Віковий аспект нейромедіаторного механізму формування когнітивної активності за умов дисфункції щитоподібної залози

Кондратьєва, О.Ю. (2021) Віковий аспект нейромедіаторного механізму формування когнітивної активності за умов дисфункції щитоподібної залози. ["eprint_fieldopt_thesis_type_phd" not defined] thesis, Дніпровський державний медичний університет, м. Дніпро, Україна.

Text віковий аспект автореферат.pdf Download (1MB)

Abstract

Одним із вузлових регуляторних механізмів інтегративної діяльності ЦНС є гіпоталамо-гіпофізарно-тиреоїдна система (Демин Д.Б., 2018; Горенко І.Н. та ін., 2019). Її останній ланцюг – тиреоїдні гормони (ТГ), що включаються у відповідні, створені еволюцією реакції мозку на зміни нейрометаболічного гомеостазу при формуванні психічного статусу, емоцій, пам’яті і поведінки (Воронич-Семченко Н.М., Гуранич Т.В., 2016; Karger S., Basel A.G., 2018). Гормони, взаємодіючи з нейромедіаторами, створюють на рівні ЦНС єдину координуючу нейрогуморальну систему організму, яка контролює інтегративну діяльність головного мозку (Вадзюк С.Н. та ін., 2018; Hirayasy U., Saitol T., 2018; Roman J.C., 2018). Ймовірно, тому призначення однієї замісної гормонотерапії, що є основним методом лікування тиреоїдної дисфункції, є недостатнім і не усуває психічний симптомокомплекс патологій щитоподібної залози (ЩЗ), особливо щодо когнітивної функції (Романенкова Ю.С., 2017; Сорокман Т.В., 2017; Sullivan S.D. et al., 2017; Aksay T. et al., 2019). Свій вплив на діяльність ЦНС ТГ реалізують завдяки як безпосередній дії на метаболізм мозку, так і шляхом модуляції активності нейромедіаторних систем, особливо моноамінергічного та ГАМК-ергічного компоненту (Поздеев В.К., 2016; Городецкая И.В., Гусакова Е.А., 2018; Flamant F., 2015; Ikura T. et al., 2018). Кінцева вроджена або набута реакція визначається як дією зовнішнього і внутрішнього середовища, так і онтогенетичними характеристиками ЦНС. Між тим, віковий аспект формування когнітивної функції за умов порушеного тиреоїдного статусу системно не вивчався (Дыгало Н.Н., 2017). Своєчасністьі перспективність даного напрямку продиктовані не тільки недостатністю та протиріччям досліджень, але і тим, що дитячий та юнацький період, а також вік літніх людей, за статистикою останніх десятиріч, виявився найбільш уразливим щодо захворювань ЩЗ (Маменко М.Є. та ін., 2019; Karger S., Basel A.G., 2018). Тому визначення змін поведінкової і мнестичної активності та її нейрохімічного забезпечення при тиреодисфункції, які відображають структурно-функціональний рівень інтегративної діяльності ЦНС, є важливим і актуальним завданням на шляху розкриття механізмів корекції психічного симптомокомплексу даних захворювань з урахуванням генетично детермінованих вікових особливостей. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є фрагментом наукової роботи кафедри фізіології Державного закладу «Дніпропетровська медична академія» МОЗ України (ДЗ «ДМА») за темою «Механізми функціонування центральної і периферичної нервової системи за нормальних та патологічних умов», № держреєстрації 0114U000932 (2014–2018 рр.). Робота також виконувалась у рамках договору про науковотехнічне співробітництво між кафедрою фізіології ДЗ «ДМА» і кафедрою біофізики та біохімії Дніпропетровського національного університету ім. Олеся Гончара (договір № 1145, 2014–2016 рр.), а також науковою лабораторією Запорізького державного медичного університету (договір про науково-технічну співпрацюміж Запорізьким державним медичним університетом, ректор Ю.М. Колесник, і ДЗ «ДМА», ректор чл.-кор. НАМН України Т.О. Перцева, 2017–2018 рр.). Мета і завдання дослідження. Розкриття вікових особливостей механізму формування когнітивної активності щурів за умов дисфункції щитоподібної залози на рівні вмісту нейромедіаторних сполук і жирних кислот у корі та гіпокампі. Відповідно до мети були поставлені наступні завдання: 1. Вивчити характер поведінкової активності щурів різного віку (ювенільні, молоді, старі) за умов тиреодисфункцій (експериментальний гіпер- та гіпотиреоз). 2. Визначити віковий аспект формування просторової пам’яті у щурівза умов експериментального гіпер- та гіпотиреозу. 3. Дослідити вміст нейромедіаторних амінокислот (НМА) і серотоніну в корі та гіпокампі ювенільних, молодих і старих щурів за умов дисфункції щитоподібної залози. 4. З’ясувати вікові особливості змін вмісту вільних жирних кислот ліпідної фракції кори й гіпокампу щурів з тиреоїдним дисбалансом. 