Материалы медицинских конференций

Главная / Материалы медицинских конференций / 2003 / VII Междисциплинарная конференция по биологической психиатрии «Cтресс и поведение»

Содержание моноаминов и их метаболитов в дофаминергических структурах мозга крыс с различным индивидуальным опытом. Особенности действия фенамина

Социальная изоляция животных от сородичей в раннем онтогенезе существенно меняет поведение и нейрохимические показатели мозга. В частности, у крыс повышается активность дофаминергических (ДА-ергических) нейронов в полосатом теле, изменяются двигательные реакции на введение фенамина, усиливается проявление стереотипных реакций, нарушаются подкрепляющие свойства психоактивных, в том числе и ДА-ергических, веществ [1.2]. Биохимизм указанных проявлений изучен недостаточно. Так, главный акцент делается на обмене дофамина (ДА) как главного медиатора двигательного и эмоционального компонентов поведения, при этом участие норадреналина и серотонина в поведенческих реакциях изучается менее интенсивно [3]. Предпочтительному изучению обмена ДА в мозгу способствуют современные методические приемы, в частности определение содержания экстраклеточного ДА в структурах мозга с помощью микродиализа in vivo на свободно подвижных крысах [4]. Изучение обмена серотонина методом микродиализа ограничено. Тем не менее, до настоящего времени остается неясным вопрос долевого участия отдельных моноаминов в реализации поведенческих феноменов при вынужденной социальной изоляции. Вследствие этого целью настоящего исследования выбрано изучение обмена ДА, норадреналина и серотонина в дофаминергических структурах мозга крыс, выращенных в условиях социальной изоляции от сородичей и влияние фенамина на эти показатели.

Методика. Опыты выполнены на 107 крысах самцах Вистар массой 200-250 г, выращенных в группе по 5 особей в стандартных пластмассовых клетках в условиях вивария, и крысах, выращенных в условиях частичной сенсорной и полной внутривидовой изоляции с 17-го дня после рождения. Животных содержали при свободном доступе к воде и пище. Все опыты проведены в осенне-зимний период. Выращивание животных в условиях частичной сенсорной и полной внутривидовой изоляции. Животных помещали в индивидуальные клетки с 17-го дня после рождения, когда они становились способными к самообеспечению [2]. В изоляции крысы находились до 90-100 дней. К началу опыта возраст животных-изолянтов и сгруппированных крыс был одинаков. После каждого поведенческого опыта крысы-изолянты помещались в свои индивидуальные клетки.

Биохимическое определение содержания биогенных аминов и их метаболитов в структурах мозга. В опытах по изучению содержания ДА, норадреналина, серотонина и их метаболитов в прилежащем ядре, медиальной префронтальной коре (МПК) и стриатуме животных декапитировали на 120-130 день жизни. Из мозга крыс выделяли структуры головного мозга (навеска составляла 4.1-4.5 мг для подкорковых и стволовых структур и 7.5-8.5 мг для медиальной префронтальной коры) и замораживали в жидком азоте. Ткань мозга хранили в холодильнике при -70^о С до последующего анализа. Перед анализом пробы гомогенизировали, центрифугировали в течение 5 мин с добавлением 50 мкл хлорной кислоты (0.1 М). Для анализа брали надосадочную жидкость. Концентрации ДА и его метаболитов определяли обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографией с электрохимическим детектором [5]. Время анализа составляло 40 мин. Статистический анализ проводили с использованием метода ANOVA.

Результаты исследования и их обсуждение. В первой серии экспериментов проанализированы данные по изучению содержания ДА, 3.4-диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК), гомованилиновой кислоты (ГВК), норадреналина (НА), серотонина (5-НТ) и 5-оксииндолуксусной кислоты (5-ОИУК) в прилежащем ядре, стриатуме и МПК у крыс с различным индивидуальным опытом. Высокая концентрация ДА отмечалась в стриатуме в обеих группах животных, средняя концентрация медиатора выявлялась прилежащем ядре и наименьшее его количество присутствовало в МПК, что соответствует данным литературы [3]. В то же время содержание ДА, его метаболитов ДОФУК и ГВК в прилежащем ядре, стриатуме и МПК у крыс с различным индивидуальным опытом значительно различалась. В прилежащем ядре и МПК у крыс, выращенных в условиях изоляции от сородичей, отмечалось достоверное повышение содержания ДА (р<0.05) в сравнении с животными, выращенными в сообществе. При этом выявлялось достоверное снижение (р<0.05) обмена ДА по индексу отношения медиатора к метаболиту, ДОФУК/ДА и ГВК/ДА. В стриатуме у крыс, выращенных в условиях изоляции от сородичей, отмечалось достоверное снижение содержания ДА (р<0.05) и отсутствие изменения обмена медиатора по сравнению с животными, выращенными в сообществе.

При исследовании содержания норадреналина, 5-НТ, 5-ОИУК в прилежащем ядре, стриатуме и МПК у крыс с различным индивидуальным опытом не отмечалось значительных различий. В то же время в прилежащем ядре крыс, выращенных в условиях изоляции от сородичей, отмечалось достоверное снижение содержания 5-ОИУК (р<0.05) по сравнению с животными, выращенными в сообществе. При этом выявлялось достоверное снижение (р<0.05) обмена 5-НТ по индексу отношения медиатора к метаболиту, 5-ОИУК/5-НТ. В МПК у крыс, выращенных в условиях изоляции от сородичей, отмечалось достоверное повышение содержания 5-НТ (р<0.05) по сравнению с животными, выращенными в сообществе. При этом выявлялось достоверное снижение (р<0.05) обмена 5-НТ по индексу отношения медиатора к метаболиту, 5-ОИУК/5-НТ. В стриатуме у крыс, выращенных в условиях изоляции от сородичей, не было отмечено достоверных изменений содержания 5-НТ и его обмена по сравнению с животными, выращенными в сообществе.

Во второй серии экспериментов проанализированы особенности содержания ДА, 3.4-ДОФУК, ГВК, норадреналина, 5-НТ и 5-ОИУК в прилежащем ядре, стриатуме и МПК после введения фенамина у крыс с различным индивидуальным опытом. В прилежащем ядре у крыс обеих групп после введения фенамина отмечены достоверные изменения обмена ДА. Содержание 3.4-ДОФУК, ГВК и отношения ДОФУК/ДА в прилежащем ядре у крыс с различным индивидуальным опытом достоверно снижались, на 30-50%. В то же время в прилежащем ядре выявлялись достоверные различия: у крыс, выращенных в условиях изоляции от сородичей, отмечалось достоверное снижение содержания ДА (р<0.05), в то время как у животных , выращенных в сообществе, изменений содержания ДА не наблюдалось. Введение фенамина не вызывало у крыс с различным индивидуальным опытом достоверных изменений концентрации 5-НТ и его метаболита 5-ОИУК в прилежащем ядре. В то же время в прилежащем ядре выявлялись достоверные различия у крыс, выращенных в условиях изоляции от сородичей: отмечалось достоверное снижение содержания норадреналина (р<0.05), в то время как у животных, выращенных в сообществе, изменений содержания норадреналина не наблюдалось. В стриатуме у крыс обеих групп после введения фенамина отмечены достоверные изменения обмена ДА. Содержание 3.4-ДОФУК, ГВК, а также отношений метаболит к медиатору, ДОФУК/ДА и ГВК/ДА в стриатуме у крыс с различным индивидуальным опытом достоверно снижались, на 40-60%. В то же время в стриатуме выявлялись достоверные различия: у крыс, выращенных в условиях изоляции от сородичей, отмечалось достоверное снижение содержания ДА (р<0.05), в то время как у животных, выращенных в сообществе, изменений содержания ДА не наблюдалось.

В настоящем исследовании показано повышение уровня ДА в прилежащем ядре и МПК у животных, выращенных в изоляции. Содержание ДОФУК и ГВК в этих структурах не изменялось. Отношение ДОФУК/ДА и ГВК/ДА было снижено в прилежащем ядре и МПК. Снижение индекса метаболит/медиатор в этих структурах свидетельствует об уменьшении функциональной активности ДА системы в этих структурах у крыс, выращенных в изоляции. Полученные данные согласуются с предыдущими исследованиями, показавшими снижение активности ДА системы в МПК [3]. Однако в наших исследованиях наблюдалось более выраженное угнетение метаболизма ДА и в прилежащем ядре. Известно, что эти структуры участвуют в формировании целенаправленного поведения и интегративного эмоционального ответа организма на внешние стимулы [2]. По-видимому, наблюдаемое снижение активности ДА систем может быть связано с обеднением сенсорных стимулов и отсутствием социальных взаимодействий у животных, выращенных в изоляции. Также отмечалось снижение 5-ОИУК и индекса 5-ОИУК/5-НТ в прилежащем ядре у крыс-изолянтов. Наблюдаемая спонтанная повышенная двигательная активность у изолянтов может быть связана со снижением метаболизма серотонина в прилежащем ядре. Показано, что разрушение серотонинергических нейронов в прилежащем ядре увеличивает как спонтанную, так и индуцированную фенамином двигательную активность

Таким образом, биохимические исследования обмена ДА, норадреналина и серотонина в ДА-ергических структурах мозга крыс, выращенных в условиях социальной изоляции от сородичей, показали, что у крыс-изолянтов существенно снижается обмен ДА и серотонина, но не норадреналина в структурах, контролирующих двигательную активность и эмоциональное поведение. Непрямой адреномиметик фенамин активирует двигательные формы поведения больше у крыс, выращенных в условиях социальной изоляции. Этот феномен связан, по-видимому, не только с повышением чувствительности рецепторов ДА в ДА-ергических нейронах, как нами было показано раньше [1.2], но и с возможным угнетением активности ферментов синтеза и распада ДА у крыс-изолянтов.