Кардіогенні ефекти мелатоніну

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ В.І. ВЕРНАДСЬКОГО

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

03.00.13 - Фізіологія людини і тварин

Кардіогенні ефекти мелатоніну

Чеботар Лариса Дмитрівна

Сімферополь 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Миколаївському державному університеті імені В.О.Сухомлинського.

Науковий керівник - доктор біологічних наук, професор Цебржинський Олег Ігорович, Миколаївський державний університет імені В.О.Сухомлинського, завідувач кафедри біології.

Офіційні опоненти - доктор біологічних наук, професор Лизогуб Володимир Сергійович, Черкаський національний університет імені Б. Хмельницького, професор кафедри анатомії та фізіології людини доктор медичних наук, професор Євстаф'єва Олена Володимирівна, Кримський державний медичний університет імені С. І. Георгієвського, МОЗ України, завідувач кафедри нормальної фізіології

Захист відбудеться „28” жовтня 2010 р. о 16.00 годині на засіданні спеціалізованої ради К 52.051.04 в Таврійському національному університеті імені В. І. Вернадського за адресою: пр. Вернадського, 20, зал засідань, 95007, м. Сімферополь.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Таврійського національного університету імені В. І. Вернадського за адресою: пр. Вернадського, 4, 95007, м. Сімферополь.

Автореферат розісланий „25” вересня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради К 52.051.04 Д. Р. Хусаінов

1. Загальна характеристика роботи

мелатонін кардіогенний серце щур

Актуальність теми. Важливим напрямом сучасної біології та медицини є дослідження ролі мелатоніну у процесах регуляції функцій та адаптації організмів (В.М.Анісімов, 2008; Л.О.Бондаренко, 2007; В.П.Пішак, 2008). Це обумовлено його різноманітними властивостями, які реалізуються через рецептори мембран клітин практично всіх органів та тканин (О.М.Смірнов, 2001) і можуть широко використовуватися для корекції патологічних станів (О.В.Коркушко, 2007; Ф.І.Комаров, 2004). Відомо, що мелатонін є універсальним ендогенним адаптогеном (Э.Б.Арушанян, 1997; Е.В.Бейєр, 1999), має антиоксидантні (R.J.Reiter, 1993, 2000; В.О.Барабой, 2000), імуномоделюючі властивості, а зниження його продукції при порушенні світлового режиму супроводжується ознаками прискореного старіння (В.Б.Шатило та співав., 2007) та збільшенням ризику розвитку новоутворень (В.М.Анісімов та співав., 1990; І.М.Кветной, 2001). Відомі його кардіопротективні ефекти при хворобах серця завдяки антиішемічній та антигіпертензивній дії (Н.К.Маліновська, 1998).

Загально визнано, що епіфіз та його гормон мелатонін є важливим компонентом циркадної системи і продукція мелатоніну в організмі значною мірою обумовлена рівнем освітленості (С.І.Рапопорт, 2004). Низька нічна продукція мелатоніну, кардіальний синдром, у хворих зі стенокардією покою порівняно з хворими стенокардією напруження (Р.М.Заславська та співав., 2005) свідчать про можливу роль порушення продукції мелатоніну у патогенетичних механізмах коронарної патології.

Оскільки захворювання серцево-судинної системи залишаються важливою медичною і соціально-економічною проблемою України і всього світу (О.М.Амосова, 2005; Р.Г.Оганов та співав., 2006; В.М.Коваленко, 2004; Є.І.Чазов, 2005), вивчення дії мелатоніну на серцево-судинну систему відкриває нові можливості у корекції функціонального стану серця.

Загальновідома також роль стресу в розвитку серцево-судинних порушень. Фундаментальним виявом негативної дії стресу на клітинному рівні є підсилення процесів вільнорадикального перекисного окиснення ліпідів (ВРПО) (В.А.Барабой, 1992; Ф.3.Меєрсон, 1984). Ключовою ланкою в патогенезі серцево-судинних захворювань є зміна балансу у прооксидантно-антиоксидантній системі, з переважанням неферментативного вільнорадикального перекисного окислення біополімерів, яка ініціюється генерацією активних форм кисню і лімітується антиоксидантним захистом (АОЗ) (Ю.О.Владіміров, 1991; О.І.Цебржинський, 1992). Отже, зміни в інтенсивності синтезу такого сильного антиоксиданту як мелатонін в умовах різної освітленості, особливо на тлі стресового навантаження, може суттєво впливати на стан антиоксидантної системи серця. Але на сьогодні залишаються відсутніми дані про вплив недостатньої кількості або надлишку мелатоніну на зміни ПАС, від стану якої залежить функціонування серцево-судинної системи. З огляду на це доцільним є вивчення змін функціонування серцево-судинної системи, стану пероксидації у ній, клітинних порушень в умовах гіпермелатонінемії або гіпомелатонінемії, які ускладнюються стрес-реакцією.

Зв'язок роботи з науковими темами. Дисертаційна робота є фрагментом планової наукової теми кафедри біології Миколаївського державного університету імені В.О.Сухомлинського: „Вплив мелатоніну на функції систем організму” (зареєстрована в УкрІНТЕІ за № 0106U002994 від 15.03.2006 р.). Дисертант - співвиконавець даної теми. Тема дисертації затверджена Вченою радою Миколаївського державного університету ім. В.О.Сухомлинського 31 березня 2006 року (протокол №7).

Мета і завдання досліджень. Мета даної роботи - визначити функціональні, біохімічні, морфологічні особливості серця при нестачі та надлишку мелатоніну у організмі тварин.

Для досягнення поставленої мети сформульовано наступні завдання:

Дослідити функціональні, біохімічні, морфологічні зміни серця при різних термінах експериментальної гіпомелатонінемії.

Оцінити функціональний стан серця при експериментальній гіпомелатонінемії, ускладненій адреналіновою міокардіодистрофією.

Дослідити функціональні, біохімічні, морфологічні зміни серця при різних термінах експериментальної гіпермелатонінемії.

Оцінити функціональний стан серця при експериментальній гіпермелатонінемії, ускладненій адреналіновою міокардіодистрофією.

Об'єкт дослідження - вплив мелатоніну на функціонування серця.

Предмет дослідження - функціональний стан серця при нестачі або надлишку мелатоніну, ускладнених адреналіновою міокардіодистрофією.

Методи дослідження - електрофізіологічні, біохімічні, гістологічні, статистичні.

Наукова новизна. Уперше виявлені функціональні, біохімічні, морфологічні перебудови міокарду при станах коротко- та довготривалої гіпер- і гіпомелатонінемії у щурів, ускладнені адреналіновою міокардіодистрофією.

