Влияние глипролинов на уровень апоптотических и нейротрофических факторов в условиях «социального» стресса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Изучить влияние глипролиновых нейропептидных соединений Thr–Lys–Pro–Arg–Pro–Gly–Pro (Селанк), Pro–Gly–Pro и Pro–Gly–Pro–Leu на уровень апоптотических (каспаза-3, каспаза-8, фактор некроза опухоли) и нейротрофических (фактор роста нервов и нейротрофический фактор головного мозга) факторов в сыворотке крови белых крыс в условиях экспериментального моделирования «социального» стресса.

Материалы и методы. Экспериментальные исследования проводили на 90 нелинейных белых крысах-самцах 6-месячного возраста. В процессе моделирования «социального» стресса все крысы были разделены по типу поведения на «агрессоров» и «жертв». В исследовании формировались экспериментальные группы (n=10): контрольные особи; группы крыс, в течение 20 дней подвергавшиеся воздействию стресса; группы животных, получавших внутрибрюшинно в дозе 100 мкг/кг/сут, начиная с 1-го дня воздействия стресс-фактора, курсом 20 дней глипролиновые соединения Thr–Lys–Pro–Arg–Pro–Gly–Pro (Селанк), Pro–Gly–Pro и Pro–Gly–Pro–Leu. Влияние соединений на уровень апоптотических и нейротрофических факторов оценивали путем определения уровня каспазы-3, каспазы-8, фактора некроза опухоли, фактора роста нервов и нейротрофического фактора головного мозга сыворотки крови белых крыс методом иммуноферментного анализа.

Результаты. По результатам проведенного исследования было установлено, что в условиях «социального» стресса наблюдалось усиление апоптотических процессов, сопровождающихся увеличением уровня каспазы-3, каспазы-8, TNF-α в сыворотке крови белых крыс, а также снижение концентрации нейротрофических факторов: BDNF и NGF. Введение глипролиновых соединений на фоне стресса способствовало восстановлению уровня исследуемых показателей, что, вероятнее всего, связано с наличием у глипролинов антиапоптотического и нейропротекторного действия за счет ингибирования каспаза-зависимого каскада реакций апоптоза, а также индукции синтеза нейротрофических факторов, обладающих антиапоптотической активностью.

Заключение. Таким образом, введение глипролиновых нейропептидных соединений Thr–Lys–Pro–Arg–Pro–Gly–Pro (Селанк), Pro–Gly–Pro и Pro–Gly–Pro–Leu в условиях стрессогенного воздействия способствует восстановлению уровня инициирующей и эффекторной каспаз, а также нейротрофических факторов. По итогу проведенного эксперимента наблюдается антиапоптотический эффект за счет ингибирования каспаза-зависимого каскада реакций, а также стресс-протекторный за счет восстановления уровня нейротрофических факторов мозга.

Об авторах

Анна Леонидовна Ясенявская

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: yasen_9@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2998-2864

кандидат медицинских наук, доцент, руководитель Научно-исследовательского центра, доцент кафедры фармакогнозии, фармацевтической технологии и биотехнологии

Россия, 414000, Россия, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121

Александра Александровна Цибизова

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: sasha3633@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9994-4751

кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры фармакогнозии, фармацевтической технологии и биотехнологии

Россия, 414000, Россия, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121

Людмила Александровна Андреева

ФГБУ Институт молекулярной генетики Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»

Автор, ответственный за переписку.
Email: landr@img.ras.ru
ORCID iD: 0000-0002-3927-8590

руководитель сектора

Россия, 123182, Россия, г. Москва, пл. академика Курчатова, д. 2

Николай Федорович Мясоедов

ФГБУ Институт молекулярной генетики Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»

Email: nfm@img.ras.ru
ORCID iD: 0000-0003-1294-102X

доктор химических наук, профессор, академик РАН, руководитель отдела

Россия, 123182, Россия, г. Москва, пл. академика Курчатова, д. 2

Ольга Александровна Башкина

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: bashkina1@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4168-4851

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой факультетской педиатрии

Россия, 414000, Россия, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121

Марина Александровна Самотруева

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: ms1506@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5336-4455

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой фармакогнозии, фармацевтической технологии и биотехнологии

Россия, 414000, Россия, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121

Список литературы

  1. Benham G., Charak R. Stress and sleep remain significant predictors of health after controlling for negative affect // Stress Health. – 2019. – Vol. 35, No.1. – Р. 59–68. doi: 10.1002/smi.2840.
  2. Cohen, S. Gianaros P.J., Manuck S.B. A Stage Model of Stress and Disease // Perspect. Psychol. Sci. – 2016. – Vol. 11, No.4. – Р. 456–463. doi: 10.1177/1745691616646305.
  3. Magariños A.M., Schaafsma S.M., Pfaff D.W. Impacts of stress on reproductive and social behaviors // Front Neuroendocrinol. – 2018. – Vol. 49. – Р. 86–90. doi: 10.1016/j.yfrne.2018.01.002.
  4. O’Connor D. B., Thayer J.F., Vedhara K. Stress and Health: A Review of Psychobiological Processes // Annu. Rev. Psychol. – 2021. – Vol. 72. – Р. 663–688. doi: 10.1146/annurev-psych-062520-122331.
  5. Майборода А.А. Апоптоз: гены и белки // Сибирский медицинский журнал. – 2013. – № 3. – С. 130–135.
  6. Obeng E. Apoptosis (programmed cell death) and its signals – A review // Braz. J. Biol. – 2021. – Vol. 81, No.4. – Р. 1133–1143. doi: 10.1590/1519-6984.228437.
  7. Park C. Rosenblat J.D., Brietzke E., Pan Z., Lee Y., Cao B., Zuckerman H., Kalantarova A., McIntyre R.S. Stress, epigenetics and depression: A systematic review // Neurosci. Biobehav. Rev. – 2019. – Vol. 102. – Р. 139–152. doi: 10.1016/j.neubiorev.2019.04.010.
  8. Дятлова А.С., Дудков А.В., Линькова Н.С., Хавинсон В.Х. Молекулярные маркеры каспаза-зависимого и митохондриального апоптоза: роль в развитии патологии и в процессах клеточного старения // Успехи современной биологии. – 2018. – Т. 138, № 2. – С. 126–137. doi: 10.7868/S0042132418020023.
  9. D’Arcy M.S. Cell death: a review of the major forms of apoptosis, necrosis and autophagy // Cell Biology International. – 2019. – Vol. 43, No.6. – Р. 582–592. doi: 10.1002/cbin.11137.
  10. Jacotot, É. Caspase inhibition: From cellular biology and thanatology to potential clinical agents // Médecine sciences (Paris). – 2020. – Vol. 36, No.12. – Р. 1143–1154. doi: 10.1051/medsci/2020222.
  11. Munoz-Pinedo C., López-Rivas A. A role for caspase-8 and TRAIL-R2/DR5 in ER-stress-induced // Cell Death Differ. – 2018. – Vol. 25. – Art. No. 226. doi: 10.1038/cdd.2017.155.
  12. Kumar S. Caspase function in programmed cell death // Cell Death Differ. – 2007. – Vol. 14. – Р. 32–43. doi: 10.1038/sj.cdd.4402060.
  13. Левитан Б.Н. Связь концентраций антиэндотоксиновых антител и фактора некроза опухолей с патологией гемостаза и фибринолиза при хронических гепатитах и циррозах печени / Б.Н. Левитан // Тромбоз, гемостаз и реология. – 2017. – №. 4. – С. 70–74. doi: 10.25555/THR.2017.4.0813.
  14. Тополянская С. В. Фактор некроза опухоли-альфа и возраст-ассоциированная патология / С. В. Тополянская. // Архивъ внутренней медицины. – 2020. – Т. 10, №. 6. – С. 64–70. doi: 10.20514/2226-6704-2020-10-6-414-421.
  15. Воронина Е.В., Лобанова Н.В., Яхин И.Р., Романова Н.А., Серегин Ю.А. Роль фактора некроза опухолей-альфа в иммунопатогенезе заболеваний различной этиологии и его значимость в развитии антицитокиновой терапии моноклональными антителами //Медицинская иммунология. – 2018. – Т. 20, №. 6. – С. 797–806. doi: 10.15789/1563-0625-2018-6-797-806.
  16. Xu X., Lai Y., Hua Z.C. Apoptosis and apoptotic body: disease message and therapeutic target potentials // Biosci. Rep. – 2019. – Vol. 39, No.1. – Art. No. BSR20180992. doi: 10.1042/BSR20180992.
  17. Кузник Б.И., Давыдов С.О., Ланда И.В. Фактор роста нервов (NGF) и его роль в условиях нормы и патологии // Успехи физиологических наук. – 2019. – Т. 50, № 4. – С. 64–80. doi: 10.1134/S0301179819040052.
  18. Santucci D. When Nerve Growth Factor Met Behavior / D. Santucci, A. Racca, E. Alleva // Advances in Experimental Medicine and Biology. – 2021. – Vol. 1331. – Р. 205–214. doi: 10.1007/978-3-030-74046-7_13.
  19. Крыжановская С.Ю., Запара М.А., Глазачев О.С. Нейротрофины и адаптация к средовым стимулам: возможности расширения «терапевтического потенциала» (краткий обзор) // Вестник международной академии наук. Русская секция. – 2020. – № 1. – С. 36–43.
