Латеральные особенности распределения окситоцина в головном мозге мышей при интраназальном введении пептида

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Интраназальный способ введения окситоцина рассматривается как эффективный способ его доставки в центральную нервную систему, позволяющий миновать гематоэнцефалический барьер, что делает его перспективным для применения в психиатрической клинике. Ранее было показано, что одновременное введение окситоцина в обе ноздри вызывает унилатеральные изменения обмена моноаминов в головном мозге мышей.

Цель — изучить латеральные особенности проникновения окситоцина в головной мозг при интраназальном введении.

Материалы и методы. Эксперименты проведены на 12 самцах белых беспородных мышей. Животным экспериментальной группы интраназально (5 МЕ/1 мл, по 10 мкл в каждую ноздрю) вводили окситоцин, а мышам контрольной группы — эквивалентный объем физиологического раствора. Уровень окситоцина через 15 мин после инстилляции определяли в гипоталамусе, а также в обонятельных луковицах, стриатумах и гиппокампах левой и правой стороны мозга, используя метод иммуноферментного анализа.

Результаты. У мышей контрольной группы содержание окситоцина в обонятельной луковице и стриатуме было симметричным. Однако в гиппокампе у контрольных мышей была отмечена асимметрия с преобладанием окситоцина справа (р = 0,0192). У животных, которым вводили окситоцин, его уровень значимо возрастал в левом гиппокампе (р = 0,0223) и в гипоталамусе (р = 0,0036); в левой обонятельной луковице была отмечена соответствующая тенденция (р = 0,0572).

Выводы. Можно предположить, что при интраназальном введении окситоцин активнее проникает в мозг с левой стороны, проходя через левую обонятельную луковицу и левый гиппокамп, а в конечном итоге — в гипоталамус.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Инесса Владимировна Карпова

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: inessa.karpova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8725-8095

д-р биол. наук

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12

Мария Владимировна Литвинова

Институт экспериментальной медицины

Email: litvinova-masha@bk.ru
SPIN-код: 9548-4683

аспирант

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12

Илья Юрьевич Тиссен

Институт экспериментальной медицины

Email: iljatis@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8710-9580
SPIN-код: 9971-3496

канд. биол. наук

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12

Евгений Рудольфович Бычков

Институт экспериментальной медицины

Email: bychkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8911-6805
SPIN-код: 9408-0799

