Влияние окситоцина на болевую чувствительность белых крыс (стр. 3 )

Во фракции плазматических мембран клеток миометрия и эндометрия матки и миоэпителии молочной железы найдены участки, способные эффективно, с высоким сродством связывать окситоцин и его синтетические аналоги. Сродство этих рецепторов, как правило, соответствует уровню биологической активности последних. Количество рецепторов окситоцина в гладкой мускулатуре матки значительно увеличивается у беременных женщин и достигает максимума на ранних стадиях родового акта. В эндометрии число рецепторов аналогично увеличивается, достигая максимума при родах. Окситоцин стимулирует продукцию простагландинов в эндометрии, а не в гладкой мускулатуре матки. Гормон может участвовать в начале родов как прямо, вызывая сокращения мьшщ маткн, так и опосредованно, стимулируя эндометрий к продукции простагландинов, которые являются сильными активаторами сокращения гладких мышц и могут оказывать эффект паракринным путем.

Окситоцин способен также стимулировать продукцию простагландинов в ам­нионе посредством активации системы инозитол-фосфолипид-протеинкиназа С. Возможно, начало родов может быть следствием совместного действия окситоцина и местно продуцируемых простаглан­динов ( 1989; Beleslin G. M., Jankovi D. B.,1998). Известно, что плод сигнализирует о своей готовности к родам. Высказано предположение, что одним из компонентов подобной сигнализации является окситоцин, который вызывает синтез простагландинов в эндометрии. Тот факт, что простагландины играют важную роль в начале родов, доказывается задержкой родов у женщин, получавших ингибиторы синтеза этих соединений.

Сокращение миоэпителиальных клеток молочной железы под действием ок­ситоцина обусловлено фосфорилированием миозина. Эффект гормона сопровождает­ся и увеличением уровня цАМФ в этих клетках, но фосфорилирование миозина не связано с действием цАМФ - зависимой протеинкиназы. Как фосфорилирование миозина, так и сокращение блокируется ингибиторами притока кальция в клетку.

Следовательно, этот эффект окситоцина опосредован комплексом Са - кальмодулин (Olins G., Bremel R.,1984).

2.4 Внегонадные эффекты окситоцина. Взаимодействие окситоцина с другими гормональными системами.

Зависимость синтеза и секреции окситоцина от полового гормонального фона широко известна (Sheldrick E., Flint A., 1990; Ayad V. et al., 1990; Gilbert С et al., 1991; Wathes D. et al., 1992; Wathes D., Denning-Kandall P., 1993). В меньшей степени представлены сведе­ния о взаимодействии окситоцина с другими гормонами.

Исследованиями M. Forsling (1993) было установлено, что секреция нейроги-пофизарных гормонов окситоцина и вазопрессина подчиняется пиркадианным ритмам - у мужчин резкое нарастание и пик концентраций плазменного окситоцина приходится на период с 24 до 4 часов, затем концентрация плавно снижается и минимум приходится на 22 часа. Установив такую зависимость, автор предположила, что секреция нейрогипофизарных гормонов должна контролироваться мелатонином j гормоном шишковидной железы. В экспериментах на интактных и пинеалэктомиро-ваных крысах было показано, что суточный ритм плазменных концентраций окситоцина не является истинным циркадианным ритмом, так как претерпевает существенные изменения в различные периоды эстрального цикла у самок и зависит от степени гидратации организма. Мелатонин и его аналоги ингибируют выброс окситоцина, но циркулирующие метаболиты мелатонина эффектов не производят, пинеалэктомия устраняла "ингибирующий эффект мелатонина.

Так как окситоцинергические нейроны находятся в непосредственной близости к срединному возвышению, окситоцин может проникать в гипоталамо-гипофизарную портальную систему циркуляции и влиять на гормональную продукцию аденогипофиза - окситоцин, вводимый интрацеребровентрикулярно, стимулирует выброс пролактина. Кроме того, окситоцин способен как стимулировать, так и ингибировать синтез и секрецию гормона роста (Beleslin G. M., Jankovi D. B.,1998).

У крыс окситоцин стимулирует кратковременный выброс адренокортикотропного гормона и кортикостерона, нр. у человека и приматов этот эффект сменяется ингибирующим влиянием (Richard P. et al., 1991). Окситоцин стимулирует выброс неко­торых гастроинтестинальных гормонов таких, как холецистокинин, соматостатин, гастрин, влияя на активацию ядер блуждающего нерва (Palkovits M. et al., 1984; Leng G. et al., 1991). Гормон, также способствует секреции инсулина. Эти эффекты инду­цируются при интрацеребровентрикулярном введении окситоцина, блокируются атропином и, предположительно, опосредуются холинергическими влияниями. Более того, инсулин и глюкагон могут секретироваться активацией окситоциновых рецепторов в поджелудочной железе. Плазменный окситоцин, способствуя выбросу глюкагона, может повышать уровень глюкозы в крови. С другой стороны, стимулируя центральные структуры, он может усиливать секрецию инсулина и снижать уровень глюкозы, тем самым проявляя двоякие сахаррегулирующие качества (Richard P. et al., 1991; Bjorkstrand E. et al., 1996). Принимая во внимание тот факт, что окситоцин также стимулирует секрецию соляной кислоты, может формировать пищевое поведение, регулировать аппетит, ингибируя принятие пищи у самцов и небеременных самок крыс, и, наоборот, индуцируя пшерфагию у самок преимущественно в период лактации, можно сделать вывод о том, что этот нейропептид регулирует функции пищеварительной системы (Bjorkstrand E. et al.,1996).

2.4.1 Окситоцин и опиоидные пептиды

По данным литературы известно, что опиодные пептиды играют важную роль в модуляции выброса окситоцина и вазопрессина посредством прямого влияния на перикарий крупноклеточных нейронов в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах или в нервных терминалях нейропшофиза (Chowdrey H. S., Lightman S. L., 1993). Электрофизиологические исследования in vivo показали ингибиторное влияние опи-, одных пептидов на функцию окситоциновых нейронбв (Pumford K. M. et al., 1993). Блокада опиодных рецепторов налоксоном и налтрексоном усиливала выброс окситоцина при электрической стимуляции (Bicknell R. J. et al., 1985). Различные агонисты опиодных рецепторов, включая такие эндогенные опиодные пептиды, как мет-энкефалин и Р - эндорфин, демонстрируют подавление выброса окситоцина при со­стояниях, когда секреция окситоцина должна быть усилена - при лактации и дегидра­тации.

Применение антагониста опиодных рецепторов налоксона потенцирует выброс окситоцина при состояниях дегидратации, геморрагии (I. J. Summy-Long et al.,1987), интраперитонеальной инъекции гипертонического раствора, иммобилизационном стрессе (Carter D. A. et al., 1986), хроническом пероральном введении солевого раствора, инсулин-зависимой гипогликемии у мужчин и у крыс во время таких физиологических со­стояний, как беременность, роды и лактация. Кроме опиоидных пептидов на синтез и секрецию окситоцина влияют и другие биоактивные вещества, вырабатывающиеся в магноцеллюлярных нейронах супраоптического и паравентрикулярного ядер. Пред­полагается участие нейропептида Y в реализации выброса вазопрессина и окситоцина в ответ на изменение осмолярности плазмы. Во время лактации у крыс введение кортикотропин-релизинг фактора-41 вызывает повышение плазменных уровней ок­ситоцина (Lightman, S. L., Young W. Ш, 1987). Холецистокинин, синтезирующийся многими паравентрикулярными ядрами и некоторыми супраоптическими ядрами, повышает уровень базальной секреции окситоцина.

2.4.2 Роль окситоцина в терморегуляции

Известным эффектом окситоцина является его способность индуцировать гипертермию; Инъекция небольших количеств гормона непосредственно в область пе­реднего гипоталамуса, преоптическую область или желудочки мозга вызывала подьем температуры (Richard P. et al., 1991). Окситоцин также способен снижать температуру кожи, вызывая сосудистый спазм, тем самым принимая участие в энергосберегающей системе организма (Agren G. et al., 1995). Напротив, циркулирующий окситоцин может также вызывать дилатацию кожных сосудов, особенно заметно в областях, окружающих молочные железы лактирующих крыс, возможно для передачи те­пла от матери к новорожденным (Uvnas-Moberg К., Ericsson M., 1996).

2.4.3 Иммуномодулирующее влияние окситоцина

Сравнительно недавно открыто новое свойство окситоцина - его иммуномодулирующее влияние на организм. Окситоцин значительно сокращает сроки излечения септических процессов, усиливает эпителизацию и заживление ран, потенцирует действие антибиотических средств ( В и соавт., 1982; , 1983; и соавт., 1987).

