период полового созревания занимает особое место в структуре ішзтшітпльного онтогенеза. Он характеризуется интенсивным соматическим развитием и завершением формирования большинства физиологических систем организма, что связано, в первую очередь, с шсткнной перестройкой эндокринной системы. Очевидно, на этом отапе онтогенеза происходит созревание структур, ответственных за репродуктивную функцию организма, что сопровождается выходом системи гиа ота ламу с-гипофпз-гонады но дефинитивішй уровеїіь функционирования (Бабичев В.Н. и соавт., 1901).
Современные гфедставленая о гипоталамусе как нейроэндокрин-ном центре позволяют достаточно полно охарактеризовать весь процесс центральной регуляции гонадотропной функции у животных з ходе полового созревания, в частности, взаимосвязь между гона-дотрошш-рилизянг гормоном, гонадотропинами и половыми стероидами. (toitiKO понимание последовательности включения всех компоненто!, зтсй функциональной системы еще более усложнилось после от-
крытия нейропелтидов мозга, основным специфическим эффектом которых является тормояение электрической активности нервных клеток. Поэтому можно с уверенностью предположить, что опиоидн, угнетая деятельность нейронов различных областей гипоталамуса, вызывают снижение уровня тропных гормонов гипофиза, в частности лютроппна, изменяя тем самым функционирование репродуктивной системы.
Особенности нейроэндокринной регуляции процесса полового съзревания изучены недостаточно. Имеется ряд дискуссионных проблем, в частности, неясна роль гормонов опиоидной системы в регуляции гонадотропной"функции гипофиза.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы явилось изучение особенностей взаимоотношений нейропептидов и гипофизарннх гормонов (по содержанию их в, плазме крови) в процессе полового созревания у крыс-самцов. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
-
Оценить функционирование нейропептидной системы (по концентрации в плазме бета-эндорфана и альфа-МСГ) и ее функциональные возможности в процессе полового созревания, а также под влиянием физической нагрузки и эфирного стресса.
-
Проследить изменения влияния нейропептидной системы на гонадотропную функцию гипофиза.
-
Изучить секрецию нейропептидов при изменениях функционального состояния системы гипофиз-гонады (путем кастрации и андрогенизации).
-
Оценить влияние блокаторов и стимуляторов дофаминовых рецепторов ЦНС на уровень в плазме бета-эндорфина и альфа-ЖГ в процессе полового созревания.
Научная новизна работы. В результате комплексного исследования содержания альфа-ШГ, бета-эндорфина, кортикотропина, лю-тропина, тестостерона в плазме крови крыс-самцов в возрасте 4-13 недель выявлена мексистемная гетерохрония в функционировании опиоидной и гипофизарно-гонадной систем. Получены данные о взаимоотношении медиаторного и гормонального звеньев опиоидной системы. Показано, что ингибирование рецепторов дофамина галоперидолом приводит к разным во времени 'сдвигам уровней альфа-МСГ и бета-эндорфина у крыс-самцов в период полового созревания:
если существенное повышение содержания в плазме альфа-МСГ отмечается в начале пубертата, то значительное увеличение концентрации бета-зндорфана отмечается в его середине. Стимуляция рецепторов дофамина парлоделом приводит к уменьшению содержания в плазме обоих гормонов на начальных этапах полового созревания. Новыми являются также данные об участии гормонов опиоидной системы в механизмах адаптации. Показано, что бета-эдцорфин при- пишет участие в реализации механизма срочной адаптации, тогда как адьфа-УСГ участвует на втором, долговременном ее зтопе, обеспечивая тем самим надежность осуществления адаптивных реакций.
Теоретическая значимость заботы. Полученные дашшо позволяет расширить представления о гипоталамусе как о нейроэкдокрин-цом центре регуляции полового созревания, с повышения активности которого и начинается этот процесс; выявлены особенности взаимосвязей в системе гипоталамус-гапофпз-гоподы у кивстных в процессе нормального, ускорешшго и замедленного полового созревания; полученные дошше позволяют уточнить цредставления об участки гормонов опиоидной системы в механизмах адаптации.
Материалы работы представляют интерес для специалистов, работавших по проблемам возрастной физиологии и эндокринологии, и могут быть использованы при разработке методов коррекции отклонений, возникающих в ходе полового созревания.
Основные полонення, выносимые ни защиту:
-
От качала к середине пубертата содерзание в плазме альфа-ЬЯГ и вета-эвдорфина существенно возрастает; на заключительном этапе пубертата концентрация альфа-МЗГ по-прежнему остается высокой, а концентрация бета-эвдорфпна снижается до препубертат-ного уровня.
-
Двусторонняя гонадэктоыдя и хроїшческое введение тестостерона вызывают разнонаправленные изменения функциональной активности нейропептидной системы в ходе полового оозревания. При гиперандрогенемии наблюдается существенное сішжепие концентрации альфа-МСГ на начальных этапах полового созревания и увеличение
.уровня альфа-ЬЕГ в его середине по сравнению с контрольной группой; концентрация бета-эндорфина существенно увеличивается лишь в начале пубертата. При гипоандрогенемяи наблкдается существен-
ное сникение коїщентрации бета-эндорфина на начальном и достоверное увеличение на заключительном его этапах по сравнению с контролем, а содержание альфа-Ш? существенно не изменяется у крыс в возрасте 4-13 недель.
-
Взаимоотношения медиаторного и гормонального звеньев ошюидной системы зависят от степени половой зрелости животных. Ингибирование рецепторов дофамина галоперпдолом вызывает существенное увеличение содержания альфа-4ЕГ в плазме в начале пубертата и увеличение концентрации бета-зндорфина в его середине. Стимуляция рецепторов дофамина парлоделом приводит к уменьшению содержания обоих гормонов на начальных этапах пубертата.
-
Гормоны опиоидной системы принимают непосредственное участие в механизмах адаптации; при этом участие бета-эндорфина выявляется на первом этапе - срочной адаптации, а участие вльфа-ШТ на втором этапе - долговременной адаптации.
Апробация работы. Материалы дисоертапии доложены и обсуждены на Ш и ІУ Всесоюзной конференции "Фізиология развития человека" (Москваі 1985, 1990), на Девятом совещании по вопросам эволюционной физиологии (Ленинград, 1986), на годовой конференции молодых ученых НИИ физиологии детей и подростков АПН СОСР (1987), на республиканском симпозиуме по проблемам эндокринных механизмов регуляции приспособления организма к мышечной деятельности (Тарту, 1987).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста и включает в себя введение и три главы: обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты собственных исследований и их обсуждение, а также заключение и выводы. Работа иллюстрирована 12 рисунками и 15 таблицами. Указатель литературы состоит из 57 работ отечественных и 221 иностранных авторов.