Вплив пролактину на тестостеронзалежні процеси в передміхуровій залозі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вплив пролактину на тестостеронзалежні процеси в передміхуровій залозі

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Характеристика роботи

Актуальність теми. Поглиблені дослідження ПЗ (передміхурова залоза), проведені в різні роки як вітчизняними (Вартапетов Б.А., Демченко О.М., 1975; Люлько А.В. та співавт., 1984; Портний А.С., Гроздовська Ф.Л., 1984; Возіанов А.Ф. та співавт., 1999), так i закордонними дослідниками (Frick J., Anlitzky W., 1991; Banerjee P.P. et al., 1994; Fjosne H.E. et al., 1994; Kumar V.L., Majumder P.K., 1995; Whitacre D.C. et al. 2002; Kenneth J.P., Deborah B. 2006), сформували не тільки чітке уявлення про андрогенну залежність органа, але й розкрили механізми реалізації регулюючої дії чоловічого статевого гормону на дану залозу. Завдяки цим роботам, ПЗ визнано «типовим» органом - мішенню для андрогенних гормонів, провідна роль яких в ії функціонуванні не підлягає сумніву (Резніков О.Г. 1998).

Разом з тим, виконано велику кількість досліджень, результати яких свідчать про те, що андрогени є не єдиними регуляторами даного утворення, і що гормональна підпорядкованість ПЗ значно складніша. Дотепер доведено залежність тканинного росту та секретоутворення в ПЗ від естрогенів, прогестинів, внутрішньоклітинних факторів, гормонів адено - та нейрогіпофіза (Story M.T., 1991; Steiner M.S., 1993; Rao C.V., 1996). При цьому, якщо функціональні ефекти та механізми дії стероїдних гормонів на клітини ПЗ описані доволі ретельно, то багато аспектів реалізації впливу на орган білкових гормонів, зокрема ПРЛ (пролактин), лишаються нез'ясованими.

Роботами багатьох авторів показано, що ПРЛ бере активну участь у регуляції чоловічої репродукції на всіх етапах індивідуального розвитку, реалізуючи свою дію як через механізми центральної регуляції репродуктивної системи, так і шляхом безпосереднього впливу на статеві залози та акцесорні органи (Kindblom J., 2003; Dillner K., et al. 2003). При цьому основним шляхом впливу ПРЛ на акцесорні органи репродуктивної системи (зокрема на ПЗ) вважається його дія на стероїдогенез у сім'яниках, що визначає рівень Т (тестостерон) в плазмі крові і, тим самим, обумовлює стан органів-мішеней.

Поряд з цим, на пряму участь даного білкового гормону в інтрацелюлярних процесах андроген-залежних структур вказує, по-перше, наявність специфічних рецепторів ПРЛ у клітинах-мішенях (Ahonen, T.J. et al., 2002), по-друге, його здатність змінювати внутрішньоклітинний обмін андрогенів (Takeyama M. et al., 1986), а також встановлена відносно недавно ПРЛ-синтезуюча активність окремих пулів клітин строми ПЗ (Nevalainen M.T. et al., 1997). Однак сповна міра впливу ПРЛ на функціонування цього органа ще не досліджена.

Серед численних питань, які мають відношення до проблеми «ПРЛ і ПЗ», найбільш актуальним у теоретичному та практичному аспектах є питання про функціональні взаємовідносини між ПРЛ та Т у регуляції росту та секреторної активності клітин ПЗ, оскільки порушення саме цих процесів складають патогенетичну основу гіпертрофії, гіперплазії та ракового переродження залози - найбільш поширених захворювань серед чоловіків середнього та старшого віку, розповсюдженість яких все збільшується, а негативні наслідки відносно якості та тривалості життя постійно зростають (Sinowatz F. et al., 1995). Так, за даними ВООЗ, в Німеччині кількість хворих з патологією ПЗ збільшується на 30% кожні десять років; в Україні число вперше виявлених раків ПЗ у 1995 р. перевищило показники 1987 р. на 70%, в США за період з 1990 до 2000 р. зафіксовано зростання смертності від раку ПЗ на 37%.

Відповідно до сучасних уявлень, поява патологічних змін в ПЗ пов'язана, перш за все, з порушеннями молекулярних механізмів впливу Т на ПЗ на геномному рівні і полягає у андрогенній стимуляції матричної активності ДНК з наступною активацією синтезу РНК та спектра структурно-функціональних білків, що й складає молекулярно-біохімічну основу стероїдзалежної гіпертрофії та гіперплазії клітин ПЗ (Mora G.R. et al., 1996; Kabler R.L. et al., 1996; Santti H., 2004).

Відсутність переконливих успіхів у профілактиці та фармакотерапії вказаних порушень шляхом корекції андрогенної насиченості організму або застосування антиандрогенів обґрунтовує актуальність подальших досліджень впливу різних біологічно активних речовин (зокрема, білкового гормону аденогіпофіза - ПРЛ) на процеси синтезу РНК (рибонуклеїнова кислота) та геномних білків у клітинах ПЗ, що має безпосереднє відношення до росту та функціонування органа.

У науковій літературі на теперішній час відсутні дані про можливість або неможливість прямого впливу ПРЛ на вказані процеси в органах чоловічої репродуктивної системи. Не досліджена також роль ПРЛ у реалізації специфічної дії Т на РНК та білки геному клітин андроген-залежних органів, зокрема ПЗ. Разом з тим, вирішення цих питань сприяло б розширенню уявлень про фізіологічну роль ПРЛ у чоловічому організмі, а також дозволило б запропонувати нові підходи до профілактики та лікування різних видів патології ПЗ через корекцію рівня ПРЛ або його співвідношення з Т у чоловічому організмі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано в Державній установі «Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України» за планами нayкoвo-дослiдних робіт: 06.06.008.81 «Разработать схемы терапии, усиливающие продукцию и реализацию сексуальных гормонов и рекомендации к клиническому применению этих схем при лечении гипогонадизма у мужчин» (№ держреєстрацiї 81068895) та СН.09.02.0005.86 «Изыскать подходы к терапии андрогенопатий на основе изучения механизмов гормональной регуляции половой дифференцировки мужского организма в онтогенезе» (№ держреєстрацiї 01.86.0005522).

