ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2009, том 59, № 6, с. 736-742
УДК 612.821.6
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ВЛИЯНИЕ СТРЕССОРНОЙ НАГРУЗКИ НА СОДЕРЖАНИЕ ФНО-альфа и Ил-4 В КРОВИ КРЫС, АКТИВНЫХ И ПАССИВНЫХ ПО ПОВЕДЕНИЮ
В ТЕСТЕ "ОТКРЫТОЕ ПОЛЕ"*
© 2009 г. С. В. Сотников1, 2, В. Л. Степанюк3, А. Е. Умрюхин1, 2
Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН 2Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова 3МИЦ "Иммункулус", Москва, e-mail: alum1@yandex.ru Поступила в редакцию 13.10.2008 г. Принята в печать 28.04.2009 г.
Исследовали влияние стрессорной нагрузки иммобилизацией с электрокожным раздражением на содержание фактора некроза опухоли альфа и интерлейкина-4 в крови активных и пассивных по поведению в "открытом поле" крыс линии Вистар. Активные в "открытом поле" крысы, характеризующиеся высокой двигательной и исследовательской активностью, в условиях однотипных стрессорных нагрузок являются прогностически стрессустойчивыми, в то время как животные пассивные в "открытом поле", чувствительны к действию стресса. У пассивных крыс после стрессорной нагрузки в крови выявлено достоверно меньшее содержание фактора некроза опухоли альфа и интрелейкина-4 по сравнению с их содержанием у активных животных после стрессорной нагрузки, а также по сравнению с их содержанием у пассивных нестрес-сированных крыс. У пассивных по поведению крыс, подвергшихся стрессорной нагрузке, обнаружено также достоверное увеличение относительной массы надпочечников по сравнению с нестрессированными контролями. Таким образом, пассивные по поведению крысы, являющиеся прогностически предрасположенными к эмоциональному стрессу животными, характеризуются сниженным содержанием в крови провоспалительного цитокина фактора некроза опухоли альфа и антивоспалительного интерлейкина-4 после стрессорной нагрузки по сравнению с пассивными по поведению нестрессированными контролями и активными по поведению стрессированными особями.
Ключевые слова: про- и антивоспалительные цитокины, фактор некроза опухоли альфа, интерлей-кин-4, эмоциональный стресс.
Influence of Exposure to Immobilisation Stress on Blood Concentration of TNF alpha and IL-4 in Rats Active and Passive in the Open Field Test
S. V. Sotnikov1, 2, V. L. Stepanyuk3, A. E. Umryukhin1, 2
1Anokhin Institute of Normal Physiology, Russian Academy of Medical Sciences 2 Setchenov Medical Academy, Moscow 3 MIC "Immunkulus", Moscow e-mail: alum1@yandex.ru
The influence of exposure to immobilization stress on TNFa and IL-4 concentrations in blood was studied in behaviorally active vs. passive in the open field Wistar rats. One hour after exposure to stress, blood concentrations of TNF alpha and IL-4 were significantly lower in behaviorally passive as compared to active rats and passive controls not exposed to stress. Moreover, in passive rats exposed to stress, the pituitary weight increased as compared to passive controls. Behaviorally passive rats exposed to emotional stress were characterized by a decreased blood levels of TNF alpha and IL-4 as compared to be-haviorally passive controls and behaviorally active animals exposed to stress.
Key words: pro- and antiinflammatory cytokines, TNF alpha, IL-4, active and passive rats, exposure to stress.
*Посвящается 35-летию Учреждения Российской академии медицинских наук Научно-исследовательского института нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН.
Изучение механизмов эмоционального стресса и поиск новых путей коррекции индивидуальной устойчивости к нему является актуальной задачей современной физиологии [3]. Первичные изменения при эмоциональном стрессе развиваются в центральной нервной системе и включают в себя комплекс нейрохимических, электрофизиологических и геномных реакций нейронов и глиальных клеток. При этом нервные, эндокринные и иммунные процессы в организме тесно взаимосвязаны и составляют единую систему регуляции постоянства состава внутренней среды организма в изменяющихся условиях жизнедеятельности [4, 8, 15].
Иммунные механизмы в живом организме тесно взаимосвязаны с физиологическими процессами, такими как поддержание уровня кровяного и осмотического давления, дыхания, пищеварения, выделения. В системных механизмах эмоционального стресса наряду с нервными и эндокринными участвуют иммунные механизмы [3, 5]. В соответствии с рядом исследований изменение уровня моноаминов при стрессорном воздействии, таких как норадреналин, сопровождается изменением уровня ряда цитокинов [23, 24]. В то же время известно, что, влияя на гипоталами-ческие нейроны, цитокины, в частности ин-терлейкин-1 (Ил-1), способны регулировать активность гормонов гипоталамо-гипофи-зарно-надпочечниковой оси [7]. В связи с этим в настоящей работе исследовано содержание медиаторов иммунной системы про-восполительных (фактора некроза опухоли альфа — ФНО альфа) и антивоспалительных (Ил-4) цитокинов в крови крыс после эмоционального стресса у животных с различной прогностической устойчивостью к эмоциональному стрессу.
МЕТОДИКА
Опыты проведены на 24 крысах самцах линии Вистар. Крыс содержали в стандартных условиях вивария со свободным доступом к корму и воде и световым режимом с 8:00 до 20:00. В проведении эксперимента руководствовались требованиями приказов № 1179 МЗ СССР (11.10.1983 г.) и № 267 МЗ РФ (19.06.2003 г.), "Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных" (ГУ НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН, протокол № 1 от 3.09.2005 г.) и "Правилами по обращению, со-
держанию, обезболиванию и умерщвлению экспериментальных животных" (МЗ СССР, 1977 г.; МЗ РСФСР, 1977 г.).
После недельной адаптации крыс к условиям вивария их тестировали в "открытом поле". Уровень двигательной и исследовательской активности оценивали по суммарному критерию активности (СКА) крыс, рассчитанному как сумма пересеченных животными центральных и периферических квадратов, исследованных объектов и числа стоек в центральной и периферической зонах "открытого поля". Значения СКА менее 80 характеризовали поведение крысы как пассивное, а значения выше 120 — как активное. По результатам тестирования из общей популяции (п = 120) были отобраны 24 особи с крайними высокими и низкими показателями двигательной и исследовательской активности. Известно, что активные в "открытом поле" крысы в условиях однотипных стрессор-ных нагрузок имеют высокую стрессустойчи-вость, в то время как пассивные животные в "открытом поле" чувствительны к действию стресса [1]. Крысы были разделены на четыре группы по 6 животных в каждой. Первую группу составили активные животные, которых не подвергали стрессорной нагрузке. Во вторую группу вошли пассивные особи, также не подвергавшиеся стрессорной нагрузке. Активных и пассивных в "открытом поле" крыс, составивших соответственно третью и четвертую группы, подвергали стрессорной нагрузке по описанной ранее методике [1] путем иммобилизации животных в течение 1 ч с одновременным стохастическим электрокожным раздражением (ЭКР) током силой 0.1—0.2 мА по порогу вокализации, частотой 50 Гц. Длительность периодов ЭКР была различной (30 или 60 с), интервал между периодами составлял 90 или 180 с. Таким образом, на протяжении 1 ч стрессорной нагрузки крысы получали 12 сеансов 30 секундной стимуляции и 5 сеансов 60-секундной стимуляции. Через 1 ч после окончания стрессорной нагрузки крыс декапитирова-ли, собирали кровь для анализа содержания цитокинов и выделяли надпочечники, которые взвешивали и вычисляли их относительную массу как отношение массы надпочечников к массе крысы, помноженное на 100.
Содержание цитокинов в крови определяли методом иммуноферментного анализа с
Суммарный коэффициент активности
140 г *
120 100 80 60 40 20
111
0
Рис. 1. Значение суммарного критерия активности по результатам тестирования крыс в "открытом поле". Активные — светлый столбик, пассивные — заштрихованный. * — p < < 0.001 по сравнению со значениями относительно суммарного критерия активности у пассивных крыс.
Fig. 1. Total activity score for rats in "open field test". Active rats — light columns, passive — shaded column. * — p < 0.01 — in comparison with the total activity criterion for passive rats.
использованием наборов крысиных антител "Bender Systems".
Результаты экспериментов представлены в виде средних величин ± стандартная ошибка среднего. Статистическую обработку данных проводили с использованием программы "Statistica 6.0" (Statsoft Inc). Достоверность различий оценивали с помощью непараметрических методов анализа с использованием критерия Манна—Уитни.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Результаты тестирования крыс в "открытом поле" представлены на рис. 1. Как видно из представленных данных, поведенческая активность активных и пассивных крыс имела высокодостоверное различие (р < 0.001).
Результаты определения содержания про-воспалительного цитокина ФНО альфа и антивоспалительного цитокина Ил-4 после стрессорной нагрузки в крови активных и пассивных крыс представлены в таблице. Как видно из приведенных данных, содержание ФНО альфа в крови пассивных по поведению в "открытом поле" крыс, подвергнутых стрессорной нагрузке, было достоверно ниже по сравнению с его уровнем у пассивных крыс, не подвергшихся стрессорному воздействию (р < 0.05). При этом уровень ФНО альфа в крови активных по поведению в "открытом поле" крыс, подвергшихся стрессорному воздействию, был недостоверно выше по сравнению с его уровнем в крови активных крыс, не подвергшихся стрессорному воздействию (р = 0.46). Содержание ФНО альфа в крови пассивных стрессированных крыс было достоверно ниже по сравнению с его содержанием в крови активных стрессирован-ных крыс (р < 0.05).
Содержание Ил-4 в крови пассивных по поведению крыс после стрессорной нагрузки было достоверно ниже по сравнению с его содержанием в крови пассивных крыс, не подвергшихся стрессорному воздействию (р < < 0.05). Между активными по поведению крысами, стрессированными и нестрессиро-ванными, достоверных различий в содержании Ил
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.