Значение гормонов надпочечников в реализации стресс-протекторного эффекта малых доз L-тироксина

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Ранее была показана возможность повышения устойчивости организма к стрессу малыми дозами L-тироксина. Не установлено, связан ли этот эффект с действием самого L-тироксина или опосредуется активацией/потенцированием им эффектов других гормонов. Цель работы – изучить роль гормонов надпочечников в реализации защитного эффекта малых доз L-тироксина при стрессе. Работа выполнена на белых половозрелых беспородных крысах-самцах. Стресс моделировали ситуацией «дефицита времени». L-тироксин вводили в малых, близких к физиологическим дозах по следующей схеме: первая неделя 1.5 мкг/кг, вторая – 2.0 мкг/кг, третья – 2.5 мкг/кг, четвертая – 3.0 мкг/кг. Установлено, что стрессорное воздействие повышает концентрацию йодсодержащих тиреоидных гормонов (ЙТГ) в крови на 23–44%, кортикостероидов на 40%, относительную массу надпочечников на 31%; снижает относительную массу тимуса и селезенки на 26 и 14%, уровень инсулина на 46%; вызывает повреждение слизистой оболочки желудка с индексом поражения 1.36; повышает физическую выносливость, двигательную активность и тревожность животных, снижая интенсивность исследовательских реакций. Двухсторонняя адреналэктомия препятствует активации тиреоидной функции и устраняет рост физической выносливости, изменяет структуру поведения, определяет более существенные повреждения (индекс поражения 2.7), повышение тревожности, угнетение исследовательского поведения в условиях стресса. Адреналэктомия ограничивает защитный эффект L-тироксина при стрессе, что проявляется более низкими значениями горизонтальной двигательной и исследовательской активности, более высокой тревожностью крыс и повреждением слизистой оболочки желудка (после введения L-тироксина индекс поражения при стрессе без адреналэктомии 0.12; на фоне адреналэктомии 1.19). Этому соответствует более низкая концентрация ЙТГ в крови (на 14–43%). Следовательно, малые дозы L-тироксина оказывают стресс-протекторное действие. Адреналэктомия лимитирует, однако не предупреждает полностью его реализацию. Это свидетельствует о том, что в формировании антистрессорного эффекта L-тироксина гормоны надпочечников играют важную, но не решающую роль.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Гусакова

Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: elena-gusakova83@mail.ru
Белоруссия, Витебск

