ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2004, том 54, № 2, с. 277-282
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ^^^^^^ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
УДК 612.822.3, 612.65
ВЛИЯНИЕ НЕОНАТАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ КЕТАМИНА НА БОЛЕВУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И АУДИОГЕННЫЕ СУДОРОЖНЫЕ ПРИПАДКИ ВЗРОСЛЫХ КРЫС
i
© 2004 г. |Д. В. Салонин12, О. В. Перепелкина1, Н. В. Маркина1, И. A. Гиченок1,
Г. Д. Кузнецова2, И. И. Полетаева1
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, e-mail: inga@protein.bio.msu.ru,
той деятельности и нейрод эступила в редакцию 09.10.2002 Принята в печать 14.01.2003 г.
2 Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва Поступила в редакцию 09.10.2002 г.
У взрослых крыс трех генотипов - линий КМ и WAG/Rij и популяции Вистар - анализировали отдаленные последствия введения кетамина в неонатальном возрасте (в период с 3-го по 9-й день жизни) в дозах 10 и 50 мг/кг (в 20 мкл дистиллированной воды, подкожно). И кетамин, и введение только воды (т.е. неонатальная болевая стимуляция) вызывали снижение болевых порогов у взрослых животных и изменяли уровень аудиогенной чувствительности. У крыс Wistar и WAG/Rij неонатальное введение воды повышало средний балл судорожных припадков по сравнению с интактной группой, а неона-тально введенный кетамин (в дозе 50 мг/кг) его достоверно снижал до уровня интактной группы. Средние латентные периоды фаз припадка у этих крыс не изменились. У взрослых крыс КМ неона-тально введенный кетамин (50 мг/кг) достоверно укоротил (по сравнению с группой, получавшей инъекции воды) средний латентный период и продолжительность фаз припадков. Это может быть свидетельством повышения аудиогенной чувствительности у животных данной линии. Таким образом, использованные в настоящем исследовании неонатальные инъекции изменяли физиологические показатели взрослых крыс зависимым от генотипа образом.
Ключевые слова: аудиогенная эпилепсия, болевая чувствительность, линии крыс, крысы КМ, крысы WAG/Rij, ранние воздействия, кетамин, онтогенез.
The Influence of Neonatal Ketamine Injection on Pain Sensitivity and Audiogenic Seizures in Adult Rats
, O.V. Perepelkina, N.V. Markina, I.A. Gichenok, G.D. Kuznetsova, I.I. Poletaeva
Lomonosov State University;
Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, Russian Academy of Sciences, Moscow
The remote effects of neonatal (on the 3d-to-9th postnatal days) ketamine injections (10 and 50 mg/kg in 20 ц1 of distilled water, s.c.) were analyzed in adult Wistar, WAG/Rij, and KM (a strain with high audiogenic sensitivity) rats. Both ketamine and water injections increased pain sensitivity in adult rats. Neonatally injected water increased the mean score of seizures in Wistar and WAG/Rij, whereas ketamine water solution injected in the dose of 50 mg/kg did not change the seizure intensity (as compared to the intact control). Consequently, ketamine significantly reduced the mean score of the audiogenic seizure fit without change in its latency. In highly sensitive KM rats the neonatally injected ketamine (50 mg/kg) significantly shortened the mean latency of the fit onset, and fit stages developed faster. Thus, the neonatal ketamine injection increased the audiogenic seizure susceptibility of brain structures in KM rats.
Key words: audiogenic epilepsy, pain sensitivity, rat strains, KM rat strain, WAG/Rij rat strain, early treatment, ketamine, ontogeny.
D.V. Salonin
Экспериментальные вмешательства в процесс нормального развития мозга млекопитающего используют как для оценки воздействий некоторых (нередко вредных) факторов [5-9], так и для изучения закономерностей развития ЦНС. Вмешательство в ход онтогенеза путем
введения биологически активных веществ в пре- или ранний постнатальный период нередко видоизменяет нормальные процессы развития таким образом, что их последствия могут быть обнаружены даже у взрослого животного [3, 4, 10].
Ранее было показано, что неонатальное введение лабораторным мышам и крысам фрагмента АКТГ_10 и его синтетического аналога - фармакологического препарата семакс - вызывает отдаленные последствия (как в поведении, так и в ней-рохимии мозга) [1-4]. Неонатальные инъекции данных соединений в первую неделю жизни вызывают у мышей линий 101/ИУ, СБА, С57БЬ и С57БЬЯЪ изменения в статусе катехоламинергиче-ской системы мозга, которые можно было обнаружить в возрасте 6-8 мес. [5]. Показаны также отдаленные эффекты введения ряда биологически активных соединений, например никотина, кофеина [6, 9, 11] и др. Поскольку эти вещества попадают в организм в период, когда ЦНС еще окончательно не сформирована, их действие может оказать модулирующее влияние на последующий ход роста и дифференцировки нервных элементов, следствием чего могут оказаться изменения в функционировании взрослого организма. Действительно, отдаленные последствия раннего (как пре-, так и по-стнатального) введения ряда фармакологических препаратов это подтверждают. В предположении, что неонатальное введение веществ, изменяющих состояние возбудимости нервных элементов (например, глутаматергической системы), вызывает отдаленные последствия, представлялось логичным проанализировать этот феномен на крысах генотипов, различающихся по уровню судорожной готовности. С этой целью были выбраны крысы инбредной линии КМ (Крушинского-Молодкиной) с высоким уровнем аудиогенной эпилепсии, крысы линии Wag/Rij, для которых характерны бессудорожные эпилептические приступы типа "абсансов" [16] и невысокий уровень аудиогенной эпилепсии, а также крысы популяции Вистар, у которых сильный звук иногда вызывает острое двигательное возбуждение, которое редко переходит в судорожную фазу. Эти крысы малочувствительны к звуку.
