Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

ЗАВИСИМОСТЬ ПСИХОТРОПНЫХ ЭФФЕКТОВ АЦЕТИЛСАЛИЦИЛАТОВ ОТ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ДОФАМИНЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Яковчук Т.В. 1 Хусаинов Д.Р. 1 Коренюк И.И. 1 Катюшина О.В. 1
1 Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского
В экспериментальных стресс-моделях на крысах при использовании блокатора D2–рецепторов галоперидолом, исследовался уровень участия дофаминергической системы мозга и зависимость психотропных эффектов аспирина, ацетилсалицилатов цинка (АСЦ) и кобальта (АСК). В ходе работы был получен весомый аргумент в пользу того, что антидепрессантный эффект исследованных салицилатов в значительной мере реализуется через дофаминергическую систему мозга.
аспирин
ацетилсалицилат цинка
ацетилсалицилат кобальта
поведенческие тесты
дофаминергическая система
1. Арушанян Э.Б., Отеллин В.А. Хвостатое ядро. – Л.: Наука. –1976. – С. 224.
2. Григорьева А. С. Оптимизация фармакотерапевтической активности биометаллов при комплексообразовании с НПВП // Микроэлементы в медицине. – 2000. – Т.2, № 1 – С. 17–22.
2. Калуев А.В. Проблемы изучения стрессорного поведения. – Киев: Центр физиолого-биохимических проблем. – 1998. – С. 133.
3. Лапин И.П. Модели тревоги на мышах: оценка в эксперименте и критика, методики // Экспер. клин. фармакол. – 2000. – Т. 63, № 3. – С. 58–62.
4. Маркель А.Л. К оценке основных характеристик поведения крыс в тесте открытого поля / А.Л. Маркель // ЖВНД – 1981. – Т. 31, № 2. – С. 301–307.
5. Фролова Г.О. Аналіз нейрохімічних механізмів індукції психичної депресії на тлі емоційного стресу: автореф. дис. ... канд. біол. наук : спец. 03.00.13 «Фізіологія людини і тварин». – Сімферополь, 2009. – С. 23.
6. Яковчук Т.В., Катюшина О.В., Хусаинов Д.Р., Влияние ацетилсалициловой кислоты, ацетилсалицилатов кобальта и цинка на поведение крыс // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия: – 2010. – 23 (62), № 2. – С. 200–208.
7. Berridge K.C. and Robinson T.E. What is the role of dopamine in reward:hedonic impact, reward learning, or incentive salience? // Brain. Res. Rev. – 1998. – Vol. 28:3. – Р. 309–369.
8. Karler R., Calder L.D., Thai L.H., Bedingfield J.B. A dopaminergic-glutamatergic basis for the action of amphetamine and cocaine // Brain. Res. – 1994. – Vol. 658 (1–2). – P. 8–14.
9. Fink J. S.and Smith G.P., Mesolimbicocortical dopamine terminal fields are necessary for normal locomotor and investigatory exploration in rats // Brain Res. – 1980. Oct 20. – Р. 59–84.

Достаточно длительное время исследователи, можно сказать, всего мира пытаются раскрыть тайну генеза и возможности воздействия на многообразные психоэмоциональные состояния человека и, от части, животных. Одним из способов такого воздействия является применение различных химических агентов. В литературе последних лет встречаются предположения и единичные результаты, указывающие на то, что перспективными психотропными средствами могут быть соединения класса салицилатов [2]. В предыдущих работах нами было показано [7], что ацетилсалицилаты оказывают выраженное психотропное воздействие, однако вопрос о механизмах этого феномена остается открытым. По современным представлениям наиболее разработанной и признанной теорией психоэмоциональных проявлений выступает моноаминергическая теория. Согласно этой теории такие поведенческие проявления как тревожность, страх, депрессия, агрессия и др. определяются функциональной активностью моноаминергических систем мозга. Ко второй половине прошлого столетия уже накопился достаточно обширный материал позволяющий говорить об участии медиаторных систем мозга в формировании и проявлении поведенческих актов. Так в 1970-х гг. Э.Б. Арушанян, В.А. Отеллин [1], и др. приходят к выводу, что управление психомоторными процессами на уровне стриатума увязывается теснейшим образом с обменом дофамина [1]. Несколько позже у крыс было обнаружено снижение уровня исследовательской активности в результате разрушения мезокортикофугальных дофаминергических нейронов [10]. Было показано, что дофамин необходим для определения животным значимости стимулов, связанных с подкреплением [8], для формирования реакций избегания [9] и др. Представления о функциональной роли данной системы все расширяются.

В связи с изложенной целью настоящей работы явилось выяснение зависимости психотропных эффектов аспирина, ацетилсалицилатов цинка (АСЦ) и кобальта (АСК) от функционального состояния дофаминергической системы.

Материалы и методы исследования

Для проведения экспериментов были отобраны крысы со средней двигательной активностью и средними показателями депрессивности, которые были разделены на контрольную группу и 3 экспериментальные группы, каждая из них состояла из 10 крыс.

Крысы контрольной группы оставались нативными, а трем экспериментальным группам крыс в течение трех дней внутрибрюшинно, разведенный на физиологическом растворе, вводили галоперидол (Hal) в дозе 2,5 мг/кг, чем вызывалась практически полная блокада D2-рецепторов. Тестируемые соединения аспирин, АСЦ и АСК растворялись в физиологическом растворе в дозе 40 мг/кг и за 30 минут до начала тестирования, вводились каждой из экспериментальной групп. Тестирование проводилось в утреннее время.

В работе использовались классические поведенческие тесты: «открытое поле», «черно-белая камера», тест «Порсолта» (тесты перечислены по мере возрастания оверсивности).

При проведении экспериментов придерживались «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных». Эксперименты проводились с соблюдением принципов «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, которые используются для экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1986) и Постановления первого национального конгресса по биоэтике (Киев, 2001).

Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с помощью пакета программ Statistica 6.0. Экспериментальные данные до и после воздействия веществ сравнивались по непараметрическому критерию Манна-Уитни (достоверность различия p ≤ 0,05).

Результаты исследования и их обсуждение

Психотропные эффекты ацетилсалициловой кислоты при блокаде D2-рецепторов.

При использовании блокатора D2-рецепторов Hal мы пытались выяснить уровень участия дофаминергической системы мозга в проявлении психотропных эффектов исследованных салицилатов. Было обнаружено, что в условиях блокады D2-рецепторов психотропная активность аспирина характеризуется явным седативным эффектом. Так в тесте «открытое поле» наблюдалось выраженное уменьшение следующих показателей: горизонтальной двигательной активности (ГДА), исследовательской активности (ИА) и грумминга (ГРУМ).Что свидетельствует о повышении тревожности животных и развитии тормозных процессов в центральной нервной системе [5] (рис. 1)

Касательно изменения такого показателя, как ГРУМ, мы считаем необходимым сказать, что таковой интерпретируется крайне неоднозначно. Выраженный ГРУМ свидетельствует о комфортном состоянии животного, но, в тоже время, ГРУМ может расцениваться как способ животного успокоиться в условиях повышенной тревожности и стресса [3, 5]. В связи с этим мы указываем на изменение ГРУМ, но не расцениваем его как маркерный показатель эффекта исследуемых веществ.

pic_32.tif

Рис. 1. Психотропная активность аспирина при блокировании D2-рецепторов Hal. Примечания: за 100 % приняты средние значения контроля – введение физиологического раствора нативным животным, ГДА – горизонтальная двигательная активность, ИА – исследовательская активность, ГРУМ – грумминг, ПОРС_ЛП – латентный период зависания в тесте «Порсолта», КОЛ_ВЫГЛ – колличество выглядываний в тесте «черно-белая камера», ВР_ВЫГЛ – время выглядываний в тесте «черно-белая камера»

В тесте «черно-белая камера» под действием аспирина на фоне блокады D2-рецепторов происходило крайне выраженное, практически до нуля, снижение фиксируемых показателей: количество выглядываний/выходов и их длительность. Подобное изменение указанных параметров рассматривается как мощное увеличение тревожности животных [4].

