В работе представлены результаты экспериментального исследования влияния этанола на организм крыс линии Вистар. Установлено, что последствия хронического злоупотребления напитками, изготовленными на основе этанола, приводят к интоксикации практически всех систем органов, что приводит к дисрегуляции многих процессов метаболизма, на ранних стадиях постнатального периода к изменению формирования организма, в частности наблюдается дисрегуляция формирования грелиновой системы мозга крыс.
Ключевые слова: алкоголизация, грелиновая система, постнатальный онтогенез, токсическое действие этанола
Прямое токсическое действие этанола основано на его способности оказывать мембранотропное и конформационное действие, а также на способности непосредственно взаимодействовать с неэтерифицированными жирными кислотами.
Мембранотропное действие. Эта отличительная особенность биологического действия этанола определяется его влиянием на биологические мембраны и отсутствием способности специфически взаимодействовать с рецепторными структурами. Действие этанола неспецифично и, подобно другим средствам для наркоза алифатического ряда, реализуется посредством полярного и неполярного взаимодействия с мембранами. Растворимость этанола в воде выше, чем в липидах. Сильное внутримолекулярное взаимодействие между гидроксильными группами удерживает этанол в водной фазе. Поэтому характер и скорость распределения этанола в организме определяются прежде всего его распределением в водной среде. Прохождение этанола через мембраны осуществляется, главным образом, по градиенту концентрации через каналы, обеспечивающие прохождение ионов и, в меньшей степени, за счет растворения в липидном слое. Растворяясь в воде и частично в липидах мембран клеток и субклеточных структур, этанол вызывает флюидизацию (повышение текучести) мембран. Изменение агрегатного состояния мембран в области ионных каналов и местах фиксации белковых молекул сопровождается нарушением трансмембранного переноса ионов кальция. Применительно к возбудимым мембранам это выражается в снижении их возбудимости.
В условиях хронического воздействия этанолом в мембранах возникают адаптивные изменения: увеличивается содержание холестерина, изменяется структура фосфолипидного слоя и снижается текучесть (повышается ригидность) мембран. Последнее сопровождается усилением активного трансмембранного транспорта Na+ в результате увеличения числа переносчиков и возрастания их сродства к Na+, а также стабилизации внутри- и внеклеточного обмена Ca++. Все это сопровождается изменением режима функционирования фиксированных на мембранах ферментных, рецепторных, иммунных и иных комплексов, ведет к развитию толерантности к этанолу и другим наркотическим веществам алифатического ряда (феномен перекрестной толерантности) и к снижению выраженности кардиодепрессивного действия этанола.
Работы последних лет по изучению центральных эффектов гормона голода грелина, показавшие его тесное взаимодействия с дофаминэргической системой мозга, привели к мысли о том, что система грелин-дофамин может принимать участие в формировании алкогольной зависимости.
Влияние этанола на развитие грелиновой системы изучено недостаточно. У грызунов грелин и мРНК рецептора грелина обнаруживаются уже на стадии морулы и продолжают быть выраженными в процессе внутриутробного развития. Выполненные исследования дают недостаточную информацию об экспрессии грелина и его рецепторов во время развития [2, 4, 6, 7].
Подробное распределение экспрессии грелина и мРНК грелинового рецептора в раннем постнатальном периоде при хронической алкоголизации мозге крыс до сих пор не описано, что послужило целью данной работы.
