Способ коррекции нейроэндокринной регуляции при старении в эксперименте
Владельцы патента RU 2568366:
федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к экспериментальной медицине, результаты которого могут быть использованы в области восстановительной медицины, геронтологии и гериатрии. В эксперименте используют белых беспородных крыс-самок предстарческого возраста, весом 290,7±31,6 г, содержащихся в стандартных условиях вивария. Крысам дают легкую воду со сниженным содержанием дейтерия (46±2 ppm) в качестве питьевой воды в объеме 25-30 мл/сутки ежедневно в течение 5 недель. Способ обеспечивает профилактику нарушений нейроэндокринной регуляции при старении, повышение адаптивного статуса, нормализацию репродуктивных функций у крыс предстарческого возраста. 2 табл., 2 ил.
Изобретение относится к медицине, точнее к восстановительной медицине, геронтологии и гериатрии, и может быть использовано в эксперименте на старых и стареющих животных для коррекции состояния нейроэндокринной системы - частичного восстановления гормональной регуляции и повышения неспецифической резистентности организма.
Известен способ коррекции состояния регуляторных систем организма в эксперименте и клинических условиях с помощью средства, обладающего геропротекторной активностью (см. Патент на изобретение №2302870, опубл. 20.07.2007, Бюл. №20). В известном способе с помощью биологически активного вещества, выделенного из эпифиза животных, в лекарственной форме для парентерального введения была получена положительная динамика субъективных показателей самочувствия и признаки нормализации содержания гормонов эпифиза у женщин с климактерическим синдромом.
Также известен способ нормализации репродуктивной функции у женщин с помощью биологически активного вещества, выделенного из яичников животных (см. Патент на изобретение №2303454, опубл. 27.07.2007, Бюл. №21). В известном способе с помощью указанного вещества в лекарственной форме для парентерального введения было отмечено улучшение общего (в том числе, психоэмоционального) состояния и нормализация некоторых показателей гормонального статуса женщин с климактерическим синдромом.
Таким образом, в обоих известных способах воздействие осуществлялось с помощью комплексных пептидных препаратов животного происхождения со сложной технологией получения соответствующих лекарственных форм, предусматривающих парентеральное введение в организм. При этом эффекты, полученные с помощью указанных препаратов, свидетельствовали об улучшении общего состояния женщин с климактерическим синдромом и формировании «адекватной адаптационной реакции стареющего организма в ответ на возрастное снижение функции яичников», но не о восстановлении репродуктивных функций при старении. Кроме того, авторы не предусматривали повышение эффективности воздействия путем индивидуализации режима применения препарата в зависимости от динамики показателей иммунного статуса.
Известны работы по восстановлению репродуктивной функции у старых крыс - самцов и самок в зависимости от эффективности адаптивно-регуляторного влияния малых доз адреналина, а также слабых сверхнизкочастотных магнитных полей (см. Шихлярова А.И., Мулатова А.К., Евстратова О.Ф., Мамцева Л.И. О неспецифическом адаптационно-трофическом влиянии малых доз адреналина на половые железы старых крыс. Сравнительная эпидемиология и диагностика основных локализаций рака. М., 1984. С. 22-27; см. Шихлярова А.И. Об адаптационно-трофическом влиянии слабых магнитных полей на половые железы старых крыс. Применение лазеров и магнитов в биологии и медицине. Ростов-на-Дону, 1983. С. 128; см. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С., Шихлярова А.И. Антистрессорные реакции и активационная терапия. Екатеринбург, 2002. Ч. I., 196 с.; 2003. Ч. II, 336 с.).
С помощью регулярного индивидуального корригирования дозы перечисленных слабых воздействий у 78% старых животных наблюдалось преимущественное восстановление последовательности и продолжительности стадий полового цикла с появлением в гистологической структуре яичников небольшого количества фолликулов на разных стадиях созревания - от примордиальных до зрелых.
При исследовании семенников у старых крыс-самцов наблюдалось увеличение числа фигур митоза в пресперматидах, повышение количества сперматозоидов в апикальных частях клеток Сертоли. Эти признаки омоложения манифестировали о формировании в организме устойчивой интегральной неспецифической адаптационной реакции физиологического типа - реакции активации, т.е. симптомокомплекса, альтернативного состоянию хронического стресса.
Как видно, для достижения стойкого эффекта необходима систематическая реализация адекватного алгоритма воздействия, зачастую требующего гибкой коррекции дозового режима, т.е. осуществления сложной индивидуализированной технологии достижения геропротекторного эффекта.
Имеются публикации о геропротекторном влиянии такой биожидкости, как ликвор. В работах Гаркави Л.Х. и Шихляровой А.И. «Улучшение качества жизни и повышение неспецифической резистентности организма при развитии антистрессорных реакций» (см. Мат. Межд. конф. «Улучшение качества жизни», Военно-мед. академия, СПб, 2000), «Перспективы использования малых доз ликвора: эксперименты на моделях опухолевого роста и старения (см. Перспективы развития научных исследований в предстоящем столетии. Ростов-на-Дону, 2001. - С. 302-308). В них показано, что под влиянием очень слабых воздействий (даже гомеопатических разведений ликвора), когда старым крысам-самкам производили субокципитальную пункцию и введение в желудочек мозга раствора ликвора, взятого от молодой половозрелой крысы, отдельные особи восстанавливали детородную функцию и приносили здоровое потомство. Это наводит на мысль о том, что сверхмалые, даже гомеопатические дозы ликвора могут быть эффективными.
Однако носителями биологически важной информации могут являться не только биологические субстраты (пептиды, аминокислоты), но и более простые элементы воды, меняющие ее энергоинформационную емкость. Ведутся активные разработки способов структурирования воды и ее очистки от нежелательных патогенных элементов, в частности - получения «легкой воды» (ЛВ), очищенной от дейтерия.
Практически нет объективных сведений в литературе об изменении структуры общих неспецифических адаптационных реакций под влиянием ЛВ и ее действия на локальный статус гонад, оцениваемый на основе способности эстрогенов вызывать корнификацию влагалищного эпителия.
Иными словами, идентификация паттерна изменений на уровне целостного организма, сопоставимая с фазовой динамикой полового цикла, отражающей функцию яичников, представляет реальную возможность целенаправленного достижения геропротекторного действия ЛВ и коррекции нейроэндокринной регуляции при старении.
Технический результат изобретения - профилактика нарушений нейроэндокринной регуляции при старении, повышение адаптивного статуса, нормализация репродуктивных функций у крыс предстарческого возраста за счет употребления воды со сниженным содержанием дейтерия (легкой воды, ЛВ).
Технический результат достигается тем, что белым беспородным крысам-самкам предстарческого возраста, весом 290,7±31,6 г, содержащимся в стандартных условиях вивария, дают легкую воду со сниженным содержанием дейтерия (46±2 ppm) в качестве питьевой воды в объеме 25-30 мл/сутки ежедневно в течение 5 недель.
«Способ коррекции нейроэндокринной регуляции при старении в эксперименте» является новым, так как он неизвестен в экспериментальном исследовании динамики состояния млекопитающих животных. Новизна изобретения заключается в использовании ЛВ у крыс-самок предстарческого возраста в качестве питьевой воды в объеме 25-30 мл/сут в течение периода 5 недель в качестве профилактирующего средства нейроэндокринной регуляции при старении, что подтверждается результатами мониторинга адаптационного статуса животного и стадий полового цикла.
Изобретение «Способ коррекции нейроэндокринной регуляции при старении в эксперименте» является промышленно применимым, так как может быть использован в здравоохранении, в научно-исследовательских онкологических институтах, при экспериментальных и клинических исследованиях возможностей применения ЛВ в восстановительной медицине, геронтологии и гериатрии.
Согласно классическим представлениям В.В. Фролькиса, В.М. Дильмана, И.А. Аршавского и др., в процессе старения происходит отклонение гомеостаза и нарушение его адаптивно-регуляторных механизмов, деградация систем (ЦНС, эндокринной, иммунной), падение резистентности, развитие стресса - как интегральной формы мультисистемных изменений на уровне организма, как целого.
Ориентируясь на современные условия негативного влияния экзогенных факторов среды (техногенных, социальных, экологических) на организм, ускоряющих процессы преждевременного старения, проведены эксперименты на модели животных предстарческого возраста, когда вероятность развития стрессорных состояний возрастает, а физиологический уровень нейроэндокринной регуляции снижается, в том числе герминтативной системы.
Как следует из представленного первичного материала, эффективность влияния «легкой» воды относительно обычной питьевой выражается в значительном улучшении структуры адаптационных реакций, идентификация которых осуществлялась по морфологической картине крови (лейкограмма Шиллинга с уточненным подсчетом на 200 клеток) и определению процентного уровня лимфоцитов как ключевого сигнального параметра АР. Из таблицы 1 следует, что перед началом опыта у животных обеих групп наблюдалась сходная структура АР, включающая патологический тип АР - стресс и нормотипы (тренировка, спокойная и повышенная активация).
