CC BY
107ПСИХОФАРМАКОЛОГИЯ
2158 -
© А.А. ЛЕБЕДЕВ, А.В. ДРОБЛЕНКОВ, П.Д. ШАБАНОВ; 2007
НИИ экспериментальной медицины РАМН; акад. Павлова ул., 12, Санкт-Петербург, 197376, Россия Санкт-Петербургская государственная медицинская педиатрическая академия Росздравнадзора; Литовская ул., 2, Санкт-Петербург, 194100, Россия
Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова МО РФ; акад. Лебедева ул., 6, Санкт-Петербург, 194044, Россия
ПОСЛЕДСТВИЯ МОДУЛЯЦИИ СИСТЕМ СТРЕССА-АНТИСТРЕССА ВВЕДЕНИЕМ КОРТИКОЛИБЕРИНА И БЕЛКОВ ТЕПЛОВОГО ШОКА 70 КДА В РАННЕМ ОНТОГЕНЕЗЕ, ОЦЕНЕННЫЕ ПО ПОВЕДЕНИЮ И СОСТОЯНИЮ НЕЙРОНОВ В ЛИМБИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ МОЗГА ПОЛОВОЗРЕЛЫХ КРЫС
Резюме
Крысятам Вистар в возрасте 4-10-17 дней внутрибрюшинно однократно вводили кортиколиберин (кортикотропин-рилизинг гормон — КРГ; 0,5-1,0-2,0 мкг/крысу соответственно), активирующий систему стресса, или белки теплового шока 70 кДа (БТШ-70; 5-10-20 мкг/крысу), выполняющие роль внутриклеточных шаперонов и обладающие антистрессорными свойствами. У половозрелых крыс в возрасте 90-100 дней оценивали эмоциональные и двигательные формы поведения в 5 тестах, включая открытом поле, приподнятый крестообразный лабиринт, «чужак-резидент», тест Порсолта и ротационное поведение. Активация систем стресса и антистресса в раннем онтогенезе введением КРГ или БТШ-70 существенно меняла поведение половозрелых крыс. Эти эффекты зависели от пола животного: самцы были более чувствительны в тестах на депрессивность (тест Порсолта), тревожность (приподнятый крестообразный лабиринт) и ротационное поведение. Менее чувствительными оказались тесты «открытое поле» и «чужак-резидент». Это подчеркивает, что исходная чувствительность самцов и самок к действию использованных агентов различна. Данные коррелировали с морфологическими исследованиями лимбических структур мозга. В частности, КРГ увеличивал рельефность (объем) нейронов черной субстанции и вентральной области покрышки, не меняя их плотности, а БТШ-70 вызывал умеренную дегенерацию нейронов, снижая их плотность. Полученные данные необходимо учитывать при планировании и проведении экспериментальных исследований с влиянием на поведение различных фармакологических агентов.
Поддержано грантом РФФИ № 07-04-00549а.
PPBN ID: ppbn.v7i3.30
Лебедев А.А., Дробленков А.В., Шабанов П.Д. Последствия модуляции систем стресса-антистресса введением кортиколиберина и белков теплового шока 70 кДа в раннем онтогенезе, оцененные по поведению и состоянию нейронов в лимбических структурах мозга половозрелых крыс. // Психофармакол. биол. наркол. 2007. Т. 7, № 3-4. С. 2158-2178
Ключевые слова
кортиколиберин; БТШ-70; стресс; онтогенез; лимбические структуры мозга; крысы; самцы; самки
ВВЕДЕНИЕ
Представления о «критических периодах» формирования эмоционально мотивационного и двигательного поведения у грызунов вошли в нейробиологию в последние годы, главным образом благодаря исследованиям с использованием избирательных нейроток-синов [10, 11]. Так, применение нейротоксинов 6-гид-
роксидофамина и 5,7-дигидрокситриптамина (вызывают избирательную дегенерацию дофаминерги-ческих и серотонинергических нейронов соответственно), вводимых в пренатальный и постнатальный периоды крысам, показало, что структурно-функциональные системы эмоционального реагирования и
подкрепления формируются во второй половине беременности и начальном постнатальном периоде. Во времени они совпадают с созреванием моноаминер-гических проводящих путей мозга [5, 10] и процессами завершения синаптогенеза [9]. У крыс «критические» периоды в созревании подкрепляющих систем мозга охватывают третий триместр беременности и периоддо 17-го дня постнатального развития [3]. На формирование этих систем большое влияние оказывают факторы стресса (внешнего и внутреннего). С точки зрения формирования эмоциогенных систем мозга наиболее уязвим период раннего постнатального развития (у крыс — до 17-го дня жизни). Воздействие разных повреждающих факторов в этот период существенно меняет поведение взрослых (половозрелых) животных. Отмечены выраженные гендерные различия в эффектах веществ, вводимых в ранний постнатальный период [12]. Эти данные послужили отправной точкой для изучения отсроченных поведенческих эффектов кортиколиберина (кортикот-ропин-рилизинг гормона — КРГ), активирующего систему стресса [15], и антистрессорных белков теплового шока 70 кДа (БТШ-70) [1, 16], вводимых в ранний постнатальный период крысам.
Целью настоящего исследования явилось сравнительное изучение поведения и особенностей морфологии лимбических областей мозга половозрелых крыс, подвергнутых воздействию КРГ или БТШ-70 в раннем постнатальном периоде (4—10— 17-й дни постнатального развития).
МЕТОДИКА
Выбор животных
Опыты выполнены на 119 крысах Вистар массой 200—220 г, выращенных в группе по 5 особей в стандартных пластмассовых клетках в условиях вивария. Все животные были разделены на несколько групп: 1) крысята, которым в возрасте 4 дней внутрибрю-шинно однократно вводили 0,5 мкг/крысу КРГ (Sigma, США) или 5 мкг/крысу БТШ-70 (Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург); 2) крысята, которым в возрасте 10 дней вводили 1 мкг/крысу КРГ или 10 мкг/крысу БТШ-70; 3) крысята, которым в возрасте 17 дней вводили 2 мкг/крысу КРГ или 20 мкг/крысу БТШ-70. Животных содержали в однополых группах в условиях вивария при свободном доступе к воде и пище в условиях инвертированного света 8.00—20.00 при температуре 22 + 2 оС. Все поведенческие опыты проводили на половозрелых животных в возрасте 90—100 дней в осенне-зимний период. После проведения всех поведенческих опы-
тов животных декапитировали, извлекали мозг и готовили гистологические препараты.
Исследование поведения крыс в «открытом поле»
Свободную двигательную активность животных исследовали в тесте «открытого поля» [6, 10], представляющего собой круглую площадку диаметром 80 см с 16 отверстиями (норками) диаметром 3 см каждая. Продолжительность одного опыта составляла 3 мин. Регистрировали ряд элементарных двигательных актов и поз: горизонтальную и вертикальную активность, груминг, заглядывание в норки, дефекацию, уринацию. Полученные данные обрабатывали математически.
Исследование функциональной асимметрии мозга с помощью метода ротации
Число ротаций определяли в полусфере диаметром 30 см через 30 мин после введения фенамина (2,5 мг/кг) за два последовательных периода по 10 мин, используя для анализа средние значения (определяемые за 10 мин). Регистрировали число полных вращений на 360о отдельно вправо и влево, а также число неполных ротаций от 90о до 360о. В -последние 10 с каждой минуты тестирования в рото-метре определяли также показатель стереотипии по 6-бальной шкале [10].
Исследование поведения в приподнятом крестообразном лабиринте
Лабиринт состоял из двух открытых рукавов 50 х 10 см и двух закрытых рукавов 50 х 10 см с отрытым верхом, расположенных перпендикулярно относительно друг друга. Высота над полом 1 м. Животное помещали в центр лабиринта. Путем нажатия соответствующей клавиши этографа, связанного с компьютером, фиксировали время пребывания в закрытых и открытых рукавах, время свешивания в отрытых рукавах и выглядывания из закрытых рукавов. Продолжительность теста составляла 5 мин.
Исследование агрессии в тесте «чужак—резидент»
Агрессивность изучали у половозрелых крыс самцов в тесте «чужак—резцдент» в соответствии с
2159
2160
Таблица 1
Влияние КРГ или БТШ-70, вводимых в ранний постнатальный период, на поведение половозрелых крыс в «открытом поле»
Показатели 4-й день 10-й день 17-й день
Самцы Самки Самцы Самки Самцы Самки
Контроль
Число пересеченных квадратов 58,1+3,0 64,5 ± 11,9 40,8 8,1 62,5 + 12,5 36,8 ± 5,1 80,2 ± 11,1
Число стоек 5,5 1,25 5,9 1,2 1,5 0,5 8,0 0,2 4,2 1,7 6,0 0,2
Число заглядываний в норки 11,5 + 1,8 14,2 ± 1,5 6,1 ± 1,1 15,0 1,1 7,1 + 2,2 11,1 ± 1,0
Акты груминга 6,1 1,1 4,5 1,3 5,2 0,8 7,5 1,3 5,5 1,3 5,0 1,1
Болюсы дефекаций 3,6 1,0 0,0 0,0 2,5 0,8 1,5 0,5 4,9 0,4 0,0 0,0
КРГ
Число пересеченных квадратов 46,8 11,1 51,5 + 3,9* 38,5 4,9 59,0 7,1 44,3 ± 5,8 50,1 11,1*
Число стоек 3,1 0,9* 9,5 1,3* 1,0 0,1 9,4 1,4 6,3 1,2 10,1 3,0
Число заглядываний в норки 9,1 ± 3,2 8,5 0,5* 6,5 ± 1,1 10,1 ± 1,5* 8,1 ± 1,1 18,8 ± 3,9*
Акты груминга 2,5 1,2* 3,0 1,5 1,5 0,75* 6,2 2,5 2,0 0,9* 4,3 1,4
Болюсы дефекаций 1,0 0,5* 2,1 1,8* 0,0 0,0* 1,2 1,0 1,0 1,0** 0,0 0,0
БТШ-70
Число пересеченных квадратов 42,5 16,1 36,1 1,1** 35,2 + 12,3 60,2 7,2 29,4 ± 7,3 58,2 15,1*
Число стоек 4,3 3,2 2,5 1,5* 5,7 4,5* 7,3 2,2 3,0 1,1 7,4 2,2
Число заглядываний в норки 10,5 ± 8,1 8,1 2,8* 7,3 ± 3,0 9,1 ± 3,1* 5,2 ± 2,1 7,3 3,1*
Акты груминга 4,1 2,8 1,5 0,5* 0,3 0,3** 2,2 1,5* 1,5 0,5* 6,1 1,2
Болюсы дефекаций 1,0 1,0* 0,0 0,0 1,7 1,2 0,0 0,0* 2,0 1,4* 2,3 1,5*
Примечание: * — р < 0,05; ** — р < 0,01 в сравнении с соответствующим контролем.
описанием этологического атласа [6]. Смысл методики состоит в том, что к крупному самцу, находящемуся в клетке (резиденту), подсаживают более мелкое животное (чужака). Регистрировали число поведенческих проявлений агрессивности и защиты, а также общее число поведенческих актов, описывающих взаимоотношение двух особей крыс.
Исследование антидепрессантной активности в тесте Порсолта
Плавательный тест «отчаяния» Порсолта [18] предусматривает оценку двигательной активности крыс, помещенных в стеклянный цилиндр диаметром 20 см и высотой 40 см, на 1/3 заполненный водой с температурой 27 + 1оС. Животное помещают
Таблица 2
Влияние КРГ или БТШ-70, вводимых в ранний постнатальный период, на поведение половозрелых крыс в тесте «чужак—резидент» (число актов)
Показатели, % представленности акта 4-й день 10-й день 17-й день
Самцы Самки Самцы Самки Самцы Самки
Контроль
Индивидуальное поведение 36,9 ± 3,1 75,5 ± 7,8 85,3 ± 26,2 100,0 ± 7,3 100,0 ± 6,6 81,7 14,2
Коммуникативное поведение 47,1 ± 5,1 24,5 ± 7,1 14,2 ± 10,1 0,0 ± 0,0 0,0 ± 0,0 18,3 ± 8,0
Агрессивное поведение 16,0 6,9 0,0 0,0 0,5 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Защитное поведение 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
КРГ
Индивидуальное поведение 54,0 34,3 54,5 5,1* 38,5 ± 3,2* 61,0 17,3* 63,0 ± 24,5* 81,7 14,1
Коммуникативное поведение 39,5 28,3 42,4 3,9* 61,5 ± 6,1** 37,2 ± 15,1** 35,2 ± 12,8** 18,3 ± 8,2
Агрессивное поведение 6,5 3,2* 3,4 3,0* 0,0 0,0 1,8 1,5* 0,8 0,5* 0,0 0,0
Защитное поведение 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
БТШ-70
Индивидуальное поведение 68,9 11,2* 78,8 20,2 48,1 7,2* 66,9 13,2* 70,5 15,4* 57,6 9,1*
Коммуникативное поведение 29,1 9,2* 20,2 18,1 48,9 5,3** 33,1 13,2** 26,5 13,4** 42,4 9,1*
Агрессивное поведение 0,0 ± 0,0** 0,0 0,0 3,0 1,2* 0,0 0,0 3,0 1,5* 0,0 0,0
Защитное поведение 2,0 1,1* 1,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
2161
Примечание: * — р < 0,05; ** — р < 0,01; *** — р < 0,001 в сравнении с соответствующим контролем.
в цилиндр на 6 мин, регистрируют время активного и пассивного плавания и время иммобилизации. Увеличение активного плавания и уменьшение времени иммобилизации рассматривают как антидепрессан-тный эффект [13, 18].
Морфологические исследования
Головной мозг крыс в возрасте 4 мес через 3 мин после декапитации фиксировали в 9 %-ном растворе нейтрального формалина, проводили через спирты и заливали в парафин по стандартной методике приготовления гистологических препаратов. Произ-
водили ленточные серийные срезы головного мозга во фронтальной плоскости от лобного полюса правого полушария до рострального отдела моста. Шаг лезвия бритвы составлял 8 мкм, для последующей съемки на CCD Camera (320 KPixel) через микроскоп Laboval — 5 мкм. Расстояние среза от лобного полюса полушария определяли по количеству серийных срезов. Вычисляли среднее арифметическое и среднее квадратичное отклонение. Срезы в гистологических микропрепаратах окрашивали гематоксилином-эозином и по Нисслю. Составление блоков иллюстраций производили с помощью программы Microsoft Windows XP [2].
