Нейрохимия, 2022, T. 39, № 2, стр. 160-167
Влияние ноопепта на содержание моноаминов, их метаболитов и нейромедиаторных аминокислот в структурах мозга мышей линий BALB/с и С57BL/6: сравнительное изучение
В. Г. Коньков 1, В. С. Кудрин 1, В. Б. Наркевич 1, Л. Г. Колик 1
1 ФГБНУ “НИИ фармакологии им. В.В. Закусова”
Москва, Россия
Поступила в редакцию 22.12.2021
После доработки 21.01.2022
Принята к публикации 26.01.2022
- EDN: GMKWWB
- DOI: 10.31857/S1027813322020091
Аннотация
Целью работы было сравнительное исследование нейрохимических изменений, вызываемых дипептидным аналогом пирацетама этиловым эфиром N-фенилацетил-L-пролилглицина (ноопептом) в структурах мозга мышей BALB/c и С57BL/6 с различной генетически детерминированной реакцией на эмоциональный стресс. Методом ВЭЖХ установлено, что ноопепт в дозах 0.5 и 2.5 мг/кг при однократном введении снижал содержание дофамина (ДА), его метаболита гомованилиновой кислоты (ГВК) во фронтальной коре мышей обеих линий. У “высокотревожных” мышей BALB/c ноопепт вызывал увеличение утилизации (индексы ДОФУК/ДА и ГВК/ДА) во фронтальной коре, возрастание уровня норадреналина и скорости метаболизма ДА и серотонина в гипоталамусе и стриатуме. Ноопепт не влиял на содержание нейротрансмиттерных аминокислот в структурах мозга мышей обеих линий.
ВВЕДЕНИЕ
На основе ноотропного препарата пирацетама в Институте фармакологии им. В.В. Закусова был разработан его дипептидный аналог этиловый эфир N-фенилацетил-L-пролилглицина, обладающий ноотропным, анксиолитическим и нейропротективным действием, который в настоящее время широко применяется в клинической практике под названием “Ноопепт” [1–3]. Данные о дизайне, фармакологических свойствах и механизме действия ноопепта наиболее полно представлены в обзоре [4].
При изучении поведенческих эффектов пептидного аналога пирацетама установлена зависимость анксиолитических и ноотропных свойств соединения от генетически детерминированной чувствительности животных к эмоционально-стрессовому воздействию. Ноопепт препятствовал формированию тревожного поведения в тесте “открытое поле” в диапазоне доз 0.5–2.5 мг/кг только у “высокотревожных” мышей BALB/c [5]. Сходный эффект наблюдался при моделировании стрессовой ситуации в тесте “приподнятый крестообразный лабиринт” [6]. Ноопепт в дозе 0.5 мг/кг значительно улучшал функцию долговременной памяти в “лабиринте Морриса” у мышей BALB/c, характеризующихся низким уровнем удержания памятного следа, не влияя на показатели когнитивной активности у мышей C57BL/6J с изначально более высокой способностью к обучению [7]. После выявления корреляции фармакологической активности препарата с плотностью NMDA-рецепторов у инбредных мышей C57BL/6 и BALB/c [8] дальнейшие исследования подтвердили селективность влияния ноопепта на поведение мышей BALB/c и соответствие динамики связывания NMDA-рецепторов в гиппокампе с изменениями исследовательской активности [9].
В целом, существующие в настоящее время представления о механизме анксиолитического и ноотропного действиях ноопепта предполагают вовлеченность глутаматергической и ГАМК-ергической нейропередачи. Однако, исследованиия эффектов ноопепта на содержание биогенных моноаминов и нейромедиаторных аминокислот у мышей инбредных линий до настоящего времени не проводилось. Таким образом, целью данного исследования было сравнительное изучение межлинейных различий нейрохимических эффектов ноопепта в структурах мозга мышей линий BALB/c и С57BL/6.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Животные. Опыты проведены на инбредных мышах-самцах линии BALB/c (n = 24) и С57BL/6 (n = 24) массой 20–22 г (“Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства”, филиал “Столбовая”). Организация и проведение работ осуществлялись в соответствии с директивой Совета Европейского сообщества 2010/63/EEC, решением Совета Евразийской экономической комиссии от 3 ноября 2016 г. № 81 “Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики Евразийского экономического союза в сфере обращения лекарственных средств” и приказом Минздрава России № 199 от 01 апреля 2016 года “Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики”. Животные содержались в соответствии с СП 2.2.1.3218-14 “Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)” от 29 августа 2014 г. № 51. Животных содержали по 15 особей в клетке стандарта Т/3 в условиях вивария при регулируемом световом режиме 12 ч/12 ч (свет/темнота) и постоянной температуре (21–23°С) со свободным доступом к воде и гранулированному корму (ГОСТ Р 50258-92) в течение 10 сут до начала тестирования.
