Анастасия Касиян
1 Отдел за молекулярни основи на човешката генетика, Институт по молекулярна генетика, Руска академия на науките, пл. Курчатов 2, Москва 123182, Русия
Тимур Коломин
1 Отдел за молекулярни основи на човешката генетика, Институт по молекулярна генетика, Руска академия на науките, пл. Курчатов 2, Москва 123182, Русия
Людмила Андреева
2 Катедра по химия на физиологично активните съединения, Институт по молекулярна генетика, Руска академия на науките, пл. Курчатов 2, Москва 123182, Русия
Елена Бондаренко
1 Отдел за молекулярни основи на човешката генетика, Институт по молекулярна генетика, Руска академия на науките, пл. Курчатов 2, Москва 123182, Русия
Николай Мясоедов
2 Катедра по химия на физиологично активните съединения, Институт по молекулярна генетика, Руска академия на науките, пл. Курчатов 2, Москва 123182, Русия
Петър Сломински
1 Отдел за молекулярни основи на човешката генетика, Институт по молекулярна генетика, Руска академия на науките, пл. Курчатов 2, Москва 123182, Русия
Мария Шадрина
1 Отдел за молекулярни основи на човешката генетика, Институт по молекулярна генетика, Руска академия на науките, пл. Курчатов 2, Москва 123182, Русия
Резюме
1. Въведение
Голям брой стресови фактори с различна интензивност влияят върху хората в съвременното общество. Хроничните стресови преживявания водят до развитие на невропсихиатрични разстройства, особено тревожни разстройства и депресия [1].
Доскоро класическите бензодиазепинови лекарства бяха широко използвани за лечение на заболявания като невроза, неврозоподобни разстройства (група невропсихиатрични разстройства, които приличат на невроза, но не са причинени от психогенни ефекти, като астенични, фобийни, моносимптоматични, двигателни и соматично-вегетативни синдроми), психопатични състояния и генерализирани тревожни разстройства. Въпреки че тези лекарства имат силен защитен ефект при различни натоварвания от стрес, те имат изразени странични ефекти. Основата на механизма на действие на бензодиазепините (BZD), от които референтното представително лекарство е диазепам (DZ), е способността им да алостерично модулират GABAA рецептори, като по този начин усилват ефектите на инхибиторния невротрансмитер гама-аминомаслена киселина (GABA) в централната нервна система (ЦНС) [2].
Понастоящем анксиолитичните лекарства се използват все по-често в клиничната практика, включително такива, базирани на ендогенни регулаторни пептиди, които притежават широк спектър на активност и минимални странични ефекти и не предизвикват синдром на пристрастяване и отнемане [3]. Едно такова лекарство е Selank, структурата на което включва къс фрагмент (Thr-Lys-Pro-Arg) от тежката верига на човешкия имуноглобулин G, който е удължен в края на С чрез добавяне на три естествени L-аминокиселини (Pro -Gly-Pro) за повишаване на метаболитната му стабилност и продължителността на действие на лекарството [4, 5]. Selank има изразена анксиолитична активност и устойчиви невропсихотропни, антидепресантни и антистрес ефекти и премахва реакцията на агресия и страх [6–8].
Клиничните проучвания показват, че анксиолитичният ефект на Selank е сравним с ефекта на ниските дози на транквилизаторите на бензодиазепин; действието на Selank обаче не е придружено от характерните странични ефекти на тези лекарства [9, 10]. Освен това Selank влияе върху специфичното свързване на GABA с GABAA рецепторите, което може да бъде причинено от промяна в афинитета на ендогенните лигандни рецептори под действието на Selank [11]. Това предполага, че присъствието на Selank може да промени действието на класическия BZD.
За да проверим тази хипотеза, оценихме анксиолитичната активност на Selank и DZ при плъхове, подложени на непредсказуем хроничен лек стрес (UCMS) след еднократно и комбинирано приложение на тези съединения.
2. Методи и материали
2.1. Химикали
Сухите препарати на Selank (Nα-Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro-diacetate sol) и DZ (Sigma-Aldrich, САЩ) бяха разтворени до концентрация от 12 mg/ml и 20 mg/ml, съответно, във физиологичен разтвор.
2.2. Модел на животни
В експеримента са използвани мъжки плъхове Wistar (Институт за биоорганична химия на Шемякин и Овчинников, Русия) със средно тегло 400 g. Животните бяха настанени при стандартни условия със свободен достъп до вода и храна (когато не са под стрес на UCMS за храна или лишаване от вода) и 12-часов цикъл светлина/тъмнина (дневна светлина от 8:00 до 20:00). Плъховете се държат на групи от по шест на една клетка. С всички животни се работи внимателно в продължение на 2 седмици преди началото на експеримента (с всеки плъх се работи 5 минути всеки ден).
Експериментите с животни са проведени в съответствие с Националното ръководство за здравни институти за грижи и употреба на лабораторни животни (публикация NIH номер 8023, преработена 1978 г.) и изявлението на комисията по етика на Института по молекулярна генетика на Руската академия на науките.
2.3. UCMS протокол
Използваната процедура представлява модифициран CMS протокол [12]. Животните (n = 48) бяха разделени на 2 групи: група „почивка“ (n1 = 24), която включваше животни, които не бяха изложени на UCMS, и група „стрес“ (n2 = 24), в които животните са били изложени на комбинация от няколко вида леки стресови фактори (лишаване от храна, лишаване от вода, накланяне на клетка 45 °, принудително плуване при 12 ° C, смяна на цикъла светлина/тъмнина и влажни дървени стърготини) в продължение на 14 дни. Последователността на стресорите е умишлено проектирана, за да максимизира непредсказуемостта: стресорите са били произволно планирани за 5-дневен период и повторени през 2-седмичния експеримент. Дизайнът на UCMS теста е представен в Таблица Таблица1. 1. Всички животни са били изложени на стрес за същото време.
маса 1
Непредсказуем хроничен лек стрес (UCMS). Текстът с удебелен шрифт обозначава началния час на съответните видове леко излагане на стрес; курсивът означава края на експозицията.
| Лишаване от вода | 16:00 | 10:00 | 16:00 | 10:00 | 16:00 | 10:00 |
| Лишаване от храна | 14:00 | 14:00 | 14:00 | 14:00 | 14:00 | 14:00 |
| Влажни дървени стърготини | 15:00 | 11:00 | 15:00 | 11:00 | 15:00 | 11:00 |
| Принудително плуване | 5 минути | |||||
| Промяна на светлинен/тъмен цикъл | 20:00 | 12:00 | 20:00 | 12:00 | ||
| Накланяне на клетката (45 градуса) | 17:00 | 10:00 | 17:00 | 10:00 |
2.4. Администриране на експерименталните лекарства
На животни от двете групи (n1 и n2) са прилагани експериментални вещества веднъж дневно в продължение на 14 дни. През това време животните от групата „стрес“ (група n2) бяха изложени на UCMS. Всяка от тестовите групи плъхове беше разделена на 4 групи: контрол с приложение на физиологичен разтвор (n1‐1 = 6 и n2‐1 = 6) и 3 експериментални групи с приложение на Selank (n1‐2 = 6 и n2‐2 = 6), DZ (n1−3 = 6 и n2‐3 = 6) и DZ заедно със Selank (n1−4 = 6 и n2−4 = 6).
На животните в подгрупи n1‐1 и n2‐1 се прилага физиологичен разтвор интраназално (5 μl във всяка ноздра) веднъж дневно; на животните в подгрупи n1-2 и n2-2 се прилага Selank, разтворен във физиологичен разтвор интраназално (в размер на 300 μg/kg; 5 μl във всяка ноздра); на животните в подгрупи n1–3 и n2-3 се прилага DZ, разтворен във физиологичен разтвор през устата (1 mg/kg; 20 μl разтвор веднъж дневно); на животните от подгрупи n1–4 и n2–4 се прилага Selank, разтворен във физиологичен разтвор интраназално (в размер на 300 μg/kg; 5 μl във всяка ноздра) и DZ, разтворен във физиологичен разтвор през устата (1 mg/kg; 20 μl от решение). Дозата от 300 μg/kg е избрана въз основа на данните, че тази доза е най-ефективната терапевтична доза, оказваща анксиолитично действие [10, 13]. Интраназалното приложение на Selank се оказа оптимално за доставяне на пептидни молекули в ЦНС [14, 15].
2.5. Тестът за повишен плюс лабиринт (EPM)
Измерването на поведението на животните се извършва с помощта на оборудването „Повишен плюс лабиринт тест“ (OpenScience, Русия). EPM се състои от централна зона с размер 14 × 14 cm, от която четири рамена (50 × 14 cm всяко) се отклоняват напречно под прав ъгъл. Две противоположни рамена бяха отворени и без дъски, а две бяха затворени и обвързани от всяка страна с дъски, които бяха високи 30 см и боядисани в тъмен цвят. Лабиринтът беше издигнат на 80 см над пода.
Животните са били тествани два пъти: преди започване на прилагането на курс от изпитваните вещества и след това 14-дневно приложение (24 часа след UCMS и/или последното приложение на вещества) (в съответствие с протокола на производителя). Животното беше поставено в центъра на EPM, с лице към отворената ръка. Записано е времето, прекарано на открито (OA) и затворено (EA) рамене на лабиринта, броят на кръстосаните квадрати, броят на задните части и броят на случаите на окачване от OA. Всеки тест продължи 3 минути (в съответствие с протокола на производителя). Лабиринтът се почистваше с 3% разтвор на diabak (INTERSAN-plus, Русия) след всяко изпитание за премахване на миризмата.
Видеозаписът на поведението на животните в EPM теста е извършен на системата за видео проследяване GigE Vision (The Imaging Source, Германия). Видеоклиповете бяха обработени с помощта на основен пакет от програма RealTimer (OpenScience, Русия) за планиране и оптимизиране на експеримента, запис на поведение и анализ на резултатите.
2.6. Статистически анализи
Таблица 2
Индикатори за поведението на плъхове, които не са били изложени на хроничен непредсказуем стрес по време на EPM теста преди и след приложението на тестваните вещества. 1, време, прекарано в отворените обятия на лабиринта, s; 2, време, прекарано в затворените обятия на лабиринта, s; 3, брой висящи събития от отворени обятия; 4, брой пресечени квадратчета; 5, брой задни части.
| Мерки за безпокойство | |||||
| 1 | Преди | 48,9 | 40,2 | 51,4 | 42,3 |
| (42,5–109,7) | (16–68,2) | (20–87) | (18–78,4) | ||
| След | 10,8 ∗ | 12,2 | 9 ∗ | 7,8 ∗ | |
| (0–30,3) | (0–23,9) | (0–14,5) | (0–16,6) | ||
| 2 | Преди | 97,5 | 124,9 | 99,7 | 102 |
| (59,3–109,6) | (96,7–149,2) | (75,9–117,3) | (66,7–132,4) | ||
| След | 152,3 ∗ | 147,7 | 133,7 ∗ | 162,8 ∗ | |
| (135,3–167,8) | (127,8–172,2) | (113,3–177,2) | (147,4–170,9) | ||
| 3 | Преди | 8 | 7 | 10 | 8 |
| (7–11) | (3–9) | (6–11) | (4–10) | ||
| След | 2 ∗ | 5 | 2 | 2,5 | |
| (0–6) | (3–9) | (0–6) | (1–4) | ||
| Мерки за двигателна активност | |||||
| 4 | Преди | 34 | 36 | 32 | 37,5 |
| (20–49) | (19–42) | (23–53) | (35–42) | ||
| След | 14. | 30 | 15,5 | 14,5 ∗ | |
| (11–57) | (17–42) | (9–21) | (12–21) | ||
| 5 | Преди | 8 | 9,5 | 7,5 | 6,5 |
| (7–9) | (8–13) | (5–10) | (6–10) | ||
| След | 5 | 9,5 | 6,5 | 6,5 | |
| (3–10) | (9-10) | (5-8) | (5-8) | ||
Таблица 3
Индикатори за поведението на плъхове, които са били изложени на непредсказуем хроничен стрес по време на EPM теста преди и след излагане на стрес и прилагането на курс от изпитваните вещества. 1, време, прекарано в отворените обятия на лабиринта, s; 2, време, прекарано в затворените обятия на лабиринта, s; 3, брой висящи събития от отворени обятия; 4, брой пресечени квадратчета; 5, брой задни части.
- Пълнотекстови хранителни вещества Ефектът на кетоаналозите върху хроничното влошаване на бъбречната болест A
- Остеопатията е; ефективно за намаляване на тревожността; (вероятно безпокойството на остеопатите и техните
- Relora добавка за управление на стреса Тревожност Отслабване
- Стрес, вегетативна дистония, тревожност, паника д-р
- Обучението по устойчивост по време на 12-седмично лечение с VLCD, допълнено с протеин, подобрява загубата на тегло