Научный журнал

Научное обозрение. Фундаментальные и прикладные исследования

Введение в последнее время всё больше внимания уделяется исследованию зависимости течения стресс-реакции от различных факторов, таких как возрастные изменения, половые различия, а также индивидуальные особенности организма. Эти параметры играют важную роль в формировании ответа на стресс и степени его выраженности, что подчеркивает необходимость комплексного подхода к изучению механизмов адаптации организма к стрессовым воздействиям [1,с.104-112]. Первым этапом координированного ответа нервной системы на воздействие различных стрессоров является активация ВНС, которая реализует стресс-эффекты через нейротрансмиттеры на органах-мишенях. Химические стрессоры включают вещества, способные воздействовать на организм через различные химические пути. Эти вещества могут быть как естественными (например, гормоны стресса, цитокины), так и искусственными (например, фармацевтические препараты, токсины, вредные химические вещества). Химические стрессоры могут вызывать непосредственные физиологические изменения в организме, такие как изменение уровня гормонов или нарушение работы органов и систем. Иммобилизационный стрессоры связаны с ограничением движений или свободы передвижения организма. Это может включать физическую иммобилизацию (например, фиксация в специальных устройствах) или психологическую (например, социальная изоляция) [2, 3]. Интересно отметить, что заметные функциональные сдвиги имеют место не только при хроническом, но и при кратковременном химическом стрессе. Сообщается, что куркумин обладает достаточно сильным противовоспалительным действием. Один из механизмов его противовоспалительного эффекта связывают с его способностью блокировать синтез про воспалительной арахидоновой кислоты [4, с. 14-22]. Особый интерес представляют метаболиты куркуминоидов. При поступлении куркуминоидов через желудочно-кишечный тракт они метаболизируются с образованием конъюгатов с глюкуроновой и серной кислотами. В то же время, при введении куркуминоидов внутривенно или внутрибрюшинно, их метаболизм происходит по пути восстановления с образованием тетрагидрокуркумина, гексагидрокуркумина и гексагидрокуркумина. При этом тетрагидрокуркумин проявляет биологическую активность, иногда превосходящую сам куркумин, например, по антиоксидантному действию [5, c.1279].

Аскарьянц В. и соавторы провели исследование ферментативной активности тонкой кишки у крыс в условиях стресса с применением феназепама — препарата из группы бензодиазепинов. Установлено, что у крыс из агрессивных групп наблюдаются значительные отличия в функциональной активности тонкой кишки по сравнению с другими группами. Исследование показало, что ферментативная активность у потомства зависит от поведенческих особенностей родителей, а также от возраста животных. Применение феназепама оказало более выраженное корректирующее влияние на агрессивных взрослых крыс, в то время как у молодых крыс эффект был минимальным, особенно в возрасте 21 дня. Эти данные подчеркивают важность учета поведенческих факторов и возрастных особенностей при оценке фармакологических воздействий на функциональное состояние органов животных. [Ошибка! Источник ссылки не найден.,c.109-112].

Цель исследования заключается в изучении воздействия различных стрессоров на ферментативную активность поджелудочной железы в экспериментальных условиях.

Материал и методы исследования: Опыты проводились на 20 беспородных самцах морских свинок массой 300-350 г. Животных разделили на 5 групп:

1) Первая группа- контрольная (здоровые животные);

2) Вторая группа- животные подвергшиеся химическому стрессу;

3) Третья группа - животные подвергшиеся иммобилизационному стрессу;

4) Четвёртая группа- животные подвергшиеся химическому стрессу и получавшие в качестве лечения куркумин;

5) Пятая группа - животные подвергшихся иммобилизационному стрессу и получавшие в качестве лечения куркумин.