И. В. Городецкая

Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет

Email: elena-gusakova83@mail.ru
Белоруссия, Витебск

Список литературы

  1. Lee DY, Kim E, Choi MH (2015) Technical and clinical aspects of cortisol as a biochemical marker of chronic stress. BMB Rep 48(4): 209–216. 10.5483/bmbrep.2015.48.4.275' target='_blank'>https://doi: 10.5483/bmbrep.2015.48.4.275
  2. Городецкая ИВ, Гусакова ЕА (2021) Влияние йодсодержащих гормонов щитовидной железы на активность центрального отдела стресс-лимитирующей системы. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 108(3): 354–368. [Gorodetskaya IV, Gusakova EA (2021) The effect of iodine-containing thyroid hormones on the activity of the central department of the stress-limiting system. Russ J Physiol 108(3): 354–368. (In Russ)]. https://doi.org/10.31857/S0869813922030037
  3. Божко АП, Городецкая ИВ, Солодков АП (1990) Ограничение стрессорной активации перекисного окисления липидов малыми дозами тиреоидных гормонов. Бюл экспер биол мед 109(6): 539–541. [Bozhko AP, Gorodetskaya IV, Solodkov AP (1990) Limitation of stress activation of lipid peroxidation by small doses of thyroid hormones. Bull Exp Biol Med 109(6): 539–541. (In Russ)].
  4. Sabatino L (2023) Nrf2-mediated antioxidant defense and thyroid hormone signaling: a focus on cardioprotective effects. Antioxidants 12(6): 1177. https://doi.org/10.3390/antiox12061177
  5. Божко АП, Городецкая ИВ, Бахтина ЛЮ, Малышев ИЮ (2000) Значение тиреоидных гормонов в стресс-индуцированном синтезе белков теплового шока в миокарде. Бюл экспер биол мед 130(12): 617–619. [Bozhko AP, Gorodetskaya IV, Bakhtina LYu, Malyshev IYu (2000) Significance of thyroid hormones in stress-induced synthesis of heat shock proteins in the myocardium. Bull Exp Biol Med 130(12): 617–619. (In Russ)].
  6. Городецкая ИВ, Евдокимова ОВ (2014) Влияние йодсодержащих тиреоидных гормонов на экспрессию ранних генов c-fos и c-jun в миокарде крыс при стрессе. Вести НАН Беларуси. Сер мед наук 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)].
  7. Gorodetskaya IV, Gusakova EA (2015) The Effects of Thyroid Status on the Proteolysis System in Stress. Neurosci Behav Physiol 45 (6): 693–700.
  8. Bennett SN, Chang AB, Rogers FD, Jones P, Peña CJ (2023). Thyroid hormones mediate the impact of early-life stress on ventral tegmental area gene expression and behavior. BioRxiv: the preprint server for biology. 08.25.554785. https://doi.org/10.1101/2023.08.25.554785
  9. Hong W, Li G, Nie Y, Zou L, Zhang X, Liu S, Li G, Xu H, Zhang CP, Liang S (2016) Potential Involvement of P2 Receptors in the Pathological Processes of Hyperthyroidism: A Pilot Study. Ann Clin Lab Sci 46(3): 254–259.
  10. Yaamarthy V, Rani CJ, Hemamalini R, Iqbal AM (2023) Evaluation of serum cortisol levels in patients with hypothyroidism at a tertiary care hospital, Telangana, India: A Case-control Study. J Clin Diagnostic Res 17(3): 5–7. https://doi.org/10.7860/JCDR/2023/59976.17588
  11. Гусакова ЕА, Городецкая ИВ (2019) Способ моделирования эмоционального стресса «дефицита времени». Рос физиол журн им ИМ Сеченова 105(4): 520–530. [Gusakova EA, 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
  12. Кабак ЯМ (ред) (1968) Практикум по эндокринологии. Основные методики экспериментально-эндокринологических исследований. М. Изд-во Моск универ [Kabak YaM (ed) (1968) Practicum on endocrinology. Basic methods of experimental endocrinological research. М. Moscow Univer Press. (In Russ)].
  13. Миронов АН (ред) (2012) Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М. Гриф и К. [Mironov AN (ed) (2012) Guidelines for the pre-clinical studies of drugs. M. Grief and K. (In Russ)].
  14. Ling C, Sun Q, Khang J, Felipa Lastarria M, Strong J, Stolze B, Yu X, Parikh TP, Waldman MA, Welsh K, Jonklaas J, Masika L, Soldin SJ (2018) Does TSH Reliably Detect Hypothyroid Patients? Annu Thyroid Res 4(1): 122–125. https://doi.org/10.26420/annalsthyroidres.2018.1030
  15. Talaber G, Tuckermann JP, Okret S (2015) ACTH controls thymocyte homeostasis independent of glucocorticoids. FASEB J 6: 2526–2534. https://doi.org/10.1096/fj.14–268508
  16. Haluzik M, Dietz KR, Kim JK, Marcus-Samuels B, Shulman GI, Gavrilova O, Reitman ML (2002) Adrenalectomy improves diabetes in A-ZIP/F-1 lipoatrophic mice by increasing both liver and muscle insulin sensitivity. Diabetes 51(7): 2113–2118. https://doi.org/10.2337/diabetes.51.7.2113
  17. Watt M, Howlett K, Febbraio M, Spriet L, Hargreaves M (2001) Adrenaline increases skeletal muscle glycogenolysis, pyruvate dehydrogenase activation and carbohydrate oxidation during moderate exercise in humans. J Physiol (London) 534(1): 269–278. 10.1111/j.1469–7793.2001.t01–1–00269.x' target='_blank'>https://doi: 10.1111/j.1469–7793.2001.t01–1–00269.x
  18. Kikuchi K, Yamad T, Sugi H (2009) Effects of adrenaline on glycogenolysis in resting anaerobic frog muscles studied by 31P-NMR. J Physiol Sci 59: 439. https://doi.org/10.1007/s12576–009–0054–6
  19. Peters SJ, Dyck DJ, Bonen A, Spriet LL (1998) Effects of epinephrine on lipid metabolism in resting skeletal muscle. Am J Physiol 275(2): 300–309. 10.1152/ajpendo.1998.275.2.E300' target='_blank'>https://doi: 10.1152/ajpendo.1998.275.2.E300
  20. Kuo T, McQueen A, Chen TC, Wang JC (2015) Regulation of glucose homeostasis by glucocorticoids. Adv Exp Med Biol 872: 99–126. https://doi.org/10.1007/978–1–4939–2895–8_5
