Изучение стресса. В лаборатории

Стресс без стресса

Пущино.

Институт биологической физики АН СССР. Точнее, его отдел биохимической регуляции митохондрий, который возглавляет М. Н. Кондрашова. Наконец, еще более определенно: мы в лаборатории функциональной биофизики митохондрий (ее также ведет Кондрашова). Мне хочется своими глазами увидеть, как в лабораторных условиях экспериментатор вызывает стресс, и понять, какая здесь намечается связь с митохондриями и биоэнергетикой.

В опыте с крысами работают две студентки: Лена Григоренко, приехавшая практиковаться в Пущино из Саратовского университета, и Марьяна Бречкова, оканчивающая физфак МГУ (кафедру биофизики). Она приехала учиться в СССР из Чехословакии.

Для начала мы длинными подземными коридорами с корзинкой в руках отправляемся в виварий за крысами. Чтобы уменьшить, как говорят специалисты, случайный разброс, крысы нужны не беспородные, а линейные, обязательно самцы, и строго определенного веса.

Работница вивария подходит к одному из многочисленных пластмассовых ящиков, расположенных на стеллажах, из них торчит множество любопытных крысиных головок, и бесцеремонно берет за розовый хвостик белую крысу, кладет ее на весы. Отобранным крысам делают пометки на спине, и мы возвращаемся в лабораторию.

Весь эксперимент в целом проводится под руководством научного сотрудника лаборатории, кандидата биологических наук Елены Борисовны Окон и аспиранта из Львова Игоря Богдановича Гузара. Физик и биофизик по образованию, они давно уже освоили тонкости манипуляций с митохондриями. Они-то и разъяснили мне смысл опыта.

Отобранных крыс нужно подвергнуть стрессу. Тут много возможностей. Крыса — животное очень мобильное, непрестанно двигающееся существо. Если ее даже просто посадить в коробку, лишив движений, она уже почувствует крайнее беспокойство. К числу стрессовых воздействий можно добавить и непрерывно бегущую под лапами, как лента эскалатора, дорожку тредбана. Это выглядит парадоксом, но резкие изменения состояния наблюдаются не у тех животных, которые интенсивно бегут в этих условиях опыта, а у тех, которые отказываются от бега и замирают на краю ленты тредбана. Они переживают эмоциональный стресс, а проще — парализующее напряжение, которое, как выяснилось, больше повреждает организм, чем повышенная деятельность. Да, оказывается не так страшно воздействие, когда с ним борешься, страшнее невозможность бороться или отказ от борьбы, пассивность.

Для того, чтобы в четком виде изучать это явление, для исследования была выбрана классическая модель острого стресса — стресс иммобилизационный.

Лаборантка Ольга Александровна Чельманова берет лоскут бинта, рвет его аккуратно на полоски и с их помощью привязывает лапы крысы к четырем углам плоской дощечки-ложа. Крыса лежит животом к доске, голова ее продета в специальный стальной «хомут», хвост безжизненно свисает вниз.

В таком неудобном для нее положении крыса должна пролежать много часов.

Тяжелое испытание для подвижного, непоседливого существа! Стресс обеспечен.

Действительно, когда крысу потом вскрыли, все признаки ярко выраженного стресса были налицо: вес надпочечников увеличился, тимус уменьшился, а складки желудка были покрыты язвами — классическая триада стресса по Селье.

Теперь эксперимент вступил во вторую стадию. От исследований на уровне организма надо было спуститься до уровня клеток, иначе говоря, из печени подвергнутой стрессу крысы надо было умело выделить митохондрии. Процесс сложный, стадийный (ошибка хотя бы в одном звене цепочки может уничтожить плоды всей работы), ведущийся в особой «холодной комнате» при температуре 2 градуса (необходимое условие сохранности биологической ткани).

Отвечая на мои не очень, должно быть, умные вопросы, Лена Григоренко работала быстро и уверенно. А торопиться надо было. Ведь важна не только температура, но и скорость работы: исследователь, словно хирург, не может медлить: вырванные из живого организма митохондрии быстро (уже минут через десять) теряют свои качества, изменяются, «стареют», хотя их и помещают в особый раствор, имитирующий среду организма.

И вот, чтобы убедиться, что в руках «живой» (нативный, интактный — не поврежденный в ходе выделения), а не «дохлый» препарат, исследователь прежде всего измеряет дыхание митохондрий: их способность поглощать кислород (в организме это одна из основных их функций)...

Тут прямая связь работы митохондрий с дыханием любого организма.

Далее: Таинства стресса. Природа может ошибаться.