Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці
В работе показано, что разные виды стресса (водно-имобилизационный, адреналин- индуцированный), а также экспериментальный колит вызывают увеличение активности индуцибельной NO-синтазы (iNOS) и процессов липопероксидации в мышечной оболочке толстой кишки, что может приводить к нарушению ее моторно...
Gespeichert in:
| Datum: | 2013 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
2013
|
| Schriftenreihe: | Таврический медико-биологический вестник |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/76619 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці / В.Ю. Ємельяненко, Н.Б. Панасюк, О.Я. Скляров // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 1, ч. 3 (61). — С. 69-72. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-76619 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-766192015-02-12T03:02:46Z Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці Ємельяненко, В.Ю. Панасюк, Н.Б. Скляров, О.Я. Оригинальные статьи В работе показано, что разные виды стресса (водно-имобилизационный, адреналин- индуцированный), а также экспериментальный колит вызывают увеличение активности индуцибельной NO-синтазы (iNOS) и процессов липопероксидации в мышечной оболочке толстой кишки, что может приводить к нарушению ее моторно-эвакуаторной функции. Stress is one of the factors, causing inflammation in the colon, promotes the development of ulcerative colitis in experimental animals and humans and worsens its course. The change of the motor-evacuating function of the digestive organs is one of the manifestations of the impact of stress. The mechanism of effect of stress is associated with the emergence of hypoxia due to vasoconstriction, changes in the activity of central and enteral neurons, increase of the lipid peroxidation processes, activation of NO-synthase and production of nitrogen oxide, that cause dysmotility of the colon. 2013 Article Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці / В.Ю. Ємельяненко, Н.Б. Панасюк, О.Я. Скляров // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 1, ч. 3 (61). — С. 69-72. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. 2070-8092 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/76619 612.014.484+616.348-002):612.015.11:615.356]-08 uk Таврический медико-биологический вестник Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Оригинальные статьи Оригинальные статьи |
| spellingShingle |
Оригинальные статьи Оригинальные статьи Ємельяненко, В.Ю. Панасюк, Н.Б. Скляров, О.Я. Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці Таврический медико-биологический вестник |
| description |
В работе показано, что разные виды стресса (водно-имобилизационный, адреналин-
индуцированный), а также экспериментальный колит вызывают увеличение активности индуцибельной
NO-синтазы (iNOS) и процессов липопероксидации в мышечной оболочке толстой кишки, что может
приводить к нарушению ее моторно-эвакуаторной функции. |
| format |
Article |
| author |
Ємельяненко, В.Ю. Панасюк, Н.Б. Скляров, О.Я. |
| author_facet |
Ємельяненко, В.Ю. Панасюк, Н.Б. Скляров, О.Я. |
| author_sort |
Ємельяненко, В.Ю. |
| title |
Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці |
| title_short |
Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці |
| title_full |
Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці |
| title_fullStr |
Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці |
| title_full_unstemmed |
Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці |
| title_sort |
стрес змінює активність no-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці |
| publisher |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Оригинальные статьи |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/76619 |
| citation_txt |
Стрес змінює активність No-ергічної системи у м’язовій оболонці товстій кишці / В.Ю. Ємельяненко, Н.Б. Панасюк, О.Я. Скляров // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 1, ч. 3 (61). — С. 69-72. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
| series |
Таврический медико-биологический вестник |
| work_keys_str_mv |
AT êmelʹânenkovû streszmínûêaktivnístʹnoergíčnoísistemiumâzovíjoboloncítovstíjkišcí AT panasûknb streszmínûêaktivnístʹnoergíčnoísistemiumâzovíjoboloncítovstíjkišcí AT sklârovoâ streszmínûêaktivnístʹnoergíčnoísistemiumâzovíjoboloncítovstíjkišcí |
| first_indexed |
2025-07-06T00:59:06Z |
| last_indexed |
2025-07-06T00:59:06Z |
| _version_ |
1836857212710944768 |
| fulltext |
69
О Р И Г И Н А Л Ь Н Ы Е С Т А Т Ь И
УДК 612.014.484+616.348-002): 612.015.11:615.356]-08
© В.Ю.Ємельяненко, Н.Б.Панасюк, О.Я. Скляров, 2013.
СТРЕС ЗМІНЮЄ АКТИВНІСТЬ NO-ЕРГІЧНОЇ СИСТЕМИ У
М’ЯЗОВІЙ ОБОЛОНЦІ ТОВСТІЙ КИШЦІ
В.Ю. Ємельяненко, Н.Б. Панасюк, О.Я. Скляров
Кафедра біохімії (зав. кафедрою – проф. О.Я. Скляров), Львівський національний медичний університет імені
Данила Галицького, м. Львів.