  21. Morrison-Nozik A, Anand P, Zhu H, Duan Q, Sabeh M, Prosdocimo DA, Lemieux ME, Nordsborg N, Russell AP, MacRae CA, Gerber AN, Jain MK, Haldar SM (2015) Glucocorticoids enhance muscle endurance and ameliorate duchenne muscular dystrophy through a defined metabolic program. Proc Natl Acad Sci U S A 112(49): 6780–6789. https://doi.org/10.1073/pnas.1512968112
  22. Orchinik M, Weiland N, McEwen B (1994) Adrenalectomy selectively regulates GABAA receptor subunit expression in the hippocampus. Mol Cell Neurosci 5(5): 451–458. https://doi.org/10.1006/mcne.1994.1055
  23. Van Loon G, Shum A, Sole M (1981) Decreased brain serotonin turnover after short term (two-hour) adrenalectomy in rats: a comparison of four turnover methods. Endocrinology 108(4): 1392–1402. https://doi.org/10.1210/endo-108–4–1392
  24. Santibaсez M, Gysling K, Forray M (2005) Adrenalectomy decreases corticotropin-releasing hormone gene expression and increases noradrenaline and dopamine extracellular levels in the rat lateral bed nucleus of the stria terminalis. J Neurosci Res 81(1): 140–152. https://doi.org/10.1002/jnr.20538
  25. Волков ВЕ, Волков СВ (2005) Эрозивно-язвенные поражения желудочно-кишечного тракта в раннем послеоперационном периоде. Вестн Чуваш универ 2: 50–56. [Volkov VE, Volkov SV (2005) Erosive and ulcerative lesions of the gastrointestinal tract in the acute postoperative period. Vest Chuvash univer 2: 50–56. (In Russ)].
  26. Yusuf S, Adelaiye AB, Nok AJ, Ameh DA, Balogun EO (2008) Effect of acute bilateral adrenalectomy and reserpine on gastric mucus secretion and mucosal injury in pyloric ligated rats. Afr J Biotechnol 7(17): 3143–3148.
  27. Hamadi N, Sheikh A, Madjid N, Lubbad L, Amir N, Shehab SA, Khelifi-Touhami F, Adem A (2016) Increased pro-inflammatory cytokines, glial activation and oxidative stress in the hippocampus after short-term bilateral adrenalectomy. BMC Neurosci 17(1): 61. https://doi.org/10.1186/s12868–016–0296–1
  28. Wu K, Zhao M, Ma C, Zhang H, Liu X, Zhou L, Zhao J, Gao L, Wang D (2017) Thyrotropin alters t cell development in the thymus in subclinical hypothyroidism mouse model. Scand J Immunol 85(1): 35–42. https://doi.org/10.1111/sji.12507. PMID: 27864993
  29. Kikuchi M, Komuro R, Oka H, Kidani T, Hanaoka A, Koshino Y (2005) Relationship between anxiety and thyroid function in patients with panic disorder. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 29(1): 77–81. 10.1016/j.pnpbp.2004.10.008' target='_blank'>https://doi: 10.1016/j.pnpbp.2004.10.008
  30. Badihian S, Jalalpour P, Mirdamadi M, Moslehi M (2016) Quality of life, anxiety and depression in patients with differentiated thyroid cancer under short term hypothyroidism induced by levothyroxine withdrawal. Klin Onkol 29(6): 439–444.
  31. Romero-Gómez B, Guerrero-Alonso P, Carmona-Torres JM, Notario-Pacheco B, Cobo-Cuenca AI (2019) Mood disorders in levothyroxine-treated hypothyroid women. Int J Environ Res Public Health 16(23): 4776. https:///doi.org/10.3390/ijerph16234776
  32. Демченко ОМ (2014) Психо-емоцiйний статус щурiв за умов дисфункцii щитовидноi залозi. Теорет мед 19(1): 10–15. [Demchenko OM (ed) (2014) Psycho-emotional status of rats with thyroid dysfunction. Theoret Med 19(1): 10–15. (In Ukr)].
  33. Jawad A (2018) The consequences of terrorist and military operations in three regions of baghdad, iraq on serotonin and thyroid function. J Al-Nahrain University Sci 21: 32–36. https://doi.org/10.22401/JNUS.21.2.05
  34. Ito JM, Valcana T, Timiras PS (1977) Effect of hypo- and hyperthyroidism on regional monoamine metabolism in the adult rat brain. Neuroendocrinology 24(7): 55–64. 10.1159/000122696' target='_blank'>https://doi: 10.1159/000122696
  35. Lee EH, Kim SM, Kim CH, Pagire SH, Pagire HS, Chung HY, Ahn JH, Park CH (2019) Dopamine neuron induction and the neuroprotective effects of thyroid hormone derivatives. Sci Rep 9: 13659. https://doi.org/10.1038/s41598–019–49876–6
  36. Vazquez-Anaya G, Martinez B, Soñanez-Organis JG, Nakano D, Nishiyama A, Ortiz RM (2017) Exogenous thyroxine improves glucose intolerance in insulin-resistant rats. J Endocrinol 232(3): 501–511. https:// doi: 10.1530/JOE-16–0428
  37. Ucci S, Renzini A, Russi V, Mangialardo C, Cammarata I, Cavioli G, Santaguida MG, Virili C, Centanni M, Adamo S, Moresi V, Verga-Falzacappa C (2019) Thyroid hormone protects from fasting-induced skeletal muscle atrophy by promoting metabolic adaptation. Int J Mol Sci 20(22): 5754. 10.3390/ijms20225754' target='_blank'>https://doi: 10.3390/ijms20225754
  38. Nicolaisen TS, Klein AB, Dmytriyeva O, Lund J, Ingerslev LR, Fritzen AM, Carl CS, Lundsgaard AM, Frost M, Ma T, Schjerling P, Gerhart-Hines Z, Flamant F, Gauthier K, Larsen S, Richter EA, Kiens B, Clemmensen C (2020) Thyroid hormone receptor α in skeletal muscle is essential for T3-mediated increase in energy expenditure. FASEB J 34(11): 15480–15491. https://doi.org/10.1096/fj.202001258RR
  39. Zhou J, Gauthier K, Ho JP, Lim A, Zhu XG, Han CR, Sinha RA, Cheng SY, Yen PM (2021) Thyroid hormone receptor α regulates autophagy, mitochondrial biogenesis, and fatty acid use in skeletal muscle. Endocrinology 162(8): 112. https://doi.org/10.1210/endocr/bqab112
  40. Bloise FF, Cordeiro A, Ortiga-Carvalho TM (2018) Role of thyroid hormone in skeletal muscle physiology. J Endocrinol 236(1): 57–68. 10.1530/JOE-16–0611' target='_blank'>https://doi: 10.1530/JOE-16–0611
  41. Mei H, Yang C, Xie Q, Yang Y, Luo X, Jiao H, Gan L (2019) Effects of γ-aminobutyric acid on aggressive behaviour, jejunum villus morphology, serum biochemical indicators and hippocampal neuropeptide mRNA levels in piglets at weaning with mixing. Czech J Anim Sci 64: 151–159. https://doi.org/10.17221/33/2018-CJAS

