научная статья по теме ВЛИЯНИЕ НЕЙРОСТЕРОИДА ДЕГИДРОЭПИАНДРОСТЕРОНА НА СОСТОЯНИЕ ВЫСШЕЙ НЕРВНOЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТАРЫХ ОБЕЗЬЯН Биология

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ НЕЙРОСТЕРОИДА ДЕГИДРОЭПИАНДРОСТЕРОНА НА СОСТОЯНИЕ ВЫСШЕЙ НЕРВНOЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТАРЫХ ОБЕЗЬЯН»

УДК 612.821

ВЛИЯНИЕ НЕЙРОСТЕРОИДА ДЕГИДРОЭПИАНДРОСТЕРОНА НА СОСТОЯНИЕ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

СТАРЫХ ОБЕЗЬЯН

© 2014 г. Н. П. Гончаров1, Г. В. Кация1, А. А. Джокуа2, В. С. Баркая2, З. В. Кулава2, З. Я. Миквабия2

1ФГБУЭндокринологический научный центр Минздравсоцразвития РФ, Москва 2Сухумский приматологический центр E-mail: goncharovN@endocrincentr.ru Поступила в редакцию 11.10.2012 г.

Представлены результаты исследований биологических эффектов длительного введения физиологических доз дегидроэпиандростерона (ДГЭА) на поведение и состояние высшей нервной деятельности у старых обезьян макак резусов, достигших предела биологического возраста. Высшую нервную деятельность исследовали с использованием методики условных двигательных пищевых рефлексов, позволяющей оценивать состояние долговременной (условно-рефлекторной) памяти животных, а по тесту выполнения отсроченных реакций оценивали состояние кратковременной (оперативной) памяти. ДГЭА вводили внутримышечно в персиковом масле в дозе 1 мг/кг каждые два дня на протяжении трех месяцев. В используемых дозах ДГЭА улучшает высшую нервную деятельность и уравновешивает возбудительные и тормозные процессы мозга. Увеличивается двигательная активность и пищевая мотивация. У старых обезьян под действием ДГЭА восстанавливается утраченная шерстистость кожного покрова, которая сохраняется уже в течение года.

Ключевые слова: дегидроэпиандростерон, высшая нервная деятельность, макаки резусы.

Б01: 10.7868/80131164614020064

Дегидроэпиандростерон (ДГЭА) образуется в надпочечниках только у представителей отряда приматов — человека, высших и низших видов обезьян. В надпочечниках других видов животных в нормальных физиологических условиях он не синтезируется. У человека из всего спектра стероидов ДГЭА-сульфат вместе со свободным ДГЭА циркулирует в крови в наибольшем количестве. Для него, в отличие от других стероидов, включая кортизол, характерна четкая возрастная динамика с достижением пикового уровня к 25— 30 годам и последующим постепенным снижением его продукции.

ДГЭА и ДГЭА-сульфат являются взаимопре-вращаемыми стероидами. Данный процесс обеспечивается сульфотрансферазой, которая широко представлена во многих органах и тканях, сте-роидпродуцирующих железах, печени и, в меньшей степени, в мышцах и мозге. В исследованиях с введением меченого ДГЭА было показано, что 50—70% циркулирующего в крови ДГЭА образуется из сульфатной формы [1].

В отличие от кортизола и половых стероидов, свободная и сульфатная форма ДГЭА не имеют своего транспортного глобулина, а переносятся

альбумином, при этом связь сульфатной формы более прочная.

Более 30 лет назад доктор Болье в статье "Стероидные гормоны мозга" [2, 3] представил доказательства о возможности образования свободного ДГЭА и его сульфатной формы в тканях мозга. Позднее эти данные были подтверждены и целым рядом других исследователей. В работе с введением меченого ДГЭА была обнаружена высокая корреляция между концентрацией стероида в мозге и в крови общей циркуляции. Выведение меченого ДГЭА из мозга происходило синхронно с падением концентрации стероидов в плазме крови. В зависимости от отдела мозга концентрация ДГЭА колеблется от 9.8 до 470 нмоль/кг. Соотношение количества ДГЭА мозг/периферическая кровь приблизительно составляет 6.5. Наличие сульфатной формы ДГЭА в мозге человека было подтверждено в последнее время современной технологией масс-спектрометрии [4, 5].

В результате целенаправленных исследований проф. Болье с сотрудниками пришел к окончательному выводу, что синтез ДГЭА в мозговой ткани происходит по тому же пути, что и в надпочечниках: холестерин ^ прегненолон ^ 17-гид-роксипрегненолон ^ ДГЭА с участием соответ-

ствующих ферментных систем. Поэтому они и получили название нейростероиды. Нейростеро-иды образуются в мозговых структурах у человека, обезьян и других видов животных, и постулируется их участие в обеспечении когнитивных функций мозга.

Эффекты ДГЭА на когнитивную функцию у здоровых людей разного возраста, описанные в многочисленных публикациях, были обобщены и проанализированы в Кохрановском систематическом обзоре [6]. Идентифицировано всего 3 адекватно выполненных исследования с соблюдением принципов доказательной медицины [7—9], на основании которых был сделан следующий вывод: введение ДГЭА здоровым людям репродуктивного возраста или людям старшего возраста не приводит к улучшению когнитивной функции. Однако был зафиксирован его положительный эффект (улучшение внимания) у испытуемых людей только после стрессорного воздействия [8].

Несмотря на большое количество опубликованных работ, остается существенная неопределенность относительно роли ДГЭА в обеспечении соматических, вегетативных функций организма и нервных процессов мозга, в частности, когнитивной функции.

Целью настоящей работы являлось изучение эффектов длительного введения физиологических доз ДГЭА на поведение и состояние высшей нервной деятельности у старых макак резусов, достигших предела биологического возраста, с использованием наиболее адекватного метода пищевых условных рефлексов.

Данная работа продолжает цикл исследований по оценке биологических эффектов физиологических доз ДГЭА на различных возрастных группах обезьян. В предшествующих исследованиях было выявлено стимулирующее влияние ДГЭА на соматическое, гормональное и половое развитие неполовозрелых самцов макак резусов, которое можно было объяснить только с позиций нейро-тропного эффекта ДГЭА на структуры ЦНС с последующей передачей сигнала на систему гипоталамус—гипофиз—гонады с активацией секреции тестостерона [10].

МЕТОДИКА

Исследование проводили на 5 самцах макаках резусов в возрасте 24—30 лет. ДГЭА вводили внутримышечно в персиковом масле в дозе 1 мг/кг каждые два дня на протяжении трех месяцев. В процессе эксперимента сохранялось групповое содержание обезьян. Высшую нервную деятельность исследовали с использованием методики условных двигательных пищевых рефлексов (УДПР), позволяющей оценивать состояние долговременной (условно-рефлекторной) памяти

животных, а по тесту выполнения отсроченных реакций (ОР) оценивали состояние кратковременной (оперативной) памяти. Тестирование оперативной памяти (специальной тест-кормушки) проводили на 5 животных при 5- и 10-секунд-ных отсрочках. Отсрочка является основным функциональным звеном отсроченного поведения, так как в этот период в кратковременной памяти сохраняются основные признаки условного раздражителя. В качестве основных параметров теста ОР определяли уровень положительных ответов (УПО) по отдельным дням тестирования: средний УПО по всем опытам (4—5 на каждом животном) при обеих отсрочках; разницу по УПО между первым и последним днем тестирования, что позволяло учитывать направленность (положительную или отрицательную) динамики выполнения теста. Стереотип состоял из 14 положительных и 6 тормозных дифференцированных звуковых условных раздражителей. В ответ на положительные раздражители (тон 1000 Гц) обезьяна нажимала на рычаг и получала пищевое подкрепление (кусочки фруктов, конфеты). При предъявлении тормозного сигнала (тон 400 Гц) животное должно было "выдержать дифференци-ровку" (не нажимать на рычаг).

УДПР вырабатывались поэтапно. Условно-рефлекторную деятельность оценивали по показателям уровня выполнения рефлексов на оба сигнала (в %), длительности латентного периода условных рефлексов и количеству межсигнальных реакций. Во время проведения экспериментов животные находились в клетке и могли свободно перемещаться.

Тестирование проводили до введения ДГЭА (фоновый период), после введения в течение одного, двух и трех месяцев, и через 3 месяца после прекращения введения ДГЭА.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Кратковременная память. В фоновом периоде у всех пяти экспериментальных обезьян наблюдалось закономерное повышение среднего уровня выполнения теста ОР по всем опытным дням при 5-секундных отсрочках по сравнению с 10-се-кундными. У 3 животных он составлял от 46 до 74%, а у одной особи был очень низкий — 12.5%. Эта обезьяна занимала низкоранговое положение, отличалась низкой пищевой мотивацией и в условиях эксперимента у нее доминировали пассивно-оборонительные реакции.

При 10-секундных отсрочках животное отказывалось от выполнения теста ОР. У остальных обезьян уровень выполнения теста ОР при 10-се-кундных отсрочках составлял 40—67%. Направленность динамики выполнения теста ОР у всех животных как при 5-секундных, так и при 10-се-

ВЛИЯНИЕ НЕИРОСТЕРОИДА ДЕГИДРОЭПИАНДРОСТЕРОНА

43

%

120 100 80 60 40 20

10

%

110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

1-й опыт

Фон

После 1-го месяца ДГЭА

3-й опыт

Фон

%

110 100 90 80 70 60 50 40 30 20

10

%

120 100 80 60 40 20 10

2-й опыт

Фон

После 1-го месяца ДГЭА

После 1-го месяца ДГЭА

Фон

После 1-го месяца ДГЭА

Рис. 1. Индивидуальные показатели динамики оперативной памяти (уровень положительных ответов в %) в фоновом периоде и после месячного введения ДГЭА старым обезьянам.

й опыт

кундных отсрочках была положительной — от +5 до +15%.

После инъекций ДГЭА в течение 1 месяца все обезьяны демонстрировали и очень высокие показатели оперативной памяти по тесту ОР. Количество правильных ответов по отдельным опытам при 5—10-секундных отсрочках достигало 80— 95%, а у некоторых животных даже 100% (рис. 1). Обезьяна № 19247, отказывавшаяся от выполнения теста при 10-секундной отсрочке до введения ДГЭА, после введения стероида стала выполнять его на 80—100% и 80—95% при 10-секундных отсрочках.

Долговременная память. У трех обезьян (из четырех) стереотип УДПР (условных двигательных пищевых рефлексов) был выработан в сравнительно короткие для макак резусов сроки, в течение 15—20 опытов. Уровень выполнения рефлексов (УВР) на положительный звуковой раздражитель составлял у них 88—100%. УВР на тормозной сигнал был вариабельным — 100, 62 и 37%. Ла-

тентные периоды двигательных рефлексов (ответов на сигнал положительного значения) у животных составляли в среднем 3.5 с, а количество межсигнальных реакций (МСР) — от 7 до 18.

У обезьяны № 19274 в течение длительного времени, на протяжении двух месяцев

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 «Биология»