5. Встановити залежність змін поведінкової і когнітивної активності та вмісту нейромедіаторних сполук у корі та гіпокампі щурів при експериментальному гіпер- та гіпотиреозі в онтогенезі. Об'єкт дослідження – поведінкова і когнітивна активність щурів. Предмет дослідження – особливості змін поведінкової і когнітивної активності залежно від нейрохімічного забезпечення, вмісту нейромедіаторних амінокислот та серотоніну в корі й гіпокампі щурів різного віку за умов дисфункції щитоподібної залози та встановлення можливих механізмів формування когнітивної функції при порушенні балансу тиреоїдних гормонів в онтогенезі. Методи дослідження. Визначення стану поведінкової та когнітивної активності проводилося з використанням фізіологічних методів дослідження (поведінка щурів у піднесеному хрестоподібному лабіринті, вироблення умовної захисної реакції знаходження місця у водному лабіринті Морріса). Зміни нейрометаболічного характеру вивчалися за допомогою біохімічних методів (визначення вмісту вільних жирних кислот у ліпідах кори і гіпокампу та вільних амінокислот нейромедіаторного характеру і серотоніну, а також активності загальної NO-синтази у корі й гіпокампі щурів). Для верифікації експериментальних моделей гіпер- та гіпотиреозу застосовувалися клінічні методики (вміст тиреотропного гормону (ТТГ), тироксину (Т4) у крові). З’ясування вірогідності відмінностей параметрів контрольних і дослідних серій експериментів проводилося за допомогою параметричних методів статистики для малих вибірок з використанням критерію t-Стьюдента, реалізованих у пакетах ліцензійних програм EXCEL-2003 і STATISTICA 6.1. Стани експериментального гіпер- тагіпотиреозу створювались шляхом вживання з їжею, відповідно, L-тироксину (10 мкг/добу/тварину) або мерказолілу (10 мг/кг) упродовж двох тижнів. Наукова новизна отриманих результатів. Отримані у роботі результати вирішують наукове завдання з вивчення механізму формування когнітивної функції в онтогенетичному аспекті, що є одним із ключових питань фізіології вищої нервової діяльності. На основі отриманих експериментальних даних обґрунтовані і сформульовані можливі нейромедіаторні механізми формування вродженої та набутої поведінки у щурів різного вікуза умов тиреоїдної дисфункції. Уперше встановлено, що спонтанна поведінкова діяльність, яка визначається тиреоїдним статусом організму, змінюється залежно від віку тварин і формує рівень когнітивної активності щурів в онтогенезі. В ювенільних і молодих щурів експериментальний гіпертиреоз супроводжувався анксіолітичним, а експериментальний гіпотиреоз – навпаки, анксіогенним ефектом. У старих тварин як експериментальний гіпертиреоз, так і експериментальний гіпотиреоз викликали формування анксіогенного ефекту. При дослідженні мнестичної активності вперше було виявлено, що експериментальний гіпертиреоз супроводжувався покращенням або підтриманням когнітивної функції на належному рівні в ювенільних і молодих щурів та погіршенням її у старих тварин. Експериментальний гіпотиреоз викликав когнітивний дефіцит у всіх вікових групах щурів, особливо, у старих тварин. За ступенем порушень поведінкової та когнітивної активності за умов дисфункції ЩЗ групи тварин можна розташувати у наступному порядку: старі > молоді > ювенільні. Уперше показано, що експериментальний гіпертиреоз характеризувався підвищенням вмісту ГАМК у неокортексі ювенільних і молодих щурів (анксіолітичний ефект) та глутамату в гіпокампі (підтримання когнітивної функції). У старих тварин, навпаки, експериментальний гіпертиреоз викликав зменшення вмісту ГАМК і підвищення рівня глутамату в корі великих півкуль (анксіогенний ефект) та надмірне зростання кількості гліцину в гіпокампі (ослаблення когнітивної функції). Уперше встановлено, що експериментальний гіпотиреоз супроводжувався збільшенням вмісту серотоніну в корі й гіпокампі ювенільних і молодих щурів, а також надмірним зростанням концентрації глутамату в неокортексі (85%) і гіпокампі (110%) старих тварин. Імовірно, глутамат викликав екзайтотоксичний ефект, особливо у старих щурів, і сприяв порушенню когнітивної функції. Практичне значення отриманих результатів. Отримані нами дані про вікові особливості ролі тиреоїдних гормонів (ТГ) в організації вроджених і набутих поведінкових реакцій як на функціональному, так і на структурному рівні можуть бути використані при діагностуванні як маніфестованих, так і субклінічних форм тиреодисфункцій, що часто мають такі ж, але більш приховані порушення психоемоційної діяльності. Виявлення поведінкового і когнітивного дефіциту, ймовірно, пов’язаного зі змінами вмісту нейромедіаторних сполук у мозку, надає можливості краще коригувати замісну гормональну терапію за допомогою ноотропів, антиоксидантів, антидепресантів, мембраностабілізуючих препаратів тощо, з урахуванням віку пацієнта. Наведені дані розширюють і поглиблюють знання про механізми порушень когнітивної активності ЦНС в онтогенезі за умов дисфункції ЩЗ, один із яких передбачає дисбаланс вмісту збуджуючих і гальмівних нейромедіаторних сполук та жирнокислотного складу ліпідів кори й гіпокампу. Результати дослідження впроваджені у педагогічний процес кафедри неврології та офтальмології, патологічної фізіології, фізіології ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України» (2018 р.), кафедри нормальної фізіології Запорізького державного медичного університету (2018 р.), кафедри фізіології Української медичної стоматологічної академії (2018 р.), кафедри фізіології з основами біоетики та біобезпеки Тернопільськогонаціонального медичного університету імені І.Я. Горбачевського» (2019 р.). Використання матеріалів дисертації в навчальному процесі підтверджено актами впровадження. Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведено патентно-інформаційний пошук, аналіз літературних даних, виконано основну частину експериментальних досліджень – визначення змін поведінкової та мнестичної активності інтактних щурів різного віку за умов гіпер- та гіпотиреозу, а також за умов формування експериментальних моделей гіпер- та гіпотиреозу. Статистична обробка даних дослідження, узагальнення та обговорення одержаних результатів, висновки є авторськими. Визначення теми, мети, завдань дослідження, розробка наукової гіпотези, вибір адекватних методів дослідження зроблено сумісно з науковим керівником д.мед.н., проф. О.Г. Родинським. Вивчення вмісту вільних жирних кислот (ВЖК) ліпідів мозку було проведено здобувачем на кафедрі біофізики та біохімії Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара. Визначення вмісту ТТГ і Т4 у крові проведено за технічного сприяння завідувача НДІ медико-біологічних проблем ДЗ ДМА – д.мед.н., проф. О.Л. Дроздова. Вивчення вмісту нейромедіаторних амінокислот, серотоніну і активності NO-синтази в структурах мозку проводилось у науковій лабораторії Запорізького державного медичного університету. У дисертації не використовувалися ідеї або розробки, які належать співавторам публікацій. Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертації викладені та обговорені на: VII Національному конгресі патофізіологів України з міжнародною участю «Патофізіологія і фармація: шляхи інтеграції» (м. Київ, 2016 р.), Підсумковій LX науково-практичній конференції «Здобутки клінічної та експериментальної медицини» (присвяченій 60-річчю Тернопільського державного медичного університету) (м. Тернопіль, 2017 р.), VII Конгресі Українського Товариства нейронаук (м. Київ, 2017 р.), Всеукраїнській науково-практичній заочній конференції, присвяченій 100-річчю Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара «Сучасні питання фізіології та медицини» (м. Дніпро, 2018 р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Актуальні питання сучасної медицини» (м. Львів, 2018 р.), ІІ міжнародній науковій конференції «Сьогодення біологічної науки» (м. Суми, 2018 р.), 20 з’їзді Українського Фізіологічного товариства (м. Київ, 2019 р.), XVII Всеукраїнській науковій конференції «Актуальні питання біології та медицини» (м. Старобільськ, 2019 р.), VIII Національному конгресі патофізіологів України «Патологічна фізіологія – охороні здоров’я України» (м. Одеса, 2020 р.). Публікації. За темою дисертації опубліковано 15 наукових робіт, із них 6 статей у наукових фахових виданнях, рекомендованих МОН України, (у т.ч. одна стаття у міжнародному журналі та дві статті у вітчизняних виданнях, включених до міжнародних наукометричних баз), 9 робіт – у матеріалах наукових конгресів, з’їздів і конференцій. Структура та обсяг дисертації. Робота викладена українською мовоюна 190 сторінках машинописного тексту (основнийтекстстановить124 сторінки) і складається з анотацій, переліку публікацій здобувача, зі вступу, огляду літератури, матеріалів і методів дослідження, двох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів, висновків,списку використаних джерел, який містить 282 найменування (112 латиницею, 170 кирилицею) і викладенийна 32 сторінках, 3 додатків.Робота ілюстрована12 таблицямиі17 рисунками.

Item Type:	Thesis (["eprint_fieldopt_thesis_type_phd" not defined])
Additional Information:	УДК 616.89-008.46-008.447:616.441-008.6:575.16 14.03.03 – нормальна фізіологі
Subjects:	Physiology
Divisions:	Departments > Department of Physiology
Depositing User:	Аліна Чеботарьова
Date Deposited:	19 May 2023 10:38
Last Modified:	13 Jun 2023 07:41
URI:	http://repo.dma.dp.ua/id/eprint/8376

Actions (login required)

View Item