Значение тироксина в процессах взаимодействия кортикостероидов с белками плазмы крови на модели резистентности облучённых животных с аутотрансплантированными надпочечниками

Угрозы радиационной безопасности населению в настоящее время актуализируют необходимость анализа проблематики радиобиологических закономерностей патогенеза острой лучевой болезни с позиции системного подхода [1, 2]. К настоящему времени описаны основные закономерности гипофизарно-адренокортикальной реакции живых организмов на воздействие ионизирующей радиации [3-5]. Внимания заслуживают вопросы о закономерностях белково-сте-роидного взаимодействия в патогенезе острой лучевой болезни в условиях повышенной резистентности организма, в частности, на модели животных с аутотрансплантированными надпочечниками. Экспериментально доказано влияние аутотрансплантации надпочечников на динамику связывания кортикостероидов с белками плазмы крови при лучевой болезни. В разгаре лучевой болезни аутотрансплантация надпочечников, вызывающая стойкое снижение кортикоидов, приводит к повышению связывающей способности кортикостероидсвязывающего глобулина (КСГ),

Омельчук Н.Н. – зав. кафедрой, доцент, д.б.н. РУДН.

что может оказывать защитное действие, снижающее концентрацию свободных кортикостероидов в крови [6]. По мере развития лучевой болезни происходит угнетение связывающей способности КСГ в плазме крови. Определённую роль в этом процессе играет подавление тиреоидной функции, в нормальных условиях регулирующей комплексообразование гормонов с белками [7]. В связи с этим необходимо исследовать механизмы гипофиз-тиреоидной регуляции белково-сте-роидного взаимодействия в патогенезе острой лучевой болезни в условиях повышенной резистентности организма, в частности, у животных с аутотрансплантированными надпочечниками.

Материалы и методы

Эксперименты проводили на 60 крысах-самцах массой 200-220 г, которые сформировали две группы: животные с аутотрансплантированными (опыт) и интактными (контроль) надпочечниками. Аутотрансплантацию надпочечников производили по методу D. Ingle и G. Higgins. После операции в течение первых двух недель при искусственной поддержке в помещении температуры на уровне 25-27 °С животные получали 1% раствор хлористого натрия, после чего были переведены на водный режим в естественных температурных условиях. В течение 30 дней с интервалом в 3-8 суток у животных с аутотрансплантированными надпочечниками проводили оценку уровня концентрации 11-оксикортикостероидов (11-ОКС) в крови.

Животные были подвергнуты облучению в дозе 6,0 Гр на 28 день после операции. В исследуемых группах животных с аутотрансплантированными и интактными надпочечниками (опыт, контроль) были сформированы экспериментальная (ЭГ1, ЭГ2) и контрольная группы (КГ1, КГ2). Животным экспериментальных групп в течение 5 дней вводили 50 мкг тироксина LD (фирма «Reanal», ВР), приготовленного на физиологическом растворе. Животным контрольных групп в те же сроки внутрибрюшинно вводили равный объём физиологического раствора.

Связывающую способность КСГ и уровень 11-ОКС в крови определяли непосредственно перед облучением и на 5-й день лучевой болезни. У животных, получавших тироксин, определяли содержание свободных 11-ОКС. Для этого использовали флуориметрический метод Guillemin и соавт. [8] в авторской модификации и метод гельфильтрации De Moor и соавт. [9] в авторской модификации [10]. Показателем содержания свободных 11-ОКС в эти сроки служил также и вес тимуса, который изменяется пропорционально изменению концентрации свободного 11-ОКС в крови [11]. Статистический анализ результатов исследования проводили по методу Стьюдента-Фишера. Достоверными считали различия при р˂0,05 и меньше.

Результаты и их обсуждение

Получены результаты, демонстрирующие влияние тироксина на фракционный состав 11-ОКС и связывающую способность КСГ в крови крыс с интактными и аутотрансплантированными надпочечниками до облучения и на пятые сутки лучевой болезни (рис. 1).

В норме до облучения у крыс с аутотрансплантированными надпочечниками на 28-й день после операции общий уровень 11-ОКС был статистически значимо в 1,8 раза ниже (9,3±1,1 и 16,5±1,0 мкг/100 мл соответственно, р<0,001), а связывающая способность КСГ - достоверно в 1,2 раза выше, чем у животных с интактными надпочечниками (48,3±2,4 и 39,0±1,2 мкг/100 мл соответственно, р˂0,01).

облучения, облучения,                              физ. р-р КГ2 тироксин ЭГ2

физ. р-р КГ1 тироксин ЭГ1

□Общий уровень 11-ОКС

□ Связывающая способность КСГ

Свободные 11-ОКС

Рис. 1. Влияние тироксина на белково-стероидное взаимодействие в крови крыс с интактными и аутотрансплантированными надпочечниками на 5 день лучевой болезни.

У крыс с интактными надпочечниками на пятые сутки лучевой болезни общий уровень 11-ОКС находился в пределах нормы (18,5±1,7 мкг/100 мл), а связывающая способность КСГ статистически значимо снижалась в 1,7 раза (23,4±1,9 мкг/100 мл, р˂0,001). Количество свободных 11-ОКС составляло 3,3±0,9 мкг/100 мл.

У животных с аутотрансплантированными надпочечниками связывающая способность КСГ в этот срок также снижалась, но была выше, чем у облучённых животных с интактными надпочечниками (34,0±3,5 и 23,4±1,9 мкг/100 мл соответственно, р˂0,05), а общее содержание 11-ОКС не изменялось по сравнению с исходными показателями (10,0±1,1 мкг/100 мл). Свободные 11-ОКС не определялись, в отличие от крыс с интактными надпочечниками.

