ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2014, том 64, № 6, с. 660-667
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
УДК 612.8+57.024
ВЛИЯНИЕ ТИРЕОЛИБЕРИНА НА ПОВЕДЕНЧЕСКИЙ КОМПОНЕНТ СТРЕССОРНОГО ОТВЕТА У КРЫС ВИСТАР
© 2014 г. Е. П. Виноградова1, А. В. Каргин1, Д. А. Жуков3, А. Г. Марков2
1Кафедра высшей нервной деятельности и психофизиологии, 2Кафедра общей физиологии Санкт-Петербургского государственного университета, 3Лаборатория сравнительной генетики поведения Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург, e-mail: katvinog@yahoo.com Поступила в редакцию 03.09.2013 г.
Принята в печать 01.09.2014 г.
Изучалось влияние тиреолиберина (тиреотропин-рилизинг гормон, ТРГ) на изменения в поведении самцов крыс Вистар (n = 90), вызванные слабым, неконтролируемым стрессом. После двухнедельного хэндлинга крыс тестировали в приподнятом крестообразном лабиринте (ПКЛ) для определения базального уровня тревожности, двигательной, исследовательской активности и эмоциональности. Спустя месяц исследовали влияние интраназального введения ТРГ в дозе 10-10 М объемом 20 мкл на индуцированное стрессом повышение тревожности. За 15 мин до стресорного воздействия в камере с токопроводящим полом, животным опытной группы вводили ТРГ, а животным контрольной групп гистидин. Через 4 ч после стресса крыс повторно тестировали в ПКЛ. У животных контрольной группы стресс вызывал увеличение тревожности и эмоциональности; снижение двигательной и исследовательской активности. Предварительное введение ТРГ перед стрессорным воздействием предотвращало увеличение тревожности и эмоциональности, но не предотвращало снижения двигательной и исследовательской активности. Это свидетельствует о специфическом влиянии ТРГ не на все компоненты поведенческого стрессорного ответа, а только на тревожность, что позволяет рассматривать тиреолибе-рин при его интраназальном введении в качестве потенциального анксиолитика.
Ключевые слова: тиреолиберин, тревожность, стрессорное воздействие, крысы.
Intranasal Application of a Thyrotropin-Releasing Hormone Attenuates State-Anxiety of the Rats
Е. P. Vinogradova1, A. V. Kargin1, D. A. Zhukov3, A. G. Markov2
1Dept. Higher Nervous Activity and Psychophysiology Saint-Petersburg State University, 2Dept. Physiology,
3Dept. Comparative Behavioural Genetics, Pavlov Institute of Physiology, Saint-Petersburg,
e-mail: katvinog@yahoo.com
During the experiments we investigated the influence of thyrotropin-releasing hormone (TRH) on the changes in the behaviour of white rat (Rattus norvegicus) males (n = 90), induced by light uncontrolled impact. After two-week procedure of handling male rats were tested using elevated plus-maze to determine the basal level of anxiety, locomotor and investigative activity and emotionality. A month later we investigated the influence of intranasal administration of TRH-solution (10-10 M) in a volume of 20 mkl on the anxiety-level increase, induced by stress: short electric foot-shocks. Four hours later animals were tested in the elevated plus-maze. In vehicle-treated animals we detected the increase of anxiety and emotionality level and the decrease of locomotor and investigative activity. In contrast there was no increase of anxiety and emotionality in TRH-treated rats. As to the locomotor and investigative activity, it decreased in TRH-treated animals as well as in the vehicle-treated. It shows the specific influence on
the level of anxiety, which doesn't affect other components of stress-induced behavioral changes. Present results suggest TRH as a potential anxiolitic.
Keywords: thyrotropin-releasing hormone, anxiety, stress.
DOI: 10.7868/S0044467714060161
Проблема стресса является одной из актуальных проблем современности, поскольку действие стрессогенных факторов в современном мире постоянно усиливается. В связи с этим является востребованным поиск стресс-протективных агентов.
Тиреолиберин (тиреотропин-рилизинг гормон, ТРГ) относится к трипептидам [Mul-lur et al., 2014], стимулирует синтез и секрецию тиреотропина в аденогипофизе и оказывает влияние на многие функции ЦНС. ТРГ повышает возбуждение ЦНС, стимулирует дыхание, подавляет пищевое поведение, положительно влияет при депрессивных состояниях [Ашмарин и др., 1989]. Противосудо-рожный эффект интраназального введения тиреолиберина наблюдался у крыс при судорогах, вызыванных пентилентетразолом [Че-пурнов и др., 2002; Jaworska-Feil et al., 2001].
Известно, что тиреолиберин обладает антидепрессивным эффектом как у людей, так и у животных [Ogawa et al., 1984; Szuba et al., 2005]. У линии мышей, мутантных по гену, кодирующему рецептор ТРГ, наблюдался повышенный уровень тревожности и депрессивно-подобного поведения [Zeng et al., 2007]. Введение ТРГ в мозговые желудочки снижало тревожность и вызванное стрессом повышение уровня кортизола [Gutiérrez-Mariscal et al., 2008].
Тиреолиберин выступает в роли адаптоге-на, регулируя противосудорожную гипоксию [Чепурнов и др., 2002]. Показано, что тиро-либерин, вызывая стимуляцию дыхания на уровне нейронов дыхательного центра, может эффективно использоваться в реанимации недоношенных новорожденных. Было доказано, что интраназальное введение ТРГ в ультрамалых дозах вызывает торможение судорожной активности мозга, что наблюдается только при действии полной молекулы, но не его метаболита Гис-Про [Бердиев и др., 2008].
Главным препятствием для проникновения нейропептидов, в том числе и тиреолибе-рина, в мозг при внутривенном, внутримышечном или переоральном введении являет-
ся их быстрый метаболизм, а также наличие гематоэнцефалического барьера [Gomez et al., 2012]. Более целесообразным альтернативным путем введения тиреолиберина может являться проникновение в мозг через носовую полость и обонятельный эпителий. При интраназальном введении лекарственные препараты оказываются в спинно-мозго-вой жидкости и в мозге уже через несколько минут [Derad et al., 2014; Illum, 2000].
Было показано попадание в ЦНС при интраназальном способе доставки: фактора роста нервов, инсулиноподобного фактора роста (IGF-I), эстрогена, ангеотензина II и ин-терферона-бета [Derad et al., 2014; Gomez etal., 2012; Thorne, Frey, 2001; Thorne et al., 2004]. Также известно, что интраназальное введение (NAP), пептида из восьми аминокислот, имеет нейропротекторный эффект и оказывает положительное влияние на когнитивные способности мышей [Gozes et al., 2000], а у людей после интраназального введения в спинномозговой жидкости обнаруживаются меланокортин и инсулин [Born etal., 2002].
Насколько нам известно, не было проведено исследований, которые бы оценивали эффективность ультранизких концентраций ТРГ (10-10 M) для снижения тревожности с использованием интраназального способа введения.
Задачей настоящей работы было изучение влияния интраназального введения тиреоли-берина на изменения поведения, вызванные слабым, но неизбегаемым воздействием.
МЕТОДИКА
Все опыты проводили в соответствии с международными нормами по проведению медико-биологических исследований с использованием животных [European Convention..., 1995].
Опыты проводили на 90 самцах крыс Ви-стар со средней массой 170 г в возрасте 2 мес. на момент начала эксперимента в трех независимых сериях. Животных содержали в
стандартных условиях при свободном доступе к пище (сухой комбикорм для грызунов) и воде по 5 особей в клетке. Перед началом опытов животных подвергали процедуре хэндлинга.
Затем животных тестировали в приподнятом крестообразном лабиринте (ПКЛ). В настоящее время данный тест считается одним из наиболее адекватных для оценки тревожности [Pellow et al., 1985]. Тревожность, определяемая по данной методике, отражает естественный страх высоты и открытых пространств у грызунов. Длительность пребывания в открытых рукавах лабиринта отражает уровень тревожности животного: увеличение времени пребывания в открытых рукавах свидетельствует об уменьшении уровня тревожности [Pellow et al., 1985].
Животное помещали в центр ПКЛ в положении, в котором голова ориентирована к открытому рукаву. Регистрировали время пребывания в открытых рукавах ПКЛ, количество секторов лабиринта, пересеченных за время теста, число вертикальных стоек и све-шиваний с открытых рукавов лабиринта, а также длительность реакций груминга и количество болюсов. Тестирование одного животного длилось пять минут. После тестирования каждого животного лабиринт протирали раствором перекиси водорода для уничтожения запаха. Тестирование всех животных проводили в промежуток времени с 13:00 до 17:00.
На основании данных, полученных в ходе первого тестирования животных в каждой из серий делили на две группы (группа опыта и группа контроля). В контрольной и опытной группе средние значения показателей тревожности и двигательной активности статистически значимо не различались.
Спустя месяц после первичного тестирования в ПКЛ, проводили исследование влияния ТРГ на индуцированное стрессом повышение тревожности. Животным из опытной группы интраназально вводили ТРГ (Hybio Pharmaceuticals Co. Ltd.) в дозе 10-10 М объемом 10 мкл в каждую ноздрю. Известно, что используемая концентрация не вызывает выброса гипофизарных гормонов [Чепурнов и др., 2002]. Контрольной группе интрана-зально впрыскивали раствор аминокислоты гистидина в том же объеме. Выбор гистидина связан с тем, что гистидиновый остаток входит в состав трипептида ТРГ.
Через 15 мин после интраназального введения животных подвергали стрессу в камере
с токопроводящим полом размером 60 х 30 х х 30 см. В качестве стрессорного фактора использовали переменный электрический ток. Каждая крыса получала по 5 ударов током длительностью около 1 с, силой 150—200 мкА. Силу тока каждый раз подбирали индивидуально, чтобы она была выше порога пересту-пания лапами, но ниже порога прыжков [Виноградова и др., 2001]. Через 4 ч после стресса каждое животное тестировали в ПКЛ.
Видеозапись поведения животных проводили на видеокамеру SONY DCR-HC17E PAL (Japan) и вебкамеру Logitech Webcam (Switzerland). Видеоматериалы обрабатывали с помощью программы "Keyboard Collec
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.