Бондаренко Людмила Олександрівна. Значення взаємодії факторів внутрішнього і зовнішнього середовища в регуляції функціональної активності пінеальної залози

Краткое описание

Бондаренко Людмила Олександрівна. Значення взаємодії факторів внутрішнього і зовнішнього середовища в регуляції функціональної активності пінеальної залози: дисертація д-ра біол. наук: 14.01.14 / Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В.П.Комісаренка АМН України. - К., 2003

Бондаренко Л.О. Значення взаємодії факторів внутрішнього і зовнішнього середовища в регуляції функціональної активності пінеальної залози. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 14.01.14 - ендокринологія. Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України, Київ, 2003.
Дисертацію присвячено вивченню нейрохімічних основ функціонування пінеальної залози за умов змін впливу факторів зовнішнього середовища та гормональної активності ендокринних залоз. Обгрунтовано концепцію, згідно з якою функціональна активність пінеальної залози є інтегральним показником, який залежить від спадковості, віку, факторів довкілля, активності ендокринної системи. Доведено, що на процес формування нічного піка мелатоніну в пінеальній залозі впливають зміни світлового та температурного режимів, радіаційного фону; встановлено, що інтенсивність біосинтезу епіфізарного мелатоніну обумовлена генетично, а реалізація програми формування нічного піка мелатоніну суттєво змінюється на різних етапах онтогенезу через переключення шляхів метаболізму серотоніну в пінеалоцитах. Мелатонінутворююча функція пінеальної залози знаходиться також під контролем гормонів гіпоталамо-гіпофізарно-тиреоїдної та гіпофізарно-адренокортикальної систем, а порушення гормонального гомеостазу здатне спотворити вплив світлового режиму на біосинтез і секрецію мелатоніну. Охарактеризовано хронобіологічний механізм аутокринної регуляції пінеальної залози. Результати досліджень використані як теоретичне обґрунтування клінічного застосування епіфізарного поліпептидного препарату епіталамін.

1. Обгрунтовано концепцію, згідно з якою функціональна активність пінеальної залози є інтегральним показником, який залежить від спадковості, віку, факторів довкілля, активності ендокринної системи. Вивчені фактори зовнішнього (світловий і температурний режими, іонізуюча радіація) та внутрішнього (гормони гіпоталамо-гіпофізарно—тиреоїдної та гіпофізарно-адренокортикальної систем, моноаміни, нейропептиди, амінокислоти) середовища здатні посилювати або гальмувати ефекти один одного.
2. Активність мелатонінутворюючої функції пінеальної залози є спадково обумовленою. На прикладі щурів популяції Wistar (з низьким або високим рівнем аудіогенної збудливості) та Крушинського-Молодкіної (генетично схильних до епітелептичних судом у відповідь на звук) показано, що інтенсивність синтезу та вміст мелатоніну в пінеальній залозі корелюють із рівнем аудіогенної збудливості: найвищий вміст гормону притаманний тваринам з низьким рівнем аудіогенної збудливості, проміжний - з високим його рівнем і надзвичайно низький у щурів із генетично детермінованою судомною готовністю.
3. Дано оцінку морфофункціональних змін пінеальної залози протягом життя: в різні періоди онтогенезу змінюється не тільки активність біосинтезу мелатоніну, але й співвідношення між різними фракціями індолів. Співвідношення серотонін/мелатонін значно зменшується в препубертатному віці, сягає максимальних величин в період настання статевої зрілості, різко падає у статевозрілих тварин, поступово збільшується в старості, проте виявляється достатньо низьким у «довгожителів». Аналогічних, але менш виражених змін зазнає показник співвідношення між епіфізарними окси- та метоксиіндолами в онтогенезі.
4. Доведено, що знижену з віком мелатонінутворюючу функцію пінеальної залози можна штучно посилити шляхом курсових ін’єкцій епіфізарних пептидів. На підставі даних хронофармакологічних досліджень розроблено оптимальну схему застосування епіталаміну з метою активації біосинтезу і секреції мелатоніну в старечому віці.
5. Експериментально обгрунтовано існування епіфізарно-тиреоїдної системи як функціональної одиниці. Тиреоїдні гормони (Т4,Т3) стимулюють, а їх відсутність (тиреоїдектомія) різко гальмує біосинтез і секрецію мелатоніну. Тироксин виступає як активатор, а кальцитонін - як інгібітор мелатонінутворюючої функції пінеальної залози. Вплив ТРГ і ТТГ на пінеальну залозу опосередкований через стимуляцію тиреоїдної функції. Реакція епіфіза на тиреоїдні стимули модулюється світловим режимом.
6. Виявлено загальну закономірність реакції пінеальної залози в динаміці у відповідь на екстремальні впливи. Так, незалежно від виду застосованого стресора (гіпотермія, гіпокінезія, іонізуюча радіація) через переключення шляхів метаболізму серотоніну в пінеалоцитах вона активно включається в процес адаптації, проходячи стадії збудження, нормалізації та виснаження, проте крива гормональної відповіді може змінювати свою амплітуду залежно від виду, інтенсивності та тривалості дії стресора. Доведено, що за умов стресорного впливу світло не здатне гальмувати біосинтез мелатоніну в пінеальній залозі.
7. Розроблено експериментальну модель післярадіаційного гіпопінеалізму. Показано, що пінеальна залоза щурів є радіочутливим органом, який чуйно реагує навіть на малі дози (0,25 Гр одноразово або 0,75 Гр фракційно) іонізуючого випромінення. В гостру фазу радіаційного стресу посилюється біосинтез метоксиіндолів (5-метокситриптаміну і мелатоніну), в меншій мірі - оксиіндолів (серотоніну і N-ацетилсеротоніну). Надалі виявляється поступове виснаження функціональної активності пінеальної залози, що підтверджується значним гальмуванням біосинтезу всіх епіфізарних окси- та метоксиіндолів через 6 місяців після початку експерименту та відповідною зміною структури пінеалоцитів.
8. Встановлено хронобіологічну закономірність аутокринної регуляції пінеальної залози. Епіфізарні індоли і пептиди взаємодіють за принципом ультракороткого зв’язку. Показано, що нічне збільшення концентрації мелатоніну сприяє підвищенню пептидсинтезуючої активності пінеалоцитів удень, а ранкові (проте не денні, вечірні або нічні) ін’єкції епіфізарних пептидів (епіталамін) індукують посилення формування нічного піка мелатоніну в пінеальній залозі і секрецію його в кровообіг.
9. Доведено, що найбільш уразливими місцями порушення біосинтезу мелатоніну в пінеальній залозі є реакції N-ацетилювання та подальшого О-метилювання серотоніну. До активаторів біосинтезу мелатоніну належать l-тироксин, епіталамін, епіфізан, метіонін, до інгібіторів - кальцитонін, до блокаторів мелатонінової секреції - тиреотропін.