Стресс на ранних стадиях онтогенеза: пептидергическая коррекция

Н.А. Соколова, А.В. Граф, М.В. Маслова, 
А.С. Маклакова, Е.Э. Хиразова
СТРЕСС НА РАННИХ СТАДИЯХ 
ОНТОГЕНЕЗА:
ПЕПТИДЕРГИЧЕСКАЯ 
КОРРЕКЦИЯ
Под редакцией А.А. Каменского
Товарищество научных изданий КМК
                                 Москва ™2016

УДК 618.3-001.8-092-084
ББК  57.162.12-52
С84 
Соколова Н.А., Граф А.В., Маслова М.В., Маклакова А.С., Хиразова Е.Э. Стресс на ранних стадиях онтогенеза: пептидергическая коррекция. Под редакцией Каменского А.А. Москва: 
Товарищество научных изданий КМК, 2016. 255 с.
В монографии рассматриваются собственные экспериментальные и литературные данные, характеризующие физиологические и биохимические основы реакций, вызванных стрессом на ранних 
стадиях онтогенеза. Авторы анализируют специфику эффектов, вызванных антенатальной острой 
гипобарической гипоксией в течение двух периодов онтогенеза: периода прогестации и периода 
раннего органогенеза. Кроме того, авторы описывают другие экспериментальные модели антенатальных стрессорных воздействий (прерывистая нормобарическая гипоксия и иммобилизация).
Последствия антенатального стресса наблюдаются не только в первом, но и во втором поколении; авторы описывают количественные и качественные изменения биохимических и различных физиологических паттернов, включая изменения уровня биогенных аминов, активности 
антиоксидантной системы, ГАМК-системы мозга, поведенческих паттернов, параметров ЭКГ 
и др. Специальное внимание обращено на методы предупреждения и коррекции негативных 
последствий антенатального стресса. Авторы описывают положительные профилактические и 
терапевтические эффекты интраназального введения различных пептидов и их констелляций.
Книга адресована, в первую очередь, специалистам-физиологам и фармакологам, а также всем 
биологам, медикам, психологам, интересующимся физиологическими основами и биохимическими механизмами вызванных антенатальным стрессом нарушений развития потомства.
Sokolova N.A., Graf A.V., Maslova M.V., Maklakova A.S., Khirazova E.E. Stress in the early stages 
of ontogenesis: peptidergic correction. Moscow: KMK Scientific Press. 2016. 255 p. 
Monograph describes author`s experimental and literature data that define physiological and 
biochemical bases of stress induced reactions in the early ontogenesis. Authors analyze antenatal acute 
hypobaric hypoxia induced stress effects specificity in two ontogenetic periods: progestational period and 
early organogenesis period. Besides authors describe other experimental models of antenatal stressor 
influences (intermittent normobaric hypoxia and immobilization). The antenatal stress consequences 
are observed not only in the first but in the second generation as well; authors describe the quantitative 
and qualitative changes of the biochemical and different physiological patterns including biogenic 
amines level, antioxidant system activity, brain GABA-system activity, behavior patterns, ECG-parameters 
etc. The special attention is concentrated on the precaution and correction of negative antenatal stress 
consequences. Authors analyze positive prophylactic and therapeutic effects of different intranasal 
administered peptides and their constellations.
The book is written in the first place for physiologists and pharmacologists as well as all biologists, 
physicians and psychologists interested in the physiological principles and biochemical mechanisms 
of antenatal stress induced disturbances in next generations.
ISBN 978-5-9908416-4-2
© Товарищество научных изданий КМК, издание, 2016
© Коллектив авторов, текст, иллюстрации, 2016

Оглавление
Введение 
................................................................................................................................................................................5
Список сокращений 
...........................................................................................................................................9
Часть 1. Стресс в антенатальном периоде. 
Последствия в первом поколении. ......................................................................................................12
Раздел 1. Антенатальный стресс в период прогестации 
на примере острой гипобарической гипоксии. 
Физиолого-биохимические данные. 
......................................................................................12
Раздел 2. Антенатальный стресс в период закладки 
нейроэктодермального зачатка (период раннего органогенеза: 
9–10-й дни беременности у крыс) на примере ОГГ. 
Физиолого-биохимические данные. 
......................................................................................32
Раздел 3. Разные модели антенатального стрессирования. 
Физиолого-биохимические данные.  ....................................................................................53
Список литературы части 1 
.......................................................................................................84
Часть 2. Трансгенерационные эффекты 
антенатального стресса разной этиологии. 
...............................................................................89
Раздел 1. Влияния ОГГ и иммобилизации на стадии периода 
раннего онтогенеза на самцов и самок первого поколения: 
физиологические данные. 
.................................................................................................................89
Раздел 2. Влияние стресса разной этиологии, пережитого 
беременными самками в период раннего органогенеза, на 
поколение F2. ..................................................................................................................................................98
Список литературы части 2 
..................................................................................................110
Часть 3. Пептидергическая коррекция последствий 
антенатального стресса разной этиологии. 
............................................................................112
Раздел 1. Общие представления 
о пептидергической коррекции. 
.........................................................................................................112

Оглавление
Раздел 2. Анализ коррегирующих эффектов семакса 
и β-казоморфина-7 в условиях профилактического 
интраназального введения в период прогестации 
........................................................116
Раздел 3. Анализ терапевтических коррегирующих 
эффектов трипептида PGP у потомства, 
перенесшего ОГГ в период раннего органогенеза. .......................................................122
Список литературы части 3 
.................................................................................................................128
Заключение...............................................................................................................................................................130
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Моделирование стрессорных воздействий. 
Оценка последствий стрессорных воздействий. 
..............................................................132
Список литературы приложения 1 ...............................................................................................157
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Физиологические и биохимические 
характеристики антенатальных (пренатальных) 
стрессорных факторов. 
....................................................................................................................................159
Список литературы приложения 2 ...............................................................................................178
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Гипоксический стресс-синдром 
в антенатальном (пренатальном) периоде онтогенеза. 
...........................................184
Список литературы приложения 3 ...............................................................................................224
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Трансгенерационные эффекты. 
Представление об эпигеномной наследственности. 
...................................................236
Список литературы приложения 4 ...............................................................................................245
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Пептидергическая коррекция 
последствий стресса разной этиологии. .....................................................................................249
Список литературы приложения 5 ...............................................................................................253

Введение
В современных исследованиях, посвященных проблеме стресса, предлагается целый ряд определений этого понятия, среди которых наибольший интерес для изучения последствий стресса в онтогенезе представляет понимание стресса как приспособительной системной реакции организма на любое воздействие, выходящее за пределы нормы. Данное направление исследований имеет существенное как биологическое, так и 
социальное значение, в связи с широким распространением стрессорных факторов различной этиологии, однако, несмотря на это, системный 
физиолого-биохимический анализ последствий, начиная с самых ранних 
стадий онтогенеза, практически не проводился.
Наиболее перспективным является изучение стрессорных факторов, 
действующих как в условиях нормальной, так и патологической физиологической ситуации. К таким факторам относится гипоксия, причинами которой могут быть дефицит кислорода в окружающей среде, активная физическая нагрузка, патологии гестационного периода, разного 
рода инфекционные и неинфекционные заболевания, связанные с нарушением систем транспорта и утилизации кислорода. Ответные реакции 
организма определяются формой гипоксии, степенью ее выраженности, 
длительностью и типом развития кислородного голодания. Ярко выраженные последствия вызывает острая гипоксия, при которой возникает 
реальная опасность необратимого нарушения кислородного гомеостаза 
на физиологическом уровне.
Вопрос регуляции функций организма при развитии гипоксии как 
экстремального состояния, как правило, рассматривают с позиций представлений о стрессреализующих и стресслимитирующих системах (Меерсон, Пшенникова, 1988). Активаторы и метаболиты стресслимитирующей системы способны ограничивать проявления чрезмерно интенсивной стресс-реакции. Наиболее перспективными в этой группе соединений являются регуляторные пептиды, имеющие эндогенное происхождение (Ашмарин, 1986, 1996).
При экспериментальном анализе последствий гипоксии следует иметь 
в виду, что помимо собственно гипоксического фактора на объект исследования будет влиять и эмоциональный компонент, действие которого в 

