CC BY
51
УДК 616-092.9+612.82
ВОЗМОЖНОЕ УЧАСТИЕ ОХШ РЕЦЕПТОРОВ ОРЕКСИНА А В КОМПУЛЬСИВНОМ ПОВЕДЕНИИ И ПОДДЕРЖАНИИ УРОВНЯ ТРЕВОЖНОСТИ ПОСЛЕ ВИТАЛЬНОГО СТРЕССА У КРЫС © Якушина Н.Д.1, Тиссен И.Ю.1, Лебедев А.А.1, Пшеничная А.Г.1, Бычков Е.Р.1' 2, Шабанов П.Д.1, 2
'Институт экспериментальной медицины, Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, 12 2Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. акад. Лебедева, 6
Резюме
Цель. Исследовали действие антагониста OX1R рецепторов орексина А SB-408124 на проявление компульсивного поведения и уровень тревожности у крыс после предъявления витального стрессорного воздействия в ряде поведенческих тестов: закапывания шариков, приподнятом крестообразном лабиринте, открытом поле и тесте «резидент-интрудер».
Методы. В тесте закапывания шариков моделировали поведенческие компоненты обсессии (навязчивость и тревожность) и компульсии (навязчивое поведение). Психическую травму вызывали стрессирующим воздействием, суть которого состояла в переживании животным обстоятельств гибели партнера от действий хищника. Группу крыс однократно помещали в террариум к тигровому питону.
Результаты. После действия витального психического стресса у крыс отсроченно (через 7-10 дней) наблюдали 2 сопряженных поведенческих феномена - высокий уровень тревожности и увеличение числа закопанных шариков на фоне снижения коммуникативности, что трактовалось как посттравматическое стрессорное расстройство (ПТСР). Антагонист ОХ^ рецепторов орексина А SB-408124 (10 мкг) при интраназальном курсовом (7 дней) введении после предъявления витального стрессорного воздействия снижал уровень тревожности, а также нормализовал коммуникативную активность животных и число закопанных шариков, т. е. компульсивное поведение.
Заключение. Таким образом, орексиновая система является важным компонентом реакции на психотравмирующее воздействие. Антагонисты ОХ^ рецепторов орексина А могут потенциально рассматриваться как корректоры обсессивно-компульсивных расстройств на фоне ПТСР. Использование интраназального введения антагонистов ОХ^ рецепторов орексина А в клинике позволит применять малые дозы веществ и этим снижать их возможные токсические эффекты.
Ключевые слова: ОХ^ рецептор, орексин А, обсессивно-компульсивное расстройство, компульсивное поведение, тревожность, закапывание шариков, посттравматическое стрессорное расстройство
PROBABLE PARTICIPATION OF OX1R OREXIN A RECEPTOR IN THE COMPULSIVE BEHAVIOR AND SUPPORT OF THE LEVEL OF ANXIETY AFTER VITAL STRESS IN RATS Yakushina N.D.1, Tissen I.Yu.1, Lebedev A.A.1, Pshenichnaya A.G.1, Bychkov E.R.1,2, Shabanov P.D.1, 2
'Institute of Experimental Medicine, 12, Acad. Pavlov St., 197376, St. Petersburg, Russia 2S.M. Kirov Military Medical Academy, 6, acad. Lebedeva St., 194044, St. Petersburg, Russia
Abstract
Objective. The aim of the study was to assess the effect of the orexin A OX1R receptor antagonist SB-408124 on the compulsive behavior and the anxiety in rats after the presentation of vital stress in a number of behavioral tests: marble test, elevated plus maze, in the open field and in the test "resident intruder."
Methods. In the marble test, the behavioral components of the obsession (obsessive and obtrusive thoughts) and compulsions (obtrusive behavior), aimed to reduce anxiety, were modeled. Mental trauma was caused by a stressful effect, the essence of which was the experience of the animals of the circumstances of the partner's death from the actions of a predator. A group of rats were placed once in the Python molurus terrarium.
Results. After the action of vital mental stress in rats, two connected behavioral phenomena were observed: a high level of anxiety and an increase in the number of buried balls. This was accompanied by a decrease in communicability. These signs were assessed as posttraumatic stress disorder (PTSD). Intranasal administration (for 7 days) of orexin A antagonist OX1R receptor SB-408124 after presentation of the vital stress reduced the level of anxiety, and normalized the communicative activity of animals and the number of buried balls, i.e. compulsive behavior.
Conclusion. Thus, the orexin system of the brain is an important component of psychotraumatic mechanism. OX1R antagonists of orexin A receptors can potentially be considered as correctors of obsessive-compulsive disorders on the background of PTSD. Intranasal administration of OX1R antagonists of orexin A receptors in clinical settings will allow the use of small doses of the substances and thereby reduce their possible toxic effects.
Keywords: orexin A, OX1R receptor, obsessive-compulsive disorder, compulsive behavior, anxiety, marble burning test, posttraumatic stress disorder
Введение
Среди тревожных расстройств обсессивно-компульсивного расстройство (ОКР) занимает особое место. ОКР интерпретируется, прежде всего, как тревожное заболевание, связанное с появлением навязчивых и тревожных мыслей (обсессии), которые сопровождаются навязчивым поведением (компульсии), направленным на снижение тревоги [29]. Основу фармакотерапии ОКР составляют антидепрессанты, анксиолитики бензодиазепинового ряда и низкие дозы нейролептиков [14]. Эти препараты различаются по спектру действия и эффектам и не снимают с повестки дня поиск новых эффективных лекарственных средств терапии ОКР, в том числе пептидов, не вызывающих побочных эффектов и способных проявлять антикомпульсивную активность в эксперименте. Наиболее информативным тестом оценки в эксперименте ОКР, является закапывание шариков у грызунов [9]. Компульсивное поведение также служит функциональным элементом аддиктивного поведения и рассматривается как нейробиологический компонент алкогольной, наркотической, игровой и других видов зависимости [1, 7, 21].
Одной из мишеней, представляющих заметный практический интерес для лечения стресс-зависимых расстройств эмоциональной сферы, является мозговая система орексиновой регуляции [2]. Орексин представлен в головном мозге двумя пептидами, орексином А и В, которые синтезируются преимущественно в гипоталамусе [26]. Из латерального гипоталамуса они транспортируются в другие отделы ЦНС, где модулируют различные функции, такие как поддержание циркадианного ритма, регуляцию пищевого поведения, систему подкрепления и стресса [13]. Согласно современным представлениям, орексины выполняют ключевую роль в развитии аддиктивных состояний, связанных с активацией систем подкрепления. Особенно важна роль орексинов в реализации эмоциональных реакций на фоне стрессорных факторов. Структурной основой данного действия орексинов является, по-видимому, обширная проекционная сеть связей орексинпродуцирующих нейронов со структурами мезокортиколимбической системы и системой расширенной миндалины. Эти связи могут опосредовать поведение, связанное с аддикцией [2, 4, 13]. Ряд недавних исследований выявили роль орексинов в регуляции стресс-зависимых процессов в ЦНС [15]. Обоснованием этой роли орексиновой регуляции служит взаимодействие орексиновых нейронов с эмоциогенными структурами головного мозга, такими как ядро ложа конечной полоски, голубоватое место, центральное и дорзомедиальное ядра миндалины, гиппокамп, медиальная префронтальная кора [25].
Целью работы явилось исследование действия антагониста ОХ1Я рецепторов орексина А 8Б-408124 на проявление обсессивно-компульсивного поведения и уровень тревожности после предъявления витального стрессорного воздействия у крыс.
Методика
В работе использовано 76 половозрелых крыс самцов линии Вистар массой 160-180 г, полученных из питомника лабораторных животных «Рапполово» (Ленинградская область). Все животные были разделены на несколько экспериментальных групп по 7-10 в каждой. Животных содержали в условиях вивария, в стандартных пластмассовых клетках при свободном доступе к воде и пище в условиях инвертированного света 8.00-20.00 при температуре 22±2°С.
Под психической травмой понимается сильное, непродолжительное воздействие внешних отрицательных обстоятельств, приводящее к развитию негативных эмоциональных реакций типа страха, тревоги, ужаса, отчаяния и других и формированию соматических нарушений (МКБ-10, 1993). Психическую травму моделировали стрессирующим воздействием, суть которого состояла в переживании животным обстоятельств гибели партнера от действий хищника [3]. Применяли острую однократную психотравмирующую ситуацию. Группу крыс в количестве 20-22 животных помещали в террариум (размеры 1,2х0,7х1 м) к тигровому питону. Питон удушал и заглатывал одно из животных в присутствии остальных, которые переживали ситуацию гибели сородича. В ходе эксперимента регистрировали следующие поведенческие акты: локомоцию, обнюхивание, движение на месте, вертикальную стойку, груминг, фризинг, покой - сидит спокойно в неподвижной позе. После этого крыс забирали из террариума и на протяжении нескольких дней проводили тестирование поведения.
Тест закапывания шариков (marble test) предложен как модель ОКР, связанного с навязчивыми идеями и действиями [12]. В клетку размером 20*25*17 см насыпали опилки слоем 5 см, сверху равноудаленно раскладывали 20 стеклянных шариков диаметром 1 см. Крысу помещали в клетку на 30 минут. По истечении этого времени подсчитывали число шариков, закрытых опилками более чем на 2/3 [18, 24]. В данном эксперименте каждое животное тестировали 3 раза.
Свободную двигательную активность крыс исследовали в «открытом поле», представляющим собой круглую площадку диаметром 80 см, ограниченную по окружности непрозрачными бортами высотой 30 см. По всей площади открытого поля равномерно расположены 16 отверстий (норок), диаметром 3 см каждая, предназначенных для выявления видоспецифического компонента исследовательской активности у грызунов (норковый рефлекс). Освещенность открытого поля равнялась 100 лк. Во время опыта экспериментальный вольер находился в специальной звукоизолированной комнате. Наблюдение за животным осуществляли с помощью прикладной телевизионной установки [6]. Продолжительность одного опыта составляла 3 минуты. Каждому отдельному элементарному акту присваивался определенный номер (код): 0 - «локомоция» (поступательное движение тела в горизонтальной плоскости); 1 - «обнюхивание» (принюхивание и повороты головы без существенных изменений координат корпуса в горизонтальной и вертикальной плоскостях). Этот акт может осуществляться в позах «сидя», «стоя», которые трудно различимы без потери его основного биологического значения, поэтому при регистрации не разделялся в зависимости от позы, в которой он появлялся); 2 - «вертикальная стойка» (стойка на задних лапах в центре открытого поля); 3 - груминг (все разновидности этой реакции); 4 -«неподвижность» (покой, сидение, визуально определяемая неподвижность животного обычно в позе «сидя» с подогнутыми конечностями и сгорбленной спиной); 5 - «движение на месте» (изменение координат головы и корпуса в пределах условной окружности, центром которой являются задние конечности животного, координаты которых существенно не меняются. Достигается переступанием передних конечностей при опоре на задние); 6 - «заглядывание в норку» (норковый рефлекс); 7 - «стойка на стенку» (вертикальная стойка на задних лапах с упором передними на стенку вольера). Полученные данные обрабатывали математически с использованием персонального компьютера.
Смысл методики внутривидового поведения «чужак-резидент» состоит в том, что к крупному самцу, постоянно находящемуся в клетке (резиденту) подсаживают более мелкое животное (чужака). Регистрируют число поведенческих проявлений агрессивности и защиты, а также общее число поведенческих актов, описывающих взаимоотношение двух особей крыс [8]. Изучение внутривидового взаимодействия производили в тесте «чужак-резидент» следующим образом. Подопытное животное - «резидент» в течение 1 ч. находилось в клетке размерами 20*36*20 см, после чего к нему подсаживали на 5 мин. второе животное - «чужака». «Чужаками» являлись крысы-самцы массой 170-180 г, т.е. заведомо меньших размеров, чем «резиденты», что создавало условия для зоосоциального доминирования последних. В процессе 5-минутного совместного пребывания «резидента» и «чужака», помещаемого в клетку только на время опыта, регистрировали этограмму поведения «резидента» - общее число, последовательность и длительность всех элементарных актов и поз, образующих внутривидовую общительность, агрессию, защиту и индивидуальное поведение. Общительность включала в себя следующие дискретные акты: приближение, следование за партнером, обнюхивание партнера, груминг загривка или тела, наползание или подползание под партнера. Агрессия проявлялась в виде вертикальных или боковых стоек (угроза) или атаки. Социальная пассивность выражалась различными актами индивидуального поведения: локомоцией, обнюхиванием, аутогрумингом, движениями на месте, вертикальными стойками, неподвижностью.
Поведение крыс исследовали в установке, представлявшей приподнятый крестообразный лабиринт, который состоял из 2-х открытых рукавов 50*10 см и 2-х закрытых рукавов 50*10 см с отрытым верхом, расположенных перпендикулярно относительно друг друга [1]. 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 с платформы в отрытых рукавах и выглядывания из закрытых рукавов. Продолжительность теста составляла 5 мин.
Селективный антагонист OX1R рецепторов SB-408124 (N-(6,8-Difluoro-2-methyl-4-quinolinyl)-N'-[4-(dimethylamino)phenyl]urea, cat. №S2694; Sigma-Aldrich Co. LLC USA), разведенный в дистиллированной воде 0,5 мг/мл, вводили интраназально в дозе 10 мкг в 20 мкл (по 10 мкл в каждую ноздрю) при помощи стандартной микропипетки в течение 7 дней после стрессирующего воздействия. Первое введение SB-408124 осуществляли через 2 ч. после действия стрессогена, поведение тестировали через 2 ч. после последнего его введения
Оценку статистической достоверности различий проводили при помощи пакета программ SPSS Sigma Stat 3,0, GraphPad Prism 6 с использованием однофакторного дисперсионного анализа. Для сравнения контрольной и экспериментальных групп использовали однофакторный дисперсионный анализ ANOVA. Из непараметрических критериев использовали критерий Краскела-Уоллиса для сравнения групп. Различия считали статистически значимыми при значении р<0,05. Для представления полученных данных использовали такие показатели описательной статистики, как среднеарифметическое значение и ошибка среднего.
Результаты исследований
В тесте «закапывания шариков» (marble test) число закопанных шариков в группе интактных животных составило 7,4±1,6 (табл. 1). После стрессорного воздействия и курса интраназального введения SB-408124 не наблюдали увеличения числа закопанных шариков (7,9±1,2) по сравнению с интактным контролем до стрессорного воздействия. Напротив, после действия стресса (активный контроль после стресса) через 7 дней введения 0,9% раствора NaCl наблюдалось достоверное p<0,05 увеличение числа закопанных шариков до 13,2±2,4 в сравнении с интактным контролем до стресса. После курса интраназального введения SB-408124 число закопанных шариков (7,9±1,2) было достоверно ниже p<0,05 по сравнению с активным контролем после стрессорного воздействия (13,2±2,4).
Таблица 1. Оценка компульсивного поведения в тесте закапывания шариков и уровня тревожности в приподнятом крестообразном лабиринте после предъявления витального стрессорного воздействия у крыс____
Тест Интактные животные (интактный контроль) 7 дней 0,9% раствор NaCl после стресса 7 дней SB-408124 после стресса
«Закапывание шариков» (число закопанных шариков за 30 мин.) 7,4 ±1,6 13,2 ±2,4* 7,9±1,2#
Приподнятый крестообразный лабиринт (время в открытых рукавах, с) 92,1±28,0 19,0±6,81** 53,2±19,7 *#
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01в сравнении с интактным контролем, # - р<0,05 в сравнении с активным контролем (7 дней 0,9% раствор №01 после стресса)
В «приподнятом крестообразном лабиринте» в контрольной группе животных время нахождения в светлом рукаве составило 92,1±28,0 с, время нахождения в темном рукаве составило 207,8±28,0 с. Число свешиваний в данной группе составило 5,8±1,1 актов, число перебежек по рукавам - 5,1±1,2 актов, число актов груминга - 0,5±0,5. В группе стрессированных животных, получавших интраназально физиологический раствор, время нахождения в светлом рукаве составило 19,0±6,8 с, время нахождения в темном рукаве - 281,0±6,8 с, число свешиваний - 1,3±0,5 актов, число перебежек - 1,6±0,5 актов, число актов груминга - 0,1±0,1. В группе стрессированных животных, получавших интраназально селективный антагонист ОХ^ рецепторов SB-408124 20 мкл, время нахождения в светлом рукаве составило 53,2±19,7 с, время нахождения в темном рукаве -246,7±19,7 с, число свешиваний - 1,8±0,2, количество перебежек - 1,7±0,5, число актов груминга -2,0±1,6 (табл. 1, 2).
Таблица 2. Оценка уровня тревожности в приподнятом крестообразном лабиринте после предъявления витального стрессорного воздействия у крыс
Показатель Интактные животные (интактный контроль) 7 дней 0,9% раствор №С1 после стресса 7 дней 8Б-408124 после стресса
Время нахождения в открытом рукаве, с 92,1±28,0 19,0±6,8** 53,2±19,7*#
Число свешиваний 5,8±1,1 1,3±0,5* 1,8±0,2*
Число перебежек по рукавам 5,1±1,2 1,6±0,5* 3,4±1,2#
Число актов груминга 0,5±0,5 0,1±0,1* 2,0±1,5
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01 в сравнении с интактным контролем, # - р<0,05 в сравнении с активным контролем (7 дней 0,9% раствор N01 после стресса)
В тесте «чужак-резидент» определяли коммуникативные поведенческие акты, акты агрессии, а также общее число двигательных актов. В контрольной группе животных число актов коммуникации составило 12,1±3,2, актов агрессии не наблюдалось. В группе стрессированных животных, получавших интраназально 0,9% раствор КаС1, число актов коммуникации составило 9,8±1,0, актов агрессии также не наблюдалось. В группе стрессированных животных, получавших интраназально антагонист орексина, число актов коммуникации составило 13,3±1,6 актов агрессивного поведения также не было выявлено (табл. 3).
Таблица 3. Оценка уровня агрессивности, защитного поведения и коммуникабельности в тесте «чужак-резидент» после предъявления витального стрессорного воздействия у крыс_
Показатель Интактные животные (интактный контроль) 7 дней 0,9% раствор №С1 после стресса 7 дней 8Б-408124 после стресса
Груминг 2,5±0,8 2,1±1,4 2,3±1,0
Замирание 1,1±0,5 1,3±0,3 1,3±0,6
Стойка 12,8±3,5 7,8±2,7 10,1±2,0
Коммуникация 12,1±3,2 9,8±1,0* 13,3±1,6#
Агрессия 0,0±0,0 0,0±0,0 0,0±0,0
Примечание: * - р<0,05 в сравнении с интактным контролем, # - р<0,05 в сравнении с активным контролем (7 дней 0,9% раствор №С1 после стресса)
В «открытом поле» в контрольной группе крыс число пересеченных секторов составляло 50,8±7,1, число заглядываний в норки - 7,5±1,5, число принюхиваний - 7,5±1,1, число актов груминга -2,6±1,3, число вертикальных стоек - 4,5±2,4, число стоек с упором на стенку - 7,5±1,8, число болюсов дефекации - 3,6±1,4. В группе стрессированных крыс, получавших интраназально 0,9% раствор КаС1, увеличилось представленность груминга (до 4,5±2,5), сократилось число обнюхиваний (до 2,8±0,8), движений в секторе (до 2,6±0,7) и число вертикальных стоек (до 5,0±0,2), но возросло число заглядываний в норки (15,0±1,0, р<0,05). В группе стрессированных крыс, получавших 8Б-408124 20 мкг интраназально, возросло число обнюхиваний (16,9±2,6 актов) и до уровня контроля снизилось число заглядываний в норки (9,4±1,0 актов) по сравнению со стрессированными крысами, получавшими 7 дней 0,9% раствор №С1 после стрессорного воздействия (табл. 4).
Обсуждение результатов исследования
В настоящей работе показано, что антагонист ОХ1Я рецепторов орексина А 8Б-408124 при интраназальном курсовом (7 дней) введении после предъявления витального стрессорного воздействия обладает анксиолитическим действием и восстанавливает коммуникативную активность животных. Это выражалось в изменении параметров поведения в батарее поведенческих тестов. В «приподнятом крестообразном лабиринте» антагонист орексина А §Б-408124 у стрессированных крыс проявлял анксиолитические свойства, увеличивая время нахождения в светлом рукаве. В «открытом поле» 8Б-408124 не оказывал значимого влияния на двигательную и эмоционально-исследовательскую активность животных. В то же время возросло число обнюхиваний и до уровня контроля снизилось число заглядываний в норки по сравнению со стрессированными крысами, получавшими 7 дней 0,9% раствор №С1 после стрессорного воздействия. В тесте «чужак-резидент» у стрессированных животных антагонист орексина А 8Б-408124 восстанавливал подавленную коммуникативную активность. Это во многом согласуется с литературными данными. В работах последних лет показано участие орексиновой регуляции в
механизмах реализации реакции на стресс. Так, блокада ОХ^ рецепторов орексина с помощью SB334867 способствует ускорению угашения индуцированного воздействием и обстановочного избегания [15]. Микроинъекции орексинов А и В в паравентрикулярное ядро таламуса оказывают анксиогенное действие на животных в приподнятом крестообразном лабиринте [22]. В то же время фармакологическая блокада ОХ^ в голубоватом месте путем микроинъекции SB334867 препятствовала реализации условной реакции на пугающий звуковой сигнал.
Таблица 4. Оценка эмоционального, двигательного и исследовательского поведения в тесте «открытое поле» после предъявления витального стрессорного воздействия у крыс_
Показатель (число актов) Интактные животные (интактный контроль) 7 дней 0,9% раствор NaCl после стресса 7 дней SB-408124 после стресса
Груминг 2,6±1,3 4,5±2,5* 5,3±1,3*
Число пересеченных секторов 50,8±7,1 50,6±3,8 53,1±7,2
Движение в секторе 4,8±0,9 2,6±0,7* 1,1±0,5*
Обнюхивание 7,5±1,1 2,8±0,8* 16,9±2,6*#
Замирание 1,3±0,6 0,5±0,3 1,3±0,6
Стойки 4,5±2,4 0,5±0,2* 1,1±0,5
Стойки с упором 7,5±1,8 6,5±1,0 6,3±1,1
Заглядывание в норки 7,5±1,5 15,0±1,0* 9,4±1,0#
Болюсы 3,6±1,4 1,6±0,6* 2,7±0,9
Примечание: * - р<0,05 относительно контрольной группы, # - р<0,05 относительно стрессированных животных
Практически не освещённым в литературе является вопрос влияния орексиновой регуляции на социальное взаимодействие. Отмечается роль орексиновых рецепторов в формировании социальной тревожности [16]. Показано сниженное проявление признаков стресса социального взаимодействия у нокаутных по гену препроорексина мышей [19]. В работе продемонстрированы результаты, согласующиеся с ранее полученными данными. В частности, антагонист орексина SB-408124 увеличивал коммуникативную активность животных в тесте «чужак-резидент». Антагонист орексина снижал частоту вертикальных стоек и увеличивал частоту груминга. В тесте «чужак-резидент» у стрессированных животных антагонист орексина проявлял тенденцию к восстановлению подавленной коммуникативной активности.
Показано также, что антагонист OX1R рецепторов орексина А SB-408124 при интраназальном курсовом (7 дней) введении после предъявления витального стрессорного воздействия, обладая анксиолитическим действием и активируя зоосоциальную коммуникативную активность животных, снижает повышенное компульсивное поведение, вызванное психотравмирующим воздействием переживания гибели партнера. При введении антагониста орексина SB-408124 наблюдали снижение числа закопанных шариков в сравнении с группой животных, которым интраназально в течение 7 дней вводили 0,9% раствор NaCl после предъявления витального стрессорного воздействия. Следовательно, снижение тревожности при курсовом введении антагониста OX1R рецепторов орексина А SB-408124 сопровождается снижением числа закопанных шариков, при этом растормаживается коммуникативная активность. Как отмечалось, ОКР интерпретируется, прежде всего, как тревожное состояние, связанное с появлением навязчивых и тревожных мыслей (обсессии), которые сопровождаются навязчивым поведением (компульсии), направленным на снижение тревоги [29]. В нашем случае эта направленность выражается в закапывании шариков. Тест «закапывание шариков» применяется для исследования выраженности обсессивно-компульсивного (ОКР-подобного) поведения грызунов и для скрининга антикомпульсивных препаратов [1, 7, 24], поскольку данный тест отвечает соответствующим критериям моделей психопатологий, которые в англоязычной литературе описываются как predictive и face validity [17], то есть составляющим предпосылку для развития и проявляющимся этим развитием, или в данном случае поведенческой симптоматикой. Считается, что животные используют доступный материал подстилки, чтобы закопать нежелательные источники дискомфорта, находящиеся в домашнем окружении. Число закопанных шариков отражает выраженность стереотипного поведения животного [23]. Эффекты антагонистов орексина на поведение в тесте закапывания шариков у крыс ранее не изучали. Подобный эффект вызывают у мышей и крыс анксиолитики, антидепрессанты и нейролептики в малых дозах [10, 12, 23].
Как известно, компульсивное поведение служит функциональным элементом аддиктивного поведения и рассматривается как нейробиологический компонент алкогольной, наркотической,
игровой и других видов зависимостей [1, 7, 21]. Аддикция определяется как повторяющееся, навязчивое влечение, которое сопровождается нарушением функционирования подкрепляющих систем головного мозга. Заболевание прогрессирует даже от случайного употребления наркотических средств (игровых эпизодов) до навязчивого патологического пристрастия, что сопровождается переходом от положительного подкрепления к отрицательному, проявляемому синдромом абстиненции, или лишения [20]. Для объяснения механизмов зависимости в течение нескольких десятилетий доминировали концепции, которые рассматривали в большей степени механизмы положительного подкрепления при формировании и реализации аддиктивного поведения, игнорируя механизмы отрицательного подкрепления. Однако более поздние работы были направлены на анализ отрицательных механизмов подкрепления, связанных с избеганием отрицательного эмоционального состояния, которое наблюдается на стадиях озабоченность/ожидание и синдром отмены/отрицательный аффект [2, 4, 20]. Активация системы отрицательного подкрепления непосредственно связана с состоянием организма, которое наблюдается при абстинентном синдроме. Мозговым субстратом синдрома отмены («темная сторона» наркомании по Дж. Кообу (2009)) служат элементы системы расширенной миндалины и стресс-зависимые системы головного мозга, включая системы с участием кортикотропин-рилизинг гормона (КРГ) и норадреналина. Изменения, сопровождающиеся снижением функции награды при синдроме отмены, в дальнейшем сохраняются в форме состояния облегчения, или успокоения [5, 20], которое формирует высокий уровень мотивационного возбуждения для повторного употребления наркотиков. «Темная сторона» наркомании включает постоянное и длительное изменение активности нервных цепей, опосредующих мотивационные эффекты избегания. В отличие от системы награды ее можно условно обозначить системой «антинаграды» [20]. В качестве морфологического субстрата негативных эффектов в отношении награды, то есть системы «антинаграды», можно представить систему структур расширенной миндалины. Расширенная миндалина состоит из ядра ложа конечной полоски, центрального ядра миндалины и медиальной зоны прилежащего ядра (раковина прилежащего ядра). У каждой из этих областей есть как общие черты, так и индивидуальные цитоархитектонические особенности [4, 20]. Орексин во взаимодействии с КРГ, может способствовать повышению высвобождения глутамата, который в конечном счете активирует мотивационную систему мозга, включающую катехоламины. По-видимому, орексиновая система может активироваться вследствие хронической наркотической интоксикации [11, 28]. Поэтому орексиновая система может играть важную роль в регуляции механизмов подкрепления и стресса, и орексин может быть использован в терапии аддиктивного поведения [11, 28].
Было показано, что орексиновая система действительно является важным компонентом реакции на стресс, которая опосредуется КРГ. КРГ-иммунореактивные терминали, как оказалось, имеют прямой контакт с орексиновыми нейронами в латеральном гипоталамусе. При этом орексинергические нейроны взаимодействуют с CRF-R2/1 рецепторами кортиколиберина. Нанесение КРГ на гипоталамические срезы, содержащие орексиновые нейроны, вызывает деполяризацию мембранного потенциала. Последняя может быть заблокирована антагонистом КРГ астрессином, т.е. данные исследования показывают прямую нейроанатомическую и физиологическую связь между системой КРГ и орексиновыми нейронами [30]. Это положение подтверждается исследованиями in situ, что экспрессия препроорексиновой мРНК ограничена областью латерального гипоталамуса с расширением на перифорникальное ядро и на заднюю гипоталамическую область. Экспрессия препроорексиновой мРНК в латеральной гипоталамической области снизилась на 50% после адреналэктомии. Введение дексаметазона восстанавливало нормальный уровень экспрессии. Эти исследования говорят о том, что экспрессия орексина в латеральном гипоталамусе непосредственно связана с уровнем глюкокортикоидов. Поскольку орексиновая система тесно связана с кортиколиберином и нейропептидом Y, сделано предположение, что орексин выполняет важную функцию в реакции на стресс и пищевом поведении [27].
Было показано также, что уровень кортикостерона дозозависимо повышался через 15 мин. после внутрижелудочкового введения орексина и сохранялся около 60 мин. У 2-месячных крыс 1 ч. иммобилизационного стресса повышал уровень орексиновой мРНК, но не мРНК меланоцитстимулирующего гормона в латеральной гипоталамической области. У 6-месячных грызунов холодовой стресс в течение 30 мин повышал экспрессию орексиновой мРНК в латеральной гипоталамической области. Эти результаты свидетельствуют о том, что КРГ участвует в орексин-индуцированном поведении, и что орексин может играть важную роль в некоторых стрессовых реакциях [16].
Таким образом, при действии витального стресса у взрослых крыс наблюдаются два сопряженных поведенческих феномена - высокий уровень тревожности и увеличение числа закопанных шариков. Это сопровождается снижением коммуникативности и вертикальной двигательной активности, но в то же время увеличением числа паттернов исследовательского поведения (норковый рефлекс). Антагонист OX1R рецепторов орексина А SB-408124 при интраназальном
курсовом (7 дней) введении после предъявления витального стрессорного воздействия, обладая анксиолитическим действием и активируя зоосоциальную коммуникативную активность животных, снижает повышенное компульсивное поведение, вызванное психотравмирующим воздействием переживания гибели партнера. Орексиновая система является важным компонентом реакции на витальный стресс, которая опосредуется, по-видимому, через КРГ систему головного мозга. Антагонисты OX1R рецепторов орексина А могут потенциально рассматриваться как корректоры вызванных стрессом тревожных расстройств обсессивно-компульсивного характера. Также они могут рассматриваться как корректоры эмоционального поведения, мотивационных девиаций и нарушений когнитивной сферы. Использование интраназального введения агонистов и антагонистов OX1R рецепторов орексина А в клинике позволит применять малые дозы веществ и этим снижать их возможные токсические эффекты.
Литература (references)
1. Лебедев А.А., Пшеничная А.Г., Бычков Е.Р. и др. Антагонист рецепторов кортиколиберина астрессин снимает тревожно-фобические состояния у крыс, выращенных в социальной изоляции. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. - 2016. - Т.14, №4. - С. 24-31 [Lebedev A.A., Pshenichnaya A.G., Bychkov E.R. I dr. Obzory po klinicheskoj farmakologii i lekarstvennoj terapii. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. - 2016. - V.14(4). - P. 24-31. (in Russian)]
2. Лебедев А.А., Шумилов Е.Г., Смирнов А.А. и др. Участие нейропептида орексина А в механизмах подкрепления, активируемых психостимуляторами // Наркология. - 2015. - №2. - С. 12-18. [Lebedev A.A, Shumilov E.G., Smirnov A.A. i dr. Narkologiya. Narcology. - 2015. - N2. - P. 12-18. (in Russian)]
3. Цикунов С.Г., Клюева Н.Н., Кусов А.Г. и др. Изменение липидного спектра сыворотки крови и печени крыс, вызванное тяжелой психогенной травмой // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. - Т.141, №5. - С. 575-378. [Cikunov S.G., Klyueva N.N., Kusov A.G. i dr. Byulleten' ehksperimental'noj biologii i mediciny. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. - 2006. - V.141, N5. -P. 575-378. (in Russian)]
4. Шабанов П.Д., Лебедев А.А. Угнетение самостимуляции латерального гипоталамуса опиатами и опиоидами, вводимыми в центральное ядро миндалины у крыс // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2011. - Т.97, №2. - С. 180-188. [Shabanov PD, Lebedev AA. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova. IM Sechenov Russian Journal of Physiology. - 2011. - V.97, N2. - P. 180-188. (in Russian)]
5. Шабанов П.Д., Лебедев А.А. Участие ГАМК- и дофаминергических механизмов ядра ложа конечной полоски в подкрепляющих эффектах психотропных средств, реализуемых через латеральный гипоталамус // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2011. - Т.97, №8. - С. 804-813. [Shabanov P.D., Lebedev A.A. Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal im. I.M. Sechenova. IM Sechenov Russian Journal of Physiology. - 2011. - V.97, N8. - P. 804-813. (in Russian)]
6. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Мещеров Ш.К. Дофамин и подкрепляющие системы мозга. - СПб.: Лань, 2002. - 208 с. [Shabanov P.D., Lebedev A.A., Meshcherov Sh.K. Dofamin i podkreplyayushchie sistemy mozga. Dopamine and Reinforcing Systems of the Brain. - SPb: Lan, 2002. - 208 p. (in Russian)]
7. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Якушина Н.Д. и др. Моделирование обсессивно-компульсивного и аддиктивного игрового поведения у крыс введением фенамина в тесте закапывания шариков // Наркология. - 2017. - Т.16, №1(181). - С. 32-38. [Shabanov P.D., Lebedev A.A., Yakushina N.D. i dr. Narkologiya. Narcology. - 2017. - V.16, N1(181). - P. 32-38. (in Russian)]
8. Шабанов П.Д., Русановский В.В., Лебедев А.А. Зоосоциальное поведение млекопитающих. - СПб: Элби-СПб, 2006. - 202 с. [Shabanov P.D., Rusanovskii V.V., Lebedev A.A. Zoosocial behavior of mammalians. -Saint Petersburg: ELBI-SPb, 2006. - 202 p. (in Russian)]
9. Albelda N., Joel D. Current animal models of obsessive compulsive disorder: an update // Neuroscience. -2012. - V.211. - P. 83-106.
10. Blampied N.M., Kirk R.C. Defensive burying: effects of diazepam and oxprenolol measured in extinction // Life Sciences. - 1983. - V.33, N8. - P. 695-699.
11. Boutrel B., de Lecea L. Addiction and arousal: the hypocretin connection. Physiology and Behavior. - 2008. -V.93, N4-5. - P. 947-951. DOI: 10.1016/j.physbeh.2007.11.022
12. Craft R.M., Howard J.L., Pollard G.T. Conditioned defensive burying as a model for identifying anxiolytics // Pharmacology, Biochemistry and Behavior. - 1988. - V.3, N3. - P. 775-780.
13. De Lecea L. Hypocretins and the neurobiology of sleep-wake mechanisms // Progress in Brain Research. -2012. - V.196. - P. 234-248.
14. Decloedt E.H., Stein D.J. Current trends in drug treatment of obsessive-compulsive disorder. Neuropsychiatry // Disease Treatment. - 2010. - V.6. - P. 233-242.
15. Flores A., Saravia R., Maldonado R., Berrendero F. Orexins and fear: implications for the treatment of anxiety disorders // Trends in Neuroscience. - 2015. - V.38. - P. 550-559.
16. Ida T., Nakahara K., Murakami T., et al. Possible involvement of orexin in the stress reaction in rats // Biochemistry and Biophysics Research Communications. - 2000. - V. 270. - P. 318-323.
17. Joel D. Current animal models of obsessive compulsive disorder: a critical review // Progress in Neuropsychopharmacology and Biological Psychiatry. - 2006. - V. 3, N3. - P. 374-388.
18. Kalinina T., Kudryashova N., Naplekova P., et al. Interaction of antidepressants with mild chronic stress: behavioural effects and content of monoamines and their metabolites in mouse brain // European Neuropsychopharmacology. - 2014. - V. 24. - P. 288.
19. Kayaba Y., Nakamura A., Kasuya Y., et al. Attenuated defense response and low basal blood pressure in orexin knockout mice. American Journal of Physiology // Regulation of Integrative and Comparative Physiology. - 2003. - V. 285. - P. 581-593
20. Koob G.F. Dynamics of neuronal circuits in addiction: reward, antireward and emotional memory // Pharmacopsychiatry. - 2009. - V. 42, N10. - P. 32-41.
21. Leeman R.F., Potenza M.N. Similarities and differences between pathological gambling and substance use disorders: a focus on impulsivity and compulsivity // Psychopharmacology (Berlin). - 2012. - V.219, - N2. - P. 469-490.
22. Li Y., Wang H., Qi K. et al. Orexin in the midline thalamus are involved in the expression of conditioned place aversion to morphine withdrawal // Physiology and Behavior. - 2011. - V.102. - P. 42-50.
23. Marazziti D., Carlini M., Dell'Osso L. Treatment strategies of obsessive-compulsive disorder and panic disorder/agoraphobia // Current Topics in Medical Chemistry. - 2012. - V. 12, N4. - P. 238-253.
24. Naumenko V.S., Bazovkina D.V., Semenova A.A., et al. Effect of glial cell line- derived neurotrophic factor on behavior and key members of the brain serotonin system in mouse strains genetically predisposed to behavioraldisorders // Journal of Neuroscience Research. - 2013. - V. 91, N12. - P. 1628-1638.
25. Peyron C., Tighe D.K., Van den Pol A.N. et al. Neurons containing hypocretin (orexin) project to multiple neuronal systems // Journal of Neuroscience. - 1998. - V. 18. - P. 9996-10015.
26. Sakurai T., Amemiya A., Ishii M. et al. Orexins and orexin receptors: a family of hypothalamic neuropeptides and G protein-coupled receptors that regulate feeding behavior // Cell. - 1998. - V. 92. - P. 573-585.
27. Stricker-Krongrad A., Beck B. Modulation of hypothalamic hypocretin/orexin mRNA expression by glucocorticoids // Biochemistry and Biophysics Research Communications. - 2002. - V. 296. - P. 129-133.
28. Tissen I.Y., Vinogradov P.M., Khokhlov P.P. et al. Orexin receptor type 1 (OX1R) are involved in the formation and reinstatement of conditioned plaice preference // European Neuropsychopharmacology. - 2015. - V. 25, Suppl.2. - P. 269-270.
29. Veale D., Roberts A. Obsessive-compulsive disorder // Biomedical Journal. - 2014. - V. 348. - P. 2183.
30. Winsky-Sommerer R., Yamanaka A., Diano S. et al. Interaction between the corticotropin-releasing factor system and hypocretins (orexins): a novel circuit mediating stress response // Journal of Neuroscience. - 2004. -V. 24. - P. 11439-11448.
Информация об авторах
Якушина Наталья Дмитриевна - аспирант отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины». E-mail: natali_805@mail.ru
Тиссен Илья Юрьевич - кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины». E-mail: iljatis@mail.ru
Лебедев Андрей Андреевич - доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины». E-mail: aalebedev-iem@rambler.ru
Пшеничная Анна Геннадиевна - научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины». E-mail: natali_805@mail.ru
Бычков Евгений Рудольфович - кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», преподаватель кафедры фармакологии ФГБВОУ Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова. E-mail: bychkov@mail.ru
Шабанов Петр Дмитриевич - доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины». Заведующий кафедрой фармакологии ФГБВОУ Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова. E-mail: pdshabanov@mail.ru
