ФИЗИОЛОГИЯ ^^^^^^^^^^
ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА
УДК 612.821:615.214
ВЛИЯНИЕ СЕМАКСА НА ЭМОЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ БЕЛЫХ КРЫС В НОРМЕ И НА ФОНЕ ДЕЙСТВИЯ ХОЛЕЦИСТОКИНИНА-ТЕТРАПЕПТИДА
© 2010 г. Н. Г. Левицкая*, Д. А. Виленский**, Е. А. Себенцова*, Л. А. Андреева*,
А. А. Каменский**, Н. Ф. Мясоедов*
*Институт молекулярной генетики РАН, 123182 Москва, пл. акад. Курчатова, 2 **Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический ф-т,
119992 Москва, Ленинские горы, 1
E-mail: nlevitskaya@mail.ru Поступила в редакцию 24.03.2009 г.
Исследовалось влияние аналога фрагмента адренокортикотропного гормона АКТГ(4—10) семакса (MEHFPGP) на уровень тревожности и депрессивности белых крыс в норме и на фоне действия хо-лецистокинина-тетрапептида (ХЦК-4). Семакс вводили интраназально в дозе 50 или 500 мкг/кг за 15 мин до тестирования. ХЦК-4 вводили внутрибрюшинно в дозе 400 мкг/кг за 40 мин до тестирования. Уровень тревожности животных оценивали в тесте "приподнятый крестообразный лабиринт", степень депрессивности — в тесте "принудительное плавание". Введение семакса не влияло на эмоциональное состояние животных в норме. Инъекция ХЦК-4 приводила к усилению тревожности и депрессивности крыс. Семакс нормализовал поведение животных, нарушенное введением ХЦК-4, что свидетельствует об анксиолитическом и антидепрессантном действии семакса в случае повышенного уровня тревожности и депрессивности.
Известно, что меланокортины (МК), к семейству которых относятся адренокортикотропный гормон (АКТГ), меланоцитстимулирующие гормоны (МСГ), фрагменты этих гормонов и их синтетические аналоги, обладают широким спектром физиологической активности. Пептиды этого класса, помимо гормональных эффектов, влияют на обучение и память, развитие и регенерацию нервной системы, болевую чувствительность и процессы воспаления, пищевое поведение и энергетический го-меостаз (Starowicz, Przewlocka, 2003). Выделено 5 типов меланокортиновых рецепторов (MC1R-MC5R), которые обладают различным сродством к природным МК и локализованы в разных органах и тканях. Показано, что MC3- и МС4-рецепторы экс-прессируются в центральной нервной системе (Wikberg et al., 2000). Природные и синтетические МК играют важную роль в регуляции эмоционального состояния животных. Природные МК оказывают анксиогенное действие, что было зарегистрировано во многих экспериментальных моделях на животных. (Chaki, Okuyama, 2005). Исследование зависимости структура—активность показало, что фрагментом, ответственным за анксиогенное действие МК, является АКТГ(7-10) - FRWG (Wolterink, van Ree, 1988). Внутримозговое и внутрибрюшинное введение фрагмента АКТГ(4-10) также приводит к увеличению тревожности и агрессивности животных, при этом синтетический аналог меланокорти-нов ORG 2766 оказывает противоположное дей-
ствие. Интересно, что как АКТГ(4—10), так и ORG 2766 обладают выраженной ноотропной активностью и не влияют на двигательную активность животных (Clarke, File, 1983; Niesink, van Ree, 1984). Изучение влияния МК на степень депрессивности животных показало, что введение а-МСГ вызывает увеличение длительности иммобилизации в тесте "принудительное плавание" (Goyal et al., 2006; Kokare et al., 2008). МК вовлечены в регуляцию реакции организма на стрессогенное воздействие, помимо участия пептидов этого класса в функционировании гипоталамо-гипофизарно-адреналовой оси (Ymano et al., 2004). Важную роль в регуляции стрессорного ответа и эмоционального поведения играет MC4R (Shimazaki, Chaki, 2005; Ymano et al., 2004). Антагонисты MC4R ослабляют стресс-вы-званные анорексию и тревожность у грызунов, а агонисты оказывают анксиогенное действие. Стимуляция MC4R приводит к усилению депрессивного поведения, а блокада этого рецептора вызывала снижение степени депрессивности (Chaki, Okuyama, 2005). Таким образом, в настоящее время можно считать доказанным, что МК система вовлечена в регуляцию эмоционального состояния и реакции организма на стрессогенные воздействия. Препараты, воздействующие на эту систему, могут быть использованы при лечении таких связанных со стрессом заболеваний, как депрессия и тревожность (Chaki, Okuyama, 2005).
Доказательство широкого спектра физиологической активности МК и открытие семейства их рецепторов предоставило новые возможности для разработки и исследования веществ, потенциально применимых в клинике при различных патологиях (Catania et al., 2004; Cone, 2005). Однако использованию в клинической практике природных МК препятствует их низкая биодоступность при периферическом способе введения. Длительность ней-ротропных эффектов природного фрагмента АКТГ(4—10) составляет 30—60 мин (Ашмарин и др., 1997). Многочисленные исследования были направлены на разработку синтетических МК, сохраняющих выраженную физиологическую активность и обладающих высокой биодоступностью. Гексапептид семакс (MEHFPGP) является аналогом фрагмента АКТГ(4—10), обладающим пролонгированным нейротропным действием. Изучение физиологической активности этого пептида в экспериментах на животных показало, что он улучшает память и внимание, обладает антигипоксическим действием, оказывает положительное действие на модели паркинсонизма, вызванного введением нейротоксина (Ashmarin et al., 1995; Левицкая и др., 2002). Длительность ноотропных эффектов семакса составляет 20—24 ч (Ashmarin et al., 1995). Клинические исследования доказали его высокую эффективность при лечении интеллектуально-мнестиче-ских расстройств различного генеза (Ашмарин и др., 1997). Введение семакса оказывает выраженное позитивное действие при лечении инсульта (Гусев и др., 1997). В настоящее время семакс успешно используется в медицине в качестве ноотропного и нейропротекторного лекарственного средства. Исследования эффектов пептида, направленные на выяснение спектра его физиологической активности и расширение его клинического применения, продолжаются. Ранее нами было показано, что се-макс при хроническом введении животным оказывает анксиолитическое и антидепрессантное действие (Виленский и др., 2007). Однако влияние однократного введения семакса на эмоциональное состояние животных не исследовано.
Холецистокинин (ХЦК) является гастроинте-стинальным пептидом, присутствие которого показано также в центральной нервной системе (ЦНС) млекопитающих. Фрагмент этого пептида ХЦК(30— 33) — холецистокинин-тетрапептид (ХЦК-4) является хорошо известным анксиогенным фактором. Периферическое введение этого пептида вызывает паническую реакцию и выраженные эмоции тревоги и страха у человека (Koszycki et al., 2005). Внутри-брюшинное введение ХЦК-4 в дозах 20—400 мкг/кг приводит к увеличению уровня тревожности и де-прессивности у крыс (Ashmarin et al., 2004). Данный пептид используют в экспериментах для создания моделей повышенной тревожности и де-прессивности.
Целью работы явилось изучение влияния семакса на уровень тревожности и степень депрессивно-сти экспериментальных животных в норме и на фоне действия ХЦК-4.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Работа выполнена на самцах белых нелинейных крыс массой 220—250 г. Животных содержали в стандартных условиях вивария, все эксперименты проводили с 11.00 до 18.00.
Пептиды семакс и ХЦК-4 синтезированы в Институте молекулярной генетики РАН. ХЦК-4 вводили внутрибрюшинно в дозе 400 мкг/кг в водном растворе в объеме 1 мл/кг за 40 мин до тестирования. Семакс вводили интраназально в дозе 50 или 500 мкг/кг в водном растворе в объеме 0.1 мл/кг за 15 мин до тестирования. Контрольные животные получали инъекции растворителя в эквивалентном объеме в соответствующие сроки.
Уровень тревожности животных оценивали в тесте "приподнятый крестообразный лабиринт" (ПКЛ). Экспериментальная камера лабиринта состоит из 4 расходящихся из центра рукавов (длина 35 см, высота стенок 20 см). Два противоположных рукава затемнены и закрыты с торцов стенками, два других освещены и открыты. Лабиринт устанавливали на высоте 50 см от пола. Крысу помещали в центр лабиринта и в течение 3 мин регистрировали показатели: общее время нахождения на свету, число свешиваний с открытых рукавов, число пересечений центра лабиринта и уровень груминга.
Для оценки выраженности депрессивных компонентов поведения использовали метод "принудительного плавания". Тестирование проводилось в цилиндрической емкости объемом 25 л на 2/3 заполненной водой (? = 27—28°С). Глубина сосуда не позволяла крысе касаться дна емкости задними лапами и хвостом. Животное помещали в воду и в течение 10 мин визуально регистрировали параметры: суммарная длительность активного плавания (крыса совершает активные плавательные движения, перемещаясь внутри емкости), суммарная длительность клайминга (крыса совершает движения передними лапами, пытаясь выбраться из воды, карабкается по стенке сосуда), суммарная длительность иммобилизации (животное практически неподвижно, движения направлены только на поддержание тела на поверхности воды) и латентный период первой иммобилизации.
Обработка результатов производилась с помощью пакета программ "81а1АзИса". Отличия между группами оценивались с помощью АЫО\А-методов и точного критерия Фишера. Данные представлены в виде: среднее ± стандартная ошибка среднего.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Изучение влияния семакса на уровень тревожности животных в норме не выявило достоверного
Таблица 1. Влияние семакса на параметры поведения крыс в тесте "приподнятый крестообразный лабиринт"
Доза Группа Время на свету, с Число пересечений центра лабиринта Число свешиваний Груминг
50 мкг/кг Контроль(41) 38.3 ± 4.7 2.4 ± 0.3 2.9 ± 0.5 2.7 ± 0.4
Опыт (40) 44.4 ± 4.5 2.5 ± 0.3 3.5 ± 0.6 2.4 ± 0.4
500 мкг/кг Контроль (64) 41.6 ± 4.2 3.3 ± 0.2 5.2 ± 0.5 2.2 ± 0.3
Опыт (65) 34.5 ± 3.2 3.0 ± 0.3 5.0 ± 0.5 2.2 ± 0.3
Примечание. В скобках указано число животных в группе, для табл. 1, 2.
Таблица 2. Влияние семакса на параметры поведения крыс в тесте "принудительное плавание"
Доза Группа Длительность клайминга, с Активное плавание, с Длительность иммобилизации, с ЛП иммобилизации, с
50 мкг/кг Контроль (56) 105.4 ± 7.6 108.3 ± 9.6 386.2 ± 12.5 137.9 ± 7.8
Опыт (54) 111.8 ± 8.1 85.5
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.