При блокировании D2-рецепторов под действием аспирина в тесте «Порсолта» изменение времени активного и пассивного плаваний не наблюдалось, что явно указывает на отсутствие выраженного антидепрессантного воздействия. Достоверно изменялся только один показатель – уменьшалась длительность латентного периода первого зависания, однако этот показатель является второстепенным и не может расцениваться как основополагающий для определения антидепрессантного эффекта в данном тесте.

Психотропные эффекты ацетилсалицилатов цинка и кобальта при блокаде D2-рецепторов.

Ацетилсалицилат цинка

Блокада D2-рецепторов вызвала определенные изменения психотропных свойств и у солей ацетилсалициловой кислоты. Так в тесте «открытое поле» под действием АСЦ при блокировании D2-рецепторов по сравнению с контролем достоверно снижались ГДА и ИА. Следовательно, можно говорить о проявлении седативного эффекта и увеличении тревожности животных (рис. 2).

pic_33.tif

Рис. 2. Психотропная активность АСЦ при блокировании D2-рецепторов Hal.Примечания: ПОР_ВЫПР – количество выпрыгиваний в тесте «Порсолта», остальные обозначения те же, что и на рис. 1

В тесте «черно-белая камера» был отмечен неоднозначный эффект: уменьшалось количество выглядываний, но увеличивалась их длительность и, как следствие, общее время выглядываний экспериментальной и контрольной групп не отличалось.

Причина таких изменений не до конца ясна и противоречит данным, которые были получены в тесте «открытое поле». Как уже было указано в тесте «открытое поле» под влиянием АСЦ на фоне блокады D2-рецепторов отмечалось усиление тревожности животных (заметное уменьшение ИА), но тест «черно-белая камера» не дал однозначных результатов. В этом тесте уменьшение количества выглядываний экспериментальных животных в светлый отсек расценивается как усиление тревожности, но, как правило, уменьшается и их продолжительность [4]. Однако, в данном случае, суммарное время выглядываний крыс в светлый отсек экспериментальной группы не отличалось от такового контрольной. Принимая во внимание увеличение тревожности крыс в тесте «открытое поле» и уменьшение количества выглядываний, хотя и без уменьшения их общей продолжительности, мы склонны думать, что тревожность крыс в описанных экспериментальных условиях увеличивается. Но, все-таки, следует отметить, что в более оверсивном тесте «черно-белая камера» тревожность крыс, вероятно, усиливается незначительно.

В тесте «Порсолта» наблюдалось изменение одного параметра – количество выпрыгиваний. Как и латентный период первого зависания, этот показатель указывает на проявление антидепрессантного эффекта, однако он также является второстепенным и не рассматривается нами в качестве прямого указания на эффект. При этом, не наблюдалось достоверного изменения времени активного и пассивного плаваний, при сравнении этих показателей контрольной и экспериментальной групп. Поэтому, мы склонны полагать, что в условиях блокады D2-рецепторов АСЦ не проявляет выраженного антидепрессантного эффекта.

Ацетилсалицилат кобальта

Психотропные эффекты АСК при блокировании Hal D2-рецепторов проявлялись следующим образом: в тесте «открытое поле» по сравнению с контролем достоверно уменьшались ИА и ГРУМ, что расценивается как усиление тревожности у животных (рис. 3).

В отличие от АСЦ в тесте «черно-белая камера» АСК при блокировании D2-рецепторов явно проявляет себя, как вещество усиливающее тревожность животных. В пользу этого утверждения свидетельствует резкое снижение количества и суммарного времени выглядываний крыс в светлый отсек камеры.

В тесте «Порсолта» под действием АСК при блокировании D2-рецепторов наблюдались изменения аналогичные тем, которые были описаны для АСЦ. В связи с этим мы не будем описывать их более подробно и, можно полагать, что более или менее яркого эффекта в данном тесте не наблюдается.

pic_34.tif

Рис. 3. Психотропная активность АСК при блокировании D2-рецепторов Hal. Примечания: ПОР_ВЫПР – количество выпрыгиваний в тесте «Порсолта», остальные обозначения те же, что и на рис. 1

Для того чтобы иметь более четкое представление об изменении психотропной активности аспирина и его солей необходимо сравнить эффекты этих веществ, проявляющиеся при блокировании D2-рецепторов, с эффектами, которые оказывали аспирин и его соли на нативных животных (см. таблицу).

Сравнение направленности эффектов исследованных салицилатов, проявляющихся у нативных крыс и при блокаде D2-рецепторов Hal

Тест

Аспирин

Аспирин + Hal

АСЦ

АСЦ + Hal.

АСК

АСК + Hal

Открытое поле

ИА ↑

Деф ↑

ИА ↓

ГДА ↓

Грум ↓

ИА ↑

ИА ↓

ГДА ↓

Изменения

отсутствуют

ИА ↓

Грум↓

Черно-белая камера

Изменения отсутствуют

Кол. выгл.↓

Вр. выгл. ↓

Изменения отсутствуют

Кол. выгл. ↓

Изменения

отсутствуют

Кол.выгл. ↓

Вр. выгл.↓

Порcолта

Ак. плав.↑

Пас. плав.↓

Пор. лп. ↓

Ак. плав.↑

Пас. плав.↓

Пор.выпр. ↓

Ак. плав.↑

Пас. плав.↓

Пор. выпр.↓

Примечания: ↑ – увеличение показателя, ↓– снижение показателя. Hal – галоперидол, ИА – исследовательская активность, Деф. – дефекации, ГДА – горизонтальная двигательная активность, Грум – грумминг, Кол. выгл. – количество выглядываний, Вр. выгл. – время выглядываний (суммарное), Ак. плав. – продолжительность активного плавания, Пас. Плав – продолжительность пассивного плавания, Пор. лп. – латентный период зависания в тесте «Порсолта», Пор. выпр. – количество выпрыгиваний (освобождений от воды) в тесте «Порсолта».

Как было описано в предыдущей работе [7] аспирин у нативных животных в тесте «открытое поле» вызывал снижение ИА и увеличение количества болюсов (ДЕФ), т.е. вызывал развитие тревожного состояния у крыс. При этом, в тесте «черно-белая камера» аспирин не вызывал достоверного изменения фиксируемых показателей. Следовательно, данный агент у нативных животных вызывает усиление тревожности только в условиях слабого стресса. В тесте «Порсолта» у нативных животных аспирин вызывал бесспорное снижение депрессии. Итак, становится очевидным, что в тесте «открытое поле» влияние аспирина при блокаде D2-рецепторов по сравнению с влиянием на нативных животных кардинально не изменяется: сохраняется протревожное воздействие и усиливается седативное проявление эффекта. Иная картина прослеживается в тесте «Порсолта»: при блокировании D2-рецепторов существенно подавлялся антидепрессантный эффект аспирина, который проявлялся у нативных животных. Данный факт правомерно может расцениваться как доказательство того, что антидепрессантный эффект аспирина тесно связан с функциональной активность дофаминергической системы ЦНС. Из литературы известно [6], что галоперидол у крыс со средними показателями депрессии слабо изменяет уровень депрессивности, можно пренебречь эффектами суммации или антогонизма галоперидола и аспирина в случае проявления депрессивных состояний. В связи с этим наше предположение о вовлеченности дофаминергической системы в проявление психотропных эффектов аспирина, выглядит еще более аргументированным.