STRESS CHANGES THE ACTIVITY OF NO-ERGIC SYSTEM IN THE MUSCULAR LAYER OF THE COLON
V.Y. Yemelyanenko, N.B. Panasyuk, O.Y. Sklyarov
SUMMARY
Stress is one of the factors, causing inflammation in the colon, promotes the development of ulcerative
colitis in experimental animals and humans and worsens its course. The change of the motor-evacuating
function of the digestive organs is one of the manifestations of the impact of stress. The mechanism of effect of
stress is associated with the emergence of hypoxia due to vasoconstriction, changes in the activity of central
and enteral neurons, increase of the lipid peroxidation processes, activation of NO-synthase and production of
nitrogen oxide, that cause dysmotility of the colon.
СТРЕСС ИЗМЕНЯЕТ АКТИВНОСТЬ NO-ЭРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В МЫШЕЧНОЙ ОБОЛОЧКЕ
ТОЛСТОЙ КИШКИ
В.Ю. Емельяненко, Н.Б. Панасюк, О.Я. Скляров
РЕЗЮМЕ
В работе показано, что разные виды стресса (водно-имобилизационный, адреналин-
индуцированный), а также экспериментальный колит вызывают увеличение активности индуцибельной
NO-синтазы (iNOS) и процессов липопероксидации в мышечной оболочке толстой кишки, что может
приводить к нарушению ее моторно-эвакуаторной функции.
Ключові слова: NO-синтаза, стрес, експериментальний коліт, процеси ліпопероксидації.
Стрес є одним з факторів, що викликає запален-
ня у товстій кишці, сприяє розвитку виразкового
коліту у експериментальних тварин та людей і по-
гіршує його перебіг [13]. Одним з проявів впливу
стресу є зміна моторно-евакуаторної функції органів
травлення. Показано, що за умов гострого або ко-
роткочасного стресу відбувається гальмування ева-
куації з шлунку та активація транзиту по товстій
кишці. Ці зміни моторики відіграють роль у механ-
ізмах розвитку диспепсичних явищ та зміни часто-
ти стільця у пацієнтів зі стрес-індукованими функц-
іональними розладами травної системи [6, 18].
Дія стресу виникає гіпоксію, внаслідок вазокон-
стрикції, зростання процесів ліпопероксидації, по-
силення інфільтрації слизової оболонки товстої киш-
ки (СОТК) лейкоцитами, що викликає її деструк-
тивні ушкодження та порушує моторику [19].
У підтримці морфо-функціонального стану тов-
стої кишки приймає участь система L-аргінін/NO-
синтази/нітрогену оксид. За фізіологічних умов у
товстій кишці експресуються конститутивні ізофор-
ми NO-синтаз (сNOS) – нейрональна (nNOS) та ен-
дотеліальна (еNOS), які продукують незначну
кількість нітрогену оксиду, що приймає участь у
підтриманні відповідного рівня кровоплину, проце-
сах транспорту води та електролітів, бактерицидній
дії по відношенню до мікроорганізмів, у випадку їх
попадання у слизову оболонку, процесах міжклітин-
ної комунікації та процесах нейротрансмісії у енте-
ральних нейронах, регуляції моторики [7]. Тоді як
експересія індуцибельної NO-синтази (іNOS) є не-
значною [9]. Гіпоксія та зростання проникливості
слизового бар’єру СОТК призводять до різкого зро-
стання експресії іNOS та продукції нітрогену окси-
ду, а також значно посилюються процеси ліпоперок-
сидації, що викликає порушення моторики товстої
кишки [14].
Зміни NO-ергічної системи та процеси ліпопе-
роксидації у м’язевій оболонці товстої кишки
(МОТК) за умов різних видів стресу та при одно-
часній дії стресу на тлі експериментального коліту
вивчено недостатньо.
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ
Дослідження проводили на 54 білих щурах ма-
сою 180–250 г, згідно з вимогами етики, передбаче-
ними положеннями Європейської конвенції щодо
захисту хребетних тварин.
Тварини перебували у віварії за відповідних
умов освітлення, температурного режиму та стан-
дартного раціону. Перед проведенням досліджень
вони мали вільний доступ до води впродовж 20 год.
Моделювали стресу проводили двома шляхами:
70
ТА В Р И Ч ЕС К И Й М Е Д И КО - Б И ОЛ О Г И Ч Е С К И Й В Е С Т Н И К2013, том 16, №1, ч.3 (61)
перший - водно-імобілізаційний стрес (ВІС), три-
валістю трьох та п’яти годин [10]; другий - застосо-
вуючи введення адреналіну (2 мг/кг, дочеревно) [2].
Коліт викликали шляхом введення одного мілілітра
4% оцтової кислоти у товсту кишку за методом [5].
На тлі знеболювання тіопенталом натрію (40 мг/кг)
у тварин виділяли товсту кишку, механічно відділяли
м’язову оболонку, яку у подальшому гомогенізували.
Дослідні тварини були поділені на чотири екс-
периментальні групи: перша (контрольна) - твари-
нам вводили 0,1 мл 0,9% розчину натрію хлориду
інтраперитонеально (n = 10); друга – тварини, які
були під дією ВІС протягом 3 годин (n = 8); третя –
тварини, які були під дією ВІС протягом 5 годин (n
= 8); четверта - тварини, яким моделювали вплив
стресу шляхом введення адреналіну (n = 10); п’ята
– тварини, яким моделювали коліт (n=10); шоста –
тварини з адреналін-індукованим стресом (АІС) та
колітом (n = 8).
Для оцінки системи L-аргінін/NO-синтази/нітро-
гену оксид у гомогенатах МОТК визначали ак-
тивність NO-синтаз за методом [3]; вміст нітрит ан-
іону за допомогою реактиву Грісса [11]. Для оцінки
процесів ліпопероксидації визначали вміст ТБК-ак-
тивних продуктів [4]. Концентрацію L-аргініну у
плазмі крові визначали за [1]. Статистичну обробку
експериментальних результатів проводили з вико-
ристанням прикладної програми ANOVA “Statistica”.
Статистично достовірними вважали розбіжності при
р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
У МОТК інтактних тварин домінувала ак-
тивність сNOS (0,326±0,09 нмоль/хв•г), тоді як
рівень активності iNOS був незначним (0,175±0,04
нмоль/хв•г). Вміст нітрит-аніону складав 16,5±1,17
мкмоль/л (табл. 1).
Таблиця 1
Зміни активності NO-синтаз, вмісту нітрит-аніону та ТБК-активних продуктів у гомогенаті м’язевої
оболонки товстої кишки за умов ВІС- і адреналін-індукованого стресу, коліту та дії стресу на тлі
коліту
Примітка: * - р<0,05, ** - р<0,01 у порівнянні з показниками контрольної групи.
За умов ВІС протягом трьох годин у МОТК різко
зростала активність iNOS (у 3,8 рази, Р<0,01) та
знижувалась активність сNOS (55%, Р<0,05); при
цьому зростав вміст ТБК-активних продуктів на 17
% (Р<0,05). Концентрація L-аргініну у плазмі крові
знижувалась на 27 % (Р<0,05), порівняно з показни-
ками контрольної групи тварин. Зростання трива-
лості стресу до п’яти годин призводило до зростан-
ня рівня активності iNOS у МОТК до 4,6 рази
(Р<0,01), вміст ТБК-активних продуктів збільшив-
ся на 22 % (Р<0,05).
Отже, за умов дії ВІС протягом 3-5 годин у
МОТК відзначались виражені зміни NO-ергічної
системи: зростала активність iNOS та знижувалась
активність сNOS, підвищувався рівень оксидатив-
них процесів, що підвищувало ризик розвитку дес-
труктивних ушкоджень СОТК та виникнення дис-
функції моторики кишки. Зниження концентрації L-
аргініну у плазмі крові на тлі зростання активності
iNOS свідчить про включення та використання L-
аргініну у окисному метаболізмі клітин.
У МОТК при дії АІС зростали: активність iNOS
Серії
дослідів
ТБК-активні
продукти
мкмоль/г•тк
сNOS
нмоль
НАДФН/хв•мг
iNOS
нмоль
НАДФН/хв•мг
Нітріт аніон
мкмоль/г
Контроль 107,2±10,3 0,44±0,09 0,228 ±0,043 16,5±1,17
ВІС 3 год 126±4,6 0,197±0,045* 0,731±0,31 18,5±1,7
ВІС 5 год 131±5* 0,22±0,095 1,07±0,184** 18,4±1,14
Адреналін 165±13,9* 0,441±0,087 1,146±0,186** 22,3±1,11*
Коліт 176,6±7,8** 0,595±1,2 1,15±0,106** 22±2,3*
Адреналін+
коліт
180±5,68** 0,409±1,02 1,255±0,145* 22,3±1,11**
у 5 разів (Р<0,01), вміст нітрит-аніону - на 35%
(P<0,05), вміст ТБК-активних продуктів - на 35%
(P<0,05); тоді як активність сNOS не змінювалась.
Таким чином, за умов АІС зміни активності іNOS у
МОТК були майже на рівні показників ВІС (5 го-
дин), тоді як вміст ТБК-активних продуктів у МОТК
був на 26% вищим, ніж при ВІС.
При експериментальному коліті активність іNOS
у МОТК зростала у 5 разів, активність сNOS на 35%,
вміст нітрит-аніону підвищувався на 33%. Вміст
ТБК-активних продуктів зріс на 65% (P<0,01), кон-
центрація L-аргініну у плазмі крові знижувалась на
41% (P<0,05), у порівнянні з показниками конт-
рольної групи тварин.
Вплив АІС на тлі коліту у МОТК викликав тен-
денцію до зростання рівня активності іNOS та ТБК-
активних продуктів, у порівнянні з показникам при
дії коліту. Таким чином, дія стресу на тлі коліту вик-
ликає зростання активності iNOS та оксидативних
процесів у МОТК, що може посилювати деструктивні
зміни та функціональні процеси товстої кишки.
Порівнюючи зміни рівня активності NO-синтаз
71
О Р И Г И Н А Л Ь Н Ы Е С Т А Т Ь И
та вмісту нітрит аніону і ТБК-активних продуктів у
МОТК, можна відзначити їх односпрямовані зміни
при ВІС, АІС та експериментальному коліті.
Моторика товстої кишки за умов стресу та кол-
іту має свої особливості, що залежить від участі цен-
тральних та периферійних нервових механізмів ре-
гуляції, так і місцевих факторів, у тому числі нітро-
гену оксиду. За фізіологічних умов нітрогену оксид,
що синтезується nNOS інтернейронів міентеральних
сплетінь та ентеральними інгібіторними неадренер-
гічними нехолінергічними нейронами проявляє
інгібітор ний тонічний вплив на м’язові скорочення
кишки [15]. Активація іNOS при стресі та коліті
призводить до синтезу великої кількості нітрогену
оксиду, з якого утворюється нітроксил (NO-), перок-
синітрит (ОNOO-) та нітрозотіоли, внаслідок чого
порушуються функції внутрішньоклітинних білків,
плазматичної мембрани та мембран органел, струк-
тура ДНК, а також зростають оксидативні процеси
[14].
Гострий стрес викликає вивільнення норадрена-
ліну та кортикостерону з надниркових залоз та ак-
тивує скоротливу активність товстої кишки, викли-
кає гіпермоторику що призводить до підвищення
дефекації у щурів і мишей [8]. Посилення моторики
викликано виділенням кортикотропін-рилізинг фак-
тора (КРФ), який активує парасимпатичні нейрони,
а останні стимулюють моторні нейрони автономної
нервової системи, внаслідок чого вивільняється аце-
тилхолін та активується моторика товстої кишки
[16].
Якщо за умов стресу моторика товстої кишки
зростає, то при експериментальному коліті на тлі
різкого зростання активності іNOS частота та амп-
літуда скорочень циркуляторних м’язів товстої киш-
ки значно зменшувалася [5, 17]. Це може бути по-
в’язано з тим, що за умов коліту продукція нітроге-
ну оксиду відбувається також нейтрофілами та глад-
ком’язовими клітинами кишки [12].
Отже, за умов стресу та коліту у МОТК щурів
зростає активність індуцибельної NO-синтази та
продукція значної кількості нітрогену оксиду, який
є провідним фактором дилатації гладких м’язів та
порушення моторики товстої кишки.
ВИСНОВКИ
1. Як за умов ВІС та адреналін-індукованого
стресу, так і експериментального коліту у МОТК різко
зростає активність іNOS, підвищується вміст нітрит-
аніону та активуються процеси ліпопероксидації.
2. Зміни активності іNOS у МОТК при п’яти-
годинному ВІС були на рівні показників адреналін-
індукованого стресу та експериментального колі-
ту. Вплив стресу на тлі коліту підвищує рівень
активності іNOS, що може бути ключовим факто-
ром у розвитку дилатації гладких м’язів товстої
кишки та порушення її моторно-евакуаторної
функції.
ЛІТЕРАТУРА
1. Алейникова Т.Л. Руководство к практическим
занятиям по биохимии / Т.Л. Алейникова, Г.В. Руб-
цова. – М.: Высшая школа. – 1988. – 239 с.
2. Белостоцкий Н.И. Язвеобразование в слизи-
стой оболочке желудка крыс под влиянием катехо-
ламинов / Н.И. Белостоцкий// Патологическая фи-
зиология и экспериментальная медицина. – 1988. –
№ 1. – С. 24–27.
