Повышение экспрессии мРНК рецептора грелина в структурах головного мозга детенышей крыс на модели отделения от матери и социальной изоляции

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Актуальность. Стрессовое воздействие в раннем возрасте может иметь серьезные долгосрочные последствия для развития организма человека, приводящие к адаптационным нарушениям, повышенной тревожности, депрессии и другим психическим расстройствам у людей. Действие стрессоров в первые недели после рождения влияет на пролиферацию, дифференцировку и миграцию нейронов, в частности, на нейрогенез клеток гиппокампа. Повторяющийся стресс может привести к изменениям в структуре и функции мозга, в том числе к ухудшению памяти и освоению навыков, уменьшению сопротивляемости к стрессу в будущем, снижению функции иммунной системы и повышению риска развития депрессии и других психических заболеваний.

Цель — изучить влияние отделения от матери и социальной изоляции на уровень экспрессии мРНК рецептора грелина в структурах головного мозга крыс Вистар.

Материалы и методы. В работе было использовано 60 крыс-самцов (8 пометов) массой тела 230–250 г, и сформированы три экспериментальные группы: контрольная (n = 20); «материнская депривация» (n = 20); «социальная изоляция» (n = 20). На 90-й день жизни животных умерщвляли путем декапитации, мозг быстро извлекали, помещали в холод и выделяли структуры мозга (гипоталамус, миндалину, префронтальную кору), немедленно замораживали в жидком азоте и хранили при температуре –80 °C до проведения ПЦР-анализа. Полученные данные нормированы к уровню экспрессии гена глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (GAPDH) и рассчитаны в относительных единицах по отношению к величине экспрессии гена GRLN-R для каждой структуры отдельно методом 2(-DeltaDelta C(T)).

Результаты. У крыс, выращенных в условиях социальной изоляции, по сравнению с показателями контрольной группы и группы животных с материнской депривацией (p < 0,05) в гипоталамусе отмечалось повышение экспрессии гена GHSR1A. Тогда как у крыс после стресса материнской депривации в миндалине отмечалось повышение экспрессии гена GHSR1A по сравнению с показателями у контрольной группы крыс.

Выводы. 1. У крыс, переживших отделение от матери со 2-го по 12-й постродовой день, в гипоталамусе выявлено значимое статистически достоверное повышение экспрессии гена GHSR1A в сравнении с группой контроля и группой социальной изоляции. 2. У крыс, выращенных в условиях социальной изоляции от сородичей, в миндалевидном теле выявлено значимое статистически достоверное повышение экспрессии гена GHSR1A в сравнении с группой контроля и группой отделения от матери.

Об авторах

Сарнг Саналович Пюрвеев

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет; Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: dr.purveev@gmail.com
SPIN-код: 5915-9767

ассистент кафедры патологической физиологии с курсом иммунопатологии; мл. научн. сотр. отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Андрей Андреевич Лебедев

Институт экспериментальной медицины

Email: aalebedev-iem@rambler.ru
SPIN-код: 4998-5204

д-р биол. наук, профессор, заведующий лабораторией общей фармакологии отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Эдгар Артурович Сексте

Институт экспериментальной медицины

Email: dr.purveev@gmail.com
SPIN-код: 3761-0525

канд. биол. наук, ст. научн. сотр. отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Евгений Рудольфович Бычков

Институт экспериментальной медицины

Email: bychkov@mail.ru
SPIN-код: 9408-0799

канд. мед. наук, заведующий лабораторией химии и фармакологии лекарственных средств отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Николай Сергоевич Деданишвили

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: votrenicolas@mail.ru
SPIN-код: 9472-0556

студент

Россия, Санкт-Петербург

Наир Сабирович Тагиров

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: ruslana73nair@mail.ru

д-р мед. наук, профессор кафедры патологической физиологии с курсом иммунопатологии

Россия, Санкт-Петербург

Петр Дмитриевич Шабанов

Институт экспериментальной медицины

Email: pdshabanov@mail.ru
SPIN-код: 8974-7477

д-р мед. наук, профессор, заведующий отделом нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Балакина М.Е., Дегтярева Е.В., Некрасов М.С., и др. Воздействие раннего постнатального стресса на психоэмоциональное состояние и развитие склонности к чрезмерному употреблению высокоуглеводной пищи у крыс // Российские биомедицинские исследования. 2021. Т. 6, № 2. С. 27–37.
  2. Бычков Е.Р., Карпова И.В., Цикунов С.Г., и др. Действие острого психического стресса на обмен моноаминов в мезокортикальной и нигростриатной системах головного мозга крыс // Педиатр. 2021. Т. 12, № 6. С. 35–42. doi: 10.17816/PED12635-42
  3. Лебедев А.А., Москалев А.Р., Абросимов М.Е., и др. Действие антагониста нейропептида Y BMS193885 на переедание и эмоциональные реакции, вызванные социальной изоляцией у крыс // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2021. Т. 19, № 2. С. 189–202. doi: 10.17816/RCF192189-202
  4. Шабанов П.Д., Виноградов П.М., Лебедев А.А., и др. Грелиновая система мозга участвует в контроле эмоционально-исследовательского поведения и двигательной активности крыс, выращенных в условиях стресса социальной изоляции // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2017. Т. 15, № 4. С. 38–45. doi: 10.17816/RCF15438-45
  5. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Мещеров Ш.К. Дофамин и подкрепляющие системы мозга. Санкт-Петербург: Лань, 2002. 208 с.
  6. Шабанов П.Д., Мещеров Ш.К., Лебедев А.А. Синдром социальной изоляции. Санкт-Петербург: Элби-СПб, 2004.
  7. Börchers S., Krieger J.-P., Maric I., et al. From an empty stomach to anxiolysis: Molecular and behavioral assessment of sex differences in the ghrelin axis of rats // Front Endocrinol. 2022. Vol. 13. ID 901669. doi: 10.3389/fendo.2022.901669
  8. Cabral A., Portiansky E., Sanchez-Jaramillo E., et al. Ghrelin activates hypophysiotropic corticotropin-releasing factor neurons independently of the arcuate nucleus // Psychoneuroendocrinology. 2016. Vol. 67. P. 27–39. doi: 10.1016/j.psyneuen.2016.01.027
  9. Catani C., Jacob N., Schauer E., et al. Family violence, war, and natural disasters: A study of the effect of extreme stress on children’s mental health in Sri Lanka // BMC Psychiatry. 2008. Vol. 8. ID33. doi: 10.1186/1471-244X-8-33
  10. Deschaine S.L., Leggio L. From “Hunger hormone” to “It’s complicated”: Ghrelin beyond feeding control // Physiology (Bethesda, Md.). 2022. Vol. 37, No. 1. P. 5–15. doi: 10.1152/physiol.00024.2021
  11. Deschaine S.L., Farokhnia M., Gregory-Flores A., et al. A closer look at alcohol-induced changes in the ghrelin system: novel insights from preclinical and clinical data // Addict Biol. 2022. Vol. 27, No. 1. ID e13033. doi: 10.1111/adb.13033
  12. Dos-Santos R.C., Grover H.M., Reis L.C., et al. Electrophysiological effects of ghrelin in the hypothalamic paraventricular nucleus neurons // Front Cell Neurosci. 2018. Vol. 12. ID275. doi: 10.3389/fncel.2018.00275
  13. Edwards A., Abizaid A. Driving the need to feed: insight into the collaborative interaction between ghrelin and endocannabinoid systems in modulating brain reward systems // Neurosci Biobehav Rev. 2016. Vol. 66. P. 33–53. doi: 10.1016/j.neubiorev.2016.03.032
  14. Fenoglio K.A., Brunson K.L., Baram T.Z. Hippocampal neuroplasticity induced by early-life stress: functional and molecular aspects // Front Neuroendocrinol. 2006. Vol. 27, No. 2. P. 180–192. doi: 10.1016/j.yfrne.2006.02.001
  15. Hedegaard M.A., Holst B. The complex signaling pathways of the ghrelin receptor // Endocrinology. 2020. Vol. 161, No. 4. ID bqaa020. doi: 10.1210/endocr/bqaa020
  16. Jensen M., Ratner C., Rudenko O., et al. Anxiolytic-like effects of increased ghrelin receptor signaling in the amygdala // Int J Neuropsychopharmacol. 2016. Vol. 19, No. 5. ID pyv123. doi: 10.1093/ijnp/pyv123
  17. Lang A.J., Aarons G.A., Gearity J., et al. Direct and indirect links between childhood maltreatment, posttraumatic stress disorder, and women’s health // Behav Med. 2008. Vol. 33, No. 4. P. 125–136. doi: 10.3200/BMED.33.4.125-136