2.4.4 Влияние окситоцина на поведенческие реакции животных.

В эксперименте с внутримозговым введением ОТ кастрированным мышам было выяснено, что этот гормон участвует в формировании моногамного поведения у самок (Insel, Lihahan, 1995). Известно, что состояние испуга, вызванное воздействием на крыс электрошока, сопровождалось повышением концентрации ОТ (Zou Chang-Ian, 1998). ОТ увеличивает скорость социального распознавания. Молодые крысы при вторичном контакте со старыми крысами начинают искать "знакомых" им по первой встрече. Внутрижелудочковое введение ОТ сокращало продолжительность упомянутого поиска (Van Wimersma Eredanus Tj. B., Magret C., 1996). Внутривенное введение ОТ человеку может опосредованно влиять на восприятие сенсорной информации через изменение настроение и уровня бодрствования (Pietrowsky R., 1991)

2.4.5 Влияние окситоцина на стресс.

В последние годы было выявлено, что ОТ облагает стресс-лимитирующими свойствами у крыс. (PeterssonM, 1998, JorgensenH, 2002). Установлено, что ОТ, при введении крысам после действия на них стресса, снимал послестрессовый синдром. Он способствовал уменьшению уровня кор-тикостерона, адренокортикотропного гормона, температуры тела, при этом также не наблюдалось снижение массы тела (Agren G, 2002). Подобные опыты были проведены и на лошадях. Внутривенное введение ОТ так же приводила к быстрой реабилитации животного после действия стрессовых факторов (Alex­ander SL, 2002). Установлено, что центральное введение этого нейропептида способствуют снижению температуры, ЧСС у крыс после воздействия болевого стресса (Groger, 2003). Есть сведения о том, что стресс-лимитирующей эффект ОТ реализуется через взаимодействия ОТ с серотонинергической системой (Jorgensen H, 2002).

2.4.6 Влияние окстиоцина на болевую чувствительность.

Влияние ОТ на болевую чувствительность изучено недостаточно и литературные данные носят противоречивый характер. Так некоторые исследователи считают, что антиноцицептивный эффект ОТ связан с запуском антиноцицептивной реакции через медиаторные структуры (например, серотонинергические), не связанные с опиоидной системой. Так антиноцицептивный эффект может быть полностью изменён антогонистом ОТ, но не антогонистом опиоидов (налоксоном). Они полагают, что окситоцинергическая система является модулятором ноцицепции (Lundeberg T. et al.,1994). Другие считают, что антиноцицептивное действие ОТ опосредуется опиоидным механизмом (Petersson, Alster, 1996). Часть учёных полагает, что ОТ не оказывает анальгетического эффекта, а снижение болевой чувствительности, проявляемое в увеличении латентного периода в тесте hot-plate связано с седативным и сосудосуживающим эффектами данного пептида. Кроме того они считают, так как антогонист ОТ значительно не изменял латентный период в тесте hot-plate, маловероятным то, что эндогенный ОТ проявляет тонизирующий эффект на формирование болевого порога у крыс (Xu XJ., Wiesenfeid-Halin Z.,1994). Имеются также данные о том, что ОТ может вызывать как антиноцицептивный, так и ноцицептивный эффекты, которые зависят от модели введения и используемой дозировки (Agren G. et al. 1997).

Имеются данные о влиянии сверхмалых (наномолярных) доз ОТ, используемого как одоген, на перцепцию боли у здоровых молодых мужчин. Так 30-40 секундное вдыхание через нос паров стандартного раствора окситоцина, создающие ощущение запаха, снижало ощущение боли на 56,6%. Меньшую гипоалгезию вызывало вдыхание неосознаваемых концентраций паров ОТ. Снижение болевой чувствительности под влиянием микродоз паров ОТ обусловлено скорее всего таким перераспределением активности структур ЦНС, которое сопровождается снижением тонуса симпатической и повышением парасимпатической нервной системы в результате возбуждения обонятельных рецепторов (, , 1996).

2.4.7 Гемодинамические эффекты окситоцина.

Давно известно, что окситоцин значительно изменяет показатели системной гемодинамики, но до сих пор не существует единого мнения как именно реализует свои эффекты этот гормон.