Визначені ефекти негативного впливу гіпомелатонінемії на міокард, що полягають у посиленні активності прооксидантної ланки ПАС, виникненні негативних морфологічних змін, більш виражених при довготривалій нестачі мелатоніну. Показано позитивний ефект гіпермелатонінемії, що реалізується через стимуляцію антиоксидантної ланки ПАС, і супроводжується зниженням у сироватці крові активності маркерних ферментів пошкодження серця та менш вираженими гістологічними змінами міокарду, ніж в умовах гіпомелатонінемії. Водночас встановлено, що адреналінова міокардіодистрофія в умовах гіпомелатонінемії призводить до більш виражених негативних змін у функціональному стані серця, у той час як мелатонін є ефективним засобом корекції експериментальної міокардіодистрофії, який підвищує антиоксидантний захист, сприяє збільшенню ваготонічного впливу на серце та зменшує ступінь дистрофічних виявів.

Практичне значення. Результати дослідження розширюють уявлення про характер змін функціонального стану серця за умов гіпер- та гіпомелатонінемії, розкривають спрямованість фізіологічних процесів при пошкодженні серця адреналіном та можливості його корекції.

Отримані результати диктують необхідність пошуку нових шляхів для усунення або зменшення ефектів негативного впливу гіпомелатонінемії при тривалому перебуванні організму в умовах цілодобового освітлення при деяких видах професійної діяльності. У той же час одержані відомості відносно морфологічних змін, свідчать про необхідність обережного використання мелатоніну, як засобу лікарської терапії.

Співставлення спрямованості та ступеня змін прооксидантно-антиоксидантної системи серця у сукупності з електрокардіографічними, біохімічними та гістологічними характеристиками функціонування серця дозволяє загалом констатувати наявність антиоксидантної, антиішемічної та стреспротекторної дії мелатоніну в дозі 1 мг/кг у щурів, що дає підстави для подальшої апробації його використання в комплексній терапії осіб із серцево-судинними захворюваннями.

Результати досліджень впроваджені у навчальний процес на кафедрі патологічної фізіології ВДНЗУ Української медичної стоматологічної академії, кафедрі біології людини та тварин Полтавського національного педагогічного університету ім. В.Г.Короленка, кафедрі біології Миколаївського державного університету ім. В.О.Сухомлинського.

Особистий внесок здобувача. Автор самостійно провела літературний пошук за темою дисертації, опанувала методики, необхідні для реалізації завдань дисертаційного дослідження, самостійно виконала усі експерименти на тваринах; провела статистичну обробку й науковий аналіз отриманих даних, сформулювала головні положення та висновки дисертації. У роботах, написаних у співавторстві, дисертанту належать експериментальна частина, аналіз і обговорення отриманих результатів сумісно зі співавторами.

Апробація результатів роботи. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на VI Міжнародних Новорічних біологічних читаннях (Миколаїв, 2006), VI Міжрегіональній науковій конференції: „Актуальні питання біології та медицини” (Луганськ, 2006), Міжнародній науково-практичній конференції „Розвиток наукової творчості майбутніх вчителів природничих дисциплін”, XIV Каришинських читаннях (Полтава, 2007), VІI Міжнародних Новорічних біологічних читаннях (Миколаїв, 2007), III науково-практичній конференції „Стратегія психологічного, біомедичного та соціального розвитку особистості” (Миколаїв, 2007), науково-методичній конференції „Могилянські читання - 2007. Досвід та тенденції розвитку суспільства в Україні: регіональний, національний та глобальний” (Миколаїв, 2007), Международной научно-практической конференции „Актуальные проблемы права, экономики и управления” (Иркутск, 2007), Міжнародній науково-практичній конференції „Біохімія у вирішенні актуальних питань біології, ветеринарії та тваринництва” (Біла Церква, 2009).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 14 наукових праць, з них 7 статей у наукових фахових виданнях, затверджених у переліку ВАК України.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з переліку умовних скорочень, вступу, огляду літератури (І Розділ), опису матеріалів та методів дослідження (ІІ Розділ), результатів власних досліджень (ІІІ Розділ), аналізу результатів дослідження (IV Розділ), висновків, списку використаних джерел; обсяг роботи викладений на 156 сторінках тексту, робота ілюстрована 26 таблицями, 45 рисунками, список літератури містить 283 джерел, з них 93 англомовних авторів.

2. Основний зміст дисертаційної роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету і завдання дослідження, зазначені новації та практичне значення роботи.

У першому розділі „Огляд літератури” наведені дані про мелатонін, як біологічно активну речовину, особливості прооксидантно-антиоксидантної системи (ПАС) серця, використання мелатоніну при серцево-судинній патології у людей.

Матеріали і методи дослідження. Дослідження виконані на 101 статевозрілому білому щурі - самці лінії Wistar масою 220-260 г. Тварин утримували у віварії на стандартному раціоні. Усі втручання та забій тварин проводили з дотриманням принципів „Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та наукових цілей” (Страсбург, 1985) та ухвали Першого національного конгресу з біоетики (Київ, 2001), комісією з Біоетики Миколаївського державного університету імені В.О. Сухомлинського (протокол № 1 від „23” жовтня 2008 р.) порушень морально-етичних норм при проведенні науково-дослідної роботи не виявлено. Групування дослідів репрезентовано у табл. 1.

Таблиця 1 Організаційна структура дослідів

№ гр.	Досліджувані групи	Методи	Термін, діб	Кіл-ть щурів
І серія. Вплив короткотривалої гіпо- та гіпермелатонінемії
1	Інтактна	ЕКГ, біохімічні методи ПАС, морфологічні, електрофорез	5	6
2	Гіпомелатонінемія (цілодобове освітлення 1000 Лк)		5	6
3	Гіпермелатонінемія (введення мелатоніну перорально у дозі 0,3 мг мелатоніну на кг маси на добу)		5	6
ІІ серія. Вплив довготривалої гіпо- та гіпермелатонінемії
4	Інтактна	ЕКГ, біохімічні методи ПАС, морфологічні, електрофорез	55	6
5	Гіпомелатонінемія (цілодобове освітлення 1000 Лк)		55	6
6	Гіпермелатонінемія (введення мелатоніну перорально у дозі 0,3 мг мелатоніну на кг маси на добу)		55	6
IІІ серія. Адреналінова міокардіодистрофія на тлі гіпо- та гіпермелатонінемії
7	Інтактна	ЕКГ, біохімічні методи ПАС	10	8
8	Гіпомелатонінемія (цілодобове освітлення 1000 Лк)		10	8
9	Гіпермелатонінемія (введення мелатоніну перорально у дозі 1 мг мелатоніну на кг маси на добу)		10	8
10	Адреналінова міокардіодистрофія (внутрішньом'язове введення адреналіну гідрохлориду з розрахунку 0,5 мг/кг, одноразово)		1	15
11	Адреналінова міокардіодистрофія на фоні 10-добової гіпомелатонінемії (цілодобове освітлення 1000 Лк)		10	13
12	Адреналінова міокардіодистрофія на фоні 10-добової гіпермелатонінемії (1 мг/кг)		10	13