В третьей группе у морских свинок вызывали иммобилизацию на специальной иммобилизационной доске путем растягивания и фиксации конечностей животных в течении 3 часов на протяжении 14 дней. Во второй группе у животных вызывался химический стресс путем интрагастрального введения 0,5%-ого раствора уксусной кислоты в объеме 2 мл ежедневно в течение 3 дней. В четвертой и пятой группах, подвергающихся стрессу животных, сопровождали интрагастральным введением куркумина в дозе, соответствующей требованиям исследования. Контрольная группа оставалась интактной. После декапитации животных вскрывали брюшную полость, извлекали поджелудочную железу, отделяли её от прилегающих тканей и промывали 5 мл. раствора Рингера. Полученный смыв центрифугировали в течение 10 минут при скорости 3000 об/мин. После этого гомогенизировали в течение короткого времени с использованием тефлонового пестика при скорости 400 об/мин. Полученный гомогенат оставляли в центрифужных пробирках и подвергали центрифугированию при 1500 об/мин в течение 15 минут. После этого супернатант отбирали для последующего определения активности α-амилазы. Для гистологического анализа выделяли поджелудочную железу и промывали её 30-40 мл холодного физиологического раствора. Для микроскопического исследования кусочки поджелудочной железы из медиальной части длиной 10 см. фиксировали в 10% растворе формалина на 72 часа, затем промывали в проточной воде, пропускали через спиртовые растворы с градиентным повышением концентрации для обезвоживания ткани, и обезвоженную, высушенную поджелудочную железу заливали парафином. Из парафиновых блоков готовили срезы толщиной 5-8 мкм., окрашивали гематоксилин-эозином. Срезы изучали с помощью светового микроскопа Leica Microsystems GmbH (Германия) с компьютерной приставкой, а также получали фотографии с увеличением в 300 раз.

Результаты исследования и их обсуждение:

Таблица 1

Изменения массы тела и антропометрические показатели внутренних органов у морских свинок после воздействия стрессоров (M±m, n=10)

Примечание: Уровень статистической значимости ***p <0,001, **p <0,02 *p <0,05

В таблице 1 представлены показатели массы тела и поджелудочной железы морских свинок в контрольной группе и при воздействии различных стрессовых факторов. Под влиянием химического стресса масса тела животных снизилась до 11,1% от уровня контрольной группы, а при иммобилизационном стрессе — до 8,6%. Аналогичные изменения наблюдаются и в массе поджелудочной железы, которая значительно снизилась. При химическом стрессе масса поджелудочной железы составила 1,4% от контрольного уровня, в то время как при иммобилизационном стрессе — лишь 21,7%. Полученные данные свидетельствуют о выраженном катаболическом эффекте стрессоров, который сопровождается значительным уменьшением массы тела и морфометрических параметров органов, включая поджелудочную железу.

Таблица 2

Изменения массы тела и антропометрические показатели внутренних органов у морских свинок после воздействия стрессоров (M±m, n=10)

Примечание: Уровень статистической значимости ***p <0,001, **p 0,02, *p <0,05

Как видно из таблицы 2, применение куркумина после воздействия стрессоров способствовало уменьшению негативных изменений морфометрических параметров у морских свинок. Под влиянием химического стресса масса тела снизилась до 10,5% от контрольного значения, а при иммобилизационном стрессе — до 9,5%, что свидетельствует о частичном восстановлении показателей. Масса поджелудочной железы в группе с химическим стрессом составила 1,3% от контроля, а при иммобилизационном стрессе — 1%. Полученные данные указывают на выраженный катаболический эффект стрессоров, который был частично компенсирован благодаря введению куркумина. Это подтверждает потенциал куркумина как средства, снижающего морфологические последствия воздействия стрессов.