Из акушерско-гинекологической практики известно, что окситоцин способен вызывать снижение артериального давления и этот эффект окситоцина носит транзи-торный характер (Hendricks С, Brenner W., 1970; Liou S. C. et al.,1998). Однако в экспериментах на животных и в клинических наблюдениях не всегда отмечалось подобное действие гормона. М. Tumbarello et al.(1989) наблюдали несколько случаев стойкого подъема артериального давления у рожениц под влиянием вводимого окситоцина. Имеются сообщения о нескольких случаях смерти рожениц вследствие резкого повышения артериального давления при использовании окситоцина

Снижение уровня артериального давления как систолического, так и диастоли-ческого у самцов крыс со спонтанной гипертензией наблюдали М. Petersson et al. (1997). При этом изменение частоты сердечных сокращений не наблюдалось, а падение артериального давления было преходящим. Гипотензивный эффект окситоцина не был отмечен у самок этой линии.

Транзиторный характер артериальной гипотензии, вызываемой введением окситоцина известен. При этом временной интервал действия гормона и глубина гипо­тензивной реакции варьируют в зависимости от пола исследуемых животных, исходного гормонального статуса и реактивности сердечно-сосудистой системы, а также от метода применения и дозировки препарата (Hendricks С, Brenner W., 1970; Peters-son М., Lundeberg Т., Uvnas-Moberg К., 1997; Liou S. C. et al.1996).

В исследовании М. Petersson et al. (1999) было показано, что одномоментное введение окситоцина самкам крыс может вызывать кратковременное повышение артериального давления. Длительное введение гормона оказывает гипотензивное действие, при этом снижается частота сердечных сокращений. Кроме того, степень снижения артериального давления зависит от исходного гормонального фона, так как у овариоэктомированных крыс гипотензивная реакция была выражена сильнее, нежели у овулирующих интактных животных.

Как известно, артериальное давление является интегральным показателем и его уровень определяется сосудистым сопротивлением, оказываемым кровотоку, а также реологическими свойствами крови и сердечной деятельностью. Из литературных источников известно, что в основном влияние окситоцина на уровень среднего артериального давления реализуется через изменение сосудистого тонуса.

Исследователи предполагают, что падение или увеличение сосудистого тонуса при введении окситоцина может быть связано с адренергической стимуляцией.

Предположительно более высокие концентрации окситоцина в большей степени способствуют стимуляции а-адренорецепторов, вызывая вазоконстрикцию, а низкяе дозы посредством Р-адренорецепторов инициируют вазорелаксацию.

1. Объект исследования

Объектом для проведения исследования была выбрана белая лабораторная крыса (Rattus norvegicus), как наиболее распространенная модель для экспериментальных исследлваний.

Исследования проводились на белых беспородных крысах - самцах массой г. Животные в достатке обеспечивались пищей и водой и содержались в стандартных условиях вивария, с естественным световым режимом, при температуреС.

2. Тест – "tail flick"

Для определения болевого порога применяли тест - tail-flick. (D Amour and Smith, 1941; Никольская и Кандашевская, 2003; Осмакова,2003). Одновременно в опыте находилосьживотных. Болевое раздражение наносили погружением хвоста в горячую воду температурой 560С на глубину 6 см. В данном тесте показателем болевой чувствительности животных служило изменение латентного периода (ЛП) реакции избавления от болевого раздражителя - ЛП одёргивания хвоста Реакцию считали выполненной в том случае, когда животное полностью выдёргивало хвост из сосуда с горячей водой. ЛП одёргивания хвоста - это временной показатель, измеряемый в секундах с помощью секундомера. Животных перед началом эксперимента предварительно адаптировали к условиям эксперимента, помещая их в индивидуальные иммобилизационные клетки, в которых онисохраняли естественную для них позу, каждый день на 3часа в течении двух недель. Так же непосредственно в день проведения эксперимента за 30 минут до его начала животных вновь помещали в индивидуальные иммобилизационные клетки, с целью их адаптации. Затем до введения препаратов определяли исходный уровень болевой чувствительности (ЛП0), которое вычисляли как среднее из 4-х измерений ЛП реакции одёргивания хвоста, зафиксированных с интервалом в 10 минут. Введение препарата осуществляли, не вынимая животных из индивидуальных иммобилизационных клетк. Далее в течение 1,5 - 2 часов после инъекции с интервалами в 10 минут вновь фиксировали ЛП реакции избавления от болевого раздражителя.

