Изучено влияние экстракта надземной части земляники лесной на формирование структурной организации гомеостаза у мышей в условиях острого экспериментального стресса. Показано, что применение экстракта земляники лесной в условиях значительной стрессогенной нагрузки существенно увеличивает количество взаимозависимостей между физиологическими параметрами.
Ключевые слова: экспериментальное исследование, экстракт земляники лесной, стрессогенное воздействие, корреляционные связи
Введение. Известно, что в условиях развития патологического процесса либо экстремального воздействия формируются выраженные изменения во всех звеньях гомеостаза, без адекватной и своевременной коррекции которых успешная адаптация к повреждающим факторам невозможна. В области медико-биологических исследований, когда возникает необходимость наряду с регистрацией комплекса параметров гомеостаза отслеживать их взаимодействия и взаимообусловленность, применяется корреляционный анализ [1, с. 5]. При этом изучение корреляционных взаимозависимостей позволяет сравнить и выявить особенности формирования приспособительных реакций у животных в различных экстремальных ситуациях, в том числе на фоне применения корригирующей терапии.
Таким образом, цель исследования − проанализировать влияние экстракта надземной части земляники лесной на состояние структурной организации гомеостаза у мышей в условиях острого экспериментального стресса.
Материалы и методы. Исследование выполнено на инбредных мышах-самках линии СВА/CaLacY массой 18–20 г. Животные I категории получены из отдела экспериментальных биологических моделей НИИ ФиРМ им. Е. Д. Гольдберга. Животные содержались в стандартных условиях вивария (ГОСТ Р 50258–92). Работу с экспериментальными животными осуществляли в соответствии с «Международными рекомендациями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях» (1998), а также «Правил лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ» (ГОСТ Р 51000.3–96 и ГОСТ Р 51000.4–2008). Животных выводили из эксперимента в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденными Минздравом РФ. Объектом исследования явился комплексный спиртовой экстракт из надземной части земляники лесной (Fragaria vesca L.), который получали согласно требованиям Государственной фармакопеи. Экстракт земляники лесной в дозе 1 мл/кг либо эквивалентный объем воды очищенной (в контрольной группе) вводили животным ежедневно однократно в течение 5 дней, последнее введение − за 1 час до острого стрессорного воздействия, которое моделировали путем подвешивания мышей за шейную складку на 22 часа [4, с. 130]. После иммобилизации у животных определяли показатели внутренних органов, системы крови, фиксировали двигательную активность в тесте «открытого поля» и эмоциональную реакцию [2, с. 120; 3, с. 450; 4, с. 130; 9, с. 51]. Статистическую обработку полученных результатов проводили путем расчета средней и средней квадратичной ошибки [7, с. 889]. Для корреляционного анализа экспериментальных данных использовали пакет прикладных программ STATISTICA 6,0 FOR WINDOWS [6, с. 175]. Характер и выраженность взаимоотношений между исследуемыми параметрами в данной работе оценивали коэффициентами корреляции. Известно, что чем сильнее выражена связь, тем, соответственно, выше коэффициент корреляции, показатель, характеризующий силу и направленность линейной зависимости между признаками [8, с. 90]. При этом в настоящем исследовании учитывались достаточно значимые корреляционные связи, коэффициент которых был больше или равен 0,75.
Результаты и обсуждения. Анализ корреляционных отношений между физиологическими параметрами у животных до стрессогенного воздействия (т. е. в адаптированном состоянии) выявил незначительное число связей, преимущественно внутрисистемных. Образование межсистемных корреляций происходило в основном между стабильными (масса органов и тела) и лабильными (общее количество лейкоцитов, число лимфоцитов и эозинофилов в периферической крови) параметрами. При этом у интактных животных прослеживалось минимальное взаимодействие органов триады Селье (тимус, селезенка, надпочечники) с другими анализируемыми показателями (рисунок).
Известно, что при ухудшении либо резкой смене условий существования, когда происходит мобилизация физиологического резерва и включаются компенсаторные механизмы реагирования на нарушения гомеостаза, в организме резко возрастает и напряженность корреляционной взаимосвязи между звеньями гомеостаза [10, с. 98]. При этом коэффициенты корреляции изменяются раньше и значительнее, чем сами физиологические показатели [11, с. 297]. При чрезвычайных нагрузках происходит истощение регуляторных механизмов адаптационных систем, уменьшается согласованность элементов функциональных систем, ухудшается их синхронизация [1, с. 285]. В итоге взаимоотношения между физиологическими параметрами разрушаются, корреляционные связи формируются значительно слабее. При этом число корреляционных отношений снижается соразмерно состоянию дизрегуляции. В предельном случае корреляции исчезают вовсе. Адаптация в таком случае существенно затруднена либо невозможна, ведущими становятся деструктивные процессы [5, с. 167;12, с. 61].
В результате проведенного исследования было показано, что в условиях острого стрессорного воздействия структура корреляционных отношений между изучаемыми показателями у животных в контрольной группе по сравнению с нормальными значениями существенно меняется. Так, между массой надпочечников и клеточностью тимуса и селезенки формировались обратнопропорциональные зависимости (когда увеличение показателя одного органа неизбежно снижает показатели другого). Масса надпочечников и степень язвообразования, наоборот, находились в положительной корреляционной зависимости. Разрушались корреляции между поведенческими показателями, наблюдаемые у интактных животных, формировалась характерная для стресса сильная положительная связь между показателями актов груминга и дефекации (рисунок).
Применение экстракта земляники в значительной мере усиливало взаимоотношения между надпочечниками и другими исследуемыми параметрами. Масса этого органа была связана с углеводным обменом (положительная связь с концентрацией глюкозы в сыворотке крови), анаболическими процессами (прямая связь с массой тела), поведенческими реакциями (отрицательная связь с актами груминга), показателями периферической крови. Также активно формировались связи между показателями селезенки и другими изучаемыми параметрами, наиболее значимыми здесь оказались отрицательные корреляции со степенью язвообразования и числом микроядер в периферической крови. После введения экстракта земляники активно формировались связи между поведенческими актами (общая двигательная активность зависела от горизонтальной активности, вертикальных стоек и норкового рефлекса), корреляция между актами дефекации и груминга разрушалась (рисунок).
Выводы. Таким образом, применение экстракта земляники лесной в условиях чрезвычайной стрессогенной нагрузки значительно увеличивает количество взаимозависимостей между физиологическими параметрами, что является отражением степени вовлечения в процесс адаптации различных уровней гомеостаза, активной мобилизации функциональных резервов организма. В результате организм приобретает адаптационный потенциал, достаточный для успешного выхода из экстремальной ситуации.
Литература:
- Гольдберг Е. Д., Дыгай А. М., Удут В. В. и др. Структурная организация систем жизнеобеспечения в норме и при развитии патологического процесса. Томск, 1997. 304 с.
2. Гольдберг Е. Д., Дыгай А. М., Шахов В. П. Методы культуры ткани в гематологии. Томск, 1992. 272 с.
- Камышников В. С. Методы клинических лабораторных исследований. М., 2009. 752 с.
- Климентова Д. А., Аксиненко С. Г., Горбачева А. В. и др. Противоязвенные свойства настоя надземной части Fragaria vesca (Rosaceae) // Раст. ресурсы. 2005. T. 41, вып. 2. С. 129−134.
5. Пономаренко Л. Д., Смирнова Е. В. Оценка стресс-воздействия методом корреляционной адаптометрии // Материалы I Всесибир. конгр. математиков. Красноярск, 2000. С. 167.
6. Клюшин Д. А., Петунин Ю. И. Доказательная медицина. СПб., 2008. 320 с.
7. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / Под ред. А. Н. Миронова. М., 2012. 944 с.
8. Судаков К. В., Тараканов О. П., Юматов Е. А. Кросс-корреляционный вегетативный критерий эмоционального стресса // Физиология человека. 1995, Т. 21, № 3. С. 87−95.
- Суслов Н. И. Патогенетическое обоснование психофармакологических эффектов препаратов природного происхождения: Автореф. дис. д-ра мед. наук. Томск, 1995. 48 с.
10. Lui K.-J. Sample size calculation for interclass correlation in the presence of random loss of sampled patients // Biom. J. 1995. Vol. 37, N 1. С. 97−103.
- Burke J. J. High temperature stress and adaptation in group // Plant. Biology. 1990, Vol. 12. P. 295−310.
- Saenz J. C. B., Villagra O. R., Trias J. F. Factor analysis of Forced Swimming test, Sucrose Preference test and Open Field test on enriched, social and isolated reared rats // Behavioural Brain Research. 2006. Vol. 169, N 1. P. 57−65.
