Биология ва тиббиёт муаммолари, 2016, №3 (89) 139
УДК: 616.45-001.1/.3-092-06:616.1/4-053.7-055-092.9
ПОВРЕЖДАЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА
НА ОРГАНИЗМ МОЛОДЫХ ЖИВОТНЫХ РАЗНОГО ПОЛА
И.Р. МИЦ, О.В. ДЕНЕФИЛЬ, А.П. АНДРИИШИН
ГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет имени И.Я. Горбачевского МЗО
Украины», Украина, г. Тернополь
ҲАР ХИЛ ЖИНСДАГИ ЁШ ҲАЙВОНЛАР ОРГАНИЗМИГА СУРУНКАЛИ
ПСИХОЭМОЦИОНАЛ СТРЕССНИНГ САЛБИЙ ТАЪСИРИ
И.Р. МИЦ, О.В. ДЕНЕФИЛЬ, А.П. АНДРИИШИН
И.Я. Горбачевский номидаги Тернополь Давлат університети, Украина, Тернополь
THE DAMAGING EFFECTS OF CHRONIC PSYCHO-EMOTIONAL STRESS ON THE BODY OF
YOUNG ANIMALS OF DIFFERENT SEXES
I.R. MITS, O.V. DENEFIL, O.P. ANDRIYISHIN
SHEE «Ternopil State Medical University named by I.Ya. Horbachevskiy MHP Ukraine», Ukraine, Ternopil
Тадқиқот ишида ҳар хил жинсдаги ёш каламушлар организмига сурункали пренатал, постнатал
ва комбинациялашган стресс таъсири ўрганилди. Стресс юракда липидлар перекисли оксидланишини
ниҳоятда фаоллаштиради. Юракдаги минимал морфологик ўзгаришлар пренатал стресс билан эркак
каламушларда, максимал эса комбинациялашган стресс билан урғочи каламушларда аниқланди.
Сурункали стрессда бўлган барча ҳайвонларда иммунитетнинг гуморал звеноси фаоллашади, эркак
каламушларда бу жараён пренатал стрессда кўпроқ намоён бўлади. Иммуноглобулинлар ва
циркуляциядаги иммун комплексларнинг ошиши срункали яллиғланиш касаллиги, аутоиммун
касалликлар ривожланишидан дарак беради, хусусан эндокрин тизим аъзоларида.
Калит сўзлар:
дистресс, каламушлар, юрак, липидларнинг перекисли оксидланиши,
иммунитет, эндокрин тизим.
It was investigated the effects of chronic prenatal, postnatal and combined stress on the div of young
rats of different sex. Stress causes significant activation of lipid peroxidation in the the heart. Minimal mor-
phological changes were found in males with prenatal stress, the maximal – in females with combined stress.
In all animals with chronic stress was activates humoral immunity, in males the maximum increase observed
during prenatal stress. Increasing the immunoglobulins and circulated immune complexes may be predictor
of the development of chronic inflammatory diseases, autoimmune diseases in the organs of endocrine sys-
tem.
Keywords:
distress, rat, heart, lipid peroxidation, immune system, endocrine system.
Актуальность проблемы
. Последним
временем возрастает важность изучения влияния
стресса на организм человека. Тревожность,
страх, умственное и физическое переутомление,
гиподинамия вызывают нейро-гуморальные из-
мениения, которые приводят к развитию заболе-
ваний, таких как ишемическая болезнь сердца,
артериальная гипертензия, язвенная болезнь же-
лудка, неврозы, острое воспаление, опухолевый
рост [1,5,8,11]. Пренатальный стресс увеличива-
ет концентрацию кортизола [14], ранний постна-
тальный стресс вызывает нарушение деятельно-
сти гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой
оси у подростков [9]. Стресс по-разному влияет
на лиц мужского и женского пола разного воз-
раста [2,7]. Пренатальный стресс имеет большее
повреждающее действие на лиц мужского пола,
постнатальный – на женского [13]. При обеих
видах стресса страждает сердечно-сосудистая
система [12]. Пренатальный стресс вызывает
эпигенетические изменения в эмбриональном
рецепторе гена глюкокортикоидов; способствует
развитию аллергической иммунной реакции [13].
