Научная статья на тему 'ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ ОТВЕТОВ DANIO RERIO В ОЦЕНКЕ ДОЗОЗАВИСИМЫХ ЭФФЕКТОВ ФЕНАЗЕПАМА'

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ ОТВЕТОВ DANIO RERIO В ОЦЕНКЕ ДОЗОЗАВИСИМЫХ ЭФФЕКТОВ ФЕНАЗЕПАМА Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

185
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АНКСИОЛИТИКИ / ANXIOLYTICS / ФЕНАЗЕПАМ / PHENAZEPAM / ТРЕВОЖНОСТЬ / ANXIETY / ПОВЕДЕНИЕ / BEHAVIOR / DANIO RERIO

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Лебедев В.А., Лебедев А.А., Бычков Е.Р., Шабанов П.Д.

Рассматривается возможность использования Danio rerio для оценки дозозависимых эффектов феназепама. Ранее у Danio rerio изучали действие анксиолитиков диазепама и хлордиазепоксида, но не феназепама. Использовали метод тест-стресса новизны: рыбу помещали сначала в мерный стакан с растворенным фармакологическим веществом (или водой), а затем - в просмотровый аквариум на 6 мин, где автоматически регистрировали траекторию движения, длину пути, число перемещений в верхнюю часть аквариума, время пребывания в нижней части аквариума, число и время паттерна «фризинг» за каждую минуту опыта. Результаты. Показано, что в ответ на новизну помещения в просмотровый аквариум рыбы реагируют погружением на дно, увеличением фризинга и снижением числа перемещений в верхнюю половину аквариума. На фоне введения феназепама рыбы находились уже не только в нижней, но и в верхней части просмотрового аквариума. Средняя длина пути существенно не изменялась в диапазоне использованных доз (0,1-1 мг/л). Число и время паттерна «фризинг», а также время пребывания в нижней части аквариума в эксперименте снижались более чем в 2 раза по сравнению с контролем и проявляли дозозависимый эффект. Число перемещений в верхнюю часть аквариума за опыт существенно увеличивалось: с 1 - в контроле до 57 - при использовании феназепама в дозе 1 мг/л. При анализе динамики параметров за каждую минуту показано, что время пребывания рыбы в нижней части аквариума снижалось, начиная с 3-й минуты опыта при использовании феназепама в дозе 0,5 мг/л. При этом число перемещений рыбы в верхнюю часть аквариума достоверно увеличивалось более чем в 2 раза, начиная с 3-й минуты опыта при использовании феназепама в дозе 1 мг/л. Заключение. Установлена высокая чувствительность тест-стресса новизны для изучения тре-вожно-фобических реакций у Danio rerio. Доказана перспективность использования Danio rerio в качестве животных моделей в поведенческой фармакологии, причем этот метод не уступает (а даже по ряду позиций превосходит) исследованиям на грызунах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Лебедев В.А., Лебедев А.А., Бычков Е.Р., Шабанов П.Д.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PROBABILITY OF USING THE BEHAVIORAL RESPONSES OF DANIO RERIO IN ASSESSMENT OF DOSE-DEPENDENT EFFECTS OF PHENAZEPAM

The purpose was to assess Danio rerio behavioral effects for dose-dependent effects of phenazepam, a benzodiazepine anxiolytic. Previously, Danio rerio showed the effects of other anxiolytics, diazepam and chlordiazepoxide. The analysis of the anxiolytic effect of phenazepam in Danio rerio was carried out for the first time. Methods. A stress test on novelty situation was used: a fish was placed first in a beaker with a dissolved pharmacological substance (or water) and then into a novel tank for 6 min, where the trajectory, the path length, the number of movements to the upper part of the novel tank, the number and time of the pattern of «freezing» for each min of the experiment were measured. Results. In response to the novelty of tank, the fish was shown to react by submerging to the bottom, increasing the freezing, and reducing the number of movements to the upper half of the novel tank. After phenazepam exposure (administration), the fish was not only in the lower, but also in the upper part of the novel tank. The average path length did not change significantly in the range of the doses used. The number and time of the freezing, as well as the time spent in the lower part of the novel tank, 2-fold decreased compared to the control group of animals and showed a dose-dependent effect. The number of movements to the upper part of the novel tank for the experiment increased significantly from 1 in the control to 57 after phenazepam in a dose of 1 mg/l. When analyzing the dynamics of the parameters for each min, it was shown that the time of the fish in the lower part of the novel tank decreased from 3th min of the experiment with the use of phenazepam in a dose of 0.5 mg/l. At the same time, the number of movements of fish to the upper part of the novel tank significantly increased more than 2 times from 3th min of the experiment with the use of phenazepam in a dose of 1 mg/l. Conclusion. The described method to study behavioral responses of Danio rerio on novelty stress is high sensitive in comparison with traditional behavioral methods of studing tranquilizers. The prospect of using Danio rerio as animal model in behavioral pharmacology is significant and does not concede research on rodents.

Текст научной работы на тему «ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ ОТВЕТОВ DANIO RERIO В ОЦЕНКЕ ДОЗОЗАВИСИМЫХ ЭФФЕКТОВ ФЕНАЗЕПАМА»

DOI: 10.29926/2618723X-2018-01-02

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ ОТВЕТОВ DANIO RERIO В ОЦЕНКЕ ДОЗОЗАВИСИМЫХ

ЭФФЕКТОВ ФЕНАЗЕПАМА

В.А. Лебедев, кандидат биологических наук, инженер, А.А. Лебедев, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, Е.Р. Бычков, кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник, П.Д. Шабанов, доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом, Отдел нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, 12 e-mail: aalebedev-iem@rambler.ru, pdshabanov@mail.ru

Резюме. Рассматривается возможность использования Danio rerio для оценки дозозависимых эффектов феназепама. Ранее у Danio rerio изучали действие анксиолитиков диазепама и хлордиа-зепоксида, но не феназепама. Использовали метод тест-стресса новизны: рыбу помещали сначала в мерный стакан с растворенным фармакологическим веществом (или водой), а затем - в просмотровый аквариум на 6 мин, где автоматически регистрировали траекторию движения, длину пути, число перемещений в верхнюю часть аквариума, время пребывания в нижней части аквариума, число и время паттерна «фризинг» за каждую минуту опыта.

Результаты. Показано, что в ответ на новизну помещения в просмотровый аквариум рыбы реагируют погружением на дно, увеличением фризинга и снижением числа перемещений в верхнюю половину аквариума. На фоне введения феназепама рыбы находились уже не только в нижней, но и в верхней части просмотрового аквариума. Средняя длина пути существенно не изменялась в диапазоне использованных доз (0,1-1 мг/л). Число и время паттерна «фризинг», а также время пребывания в нижней части аквариума в эксперименте снижались более чем в 2 раза по сравнению с контролем и проявляли дозозависимый эффект. Число перемещений в верхнюю часть аквариума за опыт существенно увеличивалось: с 1 - в контроле до 57 - при использовании феназепама в дозе 1 мг/л. При анализе динамики параметров за каждую минуту показано, что время пребывания рыбы в нижней части аквариума снижалось, начиная с 3-й минуты опыта при использовании феназепама в дозе 0,5 мг/л. При этом число перемещений рыбы в верхнюю часть аквариума достоверно увеличивалось более чем в 2 раза, начиная с 3-й минуты опыта при использовании феназепама в дозе 1 мг/л.

Заключение. Установлена высокая чувствительность тест-стресса новизны для изучения тре-вожно-фобических реакций у Danio rerio. Доказана перспективность использования Danio rerio в качестве животных моделей в поведенческой фармакологии, причем этот метод не уступает (а даже по ряду позиций превосходит) исследованиям на грызунах.

Ключевые слова: анксиолитики, феназепам, тревожность, поведение, Danio rerio.

Для цитирования: Лебедев В.А., Лебедев А.А., Бычков Е.Р., Шабанов П.Д.. Возможность использования поведенческих ответов Danio rerio в оценке дозозависимых эффектов феназепама. Лабораторные животные для научных исследований. 2018; 1. DOI: 10.29926/2618723X-2018-01-02

PROBABILITY OF USING THE BEHAVIORAL RESPONSES OF DANIO RERIO IN ASSESSMENT OF DOSE-DEPENDENT EFFECTS OF PHENAZEPAM Lebedev V.A., PhD (Pharmacology), Ingeneer, Lebedev А.А., Dr. Biol. Sci. (Pharmacology), Leading Researcher,

Bychkov E.R., PhD (Biochemistry), Leading Researcher, Shabanov P.D., Dr. Med. Sci. (Pharmacology), Professor, Head, S.V. Anichkov Dept. of Neuropharmacology, Institute of Experimental Medicine, 12, Acad. Pavlov street, St. Peresburg, Russia e-mail: aalebedev-iem@rambler.ru, pdshabanov@mail.ru

Summary. The purpose was to assess Danio rerio behavioral effects for dose-dependent effects of phenazepam, a benzodiazepine anxiolytic. Previously, Danio rerio showed the effects of other anxiolytics, diazepam and chlordiazepoxide. The analysis of the anxiolytic effect of phenazepam in Danio rerio was carried out for the first time. Methods. A stress test on novelty situation was used: a fish was placed first in a beaker with a dissolved pharmacological substance (or water) and then into a novel tank for 6 min, where the trajectory, the path length, the number of movements to the upper part of the novel tank, the number and time of the pattern of «freezing» for each min of the experiment were measured. Results. In response to the novelty of tank, the fish was shown to react by submerging to the bottom, increasing the freezing, and reducing the number of movements to the upper half of the novel tank. After phenazepam exposure (administration), the fish was not only in the lower, but also in the upper part of the novel tank. The average path length did not change significantly in the range of the doses used. The number and time of the freezing, as well as the time spent in the lower part of the novel tank, 2-fold decreased compared to the control group of animals and showed a dose-dependent effect. The number of movements to the upper part of the novel tank for the experiment increased significantly from 1 in the control to 57 after phenazepam in a dose of 1 mg/l. When analyzing the dynamics of the parameters for each min, it was shown that the time of the fish in the lower part of the novel tank decreased from 3th min of the experiment with the use of phenazepam in a dose of 0.5 mg/l. At the same time, the number of movements of fish to the upper part of the novel tank significantly increased more than 2 times from 3th min of the experiment with the use of phenazepam in a dose of 1 mg/l. Conclusion. The described method to study behavioral responses of Danio rerio on novelty stress is high sensitive in comparison with traditional behavioral methods of studing tranquilizers. The prospect of using Danio rerio as animal model in behavioral pharmacology is significant and does not concede research on rodents.

Key words: anxiolytics, phenazepam, anxiety, behavior, Danio rerio

For citation: Lebedev V.A., Lebedev A.A., Bychkov E.R., Shabanov P.D. Probability of using the behavioral responses of Danio rerio in assessment of dose-dependent effects of phenazepam. Laboratory Animals for Science. 2018; 1. DOI: 10.29926/2618723X-2018-01-02

Введение

Исследования поведения Danio rerio (zebrafish) применяются главным образом в нейробиологии [15, 22], нейроэтологии [4, 16, 17] и нейрофармакологии [6, 14, 19]. Активное плавание, адаптация к новой обстановке, короткий репродуктивный период, высокая плодовитость и низкая себестоимость указывают на возможность использовать Danio rerio в качестве животных моделей для лабораторных исследований [25]. Тест стресса новизны используется для изучения тревожно-фобических реакций у Danio rerio. При этом животные демонстрируют стабильные поведенческие ответы под действием стресса новизны [3, 6, 17]. Данный поведенческий тест основывается на инстинкте поиска защиты от незнакомой обстановки погружением на дно, фризингом (обездвиживанием, или «примерзанием») и снижением двигательного (и исследовательского) поведения. После адаптации (акклиматизации) к новой обстановке двигательная активность увеличивается, уменьшается фризинг и увеличивается число переходов в верхнюю половину аквариума [20, 22, 28]. Подобное поведение традиционно анализируется в тесте «открытое поле» в исследованиях тревожности у грызунов [1, 2, 8, 10, 27]. А.В. Калуев и соавт. [9] применили показатели тревожности и адаптировали их непосредственно для Danio rerio. Рыбка помещается сначала в мерный стакан с растворенным фармакологическим

2018 LABORATORY ANIMALS FOR SCIENCE №1

веществом (или водой), а затем в небольшой просмотровый аквариум, где регист-руются двигательная активность, фризинг, число переходов в верхнюю половину аквариума и время в последней. В частности, было исследовано поведение Danio rerio после применения анксиолитиков и анксиогенов [26, 28], что коррелировало с уровнем кортизола в крови [12]. Поведенческие эффекты у Danio rerio показаны также после применения этанола [13], никотина [17], морфина [7], фенамина [23]), бензодиазепинов [3] и кокаина [19]. Влияние стресса новизны у Danio rerio можно тестировать и в ряде дополнительных тестов, таких как свет-темнота [21, 23], Т-образный лабиринт [24], открытое поле [18]. Таким образом, можно более подробно проанализировать поведение животных. Кроме того, существует ряд тестов и для неполовозрелых животных [4, 11]. В последние годы для регистрации поведения Danio rerio применяют компьютерный анализ видеотрека, что также позволяет более детально, с высокой точностью изучить эффекты фармакологических веществ [6, 12, 13].

Цель настоящей работы - оценка возможности использования Danio rerio для анализа дозозависимых эффектов феназепама. В исследованиях уровня тревожности и влияния стресса новизны на поведенческие ответы у Danio rerio ранее показано действие диазепама и хлордиазепоксида [3, 10], наиболее известных транквилизаторов, которые применяются в клинике многих стран. При этом отечественный препарат феназепам, обладающий более мощным анксиолитическим действием, ранее не был исследован у Danio rerio. Поэтому настоящее исследование было посвящено анализу действия анксиолитика феназепама у Danio rerio.

Выбор животных. В работе использованы 104 молодые половозрелые рыбы Danio rerio (zebrafish) в возрасте 6-8 мес (жизненный цикл до 5 лет) фирмы «Аква Питер», выращенные в Институте экспериментальной медицины (ИЭМ). Danio rerio - дикий тип (wild type). Для тестирования использовали интактных животных после 2-недельного периода адаптации к помещению в аквариум водоизмещением 40 л по 20-30 рыб в каждом. Температуру воды 25-27°С поддерживали постоянно. Животных содержали в стандартных условиях светового режима 8.00-20.00 ч при температуре помещения 22±2°С, кормили 2 раза в день стандартным кормом tetramin tropical flakes.

Тест стресса новизны. Для экспериментов оценки новизны применяли стандартный просмотровый аквариум, который используется для изучения тревожно-фобических реакций у Danio rerio [6]. Он имел водоизмещение 1,5 л, трапециевидную форму, высоту 15 см и ширину 7 см. Длина аквариума в основании составляла 22 см, а в верхней части - 28 см. Такая конструкция аквариума позволяет минимизировать латеральные движения рыбки и свободно наблюдать за вертикальными и горизонтальными движениями. Поскольку данный поведенческий тест тест основывается главным образом на инстинкте поиска защиты от незнакомой обстановки погружением на дно [12, 16], аквариум был разделен чертой на 2 равные части - верхнюю и нижнюю. Рыбка помещалась сначала в мерный

Методы исследования

лабораторные животные для научных исследований

Траектории движения йап'ю гего на фоне действия феназепама: а - контроль (вода, без препарата); б - феназепам в дозе 0,1 мг/л; в - феназепам в дозе 0,5 мг/л; г - феназепам в дозе 1 мг/л

б

а

в

г

стакан водоизмещением 200 мл с растворенным фармакологическим веществом (или водой) на 5 мин, затем - в предстартовый аквариум с водой (10x10 х10 см3) на 5 мин и далее - в просмотровый аквариум на 6 мин, где регистровали двигательную активность во время опыта (длина трека рыбки), число переходов в верхнюю и нижнюю половины аквариума и время нахождения в них последовательно за каждую минуту опыта. Автоматически регистрировали число и время паттернов «фризинг» (обездвиживание, или «примерзание») за опыт, которые обычно наблюдаются при стрессе новизны и отражают уровень тревожности животного. Поведение регистрировали автоматически с помощью системы МоЫш ЕШоШбюп ХТ7, которая позволяет просмотреть видеотреки рыбки. Система снимает показания как в цифровом выражении, так и визуально, а также контролирует видеотрек. Весь период наблюдения непрерывно регистрировался, при помощи программы шла запись траектории движения (см. рисунок).

Фармакологические вещества. Для фармакологического анализа использовали субстанцию феназепама ОАО «Новосибхимфарм» (Россия). Феназепам растворяли

Таблица 1

Действие феназепама на поведенческие ответы стресса новизны у йапю гвпо

Группа Число «фризин-гов» (n) Суммарное время паттерна «фризинг», с Длина траектории движения, см Время в нижней части аквариума, с Число перемещений в верхнюю часть аквариума, n

Вода (контроль) 68,2±5,7 36,5±4,5 1205,0±91,8 351,0±36,4 1,2±0,8

Феназепам 0,1 мг/л 52,4±8,1 34,6±3,9 1315,0±88,1 297,0±37,6 3,1±1,1

Феназепам 0,5 мг/л 36,3±7,5* 23,7±6,2* 1256,0±106,2 207,6±52,2* 18,6±4,3*

Феназепам 1 мг/л 29,7±5,2* 17,3±4,6* 1422,0±91,1 142,8±44,1* 57,0±9,2**

Примечание: Здесь и в табл. 2, 3: *р<0,05; **р<0,01 относительно группы рыб с чистой водой (контроль) в просмотровом аквариуме.

Таблица 2

Действие феназепама на динамику времени пребывания рыбы йапю гвпо в нижней части просмотрового аквариума

Группа Показатели за каждую минуту исследований

1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я

Вода (контроль) 59,1±0,5 59,4±0,4 57,2±1,3 56,5±2,6 59,3±0,3 59,2±0,5

Феназепам 0,1 мг/л 56,4±3,2 51,5±5,0 49,2±3,1 52,6±5,5 48,6±6,3* 41,5±8,4*

Феназепам 0,5 мг/л 47,7±7,2* 41,4±4,6* 23,5±9,3*# 31,3±7,0*# 34,8±2,8*# 32,4±5,9*#

Феназепам 1 мг/л 21,4±5,5* 31,1±7,1* 28,6±4,6* 13,9±6,5** 25,2±7,1* 19,4±5,3**

Примечание: Здесь и в табл. 3: #р<0,05 относительно 1-й минуты тестирования.

в воде для аквариумов и применяли в 3 дозах: 1) 0,1 мг на 1000 мл воды; 2) 0,5 мг на 1000 мл воды 3) 1 мг на 1000 мл воды.

Статистическая обработка полученных данные. Применяли пакеты Stаstistica v.6 и Origin v.7.5. Нормальность распределений оценивали при помощи критерия Колмогорова-Смирнова, значимость различий между группами - при помощи t-критерия Стьюдента либо U-критерия Манна-Уитни. Данные представлены в виде «среднее арифметическое ± среднеквадратичное отклонение».

Результаты исследований

В процессе проведения экспериментов были установлены типичные поведенческие реакции на новизну (т.е. на помещение животного в просмотровый аквариум). Как правило, рыба находилась в это время в нижней части просмотрового аквариума и совершала небольшие перемещения вдоль него (см. рисунок). Средняя длина пути рыбы, который автоматически регистрировался по продолжительности трека, составляла 1205,0±91,8 см (табл. 1). При этом часто наблюдали фри-зинг («примерзание», время полной неподвижности). Число и время паттерна «фри-зинг» автоматически регистрировались и составляли за опыт соответственно 68,2±5,7 и 36,5±4,5 с. Среднее время пребывания рыбы в нижней части аквариума составляло 351,0±36,4 с. Динамика времени пребывания рыбы в нижней части аквариума регистрировалась автоматически и существенно не изменялась (табл. 2).

Таблица 3

Динамика числа перемещений рыбы йапю гвг'ю в верхнюю часть просмотрового аквариума

Группа Число перемещений за каждую минуту исследований (n)

1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я

Вода (контроль) 0,2±0,1 0,1±0,08 0,1±0,1 0,5±0,2 0,1±0,1 0,2±0,1

Феназепам 0,1 мг/л 0,5±0,2 0,7±0,5* 0,4±0,2 0,4±0,1 0,6±0,2 0,5±0,2

Феназепам 0,5 мг/л 1,4±1,4* 1,8±1,1* 2,0±1,2* 3,8±1,7*# 4,7±1,5*# 4,3±0,9*#

Феназепам 1 мг/л 5,5±2,0* 5,2±2,1* 11,8±3,5**# 12,6±4,7**# 13,2±2,3**# 10,3±2,8**#

Примечание: *р<0,05 **р<0,01 относительно группы рыб с чистой водой (контроль) в просмотровом аквариуме; #р<0,05 относительно 1-й минуты тестирования.

Число перемещений рыбы в верхнюю часть просмотрового аквариума за опыт составляло 1,2±0,8. Динамика числа перемещений рыбы в верхнюю часть аквариума также регистрировалась автоматически и существенно не изменялась (табл. 3).

На фоне введения феназепама были выявлены типичные для анксиолитика поведенческие реакции на новизну при помещении животного в просмотровый аквариум. Как правило, рыбы находились в это время не только в нижней части просмотрового аквариума, но часто заплывали и в верхнюю его часть (см. рисунок). На фоне феназепама средняя длина пути рыбы существенно не изменялась в диапазоне использованных доз по сравнению с контролем. При этом так же, как и в контроле, наблюдался фризинг. Число и время паттерна «фризинг» достоверно снижались по сравнению с контрольной группой животных (р<0,05) и проявляли дозозависимый эффект. Среднее время пребывания рыбы в нижней части аквариума также достоверно снижалось по сравнению с контрольной группой животных (р<0,05) и составляло при введении 0,1; 0,5 и 1 мг/л соответственно 297,0±37,6; 207,6±52,2 и 142,8±44,1, проявляя неизменно дозозависимый эффект (см. табл. 1). Время пребывания рыбы в нижнем отсеке снижалось, начиная с 3-й минуты опыта при использовании феназепама в дозе 0,5 мг/л по сравнению с 1-й минуты тестирования (р<0,05). Число перемещений рыбы в верхнюю часть просмотрового аквариума за опыт достоверно увеличивалось по сравнению с контролем (р<0,01) и составляло при введении 0,1; 0,5 и 1 мг/л соответственно 3,1±1,1, 18,6±4,3 и 57,0±11,2. Число перемещений рыбы в верхнюю часть просмотрового аквариума достоверно увеличивалось, начиная с 3-й минуты опыта при использовании феназепама в дозе 1 мг/л (см. табл. 3). Время пребывания рыбы в нижней части просмотрового аквариума достоверно увеличивалось начиная с 3-й минуты опыта при использовании феназепама в дозе 0,5 мг/л по сравнению с 1-й минутой тестирования.

Обсуждение полученных результатов. Настоящие исследования показали, что реакция на новизну помещения в просмотровый аквариум у Danio rerio (zebrafish) имеет типичную картину или типичные паттерны поведения. В ответ на незнакомую обстановку просмотрового аквариума рыба реагировала погружением на дно, фризингом (обездвиживанием или «примерзанием») и снижением двигательного поведения. Как правило, рыба большую часть времени находилась в нижней

части просмотрового аквариума и совершала небольшие перемещения вдоль него (см. рисунок). При этом часто наблюдали фризинг, число и время которого за опыт было достаточно велико, как и время пребывания рыбы в нижней части аквариума. Динамика времени пребывания рыбы в нижнем отсеке практически не изменялась, так же, как и таковая пребывания рыбы в верхнем отсеке и динамика числа перемещений рыбы в верхний отсек.

Полученные результаты во многом соответствуют данным литературы, где отмечается, что тестирование стресса новизны применяется в ряде лабораторий для исследования уровня тревожности у Danio rerio, и рыбы показывают, как правило, типичную картину поведенческих паттернов [3, 6, 17]. При этом рыбы плавают в нижней части аквариума и часто замирают (демонстрируя фризинг). Двигательное (и исследовательское) поведение значительно снижается по сравнению с поведением в домашнем аквариуме [26, 28]. После периода адаптации к просмотровому аквариуму поведение становится во многом подобно таковому в домашнем аквариуме, т.е. двигательная активность увеличивается, уменьшается фризинг и увеличивается число переходов в верхнюю половину аквариума [17, 18, 24].

Кроме того, реакция на новизну помещения в просмотровый аквариум у Danio rerio имеет типичную картину паттернов поведения, которая меняется на фоне введения феназепама. Метод регистрации поведения оказался высокочувствительным к анксиолитическому действию исследуемого вещества. При этом рыбы плавали в это время не только в нижней части просмотрового аквариума, но и стали активнее подниматься вверх, а к концу опыта проводили здесь значительную часть времени (см. рисунок). Длина траектории рыбы после введения фе-назепама существенно не увеличивалась по сравнению с контрольной группой животных (см. табл. 1). Число и время паттерна «фризинг» после введения феназе-пама достоверно снижались по сравнению с контрольной группой животных, при этом регистрировали дозозависимый эффект, что весьма важно. Время пребывания рыбы в нижней части аквариума после введения феназепама значительно снижалось, особенно при использовании в дозе 0,5 и 1 мг/л. Показатели динамики времени пребывания рыбы в нижнем отсеке также снижались, начиная с 3-й минуты опыта по сравнению с контролем, особенно при использовании феназепама в дозе 0,5 мг/л. Число перемещений рыбы в верхнюю часть просмотрового аквариума после введения феназепама достоверно увеличивалось по сравнению с контролем, особенно при использовании препарата в дозе 1 мг/л. При этом динамика числа перемещений рыбы в верхнюю часть просмотрового аквариума также менялась, показатели достоверно увеличивались, начиная с 3-й минуты опыта, особенно при использовании препарата в дозе 0,5 и 1 мг/л.

Результаты исследования не противоречат данным литературы. Так, тестирование анксиолитиков в ряде лабораторий с целью изучения противотревожного эффекта у Danio rerio показало, что рыбы демонстрируют достаточно типичную картину поведенческих паттернов, аналогичную полученным результатам [3, 6, 17]. При этом паттерны поведения под действием транквилизаторов у Danio rerio

сходны с таковыми у грызунов (крысы, мыши) - наиболее частом объекте изучения транквилизаторов.

В настоящей работе был проведен фармакологический анализ действия бензо-диазепинового транквилизатора феназепама, что ранее не исследовалось. В литературе описаны лишь анксиолитические эффекты диазепама [10] и хлордиазепок-сида [3], наиболее известных транквилизаторов, широко применяемых во многих странах. Следует сказать, что в указанных работах не отмечено принципиальных различий в эффектах этих транквилизаторов, более того, сделан вывод о том, что бензодиазепиновые анксиолитики диазепам и хлордиазепоксид не уступают по выраженности противотревожного эффекта агонисту 5НТ1А рецепторов буспи-рону. Единственным отличием в действии бензодиазепиновых препаратов авторы называют пороговую анксиолитическую дозу, на которую Ваихо тет1о реагируют, что не вызывает седативного эффекта, т.е. существенного снижения двигательной активности [3]. В наших опытах выявлена не только основная квалификационная характеристика отечественного транквилизатора феназепама, заключающаяся в снятии стресса новизны без изменения двигательной активности (типичный ан-ксиолитический эффект, зависимый от дозы), но и дополнительные характеристики, к которым относится изменение характера двигательной активности между верхней и нижней частями просмотрового аквариума за счет возрастания его до гиперактивности в верхней части аквариума, где в норме рыбы, как правило, проводят чрезвычайно мало времени. При этом в нижней части аквариума двигательная активность снижалась умеренно, максимально - в 2 раза, после введения феназепама в большой (1 мг/л) дозе, соответствующей 0,0001% раствору препарата. Эти характеристики, безусловно могут быть использованы и при оценке других классов (групп) лекарственных препаратов, что открывает определенные перспективы использования Ваихо тет1о в качестве недорогого, но достаточно информативного теста для целей фармакологии.

На основании полученных данных можно сделать выводы:

1. Тест-стресса новизны является весьма чувствительным для изучения тре-вожно-фобических реакций у Danio rerio. Использования Danio rerio в качестве животной модели в поведенческой фармакологии перспективно и не уступает (а даже по ряду позиций превосходит) исследованиям на грызунах.

2. Фармакологический анализ анксиолитического действия феназепама у Danio rerio показал, что феназепам дозозависимо снижает (по сравнению с контрольной группой рыб) число и время фризинга, увеличивает число перемещений в верхнюю половину аквариума и время плавания в последней.

Заключение

Литература

1. Лебедев А.А., Пшеничная А.Г., Бычков Е.Р., Якушина Н.Д., Шабанов П.Д. Антагонист рецепторов кортиколиберина астрессин снимает тревожно-фобические состояния у крыс, выращенных в социальной изоляции. Обзор по клин. фармакол. и лек. терапии. 2016. Т. 14. № 4: 24-31 [Lebedev A.A., Pshenichnaya A.G., Bychkov E.R., Yakushina N.D., Shabanov P.D. Antagonist receptorov kortikoliberina astressin snimaet trevozhno-fobicheskie sostoyaniya u krys, vyrashchennyh v social'noj izolyacii. Obzory po klinicheskoj farmakologii i lekarstvennoj terapii. 2016; 14 (4): 24-31 (in Rus)].

2. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Якушина Н.Д., Пшеничная А.Г., Бычков Е.Р. Моделирование обсессив-но-компульсивного и аддиктивного игрового поведения у крыс введением фенамина в тесте закапывания шариков. Наркология. 2017. Т. 16; 1 (181): 32-8 [Shabanov P.D., Lebedev A.A., Yakushina N.D., Pshenichnaya A.G., Bychkov E.R. Modelirovanie obsessivno-kompul'sivnogo i addiktivnogo igrovogo povedeniya u krys vvedeniem fenamina v teste zakapyvaniya sharikov. Narkologiya. 2017; 1 (181): 32-8 (in Rus)].

3. Bencan Z., Sledge D., Levin E.D. Buspirone, chlordiazepoxide and diazepam effects in a Danio rerio model of anxiety. Pharmacol. Biochem. Behav. 2009; 94 : 75-80. DOI: 10.1016/j.pbb.2009.07.009.

4. Best J.D., Alderton W.K. Danio rerio: an in vivo model for the study of neurological diseases. Neuropsychiatr Dis Treat. 2008; 4: 567-76.

5. Best J.D. Non-associative learning in larval Danio rerio. Neuropsychopharmacology. 2008; 33: 1206-15. DOI: 10.1038/sj.npp.1301489

6. Blaser R., Gerlai R. Behavioral phenotyping in Danio rerio: comparison of three behavioral quantification methods. Behav Res Methods. 2006; 38: 456-69.

7. Bretaud S. A choice behavior for morphine reveals experience-dependent drug preference and underlying neural substrates in developing larval Danio rerio. Neuroscience. 2007; 146: 1109-16. DOI: 10.1016/j. neuroscience.2006.12.073

8. Bronikowski A.M. Open-field behavior of house mice selectively bred for high voluntary wheel-running. Behav Genet. 2001; 31: 309-16.

9. Cachat J., Stewart A., Grossman L., Kalueff A.V. Measuring behavioral and endocrine responses to novelty stress in adult Danio rerio. Nature protocols. 2010; 5 (11): 1786-9. DOI: 10.1038/nprot.

10. Choleris E, Thomas AW, Kavaliers M, Prato FS. A detailed ethological analysis of the mouse open field test: effects of diazepam, chlordiazepoxide and an extremely low frequency pulsed magnetic field. Neurosci BiobehavRev. 2001; 25: 235-60.

11. Creton R. Automated analysis of behavior in Danio rerio larvae. Behav Brain Res. 2009; 203: 127-36. DOI:10.1016/j.bbr.2009.04.030

12. Egan R.J. Understanding behavioral and physiological phenotypes of stress and anxiety in Danio rerio. Behav Brain Res. 2009; 205: 38-44. DOI: 10.1016/j.bbr.

13. Gerlai R. Event recording and video-tracking: towards the development of high-throughput Danio rerio screens. In Proc. 5th Conf. on Methods in Behav. Res. Eds. J.J. Noldus, F. Grieco, L.W.S. Loijens, P.H. Zimmerman. 2005.

14. Gerlai R., Lee V., Blaser R. Effects of acute and chronic ethanol exposure on the behavior of adult Danio rerio (Danio rerio). Pharmacol Biochem Behav. 2006; 85: 752-761. DOI: 10.1016/j.pbb.2006.11.010

15. Guo S. Using Danio rerio to assess the impact of drugs on neural development and function. Expert Opin Drug Discov. 2009; 4: 715-26. DOI: 10.1517/17460440902988464

16. Key B., Devin C.A. Danio rerio as an experimental model: strategies for developmental and molecular neurobiology studies. Methods CellSci. 2003; 25: 1-6.

17. Levin E.D., Chen E. Nicotinic involvement in memory function in Danio rerio. Neurotoxicol Teratol. 2004; 26: 731-5. DOI:10.1016/j.ntt.2004.06.010

18. Levin E.D., Bencan Z., Cerutti D.T. Anxiolytic effects of nicotine in Danio rerio. Physiol Behav. 2007; 90: 54-8. DOI: 10.1016/j.physbeh.2006.08.026

19. Lopez-Patino M.A., Cabral H., Zhdanova I.V. Anxiogenic effects of cocaine withdrawal in Danio rerio. Physiol Behav. 2008; 93: 160-71. DOI: 10.1016/j.physbeh.2007.08.013

20. Maximino C., Marques B.T., Dias C.A., Gouveia A., Morato S. Parametric analyses of anxiety in Danio rerio scototaxis. Behav. Brain Res. 2010; 210: 1-7. DOI: 10.1016/j.bbr.2010.01.031

21. Maximino C., Marques B. T., Dias C.A., Gouveia A., Morato S. Scototaxis as anxiety-like behavior in fish. Nat Protoc. 2010; 5: 209-16. DOI: 10.1038/nprot.2009.225

22. Miklosi A., Andrew R.J. The Danio rerio as a model for behavioral studies Danio rerio. - 2006; 3: 22734. DOI: 10.1089/zeb.2006.3.227

23. Ninkovic J., Bally-Cuif L. The Danio rerio as a model system for assessing the reinforcing properties of drugs of abuse. Methods. 2006; 39: 262-74. D0I:10.1016/j.ymeth.2005.12.007

24. Sackerman J. Danio rerio behavior in novel environments: effects of acute exposure to anxiolytic compounds and choice of Danio rerio line. Int J Comp Psychol. 2010; 23: 43-61.

25. Spence R., Gerlach G., Lawrence C., Smith C. The behaviour and ecology of the Danio rerio, Danio rerio. Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. 2008; 83: 13-34. DOI: 10.1111/j.1469-185X.2007.00030.x

26. Stewart A. The developing utility of Danio rerio in modeling neurobehavioral disorders. Int J Comp Psychol. 2010; 23: 104-21. DOI: 10.1016/j.pnpbp.2010.11.035

27. Streng J. Open-field behavior in four inbred mouse strains. Can. J. Psychol. 1971; 25: 62-8.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

28. Wong K. Analyzing habituation responses to novelty in Danio rerio (Danio rerio). Behav. Brain Res. 2009; 208: 457. DOI:10.1016/j.bbr.2009.12.023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.