Гіпофункцію епіфізу викликали цілодобовим освітленням інтенсивністю 1000-1500 Лк двома лампами з обох боків клітки (В.П.Пішак, 2003). Гіпермелатонінемію викликали пероральним введенням водного розчину мелатоніну у дозах 0,3 мг на кг маси тіла щурів на добу 5 або 55 діб та 1,0 мг/кг добу 10 діб (С.В.Анісімов, 2005). Стрес моделювали внутрішньо-м'язовим одноразовим введенням адреналіну гідрохлориду з розрахунку 0,5 мг/кг, що викликає адреналінову міокардіодистрофію (АМД) (Ю.І.Сливка, 2004). Дослідження проводили через 2 та 24 години після введення адреналіну, що відповідає початку та піку некрозоутворення (М.Р.Хара, 2003) на 9 добу десятидобового цілодобового освітлення або введення мелатоніну у дозі 1,0 мг/кг на добу. Функціональний стан серця оцінювали за зміною біоелектричної активності серця методом електрокардіографії (ЕКГ) (В.В.Мурашко, А.В.Струтинський, 1991), яку реєстрували у тварин у другому стандартному відведенні. При цьому аналізували конфігурацію ЕКГ, тривалість інтервалів P-Q, Q-R-S, Q-Т, вольтаж зубців Р, R, S, Т. Механічну роботу серця оцінювали за низкою гемодинамічних показників: хвилинному об'єму крові (ХОК), частоті серцевих скорочень (ЧСС), які визначали реографічним методом за допомогою 8-канального поліграфа П8Ч-01 (Г.П.Матвейков, С.С.Пшонік, 1976). Ступінь напруги регуляторних механізмів нервової регуляції серця оцінювали за математичним аналізом варіабельності серцевого ритму (ВСР) (Р.М.Баєвський, 1984). Для інтегральної оцінки вираженості змін електрофізіологічного стану серця при АМД на основі амплітудного аналізу ЕКГ підраховували сумарний бал згідно із критеріями Мінесотського коду.

Стан ПАС у міокарді аналізували за концентрацією первинних (дієнові кон'югати) і вторинних (малоновий діальдегід - МДА) продуктів ВРПО, активності супероксиддисмутази (СОД), каталази (І.П.Кайдашев, та співав., 1997), глютатіонпероксидази (G.C.Mills, 1954), відновлених глютатіону (G.L.Elman, 1959) та аскорбінової кислоти, а також як пошкоджуючий фактор - загальна протеолітична активність (ЗПА) (А.П.Левицький, 1973). У сироватці крові визначали параметри індикаторів пошкодження серцевого м'яза - активності аспартатамінотрансферази (АсАт), креатинінфосфокінази (КФК), лактатдегідрогенази (ЛДГ), вміст креатиніну за допомогою біохімічного аналізатора (Super-Z-818 - Міцубісі, Японія, реактиви тест-систем фірми Хормен, Германія). Ступінь структурних порушень оцінювали за результатами світлової мікроскопії (Д.С.Саркісов, Ю.Л.Перов, 1996): проводився загальний огляд препаратів і визначення патологій мітозів (І.О.Алов, 1972). Визначали наявність апоптозів шляхом електрофорезу ДНК, яка була виділена з серця щурів (H.Noda, H.Sakagami, F.Kokubu, 1997). Отримані цифрові дані обробляли методами варіаційної статистики з використанням для оцінки ймовірності різниць окремих груп даних за критерієм Стьюдента. За статистично достовірні вважали зміни при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Електрофізіологічні, біохімічні, гістологічні дослідження серця при гіпо- та гіпермелатонінемічних станах різної тривалості на тлі АМД, дозволили встановити зміни стану ПАС та гістологічних характеристик міокарда різного ступеню вираженості та спрямованості. При цьому суттєвих змін ЕКГ-показників та показників скоротливої здатності міокарду в умовах короткотривалої гіпо- та гіпермелатонінемії не виявлено.

Насамперед треба відзначити, що найбільш вагомі зміни при усіх змодельованих станах спостерігали при тривалих термінах, та в умовах АМД. Так, короткотривала гіпомелатонінемія не викликала суттєвих змін ані з боку функціональних показників діяльності і фізіологічних властивостей міокарду (ЧСС, ХОК, ЕКГ-показники), ані з боку майже всіх біохімічних показників стану прооксидантно-антиоксидантної системи.

Аналогічно одержаним і описаним вище дослідженням короткотривалої гіпомелатонінемії результати вивчення впливу п'ятидобової гіпермелатонінемії на функціональний стан серця не виявили суттєвих змін значень приросту МДА без стимуляції пероксидації та за умов стимуляції аскорбінатом або НАДФН. Також не змінилася активність АсАт, СОД та концентрація білка у гомогенаті, але спостерігалося деяке підвищення активності каталази (на 13%), Інакше кажучи, которокотривала гіпермелатонінемія не призводила до будь-яких суттєвих змін функціональних та біохімічних показників серця. У той же час гістологічні дослідження виявили у кардіоміоцитах часткову гомогенізацію лізосом, паренхіматозну дистрофію з пікнозом ядер; навколо м'язових волокон спостерігалося утворення пучків ніжноволокнистої сполучної тканини, а артеріоли серця мали ознаки спазму та лімфогістіоцитарної інфільтрації біля новоутвореної сполучної тканини. Тобто, виникали умови для розвитку периваскулярного та осередкового кардіосклерозу. При цьому майже відсутніми були клітини у стані мітозу та не спостерігалися явні патології мітозу. Електрофорез ДНК кардіоміоцитів за 1,5 та 3 години не виявив ознак апоптозу.

Таким чином, при 5-добових гіпо- та гіпермелатонінеміях суттєвих змін ЕКГ-показників і змін прооксидантно-антиоксидантного балансу не було відзначено, але спостерігалися деякі гістологічні відмінності, які найбільш виразними були стосовно змін мітотичної активності, що зростала при гіпо-, та не змінювалася при гіпермелатонінемії.

Відомо, що дія стрес-чинників різного походження викликає розвиток неспецифічного адаптаційного синдрому (Г.Сельє, 1992), який складається у щурів з трьох стадій різної тривалості (Ф.3.Меєрсон, 1984; Е.В.Євстаф'єва,1985; Н.А.Темурьянц, 2002). При цьому класична “реакція тривоги” протікає протягом перших двох тижнів, а специфічні ознаки адаптації до чинника відповідно його походженню краще проявляться майже через два місяці (Коваленко, 1976).

Дійсно, при короткотривалих гіпо- та гіпермелатонінемії спостерігали майже відсутність суттєвих змін з боку фізіологічних показників, які характеризують функціонування серця та біохімічні процеси в ньому. Певним чином, це можна розцінювати як ознаки схожості, неспецифічні при такому короткому терміні дії чинника. У той же час деякі розбіжності в гістологічних змінах можуть свідчити про те, що на цьому рівні і при короткочасній гіпо- та гіпермелатонінемії вже відбуваються певні специфічні зміни, які, ймовірно, є основою майбутніх фізіологічних відмінностей.

Виходячи з вище викладеного, для більш чіткого визначення ролі мелатоніну були вивчені впливи станів гіпо- та гіпермелатонінемії більшої тривалості (55 діб).

При 55-добовому штучному освітленні спостерігалися суттєві зміни ПАС серця: посилення процесів пероксидації та послаблення антиоксидантного захисту (див. табл. 2), що збігається з відомими даними про перебіг біохімічних процесів при дії стрес-факторів (Л.Є.Панін, 1983).

Таблиця 2 Стан серця щурів за біохімічними параметрами при хронічній гіпомелатонінемії

№ п/п	Серія Показник	Контроль (n=6) M±m	Гіпомелатонінемія (n=6) M±m
	Коефіцієнт маси серця	0,328±0,007	0,341±0,004
	Малоновий діальдегід серця-0, мкмоль/кг	61,80±4,50	96,50±0,79 p<0,001
	Малоновий діальдегід серця-1,5, мкмоль/кг	118,3±8,3	202,1±3,9 p<0,001
	Д Малоновий діальдегід серця, %	91,60±3,70	109,30±2,85 p<0,01
	Супероксиддисмутаза серця, од.акт.	63,26±2,31	77,6±0,74 p<0,001
	Каталаза серця, мкатал.сек/кг	4,41±0,17	2,43±0,17 p<0,001
	Глютатіон серця відновлений, ммоль/кг	1,480±0,080	1,230±0,010 p<0,02
	Глютатіон серця окиснений, ммоль/кг	0,200±0,040	0,234±0,007
	Глютатіон серця загальний, ммоль/кг	1,680±0,060	1,464±0,080 p<0,05
	Аскорбінова кислота серця відновлена, ммоль/кг.	1,190±0,017	1,141±0,017 p<0,02
	Дегідроаскорбінова кислота серця, ммоль/кг.	1,066±0,017	0,967±0,008 p<0,001
	Аскорбінова кислота серця загальна, ммоль/кг.	2,256±0,041	2,108±0,008 p<0,02
	Аспартатамінотрансфераза сироватки крові, од.акт./л	79,20±4,4	45,00±1,44 p<0,05
	Лактатдегідрогеназа сироватки крові, од.акт./л	1704,4±22,1	910,0±31,9 p<0,05
	Креатинфосфокіназа сироватки крові, од.акт./л	276,0±41,6	43,5±4,7 p<0,001
	Креатинін сироватки крові, мкмоль/л	56,00±2,00	33,00±1,44 p<0,05

Згідно результатам гістологічних досліджень встановлено, що при хронічній гіпомелатонінемії була збільшена кількість мітозів сполучнотканинних клітин, набряк клітин, скупчення лейкоцитів біля зон ішемій, викликаних розширенням капілярів та стазом. Мітотичний індекс збільшений, але гальмування мітозів проходить у метафазі.

Отже, штучне цілодобове освітлення, яке призводить до нестачі мелатоніну, сприяє порушенню балансу ПАС у бік активації прооксидантної ланки, а також підвищує мітотичну активність клітин, що підтверджує здатність мелатоніну до підвищення антиоксидантного захисту (R.J.Reiter, 2000) та регенераторної здатності тканин.

У той же час, довготривала гіпермелатонінемія не викликала яскравих змін досліджуваних біохімічних показників. (рис. 1). Так, внаслідок хронічної гіпермелатонінемії коефіцієнт маси серця, вміст вторинних продуктів пероксидації, активність СОД, концентрації відновлених та окислених форм глютатіону та аскорбінової кислоти суттєво не змінилися у порівнянні зі значенням норми. Але з тенденцією до достовірності збільшилася активність каталази у міокарді, що може бути пояснено впливом на експресію її гену (В.М.Анісімов, 2007).



Рис. 1 Активність антиоксидантних ферментів серця щурів при 55-добовій гіпермелатонінемії

Рис. 2 Зміни активності креатинфосфокінази та вмісту креатиніну у сироватці крові щурів при 55-добовій гіпермелатонінемії

Активність АсАт, ЛДГ у сироватці крові не змінилися, але знизилася активність КФК та креатиніну (рис. 2).

Таким чином, на підставі змін активності каталази, КФК та креатиніну можна вважати, що мелатонін певним чином посилював антиоксидантний захист у серці, а також сприяв стабілізації мембран кардіоміоцитів та економній енергетиці м'язових тканин.

У той же час гістологічна картина вказує на порушення просторового розташування волокон м'язів серця, розростання молодої сполучної тканини за рахунок активації генерації фібробластів. З другого боку мітотичний індекс при хронічній гіпермелатонінемії був майже вдвічі менший ніж при гіпомелатонінемії, що підтверджує його антимітотичні властивості, які лежать в основі його антиканцерогенної дії (В.М.Анісімов та співав., 1990; І.М.Кветной, 2001).

Співставлення результатів дослідження коротко- і довготривалих гіпо- та гіпермелатонінемії свідчить, що при короткотривалих станах суттєвих змін стану ПАС не відбувалося, довготривалі стани характеризувалися певною мірою протилежними за характером змінами (рис. 3): активацією прооксидантної ланки при гіпомелатонінемії та майже відсутністю змін ПАС в умовах гіпермелатонінемії.

Рис. 3 Зміни вторинних продуктів пероксидації та активність антиоксидантного захисту в умовах довготривалої гіпо- та гіпермелатонінемії

Це дозволяє прийти до висновку про неспецифічність змін, які відбуваються при гіпо- та гіпермелатонінемії на коротких строках. У той же час при великих строках (55 діб) проявляються не стільки безпосередньо ефекти мелатоніну, як антиоксиданта, скільки негативні зміни при його нестачі, що свідчить про прояви специфіки цих станів і підтверджує, що перебіг подій які відбуваються при цих станах, обумовлений певною мірою розвитком адаптаційного стрес-синдрому.

Таблиця 3 Стан біохімічних показників серця при 10-добовій гіпомелатонінемії

№ п/п	Показник	Контроль (n=8) M±m	Гіпомелатонінемія (n=8) M±m
1.	Дієнові кон'югати, мкмоль/кг	5,21±0,62	3,84±0,31 p<0,1
2.	Малоновий діальдегід, мкмоль/кг	50,44±1,27	38,46±7,34 p<0,1
3.	Каталаза, мккат/кг	4,15±0,07	3,87±0,47
4.	Глютатіонпероксидаза, мкат/кг	3,74±0,65	3,65±0,75
5.	Загальна протеолітична активність, мкат/кг	19,06±1,93	18,38±2,38
6.	Аспартатамінотрансфераза сироватки, мккат/л	1,07±0,14	0,61±0,05 р<0,01

Узагальнюючи результати дослідження функціонального стану серця при нестачі та надлишку мелатоніну можна сказати, що вони певним чином підтверджують його сприятливі властивості, але введення мелатоніну безпосередньо в організм викликає скоріше несприятливі зміни в функціональному стані серця, що є цілком зрозумілим. Вочевидь, спостерігати позитивну дію мелатоніну можливо у тих випадках, коли має місце те чи інше порушення ПАС або інших процесів в функціонуванні серця.

Підтвердженням цьому є результати 3-ї серії дослідів із адреналіновою міокардіодістрофією, яка імітує найбільш розповсюдженні в сучасному житті пошкодження міокарду внаслідок стрес-реакцій. Вони показали, що в умовах 10-добової гіпомелатонінемії у гомогенаті серця вміст дієнових кон'югатів, МДА суттєво не змінився у порівнянні з величинами в контрольній групі, що свідчить про відсутність суттєвих змін з боку в ПАС у серці (табл. 3). Одночасно не змінювалися інші біохімічні показники у цьому біосубстраті: активність каталази, глютатіонпероксидази, загальна протеолітична активність, але активність АсАт в сироватці крові знизилася майже вдвічі.



Рис. 4 Динаміка вмісту малонового діальдегіду та активності каталази і аспартатамінотрансферази в умовах гіпо- та гіпермелатонінемії (за 100% взято значення показників у контрольних тварин)

У той же час 10-добова гіпермелатонінемія характеризувалася достовірним зниженням концентрації дієнових кон'югатів та МДА, що свідчить про антиоксидантний ефект мелатоніну і співпадає зі спостереженнями інших авторів (В.А.Барабой, 2000; R.J.Reiter, 2000). Активність каталази істотно знизилася при відсутності змін активності глютатіонпероксидази, при цьому загальна протеолітична активність збільшилася, а активність АсАт знизилася вдвічі. Таким чином, при гіпо- та гіпермелатонінемії спостерігалися односпрямовані зміни, певною мірою більш виражені при гіпермелатонінемії (рис. 4), що підтверджує їх неспецифічний характер, який має місце на коротких строках стрес-реакції, викликаної штучним освітленням та гіпермелатонінемією.

У свою чергу розвиток АМД на тлі гіпо- та гіпермелатонінемії призводив до характерних змін показників стану ПАС. Перш за все слід зауважити значно меншу концентрацію у серці первинних та вторинних продуктів пероксидації при гіпомелатонінемії з АМД, ніж тільки при гіпомелатонінемії, що свідчить про зниження активності прооксидантної ланки ПАС, більш виражене при комбінації цих станів (див. рис. 5).

У той же час антиоксидантна ланка теж зменшувала свою активність, але рівномірно при АМД та АМД разом із гіпомелатонінемією (див. рис. 6).

Сполучення АМД з гіпермелатонінемією також характеризувалося певними характерними змінами ПАС, перш за все з боку вторинних продуктів пероксидації, концентрація яких зменшувалася при комбінованій дії АМД і мелатоніну. Компоненти антиоксидантної ланки зменшувалися при цьому рівномірно (див. рис. 7).

Рис. 5 Вміст дієнових кон'югатів та малонового діальдегіду в серці щурів в умовах гіпомелатонінемії та тлі розвитку адреналінової міокардіодистрофії

Рис. 6 Активність у серці глютатіонпероксидази, у сироватці аспартатамінотрансферази з адреналіновою міокардіодистрофією на тлі гіпомелатонінемії



Рис. 7 Вміст малонового діальдегіду та активність каталази у серці щурів з адреналіновою міокардіодистрофією на тлі гіпермелатонінемії

Вважається, що мелатонін бере активну участь у керуванні адаптивними реакціями організму на зміни зовнішніх умов середовища і внутрішнього гомеостазу (О.В.Коркушко та ін., 2004; В.П.Пішак, 2003, С.І.Рапопорт, 2004). Зокрема, зміни фотоперіоду зумовлюють зміни тривалості нічного синтезу мелатоніну, що у свою чергу перебудовує ендогенні ритми організму відносно до змін навколишнього середовища, тривалості фотоперіоду та нічної секреції мелатоніну. Його вважають потужним адаптогеном (Е.Б.Арушанян, 1997; Е.В.Бейєр, 1999), а механізм адаптаційної реакції під впливом мелатоніна пов'язують із гальмуванням мітозів, інактивацією гіпоталамо-гіпофізарно-наднирникової осі, яка відповідальна за розвиток загального адаптаційного синдрому (В.М.Анісімов, 2010).

У зв'язку з цим для уточнення ролі мелатоніну в функціонуванні серця і розвитку адаптаційних змін при зазначених станах ми вважали необхідним вжити методичні підходи, які б дозволили дати інтегральну оцінку діяльності серця.

За допомогою амплітудного аналізу показників ЕКГ був визначений сумарний бал функціонального стану серця. Його оцінка виявила суттєві зміни, які мали різноспрямований характер в умовах АМД, гіпо- та гіпермелатонінемії (рис. 8). Так, інтегральний показник функціонального стану серця в умовах АМД і АМД на тлі гіпомелатонінемії характеризувався односпрямованими змінами (ступені відхилення показника збільшувалася відповідно), що було відмінним від стану АМД на тлі гіпермелатонінемії, де цей показник знижувався.

Рис. 8 Динаміка змін функціонального стану серця в умовах гіпо- та гіпермелатонінемії на введення адреналіну

Рис. 9 Порівняльна характеристика показників варіабельності серцевого ритму умовах АМД та АМД на тлі гіпомелатонінемії

Причиною таких змін функціонального стану серця може бути неспроможність у роботі центральних апаратів управління ритмікою. Для з'ясування цього за допомогою варіаційної пульсометрії оцінювали стан вегетативної регуляції серця за аналізом серцевого ритму в умовах АМД і АМД на тлі гіпо- і гіпермелатонінемії.

За результатами математичного аналізу серцевого ритму у тварин дослідної групи, які знаходилися в умовах гіпомелатонінемії, практично не змінилися величини характеристик серцевої діяльності. Порівняльний аналіз показників варіабельності серцевого ритму (ВСР) в умовах АМД і АМД на тлі гіпомелатонінемії показав відсутність суттєвих змін за виключенням деякого зниження індексу напруження (ІН) в групі з гіпомелатонінемією (рис. 9).

Реєстрація ЕКГ через 2 години після введення адреналіну у групі тварин в умовах гіпермелатонінемії виявила різке зниження індексу напруження та помірне - ЧСС. Величина ЧСС знизилася на 10% та складала 369±18 уд/хв. Величина ІН знизилася на 47% у порівнянні з визначеною у цій групі до введення адреналіну (р<0,01). Варто зазначити, що при такій зміні ІН та невеликому зниженні ЧСС, показник вегетативного балансу (ПВБ) різко знизився до значення 898±77 од. (р<0,01). Реєстрація ЕКГ через 24 години після введення адреналіну виявила подальше невелике зниження ЧСС та підвищення ІН та ПВБ (рис. 10).

Рис. 10 Порівняльна характеристика показників варіабельності серцевого ритму в умовах гіпермелатонінемії при введенні адреналіну

Таким чином, динаміка змін значень показників математичного аналізу серцевого ритму при АМД на тлі гіпо-, гіпермелатонінемії виявила односпрямовані зміни, які проявлялися в зниженні показників ЧСС, ІН та ПВБ. Таке зниження величин показників варіабельності серцевого ритму свідчить про зсуви вегетативного балансу у бік переважання парасимпатичної регуляції.

Можливо, введення мелатоніну знижує інтенсивність енергетичного метаболізму, а значить і споживання кисню. Крім цього, такий вплив мелатоніну здатний активувати стрес-лімітуючу систему (А.А.Вишневський, 1995) так само, як опіоїдні пептиди і фосфоінозитидні системи (Л.Н.Маслов, 1996), що загалом призводить до стійкості серцевого м'яза до атаки катехоламінів, в даному випадку - введення адреналіну.

Отже, відсутність суттєвих змін зі сторони серцевого ритму, якій характеризує центральний механізм діяльності серця свідчить про те, що зміни, які спостерігаються, і ПАС реалізуються на місцевому рівні. Тобто безпосередньо ці зміни пов'язані з подіями, які відбуваються на рівні серцевого м'яза і реалізується скоріше на клітинному рівні, ніж за участю центрального контура регуляції. Вочевидь, на користь цього свідчить і та обставина, що ми спостерігали гістологічні зміни на ранніх строках дослідження.

Висновки

На основі проведених досліджень показана важлива фізіологічна роль мелатоніну в змінах прооксидантно-антиоксидантного статусу і морфо-функціональних перебудов серця, яка полягала в його антиоксидантному, антиішемічному та стреспротекторному ефекті.

1. Експериментальні дослідження функціонування серця 101 щура в умовах коротко- і довготривалої нестачі та надлишку мелатоніну в комбінації з адреналіновою міокардіодістрофією довели суттєві зміни прооксидантно-антиоксидантної системи серця, морфологічних характеристик міокарду, які відбувалися при різних термінах спостереження, та електрокардіографічних показників у стані стресу на фоні гіпо- та гіпермелатонінемії.

2. Нестача мелатоніну внаслідок цілодобового освітлення призводила до дисбалансу в прооксидантно-антиоксидантній системі, спрямованість якого залежала від строку гіпомелатонінемії: 5-добова експозиція щурів в умовах постійного освітлення призводила до активації антиоксидантної ланки у вигляді збільшення активності каталази на 50% (р<0,02); при довготривалій терміном 55 діб гіпомелатонінемії виявлено значні ознаки посилення процесів пероксидації у серці, які виражалися у підвищенні вмісту концентрації малонового діальдегіду на 57% (р<0,001) на тлі ослаблення антиоксидантного захисту, що виявилося в зниженні активності каталази на 45% (р<0,01) і концентрації відновлених форм глютатіону на 17% (р<0,02) та аскорбінової кислоти на 6% (р<0,02).

3. Зміни стану прооксидантно-антиоксидантної системи при різностроковій гіпомелатонінемії розвивалися на тлі певних змін біохімічних, морфологічних показників, які були більш вираженими при довготривалій нестачі мелатоніну, та відсутності суттєвих змін збудливої та скоротливої властивостей міокарду. Встановлено, що короткотривала гіпомелатонінемія супроводжувалася морфологічними змінами у вигляді незначної фрагментації м'язових волокон та нерівнонаповненості судин кров'ю, у той час як при довготривалій нестачі мелатоніну з'являлися поодинокі вогнища запалення, набряк кардіоміоцитів, їх дистрофія. Останні зміни відбувалися на тлі вірогідних змін біохімічних показників у сироватці крові: зниження активності креатинфосфокінази у 6,35 разів (р<0,001), лактатдегідрогенази на 16% (р<0,001), аспартатамінотрансферази на 43% (р<0,02).

4. Введення адреналіну в дозі 0,5 мг/кг/добу на тлі 10-добової гіпомелатонінемії призводило до виражених змін прооксидантно-антиоксидантного статуса, більш виражених, ніж при гіпомелатонінемії та адреналіновій кардіоміодістрофії окремо. Вони виражалися в зниженні величин показників прооксидантної ланки: дієнових кон'югатів у 2,5 разів (р<0,01), малонового діальдегіду у 2 рази (р<0,02), - на тлі менш суттєвих змін антиоксидантної ланки: зниження активності глютатіонпероксидази на 32% на фоні достовірного зменшення аспартатаминотрансферази у сироватці крові на 44% (р< 0,01). При цьому кардіотоксична доза адреналіну викликала аналогічні, як і адреналін у комбінації з гіпомелатонінемією, зміни амплітуд зубців електрокардіограми, що відображалося в зростанні інтегрального показника функціонального стану серця на 22%.

5. Короткотривала гіпермелатонінемія не призвела до суттєвих змін параметрів показників ЕКГ та механічної роботи серця, маркерів пошкодження серця та рівна пероксидації у серці, не відзначено вираженого апоптозу та некрозу. Уведення щурам мелатоніну у дозі 0,3 мг/кг впродовж 55 діб сприяло збільшенню активності каталази на 12%, зниженню у сироватці крові активності креатинфосфокінази на 43% (р<0,05). У серці відзначено розвиток молодої сполучної тканини.

6. Введення щурам мелатоніну у дозі 1 мг/кг маси тіла терміном 10 діб призводило до односпрямованих змін прооксидантно-антиоксидантної системи серця при ізольованій дії мелатоніну та його комбінації з адреналіновою міокардіодистрофією, більш суттєвих при дії мелатоніну. Вони виражалися в зниженні активності прооксидантної ланки: вмісту дієнових кон'югатів - у 1,45 разів (р<0,05), малонового діальдегіду у 1,83 рази (р<0,001), при пониженні активності каталази на 12% (р<0,05) і тенденції до зростання загальної протеолітичної активності на 25% (р<0,1) при дії мелатоніну, - і зменшенні вмісту малонового діальдегіду на 65% (р<0,02) при комбінації з адреналіновою міокардіодистрофією.

7. Введення мелатоніну у дозі 1 мг/кг терміном 10 діб щурам із адреналіновою міокардіодистрофією зменшувало ступінь відхилення електрокардіографічних показників серця та показників варіабельності серцевого ритму, викликані адреналіном: індекс напруги зменшувався на 43% (р<0,01), а інтегральний показник функціонального стану серця - на 25%.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Чеботар Л. Д. Вплив світла та часткового позбавлення сну на морфофункціональний стан серця / Л. Д. Чеботар // Світ медицини та біології. - 2006. - № 2. - С. 53-56.

Чеботар Л. Д. Вплив надлишку мелатоніну на морфофункціогенез серця Л. Д. Чеботар // Вісник проблем біології і медицини. - 2006. - Вип. 3. - С. 36-39.

Чеботар Л. Д. Ефекти хронічної гіпомелатонінемії / Л. Д. Чеботар, О. І. Цебржинський // Світ медицини та біології. - 2006. - № 3. - С. 52-56. (Особистий внесок аспіранта: проведення експерименту з хронічної гіпомелатонінемії, аналіз отриманих результатів, написання статті.)

Чеботар Л. Д. Ефекти хронічної гіпермелатонінемії / Л. Д.Чеботар, О. І. Цебржинський // Вісник Луганського Національного педагогіческого університету імені Т. Шевченка : Біологічні науки. Зб. наук. праць. - Луганськ, 2006. - № 13 (108). - С. 139-144. (Особистий внесок аспіранта: проведення дослідження, статистична обробка матеріалу, аналіз отриманих результатів, підготовка статті до друку.)

Чеботар Л. Д. Ефекти хронічної гіпомелатонінемії / Л. Д. Чеботар, О. І. Цебржинський // Актуальні питання біології та медицини: IV Міжрегіон. наук. конф., 14-16 червня 2006 р. : тези доп. / Луганськ: Альма-матер, 2006. - С. 49. (Особистий внесок аспіранта: проведення експерименту з хронічної гіпомелатонінемії, аналіз отриманих результатів, написання статті.)

Чеботар Л. Д. Вплив світла та часткового позбавлення сну або надлишку мелатоніну на морфофункціогенез серця / Л. Д. Чеботар // Науковий вісник Миколаївського державного університету імені В.О.Сухомлинського. Біологічні та психологічні науки. : зб. наук. праць. - Миколаїв: МДУ, 2006. - С. 119-122.

Антонова О. І. Прооксидантно-антиоксидантна система при хронічних гіпермелатонінемії та гіпомелатонінемії / [О. І. Антонова, Н. А. Дмитренко, Л. Д. Чеботар та інші] // VI Міжнародні Новорічні біологічні читання : зб. наук. праць. - Миколаїв, 2006. - С. 83-87. (Особистий внесок аспіранта: проведення дослідження, статистична обробка матеріалу, аналіз отриманих результатів, підготовка статті до друку.)

Антонова Е. И. Органные особенности хронических гипермелатонинемий и гипомелатонинемий / [Е. И. Антонова, Н. А. Дмитренко, Л. Д. Чеботар и др.] // Стратегія психологічного, біомедичного та соціального розвитку особистості: ІІІ наук.-практ. конф., 25 травня 2007 р. / Миколаїв, 2007. - С. 25. (Особистий внесок аспіранта: проведення дослідження, статистична обробка матеріалу, аналіз отриманих результатів, підготовка статті до друку.)

Чеботар Л. Д. Процеси вільнорадикального окислення і антиоксидантного захисту в серці щурів, що розвиваються в умовах хронічної гіпермелатонінемії / Л. Д. Чеботар, О. І. Цебржинський // XIV Каришинські читання. : Зб. наук. праць. - Полтава, 2007. - С. 392-393. (Особистий внесок аспіранта: проведення експерименту з хронічної гіпермелатонінемії, аналіз отриманих результатів, написання статті.)

Антонова Е. И. Органные особенности хронических гипермелатонинемий и гипомелатонинемий / [Е. И. Антонова, Н. А. Дмитренко, Л. Д. Чеботар и др.] // Актуальные проблемы права, экономики и управления : Сб. науч. работ. - Иркутск, 2007. - Т. ІІ., Вып. ІІІ. - С. 324-326.

Чеботар Л. Д. Вплив хронічного надлишку мелатоніну на гістологічну структуру міокарду / Л. Д. Чеботар // VII Міжнародні новорічні біологічні читання : зб. наук. праць. - Миколаїв, 2007. - Вип. VII. - С. 278-281.

Чеботар Л. Д. Вільнорадикальні процеси в серці щурів в умовах хронічної гіпомелатонінемії / Л. Д. Чеботар // Екологія. Сучасний стан родючості грунтів та шляхи її збереження. - Наук.-метод. журнал. - 2008. - Т. 78., Вип. 65. -- Миколаїв. держ. гуманіт. ун-т імені Петра Могили. - Миколаїв, 2008. - С. 22-26.

Чеботар Л. Д. Вплив хронічної нестачі мелатоніну на гістологічну структуру міокарду / Чеботар Л. Д. // Світ медицини та біології. - Полтава, 2008. - № 1. - С. 33-35.

Чеботар Л. Д. Адреналінова міокардіодистрофія на тлі гіпомелатонінемії / Л. Д. Чеботар, О. І. Цебржинський // Вісник Білоцерківського державного аграрного університету : Зб. наук. праць. - Біла Церква, 2009. - Вип. 60, Ч. 1. - С. 130-132. (Особистий внесок аспіранта: проведення дослідження, статистична обробка матеріалу, аналіз отриманих результатів, підготовка статті до друку.)

