Международный эндокринологический журнал 6 (54) 2013

Епіфіз (шишкоподібна залоза, ШЗ) відіграє важливу роль у синхронізації циркадіанної ендокринної функції в людини та ссавців. У наукових дослідженнях останніх років велика увага приділяється ролі ШЗ у нейроендокринній регуляції функцій організму та вивченню участі органа в розвитку загального адаптаційного синдрому. При старінні циркадіанні й сезонні коливання показників життєдіяльності організму поступово згасають, акрофази стають менш стабільними.

Практичне значення мають геронтологічні аспекти циркадіанних та сезонних показників імуноструктурного гомеостазу, механізми впливу зміненого освітлення на функції системи неспецифічного імунітету.

Мета дослідження — вивчити вплив епіфізектомії на особливості динаміки циркадіанних і сезонних ритмів показників неспецифічної імунологічної адаптації організму та виявити характер впливу шишкоподібної залози на ритмостаз природного неспецифічного імунітету при старінні організму.

Матеріал і методи дослідження. Експерименти проведені на 160 білих лабораторних щурах­самцях двох вікових груп: статевозрілих (дорослих) віком 12–15 міс. і масою 140–180 г та старих віком 24 міс. і старших масою 200–250 г і більше.

У дослідження брали псевдооперованих щурів, які поряд з інтактними становили контрольну групу, та епіфізектомованих тварин на 15–20­ту добу після видалення ШЗ. Епіфізектомію у щурів проводили за Y. Кіtау i М. Altschulе (1954) у модифікації В.П. Пішака (1974).

Дослідження проводили на дорослих та старих щурах­самцях, яких утримували при світловому режимі: 12 год світло — 12 год темрява. Для характеристики сезонного ритму дослідження проводили впродовж двох років навесні (квітень, травень), влітку (липень, серпень), восени (жовтень, листопад) та взимку (січень, лютий).

З метою вивчення ефекту дії на функцію системи неспецифічної адаптації організму гормону мелатоніну епіфізектомованим та контрольним щурам уводили внутрішньоочеревинно синтетичний мелатонін у дозі 100 мкг на 100 г маси тіла, розведений 0,2 мл ізотонічного розчину натрію хлориду.

Для визначення впливу зміненого освітлення тварин утримували за умов регульованого світлового режиму: 72 год — темрява та 72 год — світло.

Досліджували: активність сироваткового комплементу, яку визначали фотометричним методом за 50% гемолізом (од/мл), концентрацію сироваткового лізоциму (мкг/мл) визначали турбодиметричним методом за Перрі в модифікації Грант (1983), загальну кількість лейкоцитів (10⁹/л) периферичної крові визначали за А.Я. Альтгаузеном (1964), НСТ­тест (%) проводили за С.У. Пастером (1989), мієлопероксидазну активність нейтрофілів (од.) досліджували за методом Т. Попова і Л. Нейковської (1971), рівень глікогену (од.) в лейкоцитах визначали за І. Тодоровим (1966), фагоцитарну активність (%) і фагоцитарний індекс (од.) поліморфноядерних лейкоцитів вивчали в присутності об’єкта фагоцитозу (жива добова культура стафілококу) (Э.У. Пастер и соавт., 1989).

Результати дослідження та їх обговорення. За результатами проведених досліджень всі показники, що мали характерні сезонні зміни циркадіанного ритму, тією чи іншою мірою залежали від наявності ШЗ. Встановлено характерні вікові відмінності.

Циркадіанний ритм сироваткового комплементу найбільш характерних змін зазнавав навесні. Рівень показника внаслідок епіфізектомії знижувався, особливо вночі, як у дорослих, так і у старих щурів. В останніх зменшувалась амплітуда коливань. Після видалення ШЗ сезонний ритм мав низьку амплітуду, зменшувався мезор. Знижувався рівень показника у старих щурів. Після уведення мелатоніну комплементарна активність зростала в усіх групах тварин. Постійне світло призводило до зниження активності сироваткового комплементу, а мелатонін нормалізував цей показник. За умов постійної темряви мелатонін викликав зростання активності комплементу в епіфізектомованих дорослих та старих щурів.

Наші дослідження вказують на наявність ритміки системи комплементу та зниження його внаслідок епіфізектомії. Циркадіанний ритм активності сироваткового комплементу залежить не тільки від віку тварин та цілісності ШЗ, але й від сезону, що особливо характерно навесні та влітку. Система комплементу, як один із показників неспецифічної адаптації, що тісно пов’язана з функціонуванням імунної системи, має вагому залежність від пінеальної регуляції, про що свідчать середньодобові та середньорічні показники.

