Correction of the temporal pattern of active swimming in rats by peptide analogs of C-terminal fragment of arginine vasopressin

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

BACKGROUND: Unpredictable environmental changes exert stressogenic effects and influence oscillatory processes in living organisms. Antidepressants of various classes possess a chronotropic component in their pharmacological activity; however, their use is associated with a number of adverse effects.

AIM: To investigate the chronotropic effects of synthetic analogs of the C-terminal fragment of arginine vasopressin in comparison with fluoxetine by assessing the structure of active swimming in the Porsolt test.

METHODS: The chronopharmacological properties of synthetic analogs of the C-terminal fragment of arginine vasopressin were studied using the forced swim test (Porsolt test). Sexually mature male Wistar rats (n = 89) were placed in a water cylinder twice for 16 minutes. During the second exposure, the number of active swimming episodes with harmonics of < 6 s, 6–18 s, and >18 s was recorded. Experimental procedures were conducted during the autumn–winter period (September to January) from 13:00 to 15:30 under artificial lighting (fluorescent lamp SL 36/26-735). Synthetic analogs of the C-terminal fragment of arginine vasopressin, N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2 and N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2, were administered intranasally at doses of 0.1, 1.0, and 10.0 μg/kg; fluoxetine was administered intraperitoneally at a dose of 20 mg/kg.

RESULTS: The most favorable effect on the temporal trends of active swimming in the forced swim test was observed with the tetrapeptide N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 at a dose of 1.0 μg/kg. Its effect was similar to that of fluoxetine, demonstrating a significant increase in the number of active swimming episodes lasting >18 s compared with the stressed control group. In addition, peptide administration resulted in a significant increase in the number of swimming cycles lasting 6–18 s, an effect not observed with the standard antidepressant.

CONCLUSION: N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 at a dose of 1.0 μg/kg improves adaptive processes under forced swim stress conditions and appears promising for further investigation of its pharmacological properties.

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Актуальным вопросом современной медицины является совершенствование подходов к диагностике и лечению широкого круга заболеваний, в патогенезе которых значимую роль играет рассогласованность циклических процессов, управляемых внутренними и внешними ритмогенными детерминантами [1]. Известно, что поведенческие нарушения в циркадных и ультрадианных ритмах (УР) связаны с джетлаг-синдромом, а также с воздействием на организм различных стресс-факторов, наркотических и токсических веществ [2]. Кроме того, установлена связь между изменением суточных/циркадных ритмов и нарушениями развития нервной системы, расстройствами настроения, эпилепсией, болезнью Паркинсона и деменцией [2]. Нарушения УР, к которым, как правило, относят ритмы с периодами в диапазоне от минут до нескольких часов [2, 3], также ассоциированы с неврологическими расстройствами [2]. Механизмы, лежащие в основе дезорганизации УР, только начинают изучаться на животных моделях и у человека [2, 3]. Опубликованы данные о нарушениях часовых ритмов при моделируемой болезни Хантингтона [4] и у пациентов с эпилепсией, для которых характерен постоянный, но циклически изменяющийся риск возникновения припадков [5]. Несмотря на отсутствие единого мнения об анатомическом расположении главного генератора ультрадианных колебаний, накапливаются данные о том, что дофаминергические нейроны среднего мозга, орексиновые нейроны и, возможно, субпаравентрикулярно-паравентрикулярная область участвуют в координации этой активности [3]. Известной моделью острого неизбегаемого стресса, который у животных приравнивается к угрозе жизни, является тест Порсолта [6], иначе называемый «тест принудительного плавания» (ПП). Появление длинных циклов активного плавания у крыс в условиях ПП указывает на целенаправленное поведение, наличие определённой стратегии поиска путей избавления и на высокую способность к адаптации [7]. Преобладание коротких ритмов в отсутствие усталости в первые минуты теста может являться признаком паники [7].

