ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2013, том 453, № 5, с. 581-585
= ФИЗИОЛОГИЯ
УДК577.112.6 + 616.8-008.64
ГЕПТАПЕПТИД СЕМАКС ОСЛАБЛЯЕТ ПОСЛЕДСТВИЯ НЕПРЕДСКАЗУЕМОГО ХРОНИЧЕСКОГО СТРЕССА У КРЫС
© 2013 г. К. А. Яценко, Н. Ю. Глазова, Л. С. Иноземцева, Л. А. Андреева, А. А. Каменский, И. А. Гривенников, Н. Г. Левицкая, О. В. Долотов, академик Н. Ф. Мясоедов
Поступило 05.06.2013 г.
DOI: 10.7868/S0869565213350284
Хронический стресс является фактором риска для развития целого ряда патологий, в том числе депрессивных расстройств [1]. При этом отмечена высокая степень коморбидности депрессии и тревожных расстройств [2]. Кроме того, у многих пациентов с данными патологиями наблюдается нарушение когнитивных функций [3]. В экспериментах на животных было показано, что у крыс хронический стресс также вызывает когнитивные нарушения и поведенческие расстройства, включая повышенный уровень тревожности и депрес-сивноподобное поведение [4]. Предполагается, что причиной таких нарушений могут быть функциональные и структурные изменения в ряде отделов мозга (прежде всего, в гиппокампе, пре-фронтальной коре и амигдале), вызванные несбалансированным вследствие хронического стресса уровнем глюкокортикоидов [1]. Другим важным предполагаемым участником процессов развития этих патологий является нейротрофический фактор мозга (BDNF, brain-derived neurotrophic factor), экспрессия которого в гиппокампе снижена при депрессии и повышается при применении антидепрессантов [5]. В то же время повышение уровня BDNF в амигдале связано с повышением уровня тревожности [5]. Кроме того, BDNF играет важную роль в процессах обучения и формирования памяти и снижение его уровня в гиппокампе ухудшает когнитивные функции [1].
Таким образом, и клинические, и экспериментальные данные свидетельствуют о наличии связей между развитием когнитивных расстройств и некоторых психопатологических состояний. Это косвенно подтверждается тем, что некоторые антидепрессанты проявляют анксиолитическую активность и ослабляют нарушения когнитивных
Институт молекулярной генетики Российской Академии наук, Москва Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
функций в экспериментальных моделях хронического стресса и при клиническом применении [4].
В связи с этим возникает вопрос о том, могут ли соединения, способные улучшать когнитивные функции, ослаблять выраженность тревожных и депрессивных расстройств, развивающихся вследствие хронического стресса. Аналог фрагмента АКТГ(4-10) (Ме^аи-И^-Рке-ЛгЕ-Тгр-ау), геп-тапептид семакс (Ме^01и-Ш8-РИе-Рго-01у-Рго), является клинически применяемым ноотропным и нейропротекторным средством [6], стимулирует обучение животных [7] и увеличивает экспрессию БОМБ и его высокоаффинных рецепторов ^кБ в гиппокампе крысы [8]. Таким образом, се-макс обладает ноотропной активностью и влияет на систему БОМБ в мозге. Кроме того, в экспериментах на животных показано, что хроническое введение семакса в условиях незначительной стрессорной нагрузки оказывает анксиолитиче-ское и антидепрессантное действие [9]. Целью данной работы являлось изучение эффектов се-макса в модели непредсказуемого хронического стресса (НХС).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Работа выполнена на крысах-самцах линии 8рга§ие-Ва^еу, полученных из питомника лабораторных животных "Пущино". Животных содержали в стандартных условиях вивария со свободным доступом к воде и пище и двенадцатичасовым циклом освещения (включение света в 8:00, выключение — в 20:00). В экспериментах использовали 4 группы животных. Все инъекции проводили внутрибрюшинно в объеме 1 мл/кг массы тела. Крысам групп "контроль" и "стресс-контроль" в течение 6 недель ежедневно вводили стерильный физиологический раствор (0.9% №С1). Животные групп "семакс" и "стресс-семакс" ежедневно получали инъекцию пептида в дозе 50 мкг/кг массы тела. Крысы групп "стресс-кон-
8
581
троль" и "стресс-семакс" получали соответствующую инъекцию за 1—3 ч до предъявления стрессора.
В эксперименте использовалась одна из классических моделей непредсказуемого хронического стресса (НХС) [10] с модификациями. В течение 6 недель крыс ежедневно подвергали действию одного из перечисленных стрессоров: депривация воды в течение 18 ч, иммобилизация в течение 3 ч при 23°С, иммобилизация в течение 1 ч при 4°С, содержание в перенаселенной клетке с непредсказуемыми партнерами (8 крыс в стандартной клетке) в течение 24 ч, мокрая подстилка, изменение светового режима (постоянный свет в течение 36 ч) или помещение крыс в клетку, на дно которой налита вода (высота слоя воды 1.5 см, модель предложена в работе [11]).
Для оценки уровня тревожности животных через 5 недель после начала НХС использовали тест "приподнятый крестообразный лабиринт" (ПКЛ) [7]. Камера лабиринта состоит из четырех расходящихся из центра рукавов. Два противоположных рукава закрыты с торцов стенками; два других — открыты. Крысу помещали в центр лабиринта и в течение 5 мин регистрировали время нахождения в центре, на открытых и закрытых рукавах лабиринта, количество заходов в открытые и закрытые рукава, количество свешиваний с открытых рукавов лабиринта.
Для повторной оценки уровня тревожности через 2 дня после окончания НХС использовали тест "О-образный лабиринт". Камера лабиринта представляет собой замкнутый круговой коридор шириной 10 см и диаметром 105 см, размещенный на высоте 70 см от пола. Лабиринт разделен на 4 равных отсека, 2 противоположных отсека закрыты с боков стенками, а два других — открыты. Крысу помещали в закрытый отсек и в течение 5 мин регистрировали время, проведенное в открытых отсеках, число выходов в открытые отсеки и число свешиваний.
Для оценки выраженности депрессивных компонентов поведения животных через 2 дня после окончания НХС проводили тест "вынужденного плавания" по стандартной методике [12] с модификациями. Тестирование проводили в цилиндрической емкости объемом 25 л на 2/3 заполненной водой (^ = 24—25°С). Животное помещали в воду и в течение 10 мин проводили видеорегистрацию поведения. Оценивали длительность активного плавания (крыса совершает активные плавательные движения, перемещаясь внутри емкости); длительность клайминга (крыса карабкается по стенке сосуда, пытаясь выбраться из воды) и длительность иммобилизации (животное практически неподвижно, движения направлены только на поддержание тела на поверхности воды). Воду в цилиндре меняли после каждого животного.
В течение эксперимента регистрировали массу тела крыс. Через сутки после проведения теста "вынужденного плавания" животных декапитировали, затем выделяли и взвешивали надпочечники. Относительную массу надпочечников определяли нормированием их массы на массу тела крысы в день забоя.
Обработку результатов производили с помощью пакета статистических программ "^а^Иса". Отличия между группами оценивались с помощью критерия Манна—Уитни (параметры поведения) и дисперсионного анализа (АМОУА, масса тела и надпочечников) с последующим роз^Иос-анализом (тест Фишера).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Оценка уровня тревожности животных на фоне НХС в тесте "преподнятый крестообразный лабиринт" (ПКЛ) показала, что введение семакса животным, не подвергавшимся стрессогенным воздействиям, не приводит к изменению их поведения в данном тесте относительно контроля (рис. 1). В группе "стресс-контроль" наблюдали значимое уменьшение времени, проведенного на открытых рукавах, и числа свешиваний, а также отмечали тенденцию к снижению числа выходов на открытые рукава по сравнению с контролем. Параметры поведения крыс этой группы также достоверно отличались от группы "семакс". Характер отмеченных изменений свидетельствует о возрастании уровня тревожности животных, подвергавшихся хроническому стрессу. Хроническое введение семакса крысам, подвергавшимся НХС, приводило к нормализации их поведения в тесте ПКЛ: величина показателей поведения крыс в группе "стресс-семакс" не отличалась от контрольных значений и значимо превышала соответствующие показатели в группе "стресс-контроль".
Повторную оценку уровня тревожности животных проводили через 2 суток после последнего стрессогенного воздействия. Было показано, что хроническое введение семакса приводит к увеличению времени, проведенного на открытых секторах О-образного лабиринта, по сравнению с контролем и группой "стресс-семакс" (рис. 2). Укрыс группы "стресс-контроль" не наблюдали значимого изменения параметров поведения относительно контроля, однако отмечали тенденцию к снижению времени, проведенного на открытых секторах (р < 0.10). В группе стрессированных животных, получавших семакс, параметры поведения значимо не отличались от контроля. Кроме того, время, проведенное на открытых секторах, превышало соответствующий показатель группы "стресс-контроль", однако это отличие был недостоверным (р < 0.10).
Через 2 дня после завершения НХС проводили оценку выраженности депрессивных компонен-
ГЕПТАПЕПТИД СЕМАКС ОСЛАБЛЯЕТ ПОСЛЕДСТВИЯ
583
40
20 -
Время на открытых рукавах, с
1 -
Выходы на открытые рукава
15 12
9 6 3
0
л
Свешивания
□ 1 □ 2 ИЗ Ы4
#
#
#
#
*
0
0
Рис. 1. Влияние непредсказуемого хронического стресса в течение 5 недель и хронического введения семакса в дозе 50 мкг/кг на поведение животных в тесте "приподнятый крестообразный лабиринт".
Здесь и на рис. 2—4: 1 — группа "контроль", 2 — группа "семакс", 3 — группа "стресс-контроль", 4 — группа "стресс-семакс"; в каждой группе по 20 крыс; представлены средние и стандартные ошибки. Значимые отличия от контроля отмечены * (р < 0.05), от группы "стресс-контроль" — # (р < 0.05).
60 -
40 -
20
Рис. 2. Влияние непредсказуемого хронического стресса в течение 6 недель и хронического введения семакса в дозе 50 мкг/кг на поведение животных в тесте "О-образный лабиринт".
тов поведения в тесте "вынужденного плавания". Было показано, что хроническое введение семак-са в течение 6 недель приводит к достоверному снижению длительности иммобилизации по сравнению с контролем (рис. 3). Величина указанных параметров в группе "семакс" достоверно отличалась от группы "стресс-контроль". У животных группы "стресс-контроль
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.