Роль мелатонина в механизмах формирования стрессорных состояний

Эмоциональный стресс и связанные с ним психосоматические заболевания являются одной из наиболее актуальных проблем медико-биологической науки [3]. Ранее были выявлены индивидуальные различия чувствительности млекопитающих к развитию негативных последствий стрессорных воздействий [4, 5]. Показано, что поведенчески активные особи прогностически более устойчивы к стрессу по сравнению с пассивными животными [1]. Одним из естественных антистрессорных веществ является эпифизарный гормон мелатонин [2].

Целью нашей работы явилось изучение участия мелатонина в организации стрессорных реакций у крыс с различными параметрами поведения, демонстрирующих разную устойчивость к стрессу.

Материалы и методы. Опыты проведены на 620 крысах самцах Вистар, разделенных на поведенчески пассивных и активных особей. Использованы различные модели эмоционального стресса у крыс: слабая стрессор-ная нагрузка в тесте «открытое поле»; острые стрессор-ные воздействия - водно-иммерсионный стресс и стресс иммобилизации с подпороговым электрокожным раздражением; хроническое стрессорное воздействие - инвертирование светового режима (десинхроноз). Мелатонин в разных дозах или физ. раствор вводили внутрибрюшинно. Определяли различные физиологические и биохимические показатели у крыс, в том числе - ректальную температуру, вес органов-маркеров стресса, состояние соединительной ткани кожи, концентрацию мелатонина в крови, перекисное окисление липидов в печени и структурах мозга. У части животных изучали чувствительность нейронов мозга к микроионофоретическому подведению мелатонина. В специальных опытах исследовали действие мелатонина на крыс после электрокоагуляции супрахиаз-матических ядер (СХЯ) гипоталамуса.

Результаты. Показано, что мелатонин оказывает антистрессорное действие на крыс при стрессорных нагрузках различной интенсивности. Продемонстрированы индивидуальные различия действия мелатонина на активных и пассивных крыс с разной прогностической устойчивостью к стрессорным нагрузкам. Обнаружено, что мелатонин снижает двигательную активность крыс и нивелирует межгрупповые различия активных и пассивных животных при слабой стрессорной нагрузке в открытом поле.

Мелатонин восстанавливал циркадные ритмы поведения и увеличивал амплитуду суточных колебаний температуры крыс при хронической стрессорной нагрузке, вызванной инвертированием светового режима. Установлено, что мелатонин предупреждает инволюцию тимуса и гипертрофию надпочечников крыс при острой стрессор-ной нагрузке на моделях водно-иммерсионного стресса и стресса иммобилизации с электрокожным раздражением, препятствует снижению содержания основных компонентов соединительной ткани кожи животных при водноиммерсионном стрессе. Выявлено, что концентрация мелатонина в крови у активных и, особенно, у пассивных крыс снижается при острой стрессорной нагрузке на фоне предварительного введения экзогенного мелатонина. Особенности изменения уровня мелатонина в крови активных и пассивных крыс связаны с различиями перекисного окисления липидов в печени этих животных. Показано, что мелатонин у крыс изменяет интенсивность окислительно-восстановительных процессов в сенсомоторной коре и, особенно, в гипоталамусе. При острой стрессорной нагрузке мелатонин в низкой дозе активировал, в средней дозе подавлял, а в высокой дозе практически не влиял на перекисное окисление липидов в гипоталамусе активных животных. Обнаружено, что влияние мелатонина на поведение крыс при слабой стрессорной нагрузке в открытом поле опосредовано СХЯ гипоталамуса. После двустороннего разрушения этой структуры введение мелатонина не приводило к снижению двигательной активности крыс в открытом поле и восстанавли- вало исходные межгрупповые различия поведения активных и пассивных животных. Установлено, что после разрушения СХЯ вызванные введением мелатонина или острой стрессорной нагрузкой изменения веса тимуса и надпочечников крыс не проявляются. Таким образом, действие мелатонина на состояние тимуса и надпочечников крыс опосредовано СХЯ гипоталамуса. Выявлено, что мелатонин при микроионофоретическом подведении к нейронам латерального гипоталамуса у крыс тормозит импульсную активность большинства этих нейронов. Наибольшей чувствительностью к мелатонину обладали нейроны с фоновой непрерывно-аритмичной и пачечногрупповой активностью. Выявлено, что мелатонин блокирует активационные реакции гипоталамических нейронов у животных на норадреналин. Тормозные эффекты мелатонина при микроионофоретическом подведении к нейронам латерального гипоталамуса у крыс не проявлялись после предварительной острой стрессорной нагрузки животных. В этих условиях мелатонин вызывал активацию нейронов гипоталамуса крыс с фоновой единичноаритмичной активностью.

Таким образом, антистрессорное действие мелатонина проявляется при хронических и острых стрессорных нагрузках, связано с изменением биохимических и нейрохимических процессов в гипоталамических структурах мозга. Особенности влияния мелатонина на поведенчески пассивных и активных животных демонстрируют специфику вовлечения биологически активных веществ в системную организацию физиологических функций у особей с разной прогностической устойчивостью к эмоциональному стрессу.