Анализ существующей литературы позволяет высказать предположение о том, что в условиях стресса ультрадианные секундные ритмы приобретают особенно важное значение, поскольку именно они обеспечивают ультрабыструю адаптацию в динамично меняющейся (секунды, несколько минут) ситуации и поддерживают «эквилибристику» мотиваций и функций организма в ситуации «здесь и сейчас». В связи с вышесказанным, роль высокочастотных ритмов секундного диапазона (10-4 Гц) чрезвычайно важна, однако остаётся недостаточно изученной. Фармакологические вещества, обладающие антистрессорным действием, такие как диазепам, тофизопам и эпифизарный гормон мелатонин, увеличивают долю длиннопериодных колебаний активного плавания в тесте ПП у крыс [7]. Трициклические антидепрессанты (амитриптилин и имипрамин) сокращают число коротких циклов неподвижности по сравнению с контролем [8]; флуоксетин — антидепрессант из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина, при его введении сокращается общее время неподвижности за счёт коротких эпизодов плавания и увеличивается продолжительность активного плавания [9]. Вместе с тем применение перечисленных антидепрессантов со стимулирующим компонентом может усилить тревогу, страх, психомоторную ажитацию, аутоагрессивные действия. У лиц пожилого возраста антидепрессанты способны провоцировать когнитивные нарушения, вплоть до развития деменции [10]. Одним из приоритетных направлений современной психофармакологии является создание высокоактивных соединений с безопасным профилем действия, к числу которых принадлежат синтетические аналоги эндогенных соединений [11]. Актуален поиск соединений пептидной природы, структурно родственных аргинин-вазопрессину, обладающих хронотропной активностью и характеризующихся низкой выраженностью побочных эффектов. В экспериментах на крысах линии Wistar показано антидепрессивноподобное действие структурных аналогов С-концевого фрагмента аргинин-вазопрессина N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2 и N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2, не уступающее флуоксетину [12].

Цель исследования — изучить хронотропные эффекты синтетических аналогов С-концевого фрагмента аргинин-вазопрессина по сравнению с флуоксетином при оценке структуры активного плавания в тесте Порсолта.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Исследование является поисковым, экспериментальным. Выборку формировали путём случайного отбора с дальнейшим исследованием в параллельных группах (с простой рандомизацией животных). Метод «ослепления» не применяли.

Основная гипотеза заключалась в том, что синтетические аналоги С-концевого фрагмента аргинин-вазопрессина обладают хронотропными эффектами и модифицируют ультрадианные (в минутном диапазоне) биологические ритмы активности, что может проявляться в увеличении количества эпизодов активного плавания длительностью 18 с и более в тесте Порсолта.

Критерии отбора

Критерии включения: половозрелые аутбредные здоровые самцы крыс линии Wistar в возрасте 9–12 недель [13], полученные из сектора биоиспытаний Института биоорганической химии НАН Беларуси, прошедшие внешний клинический осмотр; средняя масса животных 250–350 г; отклонение в массе тела в начале исследования не больше ±20% средней массы (ГОСТ 32645-2014 «Методы испытания по воздействию химической продукции на организм человека. Испытание нейротоксичности на грызунах»1). Возраст и масса тела оказывают существенное влияние на иммобильность в тесте ПП [13].

Критерии невключения: масса тела на момент включения в исследование ниже 250 г и выше 350 г; возраст менее 6 недель и старше 12 недель.

Критерии исключения: изменения кожи, шерсти, глаз, слизистых оболочек, появление нехарактерных выделений и экскрементов, а также вегетативной активности.

Содержание животных

Животных содержали в стандартных пластиковых клетках (40×30×15 см) по 4–6 особей в каждой, со свободным доступом к воде и пище, при смешанном (искусственном и естественном) освещении и контролируемой температуре (22±2) °С. При содержании животных руководствовались требованиями Санитарных правил и норм 2.1.2.12-18-2006 «Устройство, оборудование и содержание экспериментально-биологических клиник (вивариев)»22. Пищевой рацион включал зерно (овёс и пшеницу), овощи, стандартный гранулированный корм.

Распределение в группы

Сформировали 8 экспериментальных групп (табл. 1).

 

Таблица 1. Сведения о формировании групп и способах введения

Table 1. Group allocation and routes of administration

Группа

Число крыс

Вещество

Способ введения

Доза

Число инъекций и время введения

Тест принудительного плавания

1 сеанс

2 сеанс

I

10

дистиллированная вода

и/н

Однократно,

за 15–30 мин до начала 2-го сеанса плавания

16 мин

16 мин

II

10

флуоксетин

в/б

20,0 мг/кг

III-1

10

N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2

(соединение III)

и/н

0,1 мкг/кг

III-2

10

1,0 мкг/кг

III-3

10

10,0 мкг/кг

IV-1

10

N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2

(соединение IV)

и/н

0,1 мкг/кг

IV-2

10

1,0 мкг/кг

IV-3

19

10,0 мкг/кг

Примечание. Второй сеанс принудительного плавания проводили через 24 часа после первого; и/н — интраназальное введение, в/б — внутрибрюшинное введение.

