Факультет біології, географії та екології
Permanent URI for this collectionhttps://ekhsuir.kspu.edu/handle/123456789/67
Browse
2 results
Search Results
Item РІВЕНЬ КОРТИЗОЛУ ТА ДИНАМІКА ПОВЕДІНКОВИХ РЕАКЦІЙ У МИШЕЙ ПІД ВПЛИВОМ ІНТЕРЛЕЙКІНУ-2 В УМОВАХ ФІЗИЧНИХ ТРЕНУВАНЬ(2021) Швець, В. А.; Гасюк, О. М.; Shvets, V. A.; Hasiuk, O. М.Резюме. Реакція гіпоталамо-гіпофізарно-наднир- ковозалозної системи, що супроводжується збільшен- ням в крові кортизолу, адекватно величині фізичного навантаження, може слугувати важливим раннім інди- катором перетренування і виникнення стресу. Стрес, у свою чергу, призводить до значних змін у централь- ній нервовій системі, що яскраво проявляється у пове- дінкових реакціях. Інтерлейкін-2 (ІЛ-2) може чинити од- ночасний вплив на регулювання гомеостазу в мозку та в імунній системі. ІЛ-2 ефективно використовується при лікуванні імуносупресії, викликаної стресом, і воло- діє стимулювальним та антидепресивним ефектами. Мета дослідження – оцінити вплив ІЛ-2 на рівень кортизолу та динаміку поведінкових реакцій у мишей при фізичному стресі. Матеріали і методи. Дослідження проводили на статевозрілих лабораторних мишах-самцях. Було сформовано п’ять дослідних та одну контрольну (без фізичних тренувань) групи тварин. Перша група отри- мувала інгібітор ІЛ-2 («Циклоспорин») (10 мг/кг), друга, третя та четверта групи – ІЛ-2 («Ронколейкін») у кон- центраціях 5000; 7500 та 30000 МО/кг відповідно, п’ята група– стерильний фізіологічний розчин. У якості фізич- ного тренування використовувався метод примусово- го плавання до повного виснаження з вантажем. Вміст кортизолу в сироватці крові визначали з використанням реагентів «Кортизол – ІФА». Поведінку тварин дослі- джували, використовуючи методику «відкрите поле». Результати. Стимуляція ІЛ-2 у високій концентрації призвела до суттєвого збільшення рівня кортизолу в си- роватці крові мишей на 4-му та 6-му тижнях порівняно з контролем та попереднім періодом (р≤0,05). Тварини, яким вводили ІЛ-2 в середній концентрації, мали помірне збільшення рівня кортизолу, який зростав протягом усіх фаз адаптації до фізичного навантаження. Спостеріга- лись достовірні відмінності порівняно з контролем (від- повідно на 51,8 % – на 4-му, на 36,5 % – на 6-му тижнях, р≤0,05). У групі тварин з інгібуванням ІЛ-2 рівень корти- золу на 4-му тижні знизився порівняно з попереднім пері- одом (на 16 %, р≤0,05) з подальшим суттєвим ІЛ-2 в низькій концентрації та без впливу препаратів продемонстрували підвищення рівня кортизолу порів- няно з контролем на 4-му тижні та порівняно з попере- дніми показниками на 6-му тижні фізичних тренувань. Протягом усіх періодів експерименту була відзначена відмінність показників поведінкової активності в тесті «відкрите поле» залежно від періоду та впливу ІЛ-2 різної концентрації або ж його інгібування. Висновки. З’ясовано, що уведення ІЛ-2 впливає на концентрацію кортизолу в сироватці крові лабораторних мишей, які знаходились в умовах фізичних навантажень. У тварин, яким уводили ІЛ-2 в середній концентрації, не було значного підвищення рівня кортизолу. При уведенні малих концентрацій ІЛ-2 рівень кортизолу підвищувався із зна- чним спадом у фазі відновлення. В умовах дії високих кон- центрацій ІЛ-2 рівень кортизолу підвищувався протягом усіх тижнів, із значним стрибком на останньому тижні фізичних тренувань. Тож середні концентрації ІЛ-2 мають стрес-протекторну дію в умовах фізичних навантажень. На моделі фізичного стресу в білих мишей показано, що уведення ІЛ-2 впливає на поведінку дослідних тварин. У се- редніх концентраціях ІЛ-2 призводить до зниження рівня тривожності, підвищення рухової активності тварин та активізації дослідницької поведінки. The reaction of the hypothalamic-pituitaryadrenal system, accompanied by an increase in blood cortisol, adequate to the amount of exercise, can serve as an important early indicator of overtraining and stress. Stress, in turn, leads to significant changes in the central nervous system, which is clearly manifested in behavioral reactions. Interleukin-2 (IL-2) may have a simultaneous effect on the regulation of homeostasis in the brain and immune system. The drug IL-2 is effectively used in the treatment of immunosuppression caused by stress, and has stimulating and antidepressant effects. The aim of the study – to evaluate the effect of IL-2 on cortisol levels and the dynamics of behavioral responses in mice under physical stress. Materials and Methods. The study was performed on adult male laboratory mice. Five experimental and one control (without physical training) groups of animals were formed. Group I received an inhibitor of IL-2 (Cyclosporine) (10 mg/kg), groups II, III and IV – IL-2 (Roncoleukin) in concentrations of 5000, 7500 and 30,000 IU/kg, respectively, group V – sterile saline. The method of forced swimming to complete exhaustion with a load was used as physical training. The content of cortisol in the blood serum was determined using reagents "Cortisol – ELISA". The behavior of animals was studied using the method of “Open field”. Results. Stimulation of IL-2 in high concentrations led to a significant increase in serum cortisol levels in mice at 4 and 6 weeks compared to the control and previous period (p≤0.05). Animals administered IL-2 at medium concentrations had a moderate increase in cortisol levels, which increased during all phases of adaptation to exercise. Significant differences were observed compared with the control (respectively, by 51.8 % – at the 4th, by 36.5 % – at the 6th week, p≤0.05). In the group of animals with IL-2 inhibition, cortisol levels at week 4 decreased compared to the previous period (by 16 %, p≤0.05) with a subsequent significant increase (by 110 %, p≤0.05). Groups of animals with low-concentration IL-2 stimulation and no drug exposure showed an increase in cortisol levels compared to controls at week 4 and compared to previous values at week 6 of exercise. During all periods of the experiment, there was a difference in behavioral activity in the “Open field” test depending on the period and the effect of IL-2 of different concentrations or its inhibition. Conclusions. It was found that the introduction of IL-2 affects the concentration of cortisol in the serum of laboratory mice that were exposed to exercise. Animals administered IL-2 at medium concentrations did not have a significant increase in cortisol levels. At low concentrations of IL-2, cortisol levels increased with a significant decrease in the recovery phase. Under conditions of high concentrations of IL-2, cortisol levels increased during all weeks, with a significant jump in the last week of exercise. Therefore, average concentrations of IL-2 have a stress-protective effect under exercise. In a model of physical stress in white mice, it was shown that the introduction of IL-2 affects the behavior of experimental animals. At medium concentrations, IL-2 leads to a decrease in anxiety, increased motor activity of animals and increased research behavior.Item ВПЛИВ ІНТЕРЛЕЙКІНУ-2 НА АНТИОКСИДАНТНУ СИСТЕМУ ТА ПЕРЕКИСНЕ ОКИСНЕННЯ ЛІПІДІВ В УМОВАХ ФІЗИЧНИХ ТРЕНУВАНЬ(2020) Швець, В. А.; Шкуропат, А. В.; Shvets, V. A.; Shkuropat, A. V.Метою дослідження було вивчити інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів та стан антиоксидантної системи в умовах впливу ІЛ-2 та його інгібітору під час фізичних тренувань. Показано, що ІЛ-2 під час фізичних навантажень може мати вплив на активність та баланс між прооксидантною та антиоксидантною системами організму. З’ясовано, що інгібування ІЛ-2 на 2-му тижні фізичних тренувань призвело до збільшення активності каталази та падіння рівня МДА, на 4-му тижні ці ефекти підсилювалися, а на 6-му відбувалося часткове зниження активності каталази (проте вона залишалась більше вихідного рівня), та суттєве збільшення рівня МДА. Виявлено, що тварини, які отримували ІЛ-2 у малій та середній концентраціях продемонстрували на 2-му тижні фізичних тренувань суттєве збільшення активності і каталази, і рівня МДА, на 4-му тижні спостерігалося падіння обох показників, а