6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Успехи геронтологии 2011 №01. Том 24

Более половины обследованных людей (51,1 %) нуждаются в реабилитационных геронтотехнологических подходах. Основная тенденция значений индекса массы тела людей «четвертого возраста»

ираспределение по уровню работоспособности представлены полиномиальной линией тренда на рис. 4. Некоторые ученые смежных специальностей (социологи, психологи) считают: «Ошибочно представление, что люди “четвертого возраста” составляют однородную группу, так как первично эти люди принадлежали к различным социальным слоям. Действительно, жизненные и семейные обстоятельства и отсутствие возможностей занятости людей “четвертого возраста” свидетельствует, что существуют определенные настоящие потребности

ивозможности для развития некоторой субкультуры людей преклонного возраста. Однако, как показывает практика, создание такой субкультуры для людей “четвертого возраста” не может быть панацеей для их социальной занятости и заинтересованности. Так получается, что деятельность человека в преклонном возрасте, если она определенным образом сохранена, в современном обществе не поддерживается экономическими, социальными

иполитическими институтами» [3]. А это противоречит принципам реабилитации людей преклонного возраста, что базируется на направлениях бихевиоризма или поведенческой терапии. Исследование человеческого фактора не является однократным источником повышения эффективности работы, а представляет собой стабильный резерв увеличения эффективности общественной производительности [4]. Таким образом, современная тенденция состоит в определении расширенного объема повседневной активности людей старше 80 лет, что согласуется с физиологическими возможностями, является безопасным и имеет посильный тренировочный и оптимально стимулирующий эффект.

Литература

1.Ананьев Б. Г. Человек как предмет познания. СПб.:

Питер, 2001.

2.Атаханова Л. Э. Системные индикаторы здоровья и качества жизни женщин в период менопаузы // Клин. геронтол.

2007. Т. 13. № 12. С. 70–73.

3.Краснова О. В., Лидерс А. Г. Психология старости и старения. М.: Академия, 2003.

4.Сейдлер Д., Бономо П. Руководство по эргономике. М.: Финансы и статистика, 2000.

5.Трахтенберг И., Поляков А. Очерки физиологии и гигие-

ны труда пожилого человека. Киев: Авиценна, 2007.

6.Усенко Л. В., Ризк Шади Ейд, Криштафор А. А. и др.

Профилактика и коррекция послеоперационных когнитивных дисфункций у больных пожилого возраста: Метод. реком.

Днепропетровск: БИ, 2008.

7.Чеканова Э. Профессиональная экспертиза старости: стоки и новые смыслы // Клин. геронтол. 2007. Т. 13. № 12.

С. 67–69.

8.Bruce D. G., Paley G. A., Nichols P. et al. Underwood, and frank schaper physical disability contributes to caregiver stress in dementia caregivers // J. Geront. Biol. Aci. Med. Sci. 2005. Vol. 60.

№3. Р. 345–349.

9.Carlson M. C., Fried L. P., Xue Q. L. et al. Validation of the Hopkins medication schedule to identify difficulties in taking medications // J. Geront. Biol. Aci. Med. Sci. 2005. Vol. 60. № 2. Р. 217–223.

10.DiCarlo A., Baldereschi M., Amaducci L. et al. Cognitive impairment without dementia in older people: prevalence, vascular risk factors, impact on disability. The Italian longitudinal study on aging // J. Amer. Geriat. Soc. 2000. Vol. 48. P. 775–782.

11.Guo X., Matousek M., Sundh V., Steen B. Motor performance in relation to age, anthropometric characteristics, and serum lipids in women // J. Geront. Biol. Aci. Med. Sci. 2002. Vol. 57.

№1. P. M37–M44.

12.Mazzaa A., Zambonia S., Tikhonoff V. et al. Body mass index and mortality in elderly men and women from general population: The Experience of Cardiovascular Study in the Elderly

(CASTEL) // Gerontology. 2007. Vol. 53. № 1. P. 36–45.

13.Miller S. L., Wolfe R. R. The danger of weight loss in the elderly // JNHA. 2008. Vol. 12. № 7. P. 487–491.

14.Netza Y., Ayalona M., Dunskya A., Alexander N. «The multiple-sit-to-stand» field test for older adults: what does it measure? // Gerontology. 2004. Vol. 50. № 3. P. 121–126.

15.Romero-Corral A., Somers V. K., Sierra-Johnson J. et al.

Accuracy of body mass index in diagnosing obesity in the adult general population // Int. J. Obes. 2008. Vol. 32. № 6. P. 959–966.

16.Weinbrenner T., Vioque J., Barber X., Asensio L. Estimation of height and body mass index from demi-span in elderly individuals // Gerontology. 2006. Vol. 52. № 5. P. 275–281.

Проведено сравнительное исследование действия Пинеалона и Кортексина на поведение и активность ка- спазы-3 в мозгу старых крыс в модели окклюзии сонных артерий. Показано, что введение коротких пептидов способствует повышению доли выживаемости животных, перенесших окклюзию сонных артерий. В условиях введения Пинеалона перед окклюзией сонных артерий была повышена длительность поведенческого сна и снижены — ориентировочного, мотивационного поведения и двигательной активности. У крыс, которым перед окклюзией сонных артерий вводили Кортексин, повышалась длительность поведенческого сна. При введении Пинеалона активность каспазы-3 умеренно повышалась у ложнооперированных животных и крыс в модели окклюзии сонных артерий.

Ключевые слова: старение, Пинеалон, Кортексин, поведение, активность каспазы-3

Существуют общие фундаментальные механизмы старения и их индивидуальная вариабельность. Многие изменения в процессе старения организма напоминают изменения, наблюдающиеся при стрессе [15, 21].

Одной из важнейших причин старения является нарушение гормонального гомеостаза и снижение экспрессии митохондриальных генов в нервной ткани головного мозга [10, 17]. Одной из важнейших систем регуляции гормонального гомеостаза являются пептиды [5].

Короткие пептиды имеют преимущества: четкую адресность, высокую эффективность, органотропность, мягкое физиологическое, нормализующее воздействие на метаболизм ядерных структур клеток, совместимость со всеми медикаментозными средствами и т. д. [4]. Применение комплекса пептидных биорегуляторов, обладающих тканеспецифическим свойством, является физиологически адекватным и способствует снижению темпа старения при воздействии вредных факторов на организм [2].

Также показано, что ряд пептидных препаратов оказывает прекондиционирующий эффект, связанный с умеренной активацией факторов, обычно ассоциирующейся с дегенеративными процессами, в

частности с активацией семейства каспаз в мозге [6].

В Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН разработан ряд коротких пептидов, обладающих геропротекторными эффектами, в частности Кортексин и Пинеалон. Аминокислотный спектр Кортексина представлен 15 аминокислотами. Также препарат содержит микроэлементы, играющие важную роль в жизни нейронов и регулирующие процессы клеточной динамики и апоптоза. Пинеалон представляет собой пептидный комплекс, оказывающий нормализующее действие на ткани головного мозга, содержащий глутаминовую кислоту, аспарагиновую кислоту и аргинин. Пинеалон обладает способностью стимулировать функциональную активность основных клеточных элементов ткани мозга, снижать уровень спонтанной гибели клеток, усиливать регенераторно-адаптационные процессы в клетках.

Целью данного исследования явилось изучение влияния коротких пептидов (Кортексина и Пинеалона) на активность каспазы-3 в мозгу и поведение старых крыс при окклюзии сонных артерий.

Материалы и методы

Экспериментальная работа выполнена на 120 белых беспородных крысах-самцах в возрасте 16 мес. Всех животных содержали в условиях вивария на стандартном пищевом рационе с 12-часовым свето-темновым режимом. В работе использовали модель двусторонней окклюзии сонных артерий (ОСА) [16] с целью развития у животных ишемических и реперфузионных повреждений мозга. Операции проводили под тиопенталовым наркозом (1,2 мл 1 % раствора тиопентала на 100 г массы тела животного).

Все подопытные животные были разделены на шесть групп: 1-я — ложнооперированные (л/о) животные (n=20), которым в течение пяти дней

вводили в равном объеме 0,9 % раствор натрия хлорида (л/о, контрольная группа); 2-я — животные (n=20), которым в течение пяти дней вводили в равном объеме 0,9 % раствор натрия хлорида, затем обездвиживали введением тиопенталового наркоза и проводили перевязку левой сонной артерии (СА) на 24 ч и правой СА на 3 мин с последующей 24-часовой реоксигенацией (ОСА); 3-я — л/о животные (n=20), которым внутрибрюшинно вводили Кортексин в дозе 10 мкг/кг массы тела в течение пяти дней перед операцией (Кортексин + л/о); 4-я — л/о животные (n=20), которым внутрибрюшинно вводили Пинеалон в дозе 10 мкг/кг массы тела в течение пяти дней перед операцией (Пинеалон + л/о); 5-я — животные (n=20), которым внутрибрюшинно вводили Кортексин в дозе 1 мг/кг массы тела в течение пяти дней, затем проводили перевязку левой СА на 24 ч и правой СА на 3 мин с последующей 24-часовой реоксигенацией (Кортексин + ОСА); 6-я — животные (n=20), которым внутрибрюшинно вводили Пинеалон в дозе 10 мг/кг массы тела в течение пяти дней, затем проводили перевязку левой СА на 24 ч и правой СА на 3 мин с последующей 24-часовой реоксигенацией (Пинеалон + ОСА).

Через 23 ч после проведения операций животных тестировали в «открытом поле». Для количественной оценки основных поведенческих актов весь поведенческий континуум был разбит на восемь форм поведения: поведенческий сон (R1), горизонтальная (R2) и вертикальная (R3) локомоция, потребление воды (R4) и пищи (R5), мелкая двигательная активность (R6), груминг (R7) и релаксированное бодрствование (R8). Длительность R1, R4–R8 оценивали в минутах и процентах от времени наблюдения. Количественный учет R2 и R3 осуществляли путем подсчета пройденных животным пронумерованных клеток пола (10×10 см) или числа вставаний на задние лапы в единицу времени, а затем подсчитывали количество времени, затраченного на горизонтальную и вертикальную локомоцию, соответственно. Кроме того, на протяжении сеанса тестирования определяли число выходов в центр поля и время нахождения крысы в центральных квадратах поля.

Наблюдение проводили в утренние часы (9.00–11.00) в течение 1 ч (преобладающая форма поведения за 15 с, 23 ч после проведения операций, за 1 ч до декапитации). После декапитации мозг извлекали на холоде и выделяли сенсомоторную кору больших полушарий и стволовые структуры мозга (продолговатый и средний мозг). Результаты сравнивали с результатами, полученными в контрольной группе животных. Активность каспазы-3

определяли флюориметрическим методом, как описано в работе [8].

Все статистические процедуры проводили с использованием пакета прикладных программ «Statistica 6.0» (StatSoft, USA, 2001).

Результаты и обсуждение

Влияние Кортексина и Пинеалона на выживаемость

иповедение крыс, подвергнутых ОСА

Вкачестве теста, отражающего степень повреждения регуляторной деятельности мозга, соответственно, нейротоксичности при ОСА, использовали метод подсчета доли выживших животных, получавших пептидные препараты, и животных, которым до операции вводили физиологический раствор (табл. 1).

На фоне введения Пинеалона доля выживших животных спустя 3, 12 и 24 ч после ОСА составила 85–90 %. В условиях премедикации Кортексином данный показатель в исследуемые временные периоды после ОСА составил 80 %. Согласно данным литературы, применение Кортексина в постишемическом периоде уменьшает число погибших крыс на 3-и и 7-е сутки после ОСА [3]. Можно предположить, что Пинеалон также способен повысить долю выживаемости в отдаленные сроки после ОСА.

У выживших после ОСА старых крыс оценивали влияние операции и предварительного введения препаратов на поведенческие показатели в тесте «открытое поле». Нужно отметить, что характер поведенческих реакций у л/о животных был сходным с интактными животными.

Вгруппе животных, подвергнутых ОСА, наблюдали значительное снижение длительности потребления пищи (на 86 %) и мелкой двигательной активности (на 30 %) относительно л/о крыс. При

Таблица 1

Доля выживаемости крыс, находящихся в условиях курсового профилактического введения пептидов, перед моделированием окклюзии сонных артерий (ОСА)

* Достоверные отличия по отношению ко 2-й группе крыс (p≤0,05)

Далее приведены результаты сравнения влияния двух препаратов, введенных животным перед ОСА. У крыс 6-й группы (Пинеалон + ОСА) относительно животных 5-й группы (Кортексин + ОСА) было угнетено пищевое (на 90 %; p=0,03) и питьевое поведение (на 90 %; p=0,025).

В последнее время появились исследования, показывающие роль ряда нейропетидов и медиаторов нервной системы в регуляции потребления пищи. В том числе, установлено, что при повышении активности катехоламинов в центральной нервной системе пищевое поведение снижается. На этом принципе построено применение анорексигенных препаратов, агонистов катехоламинов [18]. Наряду с катехоламинами, известен еще ряд веществ, так или иначе влияющих на пищевое поведение: нейропептид Y, холецистокинин, лептин, кортикотропин рилизинг-фактор, эндорфины, некоторые аминокислотные последовательности (фрагменты молекулы АКТГ) и др. Их влияние на потребление пищи различно.

Снижение длительности потребления пищи связывают с лептином и холецистокинином, а увеличение — с нейропептидом Y и эндогенными опиатами [19]. Кроме того, известно, что между питьевым и пищевым поведением имеются сложные действия. При этом, длительность реализации центрального этапа поведенческого акта, в наибольшей степени связанного с удовлетворением питьевой мотивации (время потребления порции воды), сопряжено с нейрофизиологическими процессами подкрепления, в частности — активацией эндогенных опиоидных систем. Существуют тесные функциональные взаимоотношения эндогенных ренин-ангиотензиновой и опиоидных систем организма в реализации питьевого поведения [9, 20].

Таким образом, можно предположить, что длительность пищевого и питьевого поведения у животных, которым до ОСА вводили Пинеалон, относительно крыс, которым вводили Кортексин перед стрессорным воздействием, снижается в результате изменения активности нейрохимических систем, в частности понижения активности опиоидной системы и возрастания содержания моноаминов в гипоталамической области.

Также выявлено, что у крыс 6-й группы (Пинеалон + ОСА) были активированы мелкая двигательная активность и груминг относительно животных 5-й группы (Кортексин + ОСА).

По мнению специалистов, исследовавших спектр поведения крыс, груминг тесно коррелирует с двигательной активностью. Поскольку после перенесенной ОСА эти формы поведения у животных угнетаются, то можно утверждать, что актива-

ей сонных артерий способствует повышению доли выживаемости старых крыс.

На фоне введения пептидов ложнооперированным старым крысам наблюдали изменение поведенческого континуума: при введении Кортексина происходит снижение длительности груминга; в условиях введения Пинеалона обнаружено повышение длительности релаксированного бодрствования и уменьшение продолжительности груминга, пищевого и питьевого поведения.

При введении Пинеалона перед окклюзией сонных артерий на фоне повышения длительности поведенческого сна наблюдали уменьшение длительности ориентировочного, мотивационного поведения и двигательной активности. У крыс, которым перед окклюзией сонных артерий вводили Кортексин, произошло повышение длительности поведенческого сна.

При введении Пинеалона активность каспа- зы-3 была умеренно повышена как у ложнооперированных, так и у крыс при окклюзии сонных артерий. В мозгу крыс при введении Кортексина (ложнооперированных и подвергнутых окклюзии сонных артерий) изменения активности каспазы-3 относительно контрольной группы животных не происходило.

Литература

1.Белушкина Н. Н., Северин С. Е. Молекулярные основы патологии апоптоза // Арх. пат. 2001. Т. 63. № 1. С. 51–60.

2.Козина Л. С., Арутюнян А. В., Стволинский С. Л., Хавин-

сон В. Х. Исследование антигипоксических свойств коротких

пептидов // Успехи геронтол. 2008. Т. 21. № 1. C. 61–67.

3.Лебедев А. А., Ганапольский В. П., Павленко В. П. и

др. Сопоставление центральных эффектов Кортексина и це-

ребролизина при их введении в желудочки мозга и систем-

но (внутрибрюшинно) // Психофармакол. биол. наркол. 2006.

Т. 6. № 3. С. 1275–1283.

4.Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Пептидные биорегуля-

торы (25-летний опыт экспериментального и клинического изучения). СПб.: Наука, 1996.

5.Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Пептидные биорегуляторы в профилактике и лечении возрастной патологии // Успехи геронтол. 1997. Т. 1. С. 74–79.

6.Рихирева Г. Т., Маклецова М. Г., Менджерицкий А. М.

идр. Изменение интенсивности свободнорадикальных реакций в органах крыс при гипокинетическом стрессе и защите ДСИП и его тирозинсодержащем аналоге // Изв. РАН. Cер.

биол. 1993. № 2. С. 243–256.

7.Семенов В. Н., Пасечник И. Н. Апоптоз и его роль в па-

тогенезе критических состояний // Вестн. интенсивной тер. 2004. № 1. С. 3–12.

8.Яковлев А. А., Перегуд Д. И., Павлова Т. В. Эффекты

острого введения пентилентетразола и пентилентетразо-

лового киндлинга: окислительный стресс и активность NOсинтазы в мозге // Нейрохимия. 2004. Т. 21. № 1. С. 58–67.

9.Anderson B., Eriksson S., Rundgren M. Angiotensin and the brain // Acta physiol. scand. 1995. Vol. 155. P. 117–125.

10.Andrews-Hanna J. R. Disruption of large-scale brain systems in advanced aging // Neuron. 2007. Vol. 56. P. 924–935.

11.Celis M. E., Torre E. Measurement of grooming behaviour //

In: Methods in Neurosciences. Ed Conn A., San Diego. New York:

Academic Press, 1993. P. 359–378.

12.Cline H. Synaptic plasticity: Importance of proteasome-me- diated protein turnover // Curr. Biol. 2003. Vol. 13(13). R514–R516.

13.Lauterio T. J., Davies M. J., DeAngelo M. et al. Neuropeptide

Y expression and endogenous leptin concentrations in a dietary model of obesity // Obes. Res. 1999. Vol. 7(5). P. 498–505.

14.McLaughlin B. A. The kinder side of killer proteases:

Caspase activation contributes to neuroprotection and CNS remodeling // Apoptosis. 2004. Vol. 9. P. 111–121.

15.Park D. C., Reuter-Lorenz P. The adaptive brain: aging and neurocognitive scaffolding // Ann. Rev. Psychol. 2009. Vol. 60. P. 173–196.

16.Pulsinelli W. A., Brierley J. B., Plum F. Temporal prolife of neuronal damage in a model of transient forebrain ischemia // Ann.

Neurol. 1982. Vol. 11. P. 491–498.

17.Sedensky M. M., Morgan P. G. Mitochondrial respiration and reactive oxygen species in mitochondrial aging mutants // Exp. Geront. 2006. Vol. 41. P. 237–245.

18.Stone E. A., Manavalan S. J., Zhang Yi., Quarterman D.

Beta-adrenoreceptors blockade mimics effects of stress on motor activity in mice // Neuropsychopharmacol. 1995. Vol. 12. P. 65–71.

19.Vander Tuig J. G., Beneke W. M. Low-protein diet blocks development of hyperphagia and obesity in rats with hypothalamic knife cuts // J. Nutr. 1996. Vol. 126(6). P. 1713–1721.

20.Yamazahi T., Komuro I., Kudoh S. et al. Angiotensin II partly mediates mechanical stress-induced cardiac hypertrophy // Circ.

Res. 1995. Vol. 77(2). P. 258–265.

21.Yankner B. A., Lu T., Loerch P. The aging brain // Ann. Rev. Pathol. 2008. Vol. 3. P. 41–66.

Показано, что экзогенный дельта-сон индуцирующий пептид (ДСИП) при подкожном введении крысам в возрасте от 2 до 24 мес постнатального развития в дозе 100 мкг/кг массы тела животного курсами по 5 последовательных дней эффективно подавляет окислительное повреждение липидов, предотвращая накопление малонового диальдегида в тканях и плазме крови крыс разного возраста. ДСИП обладает мощным антиоксидантным эффектом, реализующимся через активацию различных эндогенных механизмов антиоксидантной защиты клетки и внеклеточной жидкости, включающей высоко- и низкомолекулярные регуляторы свободнорадикальных процессов. ДСИП оказывает стимулирующее влияние как на активность супероксиддисмутазы, каталазы, церулоплазмина, так и на содержание неферментативных веществ-антиоксидантов — мочевины и мочевой кислоты, так как в ходе физиологического старения организма имеет место угнетение антиоксидантных механизмов защиты. ДСИП повышает емкость эндогенных систем антиоксидантной защиты тканей и крови, главным образом, за счет компонентов ферментативной антиоксидантной системы, особенно в позднем онтогенезе.

Ключевые слова: дельта-сон индуцирующий пептид, старение, антиоксиданты, мозг, печень, кровь

Система регуляторных пептидов является одной из важнейших регуляторных систем организма. Регуляторные пептиды полифункциональны и плейотропны, что и определяет их важную функцию в организме. Современный период развития биомедицины ознаменован значительными достижениями в области создания лекарственных средств на основе природных эндогенных пептидов, а также в изучении их клинической эффективности и обоснованности применения в комплексной терапии различных патологий, а также при старении. Пептидные препараты, часто являющиеся синтетическими аналогами эндогенных регуляторных пептидов, проявляющие выраженное антиоксидантное, иммуномодулирующее и нормализующее действие на клеточный метаболизм, являются эффективными средствами, предупреждающими преждевременное старение. В этом плане особый интерес представляет синтетический аналог дельта-сон индуцирующего пептида (ДСИП) — нонапептид с молекулярной массой 848,98 и следующим ами-

нокислотным составом: WAGGDASGE. Показан широкий спектр его биологических эффектов [8]. В последние годы установлено, что ДСИП способен замедлять развитие спонтанных новообразований и увеличивать продолжительность жизни животных [2, 23], то есть ДСИП обладает геропротекторным свойством, молекулярные механизмы реализации которого при старении пока не известны и их изучение представляет определенный интерес. По современным представлениям, старение организма и развитие возрастассоциированных заболеваний сопровождается свободнорадикальным окислением ДНК, белков и липидов, нарушением прооксидантно-антиоксидантного баланса в организме [1, 5]. Нами было исследовано влияние ДСИП на свободнорадикальное окисление липидов (о чем судили по содержанию малонового диальдегида) и на активность системы антиоксидантной защиты организма — как ее ферментативного звена (СОД, каталаза, церулоплазмин), так и неферментативных низкомолекулярных веществантиоксидантов (мочевина, мочевая кислота) — в тканях (мозг, печень) и крови крыс при физиологическом старении организма.

Материалы и методы

Эксперимент выполнен на 151 белой беспородной крысе-самце в возрасте 2, 4, 6, 8, 12, 16, 18, 20, 22 и 24 мес. Животных содержали в условиях вивария на стандартном рационе, доступ к воде и пище был свободным. Подопытными животными служили 4–24-месячные крысы, которым ежемесячно (с 2-месячного возраста) курсами по 5 последовательных дней подкожно вводили ДСИП, растворенный в стерильном физиологическом растворе, из расчета 100 мкг/кг массы тела животного. Для интактных 4–24-месячных крыс контролем служили 2-месячные животные. Для животных с введенным ДСИП контролем служили интактные животные соответствующего возраста. Всех крыс