3 курс / Фармакология / НАУЧНО_МЕТОДИЧЕСКОЕ_ОБОСНОВАНИЕ_БИОСКРИНИНГОВЫХ_ПЛАТФОРМ_ДЛЯ_ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

91

Рисунок 21. Влияние острого введения экстракта кавы и кавалактонов в различных дозах в ТПК, зеркальном тесте на агрессию и тесте социального предпочтения, а также на уровень кортизол у зебраданио

(Wang et al., 2020b). *P<0,05, **P<0,01, ***p<0,001 против контроля (n = 15-18 в группе), апостериорный тест Тьюки для значимых однофакторных данных ANOVA.

https://t.me/medicina_free

92

Экстракт кавы

Кавалактоны

Рисунок 22. Влияние острого воздействия экстракта кавы (50 мг/л) и

кавалактонов (50 мг/л) на экспрессию ранних протоонкогенов в мозге зебраданио (Wang et al., 2020b). *p<0,05 против контроля (n = 20 в

группе), U-критерий Манна-Уитни.

Хроническое действие кавы подавляло на уровне экспрессии

«противовоспалительные» биомаркеры микроглии (CD206) и

противовоспалительный цитокин IL-4, но не влияло на гены апоптоза в мозге (Bcl-2, Bax, гены каспаз -3 и -9; данные не показаны) и уровень кортизола (рис. 25).

https://t.me/medicina_free

93

Рисунок 23. Нейрохимические эффекты на мозговые моноамины

(серотонин, дофамин, норадреналин и их метаболиты), вызванные острым воздействием 50 мг/л экстракта кавы (Wang et al., 2020b), *p<0,05

против контроля (n = 10 в группе), U-критерий Манна-Уитни.

Рисунок 24. Поведенческие и эндокринные (кортизол в теле) эффекты хронического 7-дневного действия экстракта кавы (5 мг/л) в батарее различных тесов (Wang et al., 2020b). *P<0,05, **P<0,01, ***p<0,001

против контроля (n = 17-22 в группе), U-критерий Манна-Уитни.

https://t.me/medicina_free

94

Биомаркеры микроглии

Рисунок 25. Влияние хронического 7-дневного действия экстракта кавы

(5 мг/л) на экспрессию биомаркеров, специфичных для микроглии и астроцитов, рецепторов глюко- (GR) и минералокортикоидов (MR), а

также генов эпигенеза и воспалительных цитокинов в мозге зебраданио

(Wang et al., 2020b). *P<0,05, **P<0,01, ***p<0,001 против контроля (n =

10 в группе), U-критерий Манна-Уитни.

Наконец, 12-часовая отмена кавы после хронического лечения не вызывала значимых поведенческих эффектов, у зебраданио в ТНА (рис. 26). В целом, полученные данные подтверждают эволюционно

https://t.me/medicina_free

95

косервативные поведенческие и физиологические эффекты кавы и кавалактонов у зебраданио, причастность моноаминов мозга к их острым эффектам, а также указывают на вовлечение нейроглиальных и эпигенетических механизмов при длительном применении кавы.

Рисунок 26. Влияние отмены кавы на тревожное поведение зебраданио в ТНА (Wang et al., 2020b), нет значимых отличий между группами (n = 16-18 в группе).

3.13. Модуляция поведенческих и нейрохимических реакций взрослых зебраданио флуоксетином, эйкозапентаеновой кислотой и липополисахаридом в модели длительного хронического непредсказуемого стресса (ХНС).

Стресс является важным модулятором поведения и физиологических процессов, включая нейроэндокринную и иммунную

системы (Golovatscka et al., 2012, Yang et al., 2015), которые тесно связаны с психическими заболеваниями, такими как тревога и депрессия

(Chrousos, 2009). Одной из наиболее часто используемых

https://t.me/medicina_free

96

экспериментальных моделей стресса является ХНС (Otabi et al., 2017, Monteiro et al., 2015), при котором грызуны подвергаются воздействию различных стрессоров в течение нескольких недель (Otabi et al., 2017, Willner, 1997, Katz, 1982), с появлением у них в поведении

«аффективных» состояний (Mineur et al., 2006).

Рисунок 27. Поведенческие эффекты хронического непредсказуемого стресса (ХНС) и действия флуоксетина, ЭПК или ЛПС у взрослых зебраданио в ТНА, ЧБК и ТПК (Demin et al., 2021). *p<0,05, **p<0,01,

***p<0,001 против контроля (n = 12-22 в группе), апостериорный критерий Данна для значимых данных теста Крускала-Уоллиса. Группы: C контроль, S (ХНС), F фуоксетин, E (ЭПК), L (ЛПС) и их комбинации

F+E, F+L.

https://t.me/medicina_free

97

Для моделирования длительного стресса на зебраданио может применяться процедура ХНС (Demin et al., 2021), при которой рыбы в течение нескольких недель подвергается поочерёдному воздействию аверсивных стимулов различного типа по нескольку раз в день

(Приложение 3). В качестве контроля используется группа рыб, не подверженных стрессу. Поведение зебраданио изучают в стандартных тестах (ТНА, ЧБК, ТПК и др., De Abreu et al., 2021). Также могут быть изучены уровень кортизола, провоспалительных цитокинов IL-1β и IL-6,

противовоспалительного цитокина IL-10 и нейротропного фактора

BDNF, а также экспрессия в мозге ряда ключевых генов (например, bdnf, trkB, p75 и gfap).

В результате ХНС у взрослых зебраданио происходят различные поведенческие и физиологические изменения, например, проявляя тревогу в ТНА, достоверно снижая количество выходов и продолжительность пребывания наверху (Калуев и др., 2022a; Demin et al., 2021). ХНС приводит также к возрастанию общего уровня кортизола,

а также провоспалительных цитокинов интерлейкинов (IL) IL-1β и IL-6.

При этом протокол ХНС, его длительность, а также набор конкретных стрессоров и их последовательность в батарее могут варьировать в зависимости от обстоятельств и целей исследования (Приложение 3).

В настоящем исследовании была разработана пролонгированная

11-недельная модель ХНС на зебраданио, состоящая из многочисленных стрессоров, в т.ч. депривации еды, инверсии дня и ночи, скученности (10

рыб/л), вынимание из воды, ловля сетью, охлаждение (до 10°С), легкая гипотермия (22°С) и гипертермия (35°С), предьявления хищнику (12-см рыба Astronotus ocellatus и 8-см голубой мраморный гурами, Trichogaster trichopterus), введения новых объектов (35 пластиковых игрушек),

мелководья (30–60 % нормального уровня воды), яркого (300 лк) и

https://t.me/medicina_free

98

сверхяркого света (1500 лк), шума 50 дБ из онлайн-видео на YouTube),

встряхивания 30 с (10 рыб/пробирка 50 мл, при 1000 об/мин), воздействия феромона тревоги (0,5 мл/л), социальной изоляции (1 рыба/пластиковый стакан) и др.

Рисунок 28. Нейрохимические изменения, вызванные хроническим непредсказуемым стрессом (ХНС) и действием флуоксетина, ЭПК или ЛПС в мозге взрослых зебраданио, полученные с помощью ВЭЖХ

(Demin et al., 2021). *p<0,05, **p<0,01 против контроля (n = 12 в группе),

апостериорный критерий Данна для значимых данных теста Крускала-

Уоллиса. Группы: C контроль, S (ХНС), F (фуоксетин), E (ЭПК), L (ЛПС)

и их комбинации F+E и F+L.

https://t.me/medicina_free

99

На 57-й день когорта стрессированных рыб была разделена на шесть групп: группа, которая продолжала подвергаться только хроническому стрессу, и группы, подвергавшиеся хроническому воздействию флуоксетина, эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК),

липополисахарида (ЛПС), флуоксетина + ЭПК, и флуоксетина+ЛПС в течение последних 3 недель. Поскольку ЛПС вводили внутрибрюшинно

1 раз в неделю, была добавлена еще одна группа, где физиологический раствор вводили внутрибрюшинно (контроль инъекции). Поскольку никаких поведенческих изменений между группами не наблюдалось, этот дополнительный контроль был исключен из дальнейшего анализа

(данные не показаны). Рыб тестировали в ТНА, ТПК и УРИМ, а также анализировали обмен моноаминов мозге при помощи ВЭЖХ (Demin et al., 2021).

В целом, ХНС вызывал тревогу и повышенный уровень норадреналина, тогда как флуоксетин (сам по себе или в сочетании с другими препаратами) корректировал большинство этих поведенческих нарушений (рис. 27). И хотя ЭПК и ЛПС мало влияли на тревожное поведение рыб, вызванное ХНС, фуоксетин (отдельно или в комбинации),

а также ЭПК восстанавливали уровни норадреналина, тогда как ЛПС +

ЭПК повышали уровни дофамина (рис. 28). Полученные результаты указывают на важную роль ХНС как модулятора ЦНС зебраданио (Demin et al., 2021), которая может быть применена для создания моделей стресс-

игндуцированного патогенеза аффективных расстройств на рыбах, в т.ч.

для тестирования в них как традиционных (флуоксетин), так и нетрадиционных (ЭПК) терапевтических средств.

3.14. Эффекты острого и хронического ареколина на зебраданио

Ареколин - никотиноподобный нейротропный алкалоид (рис. 29) из

орехов пальмы арека (Areca catechu), растущей в Юго-Восточной Азии.

https://t.me/medicina_free

100

Тысячелетиями данное вещество используется в социальных,

рекреационных и медицинских целях как психостимулянт и анксиолитик

(Volgin et al., 2019a). Значимость ареколина отражена в его роли четвертого наиболее используемого психоактивного вещества в мире после алкоголя, никотина и кофеина

(Papke et al., 2015).

Острое и хроническое действие ареколина у рыб демонстрирует анксиолитический профиль (без влияния

на локомоцию и уровень кортизола), с

Рисунок 29. Химическая формула ареколина аналогичными эффектами у водных

экстрактов ореха арека. Острый ареколин в дозе 10 мг/л снижал придонное поведение, увеличивал социальные предпочтения, повышал уровень норадреналина и серотонина в мозге и снижал оборот серотонина. Острый ареколин также активировал экспрессию ранних протоонкогенов c-fos и c-jun в мозге рыб, а

хроническое действие 1 мг/л - повышало экспрессию специфичных для микроглии генов-биомаркеров egr2 и ym1, указывая на участие микроглиальных механизмов в долгосрочных эффектах ареколина.

https://t.me/medicina_free