Особенности строения грелин-продуцирующих эндокринных клеток и их реактивные изменения после экспериментального стресса

Работа посвящена анализу реактивных изменений грелин-продуцирующих эндокринных клеток (ГПЭК) в желудке и гипоталамусе при моделировании психоэмоционального стресса и после заместительной терапии. Реактивные ГПЭК в экспериментальных моделях пост-стрессорного расстройства ранее прицельно не исследовались. Между тем практика моделирования стресса для установления эффективности терапевтических воздействий предполагает целесообразность получения новых и информативных критериев оценки степени ее нарушения и терапевтического эффекта.

Цель исследования – установить количественные особенности и реактивные изменения ГПЭК желудка и гипоталамуса в модели психогенного стресса.

Материал и методы. Исследовали парафиновые срезы гипоталамуса и слизистой оболочки кардиальной части желудка у четырех групп половозрелых самцов крыс. Первую группу (n=5) составили интактные крысы. Остальных животных подвергали однократному эмоциональному стрессу. В ноздри животным двух экспериментальных групп (n=5 в каждой) через 12 часов после стресса вводили по 20 мкг раствора грелина (GHRL, Tocris, Gr. Brit.) и пептидного антагониста рецепторов грелина ([D-Lys3]-GHRP-6, Tocris, Gr. Brit.). На 4-е сутки отбирали животных для группы основного контроля (n=5). Число эндокриноцитов латеральной части ядер аркутного комплекса подсчитывали на площади 0,01 мм2, в фундальных железах желудка – на площади 0,015 мм2; площадь тел эндокриноцитов устанавливали при помощи программы Imagescope (Электронный анализ, Россия). Медиану, верхний и нижний квартили, достоверность их различий в сравниваемых группах (используя непараметрический критерий Манна–Уитни) рассчитывали при помощи программы GraphPad PRISM 6.0 (GraphPad Software, USA). Различия считали статистически значимыми при р<0,01.

Результаты. При краткосрочном переживании психогенного стресса число жизнеспособных желудочных и гипоталамических ГПЭК снизилось в 2,5 и 3,8 раза соответственно (р<0,001), а площадь их тел уменьшилась в 1,5 и 1,6 раза соответственно (р<0,001). Фармакологические способы коррекции значимо не отразились на данных параметрах ГПЭК (р>0,05).

Заключение. Краткосрочное переживание стресса в экспериментальной модели выражается дегенеративными изменениями ГПЭК. Они могут быть частично обратимыми при условии последующего компенсаторного воздействия грелина, способного, по-видимому, оказывать модулирующее влияние на кортиколиберин-продуцирующие нейроны.

1. Лобашова В.Л., Шепелькевич А.П. Грелин: синтез, структура, физиологическая роль в организме. Медицинский журнал. 2018;1(63):15–22. EDN: YPPNMN

2. Раптанова В.А., Дробленков А.В., Лебедев А.А., Бобков П.С., Хохлов П.П., Тиссен И.Ю. и др. Реактивные изменения слизистой оболочки желудка и снижение содержания дезацилгрелина в мозге крыс, обусловленные психоэмоциональным стрессом. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2021;19(2):203–10. EDN: QJFGXA. doi: 10.17816/RCF192203-210

3. Цикунов С.Г., Пшеничная А.Г., Клюева Н.Н., Виноградова Т.В., Денисенко А.Д. Витальный стресс вызывает длительные расстройства поведения и обмена липидов у самок крыс. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2016;4(14):32–41. EDN: XHVWOH. doi: 10.17816/RCF14432-41

4. Шабанов П.Д., Виноградов П.М., Лебедев А.А., Морозов В.И. Грелиновая система мозга участвует в контроле эмоционально-исследовательского поведения и двигательной активности крыс, выращенных в условиях стресса социальной изоляции. Психическое здоровье. 2017;15(5):3–11. EDN: YPZQHH

5. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Морозов В.И. Роль грелина в контроле эмоционального, исследовательского и двигательного поведения при экспериментальном посттравматическом стрессорном расстройстве. Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2018;1:65–74. doi: 10.25016/2541-7487-2018-0-1-65-74

6. Chanoine J-P, Wong ACK. Ghrelin Gene Expression Is Markedly Higher in Fetal Pancreas Compared with Fetal Stomach: Effect of Maternal Fasting. Endocrinology. 2004 Aug 1;145(8):3813–20. doi: 10.1210/en.2004-0053

7. Holsen LM, Lawson EA, Christensen K, Klibanski A, Goldstein JM. Abnormal relationships between the neural response to high- and low-calorie foods and endogenous acylated ghrelin in women with active and weight-recovered anorexia nervosa. Psychiatry Research: Neuroimaging. 2014 Aug;223(2):94–103. Doi: 10.1016/j.pscychresns.2014.04.015

8. Horvath TL, Abizaid A, Dietrich MO, Li Y, Takahashi JS, Bass J. Ghrelin-immunopositive hypothalamic neurons tie the circadian clock and visual system to the lateral hypothalamic arousal center. Molecular Metabolism. 2012 Dec;1(1-2):79–85. doi: 10.1016/j.molmet.2012.08.003

9. Howick K, Griffin B, Cryan J, Schellekens H. From Belly to Brain: Targeting the Ghrelin Receptor in Appetite and Food Intake Regulation. International Journal of Molecular Sciences. 2017 Jan 27;18(2):273. doi: 10.3390/ijms18020273

10. Jiang H, Betancourt L, Smith RG. Ghrelin Amplifies Dopamine Signaling by Cross Talk Involving Formation of Growth Hormone Secretagogue Receptor/Dopamine Receptor Subtype 1 Heterodimers. Molecular Endocrinology. 2006 Aug 1;20(8):1772–85. doi: 10.1210/me.2005-0084

11. Kojima M, Hosoda H, Date Y, Nakazato M, Matsuo H, Kangawa K. Ghrelin is a growthhormone-releasing acylated peptide from stomach. Nature. 1999 Dec;402(6762):656–60. doi: 10.1038/45230

12. Patterson ZR, Ducharme R, Anisman H, Abizaid A. Altered metabolic and neurochemical responses to chronic unpredictable stressors in ghrelin receptor-deficient mice. European Journal of Neuroscience. 2010 Jun 30;32(4):632–9. doi: 10.1111/j.1460-9568.2010.07310.x

13. Zigman JM, Jones JE, Lee CE, Saper CB, Elmquist JK. Expression of ghrelin receptor mRNA in the rat and the mouse brain. The Journal of Comparative Neurology. 2005;494(3):528–48. doi: 10.1002/cne.20823f