Том 20, № 2 (2022)

В настоящей вводной статье к тематическому спецвыпуску журнала излагаются актуальность и основные подходы к проблеме моделирования заболеваний мозга на лабораторных рыбах зебраданио — zebrafish (Danio rerio).

Социальное взаимодействие между особями одного вида — важный фактор нормального развития индивида в сообществе, нарушение которого считается проявлением многих психических расстройств. Для рыб зебраданио (Danio rerio) описаны несколько методов диагностики нарушения социального поведения, включая тесты на социальное предпочтение и социальное взаимодействие, используемые для моделирования широкого спектра социальных фенотипов, потенциально значимых для изучения депрессии, патологической агрессии, шизофрении, аутизма и других заболеваний мозга. Важный и широко используемый метод для определения социального поведения — тест построения косяка, основанный на врожденной, генетически закрепленной особенности зебраданио формировать стаи (косяки), плотность которых зависит от множества факторов, таких как присутствие хищника, воздействие фармакологических препаратов и др. Агрессия, наряду со способностью построения косяка, — так же важное проявление социального поведения, служащее при этом центральным звеном в ряде заболеваний мозга, таких как синдром нарушения контроля, кондуктивное расстройство и др. В настоящее время существуют различные методы оценки агрессивного поведения у зебраданио, например тесты зеркального отражения, рассмотренные в настоящей статье.

Тест иммобилизации хвоста — относительно новый метод анализа поведения зебраданио, основанный на парадигме выученной беспомощности и отчаяния, когда животное подвергается действию неконтролируемого (неизбегаемого) стрессора и рано или поздно бросает все попытки к избеганию аверсивного стимула, принимая позу неподвижности. В качестве аверсивного стимула выступает фиксация рыбы вниз головой в вискозной губке, в центральный разрез которой фиксируется хвост рыбы без ограничения подвижности боковых плавников и передней части тела. Тест иммобилизации хвоста можно рассматривать как подходящий тест для выявления у животного депрессивно-подобного поведения (отчаяния), одни из основных клинических симптомов которых — апатия и вялость.

Новизна среды — это один из наиболее мощных стрессоров для животных, часто используемых в нейробиологии поведения для изучения аффективных и когнитивных нарушений. Однако в процессе исследования незнакомой среды у экспериментальных животных происходит снижение стресса за счет габитуации (приспособление, habituation). В различных поведенческих тестах у зебраданио это проявляется в заплыве в зоны, представляющие потенциальную опасность для них: верхняя часть аквариума в тесте незнакомого аквариума, центральная часть в тесте открытого поля. При построении эффективной стратегии выживания важным представляется навигация в незнакомой среде, которая осуществляется за счет поиска домашней базы — наиболее безопасного участка, который служит отправной точкой в исследовании незнакомой среды. Правильное определение домашней базы важно для выявления поведенческих особенностей у зебраданио, что и рассмотрено в настоящем обзоре (как и габитуация) в качестве теста для оценки краткосрочной пространственной памяти.

Центральным патологическим звеном аддиктивных состояний принято считать синдром отмены приема препарата. Обычно тяжелые проявления синдрома отмены связаны со снижением чувствительности рецепторов постсинаптической мембраны к нейромедиаторам (десенсибилизация), снижением плотности рецепторов и нарушением транспорта нейромедиаторов и ребаунд-эффектом (rebound effect), который представляет комплекс симптомов, обратных действию принимаемого препарата и др. Зебраданио служит эффективным инструментом в исследованиях классического синдрома отмены и частных случаев отмены лекарств определенного класса.

Актуальность. Кисспептин 1 (Kiss1) рыб действует на систему серотонина мозга у Danio rerio, снижая тревожно-фобические реакции. Ген кисспептина (kiss1) костистых рыб — консервативный ортолог гена кисспептина (KISS1/Kiss1) млекопитающих.

Цель — исследовать возможное анксиолитическое действие аналогов кисспептина Kiss1 млекопитающих у Danio rerio в сравнении с антидепрессантами серотонинового типа действия.

Материалы и методы. Использовали тест новизны: рыбу помещали сначала в мерный стакан с растворенным фармакологическим веществом (или Н₂О), а затем в просмотровый аквариум на 6 мин, где автоматически регистрировали траекторию движения, длину пути, число перемещений в верхнюю часть аквариума, время пребывания в нижней части аквариума, число и время паттерна «фризинг».

Результаты. В ответ на новизну помещения в просмотровый аквариум рыбы реагируют погружением на дно, увеличением фризинга и снижением числа перемещений в верхнюю половину аквариума. На фоне антидепрессантов кломипрамина, пароксетина или тразодона (0,5 мг – 1 мг на 1000 мл воды) рыбы находились не только в нижней, но и в верхней части просмотрового аквариума. Средняя длина пути существенно не изменялась. Время пребывания в нижней части аквариума снижалось более чем в 2 раза по сравнению с контрольной группой животных и проявляло дозозависимый эффект. Число перемещений в верхнюю часть аквариума за опыт существенно увеличивалось. Аналоги кисспептина млекопитающих «Сloud Clone» (США) в дозе 0,01–1 мг на 1 л воды вызывали сходную картину поведения у рыб в ответ на новизну. В то же время эффекты аналогов кисспептина оказались ниже, чем у антидепрессантов. Наиболее эффективная доза для действия изученных аналогов кисспептина соответствовала 0,1 мг на 1 л воды.

Заключение. Таким образом, аналоги кисспептина Kiss1 млекопитающих снижают тревожно-фобические реакции на новизну у Danio rerio. Данные об однонаправленных эффектах аналогов кисспептина млекопитающих и антидепрессантов серотонинового типа действия подтверждают потенциальную роль Kiss1 в модуляции серотонин-зависимого поведения у Danio rerio. Полученные данные подтверждают гипотезу, что кисспептин может участвовать в регуляции тревожно-фобических состояний, по-видимому, для поддержания эмоциональных аспектов репродуктивного поведения, таких как половая мотивация и возбуждение.

Актуальность. Поиск новых путей для коррекции патофизиологических механизмов, лежащих в основе синдрома отмены алкоголя, — актуальное и перспективное направление в фармакотерапии алкоголизма. Экстракт Panax ginseng представляет интерес в отношении коррекции патологических форм поведения, вызванных длительным употреблением алкоголя. С помощью поведенческих тестов существует возможность оценить особенности различных форм поведения.

Цель — оценить влияние раствора экстракта Panax ginseng на поведение рыб Danio rerio в период отмены алкоголя после длительной алкоголизации.

Материалы и методы. Длительную алкоголизацию моделировали помещением рыб в аквариум с 0,3 % раствором этанола на 14 дней. После отмены этанола в течение 7 дней выполняли внутрибрюшинные инъекции раствора экстракта корня Panax ginseng (0,3 мг / 1 г). Поведение рыб исследовали в тесте «двигательная активность в новом месте и после привыкания».

Результаты. В работе представлены результаты влияния раствора экстракта Panax ginseng на поведение рыб Danio rerio в период отмены алкоголя после длительной алкоголизации. Показатель «время пребывания рыб в секциях» в группе с инъекциями Panax ginseng (0,3 мг / 1 г) был восстановлен до уровня контрольных значений в сравнении с группой отмены алкоголя рыб после инъекции 0,9 % раствора натрия хлорида.

Выводы. Исследование показало, что поведение рыб Danio rerio в тесте «двигательная активность в новом месте и после привыкания» было подвержено изменениям на 7-е сутки отмены этанола после длительной алкогольной интоксикации. Раствор экстракта Panax ginseng восстанавливает исследуемые показатели до уровня контрольных значений.