Меланокортиновая система мозга крыс линии Крушинского–Молодкиной с генетической предрасположенностью к аудиогенным судорогам

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследование проведено на самцах 4-месячного возраста крысы линии Крушинского–Молодкиной (КМ), генетически предрасположенных к аудиогенным судорогам, и не чувствительных к воздействию звука крысах Wistar. У крыс КМ в гипоталамусе с помощью ПЦР в реальном времени выявлено повышение уровня мРНК AgRP (в 4 раза) и меланокортиновых рецепторов МC4R (в 2.4 раза) по сравнению с крысами Wistar. Отличий в уровне мРНК проопиомеланокортина не было выявлено. Результаты иммуногистохимического анализа свидетельствуют о повышенном уровне оптической плотности AgRP(83-132), МC3R и МC4R в структурах гипоталамуса у крыс КМ по сравнению с крысами Wistar. В дорзальном гиппокампе у крыс КМ так же выявлено статистически достоверное увеличение уровня МC3R (методом Вестерн-блоттинга) и МC4R (методом иммуногистохимии) по сравнению с крысами Wistar. Полученные результаты обсуждаются в связи с выявленным дозозависимым блокирующим эффектом SHU9119 – неселективного блокатора МC3R/МC4R на судорожную активность у крыс КМ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Романова

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: irinaromanova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Л. Михрина

