Демченко Олена Михайлівна. Роль тиреоїдних гормонів в реалізації фізіологічних механізмів вроджених та набутих форм поведінки у щурів різного віку : Дис... д-ра наук: 03.00.13 - 2009.
Анотація до роботи:
Демченко О.М. Роль тиреоїдних гормонів в реалізації фізіологічних механізмів вроджених та набутих форм поведінки у щурів різного віку. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 – фізіологія людини і тварин. – Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, Київ, 2009.
Дослідження присвячені аналізу вікових особливостей інтегративної реакції мозку в умовах зміненого тиреоїдного статусу, а також при комбінації з емоційно-больовим станом (лапаротомією).
Показано, що ТГ відіграють суттєву роль в організації вроджених і набутих поведінкових рефлексів впродовж всього онтогенезу. Тиреодисфункції викликали поведінкові та когнітивні дефіцити, ступінь яких розташував різних за віком щурів в наступному порядку: ювенільні >> старі> молоді. Одним з можливих механізмів дії ТГ на поведінкову активність є модифікація рецепторних можливостей ліпідної фракції мембран кори і гіпокампа шляхом регуляції ступеню ненасиченості ліпідів. Гальмування орієнтовно-дослідницьких та емоційних реакцій відбувалося пропорційно процесу накопичення НЖК і ПНЖК в ліпідах кори і гіпокампу, яке у ювенільних щурів зростало в 3-6 разів, у молодих на 46%-130%, у старих в 4 рази. Лапаротомія змінювала характер впливу тиреодисфункцій на безумовнорефлекторну діяльність, перетворюючи загальний депримуючий ефект ЦНС на активуючий, що на функціональному рівні проявилося посиленням емоційності, а на структурному – зменшенням вмісту НЖК і ПНЖК в ліпідах гіпокампу (на 46% у ювенільних, на 34% у молодих, на 50%-62% у старих тварин). Рівень активності набутих поведінкових рефлексів також визначався тиреоїдним статусом організму: дефіцит ТГ супроводжувався зниженням кількості відтворених енграм просторової пам’яті, що при хірургічному стресі приймав ще більш гальмівний характер, а надлишок – підвищенням даного показника у молодих та старих щурів. Такий ноотропний ефект, можливо, реалізовувався завдяки прямій активуючій дії ТГ на білковий метаболізм в системі нейрон-глія, що супроводжувалося зменшенням вмісту цитоскелетного білка астроглії в гіпокампі на 22%-55%. Встановлена залежність між активацією когнітивної функції та зниженням вмісту ГФКБ в гіпокампі.
У дисертаційній роботі наведено системне комплексне дослідження, що розкриває новий аспект ролі тиреоїдної регулюючої системи в реалізації фізіологічних механізмів поведінкової та мнестичної активності щурів різного віку на підставі вивчення і узагальнення результатів змін інтегративної діяльності ЦНС, які проходили поряд з деформацією структурно-функціональних характеристик мозку, зокрема стану ВРО, ліпідної фракції та астрогліального компоненту окремих його утворень. Проведені дослідження показали, що ТГ відіграють суттєву роль в організації безумовних та умовних рефлексів впродовж усього онтогенезу, модифікуючи нейрометаболізм мозку залежно від вікових особливостей розвитку, рівня гормонів та емоційно-больового стану (лапаротомії). Отримані в роботі дані дають підстави зробити наступні висновки:
Підвищений тиреоїдний статус викликав зниження поведінкової активності, ступінь якого з віком ослаблювався. Найвиразливіший гальмівний ефект виявлявся у ювенільних щурів та характеризувався пригніченням усіх компонентів вроджених та набутих форм поведінки на 35%-57%. У молодих тварин редукувалася лише емоційність, у старих – даний ефект нівелювався.
Ступінь поведінкового дефіциту за умов гіпертиреоїдної дисфункції зростав пропорційно процесу накопичення сумарних НЖК та ПНЖК в складі ліпідної фракції кори і гіпокампа щурів різного віку: найінтенсивнішому у ювенільних – у корі в 3,6 рази, у гіпокампі в 6,3 рази; менш вираженому у молодих – на 70%-130%; інверсивному у старих – рівень даних сполук знижувався в ліпідах кори на 62%.
Гіпертиреоїдна дисфункція модулювала мнестичну активність мозку в залежності від вікових характеристик стану ЦНС. У ювенільних щурів рівень відтворюваності просторових енграм пам’яті зменшувався на 40%, у молодих – збільшувався на 60%, у старих – не змінювався. Порушення просторової пам’яті у статевонезрілих щурят збігалося зі зростанням вмісту цитоскелетного астрогліального білка в гіпокампі на 17%, а посилення когнітивної функції у молодих – зі зниженням ГФКБ в гіпокампі та таламусі на 46% і 24% відповідно.
Підвищений рівень ноцицептивної активності суттєво змінював характер впливу ТГ на безумовнорефлекторну діяльність тварин, перетворюючи депримуючий ефект в ЦНС на активуючий, що на функціональному рівні проявилося посиленням емоційності, а на структурному – зменшенням ступеню ненасиченості в ліпідах гіпокампа. У ювенільних тварин зростання тривожності (на 51%) супроводжувалося вдвічі зниженим рівнем ПНЖК в гіпокампі. У старих щурів надмірне підвищення емоційних реакцій (втричі), орієнтовно-дослідницької активності (вдвічі), рухливості (на 46%) проходило при редукції включення лінолевої і ліноленової ЖК в склад ліпідів гіпокампа (на 62%).
Підвищений рівень ТГ в післяопераційному періоді характеризувався ще вищим, ніж за умов гіпертиреозу, посиленням когнітивної функції, що відображалося у вдвічі ефективнішому у молодих щурів та збільшеному на 41% у старих тварин рівня виконання набутих харчових рефлексів. Покращення просторової пам’яті у дорослих щурів проявлялося пропорційно зниженню білоксинтезуючої активності астроцитів гіпокампа (або і їх проліферації). Найвища оптимізація умовнорефлекторної діяльності у молодих щурів за даних умов супроводжувалася найінтенсивнішим зменшенням вмісту цитоскелетного білка в цій структурі (55%).
Гіпотиреоїдна дисфункція виявила гальмівну дію відносно організації як вроджених, так і набутих поведінкових реакцій, що з віком посилювалась. Депримуючий ефект в ЦНС проявлявся у ювенільних щурят тривожно-депресивним станом (зменшення моторних та орієнтовно-дослідницьких реакцій на 34%-60% при посиленні емоційної активності на 39%), у молодих – у вдвічі зниженій емоційності, у старих – ослабленням усіх компонентів поведінки. Впродовж онтогенезу дефіцит ТГ супроводжувався порушенням просторової пам’яті.
Поведінковий та пізнавальний дефіцит за умов зниженого рівня ТГ у ювенільних щурів співпадав з накопиченням загальних ліпідів в гіпокампі (на 98%) та вмісту астрогліального цитоскелетного білка, що є маркером структурних ушкоджень та функціональних розладів в ЦНС, у таламусі і стовбурі мозку на 29% і 72% відповідно . У молодих та старих тварин ступінь пригнічення активності безумовних та умовних рефлексів співпадав з процесом нарощування ненасиченої фракції в ліпідах кори (на 47% у молодих) та гіпокампа (в 4,6 рази у старих), що з віком посилювався.
Емоційно-больовий стан модифікував інтегративну реакцію ЦНС за умов дефіциту ТГ, підвищуючи рівень активності безумовнорефлекторної діяльності та ще більш загострюючи когнітивний дефіцит на всіх рівнях онтогенезу. Відновлення емоційної активності у молодих щурів, підвищення виконання ніркових та грумінгових реакцій у старих тварин (на 43%) проходило паралельно зі зменшенням вмісту ПНЖК в гіпокампі, яке складало 34% і 50% відповідно.
Покращення просторової пам’яті у дорослих щурів при гіпертироксинемії та ослаблення її при гіпотиреоксинемії в стані післяопераційного стресу дає можливість підкреслити суттєву роль ТГ в організації вищої адаптивної реакції ЦНС за умов хірургічного втручання. Оптимізація набутої харчової поведінки пов’язана зі зниженням експресії ГФКБ гіпокампа, що може бути компенсаторною реакцією астроглії в процесі формування енграм довгострокової пам’яті.
Публікації автора:
Демченко О.М. Вікові особливості адаптивних можливостей ЦНС за умов тиреоїдного дисбалансу / О.М.Демченко // Експерим. та клін. фізіол. та біохімія. – 2004. – Т. 3. – С. 110 – 116.
Демченко О.М. Нейрохімічна характеристика структур ноцицептивної системи за умов гіпертиреоїдної функції щитоподібної залози / О.М.Демченко // Вісник Дніпропетровського університету. – 2004. – № 1. – С. 34 – 37.
Демченко О.М. Вивчення ролі гіпертиреоїдного стану в реакції на больове подразнення та мнестичні функції в щурів у ранньому онтогенезі / О.М.Демченко // Вісник Луганського національного педагогічного університету ім. Т.Г. Шевченка. – 2004. – Т. 74, № 6. – С. 60 – 65.
Демченко О.М. Особливості больової реакції у старих щурів за умов тиреопатичного стану / О.М.Демченко // Таврический медико-биол. вестн. – 2004. – Т. 7, № 7. – С. 55 – 59.
Демченко О.М. Порівняльний аналіз стану жирнокислотного спектру ліпідів мозку за умов дисфункції щитоподібної залози у статевонезрілих щурів при ноцицептивній реакції / О.М. Демченко // Biomedical and Biosocial Anthropology. – 2006. – № 7. – С. 103 – 106.
Демченко О.М. Жирнокислотний склад ліпідів у структурах головного мозку старих щурів при ноцицептивній реакції за умов тиреопатичного стану / О.М.Демченко // Мед. хімія. – 2006. – Т. 8, № 2. – С. 40 – 43.
Демченко О.М. Дисфункція щитоподібної залози і невропатичні стани / О.М. Демченко // Вісник Черкаського університету. – 2006. – № 91. – С. 44 – 51.
Зленко О.Т. Порівняльна характеристика впливу мелатоніну, пірацетаму та кавінтону на процеси пероксидної оксидації ліпідів у різних відділах головного мозку в умовах інтенсивного фізичного навантаження / О.Т. Зленко, Т.А. Скочко-Волкова, О.М. Демченко // Експерим. та клін. фізіол. та біохімія. – 2001. – № 3. – С. 38 – 42. (Дисертант провів експерименти по встановленню стану активності про-антиоксидативної системи мозку).
Демченко О.М. Мікроцирукуляція в головному мозку і стан мнестичних процесів при ноцицептивному подразненні за умов тиреопатії / О.М. Демченко, П.О. Неруш // Експерим. і клін. медицина. – 2004. – № 3. – С. 354 – 357. (Дисертантом було визначено зміни поведінкової активності та морфологічні особливості мозкового кровообігу старих щурів, проведено аналіз результатів).
Неруш П.О. Жирнокислотний склад структур головного мозку щурів різного віку за умов тироксинового токсикозу / П.О. Неруш, О.М.Демченко // Фізіол. журн. – 2005. – Т. 51, №3. – С. 67 – 72. (Дисертанту належать дослідження експериментальної частини та аналіз і узагальнення результатів).
Демченко О.М. Значення тиреоїдного механізму регуляції в обміні ліпідів головного мозку за умов ноцицептивного стану в ранньому онтогенезі / О.М. Демченко, П.О. Неруш // Вісник проблем біології і медицини. – 2005. – № 1. – С. 118 – 121. (Дисертант відповідав за проведення експериментів по визначенню жирнокислотного складу ліпідів та їх загального вмісту в структурах мозку ювенільних тварин, а також за обговорення результатів дослідження).
Демченко О.М. Адапатація ЦНС в післяопераційному періоді за умов модельного гіпотиреоїдного стану / О.М. Демченко, П.О. Неруш // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Л.Українки. – 2005. – № 7. – С. 53 – 58. (Дисертантом виконано експериментальну частину і зроблено аналіз і висновок результатів дослідження).
Демченко О.М. Вікові особливості жирнокислотного складу ліпідів в структурах головного мозку за умов гіпотиреоїдного стану / О.М. Демченко, П.О. Неруш // Мед. хімія. – 2005. – Т. 7, № 1. – С. 75 – 78. (Дисертанту належать результати дослідження та їх аналіз і обговорення).
Демченко О.М. Гіперфункція щитоподібної залози і жирнокислотний склад ліпідів у головному мозку щурів під час адаптації за умов ноцицептивного стану / О.М. Демченко, П.О. Неруш // Експерим. та клін. фізіол. і біохімія. – 2005. – № 3. – С. 11 – 18. (Дисертантом визначено якісний і кількісний вміст жирних кислот в ліпідах мозку щурів та проведено обговорення результатів дослідження).
Демченко О.М. Порівняльна характеристика жирнокислотного складу ліпідів головного мозку щурів у процесі онтогенезу / О.М. Демченко, Л.В. Гузь // Вісник Луганського національного педагогічного університету ім. Т.Г. Шевченка. – 2005. – Т. 86, № 6 – С. 48 – 52. (Дисертантом зроблено аналіз жирнокислотного складу ліпідів мозку щурів різного віку та викладено ідею роботи).
Неруш П.О. Стан гліальних проміжних філаментів головного мозку у щурів при ноцицептивній реакції в умовах гіперфункції щитоподібної залози: онтогенетичний аспект / П.О. Неруш, О.М. Демченко // Нейрофизиология. – 2006. – Т. 38, №4. – С. 280 – 286. (Дисертантом проведено дослідження вмісту і поліпептидного складу ГФКБ, обговорення результатів).
Гузь Л.В. Інтегративна діяльність нервової системи за умов дисфункції щитоподібної залози / Л.В. Гузь, О.М. Демченко, П.О. Неруш // Вісник проблем біології і медицини. – 2006. – № 3. – С. 9 – 17. (Дисертантом зроблено аналіз літературних даних).
Демченко О.М. Порівняльна характеристика жирнокислотного складу ліпідів у центральній нервовій системі за умов дисфункції щитовидної залози / О.М. Демченко, П.О. Неруш // Архив клинич. и эксперим. медицины. – 2006. – Т. 15, № 1. – С.12 – 14. (Дисертантом проведено експерименти по визначенню якісного та кількісного складу жирних кислот в ліпідах мозку щурів різного віку та проаналізовано дані досліджень).
Демченко О.М. Вплив гіпотиреозу на гліальний фібрилярний кислий білок у структурах головного мозку щурів / О.М. Демченко, П.О. Неруш // Фізіол. журн. – 2006. – Т. 52, №6. – С. 45 – 51. (Дисертантом проведено виділення фракцій цитоскелетних білків, дослідження вмісту і поліпептидного складу ГФКБ, обговорення результатів).
Демченко О.М. Вікові особливості гліального фібрилярного кислого білка в структурах головного мозку щурів за умов больового синдрому / О.М. Демченко, П.О. Неруш // Фізіол. журн. – 2007. – Т. 53, № 4. – С. 43 – 48. (Дисертантом проведено визначення вмісту і поліпептидного складу ГФКБ, обговорення результатів).
Демченко О.М. Стан гліальних проміжних філаментів в головному мозку щурів в процесі онтогенезу за умов гіпотиреоїдизму при ноцицептивній реакції / О.М. Демченко, П.О. Неруш // Проблеми достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. Труды Крымского госуд. мед. ун-та им. С.И. Георгиевского. – 2007. – Т. 143, №1. – С. 37 – 40. (Дисертанту належать дані визначення стану ГФКБ в різних структурах головного мозку щурів різного віку та висновки роботи).
Пат. 12548 Україна, МПК А61В 5/0484. Застосування гліального фібрилярного кислого білка структур головного мозку як критерію оцінки функціонального стану щитоподібної залози / Демченко О.М., Неруш П.О., Дроздов О.Л.; заявлювач і патентовласник Дніпропетровська державна медична академія. – № U 200507680; заявл. 01.08.05; опубл. 15.02.06, Бюл. № 2.
Демченко О.М., Неруш П.О. Особливості адаптації ЦНС у старих щурів з гіпотиреозом за умов емоційно-больового стану: зб. наук. праць за матеріалами четвертої міжнар. наук. – практ. конф., 2004 р. / М-во освіти і науки України, Херсонський держ. ун-т [та ін.]. – Херсон, 2004. – С. 79 – 82.
Скочко-Волкова Т.А., Зленко Е.Т., Демченко Е.М. Роль мелатонина в повышении адаптивных возможностей организма к физическим нагрузкам: материали X междунар. симп. ["Эколого-физиологические проблемы адаптации"], (Москва, 29-31 янв. 2001г.) / Из-во Рос. ун-та дружбы народов. – М., 2001. – С. 400.
Неруш П.О., Романенко Л.А., Демченко О.М. Вплив пірацетаму на поведінкові реакції щурів за умов дії низькодозованого опромінення: тези доповідей ІІ Нац. з’їзду фармакол. України ["Фармакологія 2001 – крок у майбутнє"], (Дніпропетровськ, 1-4 жовт. 2001 р.) /АМН України, М-во охорони здоров’я України [та ін.]. – Дніпропетровськ, 2001. – С. 176.
Зленко Е.Т. Роль адренергического компонента в формировании пространственной памяти в онтогенезе / Е.Т. Зленко, Е.М. Демченко, П.Е. Талдыкин // Архив клинич. и эксперим. медицины. – 2001. – Т. 10, № 2. – С. 157 – 158.
Демченко О.М., Неруш П.О. Cтан мнестичних функцій при больовому процесі за умов експериментального гіпертиреозу: тези доповідей Всеукр. наук. конф., присвяченої 160-річчю каф. фізіол. людини і тварин Київськ. нац. ун-ту ім. Тараса Шевченка ["Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології"], (Київ, 3-4 жовт. 2002 р.) / Київськ. нац. ун-т ім. Т. Шевченка, біол. фак-т [та ін.]. – К., 2002. – С. 43.
Мамчур В.И., Зленко Е.Т., Опрышко В.И., Подплетняя Е.А., Коваленко Е.Ю., Жилюк В.И., Дронов С.Н., Слесарчук В.Ю., Демченко Е.М. Медикаментозная анальгезия при экстремальных состояниях: сб. тезисов II съезда Рос. науч. общ. фармакол. ["Фундаментальные проблемы фармакологии"], (Москва, 21-25 апр. 2003 г.) / М-во здравоохранения РФ, РАМН [и др.]. – М., 2003. – С. 8.
Скочко-Волкова Т.А., Зленко Е.Т., Демченко Е.М. Процессы свободнорадикального окисления в головном мозге в условиях болевого раздражения и гипоксии: тезисы докл. Рос. научн.-практ. конф. с междунар. участием ["Клинические и теоретические аспекты острой и хронической боли"], (Нижний Новгород, 28-30 мая 2003 г.) / Нижний Новгород, 2003. – С. 29.
Неруш П.О., Демченко О.М. Вікові особливості адаптації нервової системи у щурів за умов гіпертиреоїдного стану: тези доповідей наук.-практ. конф. з міжнар. участю, присвяченої 175-річчю з дня народження І.М.Сєченова ["І.М.Сєченов та одеська школа фізіологів"], (Одеса, 13 -14 верес. 2004 р.) / М-во охорони здоров’я України, Одеський держ. мед. ун-т. – Одеса, 2004. – С. 109 – 111.
Зленко Е.Т., Мамчур В.И., Опрышко В.И., Коваленко Е.Ю., Демченко Е.М., Касьян Л.И., Хомяк Н.В., Макаренко О.В. Новые оригинальные и комбинированные препараты с анальгетической активностью: сб. научн. работ. І Конф. с междунар. участием ["Проблемы боли и обезболивания в клинической медицине"], (Хургада, Египет, 3-7 дек. 2004 г.) / Общеросс. обществ. движение "Медицина за качество жизни". – М., 2004. – С. 33.
Демченко О.М Вивчення ролі гіпертиреоїдного стану в реакції на больове подразнення та мнестичні функції в щурів у ранньому онтогенезі: матеріали ІІ міжрегіон. конф. молодих вчених: студентів, магістрантів, аспірантів, докторантів ["Актуальні питання біології та медицини"], (Луганськ, 14-16 квіт. 2004 р.) / Луганськ, 2004 – С. 27 – 28.
Неруш П.О., Демченко О.М., Гузь Л.В. Стан вищої нервової діяльності та обмін ліпідів у головному мозку щурів за умов гіперфункції щитоподібної залози: матеріли Всеукр. наук.-практ. конф., ["Проблеми вікової фізіології"], (Луцьк - Шацькі озера, 29-30 верес. 2005 р.) / М-во освіти і науки України, Волинськ. держ. ун-т ім. Л. Українки.– Луцьк, 2005. – С. 86 – 87.
Неруш П.О., Демченко О.М., Гузь Л.В., Романенко Л.А.Особливості формування адаптивних реакцій організму за умов дисфункції щитоподібної залози: тези доповідей ІІ Міжнар. наук. конф. ["Гомеостаз: фізіологія, патологія, фармакологія і клініка"], (Одеса, 28-29 верес. 2005 р.) / М-во охорони здоров’я України, Одеський держ. мед. ун-т. – Одеса, 2005. – С. 232 –235.
Неруш П.А. Метаболизм фосфолипидов в головном мозгу и мнестические функции при тиреопатологических состояних: возрастной аспект / П.А. Неруш, Е.М. Демченко, Л.В. Гузь [и др.] // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. – 2005. – Т. 1, № 1. – С. 82 – 83.
Неруш П.О., Демченко О.М., Гузь Л.В. Нейрохімічна організація властивостей вищої нервової діяльності у щурів за умов дисфункції щитоподібної залози в процесі старіння (онтогенезу): матеріали симп. до 100-річчя з дня народження В.О. Трошихіна ["Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі"] / НАН України, М-во освіти і науки України [та ін.]. – К., Черкаси, 2006. – С. 77.
Неруш П.О., Демченко О.М., Гузь Л.В., Романенко Л.А Адаптивні механізми ЦНС за умов дисфункції щитоподібної залози: матеріли ХVІІ з’їзду Укр. фізіол. товариства з міжнар. участю, присвяченого 125 річчю з дня народж. акад. О.О. Богомольця (Чернівці, 18-20 трав. 2006 р.) / Фізіол. журн. – 2006. – Т. 52, № 2. – С. 50.
Неруш П.О., Демченко О.М., Гузь Л.В., Романенко Л.А. Вікові особливості інтегративної діяльності нервової системи за умов дисфункції щитоподібної залози: тези доповідей ІІІ Всеукр. наук. конф., присвяченої 70-річчю з дня народження Г.М. Чайченка ["Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології"], (Київ, 4-6 жовт. 2006 р.) / Київськ. нац. ун-т ім. Т. Шевченка, біол. фак-т [та ін.] – К.: Знання України, 2006. – С. 97.
Неруш П.А. Адаптация ЦНС неполовозрелых крыс в условиях дисфункции щитовидной железы / П.А. Неруш, Е.М. Демченко, Л.В. Гузь [и др.] // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. – 2007. – Т. 3, №1. – С. 30 – 31.
Демченко О.М., Неруш П.О. Характеристика обміну ліпідів в неокортексі щурів за умов емоційно-больового стану: матеріали Всеукр. наук. конф., присвяченої 85-річчю заснування каф. фізіол. людини і тварин та 100-річчю з дня народження П.Є. Моцного ["Сучасні питання фізіології та медицини"], (Дніпропетровськ, 26-28 верес. 2007 р.) / М-во освіти і науки України, Дніпропетровська обласна адміністрація [та ін.]. – Дніпропетровськ, 2007. – С. 28.
Неруш П.О. Вплив тиреоїдних гормонів на жирнокислотний спектр ліпідів мозку щурів в онтогенезі / П.О. Неруш, О.М. Демченко, Л.В. Гузь [та ін.] // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. – 2008. – Т. 4, №1. – С. 46.
Гузь Л.В., Недзвецький В.С., Неруш П.О., Демченко О.М., Романенко Л.А.Вплив гіпертиреозу на процеси пам’яті і стан гліальних проміжних філаментів головного мозку щурів: матеріали V нац. Конгр. патофізіол. України ["Сучасні проблеми патофізіології: від молекулярно-генетичних до інтегративних аспектів"], (Запоріжжя, 17-19 верес. 2008 р.) / Патологія. – 2008. – Т. 5, № 3. – С. 20.