Через неделю приема ЛВ у крыс опытной группы отмечен переход стресса в антистрессорные реакции тренировки, спокойной и повышенной активации, уровень которых оставался стабильно высоким до конца эксперимента. В контрольной группе доля стресса достоверно повышалась. Стабилизация эффекта повышения адаптивного статуса у крыс-самок под влиянием ЛВ четко прослеживается по повышенным показателям процентного содержания лимфоцитов в крови на всех этапах опыта, в то время как в контроле их уровень снижался.
Была отмечена выраженная разница животных по уровню двигательной активности и состоянию шерстного покрова. Так, у крыс, принимавших ЛВ, поведенческие реакции были значительно активнее (вертикальная и горизонтальная активность, грумминг, нахождение в центре), чем у животных с обычным водным рационом, а шерстный покров отличался замещением желтой остистой шерсти на белую, мягкую и блестящую (рис. 1).
Другими важными оценочными параметрами, определяющими технический результат влияния «легкой» воды, служили показатели состояния полового цикла. Учитывалось, что под влиянием стимуляции эстрогенами, выделяемыми яичником в разные периоды цикла, во влагалище возникают пролиферативные процессы, которые детерминируют клеточный состав вагинальных мазков:
а) стадия предтечки - проэструс (prooestrus) - во влагалище - эпителиальные клетки; в яичнике - крупные фолликулы, продолжительность стадии - 12 часов:
б) стадия течки эструс (oestrus) - роговые клетки, роговые чешуйки; в яичнике - овулирующие фолликулы, продолжительность стадии - 27 часов;
в) послетечковая стадия - метаэструс (meta oestrus) - роговые чешуйки, эпителиальные клетки, лейкоциты; в яичнике - зрелые фолликулы, молодые желтые тела, продолжительность стадии - 6 часов;
г) стадия покоя - межтечковая стадия диэструс (dioestrus) - основная масса лейкоцитов, редкие эпителиальные клетки, в яичнике фолликулы разных размеров и желтые тела, продолжительность стадии - 57 часов.
Анаэструс (anaestrus) - длительный покой полового аппарата - однообразный лейкоцитарный и эпителиально-клеточный состав.
Опосредованные ЛВ эффекты проявились в изменении продолжительности фаз полового цикла.
Во-первых, значительно приблизилась к норме продолжительность стадии предтечки (Р), превысив показатели контроля в 2,2 раза. Это косвенно свидетельствовало об активации фолликулостимулирующего гормона гипофиза (табл. 2).
Во-вторых, несмотря на укорочение периода течки (О), стало существенно заметным уменьшение протяженности периода послетечки - метэструса (М) по сравнению с контролем, что указывало на сокращение доминирования желтых тел и ингибирования избыточной продуктивности лютеинизирующего гормона.
Наконец, в-третьих, была отмечена нормализация межтечковой стадии - диэструс (Д), продолжительность которой сократилась по сравнению с контролем в 1,8 раза.
Однообразный лейкоцитарный состав и редкие эпителиальные клетки во влагалище сочетались с наличием в яичнике фолликулов разных размеров и желтых тел на фоне гормонального равновесия.
На рисунке 2 представлены образцы клеточного состава вагинальных мазков у крыс-самок предстарческого возраста после проведения эксперимента с ЛВ. В фазе проэструс преобладали эпителиальные клетки, в фазе эструс - чешуйки, в фазе метэструс -смешанный состав клеток, а в диэструсе - лейкоциты, что отвечает нормотипам стадий полового цикла.
Способ коррекции нейроэндокринной регуляции при старении в эксперименте осуществляется следующим образом. Белым беспородным крысам-самкам, достигшим предстарческого возраста 20-22 месяца, весом 290,7±31,6 г, содержащимся в нормативных условиях вивария, начинают давать легкую воду в качестве питьевой воды, в объеме естественной потребности 25-30 мл/сут ежедневно в течение 5 недель под контролем динамики структуры адаптационных реакций (АР) и стадий полового цикла.
Технико-экономическая эффективность «Способа коррекции нейроэндокринной регуляции при старении в эксперименте» заключается в улучшении адаптационного статуса, восстановлении продолжительности большинства фаз полового цикла, повышении двигательной активности и омоложении шерстного покрова белых беспородных крыс-самок предстарческого возраста при употреблении ими ЛВ в течение 5-ти недель при систематическом контроле динамики АР и состояния полового цикла.
Способ коррекции нейроэндокринной регуляции при старении в эксперименте, включающий системное воздействие на организм, отличающийся тем, что белым беспородным крысам-самкам предстарческого возраста, весом 290,7±31,6 г, содержащимся в стандартных условиях вивария, дают легкую воду со сниженным содержанием дейтерия (46±2 ppm) в качестве питьевой воды в объеме 25-30 мл/сутки ежедневно в течение 5 недель.
