Блокада орексиновых рецепторов ядра ложа конечной полоски повышает уровень серотонина только в левом гипоталамусе

Полный текст

Введение

Реакция самостимуляции латерального гипоталамуса у крыс является одной из перспективных моделей для изучения фармакологических препаратов, потенциально способных купировать развитие патологических зависимостей [4].

Известно, что при активации дофаминергической системы фенамином происходит значительное усиление реакции самостимуляции [4]. В наших предыдущих исследованиях показано, что локальное введение препарата SB-408124 в ядро ложа конечной полоски (ЯЛКП) блокирует это поведение [2]. Препарат SB-408124 является избирательным антагонистом орексиновых рецепторов первого типа (OX1R). Имеются указания на то, что в мозге орексиновая и серотониновая системы тесно взаимосвязаны и это взаимодействие играет исключительную роль в механизмах положительного подкрепления [3].

Целью исследования было выяснить, влияет ли введение фенамина на серотонинергическую систему гипоталамуса и какое действие на эту систему оказывает локальная блокада орексиновых рецепторов ЯЛКП.

Методика

Исследование проводили на 27 самцах крыс линии Вистар массой 250–300 г. За неделю до начала экспериментов животным в латеральный гипоталамус вживляли электроды для самостимуляции и в ЯЛКП — канюли для микроинъекций. Электроды для самостимуляции вживляли билатерально, а канюли — унилатерально: пяти крысам — с правой стороны, пяти крысам — с левой. Контролем служили интактные животные (n = 6) и крысы, получавшие фенамин (5 неоперированных и 6 ложнооперированных крыс).

Вживление электродов и канюль в мозг крысам проводили под нембуталовым наркозом (50 мг/кг) с использованием стереотаксического прибора фирмы Medicor (Венгрия). В латеральные гипоталамические ядра вживляли нихромовые монополярные электроды в стеклянной изоляции (диаметр электрода — 0,25 мм, длина оголенного кончика — 0,25–0,30 мм, его толщина — 0,12 мм) по следующим координатам: АР = 2,5 мм назад от брегмы, SD = 2,0 мм латерально от сагиттального шва, Н = 8,4 мм от поверхности черепа. Индифферентный электрод из нихромовой проволоки закрепляли на черепе животного. Все электроды коммутировали на микроразъеме, который фиксировали на черепе самотвердеющей пластмассой. Металлические направляющие канюли из нержавеющей стали диаметром 0,2 мм вживляли унилатерально в правое или в левое ЯЛКП по координатам: АР = 0,5 мм назад от брегмы, SD = 1,5 мм латерально от сагиттального шва, Н = 6,7 мм от поверхности черепа. Канюли фиксировали на черепе животного самотвердеющей пластмассой и после операции закрывали специальным колпачком, который временно снимали для введения веществ в структуру мозга. При внутриструктурном введении веществ в направляющие вставляли металлические микроканюли диаметром 100 мкм, кончик которых был на 0,2 мм длиннее направляющей [2].

В день эксперимента животным системно вводили фенамин (1 мг/кг, внутрибрюшинно), через 10 мин в ЯЛКП локально вводили SB-408124 (1 мкг в 1 мкл на крысу). Через 15 мин после микроинъекции крыс декапитировали.

Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в левой и правой частях гипоталамуса определяли уровень серотонина (5-ГТ) и его метаболита (5-ГИУК). Анализ проводили на хроматографе Beckman Coulter с электрохимическим детектором, как описано ранее [1]. Результаты для левого и правого гипоталамуса обрабатывали отдельно методом однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA), а различия между левым и правым гипоталамусом оценивали по Т-критерию Стьюдента с использованием стандартного пакета статистических программ GraphPad Prism 6.0.

Результаты исследования и их обсуждение

При исследовании активности серотонинергической системы на фоне введения фенамина и блокады орексиновых рецепторов были обнаружены достоверные различия по показателю метаболизма серотонина (5-ГИУК/5-ГТ) как в левом (F (3; 23) = 5,049, p = 0,008), так и в правом (F (3; 22) = 4,591, p = 0,012) гипоталамусе. По содержанию 5-ГТ различия были достоверны только в левом гипоталамусе (F (3; 20) = 3,128, p = 0,049) (табл. 1).