При обработке полученных результатов использовали показатель - изменение ЛП реакции одёргивания хвоста, свидетельствующие об изменении болевой чувствительности животных. Это показатель оценивали по формуле: ЛП=ЛПi - ЛП0 (ЛПi - латентный период реакции одёргивания хвоста в каждый момент измерения. ЛП0 - среднее фоновое значение латентного периода одёргивания хвоста до инъекции).

Оценку достоверности различий осуществляли по критерию Ван-дер-Вардена.

3. Фармакологическое воэдействие

Исследования проводились в три этапа.

На первом этапе животных делили на две группы: контрольную и опытную. Опытной группе животных внутрибрюшинно вводили окситоцин в дозе 0,001мг/кг, а контрольной – воду для инъекций. Измерения проводили как в период 5-ти дневного введения, так и в течение 10-ти дней по окончанию фармакологического воздействия.

На втором этапе использовали однократное введение окситоцина в дозах 0,05 мг/кг. Животных также делили на две группы: контрольную и опытную. Опытной группе животных внутрибрюшинно вводили окситоцин в дозе 0,05 мг/кг, а контрольной – воду для инъекций.

На третьем этапе использовалось 4 группы животных: первой группе вводились вода для инъекций и окситоцин, второй – налоксон и окситоцин, третей – налоксон и вода для инъекций, четвёртой – контрольной двукратно вводилась вода для инъекций. Налоксон и вода вводились за 15 минут до инъекции пептида. Окситоцин вводили в дозе 0,05 мг/кг, налоксон в дозе 1 мг/кг (см. схему экспиремента).

Препараты вводили после определения исходного времени ЛП реакции одёргивания хвоста.

4. Характеристика используемых фармокологических препаратов

Окситоцин. Производитель "Гедеон Рихтер" Германия. Ампулы с прозрачной безцветной житкостью с концентрацией раствора 5 МЕ/мл. Растворителем для сухого вещества является вода для инъекций.

Применяют для вызывания и стимулирования родовой деятельности. Препарат наиболее эффективен при преждевременном отхождении околоплодных вод. Его назначают также при слабости родовой деятельности, связанной с атонией матки, и гипотонических маточных кровотечениях. Может применяться для искусственного вызывания родов (при осложнениях беременности).

Форма выпуска: в ампулах по 1 мл, содержащих по 5 МЕ окситоцина.

Налоксон Производитель Варшавский фармацевтический завод "Польфа" Польша. Ампулы с прозрачной безцветной житкостью с концентрацией раствора 0,4 мг/мл. Растворителем для сухого вещества является физиологический раствор.

Применяют налоксон главным образом при острой интоксикации наркотическими аналгетиками. Он эффективен также при алкогольной коме и различных видах шока, что связано, по-видимому, с активацией при шоке и некоторых формах стресса эндогенной опиодной системы, а также со способностью налоксона уменьшать гипотензию.

Форма выпуска: в ампулах по 1 мл, содержащих 0,4 мг налоксона гидро-хлорида.

1. Влияние окситоцина на болевую чувствительность белых крыс при 5-ти дневном введении препарата в дозе 0,001 мг/кг

В ходе проведённого исследования на первом этапе эксперимента было обнаружено изменение болевой чувствительности под действием окситоцина. В результате 5-ти дневного системного введения окситоцина в дозе 0,001 мг/кг выявлен двухфазный характер ответной реакции белых беспородных крыс. Впервые два дня наблюдалось повышение болевой чувствительности, характеризующиеся снижением латентного периода (ЛП) реакции одёргивания хвоста. Так в первый день наблюдается снижение эффекта на 1,2 сек по сравнению с контролем на 40-й минуте. На 2-й день достоверные отличия наблюдались уже на 20-й минуте после введения и были более выражены (рис.№1) .Далее полученные данные указывают на то, что начиная с 3-го дня инъекций окситоцина меняется ответная реакция организма белых крыс на болевой стимул. На 4-й день инъекций наблюдается достоверное увеличение ЛП реакции одёргивания хвоста на 30-й минуте после введения пептида на 1,5; а на 5-й день с 20 по 50 минуты и максимуме составило 2 секунды (рис. №1).