 

Контрольная группа (группа I) — животным интраназально вводили дистиллированную воду за 15–30 мин до начала 2-го сеанса ПП [12, 14–16]. В качестве препарата сравнения использовали флуоксетин (группа II), который вводили внутрибрюшинно за 15–30 мин до начала 2-го сеанса ПП в дозе 20 мг/кг [17]. Крысам основных групп вводили структурные аналоги С-концевого фрагмента аргинин-вазопрессина N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2 (группа III) и N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 (группа IV) — интраназально за 15–30 мин до 2-го сеанса ПП в дозах 0,1, 1,0 и 10,0 мкг/кг. Пептиды синтезированы в лаборатории прикладной биохимии Института биоорганической химии НАН Беларуси. В качестве растворителя использовали дистиллированную воду [14, 15, 18, 19].

Дозы тетрапептидов и способ введения выбрали на основании данных об активности структурно родственных соединений [14, 15, 20, 21]. В тесте Порсолта введение веществ между первым и вторым сеансами ПП является общепринятым при исследовании действия антидепрессантов [16]. Учитывая тесную связь между биоритмами и депрессией, для пептидов был выбран режим введения, рекомендованный для веществ с антидепрессантоподобным действием; каждое вещество вводили однократно, поскольку «инъекционный стресс» может влиять на показатели ультрадианных биоритмов.

Число крыс в группах составило 10–19 особей (см. табл. 1).

Экспериментальную работу проводили в осенне-зимний период (с сентября по январь) с 13:00 до 15:30 ч при искусственном освещении (источник освещения — лампа дневного света SL 36/26-735).

Экспериментальное воздействие

Животных подвергали неизбегаемому стрессу в условиях теста Порсолта (ПП). Для этого крыс индивидуально помещали в цилиндрический бассейн (диаметр сосуда — 30 см, высота — 66 см); проводили два сеанса по 16 мин каждый с интервалом 24 часа. Уровень воды в бассейне составлял 38 см, что исключало возможность опоры на дно бассейна; температура воды — 25 °С [12]. Установка и условия эксперимента соответствуют модифицированному методу Порсолта [12]. За сутки до тестирования каждое животное однократно помещали в сосуд с водой на 16 мин для адаптации («пре-тест»). Во время основного тестирования после погружения крысы в бассейн визуально регистрировали суммарное (за 16 мин) число эпизодов активного плавания (N) продолжительностью менее 6 с (N < 6), 6–18 с (N 6–18) и более 18 с (N >18) [6]. Все показатели оценивали визуально и одновременно два исследователя (независимо друг от друга) с опытом работы в области психофармакологии не менее 3 лет.

Статистические методы

Размер выборки. Размер выборки предварительно не рассчитывали.

Статистический анализ. Статистическую обработку результатов проводили с использованием программного обеспечения Statistica 6.0 (StatSoft Inc., США) и Biostat 4.03 (AnalystSoft Inc., Россия). Распределение исследуемых признаков в статистической выборке отличалось от нормального (критерий Шапиро–Уилка). В связи с этим для оценки статистической значимости полученных результатов использовали непараметрические методы: критерий Манна–Уитни, критерий Уилкоксона и критерий Крускала–Уоллиса с последующей обработкой данных методом апостериорных сравнений по критериям Данна. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05. Для визуального представления полученных данных использована диаграмма размаха («ящик с усами»).

РЕЗУЛЬТАТЫ

В структуре активного плавания животных всех экспериментальных групп (рис. 1) число эпизодов продолжительностью N < 6 преобладало над N >18 (p < 0,05). В группе III в дозе 0,1 мкг/кг распределение колебательных движений активного плавания схоже с контролем (рис. 1, b), что указывает на сохраняющуюся дезадаптацию животных. В группе III в дозе 1,0 мкг/кг и группе IV в дозе 10,0 мкг/кг эпизоды плавания N < 6 преобладали над N 6–18 (p < 0,05; рис. 1, c, g). Кроме того, в обеих группах (III и IV) количество эпизодов N < 6 статистически значимо выше (p < 0,05), чем в контрольной группе I (см. рис. 1, c, g). В группах II, III (1,0 мкг/кг) и IV (10 мкг/кг), но не в группе IV (0,1 и 1,0 мкг/кг), отсутствовало существенное модифицирующее влияние введения веществ на циклы активного плавания средней продолжительности N 6–18. Вероятно, статистически значимое увеличение числа эпизодов активного плавания продолжительностью N < 6 по сравнению с контрольной группой и статистически значимое преобладание короткопериодных ритмов над колебаниями с периодами средней длительности (N 6–18) можно расценивать как проявление «паники», которая усиливается слабым стимулирующим влиянием пептида N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2 в дозе 1,0 мкг/кг.

