Проведенными ранее исследованиями было установлено, что препарат КАПАХ (2-хлорэтокси-пара-N-диметиламинофенилфосфорилацетогидразид) улучшает обучение и память, проявляет нейропротективное и антидепрессивное действие на различных моделях психопатологических состояний у животных [5]. Было также показано, что КАПАХ обладает аффинностью к нейрокининовым NK1 рецепторам и проявляет сходство с эффектами лиганда нейрокининовых NK1 рецепторов субстанции Р (СР) в нервно-мышечном синапсе и центральной нервной системе (ЦНС) [2]. Нейрокининовые NK1 рецепторы играют важную роль в процессах нейрональной пластичности, а субстанция Р, модулируя высвобождение первичных медиаторов путем воздействия через эти рецепторы, влияет на этапы формирования и консолидации памяти.
Целью настоящей работы явилось сравнительное изучение влияния препарата КАПАХ и СР на развитие поведенческих нарушений у крыс, перенесших перинатальную гипоксию, и выяснение некоторых механизмов реализации этих эффектов.
Материалы и методы исследования
Острую перинатальную гипоксию моделировали согласно М.Я. Майзелису и соавт. [3]. Для этого 8 самок на 15-й день беременности помещали на 2 часа в барокамеру с разряжением воздуха, соответствующим высоте 8500 м. Крысята, матери которых были подвержены воздействию гипоксии, были разделены на 4 опытные группы по 10 животных: с 8 по 20 день жизни крысятам 1-й группы вводили КАПАХ в дозе 10 мг/кг подкожно; 2-й группы – СР в дозе 50 нМ/кг внутрибрюшинно, а 3-й группы – изотонический раствор натрия хлорида. Контрольным животным, матери которых не подвергались гипоксии (4-я группа), также вводили соответствующие объемы изотонического раствора на тех же сроках. В 2-месячном (половозрелом) возрасте у животных оценивали процессы памяти и обучения на модели условной реакции пассивного избегания (УРПИ) и наличие депрессивноподобного состояния на модели «поведенческое отчаяние» [8]. Выработку УРПИ осуществляли в экспериментальной камере, состоящей из 2-х отсеков: светлого и темного, снабженного электродным полом. В первый день опыта животное при заходе в темный отсек получало электроболевое раздражение лап силой тока 0,6 мА. Во второй день в течение 3-х минут регистрировали латентный период захода крысы в темный отсек. Согласно методике «поведенческое отчаяние» в первый день эксперимента крыс помещали в стеклянный сосуд с уровнем воды 15 см, t = 21 °С на 15 минут. Во второй день в течение 5 минут оценивали общую длительность периодов неподвижности в сосуде.
Активность МАО Б в гомогенате головного мозга крыс определяли по методу Балаклеевского [1] через 24 часа после моделирования «поведенческого отчаяния».
Результаты экспериментов обработаны статистически с вычислением t-критерия Стъюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
У животных, перенесших перинатальную гипоксию, в половозрелом возрасте отмечалось снижение способности к обучению в условиях УРПИ, что проявлялось в укорочении латентного периода захода в темный отсек камеры (в 1,6 раза, р < 0,05) на 2 день тестирования. Эти результаты согласуются с литературными данными [4]. Нами было также установлено, что у животных, подвергнутых перинатальному воздействию гипоксии, в половозрелом возрасте развивалось выраженное депрессивноподобное состояние: на модели «поведенческое отчаяние» длительность периодов неподвижности была в 1,5 раза больше (p < 0,05), чем у животных контрольной группы (табл. 1).
Применение в раннем постнатальном периоде препарата КАПАХ, так же, как и субстанции Р, предупреждало развитие отдаленных последствий перинатальной гипоксии на обучение и память. Так, длительность латентного периода захода в темный отсек камеры в условиях УРПИ на второй день тестирования у потомства крыс, которым вводили исследуемые препараты, не отличалась от показателей контрольных животных (табл. 1).
При анализе результатов исследования эффектов постнатального введения субстанции Р и КАПАХ на модели «поведенческое отчаяние» были выявлены их различия. Применение КАПАХ приводило к значительному укорочению периодов «замирания» крыс до показателей интактных животных, что обусловлено, вероятно, наличием в спектре психотропного действия КАПАХ антидепрессивной активности [10]. Применение субстанции Р не предупреждало развитие депрессивноподобного состояния у потомства.
С целью выявления возможных механизмов, которые могут иметь значение в развитии депрессивноподобного состояния и профилактическом эффекте КАПАХ на этой модели, нами была изучена активность фермента МАО-Б в коре головного мозга у крыс, подвергнутых перинатальной гипоксии. Наш выбор в пользу именного этого показателя обусловлен следующими доводами.
Таблица 1
Влияние постнатального применения КАПАХ и субстанции Р на воспроизведение УРПИ и длительность периодов неподвижности на модели «поведенческое отчаяние» у крыс, подвергшихся воздействию перинатальной гипоксии
|
Группы животных |
Латентный период захода в темный отсек (с) М ± m |
Длительность периодов неподвижности (с) М ± m |
|
Контроль (интактные) |
165,1 ± 14,7 |
175,2 ± 21,5 |
|
Перинатальная гипоксия |
101,2 ± 12,4* |
257,4 ± 20,6* |
|
Перинатальная гипоксия + КАПАХ (10 мг/кг п/к) с 8 по 12 день жизни |
159,6 ± 9,2** |
169,8 ± 19,4** |
|
Перинатальная гипоксия + субстанция Р (50 нМ/кг п/к) с 8 по 12 день жизни |
170,1 ± 11,6** |
233,5 ± 23,7* |
Примечания:
* – разница достоверна по отношению к контролю при р < 0,05;
** – разница достоверна по отношению к группе подвергнутых воздействию перинатальной гипоксии при р < 0,05.
Во-первых, у животных, подвергнутых воздействию перинатальной гипоксии, снижено содержание моноаминов в коре головного мозга, и это коррелирует с нарушениями психоэмоционального статуса [6]. Во-вторых, в развитии депрессивноподобного состояния у животных на данной модели основное значение имеет дефицит дофаминергической передачи [7, 9], а МАО Б принимает активное участие в окислительном дезаминировании дофамина. И, наконец, ранее нами было показано, что КАПАХ обладает МАО Б ингибирующей активностью, что является одним из механизмов реализации его антидепрессивного действия [10].
Таблица 2
Влияние КАПАХ на активность МАО Б мозга у крыс, подвергнутых перинатальной гипобарической гипоксии
|
Группы животных |
Активность МАО (мк/М/кг/ч) М ± m |
|
Контроль |
498,1 ± 9,1 |
|
Перинатальная гипоксия |
553,0 ± 13,0* |
|
Перинатальная гипоксия ± КАПАХ |
487,0 ± 13,8** |
Примечания:
* – разница достоверна при р < 0,05 относительно контрольной группы;
** – разница достоверна при р < 0,05 относительно группы с перинатальной гипоксией.
Результаты наших экспериментов выявили повышение активности фермента в коре головного мозга крыс, подвергшихся воздействию перинатальной гипоксии, на 10,8 % (р < 0,05) по сравнению с контрольными животными (табл. 2). У крыс, которым в постнатальном периоде вводили КАПАХ, активность МАО Б не отличалась от таковой у животных контрольной группы.
Заключение
Таким образом, на основании проведенного исследования можно предположить, что у животных, перенесших перинатальную гипоксию, мнемотропные эффекты КАПАХ, как и субстанции Р, реализуются через нейрокининовые NK1 рецепторы. Способность же препарата КАПАХ предупреждать развитие депрессивноподобного состояния у этих животных связана отчасти с его способностью ингибировать фермент МАО Б.
Рецензенты:Валеева И.Х., д.б.н., старший научный сотрудник, ГБОУ ВПО «Казанский ГМУ» Минздрава России, г. Казань;
Залялютдинова Л.Н., д.м.н., профессор кафедры фармакологии, ГБОУ ВПО «Казанский ГМУ» Минздрава России, г. Казань.
Работа поступила в редакцию 12.02.2015.