Анотація

Чеботар Л.Д. Кардіогенні ефекти мелатоніну. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини та тварин. - Таврійський національний університет ім. В. І. Вернадського, Сімферополь, 2010

Дисертація присвячена вивченню впливу надлишку або нестачі мелатоніна на функціональні, біохімічні, гістологічні характеристики серця щурів. Експериментальні дослідження функціонування серця 101 щура виявили істотні зміни прооксидантно-антиоксидантної системи серця, морфологічних характеристик міокарду, які виникали на різних термінах спостереження, а також електрокардіографічних показників у стані стресу на фоні гіпо- і гіпермелатонінемії. Нестача мелатоніну в результаті цілодобового освітлення призводила до дисбалансу в прооксидантно-антіоксидантной системі, спрямованість якого залежала від терміну гіпомелатонінемії. Зміни стану прооксидантно-антіоксидантної системи при різних термінах гіпомелатонінемії розвивалися на тлі певних змін біохімічних, морфологічних показників, які були більш вираженими при довготривалій нестачі мелатоніну, і відсутності істотних змін збудливості та скоротливості міокарду. Моделювання стресу шляхом введення адреналіну на тлі гіпомелатонінемії призводило до виражених змін прооксидантно-антиоксидантного статусу. Введення мелатоніну щурам із адреналіновою міокардіодистрофією зменшувало ступінь відхилення електрокардіографічних показників серця та показників варіабельності серцевого ритму.

Ключові слова: гіпермелатонінемія, гіпомелатонінемія, прооксидантно-антиоксидантна система, електрокардіографія, гістологія серця, адреналінова міокардіодистрофія.

Аннотация

Чеботарь Л.Д. Кардиогенные эффекты мелатонина. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13. - физиология человека и животных. - Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского, Симферополь, 2010.

Диссертация посвящена изучению влияния избытка или недостатка мелатонина на функциональные, биохимические, гистологические характеристики сердца крыс.

На основании проведенных исследований показана важная физиологическая роль мелатонина в изменениях прооксидантно-антиоксидантного статуса и морфофункциональных перестроек сердца, которая заключалась в его антиоксидантном, антиишемическом и стреспротекторном эффекте.

Экспериментальные исследования функционирования сердца 101 крысы в условиях коротко- и долговременного недостатка и избытка мелатонина в комбинации с адреналиновой миокардиодистрофией показали существенные изменения прооксидантно-антиоксидантной системы сердца, морфологических характеристик миокарда, которые возникали на разных сроках наблюдения, а также электрокардиографических показателей в состоянии стресса на фоне гипо- и гипермелатонинемии.

Нехватка мелатонина в результате круглосуточного освещения приводила к дисбалансу в прооксидантно-антиоксидантной системе, направленность которого зависела от срока гипомелатонинемии.

Изменения состояния прооксидантно-антиоксидантной системы при разных сроках гипомелатонинемии развивались на фоне определенных изменений биохимических, морфологических показателей, которые были более выраженными при долговременном недостатке мелатонина, при отсутствии существенных изменений возбудимости и сократимости миокарда. Установлено, что коротковременная гипомелатонинемия сопровождалась морфологическими изменениями в виде незначительной фрагментации мышечных волокон и неравной наполненности сосудов кровью, в то время как при долговременном недостатке мелатонина появлялись одиночные очаги воспаления, отек кардиомиоцитов, их дистрофия.

Моделирование стресса путем введения адреналина в дозе 0,5 мг/кг/сут. на фоне 10-суточной гипомелатонинэмии приводило к выраженным изменениям прооксидантно-антиоксидантного статуса, более существенному, чем при гипомелатонинемии и адреналиновой миокардиодистрофии. При этом кардиотоксическая доза адреналина вызывала аналогичные, как и адреналин в комбинации с гипомелатонинемией, изменения амплитуд зубцов электрокардиограммы.

Кратковременная гипермелатонинемия не привела к существенным изменениям параметров показателей ЭКГ и механической работы сердца, маркеров повреждения сердца, и уровня пероксидации в сердце, не отмечено выраженного апоптоза и некроза. Введение крысам мелатонина в дозе 0,3 мг/кг на протяжении 55 суток способствовало увеличению активности каталазы на 12%, снижению в сыворотке крови активности креатинфосфокиназы на 43% (р<0,05). Гистологически в сердце отмечено развитие молодой соединительной ткани.

Введение крысам мелатонина в дозе 1 мг/кг массы тела на протяжении 10 суток приводило к однонаправленным изменениям прооксидантно-антиоксидантной системы сердца при изолированном действии мелатонина и его комбинации с адреналиновой миокардиодистрофией, более существенным при действии мелатонина. Они выражались в снижении активности прооксидантного звена, уменьшении степени отклонения электрокардиографических показателей сердца и показателей вариабельности сердечного ритма.

Ключевые слова: мелатонин, прооксидантно-антиоксидантный баланс, гипомелатонинемия, гипермелатонинемия, адреналиновая миокардиодистрофия.

Annotation

Chebotar L.D. Cardiogenic effects of melatonin. - Manuscript.

Thesis for a Candidate's Degree in biology. 03.00.13 Speciality - physiology of human being and animals. - Vernadskiy Tavricheskiy National University. - Simferopol, 2010.

Thesis is devoted to the investigation of melatonin excess and lack influence on functional, biochemical, histological characteristics of rats.

Experimental investigations of 101 rats' hearts functioning showed essential changes of prooxidant-antioxidant heart system, of morphological characteristics of myocardium which occurred at different terms of investigations, the changes were seen in electrocardiographic indexes in a stress condition on the background of hypo and hypermelatoninemia.

The lack of melatonin in the result of a twenty-four hour lightening led to misbalance in prooxidant-antioxidant system, its direction depended on the terms of hypermelatoninemia. Changes in the condition of prooxidant-antioxidant system at different terms of hypermelatoninemia developed on the background of certain changes of biochemical, morphological indexes, which were more evident in terms of continuous lack of melatonin and absence of essential changes of myocardium excitability and contractility.

Stress modeling by means of adrenalin injection on the background of hypermelatoninemia led to evident changes of prooxidant-antioxidant status.

Melatonin injection into rats with adrenalin myocardiodystrophy reduced the level of deviation of a heart electrocardiographic indexes and the heart's rhythm variability.

Key words: hypermelatoninemia, hypermelatoninemia, prooxidant-antioxidant system, electrocardiography, heart's histology, adrenalin myocardiodystrophy.

Размещено на Allbest.ru

...