 

Рис. 1. Тест принудительного плавания — число эпизодов активного плавания (N) с гармониками менее 6 с, 6–18 с и более 18 с: a — после введения крысам флуоксетина в дозе 20,0 мг/кг (II) по сравнению с контрольной группой (I); после введения тетрапептида N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2 b — в дозе 0,1 мкг/кг (III-1), c — в дозе 1,0 мкг/кг (III-2), d — в дозе 10,0 мкг/кг (III-3); после введения тетрапептида N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 e — в дозе 0,1 мкг/кг (IV-1), f — в дозе 1,0 мкг/кг (IV-2), g — в дозе 10,0 мкг/кг (IV-3); критерий Манна–Уитни — статистически значимые различия по сравнению с контрольной группой (I): * для периодов продолжительностью менее 6 с, + для периодов 6–18 с, 0 для периодов более 18 с; критерий Крускала–Уоллиса с последующими апостериорными сравнениями по методу Данна — статистически значимые различия @ по сравнению с периодами менее 6 с, # по сравнению с периодами 6–18 с.

Fig. 1. Forced swimming test—number of active swimming episodes (N) with harmonics < 6 s, 6–18 s, and >18 s: a, after administration of fluoxetine at a dose of 20.0 mg/kg (II) compared with the control group (I); b–d, after administration of the tetrapeptide N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2 at doses of 0.1 μg/kg (III-1), 1.0 μg/kg (III-2), and 10.0 μg/kg (III-3); e–g, after administration of the tetrapeptide N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 at doses of 0.1 μg/kg (IV-1), 1.0 μg/kg (IV-2), and 10.0 μg/kg (IV-3). Mann–Whitney test—significant differences compared with the control group (I) *, for periods < 6 s; +, for periods 6–18 s; 0, for periods >18 s. Kruskal–Wallis test followed by Dunn’s post hoc comparisons—significant differences: @, compared with periods < 6 s; # compared with periods 6–18 s.

 

В группе IV введение пептида в дозах 0,1 и 1,0 мкг/кг способствовало статистически значимому возрастанию числа эпизодов активного плавания продолжительностью N 6–18 по сравнении с контрольной группой I (рис. 1, e, f). Помимо этого, при введении N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 (группа IV) во всех дозах эпизоды плавания длительностью N 6–18 преобладали над N >18 (p < 0,05; рис. 1, e, f, g).

В группах II, III (1,0 и 10,0 мкг/кг) и IV (0,1 и 10,0 мкг/кг) доля ритмов плавания с периодами N >18 превышала контрольные значения (p ≤0,05; рис. 1, a, c, d, e, g). Это наблюдение можно расценивать как повышение способности к адаптации у животных в группах III и IV, а также после введения флуоксетина (группа II).

ОБСУЖДЕНИЕ

Ритмическая структура форсированного плавания позволяет оценить не только силу ответной реакции, но и уровень адаптационных способностей. Признаком адаптации крыс к стрессу служит увеличение доли длиннопериодных эпизодов активного плавания при повторном помещении в бассейн [7]. Показано, что такие антидепрессанты, как имипрамин, амитриптилин и ниаламидφ, увеличивают количество более продолжительных циклов структурных составляющих плавания [8].

Высказанное в научной литературе мнение о тесной взаимосвязи антидепрессивного и ритмостабилизирующего действия веществ [22] получило подтверждение в работах последних лет. Флуоксетин оказывает влияние на эмоциогенные лимбические образования (ядра амигдалы, перегородки, гипоталамуса, гиппокампа и другие), а также на супрахиазматическое ядро (СХЯ), участвующее в организации как эмоционального поведения, так и биологических ритмов [22].