Резкое усиление тревожного состояния животных при действии аспирина на фоне блокады D2-рецепторов, которое явно прослеживалось в тесте «черно-белая камера», можно расценивать как синергетический эффект аспирина и галоперидола. Основанием для такого мнения служат литературные данные [6], которые указывают на то, что при угнетении дофаминергической системы у крыс со средним уровнем депрессивности может проявляться анксиогенный эффект.

Рассматривая проявление уровня тревожности крыс в различных тестах под действием АСЦ при блокаде D2-рецепторов можно увидеть неоднозначную реакцию: у нативных крыс под влиянием АСЦ наблюдается анксиолитический эффект – увеличение ИА, который при блокаде D2-рецепторов нивилируется. В тесте «черно-белая камера» на нативных крыс АСЦ не оказывал заметного влияния и, основываясь на подавление анксиолитического эффекта при блокаде D2-рецепторов в тесте «открытое поле», логично было предположить, что блокирование этих рецепторов в тесте «черно- белая камера» в присутствии АСЦ также вызовет появление анксиогенного влияния. Однако в реальности отмечен эффект, который нельзя однозначно назвать анксиогенным. По нашему мнению такое проявление изменений поведенческих актов крыс в тесте «черно-белая камера» при действии АСЦ на фоне блокады D2-рецепторов можно объяснить конкуренцией между АСЦ и Hal. Как мы уже отмечали АСЦ на нативных животных оказывает анксиолитический эффект при слабом стрессе, а Hal способен усиливать тревожность крыс со средним индексом депрессивности. В связи с указанным, мы полагаем, что в тесте «черно-белая камера» в нативных условиях эксперимента АСЦ не способен вызвать заметные изменения поведенческих актов, но при блокаде D2-рецепторов проявляется его анксиолитическая активность и конкурирует с анксиогенной галоперидола.

При сравнении результатов влияния АСЦ полученных на нативных крысах и при блокаде D2-рецепторов можно заметить, что подавляется анксиолитический эффект АСЦ в тесте «открытое поле» (снижение ИА при блокаде D2-рецепторов) и проявляется седативный эффект (снижение ГДА). В тесте «Порсолта» заметно подавляется антидепрессантный эффект указанной соли. Опираясь на умозаключения, касающиеся изменения психотропной активности аспирина при блокаде D2-рецепторов, можно также полагать, что антидепрессантный эффект АСЦ в существенной степени связан с дофаминергической системой.

Рассматривая эффекты АСК на фоне блокады D2-рецепторов и сравнивая их с влиянием этой соли на нативных животных видно, что в целом закономерность изменения воздействия совпадает с таковой АСЦ. Но, при этом, прослеживается заметное отличие реакции крыс в «черно-белой камере»: в присутствии галоперидола с АСК проявляется выраженный анксиогенный эффект, который отсутствовал в случае действия АСК на крыс в условиях нормального функционирования дофаминергической системы. Мы, склонны думать, что описанный эффект может свидетельствовать о слабой анксиолитической активности АСК, которая, в отличии от АСЦ, не способна конкурировать с анксиогенной галоперидола ни при слабом стрессе (тест «открытое поле»), ни при более сильном (тест «черно-белая камера»).

Вывод

В результате проведенного исследования был получен весомый аргумент в пользу того, что антидепрессантный эффект исследованных салицилатов в значительной мере реализуется через дофаминергическую систему мозга.


Библиографическая ссылка

Яковчук Т.В., Хусаинов Д.Р., Коренюк И.И., Катюшина О.В. ЗАВИСИМОСТЬ ПСИХОТРОПНЫХ ЭФФЕКТОВ АЦЕТИЛСАЛИЦИЛАТОВ ОТ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ДОФАМИНЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ // Успехи современного естествознания. – 2013. – № 4. – С. 70-74;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=31750 (дата обращения: 26.11.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074