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 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.

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.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».