В головном мозге рецептор вазопрессина 1a (V1a) является преобладающим подтипом, участвующим в регуляции эмоций [23]. Рецепторы V1a активируются в условиях стресса, что способствует повышению уровня тревожности и формированию депрессивноподобных состояний у грызунов. Повышенная тревожность после процедуры принудительного плавания отмечена у мышей BALB/c в тесте «открытое поле» и у мышей C57BL/6 в тесте «закапывания шариков» [24]. Рецепторы V1a выявлены в лимбической системе, в гипоталамусе и стволе головного мозга [23], а также в гиппокампе [25] и центральном ядре миндалины (central amygdala, CeA) [26]. Повышение уровня тревожности у крыс сопровождается увеличением экспрессии V1a-рецепторов в латеральной перегородке и паравентрикулярном ядре [25]. Переднее паравентрикулярное ядро (ПВЯ) имеет проекции в лимбические области (преимущественно в СХЯ), тогда как заднее ПВЯ — в миндалину, включая ядро ложа конечной полоски (bed nucleus of stria terminalis, BNST) и CeA, которые вовлечены в процессы возникновения тревоги и страха [27]. Кроме того, V1a-рецепторы экспрессируются в супраоптическом ядре [12]. В результате докинга было установлено, что изученные нами пептиды [12] взаимодействуют с остатком тирозина Tyr115, входящим в состав внеклеточной части рецептора V1a и играющим важную роль в связывании агонистов, а также в определении селективности рецептора [12].

Исследования указывают на «нисходящий» контроль УР в центральной нервной системе [3]. Дофаминергическая система среднего мозга (вентральная область покрышки и компактная часть чёрной субстанции), по-видимому, в значительной степени отвечает за генерацию УР при локомоции [3]. Орексиновые нейроны латерального гипоталамуса участвуют в формировании сигналов, регулирующих ультрадианные изменения температуры тела, уровня возбуждения и передвижения [3]. Пути, соединяющие СХЯ с дугообразным ядром гипоталамуса, представляют собой участки перекрёстных взаимодействий между ультрадианной и циркадной системами.

Парвоцеллюлярные и магноцеллюлярные нейроны ПВЯ вовлечены в регуляцию УР, связанных с функционированием эндокринной системы [3]. Тот факт, что вазопрессин синтезируется в ПВЯ, хорошо согласуется с его активным участием в формировании УР.

Имеются данные о взаимодействии вазопрессинергической системы и системы орексина [27]. Известно, что аргинин-вазопрессин (наряду с окситоцином, холецистокинином и нейротензином) модулирует нейрональную активность орексина. Интрацеребровентрикулярное введение аргинин-вазопрессина увеличивает двигательную активность у мышей дикого типа, но не оказывает такого эффекта у трансгенных мышей, у которых отсутствуют орексиновые нейроны [28].

Приведённые данные позволяют предположить, что влияние аналогов С-концевого фрагмента аргинин-вазопрессина реализуется через вазопрессинергические механизмы регуляции УР.

Эффекты производных С-концевого фрагмента вазопрессина в целом сходны с таковыми у флуоксетина и антистрессорных лекарственных средств, однако эти пептиды обладают собственным профилем психофармакологической активности [12] и характеризуются низкой частотой побочных эффектов [29]. Полученные нами данные позволяют предположить наличие рецепторных механизмов хронофармакологического действия соединений N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2 и N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2, о чём косвенно свидетельствуют их статистически значимые эффекты в чрезвычайно низких дозах (1,0 мкг/кг и 0,1 мкг/кг соответственно), а также инверсия эффекта при незначительных изменениях структуры пептидов, что, однако, требует дальнейших исследований.

Вазопрессинергические механизмы действия в отношении ультрадианных ритмов, выявленные нами для N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2 и N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2, выделяют эти пептиды среди других лекарственных средств, изученных в тесте ПП, включая бензодиазепиновые препараты (тофизопам и диазепам), эпифизарный гормон мелатонин и флуоксетин — антидепрессант из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина.

Изучение зависимости «доза-эффект» показало, что максимально эффективная доза N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 при интраназальном введении составляет 1,0 мкг/кг, что согласуется с ранее полученными нами данными. Учитывая низкую частоту побочных эффектов и выраженную хронотропную активность, тетрапептид N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 является перспективным соединением для дальнейшего изучения в качестве фармакологического средства с корректирующим действием при стресс-индуцированном десинхронозе. Кроме того, анализ ультрадианных (секундных) ритмов в условиях ПП, зарекомендовавший себя на протяжении нескольких десятилетий как простой, быстрый в исполнении и недорогой метод с высокой пропускной способностью, можно расценивать в качестве скринингового подхода перед проведением более продолжительных и информативных исследований в условиях многочасовой или многосуточной оценки циркадной локомоции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наиболее благоприятное воздействие на ритмы подвижности животных в условиях ПП оказал тетрапептид N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 в дозе 1,0 мкг/кг. После введения этого пептида, аналогично действию флуоксетина, наблюдали статистически значимое возрастание числа эпизодов активного плавания длительностью более 18 с по сравнению со стрессированным контролем. Кроме того, введение N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 способствовало статистически значимому увеличению числа циклов плавания продолжительностью 6–18 с, чего не отмечено при введении стандартного антидепрессанта.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. О.Н. Саванец — определение концепции, проведение исследования, работа с данными, анализ данных, написание черновика рукописи, пересмотр и редактирование рукописи; Е.В. Кравченко — определение концепции, работа с данными, анализ данных, написание черновика рукописи, пересмотр и редактирование рукописи; Л.М. Ольгомец — проведение исследования; К.В. Бородина — проведение исследования, пересмотр и редактирование рукописи; О.В. Грибовская — проведение исследования, пересмотр и редактирование рукописи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты настоящей работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Этическая экспертиза. Экспериментальная работа проведена в соответствии с положениями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (принята в Страсбурге, 18.03.1986) и одобрена локальным независимым этическим комитетом ГНУ «Институт биоорганической химии НАН Беларуси», протокол № 2 от 07.09.2020 г.

