Влияние социального стресса в раннем онтогенезе на проявление пищевой зависимости и содержание грелина в гипоталамусе крыс

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Актуальность. Факторы, которые могут вызывать эпизоды компульсивного (приступообразного) переедания, включают психические и физические стрессы. В наших исследованиях показано, что материнская депривация в раннем онтогенезе вызывает повышение элементов игровой зависимости в тесте Iowa Gambling Task. Возникает вопрос о значении материнской депривации в формировании других видов нехимических зависимостей, в частности, пищевой.

Цель — исследование роли грелина в проявлении элементов пищевой зависимости у крыс, подверженных отлучению от матери в раннем онтогенезе.

Материалы и методы. Крыс линии Вистар со 2-го по 12-й день после рождения на 180 мин отлучали от матери, в опытах использовали самцов в возрасте 90–100 дней. При выработке компульсивного переедания животные получали в течение 1 ч диету с высоким содержанием углеводов (смесь на основе шоколадной пасты) каждый третий день в течение 1,5 мес. За 15 мин до кормления шоколадную пасту помещали в 5 см досягаемости при визуальном контакте. После выработки пищевого компульсивного переедания исследовали количество, площадь грелин-продуцирующих нейроэндокринных клеток гипоталамуса с помощью метода иммуногистохимии у интактных крыс и животных после стресса материнской депривации.

Результаты. Показано, что прерывистое потребление шоколадной смеси предсказывает переедание у крыс независимо от увеличения массы тела или ожирения, что является следствием компульсивного (приступообразного) переедания. При изучении влияния материнской депривации на потребление шоколада было показано, что среднее суточное потребление в группе материнской депривации увеличивалось (p < 0,001) относительно контрольной группы. При изучении влияния материнской депривации на потребление стандартного корма было показано, что потребление в группе материнской депривации не изменялось относительно контрольной группы. Число и площадь нейроэндокринных клеток, продуцирующих грелин, в латеральной части медиального аркуатного ядра гипоталамуса снижались у крыс после материнской депривации.

Заключение. Сделан вывод, что ранний психогенный стресс материнской депривации вызывает дисбаланс системы регуляции грелина с элементами пищевой зависимости у крыс.

Об авторах

Андрей Андреевич Лебедев

Институт экспериментальной медицины

Email: aalebedev-iem@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-0297-0425

д-р биол. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Андрей Всеволодович Дробленков

Институт экспериментальной медицины

Email: droblenkov_a@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5155-1484
SPIN-код: 8929-8601

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Сарнг Саналович Пюрвеев

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: dr.purveev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4467-2269
SPIN-код: 5915-9767
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Галина Павловна Косякова

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: galkos1@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7211-7839
SPIN-код: 9987-7041

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Александр Алексеевич Безверхий

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: bezveraa@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Виктор Андреевич Лебедев

Институт экспериментальной медицины

Email: vitya-lebedev-57@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1525-8106
SPIN-код: 1878-8392

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Мария Алексеевна Нетеса

Институт экспериментальной медицины

Email: saintula@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Петр Дмитриевич Шабанов

