научная статья по теме КОНЦЕНТРАЦИЯ ДОФАМИНА И ЕГО МЕТАБОЛИТОВ В РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРАХ МОЗГА КРЫС ЛИНИЙ WAG/RIJ И ВИСТАР: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АУДИОГЕННОЙ, ABSENCE ЭПИЛЕПСИИ И ИХ СМЕШАННОЙ ФОРМЫ Медицина и здравоохранение

Текст научной статьи на тему «КОНЦЕНТРАЦИЯ ДОФАМИНА И ЕГО МЕТАБОЛИТОВ В РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРАХ МОЗГА КРЫС ЛИНИЙ WAG/RIJ И ВИСТАР: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АУДИОГЕННОЙ, ABSENCE ЭПИЛЕПСИИ И ИХ СМЕШАННОЙ ФОРМЫ»

НЕЙРОХИМИЯ, 2004, том 21, № 4, с. 254-260

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ^^^^^^^^^^^^ РАБОТЫ

УДК 612.8+612.8.015

КОНЦЕНТРАЦИЯ ДОФАМИНА И ЕГО МЕТАБОЛИТОВ В РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРАХ МОЗГА КРЫС ЛИНИЙ WAG/Rij И ВИСТАР: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АУДИОГЕННОЙ, absence ЭПИЛЕПСИИ И ИХ СМЕШАННОЙ ФОРМЫ

© 2004 г. И. С. Мидзяновская1, Г. Д. Кузнецова1, Л. Туомисто2, Ю. МакДоналд2,

М. А. Куликов1, А. С. Базян1*

1Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва, Россия 2Отделение фармакологии и токсикологии Университета Куопио, Финляндия

Крысы линии WAG/Rij являются генетической моделью генерализованной absence эпилепсии человека. При фармакологических и поведенческих исследованиях этих крыс был обнаружен дефицит дофаминергической системы. Было показано, что у 30% взрослых крыс линий Вистар и WAG/Rij аудиогенная стимуляция вызывает конвульсивные судороги. Цель данных экспериментов - исследование концентрации дофамина и его метаболитов в структурах мозга крыс линии Вистар и WAG/Rij с absence, аудиогенной и смешанной формой эпилепсии. Дефицита концентрации дофамина у крыс линии WAG/Rij относительно крыс линии Вистар не было обнаружено. Но было обнаружено изменение концентрации его метаболитов и соотношения ДА/ГВК в некоторых структурах мозга крыс, ответственных за пик-волновую активность: в стриатуме и таламусе. Делается предположение о компенсаторных реакциях на уровне дофаминергических терминалей.

Ключевые слова: absence, аудиогенная и смешанная форма эпилепсии, дофамин, диоксифенилук-сусная кислота, гомовалиновая кислота.

Крысы линии WAG/Rij являются генетической моделью генерализованной absence эпилепсии человека [1-4]. Absence эпилептическую активность у этих крыс можно охарактеризовать как индуцируемую гиперполяризацией пик-волновую активность в ЭЭГ. Ингибиторная или ги-перполяризующая фаза активности проявляется в ЭЭГ как волна, а пик, формирующийся при выходе из волны, как потенциал действия [5, 6].

Предполагается [7-9], что ритмический осциллятор petit mal или absence эпилепсии локализован в ретикулярном ядре таламуса. Генерализованная или широко распространенная билатеральная пик-волновая активность является отражением высоко синхронизированных осцилляций таламокор-тикальных нейронных сетей. Таламокортикаль-ная ритмическая осцилляция находится под контролем нигро-стриатальной и мезолимбической дофаминергической (ДА) системы мозга. Дефицит ДА-системы усиливает таламокортикальную осцилляцию. [9, 10]. Те же закономерности наблюдаются и при absence эпилепсии: фармакологическое усиление активности ДА-системы уменьшает, а ингибирование - усиливает пик-волновые разряды [3, 10-12]. Эти результаты указывают на дефицит ДА-системы мозга крыс с absence эпилеп-

*Адресат для корреспонденции: 117485 Москва, ул. Бутлерова, д. 5А; e-mail: bazyan@mail.ru

тической активностью. Дефицит ДА-системы проявляется и в поведенческих экспериментах. Например, у крыс WAG/Rij обнаружены склонность к эндогенной каталепсии [13] и значительно более низкий порог чувствительности к галопери-доловой каталепсии [14]. При фармакологических исследованиях условно-рефлекторного поведения крыс линии WAG/Rij также выявлен дефицит ДА-системы мозга [15, 16].

