Изменение психоэмоционального состояния под влиянием производных нейроактивных аминокислот у крыс после хронической алкогольной интоксикации
Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2022;122(4): 112‑116
Прочитано: 1683 раза
Как цитировать:
Согласно данным глобальной информационной системы по вопросам алкоголя и здоровья (GISAH), разработанной Всемирной организацией здравоохранения, среднее количество употребляемого алкоголя в мире на 2018 г. составило 6,2 л на человека старше 15 лет. Хорошо известно, что хронический алкоголизм и абстинентный синдром ассоциируются с рядом психоэмоциональных расстройств [1, 2]. Было показано, что при отмене этанола нередко отмечаются тревожные и депрессивные реакции, а вероятность развития этих состояний значительно выше у женщин, чем у мужчин [3]. Установлено, что тревога и депрессия, возникающие у лиц с алкогольной зависимостью, чаще связаны с воздействием этанола на центральную нервную систему и не являются предшествующими алкоголизму заболеваниями [4]. При длительном употреблении этилового спирта поведение человека постепенно переключается с контролируемого на компульсивное [5], что также является одним из факторов риска повторного приема алкоголя после курса лечения от зависимости. Учитывая вышесказанное, вопрос злоупотребления этанолом является важной медицинской и социальной проблемой, а поиск высокоактивных и безопасных веществ для коррекции осложнений хронической алкогольной интоксикации (ХАИ) не теряет своей актуальности.
Поскольку на сегодняшний день доказано, что возникновение психоэмоциональных расстройств при алкоголизме обусловлено повреждением клеток различных структур головного мозга, изменением функционирования нейромедиаторных систем, нарушением метаболизма клеток нервной ткани, митохондриальной дисфункцией, то перспективными препаратами для коррекции подобных отклонений являются производные нейроактивных аминокислот. В ранее проведенных исследованиях было показано, что в условиях стресса производное глутаминовой кислоты глуфимет улучшает дыхательную функцию митохондрий головного мозга и имеет выраженный антиоксидантный эффект [6]. В состав производного ГАМК мефаргина входят гидрохлорид метилового эфира 4-амино-3-фенилбутановой кислоты (мефебут), оказывающий нейропротективное действие и корректирующий психоневрологические нарушения у крыс [7], а также L-аргинин, который рассматривается как незаменимый компонент комплексной терапии при различных формах сосудистых поражений головного мозга [8].
Цель настоящей работы — изучение влияния производных нейроактивных аминокислот мефаргина и глуфимета на психоэмоциональное состояние крыс после ХАИ.
Исследование проводили на 75 белых самках крыс линии Вистар в возрасте 10 мес массой 280—320 г. Крысы были получены из питомника лабораторных животных «Столбовая» (Московская обл.), их содержали в условиях 12-часового светового дня при температуре 21—22 °C, влажности 40—55%. Моделирование ХАИ осуществляли 6-месячной заменой питьевой воды на 10% раствор этилового спирта с сахарозой (50 г/л) [9]. На момент окончания алкоголизации возраст крыс составлял 16 мес. Затем проводили формирование групп.
Первую группу (n=15) — интактную — составляли животные без ХАИ, которые ежедневно в течение 14 сут внутрибрюшинно получали физиологический раствор, 2-ю группу (n=14) — контрольную — крысы после отмены этанола, которым вводили 0,9% раствор хлорида натрия в аналогичном режиме. В 3-ю (n=11), 4-ю (n=14), 5-ю (n=11) и 6-ю (n=10) группы — опытные — входили самки после ХАИ, которые получали мефаргин (гидрохлорид метилового эфира 4-амино-3-фенилбутановой кислоты:L-аргинин, 1:1; субстанция, синтезированная в РГПУ им. А.И. Герцена, Россия) в дозе 25 мг/кг, глуфимет (диметиловый эфир гидрохлорида β-фенил-глутаминовой кислоты; субстанция, синтезированная в РГПУ им. А.И. Герцена, Россия) в дозе 29 мг/кг и препараты сравнения фенотропил 25 мг/кг (4-фенилпирацетам; субстанция, синтезированная в РГПУ им. А.И. Герцена, Россия) и гептрал 100 мг/кг (S-аденозил-L-метионина 1,4-бутандисульфонат; «Фамар Л’Эйль», Франция). Фенотропил и гептрал были выбраны в качестве препаратов сравнения, поскольку в клинической практике используются для коррекции абстинентного синдрома, алкогольной интоксикации, неврозов, депрессии, различных энцефалопатий.