Институт экспериментальной медицины

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-код: 8974-7477

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Fenoglio KA, Brunson KL, Baram TZ. Hippocampal neuroplasticity induced by early-life stress: functional and molecular aspects. Front Neuroendocrinol. 2006;27(2):180–192. doi: 10.1016/j.yfrne.2006.02.001
  2. Catani C, Jacob N, Schauer E, et al. Family violence, war, and natural disasters: a study of the effect of extreme stress on children’s mental health in Sri Lanka. BMC Psychiatry. 2008;8:33. doi: 10.1186/1471-244X-8-33
  3. Lang AJ, Aarons GA, Gearity J, et al. Direct and indirect links between childhood maltreatment, posttraumatic stress disorder, and women’s health. Behav Med. 2008;33(4):125–135. doi: 10.3200/BMED.33.4.125-136
  4. Tata D. Maternal separation as a model of early stress: Effects on aspects of emotional behavior and neuroendocrine function. Hellenic J Psychol. 2012;9:84–10.
  5. Naqavi MR, Mohammadi M, Salari V, et al. The relationship between childhood maltreatment and opiate dependency in adolescence and middle age. Addict Health. 2001;3(3–4):92–98.
  6. Nishi M, Horii-Hayashi N, Sasagawa T, Matsunaga W. Effects of early life stress on brain activity: implications from maternal separation model in rodents. Gen Comp Endocrinol. 2013;181:306–309. doi: 10.1016/j.ygcen.2012.09.024
  7. Moffett MC, Vicentic A, Kozel M, et al. Maternal separation alters drug intake patterns in adulthood in rats. Biochem Pharmacol. 2007;73(3):321–330. doi: 10.1016/j.bcp.2006.08.003
  8. Krupina NA, Shirenova SD, Khlebnikova NN. Prolonged social isolation, started early in life, impairs cognitive abilities in rats depending on sex. Brain Sci. 2020;10(11):799. doi: 10.3390/brainsci10110799
  9. Kojima M, Hosoda H, Date Y, et al. Ghrelin is a growth-hormone-releasing acylated peptide from stomach. Nature. 1999;402(6762):656–660. doi: 10.1038/45230
  10. Chen C-Y, Asakawa A, Fujimiya M, et al. Ghrelin gene products and the regulation of food intake and gut motility. Pharmacol Rev. 2009;61(4):430–481. doi: 10.1124/pr.109.001958
  11. Gnanapavan S, Kola B, Bustin SA, et al. The tissue distribution of the mRNA of ghrelin and subtypes of its receptor, GHS-R, in humans. J Clin Endocrinol Metab. 2002;87(6):2988–2991. doi: 10.1210/jcem.87.6.8739
  12. Perello M, Sakata I, Birnbaum S. Ghrelin increases the rewarding value of high-fat diet in an orexin-dependent manner. Biol Psychiatry. 2010;67(9):880–886. doi: 10.1016/j.biopsych.2009.10.030
  13. Carroll ME, France CP, Meisch RA, et al. Food deprivation increases oral and intravenous drug intake in rats. Science (New York). 1979;205(4403):319–321. doi: 10.1126/science.36665
  14. Kharbanda KK, Farokhnia M, Deschaine SL, et al. Role of the ghrelin system in alcohol use disorder and alcohol-associated liver disease. A narrative review. Alcohol Clin Exp Res. 2022;46(12): 2149–2159. doi: 10.1111/acer.14967
  15. Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, Engel JA. Glutamatergic regulation of ghrelin-induced activation of the mesolimbic dopamine system. Addict Biol. 2011;16(1):82–91. doi: 10.1111/j.1369-1600.2010.00231.x
  16. Patterson ZR, Ducharme R, Anisman H, Abizaid A. Altered metabolic and neurochemical responses to chronic unpredictable stressors in ghrelin receptor-deficient mice. Eur J Neurosci. 2010;32(4):632–639. doi: 10.1111/j.1460-9568.2010.07310
  17. Shabanov PD, Yakushina ND, Lebedev AA. Pharmaco¬logy of peptide mechanisms of gambling behavior in rats. Journal of addiction problems. 2020;(4):24–44. EDN: JBUQJN doi: 10.47877/0234-0623_2020_4_24
  18. Lebedev AA, Karpova IV, Bychkov ER, et al. The ghrelin antagonist [D-LYS3]-GHRP-6 decreases signs of risk behavior in a model of gambling addiction in rats by altering dopamine and serotonin metabolism. Neurosci Behav Physiol. 2022;52(3):415–421. doi: 10.1007/s11055-022-01255-x
  19. Boggiano MM, Artiga AI, Pritchett CE, et al. High intake of palatable food predicts binge-eating independent of susceptibility to obesity: an animal model of lean vs obese binge-eating and obesity with and without binge-eating. Int J Obes. 2007;31(9):1357–1367. doi: 10.1038/sj.ijo.0803614
