ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2013, том 63, № 3, с. 395-404
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
УДК 612.821.6+612.018.2
ВЛИЯНИЕ ПРЕНАТАЛЬНОГО СТРЕССА И 17р-ЭСТРАДИОЛА НА ТРЕВОЖНОСТЬ И ДЕПРЕССИВНОЕ ПОВЕДЕНИЕ ОВАРИОЭКТОМИРОВАННЫХ САМОК КРЫС
© 2013 г. Н. Э. Ордян, С. Г. Пивина, В. К. Акулова, В. В. Ракицкая
Лаборатория нейроэндокринологии Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург,
e-mail: neo@infran.ru Поступила в редакцию 20.05.2012 г.
Принята в печать 19.10.2012 г.
Работа посвящена изучению особенности действия 17р-эстрадиола в отношении регуляции уровня тревожности и депрессивноподобного поведения в условиях экспериментального дефицита эстрогенов у самок крыс, родившихся от матерей, которых подвергали иммобилизаци-онному стрессу в течение 1 ч при повышенной освещенности с 15-го по 19-й день беременности. С этой целью половозрелым контрольным и пренатально стрессированным овариоэкто-мированным самкам в течение 14 дней вводили 17р-эстрадиол в дозе 0.5 мкг на животное. Показано, что овариоэктомия нивелирует различия между контрольными и пренатально стрессированными самками в уровне тревожности в приподнятом крестообразном лабиринте и времени иммобилизации в тесте "вынужденное плавание". Введение 17р-эстрадиола в указанной дозе не оказывало существенного влияния на поведение контрольных овариоэктоми-рованных самок, тогда как у пренатально стрессированных животных инъекции гормона привели к достоверному снижению уровня тревожности и депрессивности поведения. Полученные данные свидетельствуют о большей чувствительности пренатально стрессированных самок к заместительной терапии 17р-эстрадиолом.
Ключевые слова: 17^-эстрадиол, тревожность, депрессивноподобное поведение, пренатальный стресс, самка, крыса.
Effect of Prenatal Stress and 17p-Estradiol on Anxiety and Depressive Behaviors
of Ovariectomized Female Rats
N. E. Ordyan, S. G. Pivina, V. K. Akulova, V. V. Rakitckaya
Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg,
e-mail: neo@infran.ru
The present study evaluated the ability of17p-estradiol to induce anxiolytic- and antidepressant-like action in adult ovariectomized female offspring of dams that were restrained under lights for 1 h on gestational days 15—19. There were no differences in behavioral profile of ovariectomized prenatal stressed and control female rats. Injections of 17p-estradiol (0.5 ^g/rat) in the course of two week had minimal behavioral effects in control rats, but produced a decrease of immobility in the forced swimming test and anxiety level in the elevated plus maze in prenatal stressed rats. These findings suggest that ovariectomized prenatal stressed female rats demonstrate more sensitivity to estrogen-replacement.
Keywords: 17ß-estradiol, anxiety, depressive behavior, prenatal stress, female, rat. DOI: 10.7868/S0044467713030088
Многочисленными исследованиями было показано существование гендерных различий в предрасположенности к развитию тревожных и депрессивных состояний. Женщи-
ны по сравнению с мужчинами более чем в 2 раза чаще страдают депрессивными расстройствами [11, 21]. Эти различия проявляются в период пубертата и исчезают после ме-
нопаузы [11, 20], тогда как в постменопау-зальный период женщины чаще заболевают тревожными расстройствами [29]. Показано также, что повышенная тревога и депрессия могут наблюдаться в предменструальный период, после родов и операций по поводу удаления яичников — состояний, сопровождающихся низкими уровнями эстрадиола в крови [22]. При этом применение гормональной заместительной терапии в значительной степени улучшает аффективный статус таких пациенток [9]. Эти данные указывают на существенную роль эстрогенов в развитии тревожно-депрессивных заболеваний. Тем не менее у некоторых пациенток с тревожными расстройствами, напротив, тревожность оказывается сниженной на фоне низкого уровня эстрадиола [22], что свидетельствует о существовании индивидуальных различий в чувствительности к этому стероиду. Причины подобного феномена остаются невыясненными.
Экспериментальными исследованиями, выполненными на лабораторных животных (преимущественно грызунах), показана высокая эффективность 17р-эстрадиола как антидепрессанта и анксиолитика у овариоэкто-мированных самок [12, 18, 24]. Обнаружен зависимый от дозы эффект вводимого гормона, имеющий максимальную выраженность в дозах, имитирующих стадии цикла с высоким уровнем эстрогенов в крови [19, 24—26]. Так, у самок крыс овариоэктомия вызывает увеличение уровня тревожности и выраженности депрессивноподобного поведения, а острое или хроническое введение физиологических доз 17р-эстрадиола нивелирует эти поведенческие нарушения [12, 24, 26], что полностью подтверждает наблюдения, сделанные в клинике. Тем не менее чувствительность к одной и той же дозе вводимого гормона может различаться в зависимости от линии животных или исходного гормонального статуса [15, 16, 19].
