THE INFLUENCE OF ZINC DONATOR ACYZOL INTO RAT'S LOCOMOTOR BEHAVIOR

Abstract


The aim of the article. The article is devoted to investigation of zinc donator acyzol influence to spontaneous or conditioned reflex locomotor activity of the rats. Materials and methods of research. The study was performed on adult male Wistar rats. Acyzol in volume of 0.1 ml was injected intraperitoneal (24 мg/kg) twice with the time gap of three days. Parameters of spontaneous locomotor activity were evaluated in “open field”, and values of conditioned reflex behavior of avoidance were evaluated in “shuttle box”. Results. Spontaneous locomotor activity of rats (especially the number of research rearing iterations) has lowered after the first injection under the influence of acyzol soon. The realization of avoidance conditioned reflexes was worsened after the second injection of acyzol. Conclusion. There is reason to propose, that acyzol, increasing the zinc content in the body, is able to lower the locomotor activity of rats; and it has the indirect influence on the avoidance conditioned reflex behavior. It should be considered when application of acyzol as a medical, protective or tonic drug.

Введение. Ацизол был создан как антидот и протектор при отравлениях продуктами горения органических соединений (Патент РФ № 2247558. Бабаниязова З.Х., Баринов В.А., Шилов В.Н. и соавт.) [1]; используется в медицине чрезвычайных ситуаций и критических состо ний. В последнее время применение этого металлокомплекса все больше расшир етс , например, как донатора цинка в заместительной терапии цинк-дефицитных состояний различной этиологии [2, 3]. Есть данные о способности ацизола активно вли ть на ионный гомеостазис; под его вли нием в организме человека нормализуется содержание кальция, железа и кобальта [4]. На ши исследования показали, что ацизол изменяет содержание цинка в ткани головного мозга крыс [5], и это значимо для функционирования ряда систем мозга, прежде всего - глютамат-и ГАМК-ергической медиаторных систем [6, 7]. Это значит, что прием ацизола может привести * изменениям в поведении, в психофизиологическом состоянии человека. Цель исследования: изучить влияние внутрибрюшинного введения крысам ацизола на спонтанное двигательное поведение в «открытом поле» и на избегательное условно-рефлекторное поведение крыс в «челночной камере»; примененные дозы препарата близки к рекомендуемым при приеме человеком. Материалы и методы исследования. Работа с животными базировалась на принципах Хельсинской декларации в редакции 2002 г. и в соответствии с «Руководством по использованию лабораторных животных для научных и учебных целей в СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова» (2002). В эксперименте использовано 13 белых крыс-самцов линии В истар массой 250 г с выработанным условным р ефлексом активного избегания (УРАИ) в «челночной камере», котора представл ет собой ящик из хлорвинила и прозрачного оргстекла (передн стенка) размерами 650x550x300 мм, разделенный на освещенную (левую) и затемненную (правую) половины. Камера имеет проволочный пол (через который подается электрический ток силой 1 мА): крысы обу чались покидать затемненную половину не позднее 10 с действия условного раздражителя (тон 7000 Гц). В течение 3 дней крыс адаптировали к «челночной камере» и раздражителям, после чего приступали к выработке условного рефлекса активного избегани темной половины камеры. У крыс добивались выработки навыка не ниже 80% уровня правильных ответов (отношение в процентах правильно выполненных реакций к общему числу предъявляемых условных раздражителей). При последующем ежедневном тестировании за опыт подавали 8 сочетаний условного и безусловного раздражителей с промежутком 30-40 с. В установке «открытое поле» ( щик с квадратным дном, расчерченным на 16 квадратов 165x165 мм и стенками высотой 25 мм) оценивали спонтанную двигательную активность (С ДА): пересечение границ квадратов пола и исследовательское поведение - по количеству стоек на задних лапах. В течение 3 дней крыс помещали на 5 мин в «открытое поле» дл адаптации к новым услови м и угашени реакции на новизну, после чего проводили контрольное тестирование; врем тестировани - 3 минуты. Животные были разделены на контрольную (6 крыс) и экспериментальную (7 крыс) группы. Животным контрольной группы внутрибрюшинно дважды с промежутком три дня вводили стерильный апирогенный физиологический раствор (0,9% раствор натри хлорида, 0,1 мл). В экспериментальной группе в том же режиме вводился ацизол - 6 мг в 0,1 мл, 24 мг/кг. Тестирование начинали через 15 мин после инъекции: вначале животных помещали на 3 мин в «открытое поле», а затем проводили тестирование в «челночной камере», по итогам которого оценивали успешность реализации рефлекса (отношение своевременных переходов на светлую половину камеры к общему числу подаваемых условных раздражителей, в процентах) и его латентный период (время в секундах от момента подачи условного раздражителя до исполнения навыка). При статистическом анализе рассчитывались средние