Еврейский университет

Email: irinaromanova@mail.ru
Израиль, Иерусалим

С. И. Ватаев

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН

Email: irinaromanova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Gantz I., Fong T.M. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2003. V. 284. P. 468–474.
  2. Cone R.D. // Nat. Neurosci. 2005. V. 8. № 5. Р. 571–578.
  3. Chen J., Yang W. // Med. Sci. Sports Exerc. 2000. V. 32. № 5. P. 954–957.
  4. Shen Y., Tian M., Zheng Y., Gong F., Fu A.K.Y., Ip N.Y. // Cell Rep. 2016. V. 17. P. 1819–1831.
  5. Romanova I.V., Mikhailova E.V., Mikhrina A.L., Shpakov A.O. // Anat. Rec. (Hoboken). 2023. V. 306. № 9. P. 2388–2399.
  6. Bagnol D., Lu X.Y., Kaelin C.B., Day H.E., Ollmann M., Gantz I., Akil H., Barsh G.S., Watson S.J. // J Neurosci. 1999. V. 19. P. 1–7.
  7. Marks D.L., Cone R.D. // Recent Prog. Horm. Res. 2001.V. 56. P. 359–375.
  8. Schwartz M.W., Morton G.J. // Nature. 2002. V. 418. P. 595–597.
  9. Stutz A.M., Staszkiewicz J., Ptitsyn A., Argyropoulos G. // Obesity. 2007. V. 15. № 3. Р. 607–615.
  10. Sutton G.M., Josephine Babin M., Gu X., Hruby V.J., Butler A.A // Peptides. 2008. V. 29. № 1. P. 104–111.
  11. Xia G., Han Y., Meng F., He Y., Srisai D., Farias M., Dang M., Palmiter R.D., Xu Y., Wu Q. // Mol. Psychiatry. 2021. V.26. № 7. P. 2837–2853.
  12. Dietrich M.O., Bober J., Ferreira J.G., Tellez L.A., Mineur Y.S., Souza D.O., Gao X.B., Picciotto M.R., Araújo I., Liu Z.W., Horvath T.L. // Nat. Neurosci. 2012. V. 15. № 8. P. 1108–1110.
  13. Lippert R.N., Ellacott K.L.J., Cone R.D. // Endocrinol. 2014. V. 155. № 5. P. 1718–1727.
  14. Mikhrina A.L., Romanova I.V. // Neurosci. Behav. Physiol. 2015. V. 45. № 5. P. 536–541.
  15. Roseberrya A.G., Stuhrmana K., Dunigana A.I. // Neurosci. Biobehav. Reviews. 2015. V. 56. P. 15–25.
  16. Stutz B., Waterson M.J., Šestan-Peša M., Dietrich. M.O., Škarica M., Sestan N., Racz B., Magyar A., Sotonyi P., Liu Z.W., Gao X.B., Matyas F., Stoiljkovic M., Horvath T.L. // Mol. Psychiatry. 2022. V. 27. № 10. P. 3951–3960.
  17. Beaulieu J.M., Gainetdinov R.R. // Pharmacol. Rev. 2011. V. 63. P. 182–217.
  18. Baik J.H. // Front. Neural. Circuits. 2013. V.7. P. 152.
  19. Weaver D.F., Pohlmann-Eden B. // Epilepsia. 2013. V. 54 (S.2). Р. 80–85.
  20. Zaitsev A.V., Khazipov R. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. 12415.
  21. Akyuz E., Polat A.K., Eroglu E., Kullu I. // Life Sci. 2021. V. 265. 118826.
  22. Juliá-Palacios N., Molina-Anguita C., Sigatulina Bondarenko M., Cortès-Saladelafont E., Aparicio J., Cuadras D., Horvath G., Fons C., Artuch R., García-Cazorla À. // Dev. Med. Child. Neurol. 2022. V. 64. № 7. P. 915–923.
  23. Dobolyi A., Kékesi K.A., Juhász G., Székely A.D., Lovas G., Kovács Z. // Curr. Med. Chem. 2014. V. 21. № 6. P. 764–87.
  24. Clynen E., Swijsen A., Raijmakers M., Hoogland G., Rigo J.M. // Mol. Neurobiol. 2014. V. 50. № 2. P. 626–46.
  25. Janković S.M., Đešević M. // Expert. Rev. Neurother. 2022. V. 22. № 2. P.129–143.
  26. Семиохина А.Ф., Федотова И.Б., Полетаева И.И. // Журн. высш. Нерв. деят-ти. 2006. Т. 56 (3). С. 298–316. [Semiokhina A.F., Fedotova I.B., Poletaeva I.I. // Zh. Vyssh. Nerv. Deyat-ti. V. 56. № 3. P. 298–316. (In Russ.)]
  27. Poletaeva I.I., Surina N.M., Kostina Z.A., Perepelkina O.V., Fedotova I.B. // Epilepsy Behav. 2017. V. 71 (Pt B). P. 130–141.
  28. Ватаев С.И. // Росc. Физиол. журн. им ИМ Сеченова. 2019. Т. 105. № 6. С. 667–679. [Vataev S.I. // Russ. J. Physiol. 2019. V. 105. № 6. P. 667–679. (In Russ.)]
  29. Сорокин А.Я., Кудрин В.С., Клодт П.М., Туомисто Л., Полетаева И.И., Раевский К.С. // Генетика. 2004. Т. 40. № 6. С. 846–849.
  30. Morina I.Y., Mikhrina A.L., Mikhailova E.V., Vataev S.I., Hismatullina Z.R., Romanova I.V. // J. Evol. Biochem. Physiol. 2022. V. 58. P. 1961–1972.
  31. Faingold C.L. // Jasper’s Basic Mechanisms of the Epilepsies / Ed. Noebels J.L. et al.: Natl Center Biotechnol Informat (US). 4th edition. 2012.
  32. Helmstaedter C., Witt J.A. // Seizure. 2017. V. 49. P. 83–9.
  33. Kulikov A.A., Naumova A.A., Dorofeeva N.A., Ivlev A.P., Glazova M.V., Chernigovskaya E.V. // Epilepsy Behav. 2022. V. 134. 108846.
  34. Surina N.M., Poletaeva I.I., Fedotova I.B., Kalinina T.S., Volkova A.V., Malikova L.A., Rayevsky K.S. // Bull. Exp. Biol. Med. 2011. Т. 151. № 1. С. 47—50.
  35. Rebik A.A., Riga V.D., Smirnov K.S., Sysoeva O.V., Midzyanovskaya I.S. // J Pers. Med. 2022. V. 12. № 12. 2062.
  36. Ватаев С.И., Жабко Е.П., Лукомская Н.Я., Оганесян Г.А., Магазаник Л.Г. // Рос. физиол. ж. им. И.М. Сеченова. 2009. T. 95. № 8. C. 802–812. [Vataev S.I., Zhabko E.P., Lukomskaya N.Y., Oganesyan G.A., Magazanik L.G. Russ. J. Physiol. 95(8): 802–812. 2009. (In Russ).]
  37. Paxinos G.T., Watson Ch. // The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates / Fourth Edition. Academic Press, San Diego, California, USA, 1998. Int. Standard Book Number: 0-12-547617-5.
  38. Romanova I.V., Derkach K.V., Mikhrina A.L., Sukhov I.B., Mikhailova E.V., Shpakov A.O. // Neurochem. Res. 2018. V. 43. № 4. P. 821–837.
  39. Zaitsev A.V., Malkin S.L., Postnikova T.Y., Smolensky I.V., Zubareva O.E., Romanova I.V., Zakharova M.V., Karyakin V.B., Zavyalov V. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. № 23. 5852.
  40. Mikhrina A.L., Saveleva L.O., Alekseeva O.S., Romanova I.V. // Neurosci. Behav. Physiol. 2020. V. 50. № 3. P. 367–373.
  41. Tong Q., Ye Ch-P., Jones J.E., Elmquist J.K., Lowell B.B. // Nat. Neurosci. 2008. V. 11. № 9. P. 998–1000.
  42. Douglass A.M., Resch J.M., Madara J.C., Kucukdereli H., Yizhar O., Grama A., Yamagata M., Yang Z., Lowell B.B. // Nature. 2023. V. 620. № 7972. P. 154–162.
  43. Михрина А.Л., Чернышев М.В., Михайлова Е.В., Савельева Л.О., Романова И.В. // Росс. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2018. Т. 104. № 7. С. 769–779.
  44. Chai B.X., Neubig R.R., Millhauser G.L., Thompson D.A., Jackson P.J., Barsh GS., Dickinson C.J., Li J.Y., Lai Y.M., Gantz I. // Peptides. 2003. V. 24. Р. 603–609.
  45. Chen M., Celik A., Georgeson K.E., Harmon C.M., Yang Y. // Regul. Peptides. 2006. V. 136. P. 40–49.
  46. Rho J.M., Boison D. // Nat. Rev. Neurol. 2022. V. 18. № 6. P. 333–347.
  47. Blass J.P. // J. Neurosci. Res. 2001. V. 66. № 5. Р. 851–856.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Анализ экспрессии генов, кодирующих POMC, AgRP, MC3R и МC4R в гипоталамусе крысы Wistar (n = 8–9) и КМ (n = 10), данные представлены в условных единицах. Обозначения: * – статистически достоверные отличия от группы Wistar (р < 0.05), t-критерий Стьюдента

Скачать (63KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Анализ уровня POMC, AgRP, MC3R и МC4R в аркуатном ядре гипоталамуса крысы Wistar (n = 5) и КМ (n = 5). * – достоверность отличий группы КМ от соответствующей группы Wistar (р < 0.05) (U-критерий Манна-Уитни). Результаты представлены как медиана с интерквартильными размахами в условных единицах

Скачать (81KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Иммуногистохимическая реакция к AgRP в аркуатном ядре (ARC) гипоталамуса крысы Wistar (а) и КМ (б). Масштаб 100 мкм

Скачать (233KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Иммуногистохимическая реакция к МС3R в аркуатном ядре (ARC) гипоталамуса крысы Вистар (а) и КМ (б). Стрелки указывают на тела иммунопозитивных нейронов, 3 v – третий желудочек мозга. Масштаб 100 мкм

Скачать (156KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Результаты Вестерн-блоттинга демонстрируют: а – уровень белка MC3R и контрольного белка GAPDH в дорзальном гиппокампе крысы Wistar (n = 6) и КМ (n = 6), б – статистический анализ данных, которые представлены как медиана с интерквартильными размахами в условных единицах, * – достоверность отличий (р < 0.05), U-критерий Манна-Уитни

Скачать (73KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Иммуногистохимическая реакция к МС4R в поле СА3 гиппокампа крысы Wistar (а), КМ (б) и результат статистического анализа (в) оптической плотности МС4R в нейронах поля СА1 и СА3 гиппокампа. На микрофотографиях (a, б) стрелки указывают на перикарион иммунопозитивных нейронов, масштаб 100 мкм. На графике (в) данные представлены как медиана (М) с интерквартильными размахами в условных единицах, * – достоверность отличия (p < 0.05), между соответствующими группами, n = 5 в каждой группе, U-критерий Манна-Уитни

Скачать (240KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Результаты введения крысам КМ SHU9119 – неселективного блокатора MC3R/MC4R. а – количество крыс в каждой группе (цифры на столбце), у которых выявлены судороги после введения препарата (в % относительно исходного уровня 100%); б – изменение интенсивности судорожного припадка (в баллах) у этих крыс, достоверность отличия от исходного уровня (Т-критерий Вилкоксона с поправкой Бонферрони): * – р < 0.05, *** – p < 0.0001; в – изменение латентного периода (в секундах) у этих крыс

Скачать (137KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».