Почему влияние стресса на глаза больше, чем кажется, решил выяснить выпускник факультета фундаментальной медицины ЧелГУ Владислав Шатилов. Он провёл большое исследование и изучил влияние хронического стресса на зрительную систему. Как проходят эксперименты и какие результаты уже получены, узнаем из интервью с молодым учёным.
— Владислав, ваша работа называется «Влияние хронического стресса на процессы перекисного окисления липидов и окислительной модификации белков в различных отделах зрительного тракта». Что именно вы изучаете?
— Стресс делится на два типа: эустресс и дистресс. Эустресс — это своеобразное закаливание, на организм происходит небольшое воздействие стресса, после чего повышаются адаптивные возможности. Мы изучаем дистресс, который приводит к патологиям и истощает организм. Сам дистресс можно разделить на два: хронический и острый. Мы изучаем именно воздействие хронический стресс, потому что в настоящее время он является более распространённым.
Наша модель стресса представляет из себя стрессирование с использованием запаха хищника. Тесты проводили на крысах 4–6 месяцев мужского и женского пола. Эксперименты проходили с 18 до 20 часов, потому что крысы — ночные животные, а в это время начинается их активность.
— Как проходил эксперимент?
Сам эксперимент можно разделить на 3 основные части, не включая предварительную подготовку к эксперименту. Первая часть представляет собой моделирование хронического стресса, с помощью лисьей мочи в группе ХПС, контрольная группа подвергалась экспозиции с «пустышкой». Следующим этапом было изучение поведенческой реакции животных с помощью поведенческих тестов. А завершающим этапом было изучение лабораторных показателей.
— Почему в качестве хищника была выбрана именно лиса?
— На разных хищников у крыс будет разный отклик. Каждый год перед серией экспериментов мы выясняем, какой фактор стресса «лучше», то есть больше подходит под наши задачи. В этом году когда мы проводили предварительный эксперимент, который показал, что лисья моча вызывает более тревожное состояние, чем кошачья.
Различия в реакции крыс на разных хищников можно объяснить тем, что кошка — это новый хищник для крысы, а лиса является эволюционным хищником, то есть предки крыс очень долго контактировали с ними, что было «заложено» на генетическом уровне.
Например, тест ПКЛ показал, что при стрессировании с помощью лисьей мочи крысы были более тревожные по таким показателям как время, проведенное в открытых и закрытых рукавах, количеству стоек, когда крыса поднимается на задние лапки и замиранием.
— Как на стрессовый фактор реагировали крысы?
— По-разному. Были крысы, которые протискивались в углы, у некоторых наблюдался фризинг — состояние, когда животное полностью замирает. Другие проявляли агрессию. Были те, кто никак себя не проявил.
— А как изучалось влияние стресса непосредственно на зрение?
— Эксперимент проходил по протоколу: 14 дней стресса, потом семь дней отдыха. В предпоследний день мы прогоняли крыс на поведенческие тесты: приподнятый крестообразный лабиринт, для оценки поведения.
Затем изучали их органы. Для моего исследования были важны ЛКТ — латеральное коленчатое тело, — верхнее двухолмие, отвечающее за зрение, зрительная кора, зрительный нерв от входа в полость черепа до перекрестия и сами глаза.
В глазу мы отдельно исследовали стекловидное тело и влагу глаза. Были выбраны методики окислительной модификации белков и перекисного окисления липидов.
— К каким выводам вы пришли в ходе эксперимента?
— По поведенческим тестам и косвенным показателям лабиринта мы поняли, что при стрессе происходит увеличение нагрузки на зрительный анализатор. Хронический стресс привёл к интенсивной окислительной модификации.
Нельзя сказать, что стресс ухудшает или улучшает зрение. Скорее, что стресс способствует развитию различных патологий, связанных, например, с, катарактой, ретинопатией, глаукомой. Также он повышает окислительный стресс клеточных структур в зрительной коре и глазу. Теоретически, можно сказать, что окислительный стресс приводит к неправильной укладке белков в стекловидном теле.
— Насколько к серьёзным последствиям могут привести такие изменения?
— Исследования показывают, что даже незначительное изменение стекловидного тела глаза может повлечь за собой в будущем развитие глаукомы и катаракты. В идеале нам нужно подобрать БАД, который при добавлении в глазные капли или пищу помогал бы преодолевать стресс, чтобы глазные структуры не подвергались изменениям.
Стресс у всех протекает по-разному. В организме есть ферменты, которые должны подавлять этот стресс. Так же и с глазами. Есть ферменты, которые подавляют окисление липидов, белков в глазах, их достаточно много. Мы будем смотреть на их активность и экспрессию и проверять, как на них воздействует стресс.
— Как исследование планируется продолжать в будущем?
— Моя дипломная работа — это только начало исследований и является часть гранта. Мы хотим построить генетическую карту ПТСР, выяснить, как различные гены и их регуляции влияют на ПТСР.
Мы обнаружили ген, связанный с развитием сетчатки. При воздействии стресса этот ген будет хуже экспрессировать белок, что может сказаться на развитии сетчатки и обновлении клеток. Это пока только гипотеза, мы будем её проверять.
Также планируем работать с различными БАДами. В следующем году будем смотреть, как БАДы, такие, как ресвератрол, и антидепрессанты (СИОЗСы), которые назначают при ПТСР, влияют на состояние зрительной системы.
— Эффект от ПТСР более длительный, чем от хронического стресса?
— Дело в том, что ПТСР является результатом какого-либо травмирующего случая, он может развиться в следствии хронического или острого стресса, в зависимости от человека. Например, около 50% выживших военнослужащих США воевавших во Вьетнаме, в течение нескольких лет покончили с собой. В теории ПТСР может быть до конца жизни. На практике если проводить корректирующую терапию и обращаться за помощью к специалистам, эффект можно нивелировать.
— Как вы решили изучать влияние стресса на глаза?
— Я был на третьем курсе, когда мой будущий научный руководитель Вадим Эдуардович Цейликман позвал помочь на эксперименте. Теперь я сам провожу эксперименты.
В конце августа будет три года, как я работаю с Вадимом Эдуардовичем. Сейчас я уже стал локальным руководителем по проведению исследований с крысами в Челябинске. Наши исследования также проводятся в Москве, Петербурге и Новосибирске. Подключаются и другие города.
Я взялся за изучение глаз, потому что эта тема ещё не поднималась. Результаты исследования оказались очень интересными. У этой работы есть большие перспективы для развития, поэтому планирую продолжать эксперименты в этом направлении.
