CC BY
49
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Effect of prenatal administration of caffeine on behavior of rats in the elevated
plus maze test Bashkatova V.1, Nazarova G.2, Alexeeva E.3 Влияние внутриутробного введения кофеина на поведение крысят в тесте: приподнятый крестообразный лабиринт Башкатова В. Г.1, Назарова Г. А.2, Алексеева Е. В.3
'Башкатова Валентина Германовна /Bashkatova Valentina - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник;
2Назарова Галина Алексеевна /Nazarova Galina - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник;
33Алексеева Елена Валерьевна /Alexeeva Elena - младший научный сотрудник, лаборатория физиологии подкрепления, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт нормальной физиологии им. П. К. Анохина, г. Москва
Аннотация: целью работы явилось исследование влияния длительного введения кофеина в период беременности крыс на поведение крысят в приподнятом крестообразном лабиринте. Обнаружено выраженное увеличение горизонтальной двигательной активности крысят, подвергнутых пренатальному воздействию кофеина. Установлено, что у крысят, подвергнутых пренатальному стрессу, вызванному введением кофеина, уровень тревожности, оцениваемый по времени нахождения на открытых рукавах ПКЛ, не отличался от значений данного показателя контрольных животных.
Abstract: the aim of the work was to study effect of long-term administration of caffeine during pregnancy in rats on the behavior of rat pups in the elevated plus maze (EPM). It was found a significant increase of horizontal locomotor activity in rats exposed to prenatal administration of caffeine. It was established that anxiety's level which was estimated by time spent on the open arms of EPM did not differ in rat pups subjected to prenatal stress induced by caffeine and that of control animals.
Ключевые слова: кофеин, крысята, постнатальный онтогенез, тревожность, двигательная активность.
Keywords: caffeine, rat pups, postnatal ontogenesis, anxiety, locomotor activity.
Несмотря на большое количество исследований, посвященных изучению различных сторон механизма действия веществ, обладающих психостимулирующим эффектом, многие звенья их нейрохимических эффектов остаются во многом неясными. Механизм действия основных психомоторных стимуляторов (амфетамины, кокаин) традиционно связывают с их способностью влиять на моноаминергические структуры мозга [7]. Исключением в этом ряду является кофеин, чье действие реализуется главным образом через аденозиновую нейротрансмиттерную систему [4]. В настоящее время установлено, что в механизме действии психостимуляторов принимают участие также и другие нейротрансмиттерные системы мозга, такие как холинергическая, глутаматергическая, нитроергическая и другие [2; 3; 5; 9]. В литературе имеются данные, что употребление психостимуляторов, в том числе и кофеина в высоких дозах, увеличивает риск неоптимального протекания и исхода беременности [8]. Вместе с тем, возможные механизмы постнатального онтогенеза у экспериментальных животных, подвергнутых пренатальному воздействию кофеина, остаются до сих пор во многом неизученными. В связи с этим, целью данной работы явилось исследование влияния длительного введения кофеина в период беременности крыс на поведение крысят в приподнятом крестообразном лабиринте.
Эксперименты были выполнены на крысятах-самцах, рожденных от самок крыс линии Вистар. До дня родов беременные самки содержались в индивидуальных клетках при постоянной температуре и влажности с 12-часовым световым циклом. Им был обеспечен свободный доступ к стандартному комбинированному корму. Эксперименты проводились в соответствии с требованиями приказа № 267 МЗ РФ (19.06.2003 г.). Для проведения экспериментов крысы были разделены на 2 группы. В экспериментальную группу вошли крысята, рожденные от самок крыс, получавших в течение всего срока беременности раствор кофеина (1 г/л бутилированной питьевой
воды) в качестве единственного источника жидкости. Контрольную группу составили крысята, полученные от самок крыс, которые пили на протяжении всего срока беременности только бутилированную питьевую воду. Уровень тревожности крыс оценивали по длительности их нахождения на открытых лучах приподнятого крестообразного лабиринта (ПКЛ). Горизонтальную двигательную активность определяли по общему числу пересеченных квадратов во всех рукавах, включая центральную зону. Для статистической обработки результатов использовали непараметрический и критерий Манна - Уитни.
Рис. 1. Влияние пренатального воздействия кофеина на двигательную активность крысят. По оси ординат — количество пересеченных квадратов в тесте ПКЛ *-р<0.05
При исследовании уровня двигательной активности обнаружено выраженное увеличение горизонтальной двигательной активности крысят по сравнению со значениями данного показателя в контрольной группе животных (рис. 1). Полученные результаты свидетельствуют о проявлении умеренного психостимулирующего эффекта у крысят, подвергнутых пренатальному воздействию кофеина. В результате проведенных экспериментов установлено, что у крысят, подвергнутых пренатальному стрессу, вызванному введением кофеина, уровень тревожности, оцениваемый по времени нахождения на открытых рукавах ПКЛ, не отличался от значений данного показателя контрольных животных. Следует отметить, что исследуемые группы животных практически не различались и по другим параметрам, которые косвенно характеризуют уровень тревожности животных в тесте ПКЛ (время нахождения на закрытых рукавах лабиринта, время нахождения в центре, число заходов в открытые рукава). Полученные данные свидетельствуют, что длительное пренатальное введение кофеина не оказывало влияния на проявление анксиолитического эффекта у их потомства. В литературе имеются данные, что кофеин, как и другие препараты этого класса, в малых дозах оказывает стимулирующее воздействие на центральную нервную систему (ЦНС), в больших дозах способен проявлять нейротоксический эффект и вызывать истощение ЦНС. В экспериментальных исследованиях показано, что выраженность эффекта острого и хронического введения в организм животных существенных доз кофеина зависела, как от генетических особенностей чувствительности к этому веществу, так и от влияния факторов внешней среды [6]. Имеются данные о связи генотипических особенностей отдаленных эффектов неонатальных воздействий кофеина с различиями в проявлении аудиогенных приступов у мышей разных линий [1]. В результате выполненных нами экспериментов впервые показано, что длительное употребление кофеина в период беременности самками крыс может вызывать изменение поведенческих реакций их потомства. Работа поддержана грантом РФФИ 16-04- 00722.
Литература
1. Полетаева И. И., Маркина Н. В., Перепелкина О. В. Отдаленные последствия неонатального введения кофеина и пирацетама на предрасположенность к аудиогенной эпилепсии у мышей трех генотипов. // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова, 2008. № 3. С. 368-375.
2. Bashkatova V., Rayevsky K., Kraus M. et al. Influence of NOS inhibitors on changes in Ach release and NO level in the brain elicited by amphetamine neurotoxicity // NeuroReport, 1999. V. 10. № 15. P. 3155-3158.
3. Bashkatova V., Mathieu-Kia A.-M., Durand C. et al. Neurochemical changes and neurotoxic effects of an acute treatment with sydnocarb, a novel psychostimulant comparison with d-amphetamine. // Ann N Y Acad Sci., 2002. V. 965. P. 180-192.
4. Ferré S. An update on the mechanisms of the psychostimulant effects of caffeine. // J Neurochem., 2008. V. 105. P. 1067-1079.
5. Kraus M. M., Philippu A., Prast H. et al. Dizocilpine inhibits amphetamine induced formation of nitric oxide and amphetamine induced release of amino acids and acetylcholine in the rat brain. //Neurochem. Research, 2002. V. 27. № 3. P. 229-235.
6. Sudakov S. K., Medvedeva O. F., Rusakova I. V. et al. Effect of short-term and chronic caffeine intake on rats with various anxiety level. // Bull Exp Biol Med., 2001. V. 132. № 6. P. 1177-1179.
7. Rothman R. B., Baumann M. H. Monoamine transporters and psychostimulant drugs. // Eur J Pharmacol., 2003. V. 479. № 1-3. P. 23-40.
8. Vik T., Bakketeig L. S., Trygg K. U. et al. High caffeine consumption in the third trimester of pregnancy: gender-specific effects on fetal growth. // Paediatr Perinat Epidemiol., 2003. V. 17. № 4. P. 324-331.
9. Wolf M. E., Khansa M. R. Repeated administration of MK-801 produces sensitization to its own locomotor stimulant effects but blocks sensitization to amphetamine. // Brain Res., 1991. V. 562. № 1. P. 164-168.
The contents of the microelements in plants of mercury province Aidarken
(Haidarkan, Kyrgyzstan) Imatali kyzy K.
Содержание микроэлементов в растениях ртутной провинции Айдаркен
(Хайдаркан, Кыргызстан) Иматали кызы К.
Иматали кызы Калыскан / Imatali kyzy Kalyskan - старший преподаватель, кафедра биологии и химии, естественно-географический факультет, Ошский гуманитарно-педагогический институт, г. Ош, Кыргызская Республика
Аннотация: растения являются важнейшим промежуточным резервуаром, через который микроэлементы переходят из почвы, воды и воздуха в организм человека и животных и, накапливаясь в них, вытесняют жизненно необходимые элементы. В статье представлены результаты исследования микроэлементов в растительном покрове в районе ртутного комбината и прилегающей территории в зависимости от источника загрязнения в ртутной провинции Айдаркен. Сбор растительных проб и исследования проведены в 2013 и 2014 годах. Определены доминирующие виды растений, а также изучено содержание микроэлементов в отдельных видах растений. Выявлены значительные различия в содержании микроэлементов в растениях, произрастающих в одних и тех же геохимических условиях. Отмечено большое количество сурьмы и свинца по сравнению со средним содержанием наземной растительности.
Abstract: plants are a critical intermediate reservoir through which pass microelements from the soil, air and water in humans and animals and displace accumulated vital elements there in. The article presents the results of a study of microelements in the plant cover in the area ofmercury plant and the surrounding area, depending on the source of contamination of mercury province Aidarken. Collection of plant samples and research conducted in 2013 and 2014. Defined the dominant plant species, as well studied of content of microelements in some plant species. Revealed significant differences in the content of microelements in plants growing in the same geochemical conditions. Noted large amounts of antimony and lead compared to the average content of the ground vegetation.
Ключевые слова: ртуть, микроэлементы, почва, растительный покров, хвостохранилище, ртутный комбинат, окружающая среда, геохимический цикл.
Keywords: mercury, microelements, soil, plant cover, tailings, mercury plant, environment, geochemical cycle.
УДК577.47: 546.49. 575.2