Для исключения влияния суточных биоритмов на скорость биосинтеза и метаболизма нейромедиаторов, эксперименты проводили между 10 и 12 ч дня.
Препараты. Ноопепт (этиловый эфир N-фенилацетил-L-пролилглицина, ФГБНУ “НИИ фармакологии им. В.В. Закусова”), растворяли в физиологическом растворе и вводили в дозах 0.5 и 2.5 мг/кг внутрибрюшинно (в/б) однократно. Выбор доз основан на ранее полученных данных при изучении анксиолитической [5] и ноотропной [7] активности препарата. В качестве контроля использовали эквивалентный объем физиологического раствора из расчета 0.1 мл на 10 г массы тела животного, в/б, однократно. Количество животных в каждой экспериментальной группе составляло 8 особей.
Схема эксперимента. Животные были разделены на следующие группы:
Группа 1 – “BALB/c контроль”;
группа 2 – “BALB/c 0.5” (ноопепт в дозе 0.5 мг/кг);
группа 3 – “BALB/c 2.5” (ноопепт в дозе 2.5 мг/кг);
группа 4 – “C57Bl/6 контроль”;
группа 5 – “C57Bl/6 0.5” (ноопепт в дозе 0.5 мг/кг);
группа 6 – “C57Bl/6 2.5” (ноопепт в дозе 2.5 мг/кг).
Нейрохимические исследования. Животных декапитировали через 30 мин после введения ноопепта и физиологического раствора, после чего извлекали на льду структуры мозга (фронтальную кору, гипоталамус, стриатум и гиппокамп) замораживали в жидком азоте, взвешивали и хранили в жидком азоте. Пробы размельчали в гомогенизаторе Поттера (тефлон-стекло) в 1 мл 0.1 н HСlO4 с добавлением 3,4-диоксибензиламина (0.5 нмоль/мл) в качестве внутреннего стандарта. Пробы центрифугировали при 10000 g в течение 10 мин. Супернатант использовали для определения моноаминов и их метаболитов (методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией (ВЭЖХ/ЭД), на хроматографе LC-304T (ВАS, США) с аналитической колонкой ReproSil-Pur ODS (C18, 100 × 4 мм, 3 мкм) (Dr.Maisch, Германия), при скорости элюции подвижной фазы 1.0 мл/мин и давлении до 200 атм. Мобильная фаза состояла из: 0.1 M цитратно-фосфатного буфера, содержащего 1.1 mM октансульфоновой кислоты, 0.1 mM ЭДТА и 9% ацетонитрила (pH 3.0). Измерение проводили с помощью электрохимического детектора LC-4B (BAS США) на двойном стеклоугольном электроде (+0.85 V) против электрода сравнения Ag/AgCl. Норадреналин (НА), дофамин (ДА), 3,4-диоксифенилуксусную кислоту (ДОФУК), гомованилиновую кислоту (ГВК), серотонин (5-окситриптамин, 5-ОТ) и 5‑оксииндолуксусную кислоту (5-ОИУК) в начальной концентрации 0.5 нмоль/мл в 0.1 н НClО4 использовали в качестве стандартной смеси для калибровки. Регистрация образцов проводилась с применением аппаратно-программного комплекса МультиХром 1.5 (Амперсенд) [10].
Определение содержания тормозных (ГАМК, глицин, таурин) и возбуждающих (аспартат, глутамат) нейромедиаторных аминокислот проводили методом ВЭЖХ/ФД согласно модифицированной методике [11]. Перед анализом ткань гомогенизировали в 1 мл 0.1 н HClO4 замороженные в жидком азоте и взвешенные биологические пробы в 5 мл гомогенизаторе тефлон-стекло. Затем образцы центрифугировали при 10 000 об./мин в течение 15 мин. К 0.025 мл супернатанта добавляли 0.05 мл 0.1 н NaОН, и 0.025 мл ортофталевого реагента для запуска реакцию дериватизации. Через 20 мин 20 мкл полученного деривата подвергали хроматографическому разделению. ГАМК, аспартат, глутамат, таурин, глицин в начальной концентрации 0.1 мкМ/мл в 0.1 н НClО4 использовали в качестве стандартной смеси для калибровки. Регистрацию продуктов разделения проводили на хроматографес флуоресцентным детектором Agilent 1100 (США) с аналитической колонкой Hypersil ODS (4.6 × 250 мм, 5 мкм) (длина волны возбуждения – 230 нм, длина волны испускания – 392 нм). Подвижная фаза для определения нейромедиаторных аминокислот состояла из 0.06 M ${\text{Na}}{{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{P}}{{{\text{O}}}_{4}} \cdot {{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{O,}}$ 0.0032 M Na2HPO4, 0.025 mМ ЭДТА, и 1.24 mM CH3OH, pH 5.6. Скорость подвижной фазы составляла 1.5 мл/мин. Регистрация образцов проводилась с применением аппаратно-программного комплекса Agilent ChemStation v.B.04.02
Статистическую обработку полученных результатов проводили в GraphPad Prizm 8.0 (GraphPad Software, Inc. USA) при помощи двуфакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с post hoc Newman-Keuls. Критический уровень значимости α = 0.05. Данные представлены в виде М ± SEM: М – средние значения, SEM – стандартная ошибка среднего.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Наиболее выраженные межлинейные отличия нейрохимического профиля структур мозга животных контрольных групп отмечались в стриатуме у мышей С57Bl/6, было выявлено снижение соотношения ДОФУК/ДА, и в гиппокампе наблюдался рост концентрации НА в 2.4 раза и увеличение соотношений ГВК/ДА в 3.8 раза и ДОФУК/ДА в 2.6 раза (табл. 1). Напротив, у животных линии BALB/c отмечался более низкий уровень 5-ОТ и 5-ОИУК во фронтальной коре, гипоталамусе и гиппокампе соответственно по сравнению с мышами C57Bl/6 (табл. 2). У мышей С57Bl/6 во фронтальной коре зарегистрирован более низкий уровень Глу и Тау по сравнению с BALB/c. Пониженное содержание Асп, Глу в стриатуме и повышенное содержание Тау и ГАМК по сравнению с аналогичными показателями животных BALB/c отмечалось в гиппокампе мышей С57Bl/6 (табл. 3).
Таблица 1.
Линия | Группа | Фронтальная кора | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
НА | ДОФУК | ДА | ГВК | ДОФУК/ДА | ГВК/ДА | ||
BALB/c | Контроль | 0.95 ± 0.03 | 0.29 ± 0.07 | 4.51 ± 1.66 | 1.34 ± 0.20 | 0.12 ± 0.05 | 0.21 ± 0.07 |
0.5 | 0.94 ± 0.06 | 0.17 ± 0.03 | 0.24 ± 0.03* | 0.37 ± 0.04* | 0.65 ± 0.14* | 1.60 ± 0.25* | |
2.5 | 1.20 ± 0.11 | 0.16 ± 0.03 | 0.31 ± 0.05* | 0.54 ± 0.09* | 0.47 ± 0.09* | 2.00 ± 0.34* | |
C57Bl/6 | Контроль | 2.10 ± 0.14^ | 0.24 ± 0.03 | 6.13 ± 1.11 | 1.07 ± 0.15 | 0.03 ± 0.01 | 0.14 ± 0.03 |
0.5 | 1.70 ± 0.17* | 0.17 ± 0.04 | 1.20 ± 0.55* | 0.54 ± 0.06 | 0.17 ± 0.06 | 0.68 ± 0.27 | |
2.5 | 1.70 ± 0.08* | 0.22 ± 0.03 | 1.50 ± 0.45* | 0.99 ± 0.13 | 0.17 ± 0.04 | 0.97 ± 0.37 | |
Линия | Группа | Гипоталамус | |||||
НА | ДОФУК | ДА | ГВК | ДОФУК/ДА | ГВК/ДА | ||
BALB/c | Контроль | 3.43 ± 0.09 | 0.12 ± 0.02 | 2.10 ± 0.17 | 0.49 ± 0.07 | 0.06 ± 0.01 | 0.22 ± 0.03 |
0.5 | 4.10 ± 0.15 | 0.10 ± 0.02 | 2.60 ± 0.15 | 0.47 ± 0.04 | 0.04 ± 0.01 | 0.19 ± 0.02 | |
2.5 | 3.40 ± 0.19 | 0.19 ± 0.03 | 1.80 ± 0.18 | 0.44 ± 0.03 | 0.10 ± 0.01 | 0.26 ± 0.03 | |
C57Bl/6 | Контроль | 3.82 ± 0.32 | 0.18 ± 0.06 | 1.50 ± 0.23 | 0.34 ± 0.04 | 0.09 ± 0.01 | 0.24 ± 0.03 |
0.5 | 4.10 ± 0.56 | 0.13 ± 0.03 | 1.80 ± 0.37 | 0.47 ± 0.07 | 0.09 ± 0.03 | 0.32 ± 0.09 | |
2.5 | 3.80 ± 0.14 | 0.10 ± 0.03 | 1.70 ± 0.13 | 0.39 ± 0.04 | 0.06 ± 0.02 | 0.24 ± 0.03 | |
Линия | Группа | Стриатум | |||||
НА | ДОФУК | ДА | ГВК | ДОФУК/ДА | ГВК/ДА | ||
BALB/c | Контроль | 0.88 ± 0.10 | 1.04 ± 0.20 | 61.28 ± 5.08 | 3.86 ± 0.42 | 0.02 ± 0.003 | 0.06 ± 0.003 |
0.5 | 0.56 ± 0.09 | 0.83 ± 0.10 | 65.00 ± 3.70 | 4.80 ± 0.77 | 0.01 ± 0.002 | 0.07 ± 0.01 | |
2.5 | 0.66 ± 0.08 | 0.67 ± 0.19 | 46.00 ± 4.70 | 4.40 ± 0.67 | 0.02 ± 0.004 | 0.10 ± 0.01 | |
C57Bl/6 | Контроль | 1.25 ± 0.17 | 0.36 ± 0.10^ | 92.48 ± 8.21^ | 7.36 ± 0.56^ | 0.004 ± 0.001^ | 0.08 ± 0.004 |
0.5 | 0.85 ± 0.10 | 0.33 ± 0.06 | 80.00 ± 3.60 | 7.20 ± 0.16 | 0.004 ± 0.001 | 0.09 ± 0.003 | |
2.5 | 1.10 ± 0.16 | 0.40 ± 0.03 | 79.00 ± 6.70^ | 8.30 ± 0.46 | 0.005 ± 0.001 | 0.10 ± 0.01 | |
Линия | Группа | Гиппокамп | |||||
НА | ДОФУК | ДА | ГВК | ДОФУК/ДА | ГВК/ДА | ||
BALB/c | Контроль | 0.72 ± 0.07 | 0.13 ± 0.05 | 0.65 ± 0.30 | 0.32 ± 0.09 | 0.21 ± 0.07 | 0.68 ± 0.16 |
0.5 | 0.76 ± 0.06 | 0.06 ± 0.01 | 0.74 ± 0.24 | 0.23 ± 0.03 | 0.11 ± 0.02 | 0.45 ± 0.11 | |
2.5 | 0.82 ± 0.11 | 0.13 ± 0.04 | 0.62 ± 0.14 | 0.36 ± 0.05 | 0.25 ± 0.04 | 0.59 ± 0.09 | |
C57Bl/6 | Контроль | 1.77 ± 0.13^ | 0.08 ± 0.01 | 0.15 ± 0.03 | 0.37 ± 0.07 | 0.54 ± 0.12^ | 2.59 ± 0.34^ |
0.5 | 1.50 ± 0.07 | 0.13 ± 0.02 | 0.37 ± 0.15 | 0.47 ± 0.06 | 0.47 ± 0.06 | 2.00 ± 0.21 | |
2.5 | 1.50 ± 0.10 | 0.06 ± 0.02 | 0.21 ± 0.05 | 0.34 ± 0.03 | 0.35 ± 0.12 | 2.50 ± 0.41 |
Таблица 2.
Линия | Группа | Фронтальная кора | Гипоталамус | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
5-ОИУК | 5-ОТ | 5-ОИУК/5-ОТ | 5-ОИУК | 5-ОТ | 5-ОИУК/5-ОТ | ||
BALB/c | Контроль | 0.79 ± 0.04 | 8.07 ± 0.48 | 0.10 ± 0.01 | 2.69 ± 0.15 | 11.32 ± 0.49 | 0.24 ± 0.01 |
0.5 | 0.61 ± 0.08 | 8.30 ± 0.26 | 0.07 ± 0.01 | 2.80 ± 0.11 | 12.00 ± 0.38 | 0.23 ± 0.01 | |
2.5 | 0.73 ± 0.07 | 8.40 ± 0.94 | 0.09 ± 0.01 | 2.80 ± 0.12 | 10.00 ± 0.52 | 0.27 ± 0.01 | |
C57Bl/6 | Контроль | 1.43 ± 0.17^ | 11.90 ± 1.16^ | 0.13 ± 0.01 | 4.24 ± 0.41^ | 15.23 ± 1.28^ | 0.25 ± 0.02 |
0.5 | 1.30 ± 0.16 | 11.00 ± 1.20 | 0.12 ± 0.01 | 4.10 ± 0.33 | 17.00 ± 2.40 | 0.26 ± 0.02 | |
2.5 | 1.60 ± 0.06 | 12.00 ± 0.47 | 0.13 ± 0.01 | 4.30 ± 0.11 | 15.00 ± 0.62 | 0.29 ± 0.01 | |
Линия | Группа | Стриатум | Гиппокамп | ||||
5-ОИУК | 5-ОТ | 5-ОИУК/5-ОТ | 5-ОИУК | 5-ОТ | 5-ОИУК/5-ОТ | ||
BALB/c | Контроль | 0.98 ± 0.12 | 1.93 ± 0.19 | 0.61 ± 0.13 | 1.07 ± 0.11 | 2.39 ± 0.26 | 0.45 ± 0.02 |
0.5 | 0.88 ± 0.07 | 1.40 ± 0.07 | 0.65 ± 0.06 | 1.10 ± 0.12 | 2.60 ± 0.17 | 0.43 ± 0.04 | |
2.5 | 0.91 ± 0.06 | 1.80 ± 0.17 | 0.56 ± 0.05 | 1.10 ± 0.09 | 2.50 ± 0.21 | 0.45 ± 0.03 | |
C57Bl/6 | Контроль | 1.18 ± 0.11 | 2.06 ± 0.22 | 0.58 ± 0.03 | 1.73 ± 0.15^ | 3.39 ± 0.23^ | 0.49 ± 0.01 |
0.5 | 0.93 ± 0.06 | 1.60 ± 0.13 | 0.58 ± 0.02 | 1.60 ± 0.10 | 3.30 ± 0.19 | 0.50 ± 0.03 | |
2.5 | 1.10 ± 0.14 | 1.80 ± 0.28 | 0.63 ± 0.03 | 1.70 ± 0.10 | 3.00 ± 0.21 | 0.58 ± 0.03 |
Таблица 3.
Линия | Группа | Фронтальная кора | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
АСП | ГЛУ | ГЛИ | ТАУ | ГАМК | ||
BALB/c | Контроль | 0.11 ± 0.01 | 0.62 ± 0.04 | 0.06 ± 0.004 | 0.70 ± 0.07 | 0.09 ± 0.01 |
0.5 | 0.10 ± 0.01 | 0.59 ± 0.06 | 0.05 ± 0.004 | 0.60 ± 0.04 | 0.08 ± 0.01 | |
2.5 | 0.11 ± 0.01 | 0.59 ± 0.03 | 0.05 ± 0.003 | 0.60 ± 0.05 | 0.08 ± 0.01 | |
C57Bl/6 | Контроль | 0.16 ± 0.02 | 0.28 ± 0.02^ | 0.07 ± 0.05 | 0.42 ± 0.03^ | 0.11 ± 0.04 |
0.5 | 0.20 ± 0.04 | 0.29 ± 0.02 | 0.03 ± 0.002 | 0.50 ± 0.05 | 0.07 ± 0.01 | |
2.5 | 0.16 ± 0.01 | 0.28 ± 0.02 | 0.03 ± 0.002 | 0.52 ± 0.05 | 0.07 ± 0.01 | |
Линия | Группа | Гипоталамус | ||||
АСП | ГЛУ | ГЛИ | ТАУ | ГАМК | ||
BALB/c | Контроль | 0.05 ± 0.003 | 0.41 ± 0.05 | 0.09 ± 0.02 | 0.27 ± 0.06 | 0.17 ± 0.03 |
0.5 | 0.05 ± 0.003 | 0.39 ± 0.05 | 0.07 ± 0.01 | 0.15 ± 0.01 | 0.12 ± 0.02 | |
2.5 | 0.07 ± 0.01 | 0.45 ± 0.04 | 0.09 ± 0.01 | 0.18 ± 0.01 | 0.15 ± 0.01 | |
C57Bl/6 | Контроль | 0.06 ± 0.003 | 0.40 ± 0.02 | 0.05 ± 0.002^ | 0.23 ± 0.02 | 0.16 ± 0.01 |
0.5 | 0.05 ± 0.01 | 0.37 ± 0.03 | 0.05 ± 0.004 | 0.21 ± 0.02 | 0.15 ± 0.02 | |
2.5 | 0.06 ± 0.004 | 0.39 ± 0.02 | 0.05 ± 0.003 | 0.20 ± 0.01 | 0.14 ± 0.01 | |
Линия | Группа | Стриатум | ||||
АСП | ГЛУ | ГЛИ | ТАУ | ГАМК | ||
BALB/c | Контроль | 0.06 ± 0.01 | 0.55 ± 0.06 | 0.06 ± 0.01 | 0.71 ± 0.05 | 0.12 ± 0.01 |
0.5 | 0.06 ± 0.004 | 0.55 ± 0.05 | 0.05 ± 0.01 | 0.65 ± 0.06 | 0.10 ± 0.01 | |
2.5 | 0.07 ± 0.004 | 0.58 ± 0.03 | 0.05 ± 0.003 | 0.70 ± 0.02 | 0.12 ± 0.01 | |
C57Bl/6 | Контроль | 0.04 ± 0.003^ | 0.39 ± 0.04^ | 0.04 ± 0.01 | 0.69 ± 0.10 | 0.13 ± 0.02 |
0.5 | 0.04 ± 0.003 | 0.33 ± 0.04 | 0.04 ± 0.003 | 0.79 ± 0.13 | 0.10 ± 0.02 | |
2.5 | 0.05 ± 0.01 | 0.37 ± 0.04 | 0.04 ± 0.003 | 0.93 ± 0.07 | 0.14 ± 0.02 | |
Линия | Группа | Гиппокамп | ||||
АСП | ГЛУ | ГЛИ | ТАУ | ГАМК | ||
BALB/c | Контроль | 0.05 ± 0.002 | 0.45 ± 0.05 | 0.04 ± 0.002 | 0.34 ± 0.02 | 0.07 ± 0.004 |
0.5 | 0.05 ± 0.002 | 0.45 ± 0.02 | 0.04 ± 0.001 | 0.36 ± 0.01 | 0.07 ± 0.001 | |
2.5 | 0.06 ± 0.001 | 0.45 ± 0.03 | 0.04 ± 0.001 | 0.38 ± 0.01 | 0.07 ± 0.003 | |
C57Bl/6 | Контроль | 0.06 ± 0.01 | 0.55 ± 0.06 | 0.04 ± 0.003 | 0.53 ± 0.06^ | 0.11 ± 0.01^ |
0.5 | 0.05 ± 0.01 | 0.57 ± 0.06 | 0.03 ± 0.003 | 0.40 ± 0.04 | 0.09 ± 0.01 | |
2.5 | 0.06 ± 0.003 | 0.53 ± 0.05 | 0.03 ± 0.004 | 0.41 ± 0.05 | 0.09 ± 0.004 |
У мышей BALB/c ноопепт при системном введении снижал содержание ДА, ГВК, а также повышал ДОФУК/ДА и ГВК/ДА во фронтальной коре. В гипоталамусе наблюдалось уменьшения уровня ДА в 1.4 раза в дозе 2.5 мг/кг по сравнению с дозой 0.5 г/кг. У мышей С57Bl/6 ноопепт вызывал статистически значимые изменения только во фронтальной коре, снижая уровень ДА, НА и содержание ГВК в дозе 0.5 мг/кг (табл. 1). Ноопепт не влиял на уровень 5-ОТ и 5-ОИУК у обеих линий животных во всех изученных структурах (табл. 2). Также не наблюдалось и эффектов ноопепта на содержание нейротрансмиттерных аминокислот ни у одной линии мышей.
ОБСУЖДЕНИЕ
Данное исследование является продолжением серии работ, проведенных нами ранее, и полученные результаты подтверждают уникальность нейрохимического профиля структур мозга инбредных линий мышей [12]. В частности, в настоящем исследовании, нами были выявлены значительные межлинейные различия в уровнях НА, ДА, 5-ОТ, а также их основных метаболитов в гиппокампе, гипоталамусе, стриатуме и фронтальной коре мозга). Содержание 5-ОТ и его метаболита 5-ОИУК в гиппокампе мышей BALB/С, обладающих пассивной реакцией на стресс, было ниже, чем у высокоактивных животных линии C57Bl/6. Данный факт согласуется с известными из литературы данными, согласно которым у животных C57Bl/6 было обнаружено более высокое содержание 5‑ОТ и 5-ОИУК в сравнении с другими линиями мышей [13, 14], но противоречит результатам наших предыдущих исследований, в которых уровень 5‑ОТ, а также его метаболита 5-ОИУК в гиппокампе мышей, обладающих пассивной реакцией на стресс, был выше, чем у высокоактивных животных (C57Bl/6) [12]. Это расхождение может объясняться различиями в условиях проведения эксперимента – в настоящем исследовании не выполнялось помещение мышей в стрессирующие условия “открытого поля”. Значительные отличия показателей дофаминергической системы наблюдались в стриатуме, где уровень ДОФУК, а также показатель ДОФУК/ДА значительно превышали величину аналогичных параметров линии C57Bl/6, хотя уровень ДА и ГВК был снижен. В другой работе, выполненной нашим коллективом с помощью метода внутримозгового микродиализа, в префронтальной коре интактных мышей линии BALB/с, отмечался более высокий базальный уровень ДА по сравнению с аналогичным показателем линии C57Bl/6. Помещение в животных в “открытое поле” приводило к еще большему возрастанию различий [15]. В то же время, интересно отметить, что пониженное содержание НА во фронтальной коре мышей BALB/с согласуется с данными наших предыдущих экспериментов [12].
Известно, что мыши линии BALB/c отличаются пониженным содержанием серотонина в мозге, что объясняется более низкой активностью фермента триптофангидроксилазы (TPH2) у данной линии животных [16]. Наибольшая разница в экспрессии транскрипта TPH2 наблюдалась в ростральных дорсальных ядрах шва, содержание 5-ОТ в структурах мозга животных линии BALB/c в среднем мозге было на 15% ниже и в коре на 18% ниже аналогичных показателей мышей линии C57Bl/6J [17]. Нельзя исключить, что отличия поведенческих реакций у мышей BALB/c от мышей C57Bl/6J могут быть обусловлены меньшим количеством 5-ОT нейронов и более низкой экспрессией гена TPH2, что приводит к ослаблению серотонинергической нейропередачи. Кроме того, было показано, что у мышей линии BALB/c меньше сайтов связывания [3H]-флунитразепама во фронтальной коре и [3H]-MK801 в гиппокампе по сравнению с мышами C57BL/6, что позволяет использовать линию BALB/c в качестве модели патологического состояния, сочетающего повышенную тревожность и когнитивный дефицит [18].
Несмотря на наличие публикаций, в которых описаны фармакологические эффекты ноопепта на культуре гиппокампальных клеток [19] и в опытах ex vivo [20], в наших экспериментах не было обнаружено какого-либо статистически значимого влияния препарата на уровень биогенных моноаминов и аминокислот в гиппокампе ни у одной из линий мышей.
Ноопепт не влиял на уровень нейротрансмиттерных аминокислот у мышей, хотя ранее установлено, что при однократном введении соединения происходит активация NMDA-рецепторов у крыс [21] и снижение спонтанного и К+-стимулированного высвобождения глутамата на срезах коры головного мозга крыс линии Wistar [22]. Ноопепт при субхроническом введении препятствовал повышению уровней аспартата и ГАМК, индуцированному тромбозом, а также способствовал нормализации содержания глицина на модели ишемического поражения сетчатки глаза у кроликов [23]. При регистрации ионных токов в СА1 пирамидальных нейронах мозга крыс методом patch-clamp было показано отсутствие эффектов ноопепта на процесс высвобождения тормозных нейротрансмиттеров из терминалей, что свидетельствовало об изменениях в ГАМК-ергических интернейронах [19]. По-видимому, эффект препарата в отношении нейротрансмиттерных аминокислот наблюдается только при субхроническом или хроническом введении.
ВЫВОДЫ
Таким образом, при изучении эффектов ноопепта на содержание нейротрансмиттерных моноаминов у мышей линий BALB/c и C57Bl/6 было установлено преимущественное влияние препарата на дофаминергическую систему мозга мышей BALB/c, проявляющееся в увеличении соотношений ДОФУК/ДА и ГВК/ДА во фронтальной коре. Кроме того, ноопепт вызывал увеличение уровня НА и скорости метаболизма ДА в гипоталамусе и стриатуме мышей BALB/c.
Список литературы
Островская Р.У., Гудашева Т. А., Воронина Т. А., Середенин С. Б. // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2002. Т. 65. № 5. С. 66–72.
Бочкарев В.К., Телешова Е.С., Сюняков С. А., Давыдова Д.В., Незнамов Г.Г. // Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2008.Т. 108. № 11. С. 47–54.
Незнамов Г.Г., Телешова Е.С. // Журн. неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2008. Т. 108. № 3. С. 33–42.
Островская Р.У., Гудашева Т.А. // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2021. Т. 84. № 2. С. 41–52.
Ostrovskaya R.U., Seredenin S.B., Voronina T.A. et al. // Animal Models in Biological Psychiatry / Ed. Kalueff A.V. USA: Nova Science Publ, 2006. P. 165–182.
Бельник А.П., Островская Р.У., Полетаева И.И. // Журн. высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2007. Т. 57. № 5. С. 613–617.
Бельник А.П., Островская Р.У., Полетаева И.И. // Журн. высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2007. Т. 57. № 6. С. 717–724.
Ковалёв Г.И., Кондрахин Е.А., Салимов Р.М., Незнамов Г.Г. // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2014. Т. 77. № 12. С. 49–55.
Васильева Е.В., Кондрахин Е.А., Абдуллина А.А., Салимов Р.М., Ковалев Г.И. // Нейрохимия. 2020. Т. 37. № 3. С. 208–219.
Надорова А.В., Колик Л.Г., Клодт П.М., Наркевич В.Б., Наплекова П.Л., Козловская М.М., Кудрин В.С., Середенин С.Б. // Нейрохимия. 2014. Т. 31. № 2. С. 1–7.
Колик Л.Г., Надорова А.В., Коньков В.Г., Наркевич В.Б., Кудрин В.С. // Нейрохимия. 2021. Т. 38. № 2. С. 1–9.
Наркевич В.Б., Кудрин В.С., Клодт П.М., Покровский А.А., Козловская М.М., Майский А.И., Раевский К.С. // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2008. Т. 71. № 5. С. 28–31.
Messiha F. // Neurotoxicol. 1991. V. 12. № 1. P. 47–54.
Messiha F. // Toxicol. Letters. 1991. V. 58. P. 77–84.
Anderzhanova E.A., Bachli H., Buneeva O.A., Narkevich V.B., Medvedev A.E., Thoeringer C.K., Wotjak C.T., Kudrin V.S. // Eur. J. Pharmacol. 2013. V. 708. P. 95–104.
Siesser W.B., Zhang X., Jacobsen J.P.R., Sotnikova T.D., Gainetdinov R.R., Caron M.G. // Neurosci. Lett. 2010. V. 481. № 1. P. 6–11.
Bach H., Arango V., Huang Y.Y., Leong S., Mann J.J., Underwood M.D. // J. Neurochem. 2011. V. 118. № 6. P. 1067–1074.
Ковалёв Г.И., Кондрахин Е.А., Салимов Р.М., Незнамов Г.Г. // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2013. Т. 76. № 9. С. 3–10.
Поваров И.С., Кондратенко Р.В., Деревягин В.И., Островская Р.У., Скребицкий В.Г. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2014. Т. 158. № 9. С. 336–338.
Островская Р.У., Гудашева Т.А., Цаплина А.П. и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008. Т. 146. № 9. С. 310–313.
Vorobyov V., Kaptsov V., Kovalev G., Sengpiel F. // Brain research bulletin. 2011. V. 85. № 3–4. P. 123–132.
Ус К.С., Клодт П.М., Кудрин В.С. и др. // Нейрохимия. 2006. Т. 23. № 2. С. 122–127.
Колесников А.В., Щулькин А.В., Баренина О.И., Якушева Е.Н., Кудрин В.С., Островская Р.У., Узбеков М.Г., Шишкин М.М. // Нейрохимия. 2019. Т. 36. № 1. С. 71–77.
Дополнительные материалы отсутствуют.