После окончания лечения проводили тесты «Открытое поле», «Приподнятый крестообразный лабиринт», «Закапывание шариков» и «Вынужденное плавание» по Porsolt для исследования психоэмоционального состояния животных. Тест «Открытое поле» проходил в течение 3 мин в круглой установке для крыс с одноименным названием (диаметр 97 см, ООО «НПК Открытая Наука», Россия). Фиксировали количество пересеченных секторов, заглядываний в отверстия, стоек без опоры и с опорой, количество болюсов. Тест «Приподнятый крестообразный лабиринт» проводили в установке, представляющей собой крестообразную платформу с двумя открытыми (ОР) и двумя непрозрачными закрытыми (ЗР) рукавами длиной 50 см и шириной 14 см (ООО «НПК Открытая Наука», Россия). В течение 3 мин регистрировали латентный период (ЛП) выхода из центральной зоны (ЦЗ), количество заходов и время, проведенное крысой в ОР и ЗР, количество стоек и свешиваний в ОР, длительность пребывания животного в ЦЗ. В тесте «Закапывание шариков» крыс предварительно на 30 мин помещали в клетку 42×26×15 см с 5-сантиметровым слоем плотно утрамбованных опилок. После этого в клетке раскладывали стеклянные шарики по схеме 4 ряда по 5 шариков и оставляли в ней крысу на 60 мин. Далее подсчитывали количество закопанных (погруженных более чем на 2/3 в подстилку) шариков. Для проведения теста «Вынужденное плавание» по Porsolt крыс помещали в прозрачные пластиковые цилиндры (высота 45 см, диаметр 20 см, ООО «НПК Открытая Наука», Россия), заполненные водой до расстояния 10 см от кромки (температура 25±2 °C). В течение 3 мин фиксировали ЛП иммобилизации, время иммобилизации и активного плавания.
Статистическая обработка полученных в ходе исследования данных была осуществлена в пакете прикладных программ Statistica v.12.5 («StatSoft Inc.», США). Для парных сравнений применяли тест Стьюдента и Манна—Уитни, для множественных — критерии Ньюмена—Кейлса и Краскела—Уоллиса с пост-тестом Данна. Статистически значимыми различия между группами считали при p<0,05.
Все экспериментальные процедуры с животными были выполнены с учетом требований межгосударственного стандарта РФ ГОСТ Р 33044-2014 «Принципы надлежащей лабораторной практики», Директивы Европейского парламента и Совета Европейского союза 2010/63/ЕС о защите животных, используемых для научных целей. Протокол исследования был одобрен Региональным независимым этическим комитетом Волгоградской области: протокол №2095-2019 от 25.01.19.
После ХАИ у крыс контрольной группы отмечалось уменьшение исследовательской, горизонтальной и вертикальной двигательной активности, о чем свидетельствовало меньшее по сравнению с интактной группой количество заглядываний в отверстия, пересеченных секторов установки и количество стоек в тесте «Открытое поле». Количество болюсов у самок, подвергшихся алкоголизации, было статистически значимо больше, чем у животных без ХАИ, что говорит о повышенном уровне тревожности у первых. Крысы, которым после алкоголизации вводили мефаргин, глуфимет и фенотропил, делали значительно больше стоек, чем животные контрольной группы. При этом меньшее количество болюсов отмечалось у самок, получавших глуфимет, фенотропил и гептрал (табл. 1).
Таблица 1. Параметры поведенческой активности в тесте «Открытое поле» у крыс-самок выделенных групп (M±m)
| Показатель | Интактная (n=15) | Контрольная (n=14) | Мефаргин (n=11) | Глуфимет (n=14) | Фенотропил (n=11) | Гептрал (n=10) |
| Пересеченные сектора | 36,93±2,23 | 29,21±1,76* | 33,91±1,16 | 35,43±2,88 | 33,09±1,85 | 24,80±4,02@ |
| Стойки | 10,13±0,84 | 7,54±0,82* | 10,10±0,31# | 11,42±1,21# | 13,33±2,01# | 7,00±0,93&@+ |
| Заглядывания в отверстия | 6,93±0,60 | 6,29±0,55 | 6,82±0,93 | 9,93±0,85#&< | 11,18±3,84#&< | 5,70±0,73 |
| Болюсы | 1,47±0,39 | 3,43±0,56^ | 3,09±0,84 | 1,36±0,13$ | 0,64±0,31$ | 1,10±0,10$ |
Примечание. Здесь и в табл. 2—4: различия статистически значимы относительно: * — интактной группы (t-критерий Стьюдента); ^ — интактной группы (U-критерий Манна—Уитни); # — контрольной группы (критерий Ньюмена—Кейлса); & — крыс после ХАИ (хроническая алкогольная интоксикация), получавших мефаргин (критерий Ньюмена—Кейлса); @ — крыс после ХАИ, получавших глуфимет (критерий Ньюмена—Кейлса); + — крыс после ХАИ, получавших фенотропил (критерий Ньюмена—Кейлса); < — крыс после ХАИ, получавших гептрал (критерий Ньюмена—Кейлса); $ — контрольной группы (критерий Краскела—Уоллиса с пост-тестом Данна), p<0,05.
Данные, полученные в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринта», свидетельствовали о высокой тревожности крыс после ХАИ — самки контрольной группы проводили существенно меньше времени в ОР установки, совершали мало заходов и свешиваний с ОР, чаще посещали ЗР лабиринта и дольше оставались в нем, чем интактные животные. Крысы после ХАИ, которым вводили мефаргин, глуфимет, фенотропил и гептрал, проявляли меньшую тревожность по сравнению с контрольной группой, на что указывает длительное пребывание в ОР и большое количество свешиваний с них (табл. 2).
Таблица 2. Параметры поведенческой активности в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» у крыс-самок выделенных групп (M±m)
| Показатель | Интактная (n=15) | Контрольная (n=14) | Мефаргин (n=11) | Глуфимет (n=14) | Фенотропил (n=11) | Гептрал (n=10) |
| ЛП выхода из ЦЗ, с | 1,73±0,28 | 2,07±0,46 | 1,91±0,39 | 2,07±0,49 | 4,55±1,45 | 4,00±2,04 |
| Заходы в ОР | 2,93±0,30 | 1,93±0,16^ | 3,73±0,70$ | 2,36±0,25 | 3,18±0,30$ | 2,90±0,35 |
| Время в ОР, с | 68,67±10,08 | 26,07±3,47* | 53,09±7,30# | 48,86±6,57# | 57,45±11,41# | 57,30±9,60# |
| Свешивания в ОР | 6,67±0,79 | 3,07±0,25* | 6,18±0,64# | 5,64±0,66# | 7,64±0,96# | 5,20±0,80# |
| Стойки в ОР | 1,00±0,24 | 0,29±0,13^ | 0,64±0,20 | 0,14±0,10 | 1,09±0,31 | 0,50±0,22 |
| Заходы в ЗР | 2,73±0,27 | 3,57±0,34* | 3,27±0,56 | 3,29±0,41 | 3,27±0,52 | 3,30±0,52 |
| Время в ЗР, с | 96,87±11,49 | 131,29±4,84* | 108,18±8,82 | 114,21±7,62 | 96,257±9,93# | 86,00±10,12# |
| Время в ЦЗ, с | 12,73±5,20 | 20,57±5,04 | 16,82±3,59 | 14,86±5,36 | 21,73±4,97 | 32,70±8,73 |
В тесте «Закапывание шариков» животные контрольной группы в большем по сравнению с интактными крысами количестве закапывали названные объекты, что свидетельствует о наличии у первых компульсивного поведения. Самки, которым вводили исследуемые вещества, закапывали статистически значимо меньше стеклянных шариков, чем животные контрольной группы (табл. 3).
Таблица 3. Параметры поведенческой активности в тесте «Закапывание шариков» у крыс-самок выделенных групп (M±m)
| Показатель | Интактная (n=15) | Контрольная (n=14) | Мефаргин (n=11) | Глуфимет (n=14) | Фенотропил (n=11) | Гептрал (n=10) |
| Количество закопанных шариков | 2,73±0,71 | 8,79±1,15* | 3,82±0,67# | 2,93±0,82# | 2,00±0,59# | 2,50±0,48# |
В тесте «Вынужденное плавание» по Porsolt у крыс-самок после ХАИ, которым вводили физиологический раствор, отмечался более продолжительный период иммобилизации, а время активного плавания у них было статистически значимо короче, чем в интактной группе, что говорит о депрессивном поведении животных после алкоголизации. У самок, получавших фенотропил и гептрал, наблюдалось уменьшение продолжительности иммобилизации (табл. 4).
Таблица 4. Параметры поведенческой активности в тесте «Вынужденное плавание» по Porsolt у крыс-самок выделенных групп (M±m)
| Показатель | Интактная (n=15) | Контрольная (n=14) | Мефаргин (n=11) | Глуфимет (n=14) | Фенотропил (n=11) | Гептрал (n=10) |
| ЛП двигательной активности, с | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,27±0,19 | 1,00 |
| Время иммобилизации, с | 0,87±0,31 | 2,36±0,41^ | 1,45±0,47 | 1,64±0,37 | 0,73±0,14$ | 0,78±0,15$ |
| Время активного плавания, с | 178,13±0,31 | 176,64±0,13^ | 177,55±0,47 | 177,36±0,37 | 178,00±0,40 | 178,22±0,22 |
Таким образом, в нашем исследовании у самок крыс после ХАИ отмечались признаки увеличения тревожности, депрессивного состояния и компульсивного поведения.
Развитие подобных психоэмоциональных нарушений при ХАИ и в период абстиненции может быть обусловлено повреждением и изменением функционирования различных структур головного мозга — префронтальной и островковой коры, миндалевидного тела и гиппокампа, которые участвуют в регуляции эмоционального поведения [2, 5, 10, 11]. Ведущую роль в алкоголь-индуцированной гибели клеток нервной системы играют нейровоспаление, интенсификация апоптотических процессов, оксидативный и нитрозативный стресс [12]. В исследовании T. Arzua и соавт. [13] было выявлено, что in vitro этанол вызывал апоптоз нейронов и астроцитов, при этом в клетках наблюдались такие ультраструктурные изменения, как разрушение крист митохондрий и дезорганизация цитоскелета, очевидно, вследствие повышенного образования активных форм кислорода и снижения активности ферментов антиоксидантной защиты [14]. Показано, что ХАИ ассоциируется не только с аномальной морфологией митохондрий, но и с подавлением их дыхательной способности в медиальной префронтальной коре головного мозга мышей [15]. Аналогичные изменения отмечаются в гиппокампе [16].
Улучшение психоэмоционального состояния животных, получавших после ХАИ мефаргин, глуфимет, фенотропил и гептрал, вероятно, связано с политропным действием данных соединений. Известно, что в состав мефаргина входят мефебут и L-аргинин. Первый улучшает мозговое кровообращение, нивелирует нарушения локомоторного и исследовательского поведения, уменьшает выраженность когнитивного дефицита и судорожного синдрома [7], а L-аргинин является донатором NO, который участвует в межнейронной регуляции [17]. Глуфимет способствует сопряжению процессов тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования в митохондриях головного мозга стрессированных крыс, ограничивает процессы перекисного окисления липидов и увеличивает активность антиоксидантных ферментов [6]. Согласно данным литературы, фенотропил оказывает активирующее, анксиолитическое и антидепрессивное действия, уменьшает проявления астении и интеллектуально-мнестических нарушений, повышает резистентность тканей к гипоксии и токсическим воздействиям [18]. У гептрала отмечается выраженный нейропротективный эффект при ХАИ, что может быть связано с ограничением нитрозирующего стресса, снижением экспрессии индуцибельной нитроксидсинтазы и гиперпродукции пероксинитрита в митохондриях головного мозга [19].
Таким образом, у самок крыс после ХАИ наблюдались признаки психоэмоциональных нарушений, проявлявшихся тревожно-депрессивным состоянием и компульсивным поведением. Производные ГАМК и глутаминовой кислоты мефаргин и глуфимет соответственно, а также препараты сравнения фенотропил и гептрал оказывали анксиолитическое и антикомпульсивное действия. Антидепрессивный эффект отмечался у животных, получавших после ХАИ фенотропил и гептрал.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература / References:
Подтверждение e-mail
На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.
Подтверждение e-mail
Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.