арифметические по группе животных, стандартные ошибки и стандартные отклонения. Показатели опытной группы крыс с введением ацизола сравнивали с показател ми в соответствующий день экспериментов у крыс контрольной группы. Значимость различий оценивали по критерию t Стьюдента, различия считались значимыми при p<0,05. Результаты и их обсуждение. У крыс контрольной группы с введением изотонического раствора натри хлорида существенных изменений в регистрируемых параметрах поведения не наблюдалось, но зафиксирована тенденция к оживлению СДА в «открытом поле» (рис. 1, а); реализация УРАИ у них не страдала (рис. 2, а). У животных с введением ацизола, наоборот, наблюдалось снижение интенсивности СДА. В несколько раз снижалось число пересечений границ условных квадратов «открытого пол » (рис. 1, а, б) и в еще большей степени, понижалась «вертикальна активность» - число исследовательских подъемов на задние лапы (рис. 1, Б, б), что контрастировало с противоположной тенденцией у контрольной группы животных. На фоне введения ацизола у крыс наблюдалось состо ние, близкое к седативному: некоторые из них все три минуты теста дремали в центре «открытого пол », отсутствовали каловые болюсы. Реализация УРАИ у крыс после первого введения ацизола снижалась несущественно (рис. 2, б), но после второй инъекции успешность реализации рефлекса в среднем по группе понижалась до уровня 65,4+12,4% от числа поданных сочетаний и статистически достоверно отличалась от этого показателя у контрольной группы животных (92,8+5,9%, р=0,05). Латентный период рефлекса и число пассивных побежек из опасной половины камеры достоверно не мен лись. Полученные данные позволяют предположить, что изменени в условно-рефлекторном избегательном поведении под вли нием ацизола носили не когнитивный, а моторный характер, так как ведущими были сдвиги именно в показателях СДА. Рис. 1. Показатели спонтанной двигательной активности у крыс с внутрибрюшинным введением 0,1 мкл изотонического раствора натрия хлорида (а) или 24 мг/кг ацизола (б) за 3 мин тестирования в «открытом поле»: А - число пересечений границ условных квадратов пола «открытого поля», Б - число подъемов на задние лапы в «открытом поле». По оси абсцисс - дни опытов (фон, 1-я и 2-я инъекции); *случаи достоверных отличий показателя в данный день опыта с показателями у крыс с введением изотонического раствора натрия хлорида (сравнение двух ря дов по Стьюденту), p=0,05; **p=0,01. Рис. 2. Динамика показателя точности реализации условного рефлекса активного избегани у крыс в челночной камере (средние значения по группе животных) на фоне внутрибрюшинного введени 0,1 мл изотонического раствора натрия хлорида (а) или 24 мг/кг ацизола (б). По оси абсцисс - дни опытов (фон, 1-я и 2-я инъекции); по оси ординат - правильные ответы (от предъявленных за опыт), %. *Случай достоверных различий показателя в данный день опыта с показател ми у крыс с введением изотонического раствора натрия хлорида (сравнение двух рядов по Стьюденту), p=0,05. Спектр практического применения ацизола перешагнул границы медицины критических состояний. Препарат рекомендуется для коррекции баланса микроэлементов, в том числе - в сфере высоких спортивных достижений [8]. Е сли верно положение о том, что ацизол способен увеличить функциональные резервы человека и его прием способствует адаптации к психоэмоциональным и физическим нагрузкам [9] - широкое использование ацизола как ноотропного и протекторного средства ожидаемо и реально. Вместе с тем не все аспекты влияния ацизо-ла на организм человека изучены в полной мере. Нами [5] исследовалось содержание цинка в плазме крови и в головном мозге крыс на фоне внутрибрюшинных инъекций ацизола. Показано, что при повторном его введении (доза препарата была той же) происходит увеличение содержания цинка в ткани головного мозга и в наибольшей степени - в переднем мозге, в коре больших полушарий и подкорковых образовани х. В сочетании с данными о том, что введение соединений цинка в подкорковые образования существенно влияет на двигательное поведение крыс [10], полученные в работе факты позволяют предположить, что изменения в поведении при внутрибрюшинном введении крысам ацизола, среди прочего, св заны с реакцией образований переднего мозга. Полученные в работе изменения в поведении крыс под влиянием ацизола не следует однозначно трактовать как негативные. В реальных ситуациях жизнедеятельности человека гипокиногенные эффекты ацизола могут носить и адаптивное значение, не говоря уже о его применении для нормализации избыточной двигательной активности при гиперкинезах органической и функциональной природы [4, 6, 7]. Заключение. Донатор цинка ацизол, введенный крысам внутрибрюшинно в дозе 24 мг/кг снижает интенсивность спонтанной двигательной активности в «открытом поле», а при повторном введении понижает реализацию условно-рефлекторного навыка избегания в «челночной камере». Есть основания предположить, что ацизол влияет на реализацию избегательного условно-рефлекторного поведения опосредованно через понижение локомоторной активности.

A F Yakimovskii

FSBEI HE “Pavlov First Saint Petersburg State Medical University”; FSBSI “Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Science”

K V Zanin

FSBEI HE “Pavlov First Saint Petersburg State Medical University”

  1. Баринов В.А., Алексанин С.С., Радионов И.А., Шантырь И.И. Ацизол в комплексе мер защиты от токсических продуктов горения и лечения пострадавших // Мед.-биол. и соц.-психол. пробл. безопасности в чрезв. ситуациях. 2011. Т. 5, No 1. С. 14-19. [Barinov V.A., Aleksanin S.S., Radionov I.A., Shantyr I.I. Acyzol within the package of measures for protection from toxic burning products and treatment of injured, Med.-biol. and soc.-psychol. probl. of safety in emerg. situations. 2011. Vol. 5, No 1. pp. 14-19].
  2. Бабаниязова 3.X., Бабаниязов X.X., Радионов И.А., Скальный А.В., Бобр И.С. Ацизол в решении проблем цинкодефицитных состояний // Микроэлементы в медицине. 2010. Т. 11, No 1. С. 25$30. [Babaniyazova Z.Kh., Babaniyazov Kh.Kh., Radionov I.A., Skalny A.V., Bobr I.S. Acizol as a remedy against zinc deficiency, Trace elem. in medic. 2010. Vol. 11, No 1. pp. 25-30].
  3. Лебедева С.А., Бабаниязова 3.X., Бабаниязов X.X., Радионов И.А. Новые подходы фармакологической коррекции гипоксических состояний // Вестник ОГУ. 2011. Т. 134, No 15. С. 78-81. [Lebedeva S.A., Babaniyazova Z.Kh., Babaniyazov Kh.Kh., Radionov I.A. New approaches of pharmacological correction of hypoxic states, Vestnik OSU. 2011. Vol. 134, No 15. pp. 78-81].
  4. Prasad A.S. Zinc in humans: health disorders and therapeutic effects // Микроэлем. в медиц. 2014. T 15, No 1. С. 3-12. [Prasad A.S. Zinc in humans: health disorders and therapeutic effects, Trace elem. in medic. 2014. Vol. 15, No 1. pp. 3-12].
  5. Якимовский А.Ф., Шантырь И.И., Власенко М.А., Яковлева М.В. Влияние ацизола на содержание цинка в плазме крови и головном мозге крыс// Бюл. эксперим. биол. 2016. T. 162, No 9. C. 268-270. [Yakimovskii A.F., Shantyr' I.I., Vlasenko M.A., Yakovleva M.V. The influence of acizol to zinc blood plasma and brain tissue in rats, Bull. of experim. Boil. and med. 2016. Vol. 162, No 9. pp. 268-270].
  6. Якимовский А.Ф. Способность цинка восстанавливать условный рефлекс избегания, нарушенный у крыс внутристриарным введением пикротоксина // Микроэлементы в медицине. 2014. Т. 15, N o 3. С. 27-32. [Yakimovskii A.F. The ability of zinc to recover conditioned avoidance reflex, disturbed by intrastriatal injection of picrotoxin in rats, Trace elem. in medic. 2014. Vol. 15, No 3. pp. 27-32].
  7. Smart T.G., Hosie A.M., Miller P.S. Zn2+ ions: modulators of excitatory and inhibitory synaptic activity // Neuroscientist. 2004.Vol. 10, N 5. P. 432-442.
  8. Фесенко А.Г. Микроэлементарная коррекция функционального состояния организма профессиональных регбисток в соревновательный период// Вестник ОГУ. 2011. Т. 134, No 15. С. 144-149. [Fesenko A.G. Micro elementary correction of functional state of organism professional rugby plaers in the competitive period, Vestnik OSU. 2011. Vol. 134, No 15. pp. 144-149].
  9. Скальный А.В., Фесюн А.Д., Ивашкив И.И., Грабеклис С.А., Скальный А.А. Влияние препарата цинка «Ацизол» на элементарный статус и уровень функциональных резервов в условиях повышенных психоэмоциональных и физических нагрузок // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2011. Т. 9, No 6. С. 47-55. [Skalny A.V., Fesyun A.D., Ivashkiv I.I., Gra-beklis S.A., Skalny A.A. Influence of zinc preparation «Acizol» on body elemental status and functional reserves under conditions of increased psycho-emotional and physical stress, Problems of boil., medical and pharmaceutic. chemistry. 2011. Vol. 9, No 6. рр. 47-55].
  10. Якимовский А.Ф., Крыжановская С.Ю. Влияние внутристриарных введений ацетата цинка на нормальное и патологическое двигательное поведение крыс // Мед. акад. журн. 2015. Т. 15, No 2. С. 50-54. [Yakimovskii A.F., Kryzhanovskaya S.Yu. The effect of intrastriatal zinc acetate injections on normal and pathological locomotor behavior in rats, Med. acad. jour. 2015. Vol. 15, No 2. pp. 50-54].

Views

Abstract - 144

PDF (Russian) - 6

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2018 Yakimovskii A.F., Zanin K.V.

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

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies