1-дезамино-8-D-аргинин-вазопрессин увеличивает содержание нейротрофического фактора мозга (BDNF) в плазме крови у крыс в модели посттравматического стрессового расстройства

Обложка


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Цель — провести анализ влияния агониста рецепторов вазопрессина 2-го типа 1-дезамино-8-D-аргинин-вазопрессина (ДДАВП) на содержание мозгового нейротрофического фактора BDNF в гиппокампе и плазме крови крыс, перенесших витальный стресс.

Материалы и методы. Исследование проведено на самках крыс Вистар, которых разделили на четыре группы: первая группа включала контрольных животных; вторая — животных, получивших ДДАВП интраназально в малых дозах (однократно 2 ∙ 10–9 г, курсовой прием — 20 ∙ 10–9 г); третью группу составили животные, перенесшие стресс угрозы жизни, вызванный переживанием гибели партнера от действий тигрового питона; в четвертую группу были включены крысы, перенесшие стресс и получившие ДДАВП. Содержание BDNF оценивали методом иммуноферментного анализа.

Результаты. Обнаружено увеличение содержания BDNF в плазме крови у крыс, перенесших острый психогенный стресс и получавших ДДАВП на 10-й день после стресса. Влияния стресса, ДДАВП или их сочетанного воздействия на содержание BDNF в гомогенате тканей гиппокампа выявлено не было.

Заключение. Результаты исследования свидетельствуют, что ДДАВП оказывает модуляторное влияние на обмен BDNF у крыс, перенесших витальный стресс. Предполагается, что увеличение содержания нейротрофина в крови у крыс отражает активацию процессов компенсации.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Светлана Георгиевна Белокоскова

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Автор, ответственный за переписку.
Email: Belokoskova.sg@iemspb.ru
ORCID iD: 0000-0002-0552-4810
SPIN-код: 4317-6620
Scopus Author ID: 6507716078

д-р мед. наук, старший научный сотрудник физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Дарья Владимировна Крицкая

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Email: darya_uladzimirawna@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6188-0318
SPIN-код: 7118-7891

аспирант физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Глеб Владимирович Безнин

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Email: beznin.gv@iemspb.ru
ORCID iD: 0000-0001-5730-4265
SPIN-код: 7796-1107

канд. мед. наук, научный сотрудник физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Марина Николаевна Карпенко

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Email: mnkarpenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1082-0059
SPIN-код: 6098-2715

канд. биол. наук, зав. лабораторией нейрохимии физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Сергей Георгиевич Цикунов

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Email: secikunov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7097-1940
SPIN-код: 7771-1940
Scopus Author ID: 6506948997
ResearcherId: E-6273-2014

