Отправить статью по E-mail 
Влияние длительного воздействия хлорида марганца на метаболизм серотонина в мозге и регулируемое серотонином поведение рыб вида Danio rerio
- Авторы: Изъюров А.Е.1, Сорокин И.Е.1, Евсюкова В.С.1, Золотова Д.А.1, Куликов П.А.1, Куликов А.В.1
-
Учреждения:
- ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН
- Выпуск: Том 41, № 3 (2024)
- Страницы: 276-284
- Раздел: Экспериментальные работы
- URL: https://ogarev-online.ru/1027-8133/article/view/271696
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1027813324030071
- EDN: https://elibrary.ru/EQEFLP
- ID: 271696
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Ионы марганца токсичны для центральной нервной системы и вызывают нарушения моторики. Рыбы вида Danio rerio широко используют в исследованиях по нейробиологии, психофармакологии и токсикологии. Целью работы было изучение влияния длительного воздействия ионов Mn на серотониновую (5-HT) систему головного мозга и контролируемые ею формы поведение у рыб D. rerio. Исследования проводили на самцах и самках D. rerio линии AB, которых разделили на четыре смешанные по полу группы: контроль и на которых воздействовали в течение 10 дней 0.1, 0.2 и 0.5 мМ MnCl2 (препарат добавляли в воду аквариума). В течение всего воздействия движения группы рыб непрерывно регистрировали и анализировали с помощью программы DanioStudio. На 11 день воздействия поведение рыб исследовали в тесте “новый аквариум”, затем в их головном мозге с помощью ВЭЖХ определяли уровни 5-HT, 5-гидроксииндолуксусной кислоты (5-HIAA), активности ключевых ферментов синтеза и разрушения 5-HT, триптофангидроксилазы (ТПГ) и моноаминоксидазы (МАО), соответственно. Длительное воздействие MnCl2 не повлияло на массу тела рыб, двигательную активность, время в нижней и верхней третях домашнего аквариума, а также на двигательную и исследовательскую активности, время в нижней и верхней третях в тесте “новый аквариум”. Длительное воздействие MnCl2 не повлияло на уровни 5-HT, 5-HIAA и активность МАО в мозге рыб. Однако активность ТПГ была резко увеличена у рыб, содержащихся при 0.2 и 0.5 мМ MnCl2. В отдельном эксперименте было показано, что ионы Mn увеличивают термическую стабильность молекулы ТПГ in vitro. Эта стабилизирующая (шаперонная) активность ионов Mn была показана впервые. Открытие шаперонной активности ионов Mn позволит вскрыть фундаментальные молекулярные принципы и механизмы действия фармакологических шаперонов.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
А. Е. Изъюров
ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН
Email: avkulikov52@gmail.com
Россия, Новосибирск
И. Е. Сорокин
ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН
Email: avkulikov52@gmail.com
Россия, Новосибирск
В. С. Евсюкова
ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН
Email: avkulikov52@gmail.com
Россия, Новосибирск
Д. А. Золотова
ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН
Email: avkulikov52@gmail.com
Россия, Новосибирск
П. А. Куликов
ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН
Email: avkulikov52@gmail.com
Россия, Новосибирск
А. В. Куликов
ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: avkulikov52@gmail.com
Россия, Новосибирск
Список литературы
- Mattison D.R., Momoli F., Alyanak C., Aschner M., Baker M., Cashman N., Dydak U., Farhat N., Guilarte T.R., Karyakina N., Ramoju S., Shilnikova N., Taba P., Krewski D. // Med. Int. (Lond). 2024. V. 4. P. 11.
- Pajarillo E., Nyarko-Danquah I., Adinew G., Rizor A., Aschner M., Lee E. // Adv. Neurotoxicol. 2021. V. 5. P. 215‒238.
- Bakthavatsalam S., Das Sharma S., Sonawane M., Thirumalai V., Datta A. // Dis. Model. Mech. 2014. V. 7. P. 1239–1251.
- Gorell J.M., Johnson C.C., Rybicki B.A., Peterson E.L., Kortsha G.X., Brown G.G., Richardson R.J. // Neurotoxicology. 1999. V. 20. P. 239–247.
- Dorman D.C., Brenneman K.A., McElveen A.M., Lynch S.E. // J. Toxicol. Environm. Health. 2002. V. 65. P. 1493‒1511.
- Chen P., Chakraborty S., Mukhopadhyay S., Lee E., Paoliello M.M., Bowman A.B., Aschner M. // J. Neurochem. 2015. V. 134. P. 601‒610.
- Osanai M., Hikishima K., Onoe H. // Front. Neural. Circuits. 2022. V. 16. P. 918500.
- Inoue T., Majid T., Pautler R.G. // Rev. Neurosci. 2011. V. 22. P. 675‒694.
- Tanihira H., Fujiwara T., Kikuta S., Homma N., Osanai M. // Front. Neural. Circuits. 2021. V. 15. P. 787692.
- Dribben W.H., Eisenman L.N., Mennerick S. // Cell Death Disease. 2010. V. 1. P. 63.
- Lucki I. // Biol. Psychiatry. 1998. V. 44. P. 151–162.
- Popova N.K. // Bioessays. 2006. V. 28. P. 495–503.
- Blanchard D.C., Meyza K. // Behav. Brain. Res. 2019. V. 357-358. P. 9‒17.
- Conio B., Martino M., Magioncalda P., Escelsior A., Inglese M., Amore M., Northoff G. // Mol. Psychiatry. 2020. V. 25. P. 82‒93.
- Gosmann N.P., Costa M.A., Jaeger M.B., Motta L.S., Frozi J., Spanemberg L., Manfro G.G., Cuijpers P., Pine D.S., Salum G.A. // PLoS Med. 2021. V. 18. P. e1003664.
- Tiwari P., Fanibunda S.E., Kapri D., Vasaya S., Pati S., Vaidya V.A. // FEBS J. 2021. V. 288. P. 2602‒2621.
- Miller B.R., Hen R. // Curr. Opin. Neurobiol. 2015. V. 30. P. 51–58.
- Panula P., Chen Y.C., Priyadarshini M., Kudo H., Semenova S., Sundvik M., Sallinen V. // Neurobiology of disease. 2010. V. 40. P. 46‒57.
- Gaspar P., Lillesaar C. // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 2012. V. 367. P. 2382‒2394.
- Maximino C., Puty B., Benzecry R., Araújo J., Lima M.G., Batista E.D.J.O., Herculano A.M. // Neuropharmacology. 2013. V. 71. P. 83‒97.
- Herculano A.M., Maximino C. // Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 2014. V. 55. P. 50‒66.
- Kulikov A.V., Sinyakova N.A., Kulikova E.A., Khomenko T.M., Salakhutdinov N.F., Kulikov V.A., Volcho K.P. // Lett. Drug. Des. Discov. 2019. V. 16. P. 1321–1328.
- Evsiukova V.S., Bazovkina D., Bazhenova E., Kulikova E.A., Kulikov A.V. // Int. J. Mol. Sciences. 2021. V. 22. P. 12851.
- Kulikov A.V., Sinyakova N., Kulikova E., Evglevsky N., Kolotygin I., Volcho K., Salakhutdinov N., Kulikov V., Romaschenko A., Moshkin M. // Eur. Neuropsychopharmacol. 2019, V. 29. P. 198‒199.
- Ferreira S.A., Loreto J.S., Dos Santos M.M., Barbosa N.V. // Environ. Toxicol. Pharmacol. 2022. V. 93. P. 103870.
- Rodrigues G.Z.P., Staudt L.B.M., Moreira M.G., Dos Santos T.G., de Souza M.S., Lúcio C.J., Panizzon J., Kayser J.M., Simões L.A.R., Ziulkoski A.L., Bonan C.D. // Chemosphere. 2020. V. 244. P. 125550.
- Kulikov P.A., Sorokin I.E., Evsiukova V.S., Kulikov A.V. // Bull. Exp. Biol. Med. 2023. V. 175. P. 106‒111.
- Evsiukova V.S., Sorokin I.E., Kulikov P.A., Kulikov A.V. // Behav. Brain Res. 2024. V. 466. P. 115000.
- Nadig A.P.R., Huwaimel B., Alobaida A., Khafagy E.S., Alotaibi H.F., Moin A., Lila A.S.A., Suma M.S., Krishna K.L. // Biomed. Pharmacother. 2022. V. 155. P. 113697.
- Haridevamuthu B., Sudhakaran G., Pachaiappan R., Kathiravan M.K., Manikandan K., Almutairi M.H., Almutairi B.O., Arokiyaraj S., Arockiaraj J. // Br. J. Pharmacol. 2024.
- Hernández R.B., Nishita M.I., Espósito B.P., Scholz S., Michalke B. // J. Trace Elem. Med. Biol. 2015. V. 32. P. 209‒217.
- Kalueff A.V., Stewart A.M., Gerlai R. // Trends Pharmacol. Sci. 2014. V. 35. P. 63‒75.
- Stewart A.M., Braubach O., Spitsbergen J., Gerlai R., Kalueff A.V. // Trends Neurosci. 2014. V. 37. P. 264‒278.
- Marins K., Lazzarotto L.M.V., Boschetti G., Bertoncello K.T., Sachett A., Schindler M.S.Z., Chitolina R., Regginato A., Zanatta A.P., Siebel A.M., Magro J.D., Zanatta L. // Environ Sci. Pollut. Res. Int. 2019. V. 26. N. 23. P. 23555‒23570.
- Altenhofen S., Wiprich M.T., Nery L.R., Leite C.E., Vianna M.R.M.R., Bonan C.D. // Aquat. Toxicol. 2017. V. 182. P. 172‒183.
- Bowman A.B., Kwakye G.F., Herrero Hernández E., Aschner M. // J. Trace Elem. Med. Biol. 2011. V. 25. P. 191‒203.
- Meek J.L., Neff N.H. // J. Neurochem. 1972. V. 19. P. 1519‒1525.
- Fitzpatrick P.F. // Arch. Biochem. Biophys. 2023. V. 735. P. 109518.
- Gregersen N., Bross P., Vang S., Christensen J.H. // Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2006. V. 7. P. 103‒124.
- Muntau A.C., Leandro J., Staudigl M., Mayer F., Gersting S.W. // J. Inherit. Metab. Dis. 2014. V. 37. P. 505‒523.
- Leandro P., Gomes C.M. // Mini Rev. Med. Chem. 2008. V. 8. P. 901‒911.
- Papp E., Csermely P. // In Molecular Chaperones in Health and Disease. Handbook of Experimental Pharmacology (Starke, K., Gaestel, M., eds). Springer. Berlin. Heidelberg. 2006. V. 172. P. 405‒413.
- Voronin M.V., Abramova E.V., Verbovaya E.R., Vakhitova Y.V., Seredenin S.B. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 823.
- Pey A.L., Ying M., Cremades N., Velazquez-Campoy A., Scherer T., Thöny B., Sancho J., Martinez A. // J. Clin. Invest. 2008. V. 118. P. 2858‒2867.
- Calvo A.C., Scherer T., Pey A.L., Ying M., Winge I., McKinney J., Haavik J., Thöny B., Martinez A. // J. Neurochem. 2010. V. 114. P. 853‒863.
- Waløen K., Kleppe R., Martinez A., Haavik J. // Expert Opin. Ther. Targets. 2017. V. 21. P. 167‒180.
- Arefieva A.B., Komleva P.D., Naumenko V.S., Khotskin N.V., Kulikov A.V. // Biomolecules. 2023. V. 13. P. 1458.
Дополнительные файлы
