CC BY
120
легочной ткани при экспериментальном отеке легких у крыс. Установлена зависимость интенсивности дыхания от количества структурно-измененных митохондрий и их среднего диаметра. Использование зофеноприла уменьшает степень набухания митохондрий и улучшает тканевое дыхание в легочной ткани.
Ключевые слова: легочная ткань,
митохондрия, отек легкого, зофеноприл.
is studied at an experimental pulmonary edema at rats. Dependence of intensity of breath on quantity structurally-changed mitochondria and their average diameter is established. Use Zofenopril reduces a degree of swelling mitochondria and improves tissue breath of pulmonary tissue.
Key words: pulmonary tissue, mitochondria, pulmonary edema, Zofenopril.
УДК 612.82+612.826
ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ УРОВНЯ ТРЕВОЖНОСТИ У КРЫС В УСЛОВИЯХ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СЕРОТОНИНА В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ
Многоплановые нагрузки, испытываемые современным человеком, нередко вызывают эмоциональное напряжение, способствующее росту психопатологических расстройств. В последние десятилетия широкое признание завоевала точка зрения, согласно которой устойчивость организма к различным воздействиям определяется индивидуальным набором антистрессовых защитных механизмов [2]. В этой связи актуальным является выяснение нейрофизиологических и нейрохимических механизмов, определяющих индивидуальнотипологические различия поведения, в основе которых лежат биохимические особенности организации различных отделов головного мозга. В настоящее время отсутствует единая концепция тревожности, что обусловлено различными подходами к данной проблеме в психиатрии, физиологии, психологии и клинической фармакологии [4].
Следует отметить, что тревожность и страх имеют два взаимосвязанных и в то же время достаточно самостоятельных аспекта: объективный, проявляющийся в виде
разнообразных физиологических реакций, и субъективный, затрагивающий внутренний мир индивидуума. При этом наиболее часто применяемые методы экспериментально -психологического исследования феноменов тревожности и страха оценивают именно субъективные переживания, которые подвержены значительным флуктуациям, связанным со спецификой конкретной методики, социокультурными и гендерными установками пациента, уровнем его образования, отношением к обследованию и т.п. Подобная ситуация затрудняет эффективную диагностику и коррекцию тревожных состояний и обусловливает актуальность поиска объективных критериев тревожности и страха.
Существуют поведенческие модели, позволяющие уйти от чрезмерной механистичности и жесткости применяемых тестов путем изучения спонтанного поведения животных в условиях довольно умеренного стресса. Чрезвычайную популярность для изучения тревожности приобретают известные гораздо ранее «общеповеденческие» тесты, основанные на помещение животного в незнакомую ситуацию новизны - открытого поля (Холл, Бродхурст), норковой камеры и т.д. Животных в таких моделях освещали лампами, поднимали на высоту, помещали рядом с тест-объектом и т.д. Постепенно популярность приобретает еще один тест -крестообразный приподнятый лабиринт (КПЛ), в основе которого лежали еще «эксплорационные» представления С.Монтгомери [3, 5]. Именно на их основе в 1984 г. исследователями из Бирмингема Хендли и Миттани КПЛ был валидирован и введен в широкую фармакоэтологическую практику, толчок чему дала опубликованная ими статья в малоизвестном германском журнале, на которую до сих пор продолжают ссылаться сотни и сотни авторов по всему миру [6, 7, 10]. Дополнения к методике использования и интерпретации полученных данных с помощью ПКЛ продолжаются по сей день. В своей недавней работе И.П.Лапин (1999) обращает внимание на то, что именно частота выглядываний из темного отсека (а не число переходов, как было принято считать ранее) является единственным постоянным показателем, чувствительным к действию анксиотропных веществ. Появляются и многие другие, зачастую весьма оригинальные экспериментальные модели тревожности [8, 10]. При этом в поведении
животных в различных тестах выделяется небольшое число чувствительных «валидных» показателей («традиционные», «классические» параметры тревожности), а остальные формы поведенческой активности при анализе опускаются или регистрируются в виде индексов суммарной «поведенческой неспецифики».