Целью настоящей работы был анализ отдаленных последствий неонатального введения крысам разных генотипов кетамина - неконкурентного антагониста КМБА-рецепторов, влияющего на функциональное состояние глутаматергической системы. Кетамин - это фармакологический препарат, который используют в качестве диссоциативного анестетика для короткого наркоза, в том числе и у детей.
Задачей исследования было проанализировать уровень болевой чувствительности и склонность к аудиогенным эпилептическим припадкам у взрослых крыс после введения им кетамина в первые дни жизни (в возрасте 3-9 дней).
МЕТОДИКА
Работа проведена на 80 крысах, самцах и самках трех генетических групп - инбредной линии КМ
(n = 27), линии WAG/Rij (n = 28), популяции Вистар (n = 25).
Кетамин (в период с 3-го по 9-й день жизни) вводили крысятам подкожно в область холки в дозах 10 и 50 мг/кг в 20 мкл дистиллированной воды (экспериментальные группы). Использовали три контрольные группы крыс: интактных, прошедших в возрасте с 3-х по 9-е сутки процедуру "хэндлинга", а также крыс, которым вводили только дистиллированную воду (для контроля влияния болевой стимуляции от инъекции), далее - группа с введением воды - ВВ.
У взрослых крыс (в возрасте 2.2-4.5 мес.) анализировали изменение порогов болевой чувствительности, а также выраженность аудиогенных судорожных приступов.
Болевую чувствительность оценивали на установке "tail-flick" (Германия) в полуавтоматическом режиме (измеряли латентный период отдергивания хвоста при термическом раздражении кожи пучком света). Опыты проводили в возрасте 2.5 мес. ± 1 неделя. Тест повторяли 5 раз подряд с промежутком 30 с, вычисляли среднее время реакции.
Аудиогенную эпилепсию оценивали по стандартному методу. Экспозицию животных всех групп действию сильного звука производили в возрасте 3.5 и 4.5 мес. в специальной камере. Источником звука был звон связки ключей (силой 50-60 дБ в слышимой человеком части спектра и до 90 дБ в ультразвуковой). Силу припадка оценивали по 5-балльной шкале, где 0 - отсутствие реакции, а 4 - тонический припадок, захватывающий мышцы передних и задних конечностей. Звуковую стимуляцию прекращали, когда у животного развивался судорожный припадок максимальной степени (4 балла). В отсутствие реакции звук выключали через 90 с. Регистрировали также латентный период начала приступа и его отдельных фаз.
Оценку достоверности обнаруженных различий между группами производили с помощью непараметрического критерия Уилкоксона (Манна-Уитни) в стандартном пакете программ "Statistica".
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Достоверных различий между показателями обоих использованных тестов для самцов и самок выявлено не было. Показатели исследованных физиологических реакций интактных взрослых крыс всех трех генотипов не отличались от крыс из групп "хэндлинга", поэтому данные этих групп были суммированы.
Болевая чувствительность. Неонатальная болевая стимуляция (группы ВВ) вызвала у взрослых крыс Вистар (достоверно, p < 0.01) и у крыс КМ (тенденция, p < 0.1) снижение порога реакции на боль (рис. 1). У взрослых крыс WAG/Rij неона-
тальное введение растворителя изменений болевых порогов не вызвало.
В экспериментальных группах крыс всех линий (получавших неонатально кетамин) наблюдалась тенденция к еще большему снижению порога болевой чувствительности по сравнению с группами ВВ. У крыс линии WAG/Rij различия были достоверными (p < 0.01). У крыс линий WAG/Rij и КМ средние значения болевого порога в группах, получавших кетамин в дозе 10 мг/кг, занимали промежуточное положение между значениями для групп ВВ и групп, получавших кетамин в дозе 50 мг/кг (рис. 2).
Аудиогенная эпилепсия. Характер изменения реакции на сильный звук у экспериментальных групп и групп ВВ у крыс Вистар и WAG/Rij был примерно одинаков. У всех животных аудиоген-ные припадки были "двухволновыми", т.е. начальное двигательное возбуждение прерывалось (длительностью около 15 с) тормозной фазой, после чего приступ возобновлялся.
Неонатальное болевое раздражение (группы ВВ) привело у взрослых крыс Вистар и WAG/Rij к повышению среднего уровня чувствительности к звуку: достоверно увеличилась частота возникновения эпилептиформных припадков в ответ на действие звука, и "средний балл" припадков увеличился (рис. 2 и 3).
Неонатальные инъекции кетамина в дозе 50 мг/кг крысам Вистар и WAG/Rij во взрослом возрасте достоверно (p < 0.
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.