научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ОСТРОГО ВВЕДЕНИЯ МОРФИНА НА НИТРЕРГИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ МОЗГА КРЫС Медицина и здравоохранение

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ОСТРОГО ВВЕДЕНИЯ МОРФИНА НА НИТРЕРГИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ МОЗГА КРЫС»

НЕЙРОХИМИЯ, 2004, том 21, № 3, с. 208-213

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

УДК 577.15/17+612.0

ВЛИЯНИЕ ОСТРОГО ВВЕДЕНИЯ МОРФИНА НА НИТРЕРГИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ МОЗГА КРЫС

© 2004 г. Д .И. Перегуд1, А. А. Яковлев2'3, Л. К. Егорова2, М. В. Онуфриев2, Л. Ф. Панченко1, Н. В. Гуляева2*

Национальный научный центр наркологии МЗ РФ, Москва 2Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва 3Московский физико-технический институт, Долгопрудный, МО

Определяли активность сиитазы оксида азота (N00) и концентрацию нитратов/нитритов (N0-.) в различных структурах головного мозга через 15, 30 и 60 мин после однократной инъекции морфина в дозе 10 мг/кг. Морфин вызывал регион-специфические изменения обоих показателей. В контрольной группе после введения изотонического раствора обнаружены изменения активности N00

и концентрации N0-. во времени. Динамика этих показателей была менее выражена после введения морфина. В контрольной группе (но не после введения морфина) продемонстрирована отрицательная корреляция между активностью N00 и концентрацией N0-.. Полученные данные свидетельствуют о необходимости одновременной оценки нескольких показателей метаболизма оксида азота для более полного представления об изменениях этой системы и ее роли в функции мозга в норме и при патологии.

Ключевые слова: оксид азота, нитраты/нитриты, синтаза оксида азота, мозг, крысы, морфин.

ВВЕДЕНИЕ

Острые эффекты морфина характеризуются прежде всего анальгезирующим эффектом, а также, в зависимости от дозы препарата, рядом других соматовегетативных реакций, таких как гипертермия и изменения локомоции. Морфиновое положительное подкрепление сопровождается нейрохимической и нейрофизиологической долговременной сенситизацией [1], которая играет важную роль в развитии феномена лекарственной зависимости. Эти реакции обусловлены прежде всего изменением нейрохимического статуса организма. Однократное введение морфина сопровождается изменением функционирования ряда нейромедиаторных систем, таких как дофа-минергическая [2], ГАМК-ергическая [3], глутама-тергическая [4]. Под действием морфина изменяется функционирование систем внутриклеточных посредников, в частности цАМФ, внутриклеточного кальция, протеинкиназ [5]. Оксид азота (N0), являясь как вторичным посредником, так и нейромедиатором/нейромодулятором, также может участвовать в нейрохимических изменениях, вызванных морфином. Можно полагать, что N0 участвует в долговременной сенситизации, вызванной морфином, поскольку N0 способен регулировать феномен долговременной потенциации [6].

* Адресат для корреспонденции: 117485 Москва, ул. Бутлерова, д. 5А; e-mail: nata_gul@pisem.net

Ранее было показано, что однократное введение морфина в дозах 1-30 мг/кг приводит к увеличению активности синтазы оксида азота (NOC) в мозжечке, но не во фронтальной коре и переднем мозге мышей [7]. Согласно полученным нами ранее результатам, однократное введение морфина в дозе 30 мг/кг приводит к изменениям концентрации нитратов/нитритов (NO-) в отделах мозга крыс WAG через 1-4 ч после инъекции [8].

Цель данного эксперимента - исследование ранних (15-60 мин) эффектов однократно введенного морфина в дозе 10 мг/кг на систему NO в отделах мозга крыс, оцененную по двум показателям, активности NOC и концентрации NO-.

МЕТОДЫ

В работе использовали 27 крыс-самцов Wistar массой 150-250 г в возрасте 2.5 мес. Животных содержали при искусственном цикле освещения и свободном доступе к воде и пище.

Животным опытной группы однократно внут-рибрюшинно вводили раствор морфина гидрохлорида в дозе 10 мг/кг (1 мл/кг), животные контрольной группы получали равный объем изотонического раствора хлорида натрия. Животных обеих групп декапитировали через 15, 30 и 60 мин после инъекции. Затем на холоду выделяли структуры мозга: кору больших полушарий,

стриатум, гиппокамп, среднии мозг, мозжечок и ствол, после чего ткань замораживали в жидком азоте. До исследования образцы хранили при -30°С.

Отделы мозга гомогенизировали в 20 мМ ИЕРЕБ (рН 7.5) при 4°С, затем гомогенаты центрифугировали 30 мин при 11000§ при 4°С. Часть полученных супернатантов отбирали для определения N0-, в оставшуюся часть, которую использовали для определения активности N00, добавляли охлажденный 20 мМ ИЕРЕБ (рН 7.5), содержащий 0.5 мМ ЭДТА, 1 мМ дитиотреИтол, 1 мМ фенилметилсульфонилфторид, а также апроти-нин и леИпептин в концентрации по 5 мкг/мл.

Концентрацию стабильных метаболитов N0 -нитратов и нитритов, N0-, определяли по интенсивности флюоресценции 2,3-диаминонафтотри-азола, продукта реакции в кислоИ среде 2,3-диа-минонафталина (ДАН) и нитрита [9]. Концентрацию N0- выражали в нмолях на 1 мг белка. Активность N00 определяли модифицированным радиометрическим методом Бредта и СнаИ-дера [10, 11] по скорости накопления [3И]-Б-цит-руллина в реакции окисления [3И]-Б-аргинина. Активность N00 выражали в пмоль [3И]-Б-цит-руллина, накопленного за 1 мин/мг белка.

Содержание белка в пробах определяли по методу Бредфорд [12] с использованием красителя Кумасси голубого.

Статистическую обработку и анализ результатов проводили в программе "8ТЛТ18Т10Л 6.0". Данные представлены в виде М ± Б.Е.М. Для оценки достоверности различии использовали ¿-тест Стьюдента. Корреляционный анализ проводили с использованием непараметрического г критерия Спирмана.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

После инъекции морфина у животных наблюдали характерные нарушения поведения: угнетение общеИ активности, седацию, акинезию, стереотипное грызение, экзофтальм.

В коре больших полушариИ не обнаружено межгрупповых различиИ активности N00 и концентрации N0- через 15, 30 и 60 мин после введения морфина. Не выявлено достоверноИ времен-ноИ динамики исследуемых показателеИ внутри экспериментальных групп (рис. 1, А, Б).

В мозжечке через 15 мин после инъекции морфина достоверно повышалась активность N00, однако через 30 и 60 мин эти различия нивелировались (рис. 2, А). При этом концентрация N0- в мозжечке под деИствием морфина не изменялась

(рис. 2, Б). В мозжечке животных контрольноИ группы активность N00 была достоверно выше через 30 и 60 мин, чем через 15 мин после инъекции, а концентрация N0- через 60 мин достоверно ниже, чем через 15 мин (рис. 2, А, Б).

В гиппокампе активность N00 через 60 мин после инъекции морфина достоверно снижалась (рис. 3, А) в сравнении с контролем. В то же время активность N00 через 60 мин после инъекции морфина достоверно ниже, чем через 30 мин после инъекции (рис. 3, А). Концентрация N0- достоверно не различалась между экспериментальными группами, и достоверно не изменялась во времени в каждоИ из двух экспериментальных групп (рис. 3, Б).

Межгрупповых различиИ активности N00 в стриатуме не выявлено, однако данныИ показатель в контрольноИ группе через 15 мин достоверно ниже, чем через 30 и 60 мин (рис. 4, А). Концентрация N0- в стриатуме через 60 мин после инъекции морфина была достоверно выше, чем в контрольноИ группе, а через 60 мин после инъекции морфина - достоверно ниже, чем через 15 мин после инъекции (рис. 4, Б).

В среднем мозге не обнаружено ни межгрупповых различиИ активности N00, ни временноИ динамики этого показателя в каждоИ из двух групп

(рис. 5, А). Концентрация N0- в среднем мозге не различалась между группами, однако через 30 и 60 мин данныИ показатель повышался в сравнении с соответствующим значением через 15 мин после инъекции морфина (рис. 5, Б).

В стволе мозга значения активности N00 не различалась между экспериментальными группами (рис. 6, А), однако в контрольноИ группе наблюдали временную динамику: через 60 мин после инъекции хлорида натрия активность N00 была достоверно выше, чем через 15 и 30 мин после инъекции (рис. 6, А). Сходная тенденция наблюдалась и в опытноИ группе: через 60 мин после инъекции морфина активность N00 была достоверно выше, чем через 15 мин (рис. 6, А). Через 30 мин после инъекции морфина концентрация N0- в стволе мозга была достоверно ниже, чем соответствующиИ показатель в контрольноИ группе (рис. 6, Б). Как и для N00, в контрольноИ группе была отмечена временная динамика данного показателя: через 60 мин после инъекции

концентрация N0- была достоверно ниже, чем через 30 мин после инъекции (рис. 6, Б).

КорреляционныИ анализ показал, что в контрольноИ группе активность N00 статистически достоверно отрицательно коррелирует с концен-

трациеИ N0- в коре (г = -0.68, п = 9, р < 0.05),

Л

Активность NOS, пмоль/мг

15

NO- -, нмоль/мг

30

45 60 Время, мин

Б

6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0

0

контроль, n = 3 морфин, n = 6

15 30 45 60 Время, мин

Л

Активность NOS, пмоль/мг/мин

30.0 25.0 г- —•— контроль, n = 3 --■-- морфин, n = 6 140.0 120.0 " —•— контроль, n = 3 --■-- морфин, n = 6

20.0 1 100.0 ■ \""'/i

—t 80.0 - #

15.0 - 60.0 _ *

10.0 - 40.0 -

5.0 - 20.0 -

0 15

NO- -, нмоль/мг

30

45

60

Б

9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0

0

• контроль, n = 3 --■-- морфин, n = 6

15

30

45 60 Время, мин

Рис. 1. Влияние однократноИ инъекции морфина в дозе 10 мг/кг на активность N00 (А) и концентрацию

N0 (Б) в коре больших полушариИ.

стриатуме (r = -0.83, n = 9, p < 0.01) и стволе мозга (r = -0.95, n = 9, p < 0.0001). В мозжечке, среднем мозге и гиппокампе отрицательные корреляции не были достоверными. При объединении значений показателей контрольной группы во всех отделах головного мозга была выявлена достоверная обратная корреляция (r = -0.38, n = 54, p < < 0.005). В опытной группе, а также при объединении значений опытной и контрольной групп в единый массив не было обнаружено корреляций

между активностью NOC и концентрацией NO-.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В условиях нашего эксперимента ранние изменения показателеИ метаболизма оксида азота в мозге крыс под деИствием морфина в дозе 10 мг/кг оказались регион-специфичными. При

Рис. 2. Влияние однократной инъекции морфина в дозе 10 мг/кг на активность NOC (А) и концентрацию

NO (Б) в мозжечке. Примечания: рис. 2А: * - различия от группы контроль 15 мин,p < 0.05, # - различия от группы контроль 30 и 60 мин, p < 0.01; рис. 2Б: # -различия от группы контроль 15 мин, p < 0.01.

этом не было выявлено

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.

Показать целиком