Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова, 2023, T. 73, № 1, стр. 88-93

МЕТОДИКА

Экспериментальные животные. Исследования выполнены на крысах линии МД (n = 72) 47-го поколения селекции. Животных содержали в виварии ИЦиГ СО РАН при свободном доступе к воде и корму. Условия содержания и протоколы работы с животными утверждены Комиссией по биоэтике ИЦиГ СО РАН, все процедуры на крысах проведены в соответствии с рекомендациями Европейского парламента и Совета Европейского Союза (директива 2010/63/EU от 22 сентября 2010 г.).

Тестирование аудиогенной эпилепсии. Использовали камеру из оргстекла с пластиковым полом размером 50 × 50 × 50 см и с закрепленным с внутренней стороны камеры электрическим звонком силой звука 110 дБ и частотой 60 Гц. Время тестирования с включенным звуком – в пределах 1 мин. Оценку реакции проводили по фиксации латентного времени (сек), начиная с включения звонка и до первого стереотипного прыжка. Регистрация эпилептических припадков проводилась по балльной системе: 0 баллов – отсутствие двигательного возбуждения; 1 балл – “дикий” бег; 2 балла – абортивный припадок; 3 балла – клонико-тонические судороги. Длительность постиктальной каталепсии (сек) регистрировалась с момента выключения звукового сигнала и до первого движения головой.

Введение таурина. Последовательность опытов

I серия (рис. 1). Крысам-матерям МД (n = = 12) давали ежедневно раствор таурина (ООО “Пик-Фарма Лек”, Россия) (в дозе 0.2 г/кг) на сухариках в течение двух месяцев до родов. Контрольным животным давали сухарики с каплей воды.

Рис. 1.

Схема опыта: (1) – прием таурина самками МД; (2) – тестирование в камере с звуковым раздражителем; (3) – подсадка самца на 3 дня; (4) – прием таурина до родов; (5) – инъекции таурина крысятам в 1, 7, 10 и 14 день. Fig. 1. Scheme of experiment: (1) – intake of taurine by MD females; (2) – testing in a chamber with a sound stimulus; (3) – replanting a male for 3 days; (4) – taking taurine before delivery; (5) – injections of taurine to rat pups on days 1, 7, 10 and 14.

Родившимся детенышам вводили в/б раствор таурина (в дозе 0.2 г/кг) на 1-й, 7-й, 10-й и 14-й день. В 1.5 и 3 мес. (10 контрольных самцов МД, 10 опытных самцов МД) тестировали крыс в камере со звуковым раздражителем. Использовали видеокамеру Panasonic HDC-SD40.

II серия. Интактным самцам МД (10 контрольных, 10 опытных самцов) в возрасте 1.5 мес. инъецировали в/б раствор таурина (в дозе 0.8 г/кг) в течение 3-х дней. Через 1 ч после введения препарата начинали тестировать крыс в камере со звуковым раздражителем. Регистрировали показатели: длительность латентного времени (сек), количество прыжков (n), число припадков (n), характер припадков (баллы), время постиктальной каталепсии (сек).

III серия. Интактным 3-месячным самцам МД (10 контрольных, 10 опытных самцов) вводили в/б таурин (в дозе 0.8 г/кг) в течение 3-х дней. Через 1 ч после введения препарата начинали тестировать крыс в камере со звуковым раздражителем. Регистрировали показатели: длительность латентного времени (сек), количество прыжков (n), число припадков (n), характер припадков (баллы), время постиктальной каталепсии (сек).

Статистическую обработку проводили с использованием пакета программ “Stastistica 10.0”. Различия по иктальным и постиктальным показателям оценивали при помощи однофакторного анализа (таурин и контроль) в программе ANOVA по LSD-критерию. Для каждого параметра вычислялось среднее арифметическое (M) и ошибка среднего (±m). Сравнение долей (в %) проводилось по критерию Фишера.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В I серии после 2х-месячного кормления сухариками с раствором таурина (0.2 мг/г) у самок МД были получены следующие результаты (табл. 1). Эпилептическая активность у них измерялась по следующим параметрам: латентное время до первых стереотипных прыжков увеличилось более, чем в 2 раза, в то время как доля клонико-тонических припадков снизилась наполовину, общее количество припадков уменьшилось на одну треть. Можно предположить, что при значительном и однонаправленном снижения эпилептических показателей у самок-матерей МД уровень спокойствия у них повысился. Однако достоверных результатов не было получено из-за небольшого количества животных в группах и высокого уровня ошибки среднего по латентному времени. При тестировании доросшего потомства до полутора- и трехмесячного возраста не было обнаружено различий между группами, принимавшими таурин и воду (рис. 2).

Рис. 2.

Показатели судорожной активности и продолжительность постиктальной каталепсии в пролонгированном периоде (в 1.5 и 3 мес.) у крыс МД, принимавших таурин в неонатальном периоде. За 100% приняты показатели в контроле в 1.5 мес. Fig. 2. Indicators of seizure activity and duration of postictal catalepsy in long-term period (1.5 and 3 months) in rats MD treated with taurine at neonatal age. Respective indices at 1.5 months were taken as 100%.

Во II серии в 1.5-месячном возрасте обнаружили противоположный ожидаемому результат при введении таурина. Инъекция этой аминокислоты как препарата, снижающего судорожную активность, вызвала повышение числа и силы судорожных припадков, как в возрасте 1.5 мес., так и в возрасте 3 мес. (рис. 3). Похожий эффект на введение стимулятора эпилептических припадков – кофеина в раннем периоде развития проявился в увеличении латентного периода приступов у взрослых крыс линии Крушинского-Молодкиной (КМ) (Семиохина и др., 2006), т.е. введение стимулятора судорожных припадков в раннем онтогенезе привело к увеличению латентного времени возникновения судорог у взрослых крыс-эпилептиков. Таким образом, судорожная активность снизилась в пролонгированном периоде у крыс КМ, тогда как у особей КМ в дефинитивном периоде введенный кофеин всегда усиливал припадки (Крушинский, 1960; Семиохина и др., 2006). Мы предполагаем, что эффект таурина в адолесцентном возрасте связан с развитием проводящих путей в ЦНС и с изменчивостью нейротрансмиттерных механизмов при эпилептической патологии (Kubova, Mares, 1995). Этот эффект также может быть последствием влияния вектора селекции у крыс с маятникообразными движениями, который вызывает дестабилизирующее действие как на прямой селекционируемый признак, так и на организм в целом (Алехина, Кожемякина, 2019).

Рис. 3.

Влияние введения таурина (0.8 г/кг) на судорожную активность и продолжительность постиктальной каталепсии в 1.5 и 3 мес. За 100% приняты показатели в контроле. *, ** (p < 0.05; p < 0.01) различия по сравнению с контролем. Fig. 3. Effect of taurine injections (0.8 g/kg) on convulsive activity and duration of postictal catalepsy in 1.5 and 3 months. Respective indices were taken as 100%. * p = 0.05; ** p < 0.01 differences compared to control.

В III партии была подтверждена прогностическая валидность по введению таурина во взрослом возрасте на модели животных с МД (рис. 4). Показано, что при остром введении таурина на третий день после его инъекции крысам МД было снижено число прыжков и припадков на предъявление аудиогенного раздражителя (рис. 4). Однако через месяц (в 4 мес.) на этих животных выявлена реакция восстановления уровня иктальных показателей.

Рис. 4.

Влияние введения таурина (0.8 г/кг) на показатели судорожной активности у взрослых крыс МД. * p = 0.05; ** p < 0.01 различия достоверны по LSD-критерию. За 100% приняты показатели в контроле. Fig. 4. Effect of taurine (0.8 g/kg) on convulsive activity in adult PM rats. * p = 0.05; ** p < 0.01 differences compared on LSD-criteria. Respective indices were taken as 100%.

Таким образом, таурин как нейромодулятор возбудимых и тормозных аминокислот может по-разному влиять на протекание эпилептогенеза в разные периоды развития. В неонатальном периоде, когда мозг находится на стадии созревания проводящей нервной системы, долгосрочный эффект таурина не проявился на крысах линии МД. В адолесцентном периоде, характеризующемся быстрыми темпами развития мозговых структур и стресс-зависимых систем, наблюдался стимулирующий эффект исследуемого препарата на проявление судорожной активности. В дефинитивном возрасте у крыс МД с предрасположенностью к проявлению аудиогенных припадков был выявлен эффект таурина как противосудорожного препарата. Модель крыс с маятникообразными движениями может быть использована для дальнейших пробных исследований известных и новых препаратов, ассоциированных с эпилептогенными проявлениями.

ВЫВОДЫ

1. В неонатальном периоде при введении таурина крысятам из линии МД не было обнаружено влияния этого препарата в пролонгированном периоде ни в 1.5, ни в 3 мес на проявление эпилептогенной активности.

2. При остром введении таурина в 1.5 мес. крысам МД показано увеличение количества и интенсивность эпилептических приступов.

3. При остром введении таурина в 3-месячном возрасте у крыс линии МД выявлено снижение уровней иктальных показателей при развитии аудиогенной эпилепсии. Этот факт подтверждает прогностическую валидность при введении таурина крысам МД в условиях предъявления аудиогенного раздражителя.

Исследования поддержаны бюджетным проектом FWNR-2022-0019 и выполнены с использованием оборудования ЦКП “Центр генетических ресурсов лабораторных животных” ФИЦ ИЦиГ СО РАН, поддержанного Минобрнауки России (Уникальный идентификатор проекта RFMEFI62119X0023).