д-р мед. наук, профессор, зав. лабораторией психофизиологии эмоций физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Безнин Г.В., Белокоскова С.Г., Цикунов С.Г. Влияние 1-дезамино-8-D-аргинин-вазопрессина на развитие поведенческих и структурно-функциональных нарушений, вызванных витальным стрессом, у крыс // Медицинский академический журнал. – 2016. – Т. 16. – № 4. – C. 14–15. [Beznin GV, Belokoskova SG, Cikunov SG. Vliyanie 1-dezamino-8-D-arginin-vazopressina na razvitie povedencheskih i strukturno-funkcional’nyh narushenij, vyzvannyh vital’nym stressom, u krys. Medical Academic Journal. 2016;16(4):14–15. (In Russ.)]
  2. Csikota P, Fodor A, Balázsfi D, et al. Vasopressinergic control of stress-related behavior: studies in Brattleboro rats. Stress. 2016;19(4):349–361. https://doi.org/10.1080/10253890.2016.1183117.
  3. Koshimizu TA, Nakamura K, Egashira N, et al. Vasopressin V1a and V1b receptors: From molecules to physiological systems. Physiol Rev. 2012;92(4):1813–1864. https://doi.org/10.1152/physrev.00035.2011.
  4. Zelena D, Mergl Z, Makara GB. The role of vasopressin in diabetes mellitus-induced hypothalamo-pituitary-adrenal axis activation: Studies in Brattleboro rats. Brain Res Bull. 2006;69(1):48–56. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull. 2005.10.009.
  5. Broadbear JH, Kabel D, Tracy L, Mak P. Oxytocinergic regulation of endogenous as well as drug-induced mood. Pharmacol Biochem Behav. 2014;119:61–71. https://doi.org/10.1016/j.pbb.2013.07.002.
  6. Цикунов С.Г. Нейробиология витального стресса. Новые модели психической травмы и посттравматического стрессового расстройства // Обзоры клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2015. – Т. 13, прил. – C. 187–188. [Tsikunov SG. Nejrobiologiya vital’nogo stressa. Novye modeli psihicheskoj travmy i posttravmaticheskogo stressovogo rasstrojstva. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy. 2015;13(Suppl.):187–188. (In Russ.)]
  7. Белокоскова С.Г., Степанов И.И., Цикунов С.Г. Агонист V2-рецепторов вазопрессина редуцирует депрессивные расстройства у постинсультных больных // Вестник РАМН. – 2012. – № 4. – С. 40–44. [Belokoskova SG, Stepanov II, Cikunov SG. Agonist of V2 vasopressin receptor reduces depressive disorders in post-stroke patients. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2012;(4):40–44. (In Russ.)]
  8. Белокоскова С.Г., Цикунов С.Г. Вазопрессин в механизмах реализации реакций на стресс и модуляции эмоций // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2018. – Т. 16. – № 3. – С. 5–12. [Belokoskova SG, Cikunov SG. Vazopressin v mekhanizmah realizacii reakcij na stress i modulyacii emocij. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy. 2018;16(3):5–12. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/RCF1635-12.
  9. Castrén E, Rantamäki T. The role of BDNF and its receptors in depression and antidepressant drug action: Reactivation of developmental plasticity. Dev Neurobiol. 2010;70(5):289–97. https://doi.org/10.1002/dneu.20758.
  10. Chan JP, Unger TJ, Byrnes J, Rios M. Examination of behavioral deficits triggered by targeting Bdnf in fetal or postnatal brains of mice. Neuroscience. 2006;142(1):49–58. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2006.06.002.
  11. Masana Y, Wanaka A, Kato H, et al. Localization of trkB mRNA in postnatal brain development. J Neurosci Res. 1993;35(5):468–479. https://doi.org/10.1002/jnr.490350503.
  12. Autry AE, Monteggia LM. Brain-derived neurotrophic factor and neuropsychiatric disorders. Pharmacol Rev. 2012;64(2):238–258. https://doi.org/10.1124/pr.111.005108.
  13. Fujimura H, Altar CA, Chen R, et al. Brain-derived neurotrophic factor is stored in human platelets and released by agonist stimulation. Thromb Haemost. 2002;87(4):728–734.
  14. Karege F, Bondolfi G, Gervasoni N, et al. Low brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels in serum of depressed patients probably results from lowered platelet BDNF release unrelated to platelet reactivity. Biol Psychiatry. 2005;57(9):1068–1072. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2005.01.008.
  15. Chen B, Dowlatshahi D, MacQueen GM, et al. Increased hippocampal BDNF immunoreactivity in subjects treated with antidepressant medication. Biol Psychiatry. 2001;50(4):260–265. https://doi.org/10.1016/s0006-3223 (01)01083-6.
  16. Angelucci F, Aloe L, Vasquez PJ, Mathe AA. Mapping the differences in the brain of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and nerve growth factor (NGF) in animal model of depression. Neuro Report. 2000;11(6):1369–1373. https://doi.org/10.1097/00001756-200004270-00044.
  17. Karege F, Perret G, Bondolfi G, et al. Decreased serum brain-derived neurotrophic factor levels in major depressed patients. Psychiatry Research. 2002;109(2):143–148. https://doi.org/10.1016/s0165-1781(02)00005-7.