Мета i завдання доcлiдження. Мета роботи - вивчити особливості впливу пролактину на тестостеронзалежний синтез РНК, ядерних та цитоплазматичних білків у передміхуровій залозі за умов інтактного організму та при порушенні структурно-функціональних відносин у гіпофізарно-гонадному комплексі.

Для досягнення зазначеної мети було поставлено наступні завдання:

1. Вивчити вплив гіпо - та гіперпролактинемії на рівень тестостерону в сироватці крові, вагові показники, біосинтез та концентрацію РНК і клітинних білків у передміхуровій залозі інтактних щурів.

2. Дослідити вплив пролактину на здатність тестостерону стимулювати біосинтез та концентрацію РНК і клітинних білків у передміхуровій залозі інтактних щурів.

3. З'ясувати особливості окремого та сумісного впливу препаратів тестостерону і пролактину на рівень тестостерону та пролактину в сироватці крові, а також на вміст і синтез РНК та клітинних білків у передміхуровій залозі гіпофізектомованих щурів.

4. Вивчити вплив лактину на рівень тестостерону та пролактину в сироватці крові, а також на вміст і синтез РНК та клітинних білків у передміхуровій залозі щурів при поєднанні ГЕ (гіпофіз-) і ГЕК (гонадектомії).

5. Визначити характер окремого та сумісного впливу введення препаратів тестостерону і пролактину на гiстоструктуру передміхурової залози інтактних та гіпофізектомованих щурів.

06'єкт дослiдження - функціональні відносини ПРЛ та Т у регуляції внутрішньоклітинних процесів у ПЗ.

Предмет дослiдження - маса, гістоструктура, а також синтез РНК та клітинних білків у ПЗ інтактних щурів та тварин з порушеннями цілісності гіпофізарно-гонадної системи за умов впливу ПРЛ, Т та їх комбінації.

Методи дослiдження: патофiзiологiчнi, бiохiмiчнi, радіоімунологічні, гістологічні, статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. У даній роботі вперше вивчено характер впливу надлишку та нестачі ПРЛ на молекулярні процеси в ПЗ, котрі регулюються Т (гістоструктура, синтез РНК, метаболізм ядерних та цитоплазматичних білків), у залежності від андрогенної насиченості організму, а також наявності або відсутності комплексу гіпофізарних гормонів.

Дане дослідження поширює теоретичні уявлення про функціональні взаємовідносини між ПРЛ і Т у регуляції білкового та нуклеїнового обміну в ПЗ за умов інтактного організму та при структурно-функціональних порушеннях у гіпофізарно-гонадній системі.

Практичне значення одержаних результатів. Експериментально доведено модулюючий вплив ПРЛ на андрогензалежні процеси в ПЗ, які мають безпосереднє відношення до росту та секреторної активності органа, що може служити підґрунтям для створення нових підходів до лікування та профілактики гіпертрофій і гіперплазій ПЗ шляхом динамічного спостереження та цілеспрямованої корекції рівня ПРЛ в чоловіків у залежності від їх андрогенного статусу.

Особистий внесок здобувача. Роботу виконано дисертантом повністю самостійно. Радіоімунологічні дослідження ПРЛ у плазмі крові щурів були виконані на базі лабораторії стандартизації гормональних препаратів Інституту експериментальної ендокринології та хімії гормонів РАМН (м. Москва).

Здобувач приймав безпосередню участь у розробці програми досліджень та виконанні усіх експериментів, результати яких викладено в дисертації. Опис гістологічних досліджень виконаний за участю к. мед. н. Л.Ю. Сергієнко.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були представлені на III з'їзді генетиків України (1986 р.), на ІV з'їзді ендокринологів України (1987 р.), на III Всесоюзному з'їзді ендокринологів (1989 р.), на XIII з'їзді Українського. фізіологічного. товариства ім. І.П. Павлова (1990 р.), на V та VIII біохімічних з'їздах України (1987, 2002 рр.), на IV та VI з'їздах ендокринологів України (1987, 2001 рр.), на конференціях «Сучасні напрямки розвитку ендокринології» (Другі Данилевські читання 2003 р., Треті Данилевські читання 2004 р., Четверті Данилевські читання 2005 р.), а також на засіданні товариства ендокринологів Харківського наукового медичного товариства (Харків, 1994 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 26 робіт, з яких 3 - самостійних статті у фахових наукових виданнях, рекомендованих ВАК України, і 23 тези в матеріалах вітчизняних наукових з'їздів, симпозіумів, конференцій.

Обсяг i структура дисертації. Дисертацію викладено на 150 сторінках друкованого тексту. Робота складається із вступу, огляду літератури, методичного розділу, трьох розділів власних досліджень, обговорення результатів, висновків та списка використаних джерел, який містить 215 посилань та складає 23 сторінки. Роботу ілюстровано 33 рисунками та 37 таблицями.

Основний змiст роботи

пролактин тестостерон залежний передміхуровий залоза

Матеріали та методи дослідження. Дослідження були проведені на 300 статевозрілих самцях щурів популяції Вістар. У роботі використані інтактні та ГЕ тварини, а також щури з одночасно видаленим гіпофізом та сім'яниками. Тварин утримували при кімнатній температурі та природному освітленні в стандартних умовах віварію. Всі тварини знаходилися на рекомендованому для цього виду тварин раціоні та питному режимі ad libitum. Введення гормональних та інших препаратів, а також знеживлення тварин здійснювали між 10 та 11 годинами ранку. Експерименти були проведені переважно у зимово-весняний період. Кожну піддослідну групу тварин вивчали водночас з відповідною контрольною групою.

Дослідження проводили вiдповiдно до національних «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах» (Україна, 2001), які узгоджуються з положеннями «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей» (Страсбург, 1985).

Гіпофіз видаляли трансаурикулярним методом (Федотов В.П., Баграмян Е.Р., 1971). Відповідні контрольні групи тварин зазнавали даної операції, яка включала всі етапи, крім видалення гіпофіза. Аналізу були піддані результати, отримані на тваринах з повним видаленням гіпофіза, у чому пересвідчувалися шляхом ревізії турецького сідла під час забою тварин. Двосторонню гонадектомію проводили через тиждень після видалення гіпофіза за загальноприйнятою методикою в стерильних умовах.

В експериментах по дослідженню впливу гормонів на функціональні процеси в ПЗ інтактним та оперованим тваринам починали вводити ПРЛ і тестостерону пропіонат (ТСП) через два тижні після останньої операції. Використовували фармпрепарат «Лактин» - ПРЛ великої рогатої худоби виробництва Каунаського заводу ендокринних препаратів (активність гормону складала 100 одиниць / флакон). Водний розчин ПРЛ в об'ємі 0,2 мл уводили внутришньом'язово один раз на добу, що становило 3,5 од/100 г. маси тварини; всього тварини отримували 10 ін'єкцій гормону. лійний розчин ТСП щурам уводили внутришньом'язово протягом 3 діб у дозі 2 мг/кг маси тіла. При вивченні сумісного впливу гормонів тваринам уводили спочатку ПРЛ, а потім ТСП за вищевказаними схемами. Тварини контрольних груп отримували еквівалентні об'єми розчинників - дистильованої води (контроль 1), персикової олії (контроль 2) та їх комбінацію (контроль 3) за схемами, які співпадають з режимом уведення гормонів.

В окремій серії експериментів моделювали гіпопролактинемію, яку створювали шляхом пригнічення секреції ПРЛ in situ. Для цього інтактним щурам уводили препарат парлодел (ПРД) у дозі 750 мкг/100 г. маси тіла двічі на добу, протягом 14 діб. Через добу після останнього уведення гормонів тварин зважували та знеживлювали згідно з вимогами відповідних регламентуючих документів.

Рівень Т у сироватці визначали за допомогою наборів для радіоімунологічних досліджень «Стерон-Т - ^25II» (м. Мінськ). Концентрацію ПРЛ у сироватці крові було досліджено з використанням специфічної щурячої антисироватки, розробленої лабораторією стандартизації гормональних препаратів (Інститут експериментальної ендокринології та хімії гормонів РАМН, м. Москва).

Досліди по вивченню концентрації, вмісту та біосинтезу РНК, а також ядерних та цитоплазматичних білків у ПЗ було проведено на 20 групах щурів. Тварин через добу після останнього уведення препаратів або розчинників зважували, уводили внутрішньочеревно такі радіоактивні попередники: для РНК ³Н-оротову кислоту (1110 кБк/100 г. маси тіла тварини), для білків -¹⁴С-гідролізат (1110 кБк/100 г. маси тіла тварини). Через 60 хв тварин знеживлювали, ПЗ виділяли, зважували та піддавали подальшій обробці на льоду. НК в ПЗ визначали за методом Цанєва та Маркова (1960). Глобулінові білки із ядер двічі екстрагували за допомогою 0,14 М NaCl (Збарський І.Б., Георгієв Г.П., 1959). Гістони вилучали за допомогою кислотної екстракції (0,25 N HCl) і залишали для екстракції на три години (Johns E.W., Butler J.1., 1962). Екстракцію негістонових білків (НГБ) із осаду ядер проводили за допомогою 0,025 N NaOH протягом двох-трьох годин (Умансь-кий С.Р. та співавт., 1971), з наступним центрифугуванням при 6 000 об/хв протягом 20-25 хвилин.

Супернатант після зсідання ядер використовували для дослідження цитоплазматичних білків (Orensfein J.M., March W.H., 1968).

Оптичну щільність отриманих зразків білкових фракцій, які вивчались, визначали на спектрофотометрі «Спекорд - UVVIS (Carl Zeiss, Jena)», кількісний вміст білку в пробі розраховували за формулою Г.А. Романова (1976).

Концентрацію білків у ПЗ відтворювали в мг/г тканини.

Для визначення активності синтезу РНК і білків за включенням мічених попередників до певної кількості досліджуваних фракцій додавали 10 мл сцинтиляційної рідини ЖС-7. На лічильнику «Бета-2» підраховували радіоактивність проб (розп/хв).

За показник активності синтезу РНК та клітинних білків у ПЗ була прийнята радіоактивність проб, відтворена в Бк/мг речовини.

Для визначення ефектів досліджуваних гормонів на структурно-функціональний стан залози частину ПЗ тварин усіх піддослідних груп фіксували в рідині Карнуа, заливали у парафін та готували серійні зрізи, які зафарбовували гематоксиліном та еозином. Аналіз гістоструктури ПЗ проводили на малому (3,2х0,1х16) та великому (40х0,6х16) збільшенні світлового мікроскопа «Ampleval» (Carl Zeiss, Jena).

Одержані дані були оброблені за допомогою непараметричних методів (критерій Дана (Q) для малих вибірок, що дозволяє адекватно оцінити відмінності в порівнюваних групах) і подані у вигляді медіани, 25 і 75 процентилей (Q25, Q75) (Гланц С., 1999).

На всіх рисунках у всіх розділах наведено зміни показників, що вивчалися, відтворені у відсотках по відношенню до ефекту дії відповідного розчинника, який приймався за базову величину (100%).

Результати досліджень та їх обговорення. Вплив введення препаратів пролактину і тестостерону на рівні ендогенних гормонів, масу і функціональні показники передміхурової залози інтактних щурів. Слід зазначити, що в наших дослідженнях вплив введення як ПРЛ, так і Т на масу ПЗ був позитивним (73% ПРЛ, 79% ТСП), а попереднє введення ПРЛ значно потенціювало андрогенну дію ТСП на ПЖ (120% ПРЛ+ТСП, P<0,05). Про необхідність присутності ПРЛ для реалізації стимулюючої дії Т на масу ПЗ свідчить і той факт, що на тлі гіпопролактинемії, створеної ПРД, приріст маси залози після введення ТСП був значно нижчим (ПРД+ТСП - 38%).

Встановлено, що у інтактних тварин уведення препаратів Т та ПРЛ, як нарізно так і послідовно, призводить до вірогідного підвищення рівня ендогенного Т (341% - ПРЛ, 158% - ТСП, 79% - ПРЛ+ТСП, P<0,05); при цьому ефект одного ПРЛ - найбільш виразний, а послідовне застосування гормонів зменшувало приріст андрогену. Рівень ПРЛ в сироватці крові даної групи тварин теж змінюється внаслідок уведення досліджуваних препаратів аналогів гормонів: під впливом «Лактину» цей показник вірогідно підвищувався (на 197%, P<0,05), після ТСП - знижувався (на 61%, P<0,05), а за умов послідовного уведення «Лактину» та ТСП концентрація ПРЛ практично не змінювалася порівняно з контролем. Про «підтримуючу» роль ПРЛ по відношенню до рівня Т свідчить також те, що ПРД знижував концентрацію Т (на 55%, P<0,01) а уведення в цих умовах ТСП підвищувало концентрацію чоловічого гормону усього на 104%.

Таким чином, у наших експериментах на тваринах з цілісною гіпофізарно-гонадною системою ПРЛ підвищував рівень Т, а зростання концентрації Т при введенні ТСП знижувало рівень ПРЛ, тобто між цими гормонами встановлено наявність таких функціональних відносин, котрі забезпечують сталість їх балансу в інтактному організмі.

В той же час, підвищення рівня ПРЛ (P<0,01) у тварин, яким на тлі застосування ПРД уводили ТСП, свідчить про інверсію вищеозначених відносин за умов виключення лактотрофів гіпофіза та вказує на Т-залежну активацію негіпофізарних джерел синтезу ПРЛ, тобто Т обмежує (інгібує) або підтримує (підвищує) рівень ПРЛ у плазмі в залежності від його базової концентрації.

Відомо, що Т, зв'язаний з рецепторним білком, досягаючи хроматину, не тільки активує процес реплікації ДНК в ядрах андрогензалежних клітин, але також стимулює синтез РНК de novo (Розен Б.В. та співавт., 1981). Ймовірно, це може бути пов'язане з регуляцією андрогенами РНК-полімераз у клітинах простати. В наших експериментах ізольоване введення ТСП викликало збільшення швидкості синтезу РНК до 215%.

В той же час, попереднє уведення ПРЛ інгібувало стимулюючий вплив ТСП на синтез РНК (ПРЛ+ТСП, див. рис. 1 а). Щодо концентрації РНК в ПЗ при роздільному і поєднаному введенні препаратів - аналогів ПРЛ і Т, то цей показник зростав при введенні ТСП і при введенні ТСП на тлі ПРЛ, але не змінювався під впливом одного ПРЛ (див. рис. 1 б).

Як відомо, присутність андрогенів у організмі необхідна для формування структури та підтримки функціональної активності хроматину ядер андрогензалежних клітин. Проте в літературі бракує досліджень, спрямованих на порівняння дії Т та ПРЛ на ядерні та цитоплазматичні білки клітин ПЗ, що і спонукало до вивчення даного питання у нашій роботі.

Слід зазначити, що коливання рівню ПРЛ мають односпрямований вплив на глобулінові білки в ядрах клітин ПЗ інтактних тварин: синтез цих білків при надлишку та нестачі ПРЛ достовірно гальмувався, а концентрація або не змінювалася (при гіперпролактинемії), або підвищувалася (при ПРД-індукованій гіпопролактинемії) (рис. 2,3). При обробці інтактних тварин ТСП відбувалося накопичення глобулінових білків в ядрах ПЗ, про що свідчить вірогідно підвищення як синтезу, так і концентрації глобулінових білків.

При послідовному введенні гормонів інтактним тваринам і синтез, і концентрація глобулінів вірогідно знижувалися. Ймовірно, це вказує на модулюючий ефект ПРЛ по відношенню до впливу ТСП на метаболізм глобулінів оскільки до складу глобулінів, що знаходяться в ядерному соку клітин ПЗ, входять ферменти гліколізу, отримані дані можуть вказувати на вплив ПРЛ на процеси енергозабезпечення в клітинах ПЗ.

ТСП на тлі введення ПРД викликало значне підвищення активності синтезу глобулінів, а оскільки їх концентрація при цьому не змінювалася порівняно з контролем, то можна припустити, що в умовах гіпопролактинемії одночасно з Т-залежною активацією синтезу прискорюються процеси катаболізму цих білків. Цікаво відзначити, що як уведення Т на тлі гіперпролактинемії, так і дія Т за відсутності ПРЛ призводили до посилення процесів катаболізму, проте в першому випадку синтез знижувався (прояв гальмуючого ефекту ПРЛ), а в іншому синтез підвищувався (ПРЛ відсутній), концентрація при цьому або знижувалася (прояв впливу ПРЛ), або не змінювалася (відсутність ПРЛ). Таким чином, отримані дані свідчать про участь ПРЛ в реалізації дії Т на глобулінові білки клітин ПЗ.

Зміни активності синтезу і концентрації ГБ (гістонові білки) у результаті введення ТСП і ПРЛ свідчать про наявність регулюючої дії обох гормонів, хоч ступінь впливу різний (рис. 4,5).

Вплив андрогену полягає в підвищенні синтезу ГБ без зміни їх концентрації, тоді як під впливом ПРЛ синтез практично не змінювався, а їх концентрація зростала. При послідовному введенні гормонів спостерігається гальмування Т-залежної активації синтезу ГБ та прискорення їх катаболізму. Про стимулюючий вплив ПРЛ на катаболізм ГБ свідчить і те, що після введення ПРД концентрація ГБ зростає, хоч активації синтезу не спостерігається. Таким чином, дані вказують на те, що основним регулятором (активатором) синтезу ГБ є Т, а ПРЛ проявляє модулюючий вплив.

НГБ ядер клітин ПЗ також виявилися чутливими до зміни гормонального рівня. Зміна рівня ПРЛ у крові в бік гіпер- і гіпопролактинемії викликала односпрямовану зміну в біосинтезі та концентрації НГБ: синтез вірогідно знижувався, а концентрація не змінювалася.

Уведення ТСП також призводило до зниження синтезу НГБ, хоч концентрація при цьому вірогідно не змінювалася, що, можливо, обумовлено уповільненням процесів катаболізму і таким шляхом збереження даного класу білків в ядрах ПЗ.

В той же час, дія стероїду виявлялася дещо іншою на тлі зміненого рівня ПРЛ в організмі: при гіперпролактинемії уведення ТСП викликало значне підвищення концентрації (на 283%), а біосинтез НГБ вірогідно знижувався Р<0,05).

Таким чином, гіперпролактинемія підсилює (потенціює) ефект екзогенного Т, відмічений вище, причому накопичення НГБ в ядрах хроматину більш значні, ніж при застосуванні одного ТСП. Ймовірно, в даному випадку ПРЛ модулює вплив Т, оскільки при гіпопролактинемії (відсутність ПРЛ) подібного ефекту ТСП не спостерігалося (див. рис. 6,7).

У наших дослідах показано, що зміна рівня ПРЛ у крові як у бік збільшення (гіперпролактинемія), так і зниження (гіпопролактинемія), призводила до гальмування біосинтезу ЦБ (цитоплазматичні білкі) і підвищення їх концентрації.

Обробка тварин ТСП викликала значне зростання синтезу (500%) та концентрації (47%) ЦБ (див. рис. 8,9), що узгоджується з уявленням про анаболичні властивості Т по відношенню до ПЗ. Суттєве Т-залежне збільшення маси органа при підвищенні рівня андрогену, пов'язано, ймовірно, перш за все, з підвищенням вмісту в ПЗ загальних ЦБ внаслідок превалювання синтезу над катаболізмом цього класу білків.

Уведення ТСП на тлі гіпо - та гіперпролактинемії викликало виразний ефект на синтез і концентрацію ЦБ: в обох випадках значно підвищувався їх синтез і вірогідно знижувалась концентрація. Проте слід зазначити, що більш значне прискорення процесів метаболізму спостерігалося при гіпопролактинемії - синтез ЦБ при введенні ТСП на тлі гіпопролактинемії був у двадцять разів вищим, ніж на тлі гіперпролактинемії. В даному випадку виявляється гальмуюча дія ПРЛ на метаболізм (а саме - на синтез) цього класу білків.

Вплив введення препаратів пролактину та тестостерону на рибонуклеїнову кислоту та клітинні білки в передміхуровій залозі гіпофізектомованих щурів. Після вилучення гіпофіза у щурів спостерігалося зниження у два рази відносної маси ПЗ (138,3 мг/100 г. маси тіла - інтактні щури, 74 мг/100 г. маси тіла - ГЕ). Нами виявлено також різке зменшення рівня ПРЛ (3,01 нмоль/л - інтактні щури, 1,47 нмоль/л - ГЕ) і Т (7,35 нмоль/л - інтактні щури, 4,60 нмоль/л - ГЕ) внаслідок вилучення залози.

При введенні ТСП ГЕ щурам спостерігається вірогідне підвищення маси ПЗ (Р<0,01). Після обробки ПРЛ також відзначається вірогідне підвищення маси ПЖ у ГЕ щурів, хоч і не таке значне, як після введення ТСП. Можливо, що в даному випадку виявляється як пряма, так і опосередкована дія ПРЛ на ПЗ. Як відомо, прямий вплив ПРЛ здійснюється через мембранні рецептори цього гормону в ПЗ щурів, зв'язування з якими забезпечує інтерналізацію гормону в ядро та реалізацію цілої низки внутрішньоядерних процесів. Непряма дія ПРЛ на ПЗ обумовлена його впливом на підвищення секреції Т андрогенпродукуючими структурами.

Більш значне підвищення відносної маси простати у ГЕ щурів відзначалося при поєднаному введенні ПРЛ і ТСП. Ймовірно, що в даному випадку виявляється синергізм Т і ПРЛ в їх впливі на масу ПЗ.