Источники финансирования. Исследование выполнено за счёт средств республиканского бюджета.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими организациями), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При проведении исследования и создании настоящей статьи авторы не использовали ранее полученные и опубликованные сведения (данные, текст, иллюстрации).

Доступ к данным. Все данные, полученные в настоящем исследовании, представлены в статье.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: O.N. Savanets: conceptualization, investigation, data curation, formal analysis, writing—original draft, writing—review & editing; E.V. Kravchenko: conceptualization, data curation, formal analysis, writing—original draft, writing—review & editing; L.M. Olgomets: investigation; K.U. Baradzina: investigation, writing—review & editing; O.V. Gribovskaya: investigation, writing—review & editing. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Ethics approval: The experimental procedures were conducted in accordance with the provisions of the European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes (adopted in Strasbourg, March 18, 1986) and were approved by the Local Independent Ethics Committee of the Institute of Bioorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus (Minutes No. 2 dated September 7, 2020).

Funding sources: The study was supported by the republican budget of the Republic of Belarus.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously obtained or published material (text, images, or data) was used in this study or article

Data availability statement: All data obtained in this study are available in the article.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This article was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.

 

1 Межгосударственный стандарт. ГОСТ 32645-2014. «Методы испытания по воздействию химической продукции на организм человека. Испытание нейротоксичности на грызунах» [интернет]. Москва: Стандартинформ; 2015. Режим доступа: https://meganorm.ru/Data2/1/4293767/4293767036.pdf Дата обращения: 05.01.2026.

2 Санитарные правила и нормы 2.1.2.12-18-2006 «Устройство, оборудование и содержание экспериментально-биологических клиник (вивариев)» [интернет]. Режим доступа: https://minzdrav.gov.by/upload/lcfiles/постановление_ГГСВ_2006_131.pdf Дата обращения: 23.12.2025

φ Лекарственное средство не зарегистрировано на территории РФ.

×

About the authors

Oksana N. Savanets

The Institute of Bioorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus

Author for correspondence.
Email: savanets@iboch.by
ORCID iD: 0009-0008-6187-199X
SPIN-code: 2760-0429
Belarus, Minsk

Elena V. Kravchenko

The Institute of Bioorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus

Email: kravchenko@iboch.by
ORCID iD: 0009-0008-2449-5518
SPIN-code: 7082-1017

Cand. Sci. (Biology), Assistant Professor

Belarus, Minsk

Lyubov M. Olgomets

The Institute of Bioorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus

Email: olgomets@iboch.by
ORCID iD: 0009-0001-4368-2086
SPIN-code: 1397-9122
Belarus, Minsk

Kseniya U. Baradzina

The Institute of Bioorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus

Email: borodina@iboch.by
ORCID iD: 0000-0003-4676-843X
SPIN-code: 4867-4717
Belarus, Minsk

Olga V. Gribovskaya

The Institute of Bioorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus

Email: o.gribovskaya@iboch.by
ORCID iD: 0000-0001-6640-3388
SPIN-code: 9173-2272

Cand. Sci. (Chemistry)

Belarus, Minsk

References

  1. Poryadin GV, Salmasi JM, Sharpan YuV. Pathophysiology of biorhythms. Patologicheskaya Fiziologiya i Eksperimental'naya Terapiya (Pathological physiology and experimental therapy). 2022;66(2):108–116. doi: 10.25557/0031-2991.2022.02.108-116 EDN: HFZVAK
  2. Thornton C, Panagiotopoulou M, Chowdhury FA, et al. Diminished circadian and ultradian rhythms of human brain activity in pathological tissue in vivo. Nat Commun. 2024;15(1):8527. doi: 10.1038/s41467-024-52769-6 EDN: UZHWKH
  3. Goh GH, Maloney SK, Mark PJ, Blache D. Episodic ultradian events-ultradian rhythms. Biology (Basel). 2019;8(1):15. doi: 10.3390/biology8010015 EDN: YALVLI
  4. Griffis CG, Mistry J, Islam K, et al. Circadian and ultradian rhythms in normal mice and in a mouse model of Huntington's disease. Chronobiol Int. 2022;39(4):513–524. doi: 10.1080/07420528.2021.2014516 EDN: QDHUYF
  5. Vieluf S, Cantley S, Krishnan V, Loddenkemper T. Ultradian rhythms in accelerometric and autonomic data vary based on seizure occurrence in paediatric epilepsy patients. Brain Commun. 2024;6(2):fcae034 doi: 10.1093/braincomms/fcae034 EDN: DIZMNO
  6. Porsolt RD, Pichon MLe, Jalfre M, Depression: a new animal model sensitive to antidepressant treatments. Nature. 1977;266(5604):730–732. doi: 10.1038/266730a0
  7. Ovanesov KB, Beyer EV, Kaminskaya OV, et al. Chronobiological aspects of the anti-stress effect of anxiolytics. Psychopharmacology and Addiction Biology. 2023;14(1):40–48. doi: 10.17816/phbn321620 EDN: WMLQFW
  8. Shchetinin EV, Baturin VA, Arushanyan EB, et al. Chrono-biological approach to forced swimming test as a model of behavioural depression. I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity. 1989;39(5):958–964. EDN: QCEHRD
  9. Arushanian EB, Kaminskaya OV, Beyer EV. Removal of the epiphysis weakens the specific action of anxiolytics and antidepressants. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2018;16(suppl. 1):18. EDN: USOBPG
  10. Wang C, Gao S, Hendrie HC, et al. Antidepressant use in the elderly is associated with an increased risk of dementia. Alzheimer Dis Assoc Disord. 2016;30(2):99–104. doi: 10.1097/WAD.0000000000000103
  11. Ostrovskaya RU, Gudasheva TA. Dipeptide drug Noopept: design, pharmacological properties and mechanism of action. Experimental and Clinical Pharmacology. 2021;84(2):41–52. doi: 10.30906/0869-2092-2021-84-2-41-52 EDN: LUACJW
  12. Borodina KV, Savanets ON, Pustyulga ES, et al. Synthesis and investigation of the antidepressant properties of novel analogs of arginine-vasopressin. Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2022;48(3):357–370. doi: 10.31857/S0132342322030058 EDN: DIKUZY
  13. Brandwein C, Leenaars CHC, Becker L, et. al. A systematic mapping review of the evolution of the rat Forced Swim Test: Protocols and outcome parameters. Pharmacol Res. 2023;196:106917. doi: 10.1016/j.phrs.2023.106917 EDN VUMASZ
  14. Belyakova AS, Sinjushin AA, Voskresenskaya OG, et al. Influence of the synthetic analog of the arginine-vasopressin fragment on rat training. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, medical series. 2017;(2):104–116. EDN: YPQDXN
  15. Borodina KV, Stakhanova АA, Martinovich VP, et al. Synthesis and study of the effect of arginine- vasopressin (6-9) analogue on the behavior of rats of different ages. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series. 2021;57(1):61–69 doi: 10.29235/1561-8331-2021-57-1-61-69 EDN: ZQRHSN
  16. Della Valle A, De Carlo S, Sonsini G, et al. Machine learning-based model for behavioural analysis in rodents applied to the forced swim test. Sci Rep. 2025;15(1):22314. doi: 10.1038/s41598-025-05712-8 EDN: CDZAWV
  17. Yasenyavskaya AL, Murtalieva VKh, Andreeva LA, et al. Influence of neuropeptides ACTH(4-7)-Pro-Gly-Pro and ACTH(6-9)-Pro-Gly-Pro on the immune system of the rats under the experimental depression. Astrakhan Medical Journal. 2019;14(3):94–103. doi: 10.17021/2019.14.3.94.103 EDN: TYUAEM