  18. Navarro G., Rea W., Quiroz C., et al. Complexes of ghrelin GHS-R1a, GHS-R1b, and dopamine D1 receptors localized in the ventral tegmental area as main mediators of the dopaminergic effects of ghrelin // J Neurosci. 2022. Vol. 42, No. 6. P. 940–953. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1151-21.2021
  19. Ou-Yang B., Hu Y., Fei X.-Y., et al. A meta-analytic study of the effects of early maternal separation on cognitive flexibility in rodent offspring // Dev Cogn Neurosci. 2022. Vol. 56. ID 101126. doi: 10.1016/j.dcn.2022.101126
  20. Panchenko A.V., Popovich I.G., Egormin P.A., et al. Biomarkers of aging, life span and spontaneous carcinogenesis in the wild type and HER-2 transgenic FVB/N female mice // Biogerontology. 2016. Vol. 17, No. 2. P. 317–324. doi: 10.1007/s10522-015-9611-y
  21. Pina M.M., Cunningham C.L. Ethanol-seeking behavior is expressed directly through an extended amygdala to midbrain neural circuit // Neurobiol Learn Mem. 2017. Vol. 137. P. 83–91. doi: 10.1016/j.nlm.2016.11.013
  22. Pyurveev S.S., Sizov V.V., Lebedev A.A., et al. Registration of changes in the level of extracellular dopamine in the nucleus accumbens by fast-scan cyclic voltammetry during stimulation of the zone of the ventral tegmentаl area, which also caused a self-stimulation // J Evol Biochem Phys. 2022. Vol. 58. P. 1613–1622. doi: 10.1134/S0022093022050295
  23. Roik R.O., Lebedev A.A., Shabanov P.D. The value of extended amygdala structures in emotive effects of narcogenic with diverse chemical structure // Research Results in Pharmacology. 2019. Vol. 5, No. 3. P. 11–19. doi: 10.3897/rrpharmacology.5.38389
  24. Sekste E.A., Lebedev A.A., Bychkov E.R., et al. Increase in the level of orexin receptor 1 (OX1R) mRNA in the brain structures of rats prone to impulsivity in behavior // Biochemistry (Moscow), Supplement Series B: Biomedical Chemistry. 2022. Vol. 16, No. 1. P. 38–44. doi: 10.1134/S1990750822010085
  25. Spencer S.J., Emmerzaal T.L., Kozicz T., Andrews Z.B. Ghrelin’s role in the hypothalamic-pituitary-adrenal axis stress response: implications for mood disorders // Biol Psychiatry. 2015. Vol. 78, No. 1. P. 19–27. doi: 10.1016/j.biopsych.2014.10.021
  26. Stevanovic D., Milosevic V., Starcevic V.P., Severs W.B. The effect of centrally administered ghrelin on pituitary ACTH cells and circulating ACTH and corticosterone in rats // Life Sci. 2007. Vol. 80, No. 9. P. 867–872. doi: 10.1016/j.lfs.2006.11.018
  27. Sustkova-Fiserova M., Charalambous C., Khryakova A., et al. The role of ghrelin/GHS-R1A signaling in nonalcohol drug addictions // Int J Mol Sci. 2022. Vol. 23, No. 2. ID761. doi: 10.3390/ijms23020761
  28. Tsygan N.V., Trashkov A.P., Litvinenko I.V., et al. Autoimmunity in acute ischemic stroke and the role of blood-brain barrier: the dark side or the light one? // Front Med. 2019. Vol. 13, No. 4. P. 420–426. doi: 10.1007/s11684-019-0688-6
  29. Zoicas I., Neumann I.D. Maternal separation facilitates extinction of social fear in adult male mice // Behav Brain Res. 2016. Vol. 297. P. 323–328. doi: 10.1016/j.bbr.2015.10.034

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сеанс 3-часового отделения от матери: а — крысята в индивидуальных пластиковых стаканчиках на 3-й постродовой день; b — крысята в индивидуальных пластиковых стаканчиках на 10-й постродовой день

Скачать (212KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Уровень мРНК GHSR1A в гипоталамусе мозга крыс. *p < 0,05 по отношению к группе контроля; #p < 0,05 по отношению к группе материнской депривации. Контроль — группа интактных животных; МД — группа отделения от матери; СИ — группа социальной изоляции

Скачать (133KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Уровень мРНК GHSR1A в миндалевидном теле (а) и префронтальной коре (b) мозга крыс. *p < 0,05 по отношению к группе контроля. Контроль — группа интактных животных; МД — группа отделения от матери; СИ — группа социальной изоляции

Скачать (140KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023


 


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».