Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 – физиология человека и животных. – Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, Харьков, 2008.

В диссертационной работе изучен характер структурно-метаболических изменений в костной ткани в условиях действия эмоционального стресса, недостаточности гонад и их сочетанного воздействия, а также изучены возможности коррекции изменений в костной ткани с помощью биорегуляторов.

Установлено, что действие эмоционального стресса нарушает структурную организацию костной ткани вследствие усиления распада неколлагеновых белков органического матрикса костной ткани разных отделов скелета (нижняя челюсть, бедренная кость, позвонки). Об усилении катаболизма гликопротеинов в костной ткани животных в условиях эмоционального стресса свидетельствует достоверное повышение в 1,2 раза концентрации N-ацетилнейраминовой кислоты в костной ткани нижней челюсти у животных обоих полов (самцы – 1,97+0,06 мкмоль/г и 2,37+0,18 мкмоль/г; Р<0,05; самки – 1,60+0,09 мкмоль/г и 1,99+0,08 мкмоль/г; Р<0,05 ). У самцов наблюдалось также повышение в 1,3 раза концентрации N-ацетилнейраминовой кислоты в костной ткани бедра (1,70+0,06 мкмоль/г и 2,30+0,20 мкмоль/г; Р<0,05 ).

Об усилении катаболизма протеогликанов свидетельствует достоверное повышение концентрации гексуроновых кислот в костной ткани нижней челюсти: в 1,5 раза – у самцов (1,57+0,09 мкмоль/г и 2,27+0,17 мкмоль/г; Р<0,05 ) и в 1,3 раза – у самок (1,33+0,06 мкмоль/г и 1,71+0,09 мкмоль/г; Р<0,05).

Сочетанное воздействие эмоционального стресса и недостаточности гонад, в отличие от их парциального воздействия, усиливает структурно-метаболические изменения в костной ткани и ее резорбцию, что отражают максимальное повышение углеводных производных неколлагеновых белков, изменение соотношения кальция и фосфора, а также соотношение органического и минерального компонентов костной ткани.

У крыс обоих полов под действием емоционального стресса и недостаточности гонад достоверно повысилась концентрация гексуроновых кислот (у самцов в 1,9 раза, у самок – в 1,5 раза) в костной ткани нижней челюсти по сравнению с интактными животными, что значительно превышает показатели в группах животных с парциальным действием эмоционального стресса и недостаточности гонад. Сочетанное действие емоционального стресса и недостаточности гонад привело к максимальному повышению уровня N-ацетилнейраминовой кислоты в костной ткани нижней челюсти и бедренной кости у крыс обоих полов (в костной ткани нижней челюсти в 1,3 раза – у самцов, в 1,7 раза – у самок; в костной ткани бедренной кости – в 1,4 раза у крыс обоих полов).

Наиболее уязвимым отделом скелета к действию эмоционального стресса и недостаточности гонад, а также их сочетанному действию, является костная ткань нижней челюсти. Доказательством этого являются максимально выраженные структурно-метаболические изменения исследуемых показателей органического матрикса и минеральной фазы костной ткани, по сравнению с позвонками и бедренной костью, а также усиление резорбции альвеолярного отростка.

Органический матрикс костной ткани более уязвим к действию эмоционального стресса по сравнению с минеральной фазой, доказательством этого является повышение фракций гликозаминогликанов (гиалуроновой кислоты, хондроитин-4- и хондроитин-6-сульфатов), N-ацетилнейраминовой кислоты, а также уменьшение соотношения органического и минерального компонентов.

Половые гормоны играют ключевую роль в регуляции метаболизма костной ткани. Самцы являются более уязвимыми к действию эмоционального стресса по сравнению с самками. Сочетанное действие эмоционального стресса и недостаточности гонад привело к наиболее выраженным структурно-метаболическим изменениям в костной ткани самок, особенно в нижней челюсти, о чем говорит выпадение моляров у 45% подопытных животных, в отличие от контрольных групп, в которых не наблюдали подобных изменений.

Коррекция мужскими и женскими половыми гормонами структурно-метаболических изменений в костной ткани ингибирует деградацию биомолекул органического матрикса и минеральной фазы костной ткани разных отделов скелета у крыс обоих полов, о чем свидетельствует нормализация содержания гексуроновых кислот, N-ацетилнейраминовой кислоты, соотношения кальций / фосфор костной ткани подопытных животных.

Предварительное введение кальцитонина привело к нормализации состояния органического матрикса (концентрации гексуроновых кислот, N-ацетилнейраминовой кислоты) и минеральной фазы костной ткани (соотношение кальций / фосфор), что подтверждает положение о выраженном антирезорбтивном действии кальцитонина в условиях эмоционального стресса, недостаточности гонад и их сочетанного воздействия.

Ключевые слова: эмоциональный стресс, недостаточность гонад, протеогликаны, гликопротеины.

SUMMARY

M.V.Bylets. Combined effect of emotional stress and gonade deficiency on the state of the bone tissue and its correction. – Manuscript.

Thesis for a degree of candidate of biological sciences by specialiy 03.00.13 - physiology of the human and animals. – V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, 2008.

In the dissertation work it was found that emotional stress affects the structural organization of the bone tissue, and the combined action of the stress and gonade deficiency increases resorbtion changes in the bone tissue. It is indicated by increased degradation of non-collagen proteins of the organic matrix of the bone tissue in the different parts of the skeleton (lower jaw, femur, vertebrae). The bone tissue of the lower jaw is the most sensitive to these factors. Compared to the mineral phase the organic matrix of the bone tissue is more sensitive to the effects of emotional stress and gonade deficiency. Sex hormones have the leading role in regulation of the metabolism of the bone tissue in emotional stress. Preliminary administration of sex hormones and calcitonin causes normalization of the state of the organic matrix and the mineral phase of the bone tissue. It proves the hypothesis about the marked antiresorptive effect of calcitonin in emotional stress and gonade deficiency.

Key words: emotional stress, gonade deficiency, proteoglycans, glycoproteins.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

ЕС – емоційний стрес

КТ – кісткова тканина

НГ – недостатність гонад

ХС-4, ХС-6 – хондроїтин-4- та хондроїтин-6-сульфати

NANA - N-ацетилнейрамінова кислота

Підписано до друку 24.12.2007р. Форма 60х90¹/₁₆.

Папір офсетний. Друк офсетний. Ум. друк.арк. 0,9.

Тираж 100 прим. Зам № 92.

Видавництво “АСМІ”.

36020, м. Полтава, вул. Комсомольська, 24.

Тел. / факс: (0532) 56-55-29