  20. Левчук Л.А., Вялова Н.М., Михалицкая Е.В., Семкина А.А., Иванова С.А. Роль BDNF в патогенезе неврологических и психических расстройств // Современные проблемы науки и образования. – 2018. – № 6. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=28267.
  21. Острова И.В., Голубева Н.В., Кузовлев А.Н., Голубев А.М. Прогностическая значимость и терапевтический потенциал мозгового нейротрофического фактора BDNF при повреждении головного мозга (обзор) // Общая реаниматология. – 2019. – Том 15, № 1. – С. 70–86. doi: 10.15360/1813-9779-2019-1-70-86.
  22. Brigadski T., Lebmann V. The physiology of regulated BDNF release // Cell and Tissue Research. – 2020. – Vol. 382, No.1. – Р. 15–45. doi: 10.1007/s00441-020-03253-2.
  23. Cohen S., Gianaros P.J., Manuck S.B. A Stage Model of Stress and Disease // Perspectives on Psychological Science. – 2016. – Vol. 11, No. 4. – Р. 456–463. doi: 10.1177/1745691616646305.
  24. Duman R.S., Deyama S., Fogaça M.V. Role of BDNF in the pathophysiology and treatment of depression: Activity‐dependent effects distinguish rapid‐acting antidepressants // Eur. J. Neurosci. – 2021. – Vol. 53, No.1. – Р. 126–139. doi: 10.1111/ejn.14630.
  25. Carr R., Frings S. Neuropeptides in sensory signal processing // Cell Tissue Res. – 2019. – Vol. 375, No.1 – Р. 217–225. doi: 10.1007/s00441-018-2946-3
  26. Канунникова Н.П. Нейропротекторные свойства нейропептидов // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. – 2017. – Т. 15, №5. – Р. 492–498. doi: 10.25298/2221-8785-2017-15-5-492-498.
  27. Маркелова Е.В., Зенина А.А., Кадыров Р.В. Нейропептиды как маркеры повреждения головного мозга / Е.В. Маркелова, // Современные проблемы науки и образования. – 2018. – №. 5. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=28099.
  28. Тепляшина Е.А., Оловянникова Р.Я., Харитонова Е.В., Лопатина О.Л., Кутяков В.А., Пащенко С.И., Салмина А.Б. Нейропептиды в регуляции активности головного мозга в норме и при нейродегенерации // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. – 2020. – Т. 23, №. 8. – С. 3–10. doi: 10.29296/25877313-2020-08-01.
  29. Надорова А.В., Колик Л.Г. Экспериментальное изучение влияния пептидного анксиолитика селанка на когнитивные функции, нарушенные при остром и хроническом действии этанола // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2018. – Т. 81, №. 5s. – С. 168–168. doi: 10.30906/0869-2092-2018-81-5s-168-168.
  30. Королева С.В., Мясоедов Н.Ф. Семакс – универсальный препарат для терапии и исследований // Известия Российской академии наук. Серия биологическая. – 2018. – № 6. – С. 669–682.
  31. Tajti J., Szok D., Majláth Z., Tuka B., Csáti A., Vécsei L. Migraine and neuropeptides // Neuropeptides. – 2015. – Vol. 52. – Р. 19–30. doi: 10.1016/j.npep.2015.03.006.
  32. Вербенко В. А., Шакина Т. А. Особенности анксиолитического и стрессопротективного действия пептидного препарата Селанк® при терапии расстройств адаптации и посттравматического стрессового расстройства // Медицинский алфавит. – 2017. – Т. 3, №. 32. – С. 21–26.
  33. Ляпина Л.А., Григорьева М.Е., Оберган Т.Ю., Майстренко Е.С. Роль пептидов тафцина и селанка в регуляции первичного и плазменного гемостаза // Известия Российской академии наук. Серия биологическая. – 2017. – Т. 44, №2. – С. 228–230. doi: 10.7868/S0002332917020126.
  34. Муронец Е.М., Донской Д.Н., Плетень А.П. Нейропептиды (обзор) // Концепции фундаментальных и прикладных научных исследований: сборник статей Международной научно-практической конференции (20 мая 2018 г., г. Оренбург). Ч. 3. – Уфа, 2018. – С. 135–139.
  35. Vyunova T.V., Andreeva L.A., Shevchenko K.V., Myasoedov N.F. An integrated approach to study the molecular aspects of regulatory peptides biological mechanism // Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals. – 2019. – Vol. 62, No.12. – Р. 812–822. doi: 10.1002/jlcr.3785.
  36. Samotrueva M.A., Yasenyavskaya A.L., Murtalieva V.K., Bashkina O.A., Myasoedov N.F, Andreeva L.A., Karaulov A.V. Experimental substantiation of application of Semax as a modulator of immune reaction on the model of “social” stress // Bull. Exp. Biol. Med. – 2019. – Vol. 166, No.6. – Р. 754–758. doi: 10.1007/s10517-019-04434-y.
  37. Кудрявцева Н.Н. Серотонергический контроль агрессивного поведения: новые подходы – новые интерпретации (обзор) // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. – 2015. – Т. 65, № 5. – С. 546–563. doi: 10.7868/S0044467715050081.
  38. Avgustinovich D.F. Kovalenko I.L., Kudryavtseva N.N. A model of anxious depression: persistence of behavioral pathology // Neurosci. Behav. Physiol. – 2005. – Vol. 35, No.9. – P. 917–924. doi: 10.1007/s11055-005-0146-6.
  39. Koolhaas J.M., de Boer S.F., Buwalda B., Meerlo P. Social stress models in rodents: Towards enhanced validity // Neurobiol. Stress. – 2017. – Vol. 6. – P. 104–112. doi: 10.1016/j.ynstr.2016.09.003.
  40. Bharani K.L., Ledreux A., Gilmore A., Carroll S.L., Granholm A.C. Serum pro-BDNF levels correlate with phospho-tau staining in Alzheimer’s disease // Neurobiol. Aging. – 2020. – Vol. 87. – P. 49–59. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2019.11.010.
  41. Sun D.B., Xu M.J., Chen Q.M., Hu H.T. Significant elevation of serum caspase-3 levels in patients with intracerebral hemorrhage // Clin. Chim. Acta. – 2017. – Vol. 471. – P. 62–67. doi: 10.1016/j.cca.2017.05.021.
  42. Chakrapani S., Eskander N., De Los Santos L.A., Omisore B.A., Mostafa J.A. Neuroplasticity and the Biological Role of Brain Derived Neurotrophic Factor in the Pathophysiology and Management of Depression // Cureus. – 2020. – Vol. 12, No.11. – Art. No. e11396. doi: 10.7759/cureus.11396.
  43. Colucci-D’Amato L., Speranza L., Volpicelli F. Neurotrophic Factor BDNF, Physiological Functions and Therapeutic Potential in Depression, Neurodegeneration and Brain Cancer // Int. J. Mol. Sci. – 2020. – Vol. 21, No. 20, Art. No. 7777. doi: 10.3390/ijms21207777.
  44. Lorente L., Martín M.M., Pérez-Cejas A., González-Rivero A.F., Argueso M., Ramos L., Solé-Violán J., Cáceres J.J., Jiménez A., García-Marín V. Serum caspase-3 levels during the first week of traumatic brain injury // Med. Intensiva. (Engl Ed). – 2021. – Vol. 45, No.3. – Р. 131–137. doi: 10.1016/j.medin.2019.09.005.
  45. Ge N., Westbrook R., Langdon J., Yang H., Marx R., Abadir P., Xue Q.L., Walston J.D. Plasma levels of corticosterone, tumor necrosis factor receptor 1 and interleukin 6 are influenced by age, sex and chronic inflammation in mice treated with acute temperature stress // Exp. Gerontol. – 2020. – Vol. 142. – Art. No.111136. doi: 10.1016/j.exger.2020.111136.
  46. Ясенявская А.Л., Самотруева М.А., Мясоедов Н.Ф., Андреева Л.А. Влияние семакса на уровень интерлейкина-1β в условиях «социального» стресса // Медицинский академический журнал. – 2019. – Т. 19, № 1S. – С. 192–194. doi: 10.17816/MAJ191S1192-194.
  47. Ясенявская А.Л., Самотруева М.А., Цибизова А.А., Мясоедов Н.Ф., Андреева Л.А. Влияние глипролинов на перекисное окисление липидов в гипоталамической и префронтальной областях головного мозга в условиях «социального» стресса // Астраханский медицинский журнал. – 2020. – Т. 15, №3. – С. 79–85. doi: 10.17021/2020.15.3.79.85.
  48. Fricker L.D. Carboxypeptidase E and the identification of novel neuropeptides as potential therapeutic targets // Adv. Pharmacol. – 2018. – Vol. 82. – Р. 85–102. doi: 10.1016/bs.apha.2017.09.001.
  49. Thiele T.E. Neuropeptides and Addiction: An Introduction // Int. Rev. Neurobiol. – 2017. – Vol. 136. – Р. 1–3. doi: 10.1016/bs.irn.2017.07.001.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1 – Уровень фактора роста нервов в сыворотке крови белых крыс в условиях экспериментального «социального» стресса под влиянием нейропептидов глипролиновой структуры

Скачать (114KB)
Метаданные
3. Рисунок 2 – Уровень нейротрофического фактора головного мозга в сыворотке крови белых крыс в условиях экспериментального «социального» стресса под влиянием нейропептидов глипролиновой структуры

Скачать (108KB)
Метаданные

© Ясенявская А.Л., Цибизова А.А., Андреева Л.А., Мясоедов Н.Ф., Башкина О.А., Самотруева М.А., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах