Возможные аутоиммунные механизмы регуляции поведения крыс в тесте «открытое поле»

Полный текст

Возможные аутоиммунные механизмы регуляции поведения крыс в тесте «открытое поле»*

АКТУАЛЬНОСТЬ

В последние годы внимание исследователей привлекают аутоиммунные механизмы регуляции физиологических процессов. В ответ на повреждение или экспрессию белков происходит увеличение уровней аутоантител, которые обеспечивают восстановление нарушенного равновесия. Высокие уровни аутоантител обнаруживаются при многих заболеваниях. Так, при нарушениях мозгового кровообращения выявляют высокие уровни аутоантител к белку S100, основному белку миелина, NMDA-рецепторам [3]. Обнаружено повышение содержания аутоантител, особенно нейроспецифических, у пациентов, перенесших COVID-19 [1]. Показано, что у больных шизофренией увеличено количество аутоантител к дофаминовым и NMDA-рецепторам [4]. Ранее нами было установлено, что длительное введение антипсихотических средств (галоперидол, рисперидон) крысам также может существенно повышать уровни аутоантител к дофаминовым рецепторам, NMDA-рецепторам, дофамину, белку S100 [2]. В связи с этим было выдвинуто предположение о вовлечении аутоиммунных механизмов в реализацию фармакологического действия психотропных препаратов. Соответственно можно было предполагать участие нейроспецифических аутоантител в регуляции поведения. Поэтому представлялось интересным оценить уровни аутоантител в сыворотке крови у экспериментальных животных с оценкой их поведения в тесте «открытое поле».

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование выполнялось в соответствии с положениями Женевской конвенции 1985 г. «Международные принципы биомедицинских исследований с использованием животных» и Хельсинкской декларации 2000 г. о гуманном отношении к животным, а также Приказа Министерства здравоохранения Российской Федерации № 199н «Об утверждении правил лабораторной практики» от 1 апреля 2016 г.

Опыты были выполнены на 32 крысах линии Вистар, самцах, массой тела 270–320 г. Животные содержались в условиях вивария со свободным доступом к пище и воде. Были сформированы две группы: 1-я не подвергалась стресс-воздействию (20 крыс; животных 2-й группы (12 крыс) подвергали стрессу в течение 7 дней, фиксируя крыс зажимом за кожную складку на 15 мин. Через 3 сут после последней стресс-процедуры проводили тестирование в открытом поле. Оценивали в течение 3 мин число пройденный краевых зон, а также количество переходов через центральный сектор освещенного поля. Регистрировали число вертикальных стоек, а также количество обследованных отверстий в полу арены. Подсчитывали также количество актов умывания (длительный груминг). В сыворотке крови оценивали концентрацию аутоантител (иммуноглобулин G, IgG) к дофаминовым рецепторам 1-го и 2-го типов и дофамину, а также к NMDA-рецепторам (NR1, NR2A, NR2B) с помощью тест-систем иммуноферментного анализа (ИФА, ООО НПО «Иммунотэкс», Россия). Исследование проводили на автоматическом иммуноферментном анализаторе. Статистический анализ полученных результатов измерений проводился с применением прикладных программ Statistica (StatSoft Inc., США). С помощью критерия Шапиро – Уилка оценивали нормальность распределения. Учитывая, что был выявлен ненормальный характер распределения, для сравнения групп применяли критерий Манна – Уитни. Различия между группами считались достоверными при р < 0,05. Проводился также корреляционный анализ по Спирмену.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Поведение в открытом поле группы крыс, которых подвергали повторному стрессированию (2-я группа), отличалось низким количеством посещений центрального сектора арены, а также существенным ограничением количества актов умывания (табл. 1). Вертикальная активность была ниже, эти крысы заметно реже совершали акты груминга (умывания). Подобные различия позволяют полагать, что стрессированные крысы имеют более высокий уровень тревожности.

 

Таблица 1. Оценка поведения в открытом поле и уровней аутоантител к рецепторам в сыворотке крови крыс / Table 1. Assessment of open field behavior and levels of autoantibodies to receptors in the blood serum of rats

Показатели поведения в открытом поле	Группа 1 (без стресса)	Группа 2 (стрессированные)	Статистическая значимость различий, p
Пересечение краевых зон	18,0 (15,5–21,5)	14,4 (2–27,5)	> 0,05
Пересечение центральной зоны	3,5 (3,0–4,0)	0	0,00002
Исследовательская активность	2,0 (1,0–3,0)	1,5 (1,0–2,0)	> 0,05
Число вертикальных стоек	5,0 (4,0–6,5)	3,5 (2,0–6,5)	0,0009
Число актов груминга (умываний)	3,0 (2,0–4,5)	0,5 (0–2,0)	0,0002

Примечание. Представлены медианы и значения Q25–Q75 %.

Note. Medians and Q25%–Q75% values are presented.

 

Уровень аутоантител к DR1 и DR2, а также к NR2B в сыворотке крови был существенно выше у крыс 2-й группы (табл. 2). При этом содержание аутоантител к субъединицам NMDA-рецепторов (NR1 и NR2A), было сопоставимо в обеих группах.

 

Таблица 2. Показатели уровней аутоантител к рецепторам в сыворотке крови крыс / Table 2. Levels of autoantibodies to receptors in the blood serum of rats

Уровень аутоантител к рецепторам медиаторов в сыворотке крови	Группа 1 (без стресса)	Группа 2 (стрессированные)	Статистическая значимость различий, p
Дофамин D1	5,4 (4,1–10,9)	17,1 (16,3–32,0)	0,000008
Дофамин D2	4,3 (2,9–6,9)	21,2 (19,0–24,3)	0,000001
Рецепторы NMDA NR1	1,5 (0,9–2,0)	1,8 (1,6–1,9)	> 0,05
Рецепторы NMDA, субъединица NR2A	1,3 (1,0–2,5)	1,5 (1,4–1,8)	> 0,05
Рецепторы NMDA, субъединица NR2B	1,3 (0,8–1,9)	2,2 (2,0–3,8)	0,0003

Примечание. Представлены медианы и значения Q25–75 %.

Note. Medians and Q25%–Q75% values are presented.

 

Корреляционный анализ данных животных 1-й группы обнаружил, что имеется положительная связь между содержанием в крови аутоантител к NR1 и числом пересеченных периферических зон (r = +0,52; p < 0,05), уровнем аутоантител к NR2B и количеством заходов в центральный сектор поля (r = +0,68; p < 0,05). У крыс 2-й группы, подвергавшихся воздействию стресса, установлена отрицательная связь между содержанием аутоантител в крови к DR2 и числом пересеченных периферических секторов поля (r = –0,6; p < 0,05). Следует отметить, что прослеживалась умеренная связь аутоантител к DR2 с количеством вертикальных стоек (r = –0,43) и числом обследованных отверстий в полу арены (r = –0,5). Впрочем, статистическая значимость корреляции не подтверждалась.

Таким образом, полученные сведения в первую очередь интересны тем, что хроническое стрессирование животных сопровождается повышением уровня аутоантител в крови к дофаминовым рецепторам. При этом выявляется взаимосвязь между содержанием аутоантител к нейрорецепторам и изменениями поведения животных в открытом поле. Вероятно, это повышение аутоантител носит адаптационный характер, как ответ на стресс-индуцированную активацию симпатического отдела вегетативной нервной системы и ее дофаминергических механизмов. Учитывая выявленную связь уровня аутоантител и активности в открытом поле, можно предположить, что степень повышения титров IgG в крови к рецепторам DR2 отражает выраженность сдвигов в поведении животных при стрессе. С другой стороны, в связи с появившимися данными о возможности проникновения IgG через гематоэнцефалический барьер [5] можно предположить и влияние аутоантител на DR-рецепторы головного мозга с ограничением активности дофаминергической системы.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Вклад каждого автора: Э.В. Бейер, М.В. Батурина — написание статьи, анализ данных; В.А. Батурин — редактирование статьи, разработка общей концепции.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

ADDITIONAL INFORMATION

Authors contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study. The contribution of each author: E.V. Beyer, M.A. Baturina — manuscript drafting, writing and pilot data analyses; V.A. Baturin — paper reconceptualization and general concept discussion.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

 

* Публикуется по рекомендации оргкомитета II Международной конференции «Психофизиология и психонейроэндокринология», Ставрополь, 6–10 октября 2022 г.

Об авторах

Владимир Александрович Батурин

Ставропольский государственный медицинский университет

Email: prof.baturin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6815-0767
SPIN-код: 4015-4401

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой клинической фармакологии

Россия, Ставрополь

Эдуард Владимирович Бейер

Ставропольский государственный медицинский университет

Email: beyer@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3248-6212
SPIN-код: 3411-1334

д-р мед. наук, профессор, профессор кафедры фармакологии

Россия, Ставрополь

Мария Владимировна Батурина

Ставропольский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: nimdark@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2745-403X
SPIN-код: 9824-4130

канд. мед. наук, доцент кафедры клинической фармакологии

Россия, 355017, Ставрополь, ул. Мира, д. 310

Список литературы

Дополнительные файлы