Orientational habits in new spatial environmental conditions during oral administration of the transfer factor in rats
- Authors: Akhmadiev P.A.1, Hismatullina Z.R.1, Iskhakov E.R.2
-
Affiliations:
- Ufa University of Science and Technology
- Ufa Law Institute
- Issue: Vol 20, No 2 (2023)
- Pages: 153-156
- Section: Original Researches
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/567877
- DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2023-20-2-153-156
- ID: 567877
Cite item
Full Text
Abstract
The article is devoted to the study of transfer factor’s influence on the behavior of rats when they are repeatedly placed in “Open field” and “Dark-Light box” apparatuses. Unambigously favorable or deleterious influence was not observed, it can be considered, however, that transfer factor can change a structure of exploratory activity.
Full Text
Трансфер фактор (ТФ), или фактор переноса, – это молекула, способная к передаче иммунологической информации от донора реципиенту [1]. Начало концепции ТФ было положено в середине XX века, когда американский иммунолог Шервуд Лоуренс произвел перенос гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) к туберкулину и к М-белку стрептококка от иммунизированного донора к реципиентам путем инъекции диализата лейкоцитов [2]. В дальнейшем были обнаружены и другие источники для изготовления субстанций, обладающих подобными свойствами. Например, сообщалось об иммунологической активности яичного желтка [3]. Также в настоящее время компанией 4Life Research Co при использовании коровьего молозива производится биологически активная добавка «Трансфер фактор» [1]. Физико-химические свойства препаратов, обладающих активностью фактора переноса, достаточно четко определены [4]. Однако точные данные о механизмах его воздействия на организм и его природе, тем не менее, отсутствуют [5]. В то же время, по результатам многих [6] научных исследований, существует многостороннее взаимодействие нервной и иммунной систем. В контексте данной работы интерес вызывает связь цитокинов с осью гипоталамус – гипофиз – надпочечники. В качестве примера может быть приведен факт увеличения секреции адренокортикотропного гормона, индуцированной IL-2 [7]. Также цитокины играют роль в нейропластичности мозговых структур [6]. Такое взаимодействие иллюстрирует связь фактора некроза опухоли (ФНО) с пластичностью синапсов [8]. Факты того, что введение ТФ способствует увеличению уровня IL-2 и уменьшению уровня ФНО [6], вместе с отсутствием исчерпывающих данных о его действии при доказанном взаимодействии нервной и иммунной систем, делают актуальным исследование влияния ТФ на поведение животных.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Исследование привыкания крыс к условиям тестов «Открытое поле» и «Темно-светлая камера», заключающееся в повторном помещении животных в данные установки на фоне перорального введения ТФ в дозе 200 мг/кг в разные дни после начала эксперимента.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперимент выполнялся на половозрелых самцах крыс линии Wistar (210–250 г). Животные были подразделены на две группы – контрольную (n = 9) и опытную (n = 10). Животные содержались в условиях вивария БашГУ при естественном освещении и свободном доступе к еде и питью.
Для исследования нами применен препарат «Трансфер фактор Классик» (торговая марка Transfer Factor Classic, производство компании 4LifeResearch, США, сухой порошок, заключенный в овощные капсулы). Изучалось влияние данного препарата на привыкание крыс к новым условиям окружающей среды. Использованы тесты «Открытое поле» и «Темно-светлая камера». Препарат вводился перорально в дозе 200 мг/кг на протяжении 21 дня. Тестирование проводилось на 1, 8, 15-й и 22-й дни эксперимента, то есть до введения препарата, а также после 7, 14-го и 21-го дня введения препарата соответственно.
В эксперименте использовалось оборудование фирмы-производителя OpenScience, а именно установки «Темно-светлая камера» и «Открытое поле».
«Темно-светлая камера» представляет собой ящик, состоящий из двух отсеков с размерами 30 × 30 × 30 см, разделенных перегородкой с квадратным отверстием 10 × 10 см. Установка изготовлена из поливинилхлорида, цвет пола и стенок одного из отсеков – черный, другого – белый.
Животное помещалось в светлый отсек установки и затем, в течение 5 мин, регистрировались следующие параметры: латентный период входа в темный отсек, количество выглядываний из него, количество вставаний на задние лапы, переходов между отсеками и время нахождения в темном отсеке.
«Открытое поле» представляет собой круглую арену с диаметром 97 см, высотой стенок 42 см. В полу, помимо разметок разных зон, имеются отверстия с диаметром 2 см. Материал установки – поливинилхлорид, цвет – белый.
После помещения крысы в установку в течение 5 мин регистрировалось расстояние, преодоленное животным, как суммарное, так и пройденное на периферии, 2/3 и в центре поля, выражающееся в количестве пересеченных секторов. Подсчитывалось количество вертикальных стоек, актов короткого и продолжительного груминга, а также исследования отверстий.