Нашими исследованиями, выполненными на пренатально стрессированных самках крыс, было показано, что у этих животных изменения в аффективном поведении могут определяться именно уровнем эстрадиола. Повышенная тревожность у таких животных наблюдается в стадии эструс и сопровождается низким уровнем гормона в плазме крови [2, 7]. Кроме того, у пренатально стрессиро-ванных самок изменения в поведении по мере старения выражены в меньшей степени, чем у контрольных животных, что также со-
провождается более стабильной (хотя и более низкой) секрецией эстрадиола [3]. Полученные нами данные подтверждают роль эстра-диола в регуляции аффективного поведения. Тем не менее доказательством данного положения могли бы служить эксперименты, выполненные на овариоэктомированных пре-натально стрессированных самках.
Следует также упомянуть предположение о сниженной чувствительности пренатально стрессированных самок к 17р-эстрадиолу, что проявлялось в нарушениях полового поведения по отношению к самцам в рецептивную стадию эстрального цикла по сравнению с контрольными самками [14]. Однако, вероятнее всего, это было связано с более низким уровнем эстрогенов в крови этих животных, поскольку овариоэктомия и последующее введение 17р-эстрадиола нивелировали эти различия. Более того, когда овариоэктомиро-ванным пренатально стрессированным самкам вводили эстроген, изменения в депрессивно-подобном поведении в тесте "вынужденное плавание" у них было более выраженными, чем в контрольной группе животных [15], что, напротив, может свидетельствовать о повышении у них чувствительности к эстрогенам в условиях тотальной гипоэстрогении.
В соответствии с этим настоящее исследование было направлено на проверку двух гипотез: 1) изменение уровня эстрогенов у пре-натально стрессированных самок может определять выявленные у них нарушения в аффективном поведении; 2) в условиях дефицита эстрогенов пренатально стрессирован-ные самки имеют повышенную чувствительность к 17р-эстрадиолу. С этой целью исследования были выполнены на половозрелых контрольных и пренатально стрессирован-ных овариоэктомированных самках с введением или без введения такой дозы эстрадиола, которая у контрольных животных оказывала наименьшее влияние на уровень тревожности и ориентировочно-исследовательскую активность. У экспериментальных животных оценивали уровень тревожности в тесте "приподнятый крестообразный лабиринт" и де-прессивноподобное поведение в тесте "вынужденное плавание".
МЕТОДИКА
Эксперименты выполнены на 20 первородящих самках крыс линии Вистар, содержащихся в питомнике Института физиологии
им. И.П. Павлова РАН, и потомстве, полученном от них. Самок содержали в стандартных условиях вивария с неограниченным доступом к воде и пище по 3 особи в клетке. В каждую клетку подсаживали половозрелого самца, а день наступления беременности контролировали по наличию спермы в вагинальных мазках. Для моделирования прена-тального стресса 10 беременных самок на 15— 19-й день беременности подвергали иммоби-лизационному стрессу путем ограничения подвижности в узких пластиковых пеналах в течение 1 ч ежедневно по методике, описанной ранее [2]. Контрольных самок (n = 10) оставляли интактными. Потомство, полученное от стрессированных и контрольных самок, содержали в пометах совместно с матерью до 30-дневного возраста и далее рассаживали по 5—7 особей в клетке. Эксперименты выполнялись на половозрелых животных в возрасте 2.5—3 мес. и массой тела 200—220 г.
Исследования проводили согласно этическим принципам, изложенным в Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей. Протоколы опытов были утверждены Комиссией по гуманному обращению с животными Института физиологии им. И.П. Павлова РАН.
Для определения дозы 17ß-эстрадиола, оказывающей наименьший поведенческий эффект у контрольных овариоэктомирован-ных самок, было исследовано влияние разных доз гормона на поведение животных в тесте "приподнятый крестообразный лабиринт". С этой целью интактных самок под эфирным наркозом подвергали двусторонней овариоэктомии. Через 14 дней после операции части крыс вводили внутрибрюшинно масляный раствор 17ß-эстрадиола ("Sigma", USA) в дозах 0.5, 1, 5 и 10 мкг в объеме 100 мкл на животное, а части крыс — только масло (0 мкг) в соответствующем объеме. Инъекции осуществляли в течение 14 дней. Через 2 ч после последней инъекции крыс тестировали в приподнятом крестообразном лабиринте, где в течение 5 мин регистрировали число выходов в открытые рукава, число све-шиваний с открытых рукавов, время нахождения животного в открытых и закрытых рукавах. Установка "приподнятый крестообразный лабиринт" состояла из двух открытых и двух закрытых рукавов размерами 50 х 14 и 50 х 14 х 33 см соответственно, соединенных центральной площадкой размером 14 х 14 см.
Лабиринт был приподнят над уровнем пола на высоту 60 см. Во время тестирования открытые рукава лабиринта дополнительно освещались лампами 40 Вт, расположенными на высоте 30 см.
Поскольку эффекты эстрадиола на уровень тревожности и депрессивноподобное поведение крыс могут
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.