ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2007, том 57, № 3, с. 323-335
ФИЗИОЛОГИЯ ПОВЕДЕНИЯ; ^^^^^^^^^^^^ ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ
УДК 612.821
ВЛИЯНИЕ ИНТРАНАЗАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ МАЛЫХ ДОЗ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ИНТЕРФЕРОНА-АЛЬФА НА ПОВЕДЕНИЕ КРЫС
РАЗНОГО ВОЗРАСТА
© 2007 г. Е. В. Лосева, Н. В. Пасикова, Н. А Логинова, Л. М. Бирюкова, В. M. Мац
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва,
e-mail:losvnd@mail.ru Поступила в редакцию 19.09.2006 г. Принята в печать 25.12.2006 г.
Исследовали влияние хронического интраназального введения малых доз (10 ME или 350 ME на крысу) цитокина с нейромодуляторными свойствами человеческого интерферона-альфа на поведение старых (12-15 мес.) и молодых (3-4 мес.) крыс линии Вистар. У старых крыс на фоне введения человеческого интерферона-альфа не изменялась динамика (0-й, 8-й и 16-й дни эксперимента) двигательной и исследовательской активности в тесте "открытое поле", снижалась тревожность (тесты "открытое поле" и "свет-темнота"), не изменялась способность к выработке условного рефлекса двустороннего избегания. У молодых крыс на фоне введения человеческого интерферона-альфа повышалась двигательная активность к 16-му дню (в контроле снижалась), не изменялась исследовательская активность (в контроле снижалась уже к 8-му дню, тест "открытое поле"), тревожность снижалась (тест "открытое поле") или повышалась (тест "свет-темнота"), улучшалась выработка условного рефлекса двустороннего избегания (2-й сеанс обучения через 5 дней после 1-го). Таким образом, малые дозы человеческого интерферо-на-альфа не одинаково влияли на поведение крыс разных возрастов в аналогичных ситуациях. Обе дозы человеческого интерферона-альфа изменяли поведение крыс в целом однонаправ-ленно. Предполагается, что хроническое введение малых доз человеческого интерферона-альфа может оказывать на поведение животных разных возрастов регулирующее (но не депрессивное, как согласно данным литературы, большие дозы) воздействие, модулируя активность нейроиммуноэндокринного комплекса.
Ключевые слова: интерферон-альфа, старые и молодые крысы линии Вистар, поведение, "открытое поле", тест "свет-темнота", оборонительный условный рефлекс двустороннего избегания.
Influence of Small Doses Human Interferon-Alpha Intranasal Injection
on Behavior of Different Age Rats
E. V. Loseva, N. V. Pasikova, N. A. Loginova, L. M. Birukova, V. M. Matz
Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, Russian Academy of Sciences, Moscow,
e-mail: losvnd@mail.ru
Behavior of young (3-4 month old) and ageing (12-15 month old) rats was studied during chronic intranasal application of low doses (10 ME or 350 ME) of human interferon-alpha (HIA). In ageing rats HIA did not affect dynamics (days 0th, 8th and 16th) of (a) locomotive and (b) investigative activity in the "open field" test and in two-side defensive conditioning, and (c) decreased anxiety ("open field", "light-darkness" test). In young rats HIA (a) increased locomotive activity by 16th day (it decreased in control), (b) investigative activity did not change (in control it decreased by 8th day; "open field" test), (c) anxiety decreased in the "open field" and increased in "light-darkness" tests, (d) development of conditioned reflex improved (during 2nd learning session in 5 days after the first one). Thus, small doses of HIA differently affected behavior of rats depending on the age and experimental situation. However, both HIA doses changed rats' behavior in the same direction. We suggest that chronic low doses of HIA can regulate different aspects of behavior, but not suppress activity as it is commonly thought. This regulation can be performed via modulation of neuro-immuno-endocrine complex.
Key words: interferon-alpha, open field, light-darkness test, defensive conditioning, ageing and young rats.
323
5*
В литературе последних лет сформировалось понятие о нейроиммуноэндокринном комплексе, интегративная деятельность которого необходима для нормального функционирования всех систем организма [1]. В регуляции функций организма ведущую роль отводят ци-токиновой сети, влияющей на всю гипоталамо-гипофизарно-адреналовую систему организма. Основное внимание в работах по этой тематике уделяется цитокинам с нейроиммуномодуля-торными свойствами: интерлейкинам, интер-феронам, ростовым факторам и т.д. [4, 27]. Одним из таких цитокинов является интерферон-альфа, нейромодуляторные свойства которого активно изучают в последнее десятилетие [11]. Было обнаружено, что нейроны и глиальные клетки могут синтезировать и секретировать интерферон-альфа, а на глиальных клетках имеются рецепторы к нему [11, 28]. Показано, что интерферон-альфа может регулировать деятельность гипоталамо-гипофизарно-адре-наловой системы, по одним данным ингибируя высвобождение кортикотропин-релизинг гормона из гипоталамуса [22], а по другим - стимулируя этот процесс и продукцию кортико-стерона надпочечниками [14]. Есть данные о вовлечении интерферона-альфа в регуляцию апоптоза в гипоталамо-гипофизарно-адрена-ловой системе, в частности, в гипоталамусе, у старых и молодых мышей, подвергнутых ок-сидативному стрессу [7]. Кроме того, электро-физиологически показано, что интерферон-альфа модулирует активность термо- и глюко-зо-чувствительных нейронов в мозге, участвует в регуляции системы "сон-бодрствование" и циркадных ритмов, изменяет болевую чувствительность [11].
Препарат рекомбинантный человеческий интерферон-альфа (ЧИА) уже давно используют для лечения тяжелых вирусных и онкологических заболеваний благодаря его имму-номодуляторным, антипролиферативным и антивирусным свойствам. Однако под воздействием больших доз ЧИА у людей нередко возникают различные нейропсихические расстройства, что делает проблематичным применение этого препарата в клинике [20]. В том числе на фоне хронического введения больших доз ЧИА могут развиваться депрессивные состояния, при которых страдают когнитивные функции [6, 24]. Механизмы этого явления активно изучаются в настоящее время [20]. Есть сведения, что большие дозы ЧИА увеличивают депрессию у мышей и тормозят секреторную активность гипоталамо-гипофи-
зарно-адреналовой системы у крыс, действуя на мозг через мю-опиоидные рецепторы [18]. По данным других авторов, хроническое введение больших доз ЧИА крысам вызывает у них депрессивное поведение путем воздействия на рецепторы кортикотропин-релизинг гормона 1, а не опиоидные [29]. Нейропсихические эффекты больших доз ЧИА объясняют и негативным воздействием на низкоаффинные места связывания серотонина в мозге крыс - серотониновые рецепторы 5-НТ1А [5].
В то же время отмечено, что у большинства пациентов, получающих ЧИА в малых дозах, депрессия не развивается [20]. Более того, у таких людей усиливается мышечная активность и умственная деятельность [19]. Обнаружено также, что иммуномодуляторная активность ЧИА увеличивается при использовании малых и средних доз [17]. Известно, что в старости поведение животных изменяется: снижается двигательная и исследовательская активность, ослабляется обучение и память, в частности ухудшается условнорефлекторное оборонительное поведение [13], а тревожность изменяется неоднозначно [9, 26]. Мы предположили, что введение малых доз ЧИА может оказать неодинаковое модулирующее влияние на поведение крыс разных возрастных групп, но не вызовет при этом депрессии, как согласно данным литературы, происходит при введении больших доз. Проверке данной гипотезы и посвящено настоящее исследование. Задачи работы были следующими: 1) сопоставить поведение крыс в тестах "открытое поле" и "свет-темнота" у старых и молодых крыс на фоне хронического интраназального введения малых доз ЧИА; 2) оценить способность этих животных к выработке условного рефлекса (УР) двустороннего избегания.
МЕТОДИКА
В работе использовали молодых (п = 26, возраст 3 мес., масса 180-200 г) и старых (п = = 24, возраст 12-15 мес., масса 500-600 г) самцов крыс линии Wistar. Строго говоря, в научной литературе старыми считают крыс старше 2 лет, а 12-15-месячных крыс относят к средней возрастной группе. Однако для краткости изложения в настоящей работе крысы в возрасте 12-15 мес. обозначены, как старые. Старым и молодым крысам из экспериментальных групп в течение всех экспериментов ежедневно интраназально вводили человеческий лейкоцитарный интерферон-альфа
(ЧИА) (Локферон, ОАО "БИОМЕД", № 001878/01-2002, лицензия № 42/095/2001) в дозе 10МЕ или 350МЕ. Для молодых крыс эти дозы составляли приблизительно 50 и 1750 МЕ/кг, а для старых - 20 и 700 МЕ/кг соответственно. Эти дозы препарата сопоставимы с малыми дозами, вводимыми интраназально для лечения простуды и гриппа [3]. Однако дозы 700 и 1750 МЕ/кг находятся на верхнем пределе малых доз. Порядок больших суточных доз, хронически используемых для лечения вирусных инфекций и онкологических заболеваний у людей и вводимых другими способами, составляет 104-105 МЕ/кг [3, 20]. Дозу для каждой крысы растворяли в 150 мкл дистиллированной воды. Контрольным старым и молодым животным ежедневно интраназально вводили тот же объем дистиллированной воды. В работе использовали интраназальное введение препарата, так как авторадиографически убедительно показано, что именно при таком способе введения интерферон (в частности, интерферон-бета) гораздо эффективнее (на 88-98%) проникает во многие структуры мозга, чем при других способах введения [21]. Таким образом, исследовали шесть групп животных: контрольные старые и молодые крысы на фоне введения воды (СК, п = 9; МК, п = 8) и подопытные старые и молодые крысы на фоне введения 10МЕ или 350МЕ ЧИА (С_ЧИА10, п =8; М_ЧИА10, п = 9; С_ЧИА350, п = 8; М_ЧИА350, п = 9). Животных тестировали в "открытом поле", в камере "свет-темнота" и вырабатывали у них УР двустороннего избегания в челночной камере.
Все процедуры работы с животными выполняли в строгом соответствии с международными этическими нормами и положением о работе с экспериментальными животными.
В тесте "открытое поле" на 0-й (до введения ЧИА), 8-й и 16-й дни эксперимента исследовали динамику параметров, отражающих двигател
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.