2162
Таблица 3
Влияние КРГ или БТШ-70, вводимых в ранний постнатальный период, на поведение половозрелых крыс в приподнятом крестообразном лабиринте
Показатели 4-й день 10-й день 17-й день
Самцы Самки Самцы Самки Самцы Самки
Контроль
Время в открытых рукавах, с 18,1±3,5 36,5 ± 2,5 38,7 ± 5,1 12,0 ± 5,1 36,2 ± 10,2 19,3 ± 4,5
Число выглядываний из закрытых рукавов 5,1 1,5 5,5 1,5 2,5 ± 1,5 2,5 0,5 2,2 ± 1,3 8,0 + 1,5
Число свешиваний с платформы лабиринта 4,3 1,5 6,0 1,2 8,5 ± 1,5 2,0 1,5 4,6 ± 2,2 1,0 ± 0,5
Число переходов через центральный отсек 2,6 ± 1,4 1,5 ± 0,5 1,7 ± 0,3 1,0 ± 0,5 3,1 ± 1,4 1,0 ± 1,0
КРГ
Время в открытых рукавах, с 25,8 ± 11,3 12,2 ± 4,2** 20,5 ± 6,1* 31,4 ± 8,5* 15,1 ± 6,1* 26,9 ± 6,1
Число выглядываний из закрытых рукавов 10,5 3,2* 4,0 1,2 14,5 ± 3,5* 4,6 3,6 3,5 ± 0,8 3,5 1,8*
Число свешиваний с платформы лабиринта 2,2 ± 0,9* 2,1 + 1,5* 1,2 0,5* 2,8 1,6 3,5 ± 1,5 4,5 1,8*
Число переходов через центральный отсек 1,1 ± 0,5 1,0 + 0,5 3,1 + 1,0* 2,0 + 1,1 1,1 + 0,5* 3,0 + 1,8
БТШ-70
Время в открытых рукавах, с 32,2 17,2 57,3 14,1* 36,8 17,9 69,8 17,1** 48,1 11,9 73,5 32,7*
Число выглядываний из закрытых рукавов 9,0 ± 2,8* 4,1 2,1 8,1 2,9* 9,1 + 2,2* 7,5 + 3,9* 9,5 + 3,0
Число свешиваний с платформы лабиринта 0,3 ± 0,2** 7,5 3,9 0,6 ± 0,4** 4,9 ± 1,5* 2,1 ± 1,0* 6,9 ± 2,0**
Число переходов через центральный отсек 2,3 + 0,5 1,0 + 1,0 3,0 + 1,1* 2,7 + 0,9* 2,5 ± 0,5 4,5 + 2,0*
Примечание: * — р < 0,05; ** — р < 0,01 в сравнении с соответствующим контролем.
Таблица 4
Влияние КРГ или БТШ-70, вводимых в ранний постнатальный период, на поведение половозрелых крыс в тесте Порсолта
Показатели 4-й день 10-й день 17-й день
Самцы Самки Самцы Самки Самцы Самки
Контроль
Активное плавание, с 261 22 313 ± 82 287 ± 30 234 33 332 ± 50 364 ± 75
Пассивное плавание, с 166 56 214 ± 32 261 ± 32 244 26 234 ± 36 130 ± 34
Время иммобилизации, с 173 12 73 ± 48 53 ± 16 122 21 46 ± 20 106 ± 21
Число попыток выбраться 12 2 25 ± 2 13 ± 4 4 ± 2 13 ± 2 24 ± 8
Число нырков 3 2 6 2 7 3 4 2 2 2 3 1
Число грумингов 3 1 5 2 2 2 3 2 2 1 8 2
КРГ
Активное плавание, с 267 + 102 235 ± 74 165± 12* 300 ± 102 203 ± 92 229 64*
Пассивное плавание, с 259 72 219± 101 253 ± 26 218 62 312 ± 54* 228 32*
Время иммобилизации, с 72 ± 48* 146±27* 182 ± 16* 81 ± 60 85 ± 44 145 ± 90
Число попыток выбраться 10 4 16 ± 8 6 ± 4 7 ± 3 8 ± 6 9 5
Число нырков 4 3 3 2 2 1 3 2 3 2 3 2
Число грумингов 3 1 3 2 2 2 4 2 2 1 5 4
БТШ-70
Активное плавание, с 342 84 159± 12* 342 ± 22 255 42 218 ± 15 231 ± 163
Пассивное плавание, с 95 + 71 338 ± 22* 62 ± 19 273 ± 18* 243 23** 324±143*
Время иммобилизации, с 163 93 103 ± 10 196 25** 72 ± 25* 140 20** 45 ± 25*
Число попыток выбраться 7 + 4 2 1*** 5 2* 9 ± 5 2 ± 1 5 3
Число нырков 6 4 2 1 6 3 3 2 3 1 2 1
Число грумингов 2 2 1 1 1 1 3 2 1 1 1 1
2163
Примечание: * — р < 0,05; **р < 0,01; ** — р < 0,001 в сравнении с соответствующим контролем.
2164
Таблица 5
Влияние КРГ или БТШ-70, вводимых в ранний постнатальный период, на ротационное и стереотипное поведение половозрелых крыс
Показатели 4-й день 10-й день 17-й день
Самцы Самки Самцы Самки Самцы Самки
Контроль
Число левых вращений 0,5+0,5 5,0 1,1 1,0 1,0 2,0 1,0 1,3 + 1,3 2,0 1,7
Число правых вращений 2,0 1,0 5,5 3,0 1,3 1,3 1,0 1,0 1,0 0,8 1,0 0,7
Сумма левых и правых вращений 2,5 1,5 10,5 4,1 2,3 2,3 3,0 1,9 2,3 + 2,1 3,0 2,4
Число стереотипий 2,0 0,1 1,9 0,9 1,6 0,2 1,9 0,1 1,7 0,1 1,5 0,2
КРГ
Число левых вращений 3,3 0,8* 3,5 2,5 11,0 5,1* 3,4 1,8 2,0 1,7 0,3 0,3
Число правых вращений 1,8 1,1 2,5 2,1 0,5 0,5 2,2 0,4 1,0 0,7 2,7 1,4
Сумма левых и правых вращений 5,1 2,0 6,0 4,5 11,5 5,1* 5,6 2,2 3,0 2,4 3,0 1,7
Число стереотипий 1,4 0,2* 1,7 0,1 2,0 0,5 1,6 0,1 1,5 0,2 1,4 0,2
БТШ-70
Число левых вращений 2,0 2,0 2,5 0,5* 0,3 0,3 2,0 2,0 0,0 0,0 3,5 1,5
Число правых вращений 1,5 0,5 1,0 1,0 2,3 1,2 2,0 1,0 0,0 0,0 4,0 2,0
Сумма левых и правых вращений 3,5 1,5 3,5 1,5* 2,3 1,2 4,0 1,1 0,0 0,0 7,5 2,2
Число стереотипий 1,4 0,2* 1,6 0,1 1,5 0,1 1,6 0,1 1,0 0,1* 1,8 0,1
Примечание: * — р < 0,05 в сравнении с соответствующим контролем.
Статистическая обработка
полученных материалов
Выборка для каждой группы животных составила не менее 10—12 крыс. Результаты обрабатывали статистически с использованием t-критерия Стьюдента, непараметрического критерия U Вилкоксона Манна Уитни, дисперсионного анализа по методу ANOVA на персональном компьютере Pentium IV 2300 мГц.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Поведение в «открытом поле»
КРГ, вводимый на 4-й день постнатального развития (0,5 мкг/крысу) умеренно снижал горизон-
тальную и вертикальную двигательную активность, число актов груминга и эмоциональность самцов крыс. У самок КРГ снижал горизонтальную и исследовательскую (число заглядываний в норки) активность и умеренно повышал вертикальную активность и эмоциональность. После введения КРГ на 10-й день постнатального развития (1 мкг/кры-су) двигательная и исследовательская активность животных (самцов и самок) не менялась, у самцов снижалось число грумингов и показатели эмоциональности. Сходная заономерность для самцов сохранилась и после введения КРГ (2 мкг/крысу) на 17-й день постнатального развития. У самок при этом резко снижалась горизонтальная двигательная активность при неизмененных остальных показателях поведения (табл. 1).
2165
Рис. 1
Изменения нейроглиальных комплексов компактной части черной субстанции крыс при воздействии кортиколибе-рина (а, б) и белков теплового шока 70 кДа (в, г): окраска по Нисслю (а, б) и гематоксилином-эозином (в, г);
увеличение — х150 (а, в) и х600: площадь — 100 мкм2 (б, г): обозначения: Т — теневидные нейроны; В — вакуольная дистрофия нейронов, М — микроглиоциты (нейральные макрофаги); стрелки — нейроглиоциты
БТШ-70, вводимый на 4-й день жизни, снижал все исследованные показатели двигательного, исследовательского и эмоционального поведения только у самок, практически не меняя их у самцов. После введения БТШ-70 на 10-й день постнатального развития у всех животных (самцов и самок) горизонтальная двигательная активность не менялась, но резко снижались показатели груминга и эмоциональности. Аналогичная закономерность сохранилась для самцов и после введения БТШ-70 на 17-й день жизни. У самок, сходно с действием КРГ, при этом снижались показатели горизонтальной двигательной и исследовательской активности, а также повышалась эмоциональность. Таким образом, КРГ и БТШ-70 действуют сходным образом на горизон-
тальную двигательную активность (в основном угнетая ее), причем тормозный эффект обоих агентов был выраженнее у самок. Показатели эмоциональности у самцов, как правило, снижались, у самок — возрастали. После введения КРГ груминг снижался у самцов и не менялся у самок, после введения БТШ-70 — снижался у животных обоего пола.
Изучение агрессии в тесте «чужак—резидент»
В тесте «чужак—резидент» КРГ, вводимый на 4-й день постнатального развития, повышал показатели индивидуального поведения и снижал агрессивность у самцов, однако у самок снижал
2166
Рис. 2
Структура компактноклеточного слоя подлимбического поля (А), 3-го поясного поля (Б) и 2-го поясного поля (В) крысы после однократного введения кортиколибрина на 4-й день жизни:
окраска гематоксилином и эозином; увеличение слева — х150, справа — х600; пунктиром обведены 100 мкм2 площади, обозначения: Н — слабо измененные нейроны, В — вакуольная дистрофия нейронов, Т — теневидные нейроны; стрелки нейроглиоциты
индивидуальное поведение при возрастании общительности. После введения КРГ на 10-й день пост-натального развития у животных обоего пола (самцов и самок) снижались показатели индивидуального поведения с растормаживанием общительности (коммуникативного поведения). Аналогичный эффект отмечен только для самцов при введении КРГ на 17-й день постнатального развития (табл. 2).
БТШ-70, вводимый на 4-й день жизни, двукратно повышал показатели индивидуального поведения у самцов с угнетением общительности и полной блокадой агрессивности, показатели защитного поведения при этом умеренно возрастали. У самок никаких значимых отличий не было обнару-
жено. При введении на 10-й день постнатального развития БТШ-70 оказывал эффект, сходный с действием КРГ, у животных обоего пола: снижал показатели индивидуального поведения, повышал общительность, у самцов умеренно активировал агрессивность. Эта закономерность сохранилась для самцов после введения БТШ-70 на 17-й день постнатального развития. Показатели поведения у самок в данном тесте не менялись.
Таким образом, оба исследованных препарата (КРГ и БТШ-70) в целом снижали показатели индивидуального поведения и растормаживали общительность (коммуникативность), в большей степени у самок. У самцов, кроме этого, отмечали умеренные
колебания агрессивности (от понижения и блокады до проявления отдельных актов агрессии).
Приподнятый крестообразный лабиринт
В приподнятом крестообразном лабиринте КРГ, вводимый на 4-й день постнатального развития, оказывал умеренный анксиолитический эффект у самцов и анксиогенное действие у самок. Это проявлялось в первом случае увеличением, а во втором уменьшением времени пребывания в освещенных рукавах лабиринта. Напротив, при введении КРГ на 10-й день постнатального развития отмечали анксиогенный эффект у самцов и анксиолитичес-кий у самок. То же самое повторилось при введении КРГ на 17-й день постнатального развития (табл. 3).
БТШ-70, вводимый на 4, 10 и 17-й дни жизни животных, оказывал однонаправленное анксио-литическое действие, в разной степени увеличивая время пребывания в освещенных рукавах лабиринта и число выглядываний из темных рукавов.
Таким образом, если КРГ оказывает как ан-ксиолитическое, так и анксиогенное действие, то БТШ-70 независимо от сроков введения в ранний постнатальный период стабильно воспроизводит выраженный анксиолитический (противотревож-ный) эффект.
Тест Порсолта на депрессивность
В тесте Порсолта, выявляющем депрессивность, КРГ, вводимый на 4-й день постнатального развития, уменьшал время иммобилизации только самцов при введении на 4-й день постнатального развития. У самок время иммобилизации увеличивалось, если КРГ вводили на 4, 10 или 17-й день жизни. Параллельно возрастало время пассивного плавания, что было наиболее заметно после введения КРГ на 17-й день постнатального развития (табл. 4).
БТШ-70 повышал время иммобилизации у самцов после его введения во все три исследованных срока (4, 7 и 17-й дни) и умеренно снижал данный показатель у самок после введения БТШ-70 на 10 и 17-й дни постнатального развития.
Таким образом, у самцов и самок отмечены разнонаправленные изменения в эмоциональном состоянии под влиянием КРГ и БТШ-70: КРГ снижал депрессивность у самцов, но повышал ее у самок, БТШ-70 умеренно повышал депрессивность у самцов и снижал ее у самок.
Ротационное поведение
В ротометре контрольные крысы демонстрировали отсутствие предпочтения вращения вправо или влево. КРГ повышал число левых вращений только у самцов, умеренно снижая показатель стереотипии. Эти данные наиболее наглядно отмечены при введении КРГ на 4 и 10-й дни постнатального развития (табл. 5).
БТШ-70, напротив, снижал число левых вращений только у самок после введения препарата на 4-й день жизни. Величина ротаций при этом снижалась преимущественно у самцов (введение БТШ-70 на 4 и 17-й дни постнатального развития).
Таким образом, КРГ и БТШ-70 действуют раз-нонаправлено на ротационное поведение крыс: КРГ несколько его усиливает, а БТШ-70 ослабляет, при этом в первом случае более чувствительны самцы, во втором — самки. Оба препарата слабо влияют на показатели стереотипии, умеренно уменьшая ее преимущественно у самцов.
Морфологические исследования
надпочечников и мозга крыс
В надпочечниках крыс, получавших КРГ, определялись признаки хронического стресса, косвенно свидетельствующие о напряженной выработке глюкокортикоидов: делипоидизация эндокриноцитов пучковой зоны в сочетании с явлениями гиперплазии тканей наружных участков коркового вещества. В срезах головного мозга этих животных определялись слабо выраженный спазм некоторых артериол и неравномерное кровенаполнение сосудов с преобладанием в части полей зрения венозного полнокровия. Наружная оболочка некоторых венозных сосудов у крыс этой группы была несколько утолщена и содержала созревающие фибробласты, вблизи наружной оболочки единичных венул определялись немногочисленные глыбки гемосидерина, что свидетельствовало о хроническом венозном полнокровии. При воздействии БТШ-70 в срезах головного мозга крыс, наоборот, определялось неравномерное кровенаполнение сосудов, с преобладанием венозного малокровия.
Особенности структуры нейроглиальных комплексов черной субстанции и вентральной области покрышки при воздействии кортиколиберина. Относительное количество(плотность)нейронов черной субстанции (ЧС) и вентральной области покрышки (ВОП) при воздействии КРГ в сравнении с их количеством у интактных крыс не изменилось (рис. 1а, б). Объем нейронов ЧС и ВОП был уве-
2167
Рис. 3
Структура крупноклеточного слоя гранулярного поля поясной извилины крысы после однократного введения белков теплового шока 70 кДа на 4-й день жизни:
окраска по Нисслю: А: увеличение — х150; Б: увеличение — х600, пунктиром обведены 100 мкм2 площади, обозначения: Н — слабо измененные нейроны, Т — теневидные нейроны; А — астроциты, стрелки — одигодендроциты
личен соответственно в 1,55 и 1,43 раза. Ядра выглядели несколько отечными, но увеличение объема тел нейронов, было обусловлено увеличением объема их цитоплазмы (соответственно в 1,41 и 1,37 раза). Всю площадь цитоплазмы тел большей части нейронов занимала базофильная зернистость — «субстанция Ниссля» Статистически значимое увеличение объема цитоплазмы нейронов в сочетании с наличием в ней выраженной базофильной зернистости, определяемой при окрашивании по Нисслю, свидетельствует о гипертрофии белоксинтетичес-кого аппарата нейронов и, вероятнее всего, — об
усилении выработки дофамина [10]. Вакуольная дистрофия определялась у единичных нейронов, что может быть следствием определенного расстройства гемоциркуляции и усиления функциональной активности нейронов.
Плотность нейроглиоцитов в ЧС и ВОП при воздействии КРГ возросла в среднем в 1,85 и 1,63 раза соответственно, преимущественно за счет астро-цитов, которые в отдельных случаях располагались в виде небольших клеточных групп. Среднее гли-альное расстояние уменьшилось в среднем в 2,05 и 1,70 раза. Следовательно, умеренно выраженные
□ Черное вещество
■ Вентральная область покрышки
□ Подлимбическое поле
□ 3 поясное поле
■ 1 поясное поле
□ 2 поясное поле
■ Гранулярное поле
□ Агранулярное поле
30
25
20
15
10
2169
Интактные крысы
Кортиколиберин
2000 1500 1000 500 0
1 2 3 4 5 6 7 8 Интактные крысы
-р
— щ I II I |h
1 2 3 4 5 6 7 8
Интактные крысы
ш 3500 g 3000 § 2500
2500
2000
1500
1000
500
1 2 3 4 5 6 7 Кортиколиберин
Кортиколиберин
Рис. 4
Плотность нейронов, объем тел и цитоплазмы нейронов в мезенцефалических и поясных центрах: компактно-клеточном слое подлимбического поля, 3, 2 и 1-го поясных полей и крупноклеточном слое гранулярного поля у крыс при воздействии кортиколиберина (справа) в сравнении с контролем (слева):
А — средняя плотность нейронов (на площади 100 мкм2), Б — объем тел нейронов (мкм3), В — объем цитоплазмы нейронов (мкм3), цифрами обозначены: 1 — черное вещество (субстанция,); 2 — вентральная область покрышки; 3 — подлимбическое поле; 4-3-е поясное поле; 5-1-е поясное поле; 6-2-е поясное поле; 7 — гранулярное поле; 8 — агранулярное поле.
А
Б
В
2170
А
10 8 6 4 2
1 2 3 4 5 6 7 8 Интактные крысы
i
i
i
i
f
i
1 2 3 4 5 6 7 8 Интактные крысы
ш о
Is ао
5 |_
о о.
S ф
о о
о
25
20
15
10
1 2 3 4 5 6 7 Кортиколиберин
Кортиколиберин
Рис. 5
□ Черное вещество
Н Вентральная область покрышки
□ Подлимбическое поле
□ 3 поясное поле
| 1 поясное поле
□ 2 поясное поле
| Гранулярное поле
□ Агранулярное поле
Плотность нейроглиоцитов и среднее глиальное расстояние в мезенцефалических и поясных центрах: компактно-клеточном слое подлимбического поля, 3, 2 и 1-го поясных полей и крупноклеточном слое гранулярного поля у крыс при воздействии кортиколиберина (справа) в сравнении с контролем (слева): А — средняя плотность (на площади 100 мкм2,), Б — средняя плотность астроцитов,
Б
1 2 3 4 5
Интактные крысы
&
4
х
О) ?
5
§
о
i
t-
i
5 3 4 5 6 7 Кортиколиберин
2171
s <u
§
а
8 X
л
s
F
2 3 4 5 6 7 8 Интактные крысы
Продолжение рис. 5
2 3 4 5 6 Кортиколиберин
В — средняя плотность олигодендроцитов, Г — среднее глиальное расстояние (мкм); цифрами обозначены: 1 — черное вещество ('субстанция,); 2 — вентральная область покрышки; 3 — подлимбическое поле; 4-3-е поясное поле; 5-1-е поясное поле; 6-2-е поясное поле; 7 — гранулярное поле; 8 — агранулярное поле
В
Г
увеличение глиальной плотности в ЧС и ВОП при воздействии КРГ и уменьшение расстояния между телами нейронов и нейроглиоцитами является защитно-приспособительной реакцией в нейро-глиальных комплексах со стороны нейроглии, которая путем восполнения рибосомальной РНК и аминокислот у нейронов (по Л.З. Певзнеру) обусловливает гипертрофию белоксинтетического аппарата цитоплазмы нейронов и отсутствие их выраженных дистрофических изменений. Эти
признаки напряжения функций нейроглиальных комплексов ЧС и ВОП объясняют повышение концентрации дофамина в структурах головного мозга, отмеченное в работе [20] при воздействии глюко-кортикоидных гормонов.
Особенности структуры нейроглиальных комплексов черной субстанции и вентральной области покрышки при воздействии белков теплового шока 70 кДа. Относительное количество (плотность) нейронов ЧС и ВОП при воздействии БТШ-70 в срав-
2172
Рис. 6
Структура компактноклеточного слоя подлимбического поля (А), 3-го поясного поля (Б), 2-го поясного поля (В) и крупноклеточного слоя гранулярного поля (Г) крысы после однократного введения белков теплового шока 70 кДа на 4-й день жизни:
окраска гематоксилином и эозином, увеличение — х150 (А, Б), х600 (В, Г), пунктиром обведены 100 мкм2 площади; обозначения: Н — слабо измененные нейроны, В — вакуольная дистрофия нейронов, Т — теневидные нейроны, М — микроглиоциты, Кап — гемокапилляры; стрелки — нейроглиоциты
нении с их количеством у интактных крыс значительно уменьшилось (в 2,88 и 2,60 раза соответственно) за счет гибели большей части клеток — определялись многочисленные «клетки-тени». Оставшаяся часть нейронов характеризовалась признаками вакуольной дистрофии (рис. 1в, г). Дистрофия и гибель большей части нейронов при воздействии БТШ-70 могла быть связана с нарушениями синтеза, высвобождения дофамина и ишемией нейронов вследствие нарушения гемоциркуляции.
Плотность нейроглиоцитов в ЧС и ВОП при воздействии БТШ-70 возросла в среднем в 2,05 и 2,02 раза соответственно, причем преимущественно за счет олигодендроцитов, которые часто располагались в виде небольших клеточных групп вблизи погибших и дистрофически измененных нейронов; многие из них являлись нейронофагами. Среднее глиальное расстояние в ЧС и ВОП уменьшилось более чем в 3,2 раза. Вблизи некоторых тел погибших нейронов определялись макрофаги (микроглиоциты). Следовательно, выраженное уве-
личение глиальной плотности в сочетании с уменьшением глиального расстояния и привлечением микроглиоцитов в ЧС и ВОП при воздействии БТШ-70 является защитно-приспособительной реакцией в нейроглиальных комплексах со стороны нейроглии, обусловившей резорбцию не-кротизированных тел (и, по-видимому, части отростков) нейронов и поддержание жизнеспособности оставшейся части дистрофически измененных нейронов.
Особенности структуры нейроглиальных комплексов поясных центров при воздействии кор-тиколиберина. При воздействии КРГ определялась выраженная вакуольная дистрофия и гибель части нейронов компактноклеточного слоя и крупноклеточного слоя поясных полей (рис. 2). Относительное количество (плотность) нейронов, не имевших выраженных признаков дистрофии, соответственно, статистически значимо уменьшилось (рис. 4). Кратность уменьшения относительного количества слабо измененных нейронов была большей в подлимбическом поле (4,97 раза), меньшей —
□ Черное вещество
■ Вентральная область покрышки
□ Подлимбическое поле
□ 3 поясное поле
■ 1 поясное поле
□ 2 поясное поле
■ Гранулярное поле
□ Агранулярное поле
А
1 2 3 4 5 6 7 8 Интактные крысы
20
15
10
2173
1 2 3 4 5 6 7 Белки теплового шока 70 кДа
ш о
о
О.
2
<х>
vo о
2 3 4 5 6 7 Интактные крысы
1 4 5 6 7 Белки теплового шока 70 кДа
л 2 m СО ti с О I-
2
0)
VO
о
Рис. 7
1 2 3 4 5 6 7 8
Интактные крысы
1000
500
1 4 5 6 7 Белки теплового шока 70 кДа
Плотность нейронов, объем тел и цитоплазмы нейронов в мезенцефалических и поясных центрах: компактно-клеточном слое подлимбического поля, 3, 2 и 1-го поясных полей и крупноклеточном слое гранулярного поля у крыс при воздействии белков теплового шока 70 кДа (справа) в сравнении с контролем (слева):
А — средняя плотность нейронов (на площади 100 мкм2,); Б — объем тел нейронов (мкм3,); В — объем цитоплазмы нейронов (мкм3,), цифрами обозначены: 1 — черное вещество (субстанция,); 2 — вентральная область покрышки; 3 — подлимбическое поле; 4-3-е поясное поле; 5-1-е поясное поле; 6-2-е поясное поле; 7 — гранулярное поле; 8 — агранулярное поле
Б
В
во 2-ом поясном поле (2,11 раза), 1-ом поясном поле (2,16 раза) и гранулярном поле (1,68 раза). Как и следовало ожидать, устойчивость нейронов в 2174 условиях возросшей дофаминовой нагрузки, развивающейся при воздействии КРГ, оказалась обратно пропорциональной расстоянию поясного центра от ЧС и ВОП. Следовательно, несмотря на то, что передние поясные центры достигает всего одна треть волокон медиального переднего пучка [17], однократное неонатальное воздействие КРГ посредством усиления выработки дофамина в ЧС и ВОП оказалось достаточно жестким, вызывающим гибель и дистрофические изменения большей части нейронов компактноклеточного слоя передних поясных центров (подлимбического поля и 3 го поясного поля), меньшей части нейронов компактнок-леточного слоя верхних поясных центров (1 и 2 го поясных полей) и крупноклеточного слоя заднего поясного центра (гранулярное поле).
Объем слабо измененных нейронов и объем их цитоплазмы в компактноклеточном слое передних и верхних поясных центров статистически значимо не отличался от соответствующих характеристик нейронов у интактных крыс (рис. 4), хотя средние величины объема нейронов и их цитоплазмы были несколько выше, чем в контроле (р > 0,05). Эти незначительные изменения нейронов, по-видимому, следует считать проявлением отека, менее выраженного, чем в дистрофически измененных нейронах. Объем слабо измененных нейронов и их цитоплазмы в крупноклеточном слое гранулярного поля были увеличены соответственно в 1,41 и в 1,53 раза (р < 0,05). В цитоплазме этих нейронов при окрашивании по методу Ниссля определялась базофильная зернистость (рис. 3). Эти изменения нейронов крупноклеточного слоя гранулярного поля могут отражать меньшее влияние дофамина, выделяемого на конце медиального переднего пучка, возрастание передачи эфферентных импульсов в гиппокамп и большее влияние на нейроны крупноклеточного слоя гранулярного поля импульсов, поступающих в этот центр по таламо-поясным волокнам от находящихся вблизи него передних таламических ядер. Плотность нейроглио-цитов во всех поясных центрах при воздействии КРГ увеличилась в 1,33—1,46 раза (р < 0,05). Увеличение глиальной плотности происходило, преимущественно, за счет олигодендроцитов (рис. 5), которые чаще группировались вблизи некротизи-рованных и дистрофически измененных нейронов. Самое высокое значение плотности глии в поясных центрах при воздействии КРГ оказалось в гранулярном поле (12,51 ± 1,37 в 100 мкм3), что сви-
детельствует о более выраженной компенсаторно-приспособительной реакции глиоцитов в заднем поясном центре, обусловленной, предположительно, повышенной нагрузкой нейронов крупноклеточного слоя при восприятии импульсов из таламуса и обеспечении потока импульсов в гип-покамп. В гранулярном поле увеличение глиаль-ной плотности происходило, преимущественно, за счет астроцитов (р < 0,05), которые, следовательно, в большей степени, чем олигодендроциты, поддерживали жизнедеятельность нейронов крупноклеточного слоя гранулярного поля, тогда как олигодендроциты, группирующиеся вблизи не-кротизированных нейронов передних поясных центров, являлись нейронофагами. Среднее глиальное расстояние уменьшилось в поясных центрах в 1,36— 1,85 раз.
Особенности структуры нейроглиальных комплексов поясных центров при воздействии белков теплового шока 70 кДа. При неонатальном воздействии БТШ-70, так же как и при воздействии КРГ, определялась вакуольная дистрофия и некроз части нейронов компактноклеточного слоя и крупноклеточного слоя поясных полей. Однако в прегену-альных центрах эти изменения нейронов были выражены слабо. Набухание ядра и цитоплазмы, содержащих небольшое количество маленьких прозрачных вакуолей определялось у некоторых нейронов; некротизированные нейроны были единичными. Относительное количество (плотность) нейронов, не имевших выраженных признаков дистрофии в передних поясных центрах статически значимо не изменилось. Над коленом и над стволом мозолистого тела у большей части нейронов определялась выраженная вакуольная дистрофия и гибель некоторых нейронов (рис. 6). Соответственно, определялось статистически значимое снижение плотности нейронов компактноклеточного слоя 2 го поясного поля и крупноклеточного слоя гранулярного поля (рис. 7), что отражает потерю их количества, меньшую, чем при воздействии КРГ. Объем тел слабо измененных нейронов и их цитоплазмы в передних поясных центрах (подлимбическое поле, 3 и 1-е поясные поля) характеризовался тенденцией к уменьшению (р > 0,05), а в супрагенуальном (2-е поясное поле) и заднем (гранулярное поле) поясных центрах был несколько меньше (р < 0,05), чем у интактных крыс. При окрашивании по Нис-слю базофильные гранулы в цитоплазме большей части нейронов не определялись.
Изменения нейронов компактноклеточного слоя 2-го поясного поля и крупноклеточного слоя гранулярного поля (выраженный отек и некроз некоторых
нейронов, уменьшение объема тел и цитоплазмы) можно охарактеризовать как субатрофические и объяснить резким дефицитом дофамина в области терминальной части медиального переднего пучка, обусловленным гибелью большей части нейронов ЧС и ВОП при воздействии на головной мозг БТШ-70. Отсутствие подобных изменений нейронов в передних поясных центрах, вероятно, связано с меньшим дефицитом в них дофамина, чем во 2-ом поясном поле и гранулярном поле, так как эти центры расположены ближе к ЧС и ВОП. Следствием ишемии, развивающейся в ответ на гемоциркуля-торные нарушения, эти изменения нейронов в полной мере объяснить нельзя: относительное малокровие определялось при воздействии БТШ-70 в веществе мозга всех изучаемых центров (как ме-зенцефалических, так и поясных), в то время как описываемые субатрофические изменения нейронов, отек пространств вокруг нейронов и нервных волокон были выражены именно в центрах терминальной части медиального переднего пучка.
Плотность нейроглиоцитов во всех поясных центрах, кроме 1-го поясного поля, несколько увеличилась (р < 0,05). Среднее значение плотности глио-цитов 1-го поясного поля характеризовалось тенденцией к увеличению (р > 0,05). Увеличение плотности глиоцитов в подлимбическом поле и 3-м поясном поле происходило за счет астроцитов, а во 2-ом поясном и гранулярном полях — олигоден-дроцитов. Среднее значение относительного количества астроцитов в 1, 2-ом поясных и гранулярном полях характеризовалось тенденцией к увеличению (t > 0,05). Среднее глиальное расстояние было уменьшенным во всех поясных центрах, кроме 1-го поясного поля, в котором оно характеризовалось тенденцией к уменьшению (р > 0,05).
Таким образом, введение БТШ-70 в ранний пост-натальный период (4-й день постнатального развития) вызывало гибель большей части нейронов ЧС и ВОП и компенсаторно-приспособительную реакцию астроцитов в передних поясных центрах (подлимбическое и 3-е поясное поля) в виде увеличения относительного количества клеток этого вида глии и уменьшения среднего глиального расстояния, что поддерживало структуру нейронов компактно-клеточного слоя этих поясных центров в условиях дефицита дофамина относительно неизмененной (в сравнении с контрольными крысами). Нейроны супрагенуального (2-е поясное поле) и заднего (гранулярное поле) поясных центров, находящиеся в условиях выраженного дефицита дофамина на конце медиального переднего пучка, характеризовались выраженной вакуольной дистрофией и гибелью их
небольшого количества. Компенсаторо-приспо-собительная реакция нейроглии в этих центрах выражалась в большей степени увеличением относительного количества олигодендроцитов, передающих нейронам необходимые макромолекулы, и нейро-нофагов. Эти особенности нейроглиальных комплексов 2-го поясного и гранулярного полей при воздействии БТШ-70 вряд ли возможно связать с восприятием импульсов из таламуса и обеспечением потока импульсов в гиппокамп.
ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ
РЕЗУЛЬТАТОВ
Посылкой настоящего исследования стали факты возможности трансформации поведения при введении фармакологических средств (главным образом нейротоксинов типа 6-гидроксидофамина, 5,7-дигидротриптамина) в ранний постнатальный период (в нашем случае на 4 —10 — 17-й дни жизни крыс). Именно в этот период формируется системы обеспечения эмоционально мотивационного (подкрепляющие системы мозга) и тонкого двигательного и исследовательского поведения. Во времени они совпадают с процессом синаптогенеза основных нейромедиаторных систем, обеспечивающих эмоциональность (дофамин-, норадреналин-, серотонинергической) [5, 10, 12]. Однако факты возможного влияния на этот процесс и внутриклеточных белков, например, интерлейкина-1в [4], указывают на то, что в изменении поведения могут играть важную роль и более общие физиологические механизмы, такие как системы стресса и антистресса. Поэтому мы использовали в своих опытах введение КРГ — основного универсального индуктора стресс-реакции [15, 19] и БТШ-70, выполняющих функцию внутриклеточных шаперонов, то есть, по сути, антистрессорную роль [1, 16].
Полученные изменения в эмоциональном и двигательном поведении крыс, подвергнутых воздействию КРГ или БТШ-70 в раннем постнаталь-ном периоде, убедительно демонстрируют, что по направленности отсроченные эффекты КРГ и БТШ-70 отличаются. Так, в тесте «открытого поля» хотя КРГ и БТШ-70 действуют сходным образом на горизонтальную двигательную активность (в основном угнетая ее), тормозный эффект обоих агентов был выраженнее у самок. При этом показатели эмоциональности у самцов, как правило, снижались, у самок — возрастали. После введения КРГ гру-минг снижался у самцов и не менялся у самок, после введения БТШ-70 — снижался у животных обо-
2175
2176
его пола. В тесте «чужак—резидент» оба исследованных препарата (КРГ и БТШ-70) в целом снижали показатели индивидуального поведения и растормаживали общительность (коммуникативность), в большей степени у самок. У самцов, кроме этого, отмечали умеренные колебания агрессивности (от понижения и блокады до проявления отдельных актов агрессии). Разнонаправленные изменения в эмоциональном состоянии под влиянием КРГ и БТШ-70 у самцов и самок отмечены в тесте Порсолта: КРГ снижал депрессив-ность у самцов, но повышал ее у самок, БТШ-70 умеренно повышал депрессивность у самцов и снижал ее у самок. Важно отметить влияние исследованных агентов и на другую эмоциональную составляющую — тревожность. Так, если КРГ оказывал как анксиолитическое, так и анксиогенное действие, то БТШ-70 независимо от сроков введения в ранний постнатальный период стабильно воспроизводил выраженный анксиолитический (противотре-вожный) эффект. Сходные разнонаправленные результаты получены и при изучении ротационного поведения крыс, при этом КРГ несколько его усиливал, а БТШ-70 ослаблял, кроме того, в первом случае были более чувствительны самцы, во втором — самки. Оба препарата слабо влияли на показатели стереотипии, умеренно уменьшая ее преимущественно у самцов.
Таким образом, отмечены четкие различия в действии КРГ и БТШ-70, вводимых в ранний постна-тальный период (4 —10— 17-й дни жизни) в большинстве представленных тестов. Безусловно, они связаны с активацией систем стресса и антистресса в раннем постнатальном периоде, причем этот эффект сохраняется в течение длительного времени, что соответствует и другим исследованиям в данной области нейробиологии[15]. Кроме того, выявлены гендерные различия в чувствительности к действию КРГ и БТШ-70: самцы были более чувствительны в тестах на депрессивность (тест Порсолта), тревожность (приподнятый крестообразный лабиринт) и ротационное поведение. Менее чувствительными оказались тесты «открытое поле» и «чужак-резидент». Это подчеркивает, что исходная чувствительность самцов и самок к действию фармакологических агентов различна. В экспериментальной фармакологии в качестве объекта исследований используют, как правило, только самцов, перенося полученные на них данные на всю популяцию животных. Полученные в наших опытах данные свидетельствуют, что это недопустимо, поскольку многие компоненты поведения, главным образом эмоциональные, меняются по-разному у
самцов и самок. Это необходимо учитывать при планировании и проведении экспериментальных исследований с влиянием на поведение различных фармакологических агентов [7, 8, 14].
Приведенные морфологические данные указывают на вероятность трансформации эффектов фармакологических средств, вводимых на фоне измененного функционального состояния структур ме-зокортиколимбической и нигростриатной дофа-минергических систем мозга. Действительно, в наших исследованиях, выполненных на крысах, в постнатальный период которым вводили КРГ или БТШ-70, показано, что пептидные препараты ноо-пепт и дилепт меняют свои обычные свойства, а именно: ноопепт не в полной мере проявляет присущие ему ноотропные свойства, а дилепт, атипичный нейролептик пептидной природы, работает как ноотроп [12]. Важной особенностью выявления спектра измененной фармакологической активности, вызванной постнатальной модуляцией систем стресса и антистресса, является оценка собственно нейропротекторного эффекта, поскольку препараты соответствующей направленности могут проявлять или не проявлять защитные свойства в отношении центральной нервной системы. Так, в наших исследованиях показано, что нейропротекторные свойства полипептидного препарата кортексина выше соответствующих свойств церебролизина. Это указывает на важность изучения индивидуальной чувствительности к действию фармакологических препаратов, в том числе и метаболического типа действия.
ВЫВОДЫ
Активация систем стресса и антистресса в раннем онтогенезе введением КРГ или БТШ-70 существенно влияет на эмоциональное и двигательное поведение половозрелых крыс, а также состояние нейронов структур лимбической системы мозга. Эти эффекты различаются у самцов и самок, то есть зависят от пола животного, в частности, самцы более чувствительны в тестах на депрессивность (тест Порсолта), тревожность (приподнятый крестообразный лабиринт) и ротационное поведение и менее чувствительны в тестах «открытое поле» и «чужак-резидент».
В структурах лимбической системы мозга (черная субстанция, вентральное область покрышки, подлимбическое поле, поясные поля) КРГ, введенный в ранний постнатальный период, увеличивает рельефность (объем) нейронов, не меняя
их плотности, а БТШ-70 вызываем умеренную дегенерацию нейронов, снижая их плотность. Полученные данные необходимо учитывать при планировании и проведении экспериментальных исследований с влиянием на поведение различных фармакологических агентов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андреева Л.И., Маргулис Б.А., Гужова И.В., Никифорова Д.В., Шабанов П.Д. Центральные эффекты белка теплового шока с молекулярной массой 70 кДа. // Психофармакол. биол. наркол. 2005. Т. 5, № 1. С. 794-803.
2. Дробленков А.В. Краткий микроскопический атлас ядерных и корковых центров мезокор-тиколимбической и некоторых других дофаминергических систем головного мозга крысы / Под ред. Н.Р. Карелиной. СПб.: СПбГПМА, 2006. 33 с.
3. Елисеева А.П. Значение серотонинергической системы для формирования подкрепляющих механизмов мозга в онтогенезе у крыс: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. СПб.: ВМедА, 2005. 24 с.
4. Зубарева О.Е., Елисеева А.П., Лебедев А.А. Влияние цитокинов на формирование сложных программ поведения в раннем постнатальном онтогенезе. // Психофармакол. биол. наркол. 2002. Т. 2, № 3-4. С. 398-399.
5. Мещеров Ш.К. Значение формирования дофа-минергических подкрепляющих систем мозга в онтогенезе для реализации эффектов психостимуляторов: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. СПб.: ВМедА, 2001. 24 с.
6. Михеев В.В., Шабанов П.Д. Фармакологическая асимметрия мозга. СПб.: Элби-СПб, 2007. 384 с.
7. Островская Р.У. Эволюция проблемы нейро-протекции. // Эксперим. и клин. фармакол. 2003. Т. 66, № 2. С. 32-37.
8. Островская Р.У., Гудашева Т.А., Воронина Т.А., Середенин С.Б. Оригинальный ноотропный и ней-ропротекторный препарат ноопепт. // Эксперим. и клин. фармакол. 2002. Т. 65, № 5. С. 66-72.
9. Угрюмов М.В. Дифференцировка дофамин-ергических нейронов in situ, in vitro и в трансплантате. // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 1998. Т. 84, № 10. С. 1019-1028.
10. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Мещеров Ш.К. Дофамин и подкрепляющие системы мозга. СПб.: Лань, 2002. 208 с.
11. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Мещеров Ш.К., Макарова Т.М., Елисеева А.П., Могилевский Д.А. Последствия внутриамниотического введения 6-гидроксидофамина беременным крысам, оцененные по поведенческим показателям у взрослого потомства. // Психофармакол. биол. наркол. 2002. Т. 2, № 1-2. С. 265-271.
12. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Стеценко В.П., Лавров Н.В., Саблина Г.В., Гудашева Т.А., Островская Р.У. Влияние ноопепта и кортексина на поведение половозрелых крыс после введения 2177 кортиколиберина или белков теплового шока
70 кДа в раннем постнатальном периоде. // Эксперим. и клин. фармакол. 2007. Т. 70, № 1. С. 6-10.
13. Шабанов П.Д., Роик Р.О., Стрельцов В.Ф. Активируют ли антидепрессанты подкрепляющие системы мозга? // Наркология. 2005. Т. 4,№ 6. С. 27-30.
14. Шабанов П.Д., Русановский В.В., Лебедев А.А. Зоосоциальное поведение млекопитающих. СПб.: Элби-СПб, 2006. 160 с.
15. Шаляпина В.Г., Шабанов П.Д. Основы нейро-эндокринологии. СПб.: Элби-СПб, 2005. 472 с.
16. Andreeva L.I., Shabanov P.D., Margulis B.A. Exogenous heat shock protein with a molecular weight of 70 kDa changes behavior in white rats. // Dokl. Biol. Sci. 2004. Vol. 394. P. 34-37.
17. Bjorklund A., Lindvall O. Dopamine-containing systems in the CNS. // Classical neurotransmitters in the CNS. Part I. Handbook of chemical neuroanatomy. Vol. 2 / Ed. by A. Bjorklund and T. Hukfelt. Amsterdam-New York-Oxford: Elsevier, 1984. P. 55122.
18. Porsolt R.D., Anton G., Blavet N. Behavioural despair in rats: a new model sensitive to antidepressant treatments. // Eur.J. Pharmacol. 1978. Vol. 47. P. 379391.
19. Sarnyai Z., Shaham Y., Heinrichs S.C. The role of corticotrophin-releasing factor in drug addiction. // Pharmacol. Rev. 2001. Vol. 53. P. 209-243.
20. Wolkowitz O.M., Sutton M., Koulu M., et al. Chronic corticosterone administration in rats: behavioral and biochemical evidence of increased central dopaminergic activity. // Eur.J. Pharmacol. 1986. Vol. 122. P. 329-338.
Lebedev AA, Droblenkov AV, Shabanov PD. Subsequences of modulation of the stress-antistress system by means of single administration of corticoliberin and heat shock proteins 70 Kda in early ontogeny, assessed on behavior and the state of neurons of the limbic structures of the brain in adult rats. Psychopharmacol Biol Narcol. 2007; 7(3-4): 2158-2178
Military Medical Academy, Department of Pharmacology; 6, Lebedeva street, Saint-Petersburg, 194044, Russia
Summary: Wistar rat pups in age of 4-10-17 days were injected intraperitoneally with corticotropin releasing hormone (CRH; 0.51.0-2.0 мg/rat respectively, single administration for each rat), activating stress system, or heat shock proteins 70 kDa (HSP-70; 5-10-20 мg/rat respectively), intracellular shaperons, possessing antistress properties. In adult rats of 90-100 days old, the emotional and motor behavior in 5 tests (open field, elevated plus-maze, intruder-resident, Porsolt's test on depression and rotation test) were assessed. The activation of stress or antistress systems with CRH or HSP-70 respectively changed the behavior of adult rats. These effects were different in males and in females and depended on animal gender: males were more sensitive in Porsolt's test on depression, in elevated plus-maze on anxiety and rotation test. The open field and intruder-resident tests were less sensitive. Therefore, the basal sensitivity to CRH or HSP-70 was different in males and in females. These data were correlated with
morphological findings of the limbic structures of the brain. In in pla nning and realization of experimental investigations
particular, CRH increased relief (volume) of neurons of substantia concerning the influence of pharmacological agents on behavior. nigra and ventral tegmental area without changing its density, but
HSP-70 produced mild degeneration of neurons, decreasing its Key words: CRH; HSP-70; stress; ontogeny; limbic structures of
2178 density. It is suggested the data obtained is necessary to consider the brain; rats; male; female
электронная копия статьи (full text): http://www.elibrary.ru
http://www.psychopharmacology.ru/index.php/PPBN/article/view/30
