Результати проведених досліджень указують на те, що в дорослих статевозрілих щурів при експериментальному гіпотиреозі формуються передумови для підвищення ефективності функціонування першої лінії антиоксидантного захисту в мітохондріях і, тим самим, обмеження в них ушкоджуючих ефектів посиленого радикалоутворення при оксидативному стресі. У тварин пубертатного віку при гіпотиреозі виникають умови для порушення функціонування даної ферментативної системи в цитозолі нервових клітин. Однак, незважаючи на це, у них не відбувається посилення проявів оксидативного стресу в мозку. Більше того, в 1,5-місячних щурів з гіпотиреозом подібного зрушення не виникає навіть після додаткового впливу інтенсивного фізичного навантаження. Причиною того може бути зниження ролі СОД і каталази в захисті нервових клітин від вільнорадикального ушкодження в пубертатному віці. Цілком ймовірно, на цьому етапі онтогенезу в захисті мозку від оксидативного стресу зростає значення інших антиоксидантів, до числа яких, цілком ймовірно, включають глютатіон. Отримані результати дають підстави для висновку про те, що виникнення оксидативного стресу в мозку щурів при експериментальному гіпотиреозі не пов'язане зі зміною стану ферментативної системи першої лінії антиоксидантного захисту в нервових клітинах. З огляду на це, можна припустити існування причинно-наслідкових відносин між його появою й посиленням процесів радикалоутворення в нервових клітинах, у зв'язку з підвищенням їхньої чутливості до дії прооксидантів. Для перевірки цього припущення було проведене дослідження чутливості субклітинних фракцій мозку щурів з гіпотиреозом до дії прооксидантів.

Проведені дослідження показали, що в субклітинних фракціях мозку 1,5-місячних і 12-місячних тварин значно розрізняється базальний рівень індукованого ПОЛ й вільнорадикального окислення білків (рис. 2). При цьому швидкість індукованих вільнорадикальних процесів у щурів пубертатного віку вище, ніж у статевозрілих. Існування подібних вікових зрушень визначає виникнення вік-залежних особливостей у їхній модуляції при гіпотиреозі. У дорослих тварин з експериментальним гіпотиреозом, на тлі підтримки вихідного рівня індукованого вільнорадикального окислення білків у мітохондріальній і постмітохондріальній фракції мозку, виникає істотне гальмування швидкості накопичення КБ370 у мікросомальній фракції. У той же час у мікросомальній фракції мозку в них підвищується швидкість індукованого ПОЛ на 146 %, у порівнянні з вихідною величиною (рис. 3). У щурів пубертатного віку в мітохондріальній і мікросомальній фракції мозку при гіпотиреозі зменшується швидкість індукованого вільнорадикального окислення білків і ліпідів.

Рис. 2. Швидкість індукованого ПОЛ (у нмоль ТБК-реактивних речовин / хв . мг білка) і індукованого накопичення карбонільованих білків (у нмоль КБ/ хв . мг білка) у мітохондріальній (А) і мікросомальній (Б) фракції півкуль головного мозку інтактних щурів різного віку. Примітки: 1) і-КБ363 та і-КБ370 - швидкість накопичення карбонільованих білків, максимум поглинання фенілгідразонів яких становить 363 або 370 нм відповідно; 2) * - Р< 0,05 порівняно з інтактними.

Отримані дані вказують на те, що певне значення у виникненні оксидативного стресу в мозку дорослих щурів при гіпотиреозі може відігравати підвищення чутливості мікросом до дії прооксидантів. Це не характерно для тварин пубертатного віку, у яких ліпіди й білки досліджених субклітинних фракцій мозку проявляють високу стійкість до вільнорадикального окислення, навіть в умовах додаткового прооксидантного впливу при ІФН.

Таким чином, виникнення оксидативного стресу в мозку щурів при гіпотиреозі може бути пов'язане з посиленням процесів радикалоутворення в мітохондріях нервових клітин. Механізм стимуляції радикалоутворення в мітохондріях мозку не зв'язаний ні з підвищенням чутливості цих внутрішньоклітинних структур до дії прооксидантів, ні з порушенням ефективності функціонування в них ферментативної системи першої лінії антиоксидантного захисту. Певну роль у її виникненні, цілком ймовірно, здобуває зниження вмісту в мітохондріях низькомолекулярних антиоксидантів або зміна в них стану процесів, сполучених із транспортом електронів по дихальному ланцюгу, внаслідок стресу, який виникає в організмі при гіпотиреозі. Підвищення інтенсивності вільнорадикальних процесів у мітохондріях сприяє їхньому посиленню й у мікросомах мозку. Наслідком цього стає стимуляція в них ПОЛ.

Рис. 3. Швидкість індукованого ПОЛ (у нмоль ТБК-реактивних речовин / хв . мг білка) у мітохондріальній (МТ) і мікросомальній (МС) фракції півкуль головного мозку 1,5-місячних (А) і 12-ти місячних (Б) щурів. Примітка. * - Р< 0,05 порівняно з інтактними.

У дорослих статевозрілих щурів прояв оксидативного стресу в мозку при гіпотиреозі виражені в більшій мірі, ніж у тварин пубертатного віку. Однієї із причин цього може бути зниження чутливості мітохондрій і мікросом до дії прооксидантних факторів, що, крім іншого, пов'язане зі збільшенням вмісту в них базальної концентрації продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і білків.

Поява вікових особливостей у прояві оксидативного стресу в мозку при гіпотиреозі визначає модуляцію його відповіді на зовнішні прооксидантні впливи, що має для мозку серйозні наслідки. Подібне припущення засноване на сучасних уявленнях про фізіологічну роль активних форм кисню (АФК) і активних форм азоту (АФА) і їхній участі у формуванні адаптивних реакцій (Lecour S. et al., 2005; Park H.S. et al., 2006; Calabrese V. et al., 2007; Valko M. et al., 2007).

З огляду на це, було проведене вивчення процесів вільнорадикального окислення ліпідів і білків в 1,5-місячних і 12-ти місячних щурів з гіпотиреозом після додаткового впливу на них ІФН. Прооксидантні ефекти фізичного навантаження встановлені численними дослідженнями різних авторів (Leeuwenburgh C. et al., 2001; Cooper C.E. et al., 2002; Ofran H. et al., 2004; Sureda A. et al., 2005; Pittagula M. et al., 2006). Цим дослідженням повною мірою відповідають і результати наших експериментів, пов'язаних з вивченням впливу ІФН на вільнорадикальне окислення ліпідів і білків у субклітинних фракціях головного мозку щурів обох використаних вікових груп.

Проведені дослідження показали, що вміст продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і білків у мітохондріях мозку 12-ти і 1,5-місячних щурів з гіпотиреозом, підданих ІФН, наближається до такого в інтактних тварин. Виникненню подібного зрушення сприяє ціла низка факторів. Насамперед, цьому сприяє збільшення вмісту продуктів вільнорадикального окислення білків і ліпідів у мітохондріях мозку при гіпотиреозі. Крім цього, у дорослих щурів з гіпотиреозом, формуються умови для підвищення ефективності функціонування ферментів першої лінії антиоксидантного захисту, а у тварин пубертатного віку, судячи зі швидкості індукованого накопичення КБ363, обмежується чутливість білків субклітинних фракцій мозку до вільнорадикального окислення.

На відміну від мітохондріальної фракції, у мікросомах мозку в щурів з гіпотиреозом після ІНФ підтримується підвищена концентрація дієнових кон'югатів, що відповідає її величині у тварин контрольної групи (гіпотиреоз). У щурів пубертатного віку появі подібного зрушення сприяє збільшення чутливості ліпідів і білків мікросом до вільнорадикального окислення, а також зрушення в активності ферментів першої лінії антиоксидантного захисту в цитозолі нервових клітин.

Беручи до уваги роль мітохондрій у процесі радикалоутворення в нервових клітинах і з огляду на характер отриманих у роботі даних, можна дійти висновку про те, що в мозку щурів з гіпотиреозом при інтенсивному фізичному навантаженні відбувається обмеження проявів оксидативного стресу. В основі формування цього феномена, цілком ймовірно, лежить компенсаторне підвищення потужності систем його антиоксидантного захисту в мітохондріях мозку, за рахунок якого наступні впливи прооксидантних факторів і, у тому числі ІФН, не викликають подальшого посилення проявів оксидативного стресу.

Обмеження ефекту прооксидантних факторів на мозок сприяє модуляції реакції центральної нервової системи на зовнішні впливи й, тим самим, визначає порушення її функціонування при гіпотиреозі. Виникнення подібного зрушення має місце у тварин обох досліджених вікових груп. Однак, характер прояву вікових особливостей у формуванні оксидативного стресу в мозку при гіпотиреозі дозволяє припускати збільшення центральних порушень при даній патології в періоді статевого дозрівання.

ВИСНОВКИ

У півкулях головного мозку щурів з експериментальним гіпотиреозом виникає стан оксидативного стресу, що проявляється накопиченням у їх мітохондріальній, мікросомальній і постмітохондріальній фракції продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і карбонільованих білків.

Прояв оксидативного стресу при експериментальному гіпотиреозі в півкулях головного мозку дорослих статевозрілих ( 12-ти місячних) щурів виражений у більшій мірі, ніж у тварин у періоді статевого дозрівання (1,5-місячних).

У мітохондріальній фракції мозку 12-ти місячних щурів з експериментальним гіпотиреозом виникають зрушення в активності каталази й СОД, які сприяють підвищенню в них ефективності функціонування першої лінії антиоксидантного захисту в мітохондріях. Активність цих ензимів у постмітохондріальній фракції мозку в цих тварин не змінюється. В 1,5-місячних щурів з гіпотиреозом у постмітохондріальній фракції мозку з'являються зрушення в активності досліджених ферментів у першій лінії антиоксидантного захисту, які призводять до порушення ефективності його функціонування в цитозолі нервових клітин. Активність СОД і каталази в мітохондріальній фракції мозку підтримується в них на вихідному рівні.

Страницы: 1, 2, 3, 4