д-р мед. наук

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12

Петр Дмитриевич Шабанов

Институт экспериментальной медицины

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-код: 8974-7477

д-р мед. наук, профессор

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12

Список литературы

  1. Yao S., Kendrick K.M. Effects of intranasal administration of oxytocin and vasopressin on social cognition and potential routes and mechanisms of action // Pharmaceutics. 2022. Vol. 14, N 2. P. 323. doi: 10.3390/pharmaceutics14020323
  2. Rae M., Lemos Duarte M., Gomes I., et al. Oxytocin and vasopressin: Signalling, behavioural modulation and potential therapeutic effects // Br J Pharmacol. 2022. Vol. 179, N 8. P. 1544–1564. doi: 10.1111/bph.15481
  3. Литвинова М.В., Тиссен И.Ю., Лебедев А.А., и др. Анализ действия окситоцина на центральную нервную систему при различных путях введения // Психофармакология и биологическая наркология. 2023. Т. 14, № 2. С. 139–147. EDN: ANORKE doi: 10.17816/phbn501752
  4. Karpova I.V., Mikheev V.V., Marysheva V.V., et al. Oxytocin-induced changes in monoamine level in symmetric brain structures of isolated aggressive C57Bl/6 Mice // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2016. Vol. 160, N 5. P. 605–609. (In Russ.) EDN: WVWDND doi: 10.1007/s10517-016-3228-2
  5. Karpova I.V., Bychkov E.R., Marysheva V.V., et al. Effects of oxytocin on the levels and metabolism of monoamines in the brain of white outbred mice during long-term social isolation // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2017. Vol. 163, N 6. P. 714–717. EDN: XPAABR doi: 10.1007/s10517-017-3887-7
  6. Карпова И.В., Бычков Е.Р., Марышева В.В., и др. Влияние окситоцина на уровень и обмен моноаминов в мозге изолированных мышей высоко- и низкоагрессивных линий // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2017. Т. 15, № 2. C. 23–30. EDN: ZCJIRN doi: 10.17816/RCF15223-30
  7. Карпова И.В. Асимметрия моноаминергических систем мозга. Автореф. дис. … д-ра биол. наук. Санкт-Петербург, 2021. 46 с.
  8. Erdő F., Bors L.A., Farkas D., et al. Evaluation of intranasal delivery route of drug administration for brain targeting // Brain Res Bull. 2018. Vol. 143. P. 155–170. doi: 10.1016/j.brainresbull.2018.10.009
  9. Quintana D.S., Lischke A., Grace S., et al. Advances in the field of intranasal oxytocin research: lessons learned and future directions for clinical research // Mol Psychiatry. 2021. Vol. 26, N 1. P. 80–91. doi: 10.1038/s41380-020-00864-7
  10. Beard R., Singh N., Grundschober C., et al. High-yielding 18F radiosynthesis of a novel oxytocin receptor tracer, a probe for nose-to-brain oxytocin uptake in vivo // Chem Commun (Camb). 2018. Vol. 54, N 58. P. 8120–8123. doi: 10.1039/c8cc01400k
  11. Neumann I.D., Maloumby R., Beiderbeck D.I., et al. Increased brain and plasma oxytocin after nasal and peripheral administration in rats and mice // Psychoneuroendocrinology. 2013. Vol. 38, N 10. P. 1985–1993. doi: 10.1016/j.psyneuen.2013.03.003
  12. Smith A.S., Korgan A.C., Young W.S. Oxytocin delivered nasally or intraperitoneally reaches the brain and plasma of normal and oxytocin knockout mice // Pharmacol Res. 2019. Vol. 146. P. 104324. doi: 10.1016/j.phrs.2019.104324
  13. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal Biochem. 1976. Vol. 72, N. 1-2. P. 248–254. doi: 10.1016/0003-2697(76)90527-3
  14. Galbusera A., De Felice A., Girardi S., et al. Intranasal oxytocin and vasopressin modulate divergent brainwide functional substrates // Neuropsychopharmacology. 2017. Vol. 42, N 7. P. 1420–1434. doi: 10.1038/npp.2016.283
  15. Martins D.A., Mazibuko N., Zelaya F., et al. Effects of route of administration on oxytocin-induced changes in regional cerebral blood flow in humans // Nat Commun. 2020. Vol. 11, N 1. P. 1160. doi: 10.1038/s41467-020-14845-5
  16. Paloyelis Y., Doyle O.M., Zelaya F.O., et al. A spatiotemporal profile of in vivo cerebral blood flow changes following intranasal oxytocin in humans // Biol Psychiatry. 2016. Vol. 79, N 8. P. 693–705. doi: 10.1016/j.biopsych.2014.10.005
  17. Lee M.R., Shnitko T.A., Blue S.W., et al. Labeled oxytocin administered via the intranasal route reaches the brain in rhesus macaques // Nat Commun. 2020. Vol. 11, N 1. P. 2783. doi: 10.1038/s41467-020-15942-1

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Уровень окситоцина в головном мозге мышей (пг/мг белка): а — после введения физиологического раствора, b — после введения окситоцина. Примечания: Лев — левая сторона мозга, Прав — правая сторона мозга; в нижней строке — области мозга, где измеряли уровень окситоцина: об. луковица — обонятельная луковица. На фрагменте а жирной линией и надписью «max» выделен столбик, показывающий содержание окситоцина в правом гиппокампе. Высота столбиков соответствует среднему значению, длина вертикального штриха — ошибке среднего (M ± SEM). Отмечены значимые отличия от содержания окситоцина в правом гиппокампе: * — р < 0,05; ** — р < 0,01; *** — р < 0,001 (по результатам ANOVA)

Скачать (735KB)
3. Рис. 2. Изменение содержания окситоцина в различных областях головного мозга после интраназального введения окситоцина. Лев — левая сторона мозга (темные столбики), Прав — правая сторона мозга (светлые столбики); гипоталамус, ткань которого забирали билатерально, обозначен светло-серыми столбиками; в нижней строке — группы животных: физ. раствор — мыши контрольной группы, которым вводили физиологический раствор (гладкие столбики); окситоцин — мыши опытной группы, получавшие окситоцин (заштрихованные столбики). Высота столбиков соответствует среднему значению, длина вертикального штриха — ошибке среднего (M ± SEM). Различия между группами: (*) р = 0,0572 — тенденция к возрастанию уровня окситоцина в левой обонятельной луковице; * — р < 0,05; ** — р < 0,01; различия между уровнем окситоцина в левом и правом гиппокампе: # — р < 0,05 (по t-критерию Стьюдента)

Скачать (1008KB)

© Эко-Вектор, 2024

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

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