«Либо иммунитет, либо секс»: хомячки пока против такой формулировки

Хомячки Роборовского – мимимишки. Фото https://vplate.ru/homyak/roborovskogo/

Исследователи из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН экспериментально тестировали гипотезу конфликта функционирования репродуктивной системы и иммунного ответа на лабораторных хомячках Роборовского. Две группы самцов содержались в условиях короткого и длинного светового дня. Хомячков сравнивали по различным критериям, отражающим репродуктивный статус, метаболические характеристики, уровень стрессированности (по концентрации кортизола в крови) и вторичный иммунный ответ на введение эритроцитов барана. Подавление репродуктивной функции самцов, содержащихся в режиме короткого светового дня, не привело к усилению иммунореактивности у животных.

Известно, что на иммунный статус животного могут влиять различные факторы и их влияние зачастую антагонистично. В некоторых исследованиях было показано, что имеет место феномен зимнего повышения иммунного статуса у не впадающих в спячку животных, например, у некоторых видов хомяков. Было выдвинуто две не взаимоисключающие гипотезы для объяснения этого явления. Первая предполагает наличие внутренних механизмов, усиливающих иммунитет зимой при наличии интенсивных стрессовых средовых факторов. Другая предполагает наличие ситуации конкуренции между функционированием репродуктивной системы и иммунитета. В предложенном исследовании предприняли попытку проверки второй гипотезы. Поскольку у сезонно размножающихся видов млекопитающих продолжительность светлого времени суток является фактором, запускающим и регулирующим репродуктивные функции, то контроль над репродуктивной функцией самцов хомячков Роборовского в эксперименте осуществляли, регулируя продолжительность светового дня в лабораторных условиях. Тем более, что недавними экспериментами было показано, что в условиях короткого светового дня у этих животных снижается масса тела, угнетается репродуктивная функция. Тестирование проводили на самцах хомячков Роборовского, выращенных в стандартизированных условиях. В качестве измеряемых параметров оценивали вторичный иммунный ответ на введение эритроцитов баранов, фоновый уровень гормонов (кортизол – показатель стресса, тестостерон – репродуктивный статус), метаболизм покоя и максимальный обмен в тесте острого охлаждения. В ходе эксперимента также фиксировали некоторые морфометрические показатели (вес, длина тела и другое). После предварительного теста на первичный иммунный ответ (введение эритроцитов) самцов разделили на две группы: 35 самцов содержали в индивидуальных садках в помещении с режимом освещенности 8С : 16Т («зимний» световой режим), 34 самца – в помещении с режимом освещенности 16С : 8Т («летний» световой режим).

Признаки, характеризующие активность репродуктивной системы, были более выражены у самцов при «летнем» световом режиме содержания (более высокий уровень тестостерона, большая масса тела, более интенсивный метаболизм покоя и прочее). Однако удельный метаболизм покоя и удельный максимальный метаболизм были более высокими у самцов в «зимнем» световом режиме. Уровень кортизола в сыворотке крови (гуморальный показатель стрессированности) был также значимо более высоким при «зимнем» световом режиме. Однако экспериментальные данные не показали значимые различия по интенсивности специфического гуморального иммунного ответа между самцами, содержащимися в разных световых режимах.

Согласно начальной (нулевой) гипотезе ожидалось, что при коротком световом дне (т.е. условной зимой) специфический гуморальный иммунитет будет более сильным, поскольку в условиях лабораторного содержания отсутствует пресс физических стрессоров и дефицит корма, в то время как при длинном световом дне (условное лето) механизмы иммунной защиты организма должны быть подавлены активностью репродуктивной системы.

Настоящее исследование, как и в проведенные ранее другими авторами эксперименты, подтвердило угнетающее влияние укороченного светового дня на массу и репродуктивную функцию лабораторных самцов хомячка Роборовского, находящихся в условиях «зимнего» светового режима. Однако ожидаемых изменений (различий) наблюдаемых компонентов иммунитета между «летними» и «зимними» световыми режимами ученые не обнаружили. Cтатистический анализ выявил признаки «конфликта» между «активностью» репродуктивной системы и иммунным ответом: наличие тенденции к отрицательной связи между размером брюшной железы, отражающим активность репродуктивной системы, и вторичным иммунным ответом.

Не оправдались и ожидания понижения уровня глюкокортикоидов («гормонов стресса») у самцов при «зимнем» световом режиме содержания. Наоборот, в эксперименте наблюдался повышенный уровень этих гормонов у «зимней» группы самцов, как и более высокий удельный метаболизм и максимальный удельный метаболизм. Авторы связывают такие показатели с переключением функционирования организма животных на зимний сценарий. Таким образом, иммунная реакция у «зимних» самцов могла быть подавлена активацией обменных процессов, обеспечивающих зимний сценарий, в то время как у «летних» самцов иммунная реакция подавлялась из-за активизации репродуктивной системы.

Авторы предполагают наличие и других более системных объяснений – сложность физиологических путей воздействия тестостерона и других активных элементов функционирования конкурирующих систем организма. Поэтому последующие эксперименты должны учитывать системность и неоднозначность реакции организма хомячков Роборовского на различные режимы светового дня. Перспективными представляются эксперименты, где регуляция активности систем организма модулируется иными стимулами (например, кастрация самцов).