 

Таблица 1. Влияние унилатерального введения SB-408124 (1 мкг в 1 мкл) в ядро ложа конечной полоски на содержание серотонина и его метаболита в гипоталамусе у крыс после системного введения фенамина (1 мг/кг массы)

Группа крыс	5-ГТ (нг/мг ткани)		5-ГИУК (нг/мг ткани)		5-ГИУК/5-ГТ
	Содержание в гипоталамусе
	левом	правом	левом	правом	левом	правом
Контроль	0,143 ± 0,018	0,145 ± 0,017	0,334 ± 0,025	0,286 ± 0,028*	2,47 ± 0,27	2,027 ± 0,1287
Фенамин в/бр.	0,147 ± 0,021	0,146 ± 0,015	0,282 ± 0,042	0,256 ± 0,024	1,59 ± 0,21##	1,451 ± 0,1445#
SB-408124 в ипсилатеральное ЯЛКП + + фенамин в/бр.	0,152 ± 0,011	0,177 ± 0,016	0,260 ± 0,066	0,308 ± 0,060	1,30 ± 0,15##	1,416 ± 0,2113##
SB-408124 в контра-латеральное ЯЛКП + + фенамин в/бр.	0,230 ± 0,029 #&$	0,199 ± 0,034	0,283 ± 0,057	0,268 ± 0,048	1,25 ± 0,23##	1,104 ± 0,1911#
Примечание: * р < 0,05 — по сравнению с левым гипоталамусом у крыс контрольной группы; # р < 0,05, ## р < 0,01 — по сравне нию с группой контрольных животных; & р < 0,05 — по сравнению с группой животных, получавших фенамин; $ р < 0,05 — по сравнению с группой животных, получавших ипсилатеральную микроинъекцию SB-408124; ЯЛКП — ядро ложа конечной полоски

 

Попарное сравнение по t-критерию Стьюдента позволило выявить у интактных животных асимметрию серотонинергической системы гипоталамуса. Уровень 5-ГИУК в левом гипоталамусе был выше, чем в правом (р < 0,05), аналогичная тенденция наблюдалась и в отношении содержания самого медиатора (p = 0,076), при этом соотношение 5-ГИУК/5-ГТ оставалось симметричным (см. табл. 1).

Системное введение фенамина приводило к исчезновению обнаруженной асимметрии. Под действием фенамина уровни 5-ГТ и 5-ГИУК не изменялись. Однако показатель метаболизма серотонина (соотношение 5-ГИУК/5-ГТ) снижался как в левом (р < 0,01), так и в правом (р < 0,05) гипоталамусе (см. табл. 1).

Микроинъекции SB-408124 у крыс, получавших фенамин, не влияли на соотношение 5-ГИУК/5-ГТ ни в левом, ни в правом гипоталамусе: оно по-прежнему оставалось сниженным.

Действие антагониста орексина на содержание серотонина в гипоталамусе крыс, получавших фенамин, проявлялось только на стороне, контралатеральной микроинъекции, причем эффекты были достоверны только в левом гипоталамусе. При введении антагониста орексина в правое ЯЛКП содержание 5-ГТ в левом гипоталамусе повышалось как по сравнению с интактными крысами (p = 0,015), так и по сравнению с контрольными животными, получавшими фенамин (p = 0,013, см. табл. 1). При этом содержание серотонина в левом гипоталамусе после правосторонней (контралатеральной) микроинъекции было выше, чем после левосторонней (ипсилатеральной, p = 0,044) (см. табл. 1). Это свидетельствует в пользу того, что блокирующий эффект антагониста орексина на фенаминовую стимуляцию проявляется за счет межполушарных взаимодействий.

Заключение

Результаты позволяют предположить, что левый гипоталамус играет ведущую роль в развитии реакции самостимуляции, и подтверждают гипотезу о том, что серотонинергическая система вовлечена в механизм блокирующего действия антагониста орексиновых рецепторов на самостимуляцию, активированную фенамином.

Об авторах

Инесса Владимировна Карпова

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Автор, ответственный за переписку.
Email: inessa.karpova@gmail.com

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. акад. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Евгений Рудольфович Бычков

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Email: bychkov@mail.ru

канд. мед. наук, заведующий лабораторией отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Андрей Андреевич Лебедев

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Email: aalebedev-iem@rambler.ru

д-р биол. наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Петр Дмитриевич Шабанов

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Email: pdshabanov@mail.ru

д-р мед. наук, профессор, заведующий отделом нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы