Биологи выяснили, что ресвератрол — природное соединение, содержащееся в кожуре винограда и других плодов, — помогает восстановить нарушенные из-за стресса молекулярные связи между мозгом и печенью и избежать повышенной тревожности у крыс. Так, ресвератрол не дает одному из ферментов печени увеличивать уровень гормонов стресса в крови и тем самым уберегает от них клетки нервной ткани. Поэтому вещество может помочь бороться с поведенческими нарушениями при тревожных расстройствах. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Biomedicine.
Дизайн эксперимента. Источник: Jurica Novak et al. / Biomedicine, 2024.
При хроническом стрессе и посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) у людей повышаетсятревожность, которая приводит к частым сменам настроения, раздражительности, нарушению концентрации, проблемам со сном. Существующие на сегодняшний день лекарственные средства для борьбы с тревожными расстройствами требуют длительного приема и не всегда эффективны из-за того, что они нацелены только на какой-то один из множества молекулярных путей, задействованных в развитии тревоги. Поэтому ученые ищут более универсальные препараты. Один из потенциальных кандидатов — ресвератрол, это натуральное соединение, содержащееся в кожуре винограда и других фруктов, в какао и в орехах. Ресвератрол уже используется в медицинских препаратах и биологически активных добавках как вещество с антиоксидантным, противоопухолевым и противовоспалительным эффектом. Кроме того, исследования указывают, что это вещество регулирует активность фермента 11β-HSD-1 в печени, который, в свою очередь, влияет на уровень глюкокортикоидов — гормонов стресса — в крови. Поэтому потенциально ресвератрол может воздействовать на связывающие мозг и печень молекулярные пути, запускающиеся при стрессе и приводящие к повышению тревожности.
Формула ресвератрола. Источник: Tseilikman et al. / Nutrients, 2024
Биологи из Южно-Уральского государственного университета (Челябинск) с коллегами исследовали влияние ресвератрола на тревожность крыс после того, как они подвергались стрессу. В экспериментах авторы использовали три группы животных по 12 крыс в каждой: первая (контрольная) получала плацебо и не испытывала стресса. В клетки с грызунами из второй группы в течение 10 дней ежедневно на 10 минут помещали ватные диски, пропитанные лисьей мочой, чтобы смоделировать у крыс хронический стресс от регулярного присутствия хищника. В отличие от человека, для крыс десятидневный стресс уже считается хроническим, поскольку продолжительность жизни этих грызунов невелика — около двух лет. Животные из третьей группы подвергались такому же стрессу, но за час до него им внутрибрюшинно вкалывали ресвератрол.
Спустя 10 дней эксперимента крыс поместили на площадку в форме креста, две перекладины которого имели высокие вертикальные стенки и напоминали коридор, а две были открытыми, как обычные дорожки. Такой лабиринт широко используется для исследования тревожного поведения у грызунов. Так, если животное проводит много времени в закрытых «коридорах» и почти не выходит на открытые перекладины, это говорит о высоком уровне тревожности.
Предложенный авторами механизм противотревожного действия ресвератрола. Источник: Tseilikman et al. / Nutrients, 2024.
Оказалось, что животные, испытавшие стресс и не получавшие лечение, на 57% меньше времени проводили на открытых участках лабиринта, чем крысы из контрольной группы. Это указывает на высокий уровень тревоги из-за длительного стресса. Прием ресвератрола позволил снизить тревожность: грызуны, испытавшие стресс и получившие лекарство, в 2,5 раза чаще выходили на перекладины без стенок, чем животные, только лишь подвергнутые стрессу.
Также биологи оценили активность фермента 11β-HSD-1 и интенсивность окислительных процессов в печени всех животных. У испытавших стресс и не получивших препарат крыс 11β-HSD-1 оказался более чем в два раза активнее по сравнению с контрольными животными. Кроме того, окислительные реакции, приводящие к разрушению мембран, ДНК и белков, у них шли в 3,2 раза интенсивнее. Прием ресвератрола позволил замедлить работу фермента и снизить окислительный стресс в печени примерно до нормы.
Кроме того, по сравнению с контрольными животными, в мозге крыс, испытавших стресс и не получавших ресвератрол, примерно на 38% увеличилась активность ферментов, отвечающих за разрушение глюкокортикоидов. Такой эффект объясняется тем, что гормонов стресса в организме выработалось очень много, и нервные клетки активировали системы для их удаления. У крыс, принимавших препарат, активность этих систем уменьшилась на 45%, что говорит об эффективном снижении гормонов стресса и тревожности.
«Наше исследование подтверждает гипотезу о том, что между мозгом и печенью существуют молекулярные связи, которые дестабилизируются при стрессе. Это может приводить к поведенческим нарушениям, в частности повышенной тревожности. Ресвератрол позволил уменьшить ее благодаря защитному действию в отношении мозга и печени. Так, препарат снизил воспалительные процессы и окислительный стресс в печени, а также привел в норму работу фермента, участвующего в выработке гормонов стресса. Это, в свою очередь, уберегло нервные клетки от переизбытка гормонов и запуска ответных поведенческих реакций на стресс», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Вадим Цейликман, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории перспективных исследований молекулярных механизмов стресса Южно-Уральского государственного университета.
В исследовании принимали участие сотрудники Челябинского государственного университета (Челябинск), Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (Екатеринбург), Института экспериментальной медицины (Санкт-Петербург), Федерального центра нейрохирургии (Новосибирск) и Университета Риеки (Хорватия).
Текст: пресс-служба РНФ
Tseilikman, V.E.; Tseilikman, O.B.; Shevyrin, V.A.; Yegorov, O.N.; Epitashvili, A.A.; Aristov, M.R.; Karpenko, M.N.; Lipatov, I.A.; Pashkov, A.A.; Shamshurin, M.V.; et al. Unraveling the Liver–Brain Axis: Resveratrol’s Modulation of Key Enzymes in Stress-Related Anxiety. Biomedicines 2024, 12, 2063. https://doi.org/10.3390/biomedicines12092063
