ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2008, том 58, № 4, с. 476-485
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ
УДК 546.46:616.89-092.4
ФОРМИРОВАНИЕ ДЕПРЕССИВНОПОДОБНОГО ПОВЕДЕНИЯ И ТРЕВОЖНОСТИ У ЖИВОТНЫХ В УСЛОВИЯХ АЛИМЕНТАРНОГО
ДЕФИЦИТА МАГНИЯ
© 2008 г. А. А. Спасов, И. Н. Иежица, М. В. Харитонова, М. С. Кравченко
Научно-исследовательский институт фармакологии, Волгоград, кафедра фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета, e-mail: farm@vlpost.ru Поступила в редакцию 05.07.2007 г.
Принята в печать 27.02.2008 г.
Целью исследования являлась оценка эмоционально-поведенческого статуса и уровня Mg в крови у крыс в условиях алиментарного дефицита Mg и его фармакологической коррекции. Для моделирования патологических изменений у 79 крыс в течение 7 недель вызывали алиментарный дефицит Mg с помощью магний-дефицитной диеты (содержание Mg < 15 мг/кг) и деминерализованной воды. Контрольную группу составили 8 животных, получавших Mg-сбалансированный рацион. После достижения гипомагниемии животным с дефицитом Mg в течение 21 дня перорально вводили Mg хлорид, Mg L-аспарагинат, их комбинации с пиридоксином, Mg сульфат и магне В6. Соотношение пи-ридоксина и элементарного Mg составляло 1:10. У группы животных, находившейся на диете, уровень Mg составил 0.75 ± 0.04 мМ/л в эритроцитах и 0.57 ± 0.03 мМ/л в плазме крови (в контрольной группе - 1.83 ± 0.03 мМ/л и 1.20 ± 0.03 мМ/л соответственно). Установлено, что дефицит Mg приводит к формированию депрессивноподобного поведения и повышению тревожности у животных. В тесте "открытое поле" у животных с дефицитом Mg наблюдалось снижение ориентировочно-исследовательской деятельности и поискового поведения (горизонтальной и вертикальной активности, числа заглядываний в отверстия), а также повышение тревожности (снижение частоты выходов в центральную зону установки). В тесте "крестообразный лабиринт" у крыс с низким уровнем Mg в плазме и эритроцитах число посещений светлых рукавов лабиринта и время нахождения в них было на 63.6 и 78.5% меньше соответственно, чем в контроле. В тесте вынужденного плавания у животных с дефицитом Mg период иммобилизации был достоверно на 70.2% длительнее, а время активного плавания на 15% короче, чем в контрольной группе. В результате введения солей Mg происходило восстановление уровня Mg в плазме и эритроцитах, а также коррекция депрессивно-подобного и тревожного поведения в перечисленных выше тестах. При этом наибольшее влияние на большинство показателей оказали Mg L-аспарагинат и Mg хлорид в комбинациях с витамином В6, которые по эффективности оказались сопоставимы с препаратом сравнения магне В6 и превзошли Mg сульфат.
Ключевые слова: магний, пиридоксин, магний-дефицитная диета, депрессивноподобное поведение, крестообразный лабиринт, "открытое поле", тест вынужденного плавания.
Depression-Like and Anxiety-Related Behaviour of Rats Fed with Magnesium-Deficient Diet
A. A. Spasov, I. N. Iezhitsa, M. V. Kharitonova, M. S. Kravchenko
Volgograd State Medical University, Research Institute of Pharmacology, Volgograd,
e-mail: farm@vlpost.ru
The aims of this study were to estimate of psychomotor activity, emotional status and magnesium (Mg) content in blood of rats fed with Mg-deficient diet for 49 days; and to find out whether the combination of vitamin B6 with Mg will reveal antidepressant- and anxiolytic-like activity and reduce the length of the treatment needed to recover rats from Mg-deficient condition. To induce hypomagnesemia, seventy-nine rats were placed on a Mg-deficient diet (Mg content < 15 mg/kg) and demineralized water for 7 weeks. Eight control rats were fed a basal control diet. On the forty-ninth day of Mg-deficient diet, rats were treated one of the six supplementations: Mg L-aspartate alone and in combination with pyridoxine, MgCl2 ■ 6H2O alone and in combination with pyridoxine, Magne B6 (Mg lactate with pyridoxine) and Mg sulfate (50 mg
Mg and 5 mg vitamin B6 per kg). In our study Mg-deficiency was associated with depleted intraerythro-cytic (0.748 ± 0.036 vs. 1.83 ± 0.026 mmol/l,p < 0.001) and plasma (0.567 ± 0.029 vs. 1.20 ± 0.030 mmol/l, p < 0.001) Mg level compared to control rats. It was shown Mg deficiency resulted in depression-like and anxiety-related behavior in rats. Open field test result in rats including locomotor activity (number of crossed squares) and vertical activity (number of standing on hind paws), number of visiting in central squares were decreased significantly. In the elevated plus maze test, the number of visiting open arms (by 63.6%) and residence time (by 78.5%) of rats were significantly less as compared with the control group. In the forced swimming test, time immobile was significantly increased (by 70.2%) and time of swimming was decreased (by 15%) compared to control. Mg salts alone and in combination with vitamin B6 administered to Mg-deficient rats increased the Mg level in plasma and erythrocytes. Furthermore, this increase was in relation to vitamin B6 given to the animal. It was established, that the application of Mg L-aspartate and MgCl2 ■ 6H2O in combinations with pyridoxine led to correction of behavioural disturbances of Mg-deficient animals. Antidepressant- and anxiolytic-like activity of studied salts was comparable with those observed in Magne B6 treatment and significantly higher than in Mg sulfate treatment.