Вміст сироваткового лізоциму в дорослих щурів після пінеалектомії зменшувався, в старих — зростав, також спостерігалося нівелювання циркадіанного ритму. Сезонний ритм внаслідок видалення ШЗ змінювався: в старих щурів міні­фаза зміщувалася на осінь. Слід вказати на суттєву роль лізоциму, вміст якого зростав при старінні, що є компенсаторним механізмом, направленим на активацію ферментативної активності фагоцитів, і, насамперед, лізосомального ферменту — муромідази, що розкладає стінки бактерій.

Після пінеалектомії спостерігалася лейкопенія як у дорослих, так і в старих щурів. Зменшувалася фазність циркадіанного ритму, зміщувалися акрофаза й міні­фаза. Сезонний ритм лейкоцитів у старих тварин втрачався, внаслідок видалення ШЗ спостерігалося зміщення його акрофази на осінь, а фаза мінімуму зсувалася на весну.

НСТ­тест характеризує активацію метаболізму нейтрофілів і, особливо, функцію гексозомонофосфатного шунта та пов’язаний із ним синтез вільних радикалів, необхідних для успішного здійснення фагоцитозу. Циркадіанний ритм НСТ­тесту у дорослих епіфізектомованих щурів не відрізнявся від контрольних груп. Суттєвим було зниження рівня показника як у контролі, так і, особливо, в старих епіфізектомованих тварин. Уведення мелатоніну дорослим тваринам викликало зниження даних показника НСТ­тесту в контролі та нормалізувало в пінеалектомованих. У старих щурів мелатонін викликав збільшення рівня НСТ­тесту в усіх групах. НСТ­тест у тварин, що перебували при тривалому освітленні, зазнавав істотних змін тільки у старих щурів. Після уведення мелатоніну мала місце тенденція до зростання рівня НСТ­тесту в статевозрілих, і статистично вірогідно збільшувався показник у старих епіфізектомованих щурів.

Циркадіанний ритм умісту глікогену в нейтрофілах у статевозрілих щурів після епіфізектомії суттєвих відмінностей не мав, а в старих вірогідно знижувався та згладжувалася амплітуда коливань у тварин з видаленою ШЗ. Уведення мелатоніну супроводжувалося зростанням умісту глікогену в пінеалектомованих дорослих і старих щурів

Функція нейтрофілів залежить не тільки від енергозабезпечення. Важливими моментами є бактерицидні властивості та руйнування пероксиду водню, що зумовлено мієлопероксидазною активністю нейтрофілів периферичної крові. Циркадіанний ритм активності мієлопероксидази характеризувався міні­фазою в ранковий час у всіх трьох групах старих щурів. Особливо низькою залишалася активність ферменту в усі добові періоди в старих пінеалектомованих щурів. Суттєвих вікових змін зазнавав цей показник і залежно від пори року.

Циркадіанний ритм фагоцитарної активності нейтрофілів навесні в дорослих епіфізектомованих щурів характеризувався зміщенням фаз максимуму й мінімуму, дещо знижувався рівень показника. У старих тварин вірогідно гальмувалася фагоцитарна активність, а видалення ШЗ призводило до порушення фазності добової кривої, показники вірогідно знижувалися й у всі часові проміжки доби. Мелатонін стимулював активність фагоцитозу як у дорослих, так і в старих контрольних тварин. Така ж направленість змін спостерігалася в обох групах епіфізектомованих щурів. Отже, за відсутності ШЗ ефекти мелатоніну не залежать від фотоперіоду. Після тривалої темряви уведення мелатоніну призводило до певного зниження рівня фагоцитозу в контрольних дорослих і старих щурів, а в пінеалектомованих мала місце тенденція до стимуляції фагоцитарної активності, особливо в старих тварин.

Фагоцитарна реакція як центральний ланцюг системи неспецифічної імунологічної адаптації організму є інтегральним показником і належить до найбільш функціонально активних механізмів захисту. При порушенні певних ланок системи неспецифічного імунітету компенсація, очевидно, здійснюється через механізм фагоцитозу.

Висновок. Різнонаправленість біоритмологічних змін гуморальних і клітинних показників, на нашу думку, забезпечує найбільш повноцінне пристосування організму до циклічних змін зовнішнього середовища. Шишкоподібна залоза у ссавців причетна до регуляції циркадіанних ритмів системи неспецифічної адаптації організму, має вікові особливості й зберігається до глибокої старості. Регулююча дія пінеальної залози на імуноструктурний гомеостаз здійснюється мелатоніном і, вочевидь, іншими біологічно­активними речовинами, що продукуються цим органом. Результати досліджень зі зміненим освітленням свідчать, що існує принципова можливість стимуляції мелатонінутворювальної функції шишкоподібної залози шляхом збільшення довжини темпового періоду, і, як наслідок, посилення роботи системи неспецифічної адаптації організму, що набуває особливої актуальності в геронтологічній практиці.