  20. American Psychiatric Association. Diagnostic and statistical manual of mental disorders. 5th edit. Arlington: American Psychiatric Publishing; 2013. doi: 10.1176/appi.books.9780890425596
  21. Lebedev AА, Pyurveev SS, Nadbitova ND, et al. Reduction of compulsive overeating in rats caused by maternal deprivation in early ontogenesis with the use of a new ghrelin receptor antagonist agrelax. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2023;21(3):255–262. EDN: SLBOTQ doi: 10.17816/RCF562841
  22. Lisovsky AD, Popkovsky NA, Bobkov PS, Droblenkov AV. Morphology of kisspeptin-producing nuclei in the rat hypothalamus. Medical Academic Journal. 2022;22(4):69–76. EDN: OQPBSD doi: 10.17816/MAJ109714
  23. Nathan PJ, Bullmore ET. From taste hedonics to motivational drive: central µ-opioid receptors and binge-eating behavior. Int J Neuropsychopharmacol. 2009;12(7):995–1008. doi: 10.1017/S146114570900039X
  24. Cabral A, Suescun O, Zigman JM, Perello M. Ghrelin indirectly activates hypophysiotropic CRF neurons in rodents. PloS One. 2012;7(2):e31462. doi: 10.1371/journal.pone.0031462
  25. Lebedev AA, Moskalev AR, Abrosimov ME, et al. Effect of neuropeptide Y antagonist BMS193885 on overeating and emotional responses induced by social isolation in rats. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2021;19(2):189–202. EDN: OWSTEO doi: 10.17816/RCF192189-202
  26. Alvarez-Crespo M, Skibicka KP, Farkas I, et al. The amygdala as a neurobiological target for ghrelin in rats: Neuroanatomical, electrophysiological and behavioral evidence. PloS One. 2012;7(10):e46321. doi: 10.1371/ journal. pone.0046321
  27. Roik RO, Lebedev AA, Shabanov PD. The value of extended amygdala structures in emotive effects of narcogenic with diverse chemical structure. Research Results in Pharmacology. 2019;5(3):11–19. doi: 10.3897/npharmacology.5.38389
  28. Sawchenko PE, Swanson LW. Localization, colocalization, and plasticity of corticotropin-releasing factor immunoreactivity in rat brain. Fed Proc. 1985;44(1):221–227.
  29. Pina MM, Cunningham CL. Ethanol-seeking behavior is expressed directly through an extended amygdala to midbrain neural circuit. Neurobiol Learn Mem. 2017;137:83–91. doi: 10.1016/j.nlm.2016.11.013
  30. Karpova IV, Bychkov ER, Lebedev AA, Shabanov PD. Monoaminergic effects of the unilateral blockade of orexin receptors (OX1R) in the enlarged amygdala under psychostimulant action. Psychopharmacology and biological narcology. 2023;14(1):49–62. EDN: VIUURH doi: 10.17816/phbn321621
  31. Willesen MG, Kristensen P, Rømer J. Co-localization of growth hormone secretagogue receptor and NPY mRNA in the arcuate nucleus of the rat. Neuroendocrinology. 1999;70(5):306–316. doi: 10.1159/000054491
  32. Schmidt MV, Levine S, Alam S, at al. Metabolic signals modulate hypothalamic-pituitary-adrenal axis activation during maternal separation of the neonatal mouse. J Neuroendocrinol. 2006;18(11): 865–874. doi: 10.1111/j.1365-2826.2006.01482.x
  33. Shabanov PD, Lebedev AA, Mescherov ShK. Dopamine and reinforcing systems of the brain. Saint Petersburg: Lan; 2002. 208 p. (In Russ.)
  34. Shabanov PD, Vinogradov PM, Lebedev AA, et al. Ghrelin system of the brain participates in control of emotional, explorative behavior and motor activity in rats rearing in conditions of social isolation stress. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2017;15(4):38–45 EDN: QHQMQH doi: 10.17816/RCF15438-45
  35. Lebedev AA, Lukashkova VV, Pshenichnaya AG, et al. A new ghrelin receptor antagonist agrelax participates in the control of emotional-explorative behavior and anxiety in rats. Psychopharmacology and biological narcology. 2023;14(1):69–79. EDN: LPJPUM doi: 10.17816/phbn321624
  36. Raptanova VA, Droblenkov AV, Lebedev AA, et al. Reactive changes of gastric mucosa and reduction of desacyl grelin in rat brain due to psychoemotional stress. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2021;19(2):203–210. EDN: QJFGXA doi: 10.17816/RCF192203-210
  37. Blazhenko AA, Khokhlov PP, Lebedev AA, et al. Ghrelin levels in different brain regions in Danio rerio exposured to stress. Psychopharmacology and biological narcology. 2022;13(3):37–42. EDN: BFOJYK doi: 10.17816/phbn267375

© Эко-Вектор, 2024

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».