Влияние эпифиза и его гормонов на функционирование организма
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
имся у молодых животных (6- 8 лет) в два раза, повышался в три раза, то есть оказывался выше, чем у молодых обезьян, на которых введение эпиталона в этом отношении не действовало. Кроме того, у старых обезьян наблюдалось снижение вечернего уровня кортизола и за счет этого приближение суточного профиля секреции кортизола к свойственному молодым животным (Khavinson et al., 2001). Авторы исследования предпочитают считать, что эпиталон восстанавливает возрастную чувствительность эпифиза к норадренергической стимуляции и что действие эпиталона на секрецию кортизола вторично по отношению к его эффектам на уровне эпифиза. Однако полученные ими результаты в не меньшей мере соответствуют действию эпиталона на центральные катехоламинергические функции ЦНС, коль скоро известно, что они снижаются при старении и от них зависит активация синтеза мелатонина и ингибирование секреции кортикостероидов (Анисимов, 1998). Прямых данных для выбора между двумя вышеуказанными возможностями нет. В пользу первой из возможностей свидетельствует исследование, в котором показано, что внутрибрюшинное введение эпиталона облученным крысам сопровождается появлением ультраструктурных признаков усиления секреторной активности пинеалоцитов, нарушенной из-за облучения (Khavinson, 2002).
В пользу действия эпиталона на уровне эпифиза свидетельствует исследование на самках мышей CBА, в котором эпиталон либо дипептид Lys-Glu (вилон) вводили в дозах 0.1 мкг на животное подкожно, ежедневно, курсами по 5 дней, начиная с возраста 6 мес. и вплоть до естественной смерти животных. Параллельно еще одной группе мышей давали с питьевой водой мелатонин. Эффекты эпиталона и мелатонина по направленности совпадали для всех исследованных показателей: в обеих группах в сравнении с контролем снижались двигательная активность, длительность эстральных циклов и температура тела, не менялись поглощение корма, физическая сила, выносливость и увеличивались масса тела, интегральная оценка эффективности антиоксидантной защиты, средняя и максимальная продолжительность жизни. Единственным отличием эпиталона от мелатонина было то, что при введении эпиталона не наблюдалось повышения частоты возникновения спонтанных опухолей, которое наблюдалось при введении мелатонина (Anisimov et al., 2000, 2001). Вилон, оказывая менее выраженное геропротекторное действие, существенно отличался по паттерну от всех наблюдаемых эффектов.
Логичным представляется предположение, что мелатонин оказывает свой эффект, действуя на активность генов. В этой связи существенно, что транскрипционные факторы относятся к числу наиболее консервативных в эволюционном отношении белков, и при этом на уровне отдельных трансфакторов (даже не их комбинаций) обнаруживается тканевая специфичность в пределах организма одного вида. В частности, у млекопитающих найдена последовательность ДНК ТААТС(Т), названная "пинеальный регуляторный элемент" -- "pineal regulatory element, PIRE", повторы которой уникальны для промоторов генов, специфически экспрессирующихся в эпифизе (ариламин-N-ацетилтрасфераза, гидроксииндол-О-метилтрансфераза и эпифизарная АТФаза, ген которой мутирован при болезни Вильсона) и в сетчатке (фоторецепторы). Трансфактор из семейства гомеобоксов, специфически связывающийся с PIRE, также имеется только в эпифизе и сетчатке. Поскольку зависимость экспрессии ариламин-N-ацетилтрансферазы от цАМФ характерна только для эпифиза и сетчатки, хотя этот фермент имеется и в других тканях, предполагается, что особенности его регуляции в эпифизе обусловлены участием уникального для эпифиза и сетчатки транскрипционного регуляторного механизма.
При изучении влияния мелатонина на экспрессию генов, представленных в сердце мыши с помощью микрочиповой технологии (Анисимов С. и др., 2002) были использованы та же линия мышей (СВА). те же дозы мелатонина и схема введения, что и в опытах по изучению его влияния на показатели биологического возраста и продолжительность жизни (Anisimov et aL, 2001). В ходе эксперимента была проведена трипликативная гибридизация микрочипов с 15247 клонами кДНК с образцами ткани мышей контрольной и подопытной групп. Под воздействием мелатонина изменялась экспрессия 38 клонов. Детальный анализ функциональных подкатегорий показал, что наиболее значимыми являются изменения доли генов, имеющих отношение к регуляции клеточного цикла, и сразу двух подкатегорий генов, имеющих отношение к защитным системам клетки и организма, а именно мембранного транспорта - транспортных белков и иммунной системы, и, что особенно важно, выявлено увеличение экспрессии ряда митохондриальных генов. что согласуется с данными о его влиянии на клеточную пролиферацию, апоптоз, адгезию и его антиоксидантными свойствами (Bartsch et al, 2001; Anisimov et al, 2000; Reiter et al, 2002). Представляется весьма важным, что мелатонин стимулировал экспрессию гена лейкоза MLLT3, поскольку при длительном его введении мышам СВА наблюдалось увеличение частоты развития злокачественных лимфом (Anisimov et al., 2001). Таким образом, впервые установлено специфическое влияние мелатонина на экспрессию генов.
В целом вся совокупность описанных эффектов мелатонина более всего соответствует возможности его действия на уровне транскрипционных факторов, специфичных для эпифиза, причем это действие выражается в нормализации функций этих органов, если они нарушены в результате генетических дефектов или старения. Если это так, то перспективы профилактики и нормализации возрастных нарушений эпифиза и зависимых от него функций выглядят обнадеж