Key words: magnesium, pyridoxine hydrochloride, magnesium-deficient diet, magnesium deficiency, depression-like and anxiety-related behavior, elevated plus maze test, the open-field test, forced swimming test, rats.
Предполагается, что нарушение баланса магния в организме вносит определенный вклад в патогенез многих психических заболеваний. Дефицит магния тесно взаимосвязан с депрессией [28] и предменструальным синдромом [20]. Показано также, что существует взаимосвязь между уровнем магния, повышением соотношения Ca/Mg [20] в спинномозговой жидкости и суицидальным поведением [3]. Низкий уровень магния и высокий - кальция был зафиксирован в неокортексе больных депрессией [4]. С другой стороны, у пациентов с синдромом хронической усталости и предменструальным синдромом в результате приема препаратов магния улучшалось настроение [7]. Более того, после терапии магнием наблюдается стабилизация настроения у пациентов с биполярными расстройствами [6]. Одним из механизмов действия трициклических антидепрессантов является блокада потенциал-зависимых кальциевых каналов, снижение концентрации внутриклеточного кальция и повышение - магния
[19].
Н. Сингевалд и С. Синнер [30] установили, что дефицит магния вызывает депрессивнопо-добное поведение, что, по их мнению, можно использовать для оценки антидепрессантной и анксиолитической активности новых соединений. В условиях магний-дефицитной диеты, по данным этих же авторов, эффективными оказались дезипрамин и экстракт зверобоя. В эксперименте [11] внутривенное введение магния сульфата крысам с травматическим повреждением головного мозга предупреждало в последующем развитие депрессии. Согласно данным литературы [10] пероральный прием
магния в виде таурината и глицината уже в течение 7 дней приводит к регрессии симптомов большой депрессии. Ранее нами было установлено, что Mg хлорид в комбинации с пиридок-сином устраняет депрессивноподобное поведение у алкоголизированных животных [15].
Существует мнение, что различные соли магния обладают разной биодоступностью [18], которая может повышаться при комбинации солей с пиридоксином. При исследовании скорости компенсации алиментарного дефицита магния неорганическими и органическими солями магния [16] было показано, что наиболее активными в этом отношении из органических солей является Mg Ь-аспарагинат, а из неорганических - Mg хлорид. Однако в литературе не описано влияние данных солей магния, в том числе и в комбинации с витамином В6, на поведение животных в сравнительном аспекте, поэтому целью настоящего исследования являлась оценка эмоционально-поведенческого статуса и уровня Mg в крови у крыс в условиях алиментарного дефицита Mg и его фармакологической коррекции.
МЕТОДИКА
Исследования проводили на 79 белых беспородных крысах-самцах с исходной массой 170-250 г, которые содержались в условиях вивария ВолГМУ с естественным световым режимом на стандартной диете лабораторных животных (ГОСТ Р 50258-92) с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных иссле-
дованиях (1997), а также правил лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ 3 51000.3-96 и 51000.4-96). Животные были разделены на группы, первая из которых была контрольной (n = 8). Для моделирования патологических изменений у остальных крыс вызывали алиментарный дефицит магния с помощью магний-дефицитной диеты фирмы ICN Biomedicals Inc. (Aurora, Ohio, США), которая включала 20.0% казеина, 70.0% крахмала, 0.3% DL-мети-онина, 0.2% холина битартрата, 5% кукурузного масла, 1% ICN поливитаминной смеси, 3.5% массы диеты составляла полиминеральная смесь AIN-76, не содержащая магния. При этом сухие ингредиенты диеты смешивали с деиони-зированной водой до кашеобразной консистенции. Указанный состав диеты соответствовал рекомендациям Специализированного Комитета по Стандартам в исследованиях питания США. В качестве питьевой воды и для приготовления пищи использовали деионизирован-ную бидистиллированную воду. Интактные животные получали диету, аналогичную по составу магний-дефицитной, но содержащую 0.84 г MgO (0.5 г элементарного магния) на 1 кг диеты и отстоянную воду (содержание магния 20 мг/л).
Скорость и глубину развития гипомагнези-емии контролировали, определяя содержание магния в плазме и эритроцитах животных спектрофотометрически по цветной реакции с титановым желтым [2]. В основе метода лежит способность магния в щелочной среде образовывать с титановым желтым комплекс красного цвета. Присутствие гидроксиламина стабилизирует окраску. При анализе сыворотки крови или эритроцитов проводили депроте-инизацию вольфраматом на
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.