Введение тироксина после облучения достоверно повышало связывающую способность КСГ у животных обеих групп. Так, у крыс с интактными надпочечниками связывающая способность КСГ на пятые сутки лучевой болезни повышалась до исходного уровня (43,3±2,3 мкг/100 мл, р˂0,001). Общее содержание 11-ОКС в крови также статистически значимо повышалось до 33,5±1,7 мкг/100 мл, р˂0,001. Уровень свободных 11-ОКС составлял 4,5±0,8 мкг/100 мл.

В условиях повышенной резистентности введение тироксина крысам с аутотрансплантированными надпочечниками вызывало ещё более резкое повышение связывающей способности КСГ до 60,3±4,6 мкг/100 мл, которая достоверно превышала этот показатель как у облучённых животных с интактными надпочечниками после введения тироксина (43,3±2,3 мкг/100 мл, р 1 ˂0,01), так и исходную величину (48,3±2,4 мкг/100 мл, р˂0,05). Под влиянием тироксина увеличивался общий уровень гормона в крови этих животных (17,7±2,7 мкг/100 мл, р˂0,02), однако он был всё же ниже, чем у облучённых крыс с интактными надпочечниками после введения тироксина (33,5±1,7 мкг/100 мл, р˂0,001). Содержание свободных 11-ОКС у этих животных было статистически значимо ниже (0,8±0,6 и 4,5±0,8 мкг/100 мл соответственно, р˂0,01), чем у крыс с интактными надпочечниками после введения тироксина.

Таким образом, тироксин в дозе 50 мкг повышает связывающую способность КСГ у облучённых крыс с интактными и аутотрансплантированными надпочечниками, причём у последних статистически значимо выше, чем у первых. Общее же содержание кортикостероидов в крови под влиянием тироксина у животных с аутотрансплантированными надпочечниками повышается менее значительно, чем у животных с интактными надпочечниками. Следовательно, после введения тироксина у крыс с аутотрансплантированными надпочечниками при меньшем общем уровне гормона в крови резервные возможности связывающей способности КСГ оказываются большими, чем у крыс с интактными надпочечниками, в результате этого и содержание свободных 11-ОКС у животных с аутотрансплантированными надпочечниками было значительно меньшим.

Показателем содержания свободных 11-ОКС в динамике лучевой болезни является вес тимуса, который изменяется пропорционально изменению концентрации свободного 11-ОКС в крови (рис. 2).

У животных с интактными надпочечниками на пятые сутки лучевой болезни вес тимуса составлял 123±8,3 мг. После введения тироксина вес тимуса увеличился до 133±10,8 мг. У животных с аутотрансплантированными надпочечниками до введения тироксина вес тимуса составлял 150±15 мг, после введения тироксина – 240±12,5 мг.

□ До введения тироксина          □ После введения тироксина

Рис. 2. Влияние тироксина на изменение веса тимуса у крыс с интактными и аутотрансплантированными надпочечниками на 5 день лучевой болезни.

Таким образом, введение тироксина облучённым крысам с интактными надпочечниками не сопровождается увеличением веса тимуса, а у животных с аутотрансплантированными надпочечниками тироксин достоверно увеличивает вес тимуса (р˂0,001).

Результаты экспериментов позволили выявить ряд радиобиологических закономерностей гипофиз-тироидной регуляции процессов взаимодействия кортикостероидов с белками плазмы крови при острой лучевой болезни в условиях повышенной радиорезистентности организма, в частности, на облучённых животных с аутотрансплантированными надпочечниками. Поскольку концентрация биологически активных кортикостероидов представляет собой результирующую из двух процессов - секреции гормона и связывания его с белками плазмы, уровень свободных 11-ОКС у контрольных облучённых крыс под влиянием тироксина повышается в большей степени, нежели связывающая способность КСГ. У животных с аутотрансплантированными надпочечниками реактивность коры надпочечников снижена, поэтому введение тироксина не может вызвать значительного повышения общего уровня 11-ОКС в крови, но по-прежнему повышает связывающую способность КСГ. У животных с аутотрансплантированными надпочечниками под влиянием тироксина значительно снижается концентрация свободных 11-ОКС в плазме крови, чем объясняется увеличения тимуса по сравнению с контрольными животными. В отсутствие достаточного количества биологически активных кортикостероидов их тимолитический эффект не проявляется. Этим объясняется положения Э. Бетца [12] о том, что положительный эффект введения тироксина на тимус проявлялся только у адреналэктомированных животных, а эксперименты, проведённые на облучённых животных с аутотрансплантированными надпочечниками, позволяют оценить оптимальное соотношение общего уровня и связывающей способности КСГ в патогенезе лучевой болезни.

Заключение

Полученные результаты о влиянии тироксина на белково-стероидное взаимодействие у облучённых животных с аутотрансплантированными надпочечниками позволили сделать следующие выводы.

• 1.    Под влиянием тироксина уровень свободных 11-ОКС у интактных облучённых крыс повышается в большей степени, нежели связывающая способность КСГ.

• 2.    Введение тироксина животным с аутотрансплантированными надпочечниками вызывает повышение связывающей способности КСГ и значительное снижение концентрации свободных 11-ОКС в плазме крови.

• 3.    Положительный эффект введения тироксина на увеличение веса тимуса проявлялся только у животных с аутотрансплантированными надпочечниками.

• 4.    Увеличение веса тимуса у облучённых крыс с аутотрансплантированными надпочечниками под влиянием тироксина связано со снижением содержания несвязанных 11 -ОКС в крови животных. В отсутствие достаточного количества биологически активных кортикостероидов их тимолитический эффект не проявляется.