Взаимосвязь тревожности и депрессии на сегодняшний день описывается основным патогенетическим вектором: острый стресс - тревога - хроническая тревога - депрессия. Однако открытым остается вопрос о том, каким образом моделирование депрессии, связанное с дефицитом различных медиаторов влияет на животных с исходно различным ее уровнем. Одним из ключевых моноаминов в патогенезе депрессии считается серотонин. Причем дефицит серотонина по мнению исследователей вызывает депрессию тревоги, в то время как дефицит норадреналина - депрессию тоски [1, 3]. Для специфического уменьшения серотонина в мозге широко применяют п-хорфенилаланин, который относится к ингибиторам триптофангид-роксилазы и блокирует синтез серотонина на стадии гидроксилирования триптофана [2, 9].
Целью работы была оценка изменения уровня тревожности у крыс в условиях снижения содержания серотонина в головном мозге, вызванным введением п-хлорфенилаланина (ПХФА) с учетом различного исходного уровня тревожности у исследуемых животных и определить влияние ПХФА на частоту индукции депрессии у животных с разным уровнем тревожности.
Материал и методы иследования. Эксперимент проводился на 40 беспородных лабораторных крысах-самцах массой 190-220 гр., содержащихся в виварии в стандартных условиях. Уровень тревожности определяли с использованием теста «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ), 5 мин. Маркером тревожности служило суммарное время пребывания на открытом пространстве ПКЛ (открытые рукава + центр) и количество выходов на открытые рукава (ОР). Фиксировались так же следующие показатели: количество выглядываний из закрытых рукавов (ЗР), количество переходов между закрытыми рукавами и количество стоек на ОР. По результатам контрольного тестирования исследуемая популяция разбивалась на группы с разным уровнем тревожности: высоким, средним и низким. В опытном тестировании определялось изменение уровня тревожности в каждой из групп тревожности, вызванное дефицитом серотонина. Снижение содержания серотонина в головном мозге осуществлялось путем 3-х дневных инъекций ПХФА (300 мг/кг, в/бр). На 4-е сутки животные проходили повторное тестирование.
Полученные результаты обрабатывались общепринятыми методами математической статистики с использованием непараметрического ^критерия Манна-Уитни.
Результаты исследования и их обсуждение. Распределение популяции на группы с разным уровнем тревожности показано на рис. 1. Исследуемая популяция животных разделилась на группы практически равномерно. Численные значения фиксируемых параметров и корреляционные связи между показателями представлены в таблицах 1 и 2 соответственно.
Таблица 1
Поведенческий профиль исследуемой популяции (п=40) в контроле____________
время пребывания в открытом пространстве ПКЛ количество выходов в ОР количество выглядываний из ЗР количество переходов между ЗР количество стоек на ОР
высокая тревожность (п=13) 57,6±1,32### 1,4±0,15### 11,9±0,52###*** 0,7±0,19** 0,3±0,13***
средняя тревожность (п=14) 113,3±6,60 3,1±0,39 15,5±0,71 0,7±0,16 0,7±0,21
низкая тревожность (п=13) 216,9±4,60### 1, 8±0,21# 7,9±0,55###*** 0,0±0,00###** 3,3±0,28###***
Примечание: ##,### - отличия достоверны при ри<0,05 и ри<0,001 соответственно при сравнении показателей условного контроля (средняя группа тревожности, п=14) с группой высоко- (п=13) и низкотревожных (п=13) животных соответственно; **, *** - отличия достоверны при ри<0,005 и р.^0,001 соответственно между группами с крайними уровнями тревожности.
Снижение содержания серотонина в головном мозге путем введения ПХФА повлияло на уровень тревожности, показываемый животными в условиях ПКЛ следующим образом.
В группе высокотревожных животных 4 крысы показали полную неподвижность в течение всего эксперимента, т.е. при посадке крысы на установку в исходное положение (в центр, носом в открытый рукав) животное оставалось в том же положении все 5 минут. Такие особи были определены как животные, дефицит серотонина в головном мозгу
которых вызвал индукцию депрессии. Остальные 9 крыс этой группы не показали достоверных отличий по времени пребывания в открытом пространстве ПКЛ, что указывает на сохранение прежнего (высокого) уровня тревожности.
Таблица 2
Корреляционные связи между показателями поведения животных (п=40) в ________________приподнятом крестообразном лабиринте (контроль)____________________
время пребывания в открытом пространстве ПКЛ количество выходов в ОР количество выглядываний из ЗР количество переходов между ЗР
количество выходов в ОР 0,07
Кол-во выглядываний из ЗР -0,57 (р<0,0005) -0,56 (р<0,0005)
Кол-во переходов между ЗР -0,44 (р<0,0025) 0,09 0,37 (р<0,01)
количество стоек на ОР 0,84 (р<0,0005) -0,15 -0,54 (р<0,0005) -0,36 (р<0,01)
Примечание: в скобках указан уровень надежности p.
Группа со средним уровнем тревожности выявила диссоциацию. Депрессия обнаружена у 5-ти особей из среднетревожных животных (полная неподвижность в течение исследования). У 9-ти крыс из этой группы значение показателя времени пребывания на открытом пространстве ПКЛ достоверно ^<0,005) снизился относительно контроля на 40,1% и составил 42,4±7,17 секунд. Таким образом, можно констатировать увеличение уровня тревожности у этих животных. Все животные из группы низкотревожных (п=13) показали наличие депрессии (рис. 2).
Рис. 1. Распределение популяции (п=40) по группы с
" ♦ " а ■ б
Рис. 3. Комплексный анализ поведенческих эффектов п-хлорфенилаланина у высокотревожных животных (без учета особей, выявивших депрессию) в ПКЛ в % от контроля: а -контроль, б - ПХФА, 1 - время пребывания в открытом пространстве ПКЛ, 2 - количество выходов на ОР, 3 -количество выглядываний из ЗР, 4 - количество переходов между ЗР, 5 - количество стоек на ОР.
Рис. 2. Влияние инъекций п-хлорфенилаланина на
" ♦ " а ■ б
Рис. 4. Комплексный анализ поведенческих эффектов п-хлорфенилаланина у животных со средним уровнем тревожности в ПКЛ в % от контроля: а -контроль, б - ПХФА, 1 - время пребывания в открытом пространстве ПКЛ, 2 - количество выходов на ОР, 3 -количество выглядываний из ЗР, 4 - количество переходов между ЗР, 5 - количество стоек на ОР.
На рисунках 3 и 4 показан комплексный анализ поведенческих эффектов ПХФА в ПКЛ в процентном изменении у животных с высоким и средним уровнями тревожности соответственно. Данные контроля приняты за 100% (пунктирная линия на рисунках).
Из представленного графически материала видно, что ПХФА увеличил количество вертикальных стоек на ОР у животных со средним и высоким уровнями тревожности баз учета показателей депрессивных крыс. Но после математической обработки материала достоверным это увеличение не оказалось.
Дефицит серотонина в головном мозге исследуемых животных инициировал отсутствие переходов между ЗР ПКЛ во всех исследуемых группах тревожности. Так, у высокотревожных животных (без учета особей, выявивших депрессию) в контроле этот показатель был равен 1,0±0,18, а в опыте таких поведенческих актов вообще не было зарегистрировано (ри<0,001), У животных со средним уровнем тревожности наблюдалась аналогичная тенденция (ри<0,001). Количество выглядываний из ЗР у той части высокотревожных животных, которая не показала депрессии, снизилась с 12,1 ±0,67 до 2,0±0,33 выглядывания (ри<0,001); у среднетревожных - с 16,4±0,91 до 1,8±0,46 поведенческих акта (ри<0,001). Относительно количества повторных выходов на ОР, то достоверное снижение обнаружено во всех группах тревожности: у высокотревожных животных наблюдалось сокращение таких выходов в 2 раза (ри<0,05).