Изменение активности панкреатической альфа-амилазы при воздействие стрессовых факторов

Таблица 3

Примечание: уровень статистической значимости *** P <0,001

В таблице 3 показаны результаты экспериментов, в которых было установлено, что при химическом стрессе, вызванном интрагастральным введением уксусной кислоты, в морских свинок активность α-амилазы в поджелудочной железе увеличилась на 286,6%, достигнув 95,91±3,7 ед/ л, по сравнению с 24,87±2,7 ед/л в контрольной группе. Аналогично, при иммобилизационном стрессе уровень фермента составил 63,29±14,02 ед/л, что на 154,8% больше, чем активность фермента у животных контрольной группы. Таким образом, можно исключить, что стрессовые воздействия, независимо от их природы, приводят к значительному увеличению активности альфа-амилазы в тканях.

Таблица 4

Влияние куркумина на активность панкреатической α-амилазы у трассированных морских свинок

Примечание: уровень статистической значимости (M±m); *** P <0,001

В таблице 4 представлены результаты следующих серий экспериментов, в которых было установлено, что при интрагастральном введении куркумина в условиях химического стресса наблюдается значительное снижение активности α-амилазы в поджелудочной железе, что свидетельствует об улучшении показателей. Средний уровень фермента составил 65,7±23,5 ед/л, что на 164,9% ниже по сравнению с группой химического стресса без лечения. В контрольной группе средний уровень активности α-амилазы составил 24,87±2,78 ед/л, что на 164,9% выше, чем в группе с химическим стрессом после введения куркумина. Аналогично, при иммобилизационном стрессе применение куркумина привело к снижению активности α-амилазы до 33,42±13,3 ед/л, что на 34,6% ниже по сравнению с группой стресса.

Следовательно, применение куркумина при стрессе способствует снижению активности α-амилазы в ткани поджелудочной железы, что свидетельствует о его положительном воздействии и улучшении состояния организма.

Гистологическая картина ткани поджелудочной железы при химическом стрессе

На рис. 1 представлена нормальная структура поджелудочной железы у интактных морских свинок. Видно чёткое строение ацинарных клеток, равномерное кровенаполнение сосудов и отсутствие признаков воспалительных или дегенеративных изменений, что подтверждает нормальное состояние органа.

Как видно из рис.2, при гистологическом исследовании поджелудочной железы после отравления 0,5% уксусной кислотой в течение 3 дней наблюдаются следующие изменения: кровеносные сосуды демонстрируют признаки ишемии, выражающиеся в снижении кровенаполнения. При этом структура островков Лангерганса сохраняется, без видимых нарушений их морфологии. Ацинозные клетки поджелудочной железы остаются целыми, не выявлено признаков дегенеративных изменений. Вместе с тем отмечается наличие межклеточного отёка, что может свидетельствовать о развитии воспалительного или токсического процесса, вызванного воздействием уксусной кислоты.

Заключение: Таким образом, проведённые исследования показывают, что стрессовые воздействия приводят к выраженной активации α-амилазы, что можно интерпретировать как проявление адаптационно-защитных механизмов организма в условиях стресса. Следует отметить, что морфометрический анализ выявил значительное снижение массы тела и массы поджелудочной железы у морских свинок под влиянием химического и иммобилизационного стресса, что отражает катаболическую направленность метаболических процессов.

В то же время, применение куркумина продемонстрировало свою эффективность в частичном восстановлении массы тела и поджелудочной железы, а также в снижении активности α-амилазы. Важно подчеркнуть, что снижение активности данного фермента при использовании куркумина свидетельствует о его способности нивелировать чрезмерные адаптационные изменения, вызванные стрессом, и способствовать стабилизации функционального состояния поджелудочной железы.

Следовательнно полученные результаты подтверждают, что куркумин обладает потенциалом как средство для профилактики и коррекции патологических изменений, вызванных воздействием стрессоров.

При анализе гистологических препаратов поджелудочной железы были выявлены ишемические изменения в кровеносных сосудах, а также межклеточный отёк. В то же время структура островков Лангерганса и ацинозных клеток осталась неизменной, что свидетельствует о частичной устойчивости ткани поджелудочной железы к токсическому воздействию.