Як відмічено вище, в результаті ГЕ відбувається зниження концентрації як Т, так і ПРЛ у крові. При введенні ПРЛ ГЕ щурам ми спостерігали не тільки збільшення концентрації ПРЛ, але й підвищення рівня Т.

У той же час, в умовах нашого експерименту рівень Т у крові при дії ТСП та поєднаній дії гормонів не змінюється порівняно з відповідним контролем. Можливо, що на тлі ГЕ трьохразової ін'єкції ТСП було недостатньо для виразного зростання концентрації Т, а у ГЕ тварин, яким спочатку вводили ПРЛ і тим стимулювали зростання концентрації Т, цей ефект нівелювався, оскільки визначення гормону проводили через кілька діб після завершення досліду (10 діб ПРЛ + 3 доби ТСП). Рівень ПРЛ у крові вірогідно підвищувався в результаті всіх дій, які вивчалися, хоч більш значне зростання концентрації ПРЛ у крові виявлялося при введенні «лактину».

Відмічена нами здатність ТСП підвищувати рівень ПРЛ у ГЕ щурів вказує на залученість до ПРЛ-синтезуючої активності позагіпофізарних структур і реакцію останніх на рівень андрогену в крові.

В результаті дослідів на ГЕ тваринах нами було виявлено, що насичення організму як ПРЛ, так і ТСП впливає на метаболізм РНК і в цих умовах, проте наслідки дії гормонів різні: застосування ПРЛ вірогідно не відображується на синтезі РНК, а концентрація РНК при цьому навантаженні значно знижується, тоді як після введення ТСП синтез РНК різко зростав у ГЕ щурів (на 1245%), а концентрація не змінювалася (див. рис. 1).

При послідовному застосуванні екзогенних гормонів також зростала активність включення радіоактивних попередників у РНК, проте не так значно, як у разі дії одного ТСП (на 979%). Таким чином, при сумісному введенні гормонів спостерігався певний антагонізм з боку ПРЛ, який полягав в тому, що попередня обробка ГЕ тварин цим гормоном запобігала дуже значному стимулюючому ефекту Т на біосинтез РНК (Р<0,05; див. рис. 1). Концентрація РНК в результаті поєднаного застосування гормонів вірогідно підвищувалася, що свідчить про посилення синтетичних процесів з подальшим накопиченням РНК в ядрах ПЗ.

При вивченні синтезу та концентрації глобулінових білків в умовах ГЕ виявилось, що у щурів з вилученим гіпофізом уведення ПРЛ, ТСП, а також їх поєднане застосування вірогідно підвищувало синтез глобулінових білків (див. рис. 2), проте їх концентрація знижувалася (дія ПРЛ та ПРЛ з ТСП), або вірогідно не змінювалася (ТСП) (див. рис. 3), що свідчить про прискорення процесів катаболізму цих білків.

При введенні ПРЛ ГЕ щурам як біосинтез, так і концентрація гістонових білків вірогідно зростали (84 та 60%, відповідно), тобто ці білки накопичувалися в ядрах клітин ПЗ (див. рис. 4, 5). Чи є даний процес наслідком активації геному, або він сам вказує на репресію геному, питання залишається відкритим. ТСП більш виразно сприяє прискоренню біосинтезу ГБ у ГЕ щурів, хоч концентрація ГБ значно знижувалася, що пояснюється прискоренням процесів їх метаболізму з переважанням катаболічної фази.

Обробка ГЕ щурів послідовно ПРЛ і ТСП викликала ефект, аналогічний дії андрогену на обмін ГБ, проте не такий виражений, що, ймовірно, є проявом модулюючої дії ПРЛ на даний процес (див. рис. 4, 5).

У ГЕ щурів дія ПРЛ, а також застосування ТСП на тлі гіперпролактинемії має односпрямований характер впливу на НГБ. Як при введенні ПРЛ, так і при поєднаному впливі гормонів активність біосинтезу НГБ білків знижувалася, а їх концентрація при цьому зростала в дев'ять разів. В даному випадку, виразно проявляються превалювання ефекту ПРЛ над ефектами Т та їх «зберігаючий» характер по відношенню до НГБ (див. рис. 6,7). При цьому дія ТСП на щурів з вилученим гіпофізом не змінювала біосинтез НГБ, але вірогідно знижувала концентрацію НГБ в ядрах ПЗ, що свідчить про прискорення процесів катаболічної фази метаболізму цих білків у ПЗ під впливом чоловічого статевого гормону. Застосування як ПРЛ, так і ТСП односпрямовано підвищувало обидва показники обміну ЦБ у ГЕ тварин. Найімовірніше, саме із кількісним зростанням білків можна пов'язати збільшення маси органа при введенні гормонів ГЕ щурам.

Обробка ГЕ щурів комбінацією екзогенних гормонів призводила до підйому концентрації ЦБ до рівня інтактних щурів і навіть більше. Хоч активність синтезу ЦБ, порівняно з дією розчинників, знижувалася, спостерігалось накопичення цих білків в клітинах ПЗ щурів, що, ймовірно, впливало на збільшення маси ПЗ (див. рис. 8,9).

Вплив введення препаратів пролактину та тестостерону на вміст і синтез клітинних білків у передміхуровій залозі гіпофіз - та гонадектомованих щурів. Для уточнення питання - чи має значення для відновлення маси ПЗ і синтезу макромолекул підвищення рівня ендогенного Т у ГЕ щурів за рахунок активації сім'яників, частина досліджень була проведена на кастрованих після ГЕ тваринах (група ГЕ+ГЕК). Унаслідок складності експерименту (високий відсоток загибелі тварин з вилученими гіпофізом та сім'яниками) ми визначали тільки показники метаболізму клітинних білків.

Подвійна операція викликала максимальну деградацію маси ПЗ (141,0 мг/100 г. маси тіла - інтактні щури, 32,5 мг/100 г. маси тіла - ГЕ+ГЕК щури). Введення ПРЛ тваринам з подвійною операцією не впливало на масу ПЗ. В той же час, реакція ПЗ на введення ТСП полягає в статистично значущому збільшенні її маси (на 35%). Введення комбінації екзогенних гормонів оперованим щурам ще більш підвищувало показники маси ПЗ (на 70%).

Порівняно з ГЕ тваринами концентрація Т і ПРЛ у крові одночасно ГЕ- і ГЕК щурів доволі значно знизилася (рівень Т: 4,60 нмоль/л - ГЕ щури, 0,45 нмоль/л - ГЕ+ГЕК; рівень ПРЛ: 1,47 нмоль/л - ГЕ щури, 1,04 нмоль/л - ГЕ+ГЕК). При всіх фармакологічних навантаженнях, що вивчалися, концентрація як Т, так і ПРЛ вірогідно підвищувалася в крові двічі прооперованих щурів (рівень Т зростає майже на 500% при введенні ПРЛ, на 1177% - при ін'єкціях ТСП, хоч при поєднаній дії гормонів це підвищення не перевищувала 100%. Рівень ПРЛ підвищувався на 80% при введенні його аналога, на 88% від обробки ТСП, і сумісне застосування гормонів викликало збільшення концентрації ПРЛ на 44%). Таким чином, нами виявлено, що концентрація Т у крові піддослідних щурів у всіх групах (не оперовані та оперовані тварини), що вивчалися, достовірно зростала під дією ПРЛ, тобто ПРЛ однозначно виявляв підтримуючий вплив на Т при ізольованому застосуванні, тоді як при сумісному введенні гормонів спостерігалося менш виражене підвищення концентрації Т в групах інтактних та ГЕ+ГЕК тварин і навіть зниження його концентрації у ГЕ щурів. Зростання рівня Т при введенні ПРЛ ГЕ+ГЕК тваринам вказує на те, що ПРЛ здатен впливати на синтез Т не тільки в сім'яниках, а і в надниркових залозах. Що стосується рівня ПРЛ у крові, то, якщо у неоперованих тварин введення ТСП знижувало його, у ГЕ андроген вірогідно підвищував ПРЛ (на 192%), а у двічі оперованих щурів це Т-індуковане підвищення ПРЛ було більш значним відносно того, яке мало місце при введенні екзогенного аналога.

Отже, вектор зміни концентрації гормонів, що вивчалися, пов'язаний з цілісністю гіпоталамо-гіпофізарної системи.

В результаті подвійної операції зміни в досліджуваних показниках глобулінових білків при дії ПРЛ і ТСП були слабо виражені. Лише поєднане застосування гормонів у ГЕ + ГЕК щурів сприяло вірогідному підвищенню активності синтезу даного класу білків та їх концентрації (P<0,01).

ТСП справляє певний стимулюючий ефект на синтез ГБ у двічі оперованих тварин - активність їх біосинтезу зростала на 40% (рис. 4, проте їх концентрація при цьому не змінювалася (див. рис. 5). При поєднаному застосуванні гормонів (гр. ПРЛ+ТСП) спостерігалося більш значне підвищення синтезу цього класу білків (майже на 1660%; див. рис. 4, 5). Ймовірно, при діях ТСП та ПРЛ+ТСП можна говорити про значне посилення метаболізму ГБ у клітинах ПЗ з переважанням фази катаболізму, оскільки концентрація ГБ не змінювалася.

Як і в класі ГБ, під впливом андрогену відбувалися значні зміни в синтезі та концентрації НГБ. Після введення ТСП концентрація НГБ підвищилася на 254%, а синтез вірогідно знизився на 40%. Поєднане введення гормонів двічі прооперованим тваринам впливало на НГБ протилежним чином: синтез підвищувався на 622% (див. рис. 6), а їх концентрація знижувалася на 62% (див. рис. 7). Ймовірно, в даному випадку можна говорити, про модулюючий вплив ПРЛ на підпорядкований Т обмін НГБ.

У тварин без гіпофіза і сім'яників уведення ПРЛ та ПРЛ+ТСП однаково призводило до падіння концентрації ЦБ, хоча при поєднаному застосуванні гормонів синтез ЦБ вірогідно зростав (див. рис. 8, 9). Можливо, таке високе підвищення активності біосинтезу ЦБ (ПРЛ+ТСП) і незначне (порівняно з синтезом) зменшення концентрації сприяє підвищенню маси ПЖ у цих тварин. Цікаво, що окремо застосований ТСП не справляв вираженого позитивного впливу на показники ЦБ, що вивчалися. Ймовірно, дуже глибокі зміни на субклітинному рівні, що відбуваються у двічі оперованих щурів, потребують для своєї нормалізації тривалого впливу андрогену або можуть бути більш швидко компенсованими за рахунок потенціюючого впливу ПРЛ.

Таким чином, при вивченні впливу ПРЛ і ТСП на біосинтез та концентрацію РНК і клітинних білків у ГЕ і у ГЕ+ГЕК щурів можна дійти висновку про фізіологічну необхідність наявності комбінації Т з ПРЛ, оскільки саме завдяки присутності ПРЛ тестостеронзалежні субклітинні процеси в ПЗ наближаються до показників норми. Переконливим підтвердженням взаєморегулюючої та взаємопідтримуючої дії Т та ПРЛ у забезпеченні структури та функції ПЗ є результати гістологічних досліджень цього органа в умовах нашого експерименту.