У животных со средним уровнем тревожности дефицит серотонина вызвал отсутствие повторных выходов на открытое пространство ПКЛ (ри<0,001), что указывает на увеличение тревожности крыс данной группы, что подтверждает данные, полученные по показателю времени пребывания на открытом пространстве ПКЛ.
В таблице 3 представлены корреляционные связи между показателями поведения животных в ПКЛ после инъекций п-хлорфенилаланина. Из таблицы следует, что между временем пребывания на открытом пространстве ПКЛ и количеством выходов в него появилась обратная зависимость (Рк=0,07; Роп=-0,37), что противоречит ожидаемому нами результату. Изменилась направленность корреляционной связи между количеством стоек на ОР и временем пребывания на открытом пространстве (Рк=0,84; Роп=-0,45), а так же между стойками и количеством выглядываний из ЗР (Рк=-0,54; Роп=0,41). Дефицит серотонина в головном мозге привел к отсутствию имевшей место в контроле обратной корреляционной зависимости между выходами на ОР и выглядываниями из ЗР (Рк=-0,56; К,п=0,23).
Таблица 3
Корреляционные связи между показателями поведения животных (п=40) в __________________приподнятом крестообразном лабиринте (ПХФА)_______________________
время пребывания в открытом пространстве ПКЛ количество выходов в ОР количество выглядываний из ЗР количество переходов между ЗР
количество выходов в ОР -0,37 (р<0,01)
Кол-во выглядываний из ЗР -0,67 (р<0,0001) 0,23
Кол-во переходов между ЗР - - -
количество стоек на ОР -0,45 (р<0,025) 0,11 0,41 (р<0,005) -
Примечание: в скобках указан уровень надежности р при котором связь между двумя рядами наблюдений можно считать значимой.
Установлено, что снижение содержания серотонина в головном мозге введением п-хлорфенилаланина повысило тревожность у группы со средним уровнем тревожности, у 1/3 животных данной субпопуляции вызвало индукцию депрессии, у 1/3 высокотревожных животных вызвало депрессию, у остальных отсутствовали достоверные отличия в уровне тревожности по сравнению с контрольным тестированием и вызвало депрессию у животных с низком уровнем тревожности.
1. Буданцев А.Ю. Моноаминергические системы мозга. М.: Наука, 1976. - 193с.
2. Исмайлова, Х.Ю., Агаев, Т.М., Семенова, Т.П. Индивидуальные особенности поведения: (моноаминергические механизмы). Баку: «Нурлан», 2007. - 228 стр.
3. Калуев А.В. Изучение тревожности у животных - вчера, сегодня, завтра Ш1р:_//_шшш._тозте^!т1с. ги/соп1Ч1Ьгагу_/2003/4/451
4. Ковалев Ю.В. К вопросу о дифференциально-диагностическом аспекте инициальной тревоги// Соц. клин. психиатрия. - 1995. - № 1. - С. 24-27.
5. Салтыков А.Б., Толокнов А.В., Хитров Н.К. Поведенческая деятельность в условиях неопределенности среды (методические особенности экспериментального изучения) // Усп. физиол. наук. - 1996. - Т. 27. - № 1. - С. 100-108.
6. Agular R., Gil L., Flint J.et al. Learned fear, emotional reactivity and fear of heights: a factor analytic map from a large F2 intercross of Roman rat strains // Brain Res. Bull. - 2002. - V. 57. - N. 1. - P. 17-26.
7. Coupland N.J., Nutt D.J. Neurobiology of anxiety and panic: In: Cholecystokinin and Anxiety: from Neuron to Behavior, Eds J.Bradwein, E. Vasar, Springer Verlag, New York, 1995, P. 1-32.