Стресс на ранних стадиях онтогенеза: пептидергическая коррекция
ряде случаев может быть сопоставимо с эффектом собственно гипоксии. 
Кроме того, изучение эмоциональных стрессоров в модельных экспериментах на животных дает возможность поиска новых методов профилактики и/или коррекции негативных последствий.
На ранних этапах онтогенеза, начиная с эмбрионального и заканчивая 
перинатальным периодом, реакции на стрессорные факторы общей этиологии и их последствия могут значительно отличаться в связи с разной 
степенью зрелости соответствующих защитных систем организма. Отличаться будут и реакции, связанные с гендерными различиями.
Существует и еще один весьма важный и практически не исследованный аспект данной проблемы, связанный с представлениями о геномном 
наследовании. Согласно этим представлениям, последствия экстремального стрессорного воздействия, пережитого во время внутриутробного 
развития, могут проявляться не только в первом, но и в последующих 
поколениях. Это так называемые трансгенерационные эффекты антенатального стрессирования, экспериментальный анализ которых практически не проводился.
При анализе стрессорных последствий необходимо учитывать изменение функционального состояния системы атиоксидантной защиты 
(АОЗ) организма, системы метаболизма ГАМК головного мозга и уровня 
глюкокортикоидов в надпочечниках и плазме крови. Анализ работы этих 
систем необходим для оценки уровня развития стрессорной реакции и 
степени ее воздействия на организм.
Основной целью наших многолетних исследований стала разработка 
методов моделирования и анализ физиологических и биохимических последствий гипоксического и эмоционального (на примере иммобилизации) стресса на ранних стадиях онтогенеза в первом и втором поколениях и поиск методов профилактики и коррекции наблюдаемых нами 
негативных эффектов с применением регуляторных пептидов и их констелляций.
В нашей работе последовательно решались следующие задачи:
 
3 Разработка метода и проведение серии экспериментов на беременных самках крыс и их потомстве по исследованию антенатального 
стресса в период прогестации на примере острой гипобарической гипоксии (ОГГ). Анализ физиолого-биохимических данных.
 
3 Разработка метода и проведение серии экспериментов на беременных 
самках крыс и их потомстве по исследованию антенатального стресса в период закладки нейроэктодермального зачатка (период раннего органогенеза) на примере ОГГ. Анализ физиолого-биохимических 
данных.

Введение
 
3 Разработка разных моделей антенатального стрессирования (ОГГ, 
прерывистая нормобарическая гипоксия (ПНГ); иммобилизация как 
модель эмоционального стресса). Анализ физиолого-биохимических 
данных.
 
3 Сравнительный анализ влияний ОГГ и иммобилизации на стадии раннего органогенеза на самцов и самок первого поколения (F1): физиологические данные.
 
3 Анализ влияния ОГГ и иммобилизации на стадии раннего органогенеза на самцов и самок второго поколения (F2): физиологические данные.
 
3 Исследование пептидергической антистрессорной профилактики у 
беременных самок крыс и их потомства: анализ влияния гептапептида 
семакс, трипептида PGP, тиролиберина и бета-казоморфина. Исследование пептидергической антистрессорной коррекции: анализ влияния 
гептапептида семакс, трипептида PGP.
 
3 Применение пептидной констелляции (бета-казоморфин и семакс) с 
целью профилактики негативных последствий антенатального стрессирования.
Успешное решение этих задач позволило нам разработать общую систему зависимости стрессорной реактивности беременных самок и их 
мужского и женского потомства в первом и втором поколениях от момента нанесения стрессорного воздействия, его силы и качества и представить возможные пути профилактики и коррекции негативных последствий с применением эндогенных и синтетических регуляторных 
олигопептидов. Полученные нами данные открывают перспективы фармакологической профилактики патологий беременности и постнатальных дисфункций, обусловленных антенатальным стрессом разной этиологии.
Монография состоит из трех частей. Первая часть представляет собой 
анализ обширных экспериментальных данных, полученных в результате 
исследования последствий антенатального стресса для организма беременной самки и потомства в первом поколении. В разделе 1 первой части обсуждаются результаты исследования антенатального стресса в период прогестации на примере острой гипобарической гипоксии; в разделе 2 — результаты исследования антенатального стресса в период закладки нейроэктодермального зачатка (период раннего органогенеза), в разделе 3 — описываются разные модели антенатального стрессирования. 
Во всех случаях анализируются как физиологические, так и биохимические данные. Во второй части обсуждаются проблемы трансгенерационных эффектов антенатального стресса разной этиологии. Третья часть 

Стресс на ранних стадиях онтогенеза: пептидергическая коррекция
монографии посвящена проблеме пептидергической коррекции последствий антенатального стресса разной этиологии.
Авторы надеются, что полученные ими экспериментальные факты и 
их теоретическое обоснование смогут принести пользу как физиологам, 
так и клиницистам, занимающимся исследованиями влияний стрессогенных факторов на течение беременности и развитие потомства.
Авторы приносят искреннюю и глубокую благодарность всем коллегам, помогавшим в планировании и проведении экспериментальной работы, а также принимавшим участие в обсуждении полученных результатов, в первую очередь, академику И.П. Ашмарину, доктору биологических наук Е.Н. Гончаренко,  сотрудникам кафедры биофизики, физиологии человека и животных биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова А.А. Байжуманову, Я.В. Крушинской, В.А. Дубынину, аспирантам Т.Ю. Дунаевой, Л.К. Трофимовой. Мы искренне признательны академику Н.Ф. Мясоедову (Институт молекулярной генетики РАН).
В течение ряда лет данное исследование получало поддержку Российского фонда фундаментальных исследований (гранты №№ 99-04-48049, 
99-04-48410, 02-04-48687, 04-04-48511, 07-04-00733), за что авторы 
выражают РФФИ глубокую благодарность.

Список сокращений
АКТГ — адренокортикотропный гормон
АМ — амплитуда моды
АОЗ — антиоксидантная защита
АТФ — аденозинтрифосфат
АФА — активные формы азота
АФК — активные формы кислорода
АЦП — аналого-цифровой преобразователь
БТШ — белки теплового шока
ВДА — вертикальная двигательная активность
ВЖ — время жизни
ВНД — высшая нервная деятельность
ВПП — время потери позы
ВР — время реституции
ВСР — вариабельность сердечного ритма
ВУ — высокоустойчивые к гипоксии
ГАМК — гамма-аминомасляная кислота
ГГНС — гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система
ГДА — горизонтальная двигательная активность
ГК — глюкокортикоиды
ГКР — глюкокортикоидный рецептор
ГСДГ — гидроксистероиддегидрогеназа
ГЭБ — гематоэнцефалический барьер
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота
ИММ — иммобилизация
КА — катехоламины
КИУ — коэффициент индивидуальной устойчивости
Км — коэффициент монотонности
КОУ — коэффициент общей устойчивости
КРФ — кортикотропин-рилизинг фактор
МДА — малоидный диальдегид
ММД — минимальная мозговая дисфункция
МОК — минутный объем кровообращения
МР — минералокортикоидный рецептор

Стресс на ранних стадиях онтогенеза: пептидергическая коррекция
мРНК — матричная рибонуклеиновая кислота
НА — норадреналин
НУ — низкоустойчивые к гипоксии
ОГГ — острая гипобарическая гипоксия
ОИР — ориентировочно-исследовательская реакция
ОНГ — острая нормобарическая гипоксия
ПВЯ — паравентрикулярное ядро
ПГ — прерывистая гипоксия
ПК — пептидная констелляция
ПНГ — прерывистая нормобарическая гипоксия
ПОЛ — перекисное окисление липидов
РП — регуляторные пептиды
СДВГ — синдром дефицита внимания и гиперактивности
СОД — супероксиддисмутаза
СОЭ — скорость оседания эритроцитов
СУ — среднеустойчивые
ТБК — тиобарбитуровая кислота
УРПИ — условный рефлекс пассивного избегания
ФР — физиологический раствор
цАМФ — циклический аденозинмонофосфат
ЦНС — центральная нервная система.
ЧСС — частота сердечных сокращений 
ЭКГ — электрокардиограмма
ЭЭГ — электроэнцефалограмма
β-АР — β-адренорецептор
5HT — 5-hydroxitriptamine (5-гидрокситриптамин)
AP-1 — activatorprotein-1 (белок-активатор - 1)
BDNF — brain-derived neurotrophic factor (мозговой нейротрофический 
фактор)
BNSTv — bed nucleus of stria terminalis ventral (опорное ядро вентральной 
части концевой полоски)
HIF — hypoxia-inducible factor (индуцируемый гипоксией фактор)
LG+ABN — licking-grooming + arched-back nursing (вылизываниегруминг + кормление в позе с выгнутой спиной)
LS — lateral septum (латеральная перегородка)
MPOA — medial preoptic area (медиальная преоптическая область)
NOS — NO-synthase (NO-синтаза)
PGI2 — prostaglandin I2 (простагландин I2)
PGP — Pro-Gly-Pro (пролин-глицин-пролин)