CC BY
30
УДК 615.015.44
I ВЛИЯНИЕ ФЛУОКСЕТИНА И СЕРТРАЛИНА НА ПОВЕДЕНИЕ DANIO RERIO ПРИ СТРЕССОРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
Левикин К.Е., Качанов Д.А, Лакеенков Н.М.
Научный руководитель - д.м.н., проф. Прошин С.Н.
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова, Россия, 195067, Санкт-Петербург, Пискарёвский проспект, 47
psnj sn@rambler.ru - Прошин Сергей Николаевич Резюме. Цель работы заключалась в том, чтобы оценить различия в поведении у рыбок Danio rerio при воздействии селективных ингибиторов обратного захвата серотонина на фоне стресса. Методика. Исследование проводилось на самцах Danio rerio природного окраса (n=20). Группы самцов содержались в течение ночи, и затем были оценены следующие параметры: уровень плавания (нижний/средний/верхний/все уровни); гиперактивность (да/нет) и агрессия по отношению друг к другу (да/нет). Затем в сосуды были добавлены антидепрессанты из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС). Результаты исследования и их обсуждение. Проведенное исследование показало, что Danio rerio можно использовать в качестве модельного объекта для изучения влияния антидепрессантов на организм. Модель Danio rerio не быта затратной, а сам эксперимент занял всего семь суток. Рыбки, подвергнутые стрессу в виде разлучения подвое и ограничения в плавательном пространстве и получавшие сертралин, раньше выходили из состояния депрессии. В группе контроля 50% рыбок плавали на среднем уровне, а 50% проявляли агрессию, тогда как в группе с флуоксетином 100% рыбок плавали на всех уровня и не проявляли агрессию (p<0,01). Выводы, Представленная модель может являться ведущией в исследованиях других психоактивных веществ, а также в доклинических испытаниях новым препаратов.
Ключевые слова: Danio rerio, депрессия, флуоксетин, сертралин I THE INFLUENCE OF FLUOXETHINE AND SERTRALINE ON BEHAVIOUR OF DANIO RERIO UNDER STRESS
Levikin K.E., Kachanov D.A., Lakeenkov N.M.
Scientific adviser - doctor of Medicine, professor Proshin Sergei Nikolaevich
Mechnikov Noth-West State Medical University, 47, Piskarevskii prospect, St.Petersburg, 195067, Russia
Abstract. The aim. To estimate the difference in behavior in Danio rerio at impact ofselective inhibitor of serotonin under sterss. Methods. The study was performed on males ofDanio rerio of wild type (n=20). The groups offish were together during night. Then the foolowing characteristics have been estimated the level of swimming, hyperactivity, aggression. The fluoxethine and sertraline were added in water. Results and discussion. Before the applying of fluoxetine and sertraline all the groups studied had a lower level of swimming. The were hyperactive and no aggression towards each other was observed. On the third day of the study the behavior of the fish differed in the groups with fluoxetine and sertraline. 25% of the individuals raised to an average level with sertraline and in the fish remained at the lower level the group with fluoxetine. On the fifth day of the study 25% ofthe fishes broke the craniocaudal position ofthe body in space in the sertraline group (p<0.01). Conclusion. The presented experimental model may be leading to assay other pharmacological substances of interest.
Key words: Danio rerio, depression, fluoxethine, sertraline
Введение. По своим социально-экономическим последствиям депрессии намного опережают остальные формы психических расстройств и характеризуются «депрессивной триадой»: снижением настроения и утратой способности переживать радость, нарушениями мышления, двигательной заторможенностью [1]. Патогенез депрессий, рассматриваемый с системных позиций, включает в себя как морфофункциональный (нейроанатомической, нейрофизиологический, нейрохимический), так и патопсихологический компоненты. Лабораторные животные как экспериментальные модели являются неоценимым инструментом для исследования патогенеза депрессивных расстройств и создания потенциального лечения. Однако многие из них ограничены высокой стоимостью, а медикаментозное лечение может быть дорогим и отнимающим много времени. Кроме того длительный период беременности удлиняет доклинические исследования на них. Разработка новых адекватных моделей депрессии на животных является актуальной задачей современной нейробиологии, нейрофармакологии, неврологии и психиатрии [4]. Danio rerio (Zebrafish) появился в качестве многообещающей новой экспериментальной модели для изучения различных заболеваний центральной нервной системы за счет своей высокой пропускной способности, генетического и физиологического сходства с человеком, низкой стоимости и быстрого репродуктивного цикла. Гены, кодирующие определённые рецепторы и сигнальные молекулы, как правило, связаны с развитием кардиоваскулярной патологии, заболеваниями кроветворной, нервной систем, миопатиями и миодистрофиями, что позволяет анализировать эффективность перспективных лекарственных препаратов [8, 9]. В связи с этим использование Danio rerio как экспериментальной модели депрессии представляется особенно перспективным направлением в психофармакологии.
Целью нашей работы являлось оценить различия в поведении у рыбок Danio rerio при воздействии селективных ингибиторов обратного захвата серотонина на фоне стресса.
Методика. Исследование проводилось на самцах Danio rerio природного окраса (n=20). Предварительно рыбки содержались в просторном аквариуме (объем - 16 литров) при следующих условиях: температура воды +21°С, стандартные компоненты грунта, стандартная аэрация, pH 6.5, dH 11°, ежедневная подмена 15% объема воды. Световой день составлял 9 часов. Взрослых особей кормили один раз в сутки при стандартном рационе. Известно, что в природе вид Danio rerio образует стаи (косяки), но при разлучении по парам у них проявляются тревожное и агрессивное друг к другу поведение, что способствует формированию доминантно-подчинительных отношений. Поэтому для моделирования депрессии самцов по двое пересаживали в отдельный сосуд (объём - 500 мл). Рацион кормления при этом оставался стандартным. Было создано 3 группы (рис. 1): группа контроля; группа с добавлением флуоксетина (Ф); группа с добавлением сертралина (С). Группы самцов содержались в течение ночи, и затем были оценены следующие
параметры: уровень плавания (нижний/средний/верхний/все уровни); гиперактивность (да/нет) и агрессия по отношению друг к другу (да/нет). Считается, что нижний уровень плавания рыбок свидетельствует о депрессивном поведении особей. Агрессия выражается в том, что рыбки набрасываются друг на друга [9]. Затем в сосуды были добавлены антидепрессанты из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС). После этого ежедневно производился анализ вышеперечисленных показателей. Для статистического анализа использовали критерий Стъдента (t-Student's test).
Результаты исследования и их обсуждение. В день исследования, перед добавлением препаратов, во всех исследуемых группах наблюдался нижний уровень плавания рыбок, они были гиперактивны, агрессии по отношению друг к другу не наблюдалось. Через час после добавления препаратов выявлялись незначительные изменения: в группе С 25% (сертралин) рыбок плавали на среднем уровне. На третий день исследования во всех группах наблюдалась гиперактивность. Другие сравниваемые показатели оказались различны. В контрольной группе и группе Ф (флуоксетин) все рыбки плавали на нижнем уровне и проявляли агрессию друг к другу. В группе и С 25% рыбок поднялись на средний уровень, агрессия составила 100%. На пятые сутки исследования в группе С у 25% рыбок было нарушено краниокаудальное положение тела в пространстве (хвост по отношению к голове был ниже не менее, чем на 45°. В связи с этим было принято решение присоединить эту характеристику к ранее регистрируемым показателям. В группе контроля у всех рыбок наблюдались: нижний уровень плавания и 100% гиперактивность. Разница между этими группами заключалась в том, что в группе Ф 50% рыбок проявляли агрессию друг к другу, все рыбки были гиперактивны, из них в среднем уровне плавали уже 75%. В группе Свсе рыбки плавали в верхнем уровне, гиперактивны из них были только 50%, агрессию проявляла половина особей. На седьмые сутки после начала исследования в группе контроля значимых изменений не наблюдалось. В группе Ф 50% рыбок плавали на среднем уровне, 50% проявляли агрессию. В группе С гиперактивны были 50% рыбок, у 25% по-прежнему было нарушено краниоаудальное положение тела в пространстве. К восьмым суткам эксперимента те особи, у которых в течение эксперимента было зарегистрировано нарушение краниокаудального положения тела, погибали. Проведенное исследование показало, что Danio rerio можно использовать в качестве модельного объекта для изучения влияния антидепрессантов на организм. Модель Danio rerio не была затратной, а сам эксперимент занял всего семь суток. Рыбки, подвергнутые стрессу в виде разлучения подвое и ограничения в плавательном пространстве и получавшие сертралин, раньше выходили из состояния депресии. Возможно, более медленное начало действия флуоксетина обусловлено тем, что даже в клинической практике для достижения терапевтических концентраций вещества в плазме крови препарат следует принимать более длительное время. Модель Danio rerio не была затратной, а сам эксперимент занял всего семь суток. Несомненный интерес представляет нарушение краникаудального положения тела у рыбок, подвергавшихся экспозиции к сертралину, с последующей гибелью таких особей. Это представляет особый научный интерес для дальнейших исследований.
Выводы. Представленная модель может являться ведущией в исследованиях других психоактивных веществ, а также в доклинических испытаниях новых препаратов.
Литература
1. Психиатрия : национальное руководство / под ред. Т.Б. Дмитриевой, В.Н. Краснова, Н.Г. Незнанова, В.Я. Семке, А.С. Тиганова. М.: ГОЭТАР-Медиа, 2011. 1000 с.
2. Abreu M., Giacomini A., Koakoski G. et al. Effects of wateiborne fluoxetine on stress response and osmoregulation in zebrafish // Environmental Toxicology and Pharmacology. - 2015. -\bl.40(30). - P.704-707.
3. Singer M., Oreschak K., Rhinehart Z. et al. Anxiolytic effects of fluoxetine and nicotine exposure on exploratory behavior in zebrafish // PeerJ. - 2016. 4:e2352https://doi.org/10.7717/peerj.2352.
