АНКСИОЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОГО ПРОИЗВОДНОГО АЛЛИЛМОРФОЛИНА У РЫБ DANIO RERIO В ТЕСТЕ «НОВЫЙ АКВАРИУМ» Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Ключевые слова: аллилморфолины, анксиолитики, Danio rerio, «Новый аквариум»

ANXIOLYTIC ACTIVITY OF NEW ALLYLMORPHOLINIUM DERIVATIVE IN ZEBRAFISH DANIO RERIO: 'NEW AQUARIUM' TEST

1Saint Petersburg State Chemical Pharmaceutical University, St. Petersburg 2N.P. Bekhtereva Institute of the Human Brain, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg institute for Translational Biomedicine, St. Petersburg State University, St. Petersburg 4Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg

V.A. Prikhodko 12, A.V. Kan 1, Yu.I. Sysoev 1A3'4, S.V. Okovity 12

We evaluated the effects of low (0.5-5 mgL-1) concentrations of a new chromone-containing allylmorpholinium derivative, (E)-4-[3-(6-chloro-4-oxo-4H-chromen-3-yl)-4-cyclohexylallyl]morpholin-4-ium chloride (33a), on zebrafish behavior in the Novel tank test. We registered that compound 33a had anxiolytic activity in this concentration range.

Keywords: allylmorpholines, ataractics, Danio rerio, New Aquarium test

УДК 615.22-092.4

DOI 10.31684/25418475_2021_3_83

АНКСИОЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОГО ПРОИЗВОДНОГО АЛЛИЛМОРФОЛИНА У РЫБ DANIO RERIO В ТЕСТЕ «НОВЫЙ АКВАРИУМ»

1Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет, г. Санкт-Петербург 2Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН, г. Санкт-Петербург

3Институт трансляционной биомедицины, Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург

4Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург Приходько В.А.12, Кан А.В.1, Сысоев Ю.ИЛ2А4, Оковитый С.В.12

Проведена оценка влияния низких (0,5-5 мг/л) концентраций хромонсодержащего производного аллил-морфолина (Е)-4-[3-(6-хлор-4-оксо-4Н-хромен-3-ил)-4-циклогексилаллил]морфолин-4-ия хлорида (33a) на поведение рыб Danio rerio в скрининговом тесте «Новый аквариум». Установлено наличие анксиоли-тической активности у исследуемого соединения в указанном диапазоне концентраций.

Хромонсодержащие производные аллил-морфолина (ПАМ) — новая группа соединений, in vitro обладающих способностью к ингибирова-нию ацетил- и бутирилхолинэстеразы, а также проявляющих антагонизм в отношении рецепторов N-метил-О-аспартата [1]. Благодаря этому ПАМ представляют интерес в качестве потенциальных нейропротекторных средств, однако особенности их нейротропного действия требуют изучения in vivo. Ранее для производного аллил-морфолина (Е)-4-[3-(6-хлор-4-оксо-4Н-хромен-3-ил)-4-циклогексилаллил]морфолин-4-ия хлорида (33a) было установлено наличие седативной активности у рыб Danio rerio в концентрации 100 мг/л [2]. Целью настоящего исследования было изучение влияния низких (0,5-5 мг/л) концентраций соединения 33a на поведение Danio rerio в скрининговом тесте «Новый аквариум».

Материалы и методы

Эксперимент выполнен на 64 взрослых (5-7 месяцев) рыбах Danio rerio (соотношение полов 1:1), рандомизированных на 4 группы по 16 осо-

бей. Оценку активности соединения проводили при помощи теста «Новый аквариум» (НА) [3]. Непосредственно перед тестированием каждую рыбу на 20 мин помещали в пластиковый контейнер, заполненный до объема 0,5 л аквариумной водой (контрольная группа) либо раствором соединения 33a с концентрацией 0,5, 1 или 5 мг/л (опытные группы 1, 2 и 3 соответственно). Запись движения рыб в НА (ООО «НПК Открытая наука», РФ) вели в течение 5 мин при помощи видеокамеры (Canyon, ASBIS, Кипр). Анализ видеозаписей проводили с использованием программы EthoVision XT 11.5 (Noldus IT, Нидерланды). Для каждой рыбы оценивали проплытую дистанцию (см), среднюю скорость (см/с), время, проведенное в неподвижном состоянии (с), время, проведенное в верхней части аквариума (с), число переходов из нижней части аквариума в верхнюю и латентность первого такого перехода [4]. Статистическую обработку данных осуществляли с помощью программы Prism 9.0 (GraphPad Software Inc., США). Числовые данные на гистограммах приведены как

среднее арифметическое ± стандартная ошибка среднего.

Результаты и обсуждение

В концентрациях 0,5-1 мг/л соединение 33а (Рис. 1) статистически значимо увеличивало проплытую рыбами дистанцию, а также среднюю скорость движения (р < 0,01 для 0,5 и 1 мг/л, р < 0,05 для 5 мг/л), при этом максимальный эффект в обоих случаях был достигнут при использовании концентрации 1 мг/л.

Рисунок 1 - Структурная формула (£)-4-[3-(6-хлор-4-оксо-4Н-хромен-3-ил)-4-циклогексилаллил] морфолин-4-ия хлорида (33a)

В группах, подвергнутых воздействию 0,5 и 1 мг/л 33а, наблюдалось увеличение числа заплывов в верхнюю часть аквариума (р <0,01) и уменьшение времени, проводимого в неподвижном состоянии (р <0,01), в то время как результаты группы 5 мг/л достоверно не отличались от соответствующих контрольных значений. Кроме этого, рыбы, получавшие соединение 33а в концентрации 1 мг/л, проводили значительно больше времени в верхней части аквариума по сравнению с контрольными особями. При оценке латентности первого всплытия в верхнюю половину аквариума заданный уровень статистической значимости не был достигнут, однако наблюдалась отчетливая тенденция к снижению данного показателя при использовании концентраций 1 и 5 мг/л (Рис. 2).

Заключение

Полученные результаты свидетельствуют о наличии у производного аллилморфолина (Е)-4-[3-(6-хлоро-4-оксо-4Н-хромен-3-ил)-4-ци-клогексилаллил]морфолин-4-ия хлорида (33а) выраженной анксиолитической активности у рыб Danio ктю в диапазоне концентраций 0,55 мг/л.

Источники финансирования. Работа выполнена в рамках проекта Санкт-Петербургского государственного университета № 73025408 (Ю.С.).

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы:

1. Chernov N.M., Shutov R.V., Barygin O.I. et al. Synthesis of chromone-containing allylmorpholines through a Morita-Baylis-Hillman-type reaction. Eur J Org Chem. 2018; 2018(45): 63046313. https://doi.org/10.1002/ejoc.201801159

2. Приходько В.А., Сысоев Ю.И., Око-витый С.В. Влияние нового производного ал-лилморфолина на поведение рыб Danio rerio в тесте «Новый аквариум». Материалы международной научно-практической конференции «Современное состояние фармацевтической отрасли: проблемы и перспективы». Ташкент, Узбекистан; 2020: 392-394.

3. Egan R.J., Bergner C.L., Hart P.C. et al. Understanding behavioral and physiological phenotypes of stress and anxiety in zebrafish. Behav Brain Res. 2009; 205(1): 38-44. https://doi. org/10.1016/j.bbr.2009.06.022

4. Demin K.A., Kolesnikova T.O., Khatsko S.L. et al. Acute effects of amitriptyline on adult zebrafish: Potential relevance to antidepressant drug screening and modeling human toxidromes. Neurotoxicol Teratol. 2017; 62: 27-33. https://doi. org/10.1016/j.ntt.2017.04.002

5 Nicolai L., Leunig A., Brambs S., Kaiser R., Weinberger T., Weigand M., Muenchhoff M., Hellmuth J.C., Ledderose S., Schulz H., Scherer C., Rudelius M., Zoller M., Höchter D., Keppler O., Teupser D., Zwißler B., von Bergwelt-Baildon M., Kääb S., Massberg S., Pekayvaz K., Stark K. Immunothrombotic dysregulation in COVID-19 pneumonia is associated with respiratory failure and coagulopathy. Circulation. 2020 Sep 22;142(12):1176-1189. doi: 10.1161/ CIRCULATI0NAHA.120.048488.

References

1. Chernov N.M., Shutov R.V., Barygin O.I. et al. Synthesis of chromone-containing allylmorpholines through a Morita-Baylis-Hillman-type reaction. Eur J Org Chem. 2018;2018(45):6304-6313. doi: 10.1002/ejoc.201801159

2. Prikhodko V.A., Sysoev Y.I., Okovityi S.V. Effects of a new allylmorpholine derivative on zebrafish behaviour in New Aquarium test. Proceed. Int. Sc. Conf. "Modern pharmaceutics: Actual problems and prospects". Tashkent, Uzbekistan; 2020: 392-394.

3. Egan R.J., Bergner C.L., Hart P.C. et al. Understanding behavioral and physiological phenotypes of stress and anxiety in zebrafish. Behav Brain Res. 2009; 205(1): 38-44. https://doi. org/10.1016/j.bbr.2009.06.022

4. Demin K.A., Kolesnikova T.O., Khatsko S.L. et al. Acute effects of amitriptyline on adult zebrafish: Potential relevance to antidepressant drug screening and modeling human toxidromes. Neurotoxicol Teratol. 2017; 62: 27-33. https://doi. org/10.1016/j.ntt.2017.04.002

Рисунок 2 - Влияние (E)-4-[3-(6-хлор-4-оксо-4H-хромен-3-ил)-4-циклогексилаллил]морфолин-4-ия хлорида (33а) на на поведение рыб Danio ктю в тесте «Новый аквариум».

5 Nicolai L., Leunig A., Brambs S., Kaiser R., Weinberger T., Weigand M., Muenchhoff M., Hellmuth J.C., Ledderose S., Schulz H., Scherer C., Rudelius M., Zoller M., Höchter D., Keppler O., Teupser D., Zwißler B., von Bergwelt-Baildon M., Kääb S., Massberg S., Pekayvaz K., Stark K. Immunothrombotic dysregulation in COVID-19 pneumonia is associated with respiratory failure and coagulopathy. Circulation. 2020 Sep 22;142(12):1176-1189. doi: 10.1161/ CIRCULATIONAHA.120.048488.

Контактные данные

Автор, ответственный за переписку: Приходько Вероника Александровна, ассистент кафедры фармакологии и клинической фармакологии Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета. 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

Тел.: +7 (812) 499-39-00, доб. 3060, +7 (999) 249-6520

E-mail: [email protected]

Информация об авторах

Кан Александра Вениаминовна, аспирант кафедры фармакологии и клинической фармакологии Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета, г. Санкт-Петербург

197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

Сысоев Юрий Игоревич, канд. биол. наук, доцент кафедры фармакологии и клинической фармакологии Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета; научный сотрудник лаборатории направленной внутримозговой доставки препаратов Института мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН; научный сотрудник лаборатории нейропротезов Института трансляционной биомедицины, Санкт-Петербургский государственный университет; старший научный сотрудник лаборатории нейромодуляции двигательных и висцеральных функций Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург

197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

Оковитый Сергей Владимирович, д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой фармакологии и клинической фармакологии Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета; заведующий лабораторией направленной внутримозговой доставки препаратов Института мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН, г. Санкт-Петербург 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

Поступила в редакцию 29.08.2021 Принята к публикации 11.09.2021 Для цитирования: Приходько В.А., Кан А.В., Сысоев Ю.И., Оковитый С.В. Анксиоли-тическая активность нового производного ал-лилморфолина у рыб Danio rerio в тесте «Новый аквариум». Бюллетень медицинской науки. 2021;3(23): 83-86.

Citation: Prikhodko V.A., Kan A.V., Sysoev Yu.I., Okovity S.V. Anxiolytic activity of new allylmorpholinium derivative in zebrafish Danio rerio: 'New Aquarium' test. Bulletin of Medical Science. 2021;3(23): 83-86. (In Russ.)