  18. Klein AB, Williamson R, Santini MA, et al. Blood BDNF concentrations reflect brain-tissue BDNF levels across species. Int J Neuropsychopharmacol. 2011;14(3):347–353. https://doi.org/10.1017/S1461145710000738.
  19. Sartorius A, Hellweg R, Litzke J, et al. Correlations and discrepancies between serum and brain tissue levels of neurotrophins after electroconvulsive treatment in rats. Pharmacopsychiatry. 2009;42(6):270–276. https://doi.org/ 10.1055/s-0029-1224162.
  20. Pan W, Banks WA, Fasold MB, et al. Transport of brain-derived neurotrophic factor across the blood-brain barrier. Neuropharmacology. 1998;37(12):1553–1561. https://doi.org/10.1016/s0028-3908(98)00141-5.
  21. Lakshminarasimhan H, Chattarji S. Stress leads to contrasting effects on the levels of brain derived neurotrophic factor in the hippocampus and amygdala. PLoS One. 2012;7(1):e30481. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0030481.
  22. Marmigère F, Givalois L, Rage F, et al. Rapid induction of BDNF expression in the hippocampus during immobilization stress challenge in adult rats. Hippocampus. 2003;13(5):646–655. https://doi.org/10.1002/hipo.10109.
  23. Shi SS, Shao SH, Yuan BP, et al. Acute stress and chronic stress change brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and tyrosine kinase-coupled receptor (TrkB) expression in both young and aged rat hippocampus. Yonsei Med J. 2010;51(5):661–671. https://doi.org/10.3349/ymj. 2010.51.5.661.
  24. Lee T, Saruta J, Sasaguri K, et al. Allowing animals to bite reverses the effects of immobilization stress on hippocampal neurotrophin expression. Brain Res. 2008;1195:43–49. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2007.12.013.
  25. Yau SY, Lau BW, Zhang ED, et al. Effects of voluntary running on plasma levels of neurotrophins, hippocampal cell proliferation, learning, and memory in stressed rats. Neuroscience. 2012;222:289–301. https://doi.org/10.1016/ j.neuroscience.2012.07.019.
  26. Kubo KY, Kotachi M, Suzuki A, et al. Chewing during prenatal stress prevents prenatal stress-induced suppression of neurogenesis, anxiety-like behavior and learning deficits in mouse offspring. Int J Med Sci. 2018;15(9):849–858. https://doi.org/10.7150/ijms.25281.
  27. Roceri M, Hendriks W, Ricagni G, et al. Early maternal deprivation reduces the expression of BDNF and NMDA receptor subunits in rat hippocampus. Mol Psychiatry. 2002;7(6):609–616. https://doi.org/10.1038/sj.mp. 4001036.
  28. Schmitt K, Holsboer-Trachsler E, Eckert A. BDNF in sleep, insomnia, and sleep deprivation. Ann Med. 2016;48(1–2): 42–51. https://doi.org/10.3109/07853890.2015.1131327.
  29. Martinowich K, Manji H, Lu B. New insights into BDNF function in depression and anxiety. Nat Neurosci. 2007;(10):1089–1093. https://doi.org/10.1038/nn1971.
  30. Shimizu E, Hashimoto K, Okamura N, et al. Alterations of serum levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in depressed patients with or without antidepressants. Biol Psychiatry. 2003;54(1):70–75. https://doi.org/10.1016/s0006-3223(03)00181-1.
  31. Nibuya M, Morinobu S, Duman RS. Regulation of BDNF and trkB mRNA in rat brain by chronic electroconvulsive seizure and antidepressant drug treatments. J Neurosci. 1995;15(11):7539–7547. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.15-11-07539.1995.
  32. Smith MA, Makino S, Kvetnanský R, Post RM. Effects of stress on neurotrophic factor expression in the rat brain. Ann N Y Acad Sci. 1995;771:234–239. https://doi.org/ 10.1111/j.1749-6632.1995.tb44684.x.
  33. Aydemir O, Deveci A, Taneli F. The effect of chronic antidepressant treatment on serum brain-derived neurotrophic factor levels in depressed patients: a preliminary study. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2005;29(2):261–265. https://doi.org/ 10.1016/j.pnpbp.2004.11.009.
  34. Zhou AW, Li WX, Guo J, et al. Facilitation of AVP(4-8) on gene expression of BDNF and NGF in rat brain. Peptides. 1997;18(8):1179–1187. https://doi.org/10.1016/s0196- 9781(97)00184-8.
  35. Ang VT, Jenkins JS. Blood-cerebrospinal fluid barrier to arginine-vasopressin, desmopressin and desglycinamide arginine-vasopressin in the dog. J Endocrinol. 1982;93(3): 319–325. https://doi.org/10.1677/joe.0.0930319.
  36. Born J, Lange T, Kern W, et al. Sniffing neuropeptides: A transnasal approach to the human brain. Nat Neurosci. 2002;5(6):514–516. https://doi.org/10.1038/nn849.
  37. Ermisch A, Barth T, Rühle HJ, et al. On the blood-brain barrier to peptides: Accumulation of labelled vasopressin, DesGlyNH2-vasopressin and oxytocin by brain regions. Endocrinol Exp. 1985;19(1):29–37.
  38. Johnson NJ, Hanson LR, Frey WH. Trigeminal pathways deliver a low molecular weight drug from the nose to the brain and orofacial structures. Mol Pharm. 2010;7(3):884–893. https://doi.org/10.1021/mp100029t.
  39. Thorne RG, Pronk GJ, Padmanabhan V, et al. Delivery of insulin-like growth factor-I to the rat brain and spinal cord along olfactory and trigeminal pathways following intranasal administration. Neuroscience. 2004;127(2):481–496. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2004.05.029.
  40. Jiang Y, Li Y, Liu X. Intranasal delivery: Circumventing the iron curtain to treat neurological disorders. Expert Opin Drug Deliv. 2015;12(11):1717–1725. https://doi.org/10.1517/17425247.2015.1065812.
  41. Scranton RA, Fletcher L, Sprague S, et al. The rostral migratory stream plays a key role in intranasal delivery of drugs into the CNS. PLoS One. 2011;6(4):e18711. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018711.
  42. Huber D, Cramer EM, Kaufmann JE, et al. Tissue-type plasminogen activator (t-PA) is stored in Weibel-Palade bodies in human endothelial cells both in vitro and in vivo. Blood. 2002;99(10):3637–3645. https://doi.org/10.1182/blood.v99.10.3637.
  43. Kaufmann JE, Vischer UM. Cellular mechanisms of the hemostatic effects of desmopressin (DDAVP). J Thromb Haemost. 2003;1(4):682–689. https://doi.org/10.1046/j.1538-7836.2003.00190.x.
  44. Wall U, Jern S, Tengborn L, et al. Evidence of a local mechanism for desmopressin-induced tissue-type plasminogen activator release in human forearm. Blood. 1998;91(2):529–537.
  45. Medcalf RL. Fibrinolysis: from blood to the brain. J Thromb Haemost. 2017;15(11):2089–2098. https://doi.org/10.1111/jth.13849.
  46. Rodier M, Quirié A, Prigent-Tessier A, et al. Relevance of post-stroke circulating BDNF levels as a prognostic biomarker of stroke outcome. Impact of rt-PA treatment. PLoS One. 2015;10(10):e0140668. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0140668.
  47. Soreq H, Miskin R. Plasminogen activator in the rodent brain. Brain Res. 1981;216(2):361–374. https://doi.org/10.1016/0006-8993(81)90138-4.
  48. Chao MV, Rithwick R, Lee FS. Neurotrophin signalling in health and disease. Clin Sci (Lond). 2006;110(2):167–173. https://doi.org/10.1042/CS20050163.
  49. Idell RD, Florova G, Komissarov AA, et al. The fibrinolytic system: A new target for treatment of depression with psychedelics. Med Hypotheses. 2017;100:46–53. https://doi.org/10.1016/j.mehy.2017.01.013.
  50. Schäbitz W-R, Steigleder T, Cooper-Kuhn CM, et al. Intravenous brain-derived neurotrophic factor enhances poststroke sensorimotor recovery and stimulates neurogenesis. Stroke. 2007;38(7):2165–2172. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.106.477331.
  51. Björkholm C, Monteggia LM. BDNF — a key transducer of antidepressant effects. Neuropharmacology. 2016;102:72–79. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2015.10.034.
  52. Alcalá-Barraza SR, Lee MS, Hanson LR, et al. Intranasal delivery of neurotrophic factors BDNF, CNTF, EPO, and NT-4 to the CNS. J Drug Target. 2010;18(3):179–190. https://doi.org/10.3109/10611860903318134.
  53. Connor B, Dragunow M. The role of neuronal growth factors in neurodegenerative disorders of the human brain. Brain Res Rev. 1998;27(1):1–39. https://doi.org/10.1016/s0165-0173(98)00004-6.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние стресса и введения ДДАВП на содержание BDNF в гомогенате ткани гиппокампа у самок крыс (M ± SEM, пг/мг белка). Группы животных: 1 — интактные, 2 — получившие ДДАВП, 3 — перенесшие витальный стресс, 4 — перенесшие витальный стресс и получившие ДДАВП

Скачать (36KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние стресса и ДДАВП на содержание BDNF в плазме крови у самок крыс (M ± SEM, пг/мл). Группы животных: 1 — интактные, 2 — получившие ДДАВП, 3 — перенесшие витальный стресс, 4 — перенесшие витальный стресс и получившие ДДАВП. * значимость различий между содержанием нейротрофина у крыс первой и четвертой групп; # значимость различий между содержанием нейротрофина у крыс второй и четвертой групп; & значимость различий между содержанием нейротрофина у крыс третьей и четвертой групп при p < 0,05 (two way ANOVA, post hoc тест Тьюки)

Скачать (32KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние фактора введения ДДАВП на содержание BDNF в плазме крови у крыс. Данные представлены как среднее, 0,95 % доверительный интервал, F (1,15) = 12,9, p = 0,004; two-way ANOVA, фактор введения ДДАВП

Скачать (40KB)
Метаданные

© Белокоскова С.Г., Крицкая Д.В., Безнин Г.В., Карпенко М.Н., Цикунов С.Г., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии 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: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах