CC BY
27
in chicken cells / C. Cremer, T. Cremer, I. Solovei. // Chromosome Res, 2001. -Vol. 9.- P. 569-584.
6. Dundr, M. Functional architecture in the cell nucleus ^ext] / M. Dundr, T. Misteli // Biochem, 2001.- Vol. 356. P. 297-310.
7. Gerlich, D. Dynamics of chromosome positioning during the cell cycle / D. Gerlich, J. Ellenberg // Current Opinion in Cell Biology, 2003.- Vol. 15.- P. 664-671.
8. Gregory, T.R. Is small indel bias a determinant of genome size? / T.R. Gregory // Trends. Genet, 2003.- Vol. 19.- P. 485-488.
9. Hermes-Lima, M. Animal response to drastic changes in oxygen availability and physiological oxidative stress / M. Hermes-Lima, T. Zenteno-Savin // Comp. Biochem. Physiol, 2002.- Vol. 133.— P. 537-556.
10. Jackson, D. C. Acid-base balance during hypoxic hypome-tabolism: selected vertebrate strategies / D. C. Jackson // Resp. Phys. Neur, 2004.- Vol. 141.- P. 273-283.
11. Parada, L. A. Spatial genome organization / L. A. Parada,
S. Sotiriou, T. Misteli // Exp. Cell Res, 2004.- Vol. 296.- P. 64-70.
12. Saccone, S. Localization of the gene- richest and the gene-poorest isochores in the interphase nuclei of mammals and birds / S. Sac-cone, C. Federico, G. Bernardi // Gene, 2002.- Vol. 300.- P. 169-178.
13. Sharov, A. A. Genome increase as a clock for the origin and evolution of life / A. A. Sharov // Biol. Direct, 2006.- Vol. 1.- P. 17.
14. Vinogradov, A. E. A spiral of DNA: importance of to be the Rich collector of dust / A. E. Vinogradov // Nucleic. Acids. Res, 2003.- Vol. 31.- P. 1838-1844.
15. Zuckerkandl, E. Why so many noncoding nucleotides? The eukaryote genome as an epigenetic machine / E. Zuckerkandl // Gene-tica, 2002.- Vol. 115.- P. 105-129.
THE DYNAMICS OF CELLULAR CYCLE INDICES OF HEPATOCYTES OF ECTO- AND ENDOTHERMIC ANIMALS
YE.I. ANTONOVA, D.I. BEKOVA, L. YE. CAGALBAEVA, O.YU. SHPAK
Omsk State Pedagogical University, Chair of Botany Cytology and Genetics
The comparative analysis reveals that amphibians have more expressed rates of both chromatin fractions unlike birds. The distribution of the hepatocyte population according to cell cycle is uneven: phase G0-G1 for most part of hypodiploid hepatocyte at amphibians, whereas at birds it is into G2-M and S-phases. The correlation of mitotic activity and the number of hypodiploid hepatocytes among birds is higher than the same indices of polyploidy and proliferation which is much lower in comparison with amphibians. It is because of different lines of metabolism in studied animal groups.
Key words: amphibian, cellular cycle, endothermic animals.
УДК 612.028
ОСОБЕННОСТИ УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ С РАЗЛИЧНОЙ ТИПОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТЬЮ НА ФОНЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ АНТИОКСИДАНТА
Т.А. БАТАЛОВА*
Исследованы поведенческие особенности трех типов лабораторных крыс под влиянием мексидола. Подтверждена ранее выдвинутая гипотеза о необходимости использования животных с низкими когнитивными способностями в экспериментах с использованием средств, оптимизирующих показатели поведенческой сферы.
Ключевые слова: время рефлекса, типы лабораторных крыс, мек-сидол, универсальная проблемная камера
Фундаментальная физиология поведения имеет прикладное значение для фармакологии поведения и психофармакологии. Одной из важных проблем этой отрасли знаний является выявление нейротропных свойств у разных веществ с помощью различных методов тестирования поведения животных в сложно организованной среде лабиринтов или проблемных камер. Основным недостатком существующих экспериментальных способов является отсутствие объективной количественной оценки качественных позитивных изменений стратегий поведения. Такие способы являются унифицированными методами оценки специфического нейротропного эффекта препаратов [1,2]. Предлагаемые нами устройства и методы [3,4] являются одной из попыток предложить количественное выражение такого качественного признака
* Амурская государственная медицинская академия, 675000, г. Благовещенск, Горького, 95, Ьа1а1оуа [email protected]
как уровень индивидуальных когнитивных способностей у крыс, или их квантификацию до и после назначения препарата.
Эффективность поисковых действий лимитирует присущий каждой особи уровень интегративной деятельности мозга, он детерминирован многими эндогенными и экзогенными факторами и имеет индивидуальный «потолок». Известные на сегодняшний день инструментальные способы регистрации поведенческих параметров не учитывают данные индивидуальные особенности, что нарушает объективность получаемых данных, а это, в свою очередь, снижает достоверность получаемых сведений при тестировании средств, влияющих на высшие функции мозга. Вопрос достоверного и всестороннего изучения когнитивных способностей на различных биологических моделях при применении физиологически активных соединений на сегодняшний момент остается до конца нерешенным. Исследования когнитивной сферы предъявляют ряд строгих требований к ее оценке и нуждаются в использовании такого комплекса поведенческих методических приемов, которые бы адекватно отражали эту оценку [5].
Вместе с тем существуют множество средств и способов, направленных на коррекцию поведенческих состояний. Последнее на сегодняшний день является проблемой первостепенного значения для большинства индустриально развитых стран мира, связанной со значительной распространенностью нервнопсихических расстройств. Это обусловлено темпом современного научно-технического прогресса и сопряжено с резким возрастанием комплекса эмоциональных и информационных нагрузок, неблагоприятно воздействующих на нервную систему.
Цель исследования - изучение показателей условнорефлекторной деятельности (времени выработки рефлексов, параметров поискового поведения) в универсальной проблемной камере у животных с различными поведенческими типами (выделенными согласно разработанной нами методики [5,6]) на фоне применения известного нейротропного средства-антиоксиданта мексидола.
Материалы и методы исследования. Исследования проводились на взрослых 72 беспородных крысах-самцах (по 24 особи из каждого поведенческого типа), содержащихся в стандартных условиях вивария. Содержание и все процедуры с экспериментальными животными проводились с учетом требований Общества защиты животных.
В каждой типологической группе крыс анализировалось влияние мексидола (70 мг/кг) на параметры условнорефлекторной деятельности лабораторных крыс с различными когнитивными способностями в универсальной проблемной камере (УПК) на фоне информационно-эмоционального стресса в структуре трех форм поведения: оборонительного (после предварительной выработки инструментального рефлекса активного избегания (ИРАИ)), пищевого (на фоне сформированного инструментального пищедобывательного рефлекса (ИПР)) и питьевого (с соответствующим выработанным питьевым инструментальным рефлексом(ПИР)). Время выработки инструментальных рефлексов, энергетические показатели поисковой активности (ВП -время поиска, ИП - интенсивность поиска) и параметры когнитивной сферы (КП - когнитивный показатель, КСОП - коэффициент стратегии ошибочных побежек) поисковой активности (ПА) у подопытных особей сравнивались с аналогичными параметрами у контрольных животных. Также проводился сравнительный анализ значений регистрируемых параметров поведения у подопытных особей на 1 и 5 сутки экспериментов.
Инструментальным устройством для исследования послужила универсальная проблемная камера, методика тестирования в которой описана в предыдущем нашем сообщении [7].
Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью программы «Biostat» [8] по методам вариационной статистики с оценкой статистической значимости показателей и различий рассматриваемых выборок по t-критерию Стьюдента.
Результаты и их обсуждение. При выработке инструментальных рефлексов у крыс со средними когнитивными способностями время их возникновения имело достоверно значимую разницу между 1 и 5 сутками обучения в контрольной и подопытных группах (табл. 1). Время формирования ИРАИ на 5 сутки (в сравнении с 1 сутками) обучения было в 4,3 раза меньше (р<0,001) у контрольных особей и в 9,9 раза меньше у подопытных животных (р<0,001). При этом, время формирования ИРАИ в 1 сутки у подопытных крыс по сравнению с контролем (в этот же день)
был о достоверно меньше в 1,2 раза меньше (р<0,01), во 2 сутки в 1,2 раза (р>0,05), в 3 сутки в 1,4 раза (р<0,05), в 4 сутки в 2 раза (р<0,001) и в последний день обучения время ИРАИ был ниже в 2,8 (р<0,001) раза в сравнении с аналогичным значением контрольной группы.
Таблица 1
Время выработки инструментальных рефлексов у животных со средними когнитивными способностями, получавших мексидол
Реф- лексы 1 сутки 2 сутки 3 сутки 4 сутки 5 сутки
Конт-роль ИРАИ 401,7±32,8 299,1±42,1 247,4±21,8 114,8±11,2 93,2±15,3
ИПР 289,4±29,6 234,0±16,9 163,6±14,6 163,1 ±16,7 175,6±32,7
ПИР 247,3±22,8 186,5±14,2 204,3±16,2 107,4±9,3 89,6±11,9
Опыт ИРАИ 324,9±7,9* 243,2±14,3 172,0±21,1* 57,2±8,9*** 32,9±7,7***
ИПР 235,3±25,2 199,4±20,1 121,5±11,1* 85,3±2,9*** 59,2±1,4***
ПИР 180,2±3,7* 119,5±9,4** 88,2±1,4*** 54,8±11,7** 31,7±9,4***
Примечания: * - помечены показатели ПА при р<0,05, ** - при р<0,01, *** - при р<0,001
При выработке ИПР параметры обучения у подопытных животных отличалось от контрольных более низкими значениями. Так, в 1 сутки значения времени выработки ИПР было в 1,2 раза меньше контрольных особей (р>0,05), во 2 сутки в 1, 2 раза (р>0,05), на 3 сутки в 1,3 раза (р<0,05), на 4 сутки в 1,9 раза и к 5 суткам в 2,9 раза (р<0,001).
Аналогичная динамика прослеживалась при формировании ПИР. В 1 сутки обучения значения времени выработки ПИР в группе, получающей мексидол были достоверно меньше во все дни: в 1 сутки в 1,4 раза (р<0,05), на 2 сутки в 1,6 раза (р<0,01), на 3 сутки в 2,3 раза (р<0,001), на 4 сутки в 2 раза (р<0,05) и на 5 сутки в 2,8 раза (р<0,001).
Следующим этапом производилось формирование информационно-эмоционального стресса в ПК на фоне введения мек-сидола.
При оборонительном поведении (табл. 2) разница между 1 и 5 сутками тестирования у подопытных животных имелась как среди энергетических (ВП и ИП), так и когнитивных параметров (КП и КСОП). Так, в 1 сутки значения ВП превышали аналогичные в 5 сутки в 3 раза (р<0,01), ИП к последним суткам снизилась в 1,6 раз (р<0,05), КП увеличился к 5 суткам в 1,5 раза и КСОП уменьшился в 5 раз (р<0,001). В структуре пищевого и питьевого поведения данные поведенческие показатели распределились следующим образом: ВП уменьшилось к 5 суткам пищевой методике в 3 раза (р<0,01), в питьевой аналогично в 2,3 раза (р<0,01); ИП снизилась при пищевом поведении в 1,4 раза (р<0,05), при питьевом в 1,1 раза (р>0,05); когнитивная составляющая - КП в пищевом поведении возрос в 2,3 раза (р<0,01), в питьевом в 1,4 раза в сравнении с 1 сутками тестирования; КСОП в пищевой методике к 5 суткам уменьшился в 5,6 раза (р<0,01) и в питьевой в 3,8 раза (р<0,01), имея тенденцию к ежедневному уменьшению.
Таблица 2
Поведенческие параметры в проблемной камере животных со средними когнитивными способностями, получавших мексидол при оборонительной, пищевой и питьевой мотивациях
Вид мотивации 1 сутки 2 сутки 3 сутки 4 сутки 5 сутки
ВП Оборонительная 173,7±21,3 143,2±19,2 98,4±9,3 71,3±14,2 57,7±12,9*
Пищевая 235,7±32,1 196,8±19,9 104,4±23,1 84,3±14,2 77,7± 18,6**
Питьевая 123,4±7,7 94,5±4,3 81,6±3,9 66,3±4,8 54,8±3,7**
ИП Оборонительная 17,1±1,4 14,8±0,9 16,4±1,8 13,2 ±1,7 10,2±0,7*
Пищевая 23,1±0,6 21,4±1,3 21,1±1,7 19,3±1,5 17,4±0,9*
Питьевая 13,7±1,2 12,5±0,3 11,8±0,7 10,1±1,1 9,3±0,8*
КП Оборонительная 41,3±4,4 48,7±5,7 49,3±3,1 55,3±6,1 63,4±4,9*
Пищевая 21,1±2,4 29,4±3,1 37,5±6,1 41,1±5,1 48,3±4,3**
Питьевая 25,7±1,2 29,4±2,5 32,7±2,4 34,3±2,7 35,5±2,8**
Ксоп Оборонительная 13,1±1,3 9,2±1,4 5,4±1,8 3,1±1,1 2,7±0,9**
Пищевая 17,8±1,1 11,3±1,4 8,6±0,7 5,5±1,2 3,2±1,3*
Питьевая 14,3±1,9 13,1±1,2 7,4±0,6 4,3±0,8 3,8±0,7**
Примечания: * - помечены показатели ПА при р<0,05, ** - при р<0,01, *** - при р<0,001 (сравнивались 1 и 5 сутки тестирования у экспериментальной группы при каждой мотивации).
При проведении сравнительного анализа качественных (КП и КСОП) и количественных значений (ВП и ИП) поискового и
исследовательского поведения подопытных с контрольными особями ежесуточно выяснилось, что при оборонительном поведении КП к 5 суткам в 1,5 раза (р<0,01) у подопытных особей и в 1,7 раза (р<0,05) у контрольных; в пищевом поведении увеличился аналогично в 1,4 раза (р>0,05) у интактных и в 2,3 раза (р<0,01) у животных, получавших препарат; в питьевой методике у контрольных КП был выше к окончанию тестирования в 1,7 раза (р<0,05) и у подопытных в 1,5 раза (р<0,05).
Наиболее высокую достоверно значимую разницу среди параметров когнитивной сферы имел КСОП. Так, при оборонительной мотивации в контроле он уменьшился в 2,7 раза (р<0,01), тогда как в подопытной группе в 4,9 раз (р<0,001(к 5 суткам в сравнении с 1)); в пищевой методике у интактных особей к 5 суткам снизился в 2,3 раза (р<0,01), у исследуемых в 5,6 раза (р<0,001); в питьевом поведении у контрольных уменьшился в 4,7 раза (р<0,01) и у подопытных в 3,8 раза (р<0,01). Таким образом, выявлено достоверно значимое влияние мексидола на параметры поведения в ПК при ИЭС у экспериментальных животных.
Для более детальной характеристики влияния мексидола на поведенческие параметры, производилось сопоставление показателей ПА подопытных особей с контрольными в каждые сутки тестирования. Данный анализ выдал следующую информацию. ВП в структуре оборонительного поведения у опытной групп снижалось в 1 сутки на 18,6% (р>0,05), во 2 сутки на 29,3% (р<0,05), в 3 сутки на на 46,8% (р<0,01), в 4 сутки на 50,2% (р<0,001) и в 5 сутки на 43,3% (р<0,05).
При пищевой мотивации ВП (аналогично оборонительной) имело тенденцию к снижению под действием препарата. В
1 сутки ВП уменьшилось на 22,5% (р>0,05), во 2 сутки на 30,1% (р<0,05), в 3 сутки на 57,3% (р<0,001), в 4 сутки на 57,4% (р<0,01) и в 5 сутки на 52% (р<0,05).
При ИЭС на фоне питьевого инструментального рефлекса ВП у подопытных особей снижалось в 1 сутки на 18,6% (р>0,05), во 2 сутки на 29,2% (р<0,05), в 3 сутки на 46,8% (р<0,001), в 4 сутки на 50,2% (р<0,01) и в последние сутки тестирования на 43,3% (р<0,05).
ИП, как параметр энергетической сферы, также подвергался изменению под действием изучаемого препарата. В оборонительном поведении значения ИП у подопытных особей снизились в 1 сутки на 5,5% (р>0,05), во 2 сутки на 16,9% (р<0,05), в 3 сутки изменил тенденцию, превысив контрольную группу на 3,1% и с 4 суток вернулся к своей прежней динамике, снизившись на 19% (р<0,05) в отличие от контроля и на 35% (р<0,001) к последнему дню наблюдения.
В структуре пищедобывательного поведения ИП у подопытной группы достоверно снижалась в 1 сутки на 21,6% (р<0,01), во 2 сутки на 16,8% (р<0,05), в 3 сутки на 27,5% (р<0,001), в 4 сутки на 26,9% (р<0,05) и в 5 сутки на 23,6% (р<0,05).
При питьевой мотивации в 1 сутки исследования ИП под действием мексидола уменьшился на 41,6% (р<0,05), во 2 сутки на 37,6% (р<0,05), в 3 сутки на 31,4% (р<0,05), в 4 сутки (в отличие от контрольной группы) на 21,8% (р<0,05) и в 5 сутки тестирования на 20,4% (р<0,05).
Когнитивные составляющие параметры поведения в ПК при ИЭС (когнитивный показатель и коэффициент стратегии ошибочных побежек), позитивно изменялись под действием мек-сидола крыс.
При оборонительной мотивации КП в 1 сутки превышал аналогичное значение в контрольной группе на 18,2% (р<0,01), во
2 сутки на 22% (р<0,001), в 3 сутки на 19,9% (р<0,05), в 4 сутки на 17,6% и в 5 сутки на 23,6% (р<0,05).
В пищедобывательном поведении КП у животных, получающих мексидол, в 1 сутки был выше чем у контрольных на 1,8% (р>0,05), во 2 сутки на 8,3% (р<0,05), в 3 сутки на
15,3% (р<0,05), в 4 сутки 16,3% (р<0,05) и в 5 сутки на
22,2% (р<0,05).
На фоне ИЭС после предварительной выработки ПИР у подопытных особей в 1 сутки значение КП было достоверно ниже на 18% (р<0,05), во 2 сутки на 22% (р<0,05), в 3 сутки на 19,9% (р<0,05), в 4 сутки на 17,6% (р<0,05) и в последний день исследования на 23,6% (р<0,001).
При анализе КСОП выявлена наиболее достоверно значимая разность подопытной от контрольной группы (рис. 4, 6, 8). Так, на фоне ИРАИ, КСОП в 1 сутки тестирования снизился на
30,7% (р<0,05), во 2 сутки на 45,2 (р<0,05), в 3 сутки на
57,5% (р<0,05), в 4 сутки на 66,7% (р<0,01) и в 5 сутки на 61,4% (р<0,01).
В пищедобывательном поведении наблюдалась аналогичная динамика. В 1 сутки КСОП снизился на 27,3% (р>0,05), во 2 сутки на 36,9% (р<0,05), в 3 сутки на 43,8% (р<0,05), в 4 сутки на 53,8% (р<0,01), в 5 сутки на 67,7% (р<0,05).
При питьевой мотивации данное соотношения КСОП располагались следующим образом: в 1 сутки снизилось на 33,2% (р>0,05), во 2 сутки на 28,1% (р<0,05), в 3 сутки на 35,1% (р<0,05), в 4 сутки на 27,1% (р<0,01) и в 5 сутки на 17,4% (р>0,05).
Таблица 3
Особенности выработки инструментальных рефлексов у животных с высокими когнитивными способностями, получавших мексидол
Реф- лексы 1 сутки 2 сутки 3 сутки 4 сутки З сутки
Конт- роль ИРАИ 378,2±2З,9 301,8±31,1 304,9±2З,6 289,4±27,8 268,4±30,0
ИПР 228,7±7З,3 209,0±37,0 198,7±21,7 218,4±33,8 194^48,7
ПИР 291,7±18,9 257,4±28,5 211,3±10,З 197,3±30,0
Опыт ИРАИ 301,9±31,7 288,8±19,7 192,1±37,3 ОТКАЗ 113^14,4
ИПР ОТКАЗ 2З7,8±18,3 201,3±13,8 161^11,8 11 ^±29^
ПИР 237,4±18,9 194,^16,3 144,7±14,3 111,8±33,9 108,7±12,3
Экспериментальные животные, относящиеся по типологической принадлежности к группе с высокими когнитивными показателями (табл. 3), в период процесса обучения в контрольной выборке продемонстрировали низкие значение времени выработки рефлексов. Так, например, ИРАИ к пятым суткам снизился только на 30% (хотя с достоверно значимой разностью), ИПР только на 15% (р>0,05) и ПИР уменьшился на 36,3% (р>0,05). Данный факт можно объяснить недостатком порогового уровня потребности необходимого для формирования соответствующей поведенческой мотивации. Кроме этого, согласно результатам предыдущего нашего исследования [6], эмоциональность (тревожность) угнетает исследовательскую активность, как эволюционно более позднюю форму поведения, и оказывает оптимизирующее положительное влияние на эффективность поиска, стимулируя нахождение новых эффективных способов достижения результата, способствуя накоплению и закреплению приобретенного позитивного опыта. У контрольных животных данной подопытной группы выраженность уровня когнитивной сферы высокая, следовательно им присущ высокая степень эмоциональности (тревожности). Исходя их этого, несмотря на имеющиеся способности, данные крысы, не проявили высоких различий между началом и окончанием выработки рефлексов.