В экспериментах предлагают использовать лабораторных крыс массой 220–250 г [5]. В работе использовали крыс линии Вистар. В экспериментальных группах число животных колебалось в пределах от 10 до 14. В экспериментах с хронической алкоголизацией крыс подвергали полунасильственной алкоголизации 15 %-м раствором этанола в качестве единственного источника жидкости в течение 6-ти месяцев. Контрольная группа состояла из 10 крыс и в качестве источника жидкости получала воду. Крысят в возрасте 4-х, 10 и 17-ти дней жизни декапитировали и выделяли мозг. Для биохимических тестов использовали структуры переднего мозга. Секцию проводили на уровне среднего мозга, отсекая низлежащие отделы мозга и мозжечок по линии проекции мозжечка на низлежащие структуры, а экспрессию генов рецептора грелина исследовали методом реал-тайм ПЦР. Концентрацию дезацилгрелина сыворотки определяли иммуноферментным анализом. Для статистической обработки полученных количественных данных и построения графиков применяли пакеты программ GraphPadPrizmv.4; SPSSSigmaStat 3,0 и Minitab 14. Различия считали статистически значимыми при значении р< 0,05
В нашем эксперименте на раннем постнатальном развитии в физиологических условиях отмечается рост концентрации сывороточного грелина. На 4-й день после рождения в контрольной группе содержание грелина в сыворотке составляет 5,49±0,09 нг/мл и на 17-й день достигает 9,50±2,29 нг/мл. Алкоголизация матерей приводит к снижению уровня дезацилгрелина в сыворотке в ранний постнатальный период у плодов. На 17-й день после рождения у них выявлялось достоверное снижение уровня сывороточного дезацилгрелина по сравнению с контролем соответственно до 5,36±0,05 нг/мг при алкоголизации во время беременности и кормления и 5,69±0,19 нг/мг при отмене алкоголя после рождения детенышей
При изучении уровня экспрессии мРНК рецептора грелина в структурах переднего мозга плодов, было показано, что в процессе онтогенеза содержание мРНК увеличивается. В контроле мРНК рецептора грелина обнаруживалась, начиная с 13-го дня пренатального развития, и составляла 1,03±0,09 у.е., а на 17-й день после рождения уровень достигает 1,32±0,10 у.е. В группе плодов крыс, рожденных от матерей, упоребляющих алкоголь, отмечалась аналогичная тенденция, однако на 17-й день после рождения у них выявлялось достоверное увеличение уровня экспрессии мРНК грелинового рецептора в мозге по сравнению с контролем, которое составляло 1,97±0,25 у.е. при алкоголизации во время беременности и кормления, и 2,16±0,32 у.е. при отмене алкоголя после рождения детенышей [1, 2, 3].
Таким образом, в раннем постнатальном периоде при алкоголизации происходит дисрегуляция формирования грелиновой системы, что характеризуется снижение уровня дезацилгрелина сыворотки крови и увеличением экспрессии мРНК рецептора в структурах мозга.
Литература:
- Айрапетов, М. И. Влияние хронической алкоголизации и отмены этанола на уровень экспрессии мРНК грелинового рецептора в мозге крыс. / М. И. Айрапетов, Э. А. Сексте, П. П. Хохлов и др. // Наркология. — 2013. — № 9 (141). — С.61–65.
- Бычков, Е. Р. Внутриутробное действие этанола на созревание моноаминергических систем мозга крыс в пре- и раннем постнатальном периоде онтогенеза / Е. Р. Бычков, А. А. Лебедев, М. И. Айрапетов, Э. А. Сексте, П. Д. Шабанов // Матер. IV съезда фармакологов России «Инновации в современной фармакологии». Казань. — 2012. — С. 31.
- Dickson, S. L. The role of the central ghrelin system in reward from food and chemical drugs / S. L. Dickson, E. Egecioglu, S. Landgren et al. // Molecular and Cellular Endocrinology. — 2011. — V.340. — P. 80–87.
- Shabanov, P. D. Serum unacylated ghrelin concentrations and expression of GHSR mRNA in the rat brain structures after chronic alcoholization and ethanol withdrawal / P. D. Shabanov, M. I. Airapetov, E. A. Sekste, P. P. Khokhlov, A. A. Lebedev, E. R. Bychkov, P. M. Vinogradov, R. O. Roik, V. P. Pavlenko // Eur. Neuropsychopharmacology. — 2014. — Vol.14. Suppl.2. — P. S653.
- Лесова Ж. Т., Абдрешов С. Н., Маматаева А. Т., Ребезов М. Б. Использование соевого молока и α-токоферола для снижения показателей аллоксанового диабета у крыс // АПК России. 2016. Т. 75. № 1. С. 30–34.
- Айрапетов М. И., Сексте Э. А., Бычков Е. Р., Хохлов П. П., Роик Р. О., Лебедев А. А., Байрамов А. А., Шабанов П. Д. Хроническая алкоголизации и уровень экспрессии мрнк грелинового рецептора в мозге крыс // Трансляционная медицина. 2013. № 3 (20). С. 85–90.
- Айрапетов М. И., Хохлов П. П., Бычков Е. Р., Сексте Э. А., Якушина Н. Д., Лебедев А. А., Лавров Н. В., Шабанов П. Д. Влияние алкоголизации матерей на активность грелиновой системы в пренатальный и ранний постнатальный периоды развития у потомства крыс // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2015. Т. 13. № 2. С. 10–13.