У пренатально стресированного потомства уве-
личено число воспалительных заболеваний [8], у
самцов нарушается выработка тестостерона [6],
у самок – повышается риск развития бесплодия
[10]. Хронический стресс приводит к инволюции
тимуса, увеличению массы надпочечников [7].
Независимо от вида стресса у крыс возникают
соматические и нейроендокринные изменения
организма [15].
Материалы и методы
. Исследования вы-
полнены на 44 беспородистых половозрелых
крысах-самцах и 48 самках возрастом 3 месяца.
Пренатальный стресс вызывали у беременных
самок по стандартной методике [1]. Постнаталь-
ный стресс вызывали с 1,5 до 3 месяцев, разме-
щая животных в клетках с ограниченным жиз-
ненным пространством. В день эксперимента
крыс фиксировали один час спинкой вниз. При
комбинированном стрессе использовали обе ме-
тодики. Эвтаназию крыс проводили путём то-
тального кровоиспускания из сердца после
Повреждающее влияние хронического психоэмоционального стресса на организм молодых…
140 Проблемы биологии и медицины, 2016, №3 (89)
предыдущего внутрибрюшинного введения тио-
пентал-натриевого наркоза (60 мг
кг
-1
массы).
Для дальнейшего исследования забирали кровь и
сердце. В гомогенате сердца определяли концен-
трацию продуктов перекисного окисления липи-
дов (ПОЛ) – диеновых конъюгатов (ДК) [2] и
продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой
кислотой (ТБК-АП) по методу И.Д. Стальная,
Т.Г. Гаришвили (1977) [4], в крови определяли
содержание циркулирующих иммунных ком-
плексов (ЦИК) [3], концентрации Ig A, М, G [5].
Для гистологического исследования забирали
сердце, тимус, надпочечники, щитовидную же-
лезу, яички или яичники. Микропрепараты
окрашивали гематоксилином и эозином. Опыты
выполнены согласно норм Конвенции Совета
Европы о защите позвоночных животных, кото-
рые используются для исследований и других
научных целей (Страсбург, 18.03.1986 г.), реше-
ний Первого национального конгресса по биоэ-
тике (Киев, 2001) и приказа МЗО Украины №
690 от 23.09.2009 г. Статистическую обработку
цифровых данных выполнено в отделе систем-
ных статистических исследований ГВУЗ «Тер-
нопольский государствнный медицинский уни-
верситет имени И.Я. Горбачевского МЗО Укра-
ины» с помощью программного обеспечения
«STATISTICA» 10.0 («Statsoft», США) с исполь-
зованием непараметрических методов оценки
полученных реультатов.
Результаты.
В сердце интактных живот-
ных наблюдались половые различия между по-
казателями ПОЛ (табл. 1): у самцов были боль-
шими концентрация ДК на 7,09 % (p<0,01) и
ТБК-АП на 5,36 % (p<0,02). При всех использу-
емых нами моделях стресса у крыс независимо
от пола значительно активизировались процессы
ПОЛ. Так, ДК возросли у самцов с пренаталь-
ным стрессом по сравнению с контролем на
53,09 % (p<0,001), с постнатальным – на 44,42 %
(p<0,001), с комбинированным – на 56,15 %
(p<0,001). У самок с пренатальным стрессом ДК
увеличились на 65,66 % (p<0,001), с постнаталь-
ным – на 66,31 % (p<0,001), с комбинированным
– на 48,89 % (p<0,001). Исчезали половые разли-
чия между животными. Концентрация ТБК-АП
тоже увеличилась при всех видах стресса. У
самцов с пренатальным стрессом по сравнению с
контролем содержание ТБК-АП возросло на
124,05 % (p<0,001), с постнатальным – на 85,86
% (p<0,001), с комбинированным – на 136,29 %
(p<0,001). У самок концентрация ТБК-АП уве-
личилась по сравнению с контролем соответ-
ственно на 158,82 % (p<0,001), на 197,28 %
(p<0,001) и на 132,35 % (p<0,002). У самок крыс
с постнатальным стрессом было на 49,15 %
(p<0,05) большее значения ТБК-АП по сравне-
нию с самцами. Так как выявлено активацию
процессов ПОЛ при всех исследуемых видах
хронического стресса, то следующим этапом
был анализ микропрепаратов сердца.