Нами визначено, що в той час як Т справляє стимулюючий вплив на секретоутворення та функціональну гіпертрофію клітин ПЗ, ПРЛ сприяє збільшенню об'єму секрету в ацинусах та його розрідженню, стимулює амітотичний розподіл окремих груп ацинарних клітин, викликає гіперплазію сполучної тканини.

А ні ПРЛ, а ні Т, застосовані окремо, не забезпечують повного відновлення структури та функції органа при порушеннях цілісності гіпофізарно-гонадної системи (ГЕ та ГЕ+ГЕК тварини) і тільки шляхом сумісного застосування цих гормонів можна досягти нормалізації структурно-функціонального стану ПЗ.

Таким чином, результати, отримані нами при дослідженні впливу ПРЛ на перелік внутрішньоклітинних Т-залежних процесів та структурно-функціональних показників ПЗ, вказують на активну участь ПРЛ у регуляції даного органа як шляхом забезпечення необхідної концентрації ендогенного Т, так і модуляції його дії на всіх функціональних рівнях - від геномного до структурного, що дозволяє розглядати ПРЛ як один із основних регуляторів ПЗ.

Висновки

1. Дисертаційна робота відображає нові дані, що свідчать про участь білкового гормону пролактину в реалізації регуляторної дії стероїдного гормону тестостерону на гормональний гомеостаз, метаболізм РНК та ядерних білків у клітинах передміхуровій залози, а також на формування гістоструктури даного органа як за умов інтактного організму, так і при порушенні структурно-функціональних відносин у гіпофізарно-гонадному комплексі.

2. У інтактних тварин гіперпролактинемія потенціює дію тестостерону на масу передміхурової залози. При цьому між пролактином і тестостероном виявлено взаємозв'язок, що забезпечує підтримку гормонального гомеостазу в організмі інтактних самців: підвищення концентрації пролактину викликає підвищення концентрації тестостерону; в свою чергу, надмірне зростання концентрації тестостерону знижує концентрацію пролактину. В той же час, на відміну від тестостерону, в інтактному організмі пролактин не впливає на синтез РНК у клітинах передміхурової залози, модулює ефект тестостерону на метаболізм глобулі нових білків, гальмує тестостеронзалежну активацію метаболізму гістонових білків, та як і тестостерон знижує синтез негістонових білків та підвищує концентрацію цитоплазматичних білків. Таким чином, доведено, що пролактин і тестостерон виявляють регулюючу дію на одні й ті ж самі макромолекулярні механізми в клітинах передміхурової залози.

3. Ступінь і вектор впливу на процеси в передміхуровій залозі у гормонів, котрі вивчалися, різні і залежать від цілісності гіпофізарно-гонадної системи та стану гормонального гомеостазу. При порушеннях структурно-функціональної цілісності гіпофізарно-гонадної системи рівні пролактину і тестостерону значно знижуються. При цьому введення тестостерону активує пролактинсинтезуючу активність позагіпофізарних лактотрофів, що і призводить до виразного підвищення маси передміхурової залози. На тлі нестачі гіпофізарних гормонів пролактин виявляє самостійну стимулюючу дію на синтез РНК у клітинах передміхурової залози.

4. При різкому порушенні в гіпофізарно-гонадної системі, що виникає при одночасній гіпофіз - та гонадектомії, спостерігається виразна редукція передміхурової залози, хоча чутливість цього органу як до тестостерону, так і до пролактину зберігається і за умов зростання концентрації цих гормонів в плазмі крові в результаті уведення їх екзогенних аналогів такі внутрішньоклітинні процеси у передміхурової залозі, як синтез та концентрація РНК, цитоплазматичних та ядерних білків активуються, що призводить до відновлення маси органу.

5. Тестостерон і пролактин впливають на секретоутворення, гіпертрофію та гіперплазію тканинних елементів у передміхуровій залозі. При цьому тестостерон сприяє формуванню секрету, а пролактин забезпечує його розрідження, необхідне для процесу екскреції; тестостерон є індуктором функціональної гіпертрофії секреторного епітелію передміхурової залози, а пролактин стимулює амітотичний розподіл окремих пулів епітелію та гіперплазію стромальних елементів. Функціональна взаємодія тестостерону та пролактину забезпечує регенерацію та відновлення функції передміхурової залози при глибоких порушеннях у гіпофізарно-гонадному комплексі.

Список праць, опублiкованих за темою дисертації

Бондаренко, Т.В. Влияние пролактина на клеточные белки предстательной железы у гипофиз- и гонадэктомированных крыс [Текст] / Т.В. Бондаренко // Ендокринологія. - 1999. - Т. 4, №2. - С. 207.

Бондаренко, Т.В. Вплив пролактину на синтез нуклеїнових кислот

у клітинах передміхурової залози [Текст] / Т.В. Бондаренко // Укр. радіолог. журн. - 2002. - №2. - С. - 171-173.

Бондаренко, Т.В. Вплив гіпо - та гіперпролактинемії на передміхyрову залозу [Текст] / Т.В. Бондаренко // Вісн. морфології. - 2002. - Т. 8, №2. - С. 207-208.

Бондаренко, Т.В. Вплив тестостерону на синтез клітинних білків передміхурової залози за гіпо - та гіперпролактинемії [Текст] / Т.В. Бондаренко // Укр. біохім. журн. - 2002. - Т. 74, №4а. - С. 114-115.

Бондаренко, Т.В. Особливості впливу тестостерону на синтез клітинних білків передміхурової залози при гіпо - та гіперпролактинемії [Текст] / Т.В. Бондаренко // Фізіолог. журн. - 2003. - Т. 49, №1. - С. 61-66.

За матеріалами дисертації опубліковано також 20 тез доповідей у збірниках та матеріалах вітчизняних наукових з'їздів, симпозіумів, конференцій.

Размещено на Allbest.ru