ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2007, том 412, № 2, с. 279-282
= ФИЗИОЛОГИЯ
УДК 612.821 + 615.214
ВЛИЯНИЕ Р-КАЗОМОРФИНОВ НА ЗАВИСИМОЕ ОТ МАТЕРИ ("ДЕТСКОЕ") ПОВЕДЕНИЕ БЕЛЫХ КРЫС
© 2007 г. В. А. Дубынин, Ю. А. Ивлева, И. С. Стоволосов,
Ю. А. Беляева, Ю. В. Добрякова, Л. А. Андреева, Л. Ю. Алфеева, А. А. Каменский, академик Н. Ф. Мясоедов
Поступило 14.03.2006 г.
В число врожденных компонентов поведения млекопитающих, помимо пищевых, оборонительных, исследовательских, половых и других реакций, входит материнско-детское взаимодействие. Данные литературы показывают, что в обеспечении материнского поведения участвует большое количество мозговых структур: миндалина, преоптические и супраоптические области гипоталамуса, прилежащее ядро, вентральный тегментум [1]. Детское поведение в отличие от материнского изучено хуже, и вовлеченные в него структуры до сих пор полностью не идентифицированы. Тем не менее выявлена особая роль переднего гипоталамуса и обонятельной луковицы, а также голубого пятна и миндалины [2, 3]. Нейрохимическую основу материнско-детских взаимоотношений обеспечивают окситоцин, ка-техоламины, эндогенные опиоидные пептиды. Все они являются ключевыми субстратами в обеспечении привязанности детенышей к тем, кто проявляет о них заботу [4].
Сведения о влиянии опиоидов на зависящее от матери ("детское") поведение новорожденных весьма малочисленны. Показано, что блокада опиоидных рецепторов ведет к усилению взаимодействия крысят друг с другом, одновременно снижая подкрепляющие свойства контактов с матерью [5]. Длительная (на несколько часов) изоляция от самки увеличивает проводимое около нее время и сокращает период, проведенный около "чужих" крыс; морфин усиливает этот эффект, а налоксон оказывает противоположное действие [6]. У новорожденных мышей, лишенных ц-опиоидного рецептора, падает интенсивность ультразвуковой вокализации при изоляции от самки, а предъявление материнского запаха не вызывает заметных изменений поведения [7].
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Существует мнение, что на поведение детенышей способны влиять не только эндорфины, но и опиоидные пептиды пищевого происхождения. В первую очередь речь идет о так называемых |3-ка-зоморфинах - ежедневно проникающих в организм новорожденного фрагментах Р-казеинов молока [8, 9]. Для Р-казоморфинов показаны анальгетические и анксиолитические свойства [10], однако экспериментальный анализ их воздействия на детское поведение до сих пор не проводился. Представленные ниже результаты доказывают, что в-казо-морфины значимо увеличивают привязанность детеныша к матери, причем эта составляющая их нейротропной активности может быть зарегистрирована уже в раннем постнатальном периоде. Выполненные нами исследования носят приоритетный характер и являются первыми работами в данной области нейробиологии поведения.
Опыты проводили на детенышах нелинейных белых крыс в возрасте 10 и 17 дней. Оценку детского (зависимого от матери) поведения осуществляли на прямоугольной арене 60 х 60 см, в центр которой помещали самку, наркотизированную с помощью хлоралгидрата. Каждого детеныша тестировали 2 раза - до и после введения препарата. В обоих случаях его 3 раза с интервалом 40-50 с помещали к спине лежащей на боку матери на равном расстоянии от ее хвоста и головы. Далее в течение 1 мин оценивали латентный период (ЛП) присасывания к соску, ЛП полуобхода (доползания до уха или хвоста самки), ЛП переле-зания через хвост самки, клайминг (сНтЫ^ - число попыток влезания на тело матери), количество подталкиваний самки детенышем, груминг. Результаты 3 проб усредняли. Всего в опытах использовано 480 детенышей белых крыс. При этом каждый выводок делили на две равные группы - контрольную и экспериментальную (введение препарата). Основным изученным веществом явился гептапептид в-казоморфин-7 (YPFPGPI) -участок [60-66] в-казеина коровьего молока. Тестировали также его укороченные фрагменты YPFPG, PFPGP, FPGP и как вещество сравнения -
Таблица 1. Исследование параметров зависимого от матери поведения детенышей белых крыс в возрасте 10 дней. АМ ± SD
Параметр
ЛП полуоб- Клайминг Подталкива
хода, с ния
До введения веществ
Контроль Опыт
Контроль Опыт
Контроль Опыт
31.5 ± 15.0 34.3 ± 13.8
2.0 ± 1.9 1.5 ± 1.5
После введения веществ
34.8 ± 14.5 33.3 ± 17.2
2.2 ± 2.7 3.1 ± 3.0
Изменение (после - до)
3.3 ± 18.0 -1.0 ± 18.1
0.2 ± 3.1 1.6 ± 2.7*
5.7 ± 6.0 5.7 ± 6.2
4.6 ± 4.2 5.4 ± 5.2
-1.1 ± 4.8
-0.3 ± 5.1
Примечание. Р-Казоморфин-7, 5 мг/кг массы. В группах в среднем по 30 животных. Отличия от контроля: *р < 0.05.
Таблица 2. Исследование параметров зависимого от матери поведения детенышей белых крыс в возрасте 17 дней
Параметр ЛП полуобхода, с Клайминг Подталкивания
До введения веществ
Контроль 20.7 ± 16.6 4.7 ± 2.7 2.2 ± 2.7
Опыт 23.3 ± 15.8 4.5 ± 2.5 2.1 ± 2.8
После введения веществ
Контроль 25.7 ± 18.3 3.9 ± 2.8 1.9 ± 2.9
Опыт 21.9 ± 14.3 6.2 ± 4.1** 2.7 ± 4.3
Изменение (после - до)
Контроль 5.0 ± 17.1 -0.8 ± 4.1 -0.2 ± 1.5
Опыт -1.4 ± 17.5* 1.7 ± 5.1** 0.6 ± 2.4*
Примечание. Отличия от контроля: * р < 0.05, ** р < 0.01. Остальное, как в примечании к табл. 1.
неспецифический антагонист опиоидных рецепторов налоксон. Все препараты вводили в дозе 5 мг/кг за 10 мин до второго тестирования (в водном растворе внутрибрюшинно в объеме 1 мл/кг массы). Контрольные животные получали эквивалентные объемы растворителя. Полученные данные обрабатывали с помощью общепринятых статистических методов; определяли внутригрупповые средние и стандартные отклонения (АМ ± ББ), а также изменения величины показателей при первом и втором тестированиях. Отличия между группами оценивали с помощью критериев Стью-
дента, Манна-Уитни, %2 и точного критерия Фишера.
В ходе эксперимента крысят (незрячие в возрасте 10 дней и прозревшие в возрасте 17 дней) изымали из гнезда и переносили в индивидуальные подогреваемые боксы. Первое тестирование проводили через 1 ч после изъятия, второе - через 2 ч. Показано, что после помещения детеныша к спине наркотизированной матери он, как правило, через небольшой промежуток времени начинает огибать ее тело; движение чаще осуществлялось в направлении хвоста самки. Одной минуты тестирования обычно было достаточно для перемещения детеныша к брюшной стороне матери. Дополнительный час изоляции мог приводить при повторном тестировании как к усилению, так и к ослаблению зависимых от матери реакций. Изменения поведения в контрольных группах были относительно невелики и имели разную направленность у разных выводков.
Введение в-казоморфина-7 в дозе 5 мг/кг 10-дневным животным оказало определенное влияние на их поведение. В ситуации до инъекции препарата отличия будущих экспериментальной и контрольной групп были минимальны (табл. 1). После инъекции пептида появление наиболее заметных различий зарегистрировано при оценке числа попыток влезания на тело матери. Если в контроле клайминг остался практически неизменным, то в опыте произошло его усиление в 2 раза (отличие изменений с р < 0.05). В серии опытов на 17-дневных детенышах также отмечено отсутствие явных различий между будущими экспериментальной и контрольной группами (табл. 2). На этом фоне при повторном тестировании в контроле произошло снижение количества попыток влезания на тело матери, в то время как после инъекции пептида величина параметра выросла на 38%. В итоге уровень клайминга в опытной и контрольной группах оказался с высоким уровнем достоверности различен (р < 0.01). Изменения клайминга (если сравнивать его величину при первом и втором тестированиях) также значимо отличались после введения воды и пептида (р < 0.01; рис. 1). Кроме того, в возрасте 17 дней достоверные отличия зарегистрированы для ЛП полуобхода тела матери (в контроле растет на 24%, в группе с введением пептида уменьшается на 6%; р < 0.05) и для количества подталкиваний (в контроле уменьшилось на 14%, в опытной группе - рост на 29%; р < 0.05). Заметно, но незначимо после инъекции препарата снизился ЛП присасывания (р = 0.06). В целом можно заключить, что введение в-казоморфина-7 приводит к росту стремления детеныша находиться в контакте с самкой. Эффект усиливается с возрастом, затрагивая не только попытки влезания на тело матери, но и
ВЛИЯНИЕ Р-КАЗОМОРФИНОВ
281
другие поведенческие показатели. Важно и то, что в этот период онтогенеза Р-казоморфин-7 еще не влияет на уровень оборонительной мотивации и двигательной активности [10], а степень зрелости опиоидной системы мозга относительно невелика [11]. Следовательно, нервные центры, регулирующие детское поведение, обладают ярко выраженной и рано формирующейся чувствительностью к действию опиоидных пептидов в том числе пищевого происхождения.
В табл. 3 представлена реакция детенышей крыс в возрасте 10 дней на внутрибрюшинное введение налоксона (5 мг/кг). Можно заметить, что после инъекции препарата произошло явное нарастание ЛП полуобхода (на 49%). Такое изменение значимо отличается от слабого снижения величины показателя в контроле (на 9%; р < 0.05). Число реакций клайминга в контрольной группе при втором тестировании выросло в 2.1 раза; в экспериментальной группе оно снизилось на 11%. В результате отличие изменений в группах также оказалось достоверным (р < 0.05). В целом влияние налоксона на стремление детенышей контактировать с самкой можно охарактеризовать как негативное, противоположное по направленности действию Р-казоморфина-7. Полученные в этом разделе работы результаты хорошо коррелируют с данными литературы [5, 6].
Особое внимание в ходе проведения исследований уделяли анализу активности укороченных аналогов Р-казоморфина-7. На первом этапе тестировали лишенные ^концевого тирозина и очень слабо связывающиеся с опиоидными рецепторами пентапептид PFPGP и тетрапептид FPGP (рис. 1). Выявлено практически полное отсутствие действия этих соединений на параметры детского поведения как в возрасте 10, так и в возрасте 17 дней. Отличия изменений величин таких показателей, как клайминг, количество подталкиваний, ЛП полуобхода в контрольных и опытных гр
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.