3. Сумбаев В.В. Влияние ДДТ на активность
синтазы оксида азота в печени, легких и головном
мозге крыс / В.В. Сумбаев, И.М. Ясинская // Совр.
пробл. токсикологии. – 2000. – № 3. – С. 3–7.
4. Тимурбулатов М.А. Метод повышения сво-
боднорадикального окисления липидсодержащих
компонентов крови и его диагностическое значение
/ М.А. Тимурбулатов, Е.И Селезнев // Лабораторное
дело. – 1981. – № 4. – С. 209–211.
5. Acute experimental colitis decreases colonic circular
smooth muscle contractility in rats / B.S. Myers, J.S. Martin,
D.T. Dempsey [et al.] // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver
Physiol. – 1997. – Vol. 273. – P. 928–936.
6. Bhatia V. Stress and the gastrointestinal tract /
V. Bhatia, R.K. Tandom // J. Gastroenterol. Hepatol. –
2005. – Vol. 20. – P. 332–339.
7. Changes in distribution of three isoforms of nitric
oxide synthase in ulcerative colitis / P. Vento, T.
Kiviluoto, H.J. Jarvinen [et al.] // Scand. J.
Gastroenterol. – 2001. – Vol. 36. – P. 180–189.
8. Choudhury B. K. Norepinephrine mediates the
transcriptional effects of heterotypic chronic stress on
colonic motor function. / B. K. Choudhury, X.-Z. Shi,
S. K. Sarna. // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver
Physiol. – 2009. – Vol. 296. – N 6. – G. 1238-1247.
9. Effects of melatonin on the expression of iNOS
and COX-2 in rat models of colitis/ Dong W.G., Mei
Q., Yu J.P. [et al.] // World J. Gastroenterol. – 2003. –
Vol. 9. – № 6. – P. 1307–1311.
10. Gastric mucosal damage in water immersion
stress: Mechanism and prevention with GHRP-6 / Shu
Guo, Qian Gao, Qing Jiao [et al.] // World J. Gastroenterol.
– 2012. – Vol. 18. – N 24. – P. 3145–3155.
11. Green L.C. Analysis of nitrate, nitrite and (1515)
nitrate in biological fluids / L.C. Green, A.W. David //
Anal. Biochem. – 1982. – 126. – Р. 131–138.
12. Induction of nitric oxide synthase in colonic smooth
muscle from patients with toxic megacolon / Mourelle M.,
Casellas F., Guarner F. [et al.] // Gastroenterology. – 1995. –
Vol. 109. – N 5. – P. 1497-1502.
13. Konturek P.C. Stress and the gut:
pathophysiology, clinical consequences, diagnostic
approach and treatment options / P.C.Konturek, T.
Brzozowski , S.J. Konturek // J. Physiol. Pharmacol. -
2011. – Vol. 62. – N 6. – P. 591-599.
14.Lanas A. Role of nitric oxide in the
gastrointestinal tract / A. Lanas // Arthritis Research &
Therapy. – 2008. – Vol. 10, № 2. – P. 1–6.
72
ТА В Р И Ч ЕС К И Й М Е Д И КО - Б И ОЛ О Г И Ч Е С К И Й В Е С Т Н И К2013, том 16, №1, ч.3 (61)
15.Nitric oxide affects mammalian distal colonic
smooth muscle by tonic neural inhibition / Middleton S.J.,
Cuthbert A.W., Shorthouse M. [et al.] // Br. J. Pharmacol.
– 1993. – Vol.108. – N 4. – P. 974-979.
16. Peripherally administered CRF stimulates
colonic motility via central CRF receptors and vagal
pathways in conscious rats / Tsukamoto K., Nakade Y.,
Mantyh C. [et al.] // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp.
Physiol. - 2006. – Vol. 290. - R1537–1541.
17. Role of nitric oxide in the impairment of
circular muscle contractility of distended, uninflamed
mid-colon in TNBS-induced acute distal colitis in rats /
Onori L., Aggio A., D’Alo’ S. [et al.] // World J.
Gastroenterol. – 2005. – Vol. 11. – N 36. – P. 5677-5684.
18. Role of stress in functional gastrointestinal
disorders. Evidence for stress-induced alterations in
gastrointestinal motility and sensitivity / Monnikes H.,
Tebbe J.J., Hildebrandt M. [et al.] // Dig Dis. – 2001. –
Vol. 19. – N 3. – P. 201-211.
19. Scaldaferri F. Inflammatory bowel disease: progress
and current concepts of etiopathogenesis / F. Scaldaferri, C.
Fiocchi // J. Dig. Dis. – 2007. – Vol. 8. – P. 171–178.
|