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние введения близких к физиологическим доз L-тироксина на уровень общего трийодтиронина (а), общего тироксина (b), свободного трийодтиронина (c), свободного тироксина (d) и тиреотропного гормона (е) в крови животных с интактными и удаленными надпочечниками без и в условиях стресса. Здесь и на рис. 2–4: → □ – медиана; □ – в верхняя граница нижнего квартиля и нижняя граница верхнего квартиля (LQ; UQ); – минимальное и максимальное значения показателя; → группы животных: С – контроль; S – стресс; ТS – тироксин+стресс; AS – адреналэктомия+стресс; ТAS – тироксин+ адреналэктомия +стресс; → р < 0.05 по отношению:* – к группе «C»; # – к группе «S»;+ – к группам «C» и «S»; D – к группе «TS»;X – к группе «AS».

Скачать (132KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние введения малых доз L-тироксина на изменения относительной массы надпочечников (а), тимуса (b), селезенки (с) у крыс с интактными и удаленными надпочечниками без и после стресса.

Скачать (181KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние L-тироксина на изменения уровня кортикостерона (а) и инсулина (b) в крови животных с интактными и удаленными надпочечниками без и в условиях стресса.

Скачать (123KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние малых доз L-тироксина на изменение физической выносливости животных с интактными и удаленными надпочечниками без и после стресса.

Скачать (79KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024