Таблица 4
Количественная характеристика инструментальных рефлексов у животных с низкими когнитивными способностями, получавших мексидол
Реф- лексы 1 сутки 2 сутки 3 сутки 4 сутки З сутки
Контроль ИРАИ 314,8±2З,3 300,5±35,7 284,4±21,3 267,3±11,2 230^±20,9
ИПР 2З4,4±37,1 200,3±23,0 173,4±31,1 137^14,9 111^20^
ПИР 200,8±14,9 173,9±43,7 142,8±12,8 12З,7±27,8
Опыт ИРАИ 391,9±27,3 1З8,4±11,9 127^29,3 91,3±14,9 8З,7±14,0
ИПР 211,7±4З,0 184^27,1 173,4±14,9 164,7±23,4 148,3±31,9
ПИР 280,0±17,3 131,4±13,3 127,3±29,3 8З,7±19,0
Схожая картина наблюдается у особей с низкими когнитивными способностями из подопытной группы (табл. 4), получавших мексидол. Естественно, учитывая фармакологические эффекты применяемого антиоксиданта, разница между первым и последним днем формирования рефлексов была более значительной. Так, при выработке ИРАИ она составила 63,1% (р<0,05), тогда как в группе с низкими когнитивными способностями (с получением мексидола) она равнялась 78,1% (р<0,01), со средними 89,9% (р<0,001). Особенностью при данном рефлексе явился факт отказа большинства животных с высокими когнитивными способностями (72% от общего количества в группе) от процедуры дрессировки на 4 сутки, что также можно объяснить повышенной эндогенной тревожность и изначально высокими характеристиками рассматриваемой сферы поведения. Во время формирования ИПР разница между 2 и 5 сутками составила 55,1% (р<0,05), а в 1 день исследования 65% особей проявили отказ от поисковых побежек при формировании этого рефлекса. При
формировании ПИР у животных с низкими когнитивными способностями различие между 1 и 5 днем дрессировки (в сторону убывания к последнему) составляло 69,4% (р<0,01), со средними 82,4% (р<0,001) и высокими 54,2% (р<0,05).
Таким образом, достоверно значимая разница времени выработки рефлексов прослеживается у животных, получавших мексидол, независимо от типологической принадлежности, но наиболее оптимальные результаты получены у крыс с изначально низкими и средними когнитивными способностями. У представителей контроля прослеживается прямая зависимость от первоначально имеющихся индивидуальных данных когнитивной сферы (что подтверждает выдвинутое ранее нами предположение). В проблемной ситуации необходим поиск нового, нестандартного решения, не существующего в готовом наборе вариантов действий. Но прежде чем принять к реализации такое решение, его необходимо искать и найти. Именно такой поиск осуществляет животное в проблемной камере. Когнитивная и комбинаторная способность мозга обеспечивает селекцию правильных и неправильных действий, что в последующем формирует алгоритм решения задачи. Из данного утверждения следует, что, чем меньше повторных проб и ошибок при поиске, тем выше уровень когнитивных способностей у тестируемой особи, и напротив, многочисленные пробы и ошибки указывают на их низкий уровень. В подготовительном периоде выработки одностороннего инструментального рефлекса активного и избегания всякая побежка из камеры результативна, все шесть направлений не блокированы. После блокировки использованного выхода формируется проблемная ситуация, для разрешения которой не имеется готовых решений и поэтому необходим их поиск. Конечным результатом приспособительного поведения поиска является достижение животным 100% эффективности побежек из проблемной камеры. В таком случае безошибочный выбор направления побежки становится критерием усвоения алгоритма решения задачи тестируемым животным.
В связи с вышеизложенным, в экспериментальных исследованиях, посвященных изучению средств, влияющих на высшую нервную деятельность, а также при психофизиологических тестированиях необходимо учитывать типологическую принадлежность животных, что в конечном итоге позволит получить наиболее объективные результаты с минимальными статистическими погрешностями. Крыс, имеющих изначально высокие когнитивные способности (III тип) из эксперимента желательно исключать, что подтверждает данное исследование с использованием мексидола как известного антиоксидантного, нейротропного и актопротекторного средства.
Литература
1. Буреш, Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. / Буреш Я., Буреш О., Хьюстон Д.П. (пер. с англ.).- М.: ВШ, 1991.- 398 с.
2. Пирацетам в свете современных исследований (анализ зарубежных исследований) / А.С. Аведисова [ и др.] // Психиатрия и психофармакотер, 2000.- № 2.- С. 178-184.
3. Григорьев, Н.Р. Метод исследования поисковой активности и отказа от поиска в эксперименте у крыс /Григорьев Н.Р. // Журн. высш. нервн. Деят, 1996.- № 2.- С. 400-405.
4. Модульное устройство для изучения способности животных к достижению подкрепления : пат. Рос. Федерация 2311763. 2007. Бюл. № 5.
5. Григорьян, Г.А. Общая когнитивная способность. Некоторые новые подходы к ее исследованию у мышей / Григорьян Г.А. // Журнал высшей нервной деятельности,2004.- № 6.-С. 842-850.
6. Типологические особенности поведения крыс. / Н. Р. Григорьев [и др.] // Росс. физиолог. журн. им. И.М. Сеченова, 2007.-№ 8.- С. 817-826.
7. Влияние пантолизата на процессы обучения у лабораторных животных с низкими когнитивными способностями в эксперименте / Т.А. Баталова [и др.] // Вестник новых медицинских технологий, 2010.- № 2.- Т. XVII.- С. 24-27.
8. Гланц, С. Медико-биологическая статистика /С. Гланц (пер. с англ.).- М.: Практика, 1999.- 459 с.
THE PECULIARITIES OF CONDITIONED REFLEX ACTIVITY OF LABORATORY ANIMALS WITH VARIOUS TYPOLOGICAL AFFILIATION AGAINST THE BACKGROUND OF ANTIOXIDANT INFLUENCE
T.A. BATALOVA Amur State Medical Academy
The behaviour features of three types of laboratory rats under the mexidol influence have been studied. The earlier advanced hypothesis of the necessity to use animals with low cognitive abilities in experiments with using drugs optimizing the behavior indices are confirmed.
Key words: reflex time, types of l laboratory rats, mexidol, universal problem chamber.
УДК 577.27, 57.083.3
АЛЬВЕОЛЯРНЫЙ МАКРОФАГ (КРАТКИЙ ОБЗОР)
К.С. ГОЛОХВАСТ, В.В.ЧАЙКА
В настоящем обзоре приведены результаты последних работ, посвященных альвеолярному макрофагу - клетке бронхоальвеолярного лаважа, являющемуся важнейшим компонентом системы местного иммунитета дыхательных путей животных и человека.
Ключевые слова: альвеолярный макрофаг, бронхоальвеолярный лаваж, система местного иммунитета
Система местного иммунитета включает в себя совокупность реагирования всех клеток лимфоидного ряда, заселяющих слизистые оболочки дыхательных путей, в кооперации с макрофагами, нейтрофилами, эозинофилами, тучными клетками и другими клетками соединительной ткани и эпителия, а также факторы неспецифического иммунитета [49]. Выделяют также бронхоассоциированную лимфоидную ткань [16,49]. Эта система состоит из лимфатических фолликулов, расположенных под базальной мембраной эпителия, особенно вблизи протоков желез, а в мелких бронхах - из менее дифференцированных скоплений лимфоцитов [6].
Традиционные методы исследования клеточного состава нижних отделов дыхательных путей включают сбор мокроты, индуцирование мокроты и бронхоскопию с последующим бронхоальвеолярным лаважем (БАЛ) [42]. В последнее время растет интерес к использованию выдыхаемого воздуха как к простому неинвазивному методу исследования дыхательных путей [24,40]. Так известно, что бронхиальный секрет дистальных отделов респираторного тракта содержит несколько нелетучих и более 200 летучих соединений, являющихся биомаркерами различных патологических процессов, происходящих в легких [2]. При этом, на сегодняшний день, одним из наиболее показательных методов исследования системы местного иммунитета дыхательных путей остается БАЛ [4,7,13,21,41,43,44]. Изучение клеток лаважной жидкости дает прямое отражение процессов, протекающих в легких, которые могут быть следствием либо влияния на легкие общих заболеваний, либо местной реакцией на вредоносные агенты, поступающие через дыхательные пути [7,11-13,15,25, 27,33,34].
Клеточный состав БАЛ, по мнению разных авторов, различен [5,8,14,20,22,26,39]. По С. Вуазену с соавторами [7], это легочные макрофаги и лимфоциты. По Дж. Бернардо [47], в норме лаважная жидкость содержит макрофаги, лимфоциты и нейтро-филы. В. В. Ерохин [11] считает, что лаважная жидкость содержит макрофаги, лимфоциты, нейтрофилы, эозинофилы и другие клетки. Н. Д. Сорока и А. В. Журавлев [32] называют цилиарные, плоские и бокаловидные клетки бронхиального эпителия, макрофаги, лимфоциты и лейкоциты. При развитии воспалительного процесса в бронхоальвеолярном содержимом дополнительно появляются полинуклеарные нейтрофилы, полинуклеарные эози-нофилы и бронхиальные клетки [7]. Согласно рекомендациям Рабочей группы по бронхоальвеолярному лаважу Европейского респираторного общества [55] нормальным считают следующий состав БАЛ: альвеолярные макрофаги - 64-88%, бронхиальный эпителий - 5-20% (цилиндрический - 4-15% и плоский - 1-5%), нейтрофилы - 5-11%, лимфоциты - 2-4%, тучные клетки до 0,5%, эозинофилы до 0,5%.
В рамках данного обзора приводятся результаты альвеолярные макрофаги, которые по данным некоторых авторов [9,30],
являются основными иммунными клетками БАЛ, несомненно, осуществляющие свои защитные функции в кооперации с остальными клетками дыхательных путей.
Альвеолярные макрофаги - важнейшее связующее звено в системе местного иммунитета дыхательных путей, они напрямую задействованы в реакциях неспецифического и специфического иммунитетов, а также обеспечивают кооперативное действие остальных элементов защитной системы. Это многофункциональные клетки, их роль как иммунопротекторов и иммуномодуляторов [36] сочетается с выраженной секреторной активностью [1].
Макрофаги защищают от вдыхаемой органической и минеральной пыли, обезвреживают микроорганизмы и токсичные вещества [23,53]. С помощью макрофагов происходит первичная обработка ингалированных компонентов атмосферной взвеси, контакт с которыми резко усиливает утилизацию кислорода и глюкозы, липидный обмен и фагоцитарную активность макрофага. Макрофаги участвуют также в изоляции ингалированных частиц фагоцитозом, удалении их из легкого транспортной системой и обезвреживании фагоцитированных веществ [3,28]. Альвеолярные макрофаги элиминируют ингалированные частицы и поглощают бактерии аэрозоля сразу же после вдыхания. Большинство ингалированных частиц, достигших альвеолярной зоны, поглощается и выводится макрофагами. Вообще, фагоцитоз и связанные с ним внутриклеточные изменения макрофагов - итог сложных взаимоотношений, в которые вовлекаются поверхностные структуры макрофага, плазматическая мембрана, лизосомная система, микрофиламенты, микротрубочки, пластинчатый комплекс, митохондрии и цитоплазматические компоненты [45]. В свою очередь деятельность макрофагов регулируется со стороны сурфактанта. Показано, что сурфактант стимулирует фагоцитоз, предотвращает цитолиз макрофагов и повышает подвижность альвеолярных макрофагов [69].
После фагоцитоза нагруженные макрофаги мигрируют из легких. Способности макрофагов к миграции благоприятствуют условия окружающей среды, особенно ток лимфы и жидкости в легочном интерстиции и мукоцилиарный клиренс в бронхах [68]. Хемотаксис стимулирует миграцию альвеолярных макрофагов в альвеолы и бронхи, а также накопление их в области воспаления [56]. К хемотаксическим факторам относятся, проникшие в альвеолы и бронхи микроорганизмы, продукты их метаболизма и взаимодействия с тканями. Так, было выделено три пути миграции макрофагов: основной мукоцилиарный путь - когда при попадание макрофагов на мерцательный эпителий они быстро удаляются из легкого (от 1 до 5 млн. клеток в час) и перемещаются в соседние альвеолы через поры Кона,лимфатический путь -когда альвеолярные макрофаги, переместившись к лимфатическим узлам корня легкого, попадают в грудной лимфатический проток и оттуда в кровоток,интерстициальный путь - когда нагруженные фагоцитированными частицами макрофаги мигрируют с альвеолярной поверхности в соединительную ткань и уносятся потоком интерстициальной жидкости в периваскулярные и субплевральные области за период от 1 до 14 суток [58].
Кроме фагоцитоза частиц и доставки антигена к иммуно-компетентным лимфоцитам, альвеолярные макрофаги принимают участие в стимуляции лимфоцитов, полиморфонуклеарных лейкоцитов, фибробластов, альвеоцитов и регуляции их функции. Макрофаги выделяют коллагеназу, эластазу, эстеразу, кислые гидролазы, адренокортикотропный гормон, тимозин, р-эндорфин, витамин Д3, протеазы, РНК-азы, ДНК-азы, липазы, лизоцим, В12-связывающий белок, дефензины, катионные белки, лакто-феррин, миелопероксидаза, перекись водорода, супероксид, нит-роксид, простагландины, лейкотриены, тромбоксаны, а2-макроглобулин, компоненты комплемента (С1- С9), фибронек-тин, тромбоспондин, хондроитинсульфат, трансферрин, авидин, аполипопротеин Е, ^-1, ^-6, ^-10, ^-12, ТОТа, !Шо/р, С8Б^ ТСЕр, БОБ, РЭОБ ^-1 тЬ и другие вещества [38,64,65].
Отмечается [17], что популяция легочных макрофагов включает альвеолярные макрофаги, макрофаги воздухоносных путей, находящиеся в крупных и мелких бронхах, и интерстициальные макрофаги. Другие авторы [50,66] делят легочные макрофаги на альвеолярные, макрофаги легочной ткани и макрофаги бронхоассоциированной легочной ткани. Г.Б. Федосеев [37] и Р.К. Браун с соавторами [52], учитывая способность макрофагов к миграции, указывают, что все перечисленные группы макрофагов являются альвеолярными макрофагами, мигрировавшими в различные участки легких. Есть мнения, что кроме альвеолярных
