CC BY
30
2016, том 18 [12]
УДК 612
ВЛИЯНИЕ ГОРМОНА ТИМУСА ТИМУЛИНА
НА ФОРМИРОВАНИЕ ПИЩЕДОБЫВАТЕЛЬНОГО
УСЛОВНОГО РЕФЛЕКСА У КРЫС
РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА
12 1 А.В. Новоселецкая , Н.М. Киселева , А.Н. Иноземцев
'Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Москва, Россия
2ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России Москва, Россия
Аннотация. Проблема активного долголетия — это актуальная проблема современного общества. В последнее время появляются данные о воздействии иммунноактивных пептидов на процессы обучения и памяти, в том числе об их положительном влиянии на обучение в моделях с отрицательным подкреплением. Настоящее исследование проведено на 100 крысах Wistar разных возрастных групп (1,5 месяца (n = 50) и 1,5 года (n = 50). Каждая возрастная группа животных была разделена на 2 по 25 особей в каждой. Опытным животным в течение пяти дней один раз в сутки вводили внутрибрюшинно гормон тимуса тимулин в дозе 0,15 мг/кг, контрольным животным — 0,9% раствор NaCl. Пищедобывательный условный рефлекс вырабатывали на наличный раздражитель — тон (400 Гц) по методике, разработанной Т.А. Меринг. В процессе выработки пищедобывательного условного рефлекса количество положительных реакций увеличилось у всех животных в возрасте 1,5 месяца и все крысы достигали критерия 100% положительных реакций, при этом во все дни эксперимента на фоне тимулина результаты животных статистически достоверно превышали показатели контрольной группы. У контрольных животных в возрасте 1,5 лет за 5 дней не удалось выработать пищедобывательный условный рефлекс. На фоне тимулина все животные в возрасте 1,5 года достигли критерия 100% положительных реакций. Через пять дней выработки рефлекса тон отменяли и проверяли способность животных к воспроизведению рефлекса на отсчет интервалов времени по методике Т. А. Ме-ринг. У молодых животных после введения тимулина число положительных реакций было статистически значимо выше контрольного уровня. У контрольных животных в возрасте 1,5 года число положительных реакций было минимальным, в то время как на фоне тимулина число правильных реакций было близко к результатам, полученным на фоне тимулина у молодых животных. Таким образом, гормон тимуса тимулин оказывает активирующее влияние на процесс формирования условного рефлекса с положительным подкреплением и воспроизведение рефлекса на отсчет интервалов времени у животных различного возраста.
Ключевые слова: память, тимулин, пищедобывательный условный рефлекс, обучение.
Введение. Профилактика и фармакологическая коррекция старения — это актуальная проблема геронтологии, физиологии и медицины [1— 4]. От решения этой проблемы зависит здоровье и качество жизни не только пожилых, но и людей трудоспособного возраста. Старение организма
сопровождается разнообразными изменениями в органах и тканях, проявляющимися в снижении синтеза регуляторных пептидов в клетках, а также изменением чувствительности клеток-мишеней с течением времени, что часто приводит к нарушениям памяти. Однако в последнее время по-
~ 40 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999 e-ISSN 2226-7417
Новоселецкая А.В., Киселева Н.М., Иноземцев А.Н. Влияние гормона тимуса тимулина...
----—
являю 1 ся данные о воздействии иммунноактив-ных пептидов на процессы обучения и памяти. Так показано положительное влияние полипептидов тимуса на обучение в моделях с отрицательным подкреплением [5—6].
Целью данного исследования явилось изучение влияния гормоном тимуса тимулином на формирование у крыс различного возраста пищедо-бывательного условного рефлекса.
Материалы и методы. Работа проведена на 100 крысах Животных содержали в ви-
варии при температуре +22—24 °С в условии свободного доступа к воде и пище. Животные были разделены на две возрастные группы — 1,5 месяца (п = 50) и 1,5 года (п = 50). В каждой возрастной группе животных исследование проводили в 2 экспериментальных группах по 25 особей в каждой. Опытным животным в течение пяти дней один раз в сутки вводили внутрибрюшинно гормон тимуса тимулин в дозе 0,15 мг/кг, контрольным животным — 0,9% раствор КаС1. Все вещества вводили в объеме 0,5 мл. До выработки рефлекса проводили 12-часовую пищевую депри-вацию животных.
Пищедобывательный условный рефлекс вырабатывали на наличный раздражитель — тон (400 Гц) по методике, разработанной Т.А. Ме-ринг [7]. Для выработки рефлекса использовали камеру (33x45x34 см) с отверстием (6x3 см) в стенке (33x34 см). У стенки с внутренней сторо-
контроль (1,5 месяца) Л контроль (1,5 года)
120
0х
(D
а
(D
ны помещали платформу (12x8x5 см), становясь на которую, крыса могла получать пищу через отверстие. Тон предъявляли 11 раз в строгом временном стереотипе с интервалом 60 с. Тон действовал в течение 15 секунд. За это время крыса должна была взять пищу через отверстие в стенке камеры. В случае взятия пищи в течение 15-се-кундного действия тона ответ считался положительным. Для анализа были выбраны следующие параметры: число своевременных подходов к кормушке (в процентах от количества предъявлений тона) и взятие пищи, число межсигнальных реакций.
После пяти дней выработки рефлекса тон отменяли и проверяли способность животных к воспроизведению рефлекса на отсчет интервалов времени по методике Т.А. Меринг [7]. Анализировали следующие параметры: процент положительных реакций (своевременных подходов к кормушке и взятие пищи) и количество межсигнальных реакций.
Статистическую обработку результатов проводили с использованием непараметрического критерия Вилкоксона в компьютерной программе 81ай8йса 8.0.
Результаты и их обсуждение. В процессе выработки пищедобывательного условного рефлекса количество положительных реакций (рис. 1) увеличилось у всех животных в возрасте 1,5 месяца.
тимулин (1,5 месяца) X тимулин (1,5 года)
Дни экспериментов
Рис. 1. Количество положительных реакций (в процентах) при выработке пищедобывательного условного рефлекса у крыс различного возраста.
*р < 0,05 по сравнению с контролем (1,5 месяца), Л р < 0,05 по сравнению с контролем (1,5 года)
~ 41 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
---g»c«o»9--
= s
I 60
a
* 50
л
И
J
Ü 40
u
S
I30
ч £
20
10
контроль (1,5 месяца) контроль (1,5 года)
тимулин (1,5 месяца) тимулин (1,5 года)
Дни экспериментов
Рис. 2. Количество межсигнальных реакций при выработке пищедобывательного условного рефлекса у крыс различного возраста.
*р < 0,05 по сравнению с контролем (1,5 месяца), Л р < 0,05 по сравнению с контролем (1,5 года)
0
1
К концу эксперимента все крысы достигли критерия 100% положительных реакций. В первый же день наблюдаются различия в данном показателе между контрольными и опытными животными. Однако, результаты животных на фоне тимулина статистически достоверно превышают показатели контрольной группы во все дни эксперимента. Таким образом, гормон тимуса тимулин оказывает положительное влияние на выработку пищедобывательного условного рефлекса.
Следует отметить, что животные в обеих группах совершали все большее количество межсигнальных реакций. На 3-й день эксперимента было отмечено резкое увеличение межсигнальных реакций по сравнению с контрольной группой (см. рис. 2).
У контрольных животных в возрасте 1,5 года не удалось за 5 дней выработать пищедобыватель-ный условный рефлекс (рис. 1). На фоне гормона тимуса тимулина все животные в возрасте 1,5 года достигли критерия 100% положительных реакций. Однако, резкое увеличение межсигнальных реакций по сравнению с контрольной группой наблюдалось не на 3-й день, как у животных в возрасте 1,5 месяца, а на 4-й день выработки рефлекса (см. рис. 2).
После пяти дней выработки рефлекса тон отменяли и проверяли воспроизведение рефлекса на отсчет интервалов времени. В опытах установлено, что после введения тимулина животным в возрасте 1,5 месяца число положительных реакций было статистически значимо выше контрольного уровня (рис. 3).
Как и при выработке пищедобывательного условного рефлекса, при воспроизведении рефлекса на отсчет интервалов времени в опытной группе животных в возрасте 1,5 месяца отмечали повышенную локомоторную активность, которая выражалась в большем, чем в контрольной группе, количестве межсигнальных реакций (рис. 4).
У контрольных животных в возрасте 1,5 года воспроизведение рефлекса на отсчет интервалов времени привело к тому, что число положительных реакций было минимальным (рис. 3). На фоне гормона тимуса тимулина у животных в возрасте 1,5 года число правильных реакций было близко к результатам, полученным на фоне тимулина у животных в возрасте 1,5 месяца. Однако резкого увеличения межсигнальных реакций по сравнению с контрольной группой, как у животных в возрасте 1,5 месяца, не наблюдалось (рис. 4).
~ 42 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999 e-ISSN 2226-7417
Новоселецкая А.В., Киселева Н.М., Иноземцев А.Н. Влияние гормона тимуса тимулина...
----■—
100 90 80 . 70
й 60
3 50
Л
5 40
30 20
10
контроль (1,5 месяца)
□тимулин (1,5 месяца)
□ контроль (1,5 года)
□тимулин (1,5 года)
группы животных
Рис. 3. Количество положительных реакций в процентах в рефлексе на отсчет интервалов времени у крыс различного возраста.
*р < 0,05 по сравнению с контролем (1,5 месяца), л р < 0,05 по сравнению с контролем (1,5 года)
л
0
«
и
е р
ы н ь
н г и
ижсе
е
о в т с е
л
40
35
30
25
20
15
10
группы животных
Рис. 4. Количество межсигнальных реакций в рефлексе на отсчет интервалов времени у крыс различного возраста.
*р < 0,05 по сравнению с контролем (1,5 месяца), л р < 0,05 по сравнению с контролем (1,5 года)
□ контроль (1,5 месяца)
□тимулин (1,5 месяца)
□ контроль (1,5 года)
□тимулин (1,5 года)
Таким образом, гормон тимуса тимулин, оказывает положительное влияние на воспроизведение рефлекса на отсчет интрвалов времени у животных различного возраста.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что гормон тимуса тимулин в норме и при старении оказывает стимулирующее влияние на выработку пищедобывательного условного ре-
~ 43 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
5
0
флекса у крыс и проявляет наибольшую активность на начальном этапе обучения, что согласуется с данными, полученными ранее о влиянии препарата полипептидов тимуса тактивина на выработку оборонительных условных рефлексов [5; 6; 8; 9].
Можно сделать вывод об активирующем влиянии гормона тимуса тимулина на процесс формирования условнорефлекторной памяти, что также сопоставимо и с влиянием на воспроизведение рефлекса на отсчет интервалов времени.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анисимов В.Н. Средства профилактики преждевременного старения (геропротекторы) // Успехи геронтологии. 2000. Вып. 4. С. 22—28.
2. Комарницкий А.И. Профилактика старения: протоколы предупреждения преждевременного старения для здоровых лиц. // Профилактика старения. 2000. Вып. 3. С. 22—24.
3. Крутько В.Н., Донцов В.И., Подколзин А.А. Профилактика старения как новое направление здравоохранения XXI века // Урология. 2001. № 3. С. 25—26.
4. Хавинсон В.Х., Бутенко Г.М., Шатило В.Б. Пептидные препараты тимуса и эпифиза в профилактике ускоренного старения. СПб.: Наука, 2002. 202 с.
5. Киселева Н.М., Новоселецкая А.В., Зимина И.В., Москвина С.М., Иноземцев А.Н., Арион В.Я., Лопухин Ю.М. Влияние тактивина на поведение и обучение крыс // Вестник Российской академии медицинских наук. 2010. № 1. С. 23—26.
6. Новоселецкая А.В., Киселева Н.М., Иноземцев А.Н., Белова О.В., Зимина И.В., Арион В.Я. Мнемо-тропные свойства иммунокорригирующего препарата тимуса тактивина // Аллергология и иммунология. 2011. Т. 12. № 3. С. 255—257.
7. Меринг Т.А. Условнорефлекторная деятельность в процессе старения у белых крыс // Журн. высш. нервн. деят. 1988. Т. 38. № 4. С. 667—673.
8. Новоселецкая А.В., Киселева Н.М., Белова О.В., Зимина И.В., Москвина С.Н., Быстрова О.В., Иноземцев А.Н., Арион В.Я., Сергиенко В.И. Влияние имму-ноактивных препаратов на формирование условного рефлекса пассивного избегания // Вестник Российской академии медицинских наук. 2014. № 7—8. С. 14—18.
9. Новоселецкая А.В., Киселева Н.М., Иноземцев А.Н. Пептиды тимуса: мнемотропные свойства в норме и при старении // Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». 2016. Т. 18. № 1. С. 6—11.
EFFECT OF THYMUS HORMONE THYMULINE ON ALIMENTARY CONDITIONING IN RATS OF DIFFERENT AGES
A.V. Novoseletskaya1, N.M. Kiseleva2, A.N. Inozemtsev1
'Lomonosov Moscow State University Moscow, Russia
2Pirogov Russian National Research Medical University Moscow, Russia
Annotation. The problem of active longevity is an actual problem of the contemporary society. Since recently some data about effects of immunoactive peptides upon the processes of education and memory, including those relating to favourable influence of immunoactive peptides on education in models with negative reinforcement, have started to appear. The present study has been carried out in 100 Wistar rats of different age groups (of 1.5 months (n = 50) and of 1.5 years (n = 50). Each age group of the animals was separated into 2 parts, with 25 individuals in each part. The test animals were administered thymulin, the hormone of thymus, in the dose of 0.15 mg/kg, intraperitoneally for five days, once daily, while the control animals were administered 0.9% NaCl solution. The food-procuring acquired reflex was produced for stimulant-tone (400 Hz) according to the method developed by Т.А. Mering. In the process of development of the food-procuring acquired reflex, the number of positive reactions was increased in all animals of 1.5 months, and all the rats reached the criterion of 100% positive reactions; with the above in view, every day of this experiment the results obtained in animals against the background of thymulin were higher than the values of the parameters of the control group, and this increase was statistically significant. As to the control animals of 1.5 years, we have failed to develop the food-procuring acquired reflex within 5 days. Against the background of thymulin, all the animals of 1.5 years attained the criterion of 100% positive reactions. After five
— 44 —
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999
e-ISSN 2226-7417
Новоселецкая А.В., Киселева Н.М., Иноземцев А.Н. Влияние гормона тимуса тимулина...
----■—
days of producing the above reflex, the tone was cancelled, and the ability of animals to reproducing the reflex for measuring the intervals of time as per the method of Т.А. Mering was tested. In young animals, after introducing thymulin, the number of positive reactions was higher than the control level, and this exceeding was statistically significant. In the control animals of 1.5 years the number of positive reactions was minimal, whereas against the background of thymulin the number of correct reactions was close to the results obtained against the background of thymulin in the young animals. Thus, thymulin, the hormone of thymus, has an activating effect upon the process of developing the acquired reflex with positive reinforcement and also upon the reproducing of the reflex for measuring the periods of time in animals of different ages.
Key words: memory, thymuline, conditioned reflex, learning.
REFERENCES
1. Anisimov V.N. Premature aging prevention means (geroprotectors). Successes of Gerontology, 2000, vol. 4, pp. 22—28 (in Russian).
2. Komarnicki A.I. Prevention of aging: premature aging prevention protocols for healthy individuals. Prevention of aging, 2000, vol. 3, pp. 22—24 (in Russian).
3. Krut'ko V.N., Dontsov V.I., Podkolzin A.A. Prevention of aging as a new direction of health of the XXI century. Urology, 2001, no. 3, pp. 25—26 (in Russian).
4. Havinson V.H., Butenko G.M., Shatilo V.B. Peptide drugs thymus and pineal gland in the prevention of accelerated aging. SPb., Science, 2002. 202 p.
5. Kiseleva N.M., Novoseletskaia A.V., Zimina I.V., Moskvina S.N., Inozemtsev A.N., Arion V.Ia, Lopu-khin Yu.M. Effect of tactivin on the behaviour and learning in rats. Vestnik Rossiiskoi Akademii Meditsinskikh Nauk, 2010, no. 1, pp. 23—26 (in Russian).
6. Novoseletskaya A.V., Kiseleva N.M., Inozemtsev A.N., Belova O.V., Zimina I.V., Arion V.Ya. Mne-motropic properties of immunocorrecting thymus drug taktivin. Allergology and Immunology, 2011, vol. 12, no. 3, pp. 255—257 (in Russian).
7. Mering TA. Conditioned reflex activity in the aging process in white rats. Zh. Vyssh. Nerv. Deiat. Im. I.P. Pavlova, 1988, vol. 38, no. 4, pp. 667—673.
8. Novoseletskaya A.V., Kiseleva N.M., Belova O.V., Zimina I.V., Moskvina S.N., Inozemtsev A.N., Arion V.Ya., Sergienko V.I. The Impact of Immunoactive Drugs on Passive Avoidance Response. Vestnik Rossiiskoi Akademii Meditsinskikh Nauk, 2014, no. 7—8, pp. 25—29 (in Russian).
9. Novoseletskaya A.V., Kiseleva N.M., Inozemtsev A.N. The thymus peptides: mnemotropic properties in young and old rats. Electronic Research and Education in vestnik "Health and Education in the XXI Century", 2016, vol. 18, no. 1, pp. 6—11 (in Russian).
