Отсроченные эффекты антибиотикотерапии при эндотоксинемии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. В настоящее время в связи с увеличением количества инфекционно-воспалительных заболеваний особенно важной становится проблема применения антибактериальных препаратов. В результате действия токсинов воспалительные процессы могут затрагивать центральную нервную систему с последующим развитием нейровоспаления. Активация нейровоспаления приводит к нарушению регуляции многих физиологических функций. Эти негативные проявления могут наблюдаться даже спустя долгий период времени. Известно, что доксициклин — антибиотик тетрациклинового ряда, способный проникать через гематоэнцефалический барьер, обладает противовоспалительной активностью.

Цель — изучить характер отсроченных физиологических изменений у крыс на фоне приема антибактериального препарата доксициклин в липополисахарид-индуцированной модели нейровоспаления.

Материалы и методы. В эксперименте использовали 4 группы крыс Wistar, по 10 самцов в каждой группе. Первой группе однократно внутрибрюшинно вводили 0,9 % раствор натрия хлорида, второй — липополисахарид (1 мг/кг). Животные третьей и четвертой групп в течение 2 нед. ежедневно перорально получали раствор доксициклина (25 мг/кг). На 15-й день эксперимента крысам из четвертой группы вводили липополисахарид (1 мг/кг). В нескольких временных точках оценивали массу тела животных, массовые коэффициенты иммунокомпетентных органов, а также поведение и двигательную активность крыс в тесте «открытое поле».

Результаты. Показано, что системное введение липополисахарида приводило к увеличению массовых коэффициентов селезенки, почек и надпочечников по сравнению с группой животных, получавших предварительно доксициклин. Данные изменения отмечались через 48 ч и через 2 мес. после инъекции эндотоксина. В тесте «открытое поле» у животных, которым вводили доксициклин и липополисахарид, наблюдали отсутствие нарушений двигательной активности и исследовательского поведения, в отличие от группы, получавших только липополисахарид.

Заключение. Можно предположить, что выявленные на ранних и поздних сроках фармакологические эффекты доксициклина в липополисахарид-индуцированной модели нейровоспаления не ограничиваются антибактериальным действием препарата и опосредованы противовоспалительным и потенциальным нейропротекторным влиянием на центральную нервную систему.

Об авторах

Екатерина Сергеевна Кукушкина

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Автор, ответственный за переписку.
Email: eskukushkina@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-2441-8889
SPIN-код: 1415-8199

аспирант института биомедицинских систем и биотехнологий

Россия, Санкт-Петербург

Елена Яковлевна Лебедева

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: Lena988902@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-9034-2353
SPIN-код: 5429-4465

аспирант института биомедицинских систем и биотехнологий

Россия, Санкт-Петербург

Виктория Александровна Майстренко

Институт экспериментальной медицины

Email: Sch_Viktoriya@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7004-7873

младший научный сотрудник лаборатории нейрохимии Физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Валентина Михайловна Кудринская

Институт экспериментальной медицины

Email: v.kudrinskaja2011@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2763-5191
SPIN-код: 4150-3364

лаборант-исследователь лаборатории нейрохимии Физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Kent S., Bluthé R.M., Kelley K.W., Dantzer R. Sickness behavior as a new target for drug development // Trends Pharmacol Sci. 1992. Vol. 13, N 1. P. 24–28. doi: 10.1016/0165-6147(92)90012-u
  2. Ascherio A., Schwarzschild M.A. The epidemiology of Parkinson’s disease: risk factors and prevention // Lancet Neurol. 2016. Vol. 15. P. 1257–1272. doi: 10.1016/S1474-4422(16)30230-7
  3. Moyse E., Krantic S., Djellouli N., et al. Neuroinflammation: a possible link between chronic vascular disorders and neurodegenerative diseases // Front Aging Neurosci. 2022. Vol. 14. P. 827263. doi: 10.3389/fnagi.2022.827263
  4. Lazzarini M., Martin S., Mitkovski M., et al. Doxycycline restrains glia and confers neuroprotection in a 6-OHDA Parkinson model // Glia. 2013. Vol. 61, N 7. P. 1084–1100. doi: 10.1002/glia.22496
  5. Zhang J.C., Yao W., Dong C., et al. Blockade of interleukin-6 receptor in the periphery promotes rapid and sustained antidepressant actions: a possible role of gut-microbiota-brain axis // Transl Psychiatry. 2017. Vol. 7, N 5. P. e1138. doi: 10.1038/tp.2017.112
  6. Balducci C., Santamaria G., La Vitola P., et al. Doxycycline counteracts neuroinflammation restoring memory in Alzheimer’s disease mouse models // Neurobiol Aging. 2018. Vol. 70. P. 128–139. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2018.06.002
  7. Mello B.S., Monte A.S., McIntyre R.S., et al. Effects of doxycycline on depressive-like behavior in mice after lipopolysaccharide (LPS) administration // J Psychiatr Res. 2013. Vol. 47, N 10. P. 1521–1529. doi: 10.1016/j.jpsychires.2013.06.008
  8. Процедура тестирования животных в «Открытом поле» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.openscience.ru/index.php?article=001. Дата обращения: 04.07.2024.
  9. Chaskiel L., Bristow A.D., Bluthé R.M., et al. Interleukin-1 reduces food intake and body weight in rat by acting in the arcuate hypothalamus // Brain Behav Immun. 2019. Vol. 81. P. 560–573. doi: 10.1016/j.bbi.2019.07.017
  10. Borges B.deC., Rorato R.C., Uchoa E.T., et al. Protein tyrosine phosphatase-1B contributes to LPS-induced leptin resistance in male rats // Am J Physiol Endocrinol Metab. 2015. Vol. 308, N 1. P. E40–E50. doi: 10.1152/ajpendo.00094.2014
  11. Yrjänheikki J., Keinänen R., Pellikka M., et al. Tetracyclines inhibit microglial activation and are neuroprotective in global brain ischemia // Proc Natl Acad Sci USA. 1998. Vol. 95, N 26. P. 15769–15774. doi: 10.1073/pnas.95.26.15769
  12. Smith K., Leyden J.J. Safety of doxycycline and minocycline: a systematic review // Clin Ther. 2005. Vol. 27, N 9. P. 1329–1342. doi: 10.1016/j.clinthera.2005.09.005
  13. Конев Ю.В. Роль эндотоксина (ЛПС) в патогенезе метаболического синдрома и атеросклероза // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012. № 11. C. 11–22. EDN: SELTVL
  14. Badshah H., Ali T., Kim M.O. Osmotin attenuates LPS-induced neuroinflammation and memory impairments via the TLR4/NFκB signaling pathway // Sci Rep. 2016. Vol. 6. P. 24493. doi: 10.1038/srep24493
  15. Xiao K., Zou W.H., Yang Z., et al. The role of visfatin on the regulation of inflammation and apoptosis in the spleen of LPS-treated rats // Cell Tissue Res. 2015. Vol. 359, N 2. P. 605–618. doi: 10.1007/s00441-014-1997-3
  16. Deng Z., Yan S., Hu H., et al. Proteomic profile of carbonylated proteins in rat liver: discovering possible mechanisms for tetracycline-induced steatosis // Proteomics. 2015. Vol. 15, N 1. P. 148–159. doi: 10.1002/pmic.201400115
  17. Varma S., Nathanson J., Dowlatshahi M., et al. Doxycycline-induced cholestatic liver injury // Clin J Gastroenterol. 2021. Vol. 14, N 5. P. 1503–1510. doi: 10.1007/s12328-021-01475-7
  18. Shishkina G.T., Lanshakov D.A., Bannova A.V., et al. Doxycycline used for control of transgene expression has its own effects on behaviors and Bcl-xL in the rat hippocampus // Cell Mol Neurobiol. 2018. Vol. 38, N 1. P. 281–288. doi: 10.1007/s10571-017-0545-6
  19. Shishkina G.T., Bannova A.V., Komysheva N.P., Dygalo N.N. Doxycycline attenuates anxiety and microglia activation induced by repeated lipopolysaccharide // Eur Neuropsychopharmacol. 2019. Vol. 29. P. 179–180. doi: 10.1016/j.euroneuro.2019.09.276
  20. Santa-Cecília F.V., Socias B., Ouidja M.O., et al. Doxycycline suppresses microglial activation by inhibiting the p38 MAPK and NF-kB signaling pathways // Neurotox Res. 2016. Vol. 29, N 4. P. 447–459. doi: 10.1007/s12640-015-9592-2

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Измерение глубокой температуры тела крыс в модели экспериментальной эндотоксинемии. Mean ± SEM (n = 10). Здесь и далее на рисунках: 1-я группа — ФИЗ (0,9 % раствор NaCl); 2-я — ЛПС (липополисахарид); 3-я — ДОКС (доксициклин); 4-я — ДОКС + ЛПС. * Статистически значимое отличие по сравнению с контрольной группой (ANOVA, post-hoc-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (121KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние введения липополисахарида и антибиотикотерапии на массовые коэффициенты иммунокомпетентных органов через 48 ч после введения липополисахарида: a — печень, b — селезенка, c — почки, d — надпочечники. Mean ± SEM (n = 5). * Статистически значимые отличия между группами (ANOVA, post-hoc-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (354KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние введения липополисахарида и антибиотикотерапии на массовые коэффициенты иммунокомпетентных органов через 2 мес. после введения липополисахарида: а — печень, b — селезенка, c — почки, d — надпочечники. Mean ± SEM (n = 5). * Статистически значимые отличия между группами (ANOVA, post-hoc-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (341KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние введения липополисахарида и антибиотикотерапии на поведение животных в тесте «открытое поле» через 48 ч после введения липополисахарида: а — путь, b — пересечение секторов, c — фризинг, d — обнюхивание. Mean ± SEM (n = 5). * Статистически значимые отличия между группами (ANOVA, post-hoc-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (306KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Влияние введения липополисахарида и антибиотикотерапии на поведение животных в тесте «открытое поле» через 1 мес. после введения липополисахарида: а — путь, b — пересечение секторов, c — фризинг, d — стойки с упором. Mean ± SEM (n = 5). * Статистически значимые отличия между группами (ANOVA, post-hoc-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (302KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Влияние введения липополисахарида и антибиотикотерапии на поведение животных в тесте «открытое поле» через 2 мес. после введения липополисахарида: а — путь, b — пересечение секторов, c — стойки с упором, d — обнюхивание. Mean ± SEM (n = 5). * Статистически значимые отличия между группами (ANOVA, post-hoc-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (291KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Влияние введения липополисахарида и антибиотикотерапии на показатель «путь» в тесте «открытое поле» через 48 ч, 1 и 2 мес. после введения липополисахарида. Mean ± SEM (n = 5). * Статистически значимые отличия группы ЛПС от групп ФИЗ, ДОКС и ДОКС + ЛПС (ANOVA, post-hoс-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (95KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Влияние введения липополисахарида и антибиотикотерапии на показатель «пересечение секторов» в тесте «открытое поле» через 48 ч, 1 и 2 мес. после введения липополисахарида. Mean ± SEM (n = 5). * Статистически значимые отличия группы ЛПС от групп ФИЗ, ДОКС и ДОКС + ЛПС (ANOVA, post-hoс-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (96KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Влияние введения липополисахарида и антибиотикотерапии на показатель «фризинг» в тесте «открытое поле» через 48 ч, 1 и 2 мес. после введения липополисахарида. Mean ± SEM (n = 5). * Статистически значимые отличия группы ЛПС от групп ФИЗ, ДОКС и ДОКС + ЛПС (ANOVA, post-hoс-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (93KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Влияние введения липополисахарида и антибиотикотерапии на показатель «обнюхивание» в тесте «открытое поле» через 48 ч, 1 и 2 мес. после введения липополисахарида. Mean ± SEM (n = 5). * Статистически значимые отличия группы ЛПС от групп ФИЗ, ДОКС и ДОКС + ЛПС (ANOVA, post-hoс-тест Тьюки, p < 0,05)

Скачать (94KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024



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».