  18. Murtalieva VKh, Yasenyavskaya AL, Andreeva LA, et al. Selank as a psycho-emotional state modulator on the example of the «suok-test» under «social» stress. Scientific Notes of V.I. Vernadsky Crimean Federal University. Biology. Chemistry. 2022;8(4):136–145. EDN: WUTDYF
  19. Stakhanova AA, Voskresenskaya OG, Golubovich VP, Kamensky AA. Effect of the Ac-D-MPRG peptide based on the C-terminal fragment of arginine-vasopressin (6–9) on the behavior of rats of different ages. Moscow University Biological Sciences Bulletin. 2023;78(2):100–105. doi: 10.3103/s0096392523020098 EDN: PWKWIG
  20. Stakhanova AA, Voskresenskaya OG, Golubovich VP. Reduction of the negative impact of valproate acid by neonatal administration of Ac-D-MPRG in models of autism spectrum disorder. Experimental and Clinical Pharmacology. 2023;86(11S):139a. (In Russ.) doi: 10.30906/ekf-2023-86s-139a EDN: TOQGSX
  21. Castagné V, Moser P, Roux S, Porsolt RD. Rodent models of depression: forced swim and tail suspension behavioral despair tests in rats and mice. Curr Protoc Neurosci. 2011;8(8):10A. doi: 10.1002/0471142301.ns0810as55
  22. Kaminskaya OV, Popov AV. Effect of chronic administration of fluoxetine, melatonin and their combination on the timecourse of the circadian rhythm of motor activity in rats. Medical News of the North Caucasus. 2018;13(2):399–402. doi: 10.14300/mnnc.2018.13061 EDN: XTWXRR
  23. Wallace T, Steinfeld T, Poffe A, et al. Vasopressin 1A (V1A) receptor antagonists reduce anxiety in marmosets. Biological Psychiatry. 2020;87(9):S239. doi: 10.1016/j.biopsych.2020.02.620 EDN: JXSPFC
  24. Kudryashov NV, Naplekova PL, Volkova AV, et al. Effects of acute swimming stress on the behavioral and neurochemical effects of pyrazolo[C]pyridine derivative GIZh-72 and diazepam in BALB/c and C57BL/6 mice. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2022;52(1):135–149. doi: 10.1007/s11055-022-01215-5 EDN: YQDTUI
  25. Egashira N, Mishima K, Iwasaki K, et al. New topics in vasopressin receptors and approach to novel drugs: role of the vasopressin receptor in psychological and cognitive functions. J Pharmacol Sci. 2009;109(1):44–49. doi: 10.1254/jphs.08R14FM
  26. Cragg B, Ji G, Neugebauer V, Differential contributions of vasopressin V1A and oxytocin receptors in the amygdala to pain-related behaviors in rats. Mol Pain. 2016;12:1744806916676491. doi: 10.1177/1744806916676491
  27. Barson JR, Mack NR, Gao WJ. The paraventricular nucleus of the thalamus is an important node in the emotional processing network. Front Behav Neurosci. 2020;14:598469. doi: 10.3389/fnbeh.2020.598469 EDN: EPUUOJ
  28. Maruyama T, Ueta Y. Internal and external modulation factors of the orexin system (REVIEW). Peptides. 2023;165:171009. doi: 10.1016/j.peptides.2023.171009 EDN: NOCRZY
  29. Kravchenko EV, Savanets ON, Olgomets LM, et al. Effect of proline-containing oligopeptides on peculiarities of operant conditioning of behavior in outbred rats. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Biological series. 2024;69(2):120–133. doi: 10.29235/1029-8940-2024-69-2-120-133 EDN: HGBYQN

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Forced swimming test—number of active swimming episodes (N) with harmonics < 6 s, 6–18 s, and >18 s: a, after administration of fluoxetine at a dose of 20.0 mg/kg (II) compared with the control group (I); b–d, after administration of the tetrapeptide N-Ac-DSer-Pro-DArg-Gly-NH2 at doses of 0.1 μg/kg (III-1), 1.0 μg/kg (III-2), and 10.0 μg/kg (III-3); e–g, after administration of the tetrapeptide N-Ac-Trp-Pro-Arg-Gly-NH2 at doses of 0.1 μg/kg (IV-1), 1.0 μg/kg (IV-2), and 10.0 μg/kg (IV-3). Mann–Whitney test—significant differences compared with the control group (I) *, for periods < 6 s; +, for periods 6–18 s; 0, for periods >18 s. Kruskal–Wallis test followed by Dunn’s post hoc comparisons—significant differences: @, compared with periods < 6 s; # compared with periods 6–18 s.

Download (422KB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 84654 от 01.02.2023 г