8. File S.E. Factors controlling measures of anxiety and responces to novelty in the mouse // Behav. Brain Res. - 2001. - V. 125. - P. 151-157.
9. Maier S.F. Learned helplessness: Relationships with fear and anxiety: In: Stress - From Synapse to Syndrome. Eds S.C.Stanford, P.Salmon, Academic Press, London, 1993, P. 191-206.
10. Salum C., Morato S., Roque-da-Silva A.C. Anxiety-like behavior in rats: a computational model // Neural Networks. - 2000. - V. 13. - P. 21-29.
ОЦІНКА ЗМІНИ РІВНЯ ТРИВОЖНОСТІ У ЩУРІВ В УМОВАХ ЗНИЖЕННЯ ЗМІСТУ СЕРОТОНІНА В ГОЛОВНОМУ МОЗКУ Фролова Г.О.
Досліджена зміна тривожності в умовах зниження змісту серотоніна в головному мозку білих щурів, викликаним внутрішньоочеревин-ним введенням п-хлорфенілаланіна в дозі 300 мг/кг протягом 3-х днів, а так само визначено його вплив на частоту індукції депресії в групах з різним рівнем тривожності. Збільшення тривожності спостерігалось у 69,2% щурів з середнім рівнем тривожності. Зниження рівня серотоніна викликало депресію у 55% особин всієї популяції (1/3 субпопуляції високо- і средньотривожних щурів і у всіх низько-тривожних).
кЛючові слова: серотонін, головний мозок, рівнеь тривожності.
ESTIMATION OF CHANGE OF RATS ANXIE-TY’s LEVEL IN THE CONDITIONS OF DECLINE OF MAINTENANCE OF SEROTONIN IN CEREBRUM Frolova G.A.
The change of anxiety is investigational in the conditions of decline of maintenance of serotonin in the cerebrum of white rats, by the caused i.p. introduction of p-chlorophenylalanin in a dose 300 mg/kg, during 3 days, and its influence is similarly certain on frequency of induction of depression in groups with the different level of anxiety. The change of anxiety was observed only in 69,2% rats with the MAL-subgroup (increase). The decline of level of serotonin caused depression in 55% individuals of all of population (1/3 of HAL-, MALsubgroups rats and in all of LAL-subgroup).
Key words: serotonin, cerebrum, level of anxiety.
УДК: 577.1:615
АНТИОКСИДАНТНА АКТИВНІСТЬ СПІРАЗИДОЛУ НА ТЛІ ІЗАДРИНОВОГО МІОКАРДИТУ
Робота виконана у рамках науково-дослідної програми Національного
фармацевтичного університету „ Фармакологічні дослідження біологічно -активних речовин і лікарських засобів синтетичного та природного походження, їх застосування у медичній практиці" (№ держ. реєстр. 0103и000478).
У патогенезі практично всіх захворювань людини є гіпоксія та ішемія тканин. Гіпоксію можна визначити як невідповідність енергетичної потреби клітини у системі мітохондріального окисного фосфорилювання [5,9]. Причиною цієї недостатності у більшості патологічних станів є зниження надходження кисню до мітохондрій, у наслідок чого і відбувається зниження мітохондріального окиснення. В першу чергу пригнічується активність НАД-залежних дегідрогеназ циклу Кребса на тлі збереження активності ФАД-залежної сукцинат-оксидази. Порушення мітохондріального окисного фосфорилювання приводить до прогресуючого дефициту АТФ - універсального джерела енергії у клітині [7,8]. Серцевий м'яз, як і головний мозок є найбільш чутливим до нестачі кисню. Гіпоксія
призводить перш за все до зниження утворення енергії органелами кардіоміоцитів,
метаболічними порушеннями, накопиченням проміжних продуктів вільнорадикального
окиснення, які пошкоджують біомембрани [3,6].