на 6-му тижні активність каталази падала (проте не досягала вихідного рівня), а рівень МДА зростав. Встановлено, що ІЛ-2 у високій концентрації під час фізичних тренувань мав наступний вплив: на 2-му та 4-му тижнях – збільшувалася активність каталази та падав рівень МДА, а на 6-му тижні – активність каталази продовжувала зростати разом із рівнем МДА. Introduction. Adaptation to physical activity in human’s and animal’s body occurs by changing many metabolic processes. Thus, when physical exercises are performing, the oxygen consumption in the organs increases in several times depending of intensity and duration of the load. It leads to increase of the level of free radical processes in the tissues. Lipid peroxidation processes play an important role in the mechanisms of adaptive responses, the maintenance of resistance and homeostasis, which is connected with their crucial role in regulating of structural and functional properties of the biological membranes. As interleukin-2 (IL-2) is a key cytokine for triggering a cellular immune response, it is interesting for understanding the immune response, elucidate the role of IL-2 in development of adaptation to physical stress and to establish the influence of IL-2 at the prooxidant-antioxidant system during physical training. Purpose – to study intensity of lipid peroxidation processes and condition of the antioxidant system under the influence of IL-2 and its inhibitor during physical training. Methods. The study was performed on white outbred adult male mice (n=96). 5 experimental groups and a control group (without physical activity) were organized. Group I received an inhibitor of IL-2 (Cyclosporine, 10 mg/kg), Groups II, III and IV – IL-2 (Roncoleukin, 5000, 7500 and 30,000 IU/kg, respectively), V – physiological saline. Forced swimming with a load (7.5% of body weight) was used as physical training. The study was divided into periods (0, 2, 4 and 6 Weeks). The level of malonic dialdehyde was used as a marker of lipid peroxidation, and the level of catalase activity was used to determine the activity of the antioxidant system. The quantitative determination of catalase and malonic dialdehyde levels in the liver homogenate was performed using a spectrophotometric method. Results. We found a pronounced multidirectional change in experimental parameters, investigating the dynamics of the prooxidant-antioxidant system, which may indicate the peculiarities of adaptive changes during exercise under conditions of stimulation and inhibition of IL-2. Originality. It was first established that the inhibition of IL-2 during exercise led to increased the activity of both prooxidant and antioxidant systems. Stimulation of IL-2 at low and medium concentrations during exercise led to the activation of both systems, but the prooxidant system prevailed, and at high concentrations caused the activation of both systems. We have shown that IL-2 during exercise can affect to the activity and a balance between the prooxidant and antioxidant systems of the body. Conclusion. It was found that inhibition of IL-2 at the 2nd Week of exercise led to increase in the catalase activity and decrease in the MDA level, at the 4th Week these effects were amplified. At the 6th Week there was a partial decrease in the catalase activity, but it remained more baseline, and a significant increase in the level of MDA. It was detected that animals with receiving IL-2 at low and medium concentrations showed a significant increase in the activity of both catalase and MDA level at the 2nd Week of physical training, at the 4th Week there was a decrease in both indicators, and at the 6th Week the activity catalase decreased (but did not reach baseline), and the level of MDA increased. It was installed that IL-2 at high concentration during exercise had the following effect: at the 2nd and 4th Weeks – increased the catalase activity and decreased the MDA level, and at the 6th Week – the catalase activity continued to increase with the level of MDA.