ВЛИЯНИЕ ЙОДСОДЕРЖАЩИХ ГОРМОНОВ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ НА АКТИВНОСТЬ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТДЕЛА СТРЕСС-ЛИМИТИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
PDF

Ключевые слова

йодсодержащие тиреоидные гормоны
стресс
центральное звено «антистресс-системы»

Как цитировать

Городецкая, И. В., & Гусакова, Е. А. (2022). ВЛИЯНИЕ ЙОДСОДЕРЖАЩИХ ГОРМОНОВ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ НА АКТИВНОСТЬ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТДЕЛА СТРЕСС-ЛИМИТИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 108(3), 354–368. https://doi.org/10.31857/S0869813922030037

Аннотация

Несмотря на доказанное значение йодсодержащих тиреоидных гормонов (ЙТГ) в «антистресс-системе», их воздействие на центральные стресс-лимитирующие системы не исследовано. Цель работы – изучить влияние ЙТГ на содержание глицина в больших полушариях головного мозга (БПГМ) при стрессе и установить его значимость в ограничении интенсивности стресс-реакции в этих условиях.

Работа выполнена на 210 белых беспородных крысах-самцах. Стресс – ситуация «дефицита времени». Модуляция тиреоидного статуса: введение синтетического тиреостатика мерказолила, нарушающего синтез тироксина и трийодтиронина (внутрижелудочно, 25 мг/кг, 20 дней), или малых доз L-тироксина (таким же образом 1.5 - 3.0 мкг/кг, 28 дней). Содержание глицина в БПГМ определяли хроматографически, концентрацию ЙТГ в крови – иммуноферментным методом.

Стресс вызывал увеличение уровня ЙТГ в крови на 23 - 44%, повышение относительной массы надпочечников (на 28%), падение таковой тимуса и селезенки (на 26 и 13%), повреждение слизистой оболочки желудка (СОЖ) (у 80% животных с тяжестью 1 балл у 20% крыс, 2 балла у 30%, 3 балла у 30% животных, с индексом поражения 1.36) и не изменял содержание глицина в БГПМ. Введение L-тироксина не влияло на указанные показатели per se, лимитировало повышение уровня ЙТГ в крови на 9 - 13%, ограничивало рост относительной массы надпочечников на 12%, падение таковой тимуса и селезенки на 15 и 7%, минимизировало повреждение СОЖ при стрессе, определяя более высокий уровень глицина в БПГМ – на 59%. Гипотиреоз препятствовал активации тиреоидной функции при стрессе, вследствие чего он развивался на фоне сниженной на 17 - 22% концентрации ЙТГ в крови, устранял изменения относительной массы стресс-сенситивных органов, провоцировал большее повреждение СОЖ в этих условиях. Этому соответствовала более низкая концентрация глицина в БПГМ. Прямая корреляционная связь между уровнем глицина и содержанием ЙТГ в группах животных, перенесших стресс на фоне введения мерказолила или малых доз L-тироксина, означает, что чем выше концентрация ЙТГ в крови, тем больше уровень глицина в БПГМ.

Таким образом, важную роль в ограничении интенсивности стресс-реакции и повышении устойчивости организма к стрессу под влиянием ЙТГ, возможно, имеет их стимулирующее воздействие на содержание глицина в БПГМ.

https://doi.org/10.31857/S0869813922030037
PDF

Литература

Agorastos A, Chrousos G (2021) The neuroendocrinology of stress: the stress-related continuum of chronic disease development. Mol Psychiatry https://doi.org/10.1038/s41380-021-01224-9

Крыжановский ГН (2011) Основы общей патофизиологии. М. Мед. информ. агентство. [Kryzhanovskij GN (2011) Fundamentals of general pathophysiology. Med. inform. agentstvo. (In Russ)].

Hernandes M, Troncone L (2009) Glycine as a neurotransmitter in the forebrain: A short review. J Neural Transm 116:1551–1560. https://doi.org/10.1007/s00702-009-0326-6

Kumar A, Basak S, Rao S, Gicheru Y, Mayer M, Sansom M, Chakrapani S (2020) Mechanisms of activation and desensitization of full-length glycine receptor in lipid nanodiscs. Nat Commun 11:3752. https://doi.org/10.1038/s41467-020-17364-5

Dopico J, González-Hernández T, Pérez I, García I, Abril A, Inchausti J, Rodríguez Díaz M (2006) Glycine release in the substantia nigra: Interaction with glutamate and GABA. Neuropharmacology 50(5):548–557. https://doi: 10.1016/j.neuropharm.2005.10.014

Aubrey KR (2016) Presynaptic control of inhibitory neurotransmitter content in VIAAT containing synaptic vesicles. Neurochem Int 98:94–102. https://doi: 10.1016/j.neuint.2016.06.002

Bartolomeis A, Manchia M, Marmo F, Vellucci L, Iasevoli F, Barone A (2020) Glycine Signaling in the Framework of Dopamine-Glutamate Interaction and Postsynaptic Density. Implications for Treatment-Resistant Schizophrenia. Front Psychiatry 11:369. https://doi:10.3389/fpsyt.2020.00369

Ullah R, Jo M, Riaz M, Alam S, Saeed K, Ali W, Rehman I, Ikram M, Kim M (2020) Glycine, the smallest amino acid, confers neuroprotection against D-galactose-induced neurodegeneration and memory impairment by regulating c-Jun N-terminal kinase in the mouse brain. J Neuroinflammat 17:303. https://doi.org/10.1186/s12974-020-01989-w

Russier M, Kopysova I, Ankri N, Ferrand N, Debanne D (2002) GABA and glycine co-release optimizes functional inhibition in rat brainstem motoneurons in vitro. J Physiol 541(Pt 1):123–137. https://doi: 10.1113/jphysiol.2001.016063.

Aoyama K, Watabe M, Nakaki T (2008) Regulation of neuronal glutathione synthesis. J Pharmacol Sci 108(3):227–238. https://doi: 10.1254/jphs.08r01cr

Li Y, Krupa B, Kang J, Bolshakov V, Liu G (2009) Glycine site of NMDA receptor serves as a spatiotemporal detector of synaptic activity patterns. J Neurophysiol 102(1):578–589. https://doi: 10.1152/jn.91342.2008

Waxman E, Baconguis I, Lynch D, Robinson M (2007) N-methyl-D-aspartate receptor-dependent regulation of the glutamate transporter excitatory amino acid carrier 1. J Biol Chem 282(24):17594–15607. https://doi: 10.1074/jbc.M702278200

Городецкая ИВ (2000) Значение малых доз экзогенных тиреоидных гормонов в сохранении свободнорадикального гомеостаза миокарда и тиреоидного статуса в условиях антагонистических стрессов. Здравоохранение 1:13–15. [Gorodetskaya IV (2000) The role of small doses of exogenous thyroid hormones in maintaining free radical myocardial homeostasis and thyroid status under conditions of antagonistic stress. Healthcare 1:13–15. (In Russ)].

Сухорукова ТА, Божко АП (1989) Нарушения сократительной функции сердца и адренореактивность миокарда при стрессе в зависимости от уровня тиреоидных гормонов. Пробл эндокринол 35: 71–75. [Sukhorukova TA, Bozhko AP (1989) Disorders of the contractile function of the heart and adrenoreactivity of the myocardium under stress, depending on the level of thyroid hormones. Probl Endocrinol 35 (4):71–75. (In Russ)].

Божко АП, Солодков АП (1990) Зависимость адаптационного эффекта коротких стрессорных воздействий от тиреоидного статуса организма Пробл эндокринол 36(5): 74–78. [Bozhko AP, Solodkov AP (1990) Dependence of the adaptive effect of short stressors on the thyroid status of the body. Probl Endocrinol 36(5):74–78. (In Russ)].

Божко АП, Городецкая ИВ (1998) Значение тиреоидных гормонов в предупреждении нарушений сократительной функции и антиоксидантной активности миокарда при тепловом стрессе Рос физиол журн им ИМ Сеченова 84(3):226–232. [Bozhko AP, Gorodetskaya IV (1998) The role of thyroid hormones in the prevention of disorders of contractile function and antioxidant activity of the myocardium under thermal stress. Russ J Physiol 84(3):226–232. (In Russ)].

Божко АП, Городецкая ИВ (2000) Роль белкового синтеза в реализации протекторных кардиальных эффектов тиреоидных гормонов при иммобилизационном стрессе у крыс. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 86(3):349–357. [Bozhko AP, Gorodetskaya IV (2000) The role of protein synthesis in the realization of the protective cardiac effects of thyroid hormones during immobilization stress in rats. Russ J Physiol 86(3):349–357 (In Russ)].

Городецкая ИВ, Евдокимова ОВ (2014) Влияние йодсодержащих тиреоидных гормонов на экспрессию ранних генов c-fos и c-jun в миокарде крыс при стрессе. Известия НАН Беларуси Мед серия 2:42–47. [Gorodetskaya IV, Evdokimova OV (2014) Effect of iodine-containing thyroid hormones on the expression of the early genes c-fos and c-jun in the myocardium of rats under stress. Proc Natl Acad Sci Belarus Med Series (2):42–47 (In Russ)].

Гусакова ЕА, Городецкая ИВ (2019) Способ моделирования эмоционального стресса «дефицита времени». Рос физиол журн им ИМ Сеченова 105(4): 520–530. [Gusakova YeA, Gorodetskaya IV (2019) A method of modeling the emotional stress of «time deficiency». Russ J Physiol 105(4): 520–530. (In Russ)]. https://doi.org/10.1134/S0869813919040010.

Гусакова ЕА, Городецкая ИВ (2014) Влияние изменения тиреоидного статуса на микроскопические изменения структуры печени крыс при стрессе. Вестник ВГМУ 13(1):38–47. [Gusakova EA, Gorodetskaya IV (2014) The effect of changes in thyroid status on microscopic changes in the structure of the rat liver under stress. Bull VSMU 13(1):38-47. (In Russ)].

Глинник СВ, Ринейская ОН, Романовский ИВ, Красненкова ТП (2007) Содержание свободных аминокислот в мозге и плазме крови крыс с экспериментальным гипотиреозом при тепловом стрессе. Мед журн 3: 1–6. [Glinnik SV, Rineyskaya ON, Romanovsky IV, Krasnenkova TP (2007) The content of free amino acids in the brain and blood plasma of rats with experimental hypothyroidism under heat stress. Med J 3:1–6. (In Russ)].

Henley WN, Chen X, Klettner C, Bellush LL, Notestine MA (1991) Hypothyroidism increases serotonin turnover and sympathetic activity in the adult rat. Can J Physiol Pharmacol 69(2):205–210. https://doi: 10.1139/y91-030. PMID: 1711408

Масалова ОО (2008) Влияние экспериментального гипотиреоза на метаболизм биогенных аминов в структурах головного мозга крыс различного возраста. Психофармакол и биол наркол 8(1–2):2370–2371. [Masalova OО (2008) The effect of experimental hypothyroidism on the metabolism of biogenic amines in the brain structures of rats of various ages. Psychopharmacol and Biol Narcol 8(1–2):2370–2371. (In Russ)].

Оруджева АМ (2011) Влияние тироксина на метаболизм ГАМК в головном мозге крыс. Естеств и техн науки 56 (6): 154–157. [Orujeva AM (2011) The effect of thyroxine on GABA metabolism in the rat brain. Natural Technical Sci 56 (6): 154–157. (In Russ)].

Демченко ОМ (2014) Психо-емоцiйний статус щурiв за умов дисфункцii щитовидноi залозi. Теорет мед 19(1) 10–15. [Demchenko OM (2014) Psycho-emotional status of rats with thyroid dysfunction. Theoret Med 19(1) 10–15. (In Ukr)].

Гусакова ЕА, Городецкая ИВ (2019) Способ моделирования эмоционального стресса «дефицита времени». Рос физиол журн им ИМ Сеченова 105(4):520–530. [Gusakova ЕA, Gorodetskaya IV. (2019) A method of modeling the emotional stress of «time deficiency». Russ J Physiol 105(4):520–530. (In Russ)].

Hung C, Neu S (1997) Acid-Induced Gastric Damage in Rats Is Aggravated by Starvation and Prevented by Several Nutrients. J Nutrition 127(4):630–636. https://doi.org/10.1093/jn/127.4.630

McEwen B, Bowles N, Gray J, Hill N, Hunter R, Karatsoreos N, Nasca C (2015) Mechanisms of stress in the brain. Nat Neurosci 18(10):1353–1363. https://doi.org/10.1038/nn.4086

Giammanco M, Di Liegro CM, Schiera G, Di Liegro I (2020) Genomic and Non-Genomic Mechanisms of Action of Thyroid Hormones and Their Catabolite 3,5-Diiodo-L-Thyronine in Mammals. Int J Mol Sci 21(11):4140. https://doi:10.3390/ijms21114140

Lin HY, Sun M, Tang HY, Lin C, Luidens MK, Mousa SA, Incerpi S, Drusano GL, Davis FB, Davis PJ (2009) L-Thyroxine vs 3,5,3'-triiodo-L-thyronine and cell proliferation: activation of mitogen-activated protein kinase and phosphatidylinositol 3-kinase. Am J Physiol Cell Physiol. 296(5):980–991. https://doi: 10.1152/ajpcell.00305.2008

Sharma HS (2006) Hyperthermia influences excitatory and inhibitory amino acid neurotransmitters in the central nervous system. An experimental study in the rat using behavioural, biochemical, pharmacological, and morphological approaches. J Neural Transm (Vienna) 113(4):497–519. https://doi: 10.1007/s00702-005-0406-1

Iwamoto Y, Morinobu S, Takahashi T, Yamawaki S (2007) Single prolonged stress increases contextual freezing and the expression of glycine transporter 1 and vesicle-associated membrane protein 2 mRNA in the hippocampus of rats. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 31(3):642–651. https://doi:10.1016/j.pnpbp.2006.12.010

Elekes I, Patthy A, Láng T, Palkovits M (1986) Concentrations of GABA and glycine in discrete brain nuclei. Stress-induced changes in the levels of inhibitory amino acids. Neuropharmacology 25(7):703–709. https://doi:10.1016/0028-3908(86)90085-7

Ветрилэ ЛА, Захарова ИА, Кудрин ВС, Клодт ПМ (2016) Влияния антител к глутамату при интраназальном введении на содержание возбуждающих и тормозных аминокислот в гиппокампе и гипоталамусе крыс при комбинированном стрессорном воздействии. Патол физиол эксп терапия 1:4–10. [Vetril LA, Zakharova IA, Kudrin VS, Klodt PM (2016) The effects of antibodies to glutamate during intranasal administration on the content of excitatory and inhibitory amino acids in the hippocampus and hypothalamus of rats under combined stress. Pathol Physiol Exp Therapy 1:4–10. (In Russ)].

Надольник ЛИ (2010) Cтресс и щитовидная железа. Биомед химия 56(4):443–456. [Nadolnik LI (2010) Stress and the thyroid gland. Biomed Chem 56(4):443–456. (In Russ)].

Yang X, Wang G, Gong X, Huang C, Mao Q, Zeng L, Zheng P, Qin Y, Ye F, Lian B, Zhou C, Wang H, Zhou W, Xie P (2019) Effects of chronic stress on intestinal amino acid pathways. Physiol Behav 204:199–209. https://doi: 10.1016/j.physbeh.2019.03.001

Sekhar R (2021) GlyNAC Supplementation Improves Glutathione Deficiency, Oxidative Stress, Mitochondrial Dysfunction, Inflammation, Aging Hallmarks, Metabolic Defects, Muscle Strength, Cognitive Decline, and Body Composition: Implications for Healthy Aging. J Nutr 151(12):3606–3616. https://doi.org/10.1093/jn/nxab309

File S, Fluck E, Fernandes C (2000) Beneficial Effects of Glycine (Bioglycin) on Memory and Attention in Young and Middle-Aged Adults. J Clin Psychopharmacol 19:506–512. https://10.1097/00004714-199912000-00004