Ввиду малого объема выборок при статистической обработке данных применялись непараметрические критерии. Для проверки наличия внутригрупповых отличий в показателях между днями использовался критерий Фридмана, в случае нахождении таковых проводился дальнейший анализ с применение непараметрического варианта критерия Ньюмана – Кейлса. Межгрупповые различия в каждый из дней проведения поведенческих тестов оценивались при помощи критерия Манна-Уитни. Во всех случаях различия считались значимыми при p < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Было выявлено снижение горизонтальной двигательной активности, характерное для повторных предъявлений животным экспериментальной обстановки, у крыс, получавших перорально «Трансфер фактор Классик», в тесте «Открытое поле» (табл. 1). У опытных животных, как и у крыс контрольной группы, наблюдалось уменьшение пересеченных квадратов на периферии, 2/3 поля, а также их общего количества. Однако на 22-й день эксперимента количество пересеченных квадратов животными опытной группы было значимо выше, в то время как в контрольной группе сохранялась тенденция к снижению показателей горизонтальной двигательной активности.
Таблица 1
Значения параметров, полученных при исследовании поведения животных в установке «Открытое поле». Данные представлены в виде медианы, нижнего и верхнего квартилей
Группа | День 1 | День 8 | День 15 | День 22 | ||||||||
Me | Q1 | Q3 | Me | Q1 | Q3 | Me | Q1 | Q3 | Me | Q1 | Q3 | |
Пересечение квадратов на периферии | ||||||||||||
ТФ | 40 | 36 | 44 | 33 | 23 | 35 | 13 | 12 | 19 | 10* | 9 | 23 |
Контроль | 24 | 11 | 41 | 9▼ | 3 | 30 | 18 | 9 | 29 | 1▼ | 1 | 5 |
Пересечение квадратов на 2/3 | ||||||||||||
ТФ | 8 | 6 | 10 | 1 | 0 | 4 | 1 | 1 | 1 | 1* | 1 | 3 |
Контроль | 2 | 0 | 11 | 0▼ | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Выход в центр | ||||||||||||
ТФ | 2 | 2 | 3 | 1 | 0 | 2 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 2 |
Контроль | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Суммарная горизонтальная двигательная активность | ||||||||||||
ТФ | 54 | 40 | 55 | 33▼ | 23 | 39 | 16 | 12 | 20 | 15* | 11 | 24 |
Контроль | 46 | 11 | 51 | 12▼ | 9 | 42 | 14 | 6 | 29 | 4▼ | 1 | 9 |
Количество вертикальных стоек | ||||||||||||
ТФ | 18 | 15 | 20 | 2▼ | 2 | 6 | 6 | 6 | 9 | 0*▼ | 0 | 0 |
Контроль | 14 | 1 | 16 | 1▼ | 0 | 8 | 3 | 1 | 7 | 4 | 2 | 6 |
Короткий груминг, n | ||||||||||||
ТФ | 5 | 1 | 6 | 1▼ | 1 | 2 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Контроль | 2 | 2 | 4 | 0▼ | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 2 | 1 | 2 |
Длительный груминг, n | ||||||||||||
ТФ | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Контроль | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,7 | 0 | 0 | 1,26 |
Дефекации, n | ||||||||||||
ТФ | 0 | 0 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 2 |
Контроль | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Исследование отверстий, n | ||||||||||||
ТФ | 7,5 | 1 | 11 | 6* | 5 | 8 | 5 | 3 | 7 | 8* | 4 | 10 |
Контроль | 8 | 8 | 10 | 2▼ | 1 | 5 | 4 | 3 | 5 | 0▼ | 0 | 1 |
* Статистически значимые различия между опытной и контрольной группами (p < 0,05), ▼ статистически значимые различия в сравнении с предыдущим днем внутри группы (p < 0,05).
Аналогичную картину можно наблюдать при анализе параметра «Исследование отверстий»: значение параметра среди животных опытной группы значимо выше, чем у контроля.
Однако обратная ситуация возникает относительно количества вертикальных стоек, совершаемых животными на 22-й день эксперимента. Она заключается в значимом снижении их количества в опытной группе по сравнению с контролем. Примечательно, что в «Темно-светлой камере» на 22-й день эксперимента также наблюдается снижение количества вертикальных стоек в опытной группе (табл. 2).
Таблица 2
Значения параметров, полученные при исследовании поведения животных в установке «Темно-светлая камера». Данные представлены в виде медианы, нижнего и верхнего квартилей
Группа | День 1 | День 8 | День 15 | День 22 | ||||||||
Me | Q1 | Q3 | Me | Q1 | Q3 | Me | Q1 | Q3 | Me | Q1 | Q3 | |
Выглядывания, n | ||||||||||||
ТФ | 5 | 0 | 6 | 6 | 6 | 7 | 4 | 1 | 5 | 6 | 5 | 7 |
Контроль | 15 | 8 | 17 | 5 | 4 | 9 | 5 | 4 | 9 | 3 | 1 | 5 |
Вертикальные стойки, n | ||||||||||||
ТФ | 9 | 2 | 12 | 1,5▼ | 0,5 | 2 | 1 | 0 | 4,5 | 0* | 0 | 0 |
Контроль | 3 | 1 | 5 | 2 | 0 | 5 | 1▼ | 0 | 2 | 1 | 0 | 3 |
Латентный период входа в темный отсек, с | ||||||||||||
ТФ | 10 | 8 | 18 | 12 | 3 | 19 | 4 | 2 | 6 | 3 | 0 | 4 |
Контроль | 8 | 4 | 9 | 4,8 | 2 | 16 | 3 | 1 | 4 | 3 | 2 | 4 |
Время, проведенное в темном отсеке, с | ||||||||||||
ТФ | 215 | 139 | 279 | 275 | 257 | 283 | 296 | 254 | 298 | 295 | 295 | 299 |
Контроль | 237 | 227 | 262 | 193 | 135 | 294 | 287 | 275 | 296 | 287 | 285 | 293 |
Переходы между отсеками | ||||||||||||
ТФ | 5 | 5 | 7 | 3 | 3 | 5 | 1▼ | 1 | 3 | 1 | 1 | 2 |
Контроль | 3 | 3 | 6 | 5 | 1 | 6 | 2▼ | 1 | 4 | 3 | 1 | 3 |
* Статистически значимые различия между опытной и контрольной группами (p < 0,05), ▼ статистически значимые различия в сравнении с предыдущим днем внутри группы (p < 0,05).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам анализа экспериментальных данных можно сделать два основных вывода. Во-первых, при пероральном введении трансфер фактора в дозе 200 мг/кг наиболее выраженное влияние на поведение животных наблюдается после трехнедельного курса. Во-вторых, в отношении способности крыс адаптироваться к новым условиям окружающей среды данное влияние сложно охарактеризовать как положительное либо отрицательное. Изменения, скорее, являются структурными. Так, например, при менее выраженной тенденции к снижению горизонтальной двигательной активности относительно контрольной группы присутствует таковая в отношении количества вертикальных стоек. Поэтому научный интерес могут вызвать дальнейшие исследования биологически активной добавки к пище «Трансфер фактор Классик» компании 4Life Research, в основу которых будет положено его влияние на центральную нервную систему через иммунную систему в контексте двигательной, в том числе и ориентировочно-исследовательской активности.
About the authors
Pavel A. Akhmadiev
Ufa University of Science and Technology
Author for correspondence.
Email: pavelakhmadiev@yandex.ru
Postgraduate Student, Assistant of the Department of Physiology and General Biology
Russian Federation, UfaZukhra R. Hismatullina
Ufa University of Science and Technology
Email: hismatullinazr@mail.ru
Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Department of Physiology and General Biology
Russian Federation, UfaEduard R. Iskhakov
Ufa Law Institute
Email: iskhakov1964@mail.ru
Doctor of Medical Sciences Sciences, Professor, Professor of the Department of Criminology
Russian Federation, UfaReferences
- Chizhov A. Y., Kirkutis A., Andruškienė J. Perspectives in the Application of Immunocorrector – transfer factor™ in Immunoprophylaxis Programmes and Immunorehabilitation. Reabilitacijos mokslai: slauga, kineziterapija, ergoterapija. 2016;15(2):5–17.
- Lawrence H. S. et al. The transfer in humans of delayed skin sensitivity to streptococcal M substance and to tuberculin with disrupted leucocytes. The Journal of Clinical Investigation. 1955;2(34):219–230.
- Xu Y. P. et al. Preparation and determination of immunological activities of anti-HBV egg yolk extraction. Cellular & Molecular Immunology. 2006;1(3):67–71.
- Kuzmin I.A., Bobkova E.V., Alsynbayv M.M. Transfer factor: properties and mechanism of action. Meditsinskii vestnik Bashkortostan = Bashkortostan Medical Journal. 2009;3(4): 69–74. (In Russ.) URL: https://cyberleninka.ru/article/n/faktor- perenosa-svoystva-i-mehanizm-deystviya/viewer.
- Macias A. E., Guaní-Guerra E. Transfer Factor: Myths and Facts. Archives of Medical Research. 2020;7(51):613–622.
- Dantzer R. Neuroimmune interactions: from the brain to the immune system and vice versa. Physiological reviews. 2018;1(98):477–504.
- Karanth S., McCann S. M. Anterior pituitary hormone control by interleukin 2. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1991;7(88):2961–2965.
- Maggio N., Vlachos A. Tumor necrosis factor (TNF) modulates synaptic plasticity in a concentration-dependent manner through intracellular calcium stores. Journal of Molecular Medicine. 2018;10(96):1039–1047.
Supplementary files