Ранее было показано [17, 18], что у 30% взрослых крыс линий Вистар и WAG/Rij аудиогенная стимуляция вызывает конвульсивные судороги. Так как крысы линии WAG/Rij выявляют устойчивую спонтанную пик-волновую активность, то аудиогенная субпопуляция этих крыс - хорошая модель для исследования смешанной формы эпилепсии, которая является тяжелой клинической проблемой для лекарственной терапии [19].

В связи с этим цель данных экспериментов -исследование методом высокоэффективной жидкостной хроматографии концентрации моноаминов, в частности ДА и его метаболитов, в мезо-лимбических (продолговатый мозг, миндалина), нигростриатальной (стриатум), тубероинфунди-булярной (гипоталамус, в которой локализованы ДА-нейроны группы А12-А14 [20]), таламокор-тикальных (фронтальная и париетальная кора, таламус) структурах мозга крыс линии Вистар и

Таблица 1. Концентрация (нмоль/мг ткани) дофамина в некоторых структурах мозга крыс линии WAG/Rij и Вистар

Линия крыс Фронтальная кора Париетальная кора Таламус Продолговатый мозг Стриатум Миндалина Гипоталамус Мозжечок

WAG/Rij (nA + A) 0.540 ± ± 0.169 0.109 ± ± 0.041 0.589 ± ± 0.112 0.263 ± ± 0.037 12.367 ± ± 2.201 1.824 ± ± 0.415 1.800 ± ± 0.149 0.095 ± ± 0.009

Вистар (nA + A) 0.506 ± ± 0.181 0.084 ± ± 0.032 0.370 ± ± 0.068 0.286 ± ± 0.057 10.457 ± ± 1.233 1.850 ± ± 0.436 1.733 ± ± 0.231 0.095 ± ± 0.027

WAG/Rij (nA) 0.642 ± ± 0.320 0.120 ± ± 0.058 0.594 ± ± 0.156 0.214 ± ± 0.046 11.882 ± ± 1.669 1.298 ± ± 0.272 1.833 ± ± 0.224 0.089 ± ± 0.011

Вистар (nA) 0.186 ± ± 0.015 0.065 ± ± 0.028 0.323 ± ± 0.073 0.247 ± ± 0.058 9.962 ± ± 1.994 2.202 ± ± 1.013 1.567 ± ± 0.296 0.068 ± ± 0.033

WAG/Rij (A) 0.438 ± ± 0.146 0.098 ± ± 0.064 0.583 ± ± 0.184 0.312 ± ± 0.052 12.851 ± ± 4.374 2.350 ± ± 0.750 1.767 ± ± 0.221 0.101 ± ± 0.076

Вистар (A) 0.826 ± ± 0.331 0.104 ± ± 0.060 0.417 ± ± 0.121 0.318 ± ± 0.096 10.953 ± ± 1.655 1.568 ± ± 0.332 1.900 ± ± 0.371 0.116 ± ± 0.041

Вистар (nA) к p(t) = 0.07

Вистар (A) p(U) = 0.07

Примечание. пА + А - объединенная группа неаудиогенных и аудиогенных животных, п = 10; пА - группа неаудиогенных животных, п = 5; А - группа аудиогенных животных, п = 5.

WAG/Rij с absence, аудиогенной и смешанной формой эпилепсии. Был исследован также мозжечок, над которым фиксировали электрод сравнения (см. материал и методы).

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Опыты проводили на 5-месячных самцах крыс линии WAG/Rij и Вистар массой 320-390 г. Животных содержали в стандартных условиях вивария с непрерывным доступом воды и пищи.

Регистрация пик-волновой активности. Животным хронически вживляли нихромовые электроды под нембуталовым (40 мг/кг) наркозом и с локальной новокаиновой (2%) анестезией. Электроды (от 5 до 8 на животное) фиксировали над префронтальной, фронтальной, окципитальной и париетальной зонами коры мозга. Электрод сравнения фиксировали над мозжечком. Запись ЭЭГ начинали через 5-7 дней после операции. ЭЭГ записывали с помощью энцефалографа Bioscript BST-200 (константа времени составляла 0.3 с, низкочастотный фильтр - 200 Гц). ЭЭГ вводили в ABM-PC с помощью аналогового цифрового преобразователя (АЦП) для хранения результатов и конечного частотного анализа пик-волновой активности.

Регистрация аудиогенных судорог. Склонность к аудиогенным судорогам регистрировали за 7 дней до хроматографических исследований. Для этого животных помещали в камеру (60 х 60 х 60 см) и тестировали стандартным комплексом мультипи-кового звука ("звон ключей", 1.5 мин [21]) с диапазоном частоты 13-85 кГц (максимум спектра в 20-40 кГц) и со средней интенсивностью 50-60 дБ. Для стандартизации предъявляемых стимулов использовали виброфон (виброустройство). Поскольку чувствительность к ультразвуковым сигналам у крыс выше, чем к звукам из звукового диапазона [22, 23], низкой интенсивности стимулов было достаточно, чтобы вызвать аудиогенные припадки у восприимчивых животных [17]. Тяжесть аудиогенных припадков оценивали по четырехбалльной шкале, предложенной Крушин-ским [24]: 1 балл - безудержный бег; 2 балла - кло-нический припадок лежа на животе; 3 балла -клонический припадок лежа на боку; 4 балла - тонический припадок.