В сердце крыс с пренатальным стрессом
было обнаружено умеренное расширение эле-
ментов гемомикроциркуляторного русла. В их
просветах наблюдалось небольшое количество
форменных элементов крови. Периваскулярные
пространства были обычными. Сократительные
кардиомиоциты сохраняли обычную форму и
расположение. В некоторых клетках эухромати-
ческие ядра хорошо контурировались на фоне
неравномерно просветлённой саркоплазмы. В
нешироких прослойках соединительной ткани
между мышечными волокнами хорошо были
видны фибробласты и фиброциты. В сердечной
мышце самок описанные изменения были значи-
тельнее, чем у самцов (рис. 1).
В гистологических препаратах сердца жи-
вотных с постнатальным стрессом расширение
компонентов микроциркуляторного русла было
выражено больше, просветы часто были запол-
нены форменными элементами крови. Перивас-
кулярные пространства были незначительно
расширены и просветлены. Больше выявлялось
изменённых клеток, их ядра содержали больше
гетерохроматина по сравнению с контролем.
Выявленные изменения были более выражены у
самцов (рис. 2).
Комбинированный стресс вызвал макси-
мальные изменения в миокарде. Значительное
расширение элементов гемомикроциркуляторно-
го русла и их кровенаполнение сопровождалось
выходом форменных элементов крови из сосу-
дистого русла. Наблюдалась лимфогистиоцитар-
ная инфильтрация просветлённых периваску-
лярных пространств. Изменения в миокарде ха-
рактеризировались наличием мелкоочаговых
участков изменённых клеток, местами они сли-
вались. Описанные изменения более выражены
были в миокарде самок (рис. 3).
Следующим этапом работы было опреде-
лить степень изменения иммуннологического
состояния организма и спрогнозировать воз-
можность развития патологии в организме, под-
вергающимся влиянию стресса. В контроле у
крыс разного пола показатели иммунологиче-
ского состояния организма (ЦИК, Ig A, Ig М и Ig
G) существенно не отличались между собой
(табл. 2). После стресса у всех животных увели-
чилось содержание ЦИК. У самцов с пренаталь-
ным стрессом они возрасли в 1,75 раза (p<0,001),
с постнатальным – в 1,44 раза (p<0,002), с ком-
бинованным – в 1,85 раза (p<0,001). Самыми
низкими значения ЦИК были при постнатальном
И.Р. Миц, О.В. Денефиль, А.П. Андриишин
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2016, №3 (89) 141
стрессе (по сравнению с пренатальным – на
20,90 % (p<0,05), с комбинированным – на 28,36
%, (p<0,01)). У самок эти показатели
были выше
при разных видах стресса соответственно в 2,16
раза (p<0,001), в 2,07 раза (p<0,001) и в 2,06 раза
(p<0,001). Отмечены половые различия в содер-
жании ЦИК: у самок с постнатальным стрессом
они больше на 29,58 % (p<0,02).
Таблица 1.
Изменения показателей перекисного окисления липидов, вызванные стрессом, в сердце животных
разного пола
Пол
Контроль
(самцы – n=10,
самки – n=10)
Вид стресса
Пренатальный
(самцы n=12, самки n=12)
Постнатальный
(самцы n=12, самки n=12)
Комбинованный
(самцы n=12, самки n=12)
Диеновые конъюгаты, ·10
3
усл. ед./кг
Самцы
0,317±0,004
0,485±0,014
*
0,458±0,023
*
0,495±0,031
*
Самки
0,296±0,006
#
0,491±0,015
*
0,493±0,022
*
0,441±0,023
*
ТБК-активные продукты, мкмоль/кг
Самцы
0,474±0,020
1,062±0,125
*
0,881±0,094
*
1,120±0,097
*
Самки
0,442±0,018
1,144±0,150
*
1,314±0,150
*,#
1,027±0,135
*
Примечание: тут и в следующих таблицях 1. * –достоверные показатели по сравнению с контролем;
2. ** – достоверные показатели, по сравнению с пренатальным стресом;
3. ## – достоверные показатели, по сравнению с постнатальным стресом;
4. # –достоверные показатели, по сравнению с самками.
Рис. 1.
Фрагмент миокарда самки с пренатальным
стрессом. Окр. гематоксилин-эозином. Ув. ок.8 Х
об. 20. 1 – просвет гемокапилляра с форменными
элементами крови, 2 – неравномерное просветле-
ние саркоплазмы кардиомиоцитов.
Рис. 2.
Фрагмент миокарда крысы самца с постнатальным
стрессом. Окр. гематоксилином и эозином. Ув. ок.8 Х об.
20. 1 – скопление форменных элементов крови в просвете
гемокапилляра, 2 – тинкториальная неоднородность со-
кратительных кардиомиоцитов.
Рис. 3.
Изменения в миокарде крысы самки с комбинованным стрессом. Окр. гематоксилином и
эозином. Ув. ок.8 Х об. 20. 1 – выраженное кровенаполнение гемокапилляра, 2 – сократительные кар-
диомиоциты.
Повреждающее влияние хронического психоэмоционального стресса на организм молодых…
142 Проблемы биологии и медицины, 2016, №3 (89)
Таблиця 2.
Изменения показателей гуморального иммунитета, вызванные стрессом, в крови
животных разного пола
Пол
Контроль
(самцы – n=10, самки
– n=10)
Вид стресса
Пренатальный
(самцы – n=12, самки –
n=12)
Постнатальный
(самцы – n=12, самки –
n=12)
Комбинованный
(самцы – n=10, самки –
n=14)
ЦИК, усл. ед.
Самцы
77,80±4,39
135,92±6,98
*
112,42±7,77
*,**
144,30±4,29
*,##
Самки
70,40±3,01
151,92±8,27
*
145,67±10,43
*, #
145,00±7,51
*
Ig A, г/л
Самцы
0,254±0,006
0,697±0,037
*
0,511±0,069
*,**
0,565±0,044
*,**
Самки
0,263±0,009
0,644±0,023
*
0,580±0,044
*
0,658±0,031
*
Ig M, г/л
Самцы
0,505±0,082
0,871±0,024
*
0,744±0,040
*,**
0,738±0,029
*,**
Самки
0,489±0,023
0,875±0,015
*
0,815±0,049
*
0,832±0,021
*,#
Ig G, г/л
Самцы
1,132±0,0274
1,721±0,054
*
1,470±0,061
*,**
1,456±0,055
*,**
Самки
1,109±0,029
1,562±0,110
*
1,576±0,057
*
1,537±0,061
*
У всех стрессированных крыс возросла
концентрация иммуноглобулинов. У самцов с
пренатальным стрессом Ig A увеличились в 2,74
раза (p<0,001), с постнатальным – в 2,01 раза
(p<0,01), с комбинированным – в 2,22 раза
(p<0,001). Значения Ig A у самцов были макси-
мальными при пренатальном стрессе (разница с
постнатальным – 36,40 % (p<0,05), с комбино-
ванным – 23,36 %, (p<0,05)). У самок наблюда-
лось увеличение Ig A при разных видах стресса
соответствнно в 2,45 раза (p<0,001), в 2,20 раза
(p<0,001) и в 2,50 раза (p<0,001).
У самцов с пренатальным стрессом содер-
жание Ig М возросло в 1,72 раза (p<0,001), с
постнатальным – в 1,47 раза (p<0,001), с комби-
нированным – в 1,46 раза (p<0,001). Значения Ig
М у самцов были максимальными при прена-
тальном стрессе (разница с постнатальным –
17,07 % (p<0,01), с комбинированным – 18,02 %,
(p<0,001)). У самок увеличилась концентрация
Ig М при разных видах стресса соответственно в
1,79 раза (p<0,001), в 1,67 раза (p<0,001) и в 1,70
раза (p<0,001). Наблюдались половые различия в
содержании Ig М при комбинированном стрессе:
значения были больше на 12,74 % (p<0,02) у са-
мок. У самцов с пренатальным стрессом Ig G
увеличились в 1,52 раза (p<0,001), с постнаталь-
ным – в 1,30 раза (p<0,01), с комбинированным –
в 1,29 раза (p<0,01). Значения Ig G у самцов бы-
ли максимальными при пренатальном стрессе
(разница с постнатальным – 17,07 % (p<0,01), с
комбинированным – 18,20 %, (p<0,001)). У са-
мок Ig G увеличивался соответственно в 1,41
раза (p<0,002), в 1,42 раза (p<0,001) и в 1,39 раза
(p<0,001).
Полученные результаты свидетельствуют
о нарушении иммунологического статуса, веду-
щему к увеличению риска развития аутоиммун-
ных заболеваний у стрессированных
животных.
В тимусе обнаружены признаки инволю-
ции в виде уменьшения количества лимфоцитов,
их вакуольная дистрофия, больше всего выра-
женная у самцов с пренатальным стрессом. Ин-
тенсивность окрашивания коллоида в фоллику-
лах щитовидной железы уменьшалась, а при
комбинированном стрессе, особенно у самок,
наблюдалась лимфоцитарная инфильтрация па-
ренхимы органа. В надпочечниках интенсив-
ность окрашивания клубочковой и пучковой зон
изменялась, клетки первой становились светлее
по сравнению с контролем, а второй – окрашы-
вались несколько интенсивнее, за счет чего
наблюдалось сглаживание зон коры.
Капсулы яичников были утолщены, сосу-
ды микроциркуляторного русла кровенаполены,
выявлялась лимфогистиоцитарная инфильтрация
паренхимы. В корковом веществе наряду с тре-
тичными фолликулами были кистозно изменен-
ные фолликулы. Морфологические изменения
были максимальными у самок с комбинирован-
ным стрессом. Капсулы яичек были тоже незна-
чительно утолщены, сосуды кровенаполнены, в
просвете извитых канальцев не обнаруживались
зрелые сперматозоиды.
Выводы.
1. Хронический пренатальный,
постнатальный и комбинированный стресс вы-
зывает значительную активацию перекисного
окисления липидов в серце животных разного
пола. Минимальные морфологические измене-
ния выявлены у самцов с пренатальным стрес-
сом, максимальные – у самок с комбинирован-
ным стрессом. 2. У всех животных с хрониче-
ским стрессом активизируется гуморальное зве-
но иммунитета, y самцов это наиболее выражено
И.Р. Миц, О.В. Денефиль, А.П. Андриишин
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2016, №3 (89) 143
при пренатальном стрессе. Повышение имму-
ноглобулинов и циркулирующих иммунных
комплексов может быть прогностическим крите-
рием развития хронических воспалительных за-
болеваний, аутоиммунных заболеваний, в част-
ности в органах эндокринной системы.
Литература:
1.
Абрамов А.В. Состояние толерантности к
глюкозе у самцов, перенесших хронический
пренатальный стресс / Абрамов А.В., Колесник
Ю.М., Тихоновская М.А. // Запорожский меди-
цинский журнал. – 2004. – № 6. – С. 38-41.
2.
Гриневич Ю.А. Определение иммунных ком-
плексов в крови онкологических больных / Ю.
А. Гриневич, А. М. Алферов // Лабораторное
дело. – 1981. – № 8. – С. 493-495.
3.
Доклінічні дослідження лікарських засобів:
методичні рекомендації; за ред. чл.-кор. АМН
України О. В. Стефанова. Авіценна, 2001. 528 с.
4.
Чернушенко Е.Ф. Иммунологические иссле-
дования в клинике / Е.Ф. Чернушенко, Л.С. Ко-
госова. – К.: Здоров’я, 1978. – 159 с.
5.
Barrett E.S. Stress and Androgen Activity
During Fetal Development / Barrett E.S., Swan S.H.
// Endocrinology. – 2015. – Vol. 156 (10). – P.
3435-3441.
6.
Chronic subordinate colony housing (CSC) as a
model of chronic psychosocial stress in male rats /
Nyuyki K.D., Beiderbeck D.I., Lukas M. [et al.] //
PLoS One. – 2012. – Vol. 7 (12). – e52371.
7.
Fishmeal supplementation during ovine pregnan-
cy and lactation protects against maternal stress-
induced programming of the offspring immune sys-
tem / Fisher-Heffernan R.E., Or'Rashid M.M., Al-
Zahal O. [et al.] // BMC Vet. Res. – 2015. – Vol. 11.
– P. 266.
8.
Individual differences in early adolescents' latent
trait cortisol (LTC): Relation to recent acute and
chronic stress / Stroud C.B., Chen F.R., Doane L.D.,
Granger D.A. // Psychoneuroendocrinology. – 2016.
– Vol. 70. – P. 38-46.
9.
Maternal stress before and during pregnancy and
subsequent infertility in daughters: a nationwide
population-based cohort study / Plana-Ripoll O., Li
J., Kesmodel U.S. [et al.] // Hum Reprod. – 2016. –
Vol. 31 (2). – P. 454-62.
Parswani M.J. Mindfulness-based stress reduc-
tion program in coronary heart disease: A random-
ized control trial / Parswani M.J., Sharma M.P.,
Iyengar S. // Int. J. Yoga. – 2013. – Vol. 6 (2). – P.
111-117.
11.
Prenatal maternal bereavement and congenital
heart defects in offspring: a registry-based study /
Zhu J.L., Olsen J., Sørensen H.T. [et al.] // Pediat-
rics. – 2013. – Vol. 131 (4). – P. 1225-1230.
12.
Prenatal Stress, Prematurity, and Asthma /
Medsker B., Forno E., Simhan H., Celedón J.C. //
Obstet. Gynecol. Surv. – 2015. – Vol. 70 (12). – P.
773-779.
13.
Prenatal transportation stress alters temperament
and serum cortisol concentrations in suckling Brah-
man calves / Littlejohn B.P., Price D.M., Banta J.P.
[et al.] // J. Anim. Sci. – 2016. – Vol. 94 (2). – P.
602-609.
14.
Sex-specific effects of prenatal stress on glucose
homoeostasis and peripheral metabolism in rats /
Brunton P.J., Sullivan K.M., Kerrigan D. [et al.] // J.
Endocrinol. – 2013. – Vol. 217 (2). – P. 161-173.
15.
Stress vulnerability during adolescence: compar-
ison of chronic stressors in adolescent and adult rats.
/ Duarte J.O., Cruz F.C., Leão R.M. [et al.] // Psy-
chosom. Med. – 2015. – Vol. 77 (2). – P. 186-199.
ПОВРЕЖДАЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ
ХРОНИЧЕСКОГО
ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА
НА ОРГАНИЗМ МОЛОДЫХ ЖИВОТНЫХ
РАЗНОГО ПОЛА
И.Р. МИЦ, О.В. ДЕНЕФИЛЬ,
А.П. АНДРИИШИН
ГВУЗ «Тернопольский государственный меди-
цинский университет имени И.Я. Горбачевского
МЗО Украины», Украина, г. Тернополь
Изучено влияние хронического пренаталь-
ного, постнатального и комбинированного
стресса на организм молодых крыс разного пола.
Стресс вызывает значительную активацию пере-
кисного окисления липидов в серце. Минималь-
ные морфологические изменения в сердце выяв-
лены у самцов с пренатальным стрессом, макси-
мальные – у самок с комбинированным стрес-
сом. У всех животных с хроническим стрессом
активизируется гуморальное звено иммунитета,
y самцов это наиболее выражено при пренаталь-
ном стрессе. Повышение иммуноглобулинов и
циркулирующих иммунных комплексов может
быть прогностическим критерием развития хро-
нических воспалительных заболеваний, аутоим-
мунных заболеваний, в частности в органах эн-
докринной системы.
Ключевые слова:
дистресс, крысы, серд-
це, перекисное окисление липидов, иммунитет,
эндокринная система.