Для экспериментов были отобраны по 5 аудиогенных (А) и 5 неаудиогенных (nA) крыс линий Вистар и WAG/Rij. Всего 20 крыс: 10 Вистар, 10 WAG/Rij.

Хроматографическое определение моноаминов. Крыс декапитировали и выделяли следующие структуры мозга: фронтальная кора, париеталь-

Таблица 2. Концентрация (нмоль/мг ткани) диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК) в некоторых структурах мозга крыс линии WAG/Rij и Вистар

Линия крыс Фронтальная кора Париетальная кора Таламус Продолговатый мозг Стриатум Миндалина Гипоталамус Мозжечек

WAG/Rij (nA + A) 0.419 ± ± 0.080 0.022 ± ± 0.009 0.113 ± ± 0.032 0.169 ± ± 0.028 4.358 ± ± 0.512 0.333 ± ± 0.100 0.780 ± ± 0.091 0.134 ± ± 0.036

Вистар (nA + A) 0.488 ± ± 0.119 0.035 ± ± 0.016 0.146 ± ± 0.036 0.122 ± ± 0.028 5.956 ± ± 0.455 0.380 ± ± 0.069 0.700 ± ± 0.109 0.180 ± ± 0.038

WAG/Rij (nA) 0.462 ± ± 0.149 0.027 ± ± 0.015 0.077 ± ± 0.006 0.142 ± ± 0.032 4.684 ± ± 0.949 0.305 ± ± 0.058 0.720 ± ± 0.102 0.102 ± ± 0.026

Вистар (nA) 0.375 ± ± 0.149 0.029 ± ± 0.014 0.128 ± ± 0.033 0.132 ± ± 0.026 6.613 ± ± 0.741 0.397 ± ± 0.078 0.680 ± ± 0.150 0.185 ± ± 0.059

WAG/Rij (A) 0.375 ± ± 0.074 0.016 ± ± 0.009 0.149 ± ± 0.063 0.196 ± ± 0.045 4.033 ± ± 0.473 0.356 ± ± 0.183 0.840 ± ± 0.160 0.245 ± ± 0.050

Вистар (A) 0.600 ± ± 0.187 0.040 ± ± 0.031 0.184 ± ± 0.065 0.114 ± ± 0.048 5.298 ± ± 0.409 0.370 ± ± 0.106 0.720 ± ± 0.174 0.176 ± ± 0.055

WAG/Rij (nA + A) к Вистар (nA + A) WAG/Rij (nA) к Вистар (nA) WAG/Rij (A) к Вистар (A) WAG/Rij (nA) к WAG/Rij (A)

p(t) = 0.03 p(U) = 0.09

p(U) = 0.06 p(t) = 0.08 p(U) = 0.06

p(t) = 0.03 p(U) = 0.035

Примечание. Обозначения те же, что и в табл. 1.

ная кора, таламус, продолговатый мозг, стриатум, миндалина, гипоталамус и мозжечок. Выделенные структуры мозга взвешивали и гомогенизировали в 20-кратных объемах 0.4 М хлорной кислоты, содержащей ДГБА с конечным содержанием 20 нмоль/мл. Гомогенаты центрифугировали 45 мин 100000 g при 4°С. 50 мкл супернатанта вносили в хроматографическую колонку.

Для хроматографического определения концентрации ДА и его метаболитов использовали колонку для обратно-фазового разделения -"Brownlee, USA, PR - 18, (C - 18), 250 x 4.6 мм, диаметр частиц 5 мкм. Мобильная фаза: 0.1 M ли-монно-фосфатный буфер, содержащий 0.27 hM ЭДТА, 300 мг/л октилсульфата Na+ и 9% ацетони-трила (pH 3.2), электрохимическое детектирование проводили при 0.72 V.

Результаты выражали в виде средних величин ± ± средняя ошибка (M ± SEM). Для статистическо-

го анализа применяли ¿-критерий Стьюдента и непараметрический ¿/-критерий Манна-Уитни.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Достоверные различия между крысами линий Вистар и WAG/Rij по концентрации ДА не выявлены (табл. 1) ни у одной из трех исследованных групп: аудиогенной,

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

Пoхожие научные работыпо теме «Медицина и здравоохранение»