Effect of astressin, a corticoliberin antagonist, on aggression and anxiety-fobic states in male rats reared in social isolation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. Intraspecific behavior, emotional and explorative activity were investigated after intranasal administration of astressin, a non-selective antagonist of CRF receptors, in the male rats reared in social isolation from 21 to 93 days.

Results. In the “resident-intruder” test there was an increased level of aggression and communications in isolated rats compared to grouped animals. After intranasal administration of astressin (20 μg in 20 μl), rats grown in isolation demonstrated an increase in aggression and decreased in communicability compared to intact animals reared in isolation. In the “open field” test a level of motor activity was increased in rats grown in isolation compared to grouped animals. The anxiety-phobic state, as well as behavior in an elevated plus maze, revealed enhance of anxiety and fear in rats reared in isolation. After astressin administration to isolated animals the levels of anxiety and fear significantly decreased.

Conclusion. The results of the work revealed that the antagonist of the CRF receptor astressin disinhibited aggression, removing anxious and phobic state in male rats reared in social isolation. The results prove the necessity of taking into account CRF mechanisms in the formation of the social isolation syndrome and the possibility of using CRF receptor antagonists to control the central mechanisms of stress and dependence in ontogenesis.

About the authors

Andrei A. Lebedev

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: aalebedev-iem@rambler.ru

Dr Biol Sci (Pharmacology), Leading Researcher, S.V. Anichkov Dept. of Neuropharmacology

Russian Federation, 12, Academic Pavlov street, Saint-Petersburg, 197376

Anna G. Pshenichnaya

Institute of Experimental Medicine

Email: bychkov@mail.ru

Researcher, S.V. Anichkov Dept. of Neuropharmacology

Russian Federation, 12, Academic Pavlov street, Saint-Petersburg, 197376

Natalia D. Yakushina

Institute of Experimental Medicine

Email: bychkov@mail.ru

Post-graduate Student, S.V. Anichkov Dept. of Neuropharmacology

Russian Federation, 12, Academic Pavlov street, Saint-Petersburg, 197376

Eugenii R. Bychkov

Institute of Experimental Medicine

Email: bychkov@mail.ru

PhD (Biochemistry), Leading Researcher, S.V. Anichkov Dept. of Neuropharmacology

Russian Federation, 12, Academic Pavlov street, Saint-Petersburg, 197376

Petr D. Shabanov

Institute of Experimental Medicine

Email: pdshabanov@mail.ru

Dr Med Sci, Professor, Head, S.V. Anichkov Dept. of Neuropharmacology

Russian Federation, 12, Academic Pavlov street, Saint-Petersburg, 197376

References

  1. Лебедев А.А., Пшеничная А.Г., Бычков Е.Р., и др. Антагонист рецепторов кортиколиберина астрессин снимает тревожно-фобические состояния у крыс, выращенных в социальной изоляции // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2016. – Т. 14. – № 4. – С. 24–31. [Lebedev AA, Pshenichnaya AG, Bychkov ER, et al. Antagonist receptorov kortikoliberina astressin snimaet trevozhno-fobicheskie sostoyaniya u krys, vyrashchennyh v social’noj izolyacii. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2016;14(4):24-31. (In Russ.)]. doi: 10.17816/RCF14424-31.
  2. Маслова Л.Н., Булыгина В.В., Амстиславская Т.Г. Длительная социальная изоляция и социальная нестабильность в подростковом возрасте у крыс: непосредственные и отдаленные физиологические и поведенческие эффекты // Журнал высшей нервной деятельности. – 2009. – Т. 59. – № 5. – С. 598–609. [Maslova LN, Bulygina VV, Amstislavskaya TG. Chronic social isolation and social unstability in pubertate period in rats: direct and delayed physiological and behavioral effects. Zhurnal vysshei nervnoi deyatelnosti. 2009;59(5):598-609. (In Russ.)]
  3. Родина В.И., Крупина Н.А., Крыжановский Г.Н., и др. Многопараметровый метод комплексной оценки тревожно-фобических состояний у крыс // Журнал высшей нервной деятельности. – 1993. – Т. 43. – № 5. – С. 1006–1010. [Rodina VI, Krupina NA, Kryzhanovskii GN, et al. Multiparameter method of complex assessment of anthiety and fobial states in rats. Zhurnal vysshei nervnoi deyatelnosti. 1993;43(5):1006-1010. (In Russ.)]
  4. Шабанов П.Д. Наркология. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 856 с. [Shabanov PD. Narcology. 2nd ed. Moscow: Geotar-Media; 2012. 856 p. (In Russ.)]
  5. Шабанов П.Д., Лебедев А.А. Структурно-функциональная организация системы расширенной миндалины и ее роль в подкреплении // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2007. – Т. 5. – № 1. – С. 2–16. [Shabanov PD, Lebedev AA. Structiral and functional organization of the extended amygdala system and its role in reinforcement. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2007;5(1):2-16. (In Russ.)]
  6. Шабанов П.Д., Лебедев А.А. Угнетение самостимуляции латерального гипоталамуса опиатами и опиоидами, вводимыми в центральное ядро миндалины у крыс // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2011. – Т. 97. – № 2. – С. 180–188. [Shabanov PD, Lebedev AA. Inhibition of self-stimulation of the lateral hypothalamus by opiates and opioids administered into the central amygdalar nucleus in rats. Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal imeni I.M. Sechenova. 2011;97(2):180-188. (In Russ.)]
  7. Шабанов П.Д., Лебедев А.А. Участие ГАМК- и дофаминергических механизмов ядра ложа конечной полоски в подкрепляющих эффектах психотропных средств, реализуемых через латеральный гипоталамус // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2011. – Т. 97. – № 8. – С. 804–813. [Shabanov PD, Lebedev AA. Participation of GABA- and dopaminergic mechanisms of the bed nucleus of stria terminalis in reinforcing effects of psychotropic drugs realized via the lateral hypothalamus. Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal imeni I.M. Sechenova. 2011;97(8):804-813. (In Russ.)]
  8. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Воеводин Е.Е., Стрельцов В.Ф. Блокада рецепторов кортиколиберина в миндалине астрессином устраняет подкрепляющие эффекты фенамина, морфина и лей-энкефалина на самостимуляцию мозга // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2006. – Т. 69. – № 3. – С. 14–18. [Shabanov PD, Lebedev AA, Voevodin EE, Streltsov VF. Blockade of corticoliberine receptors by asressine in the amygdala aboliches reinforcing effects of amphetamine, morphine and leu-enkephaline on the brain self-stimulation. Eksperimental’naya I klinicheskaya farmakologiya. 2006;69(3):14-18. (In Russ.)]
  9. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Ноздрачев А.Д. Экстрагипоталамические рецепторы кортиколиберина регулируют подкрепляющие эффекты самостимуляции // Доклады Академии наук. – 2006. – Т. 406. – № 3. – С. 411–415. [Shabanov PD, Lebedev AA, Nozdrachev AD. Extrahypothalamic receptors of corticoliberin regulates reinforcing effects of self-stimulation. Doklady Akademii nauk. 2006;406(3):411-415. (In Russ.)]
  10. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Павленко В.П. Влияние пептидов, вводимых в центральное ядро миндалины, на самостимуляцию латерального гипоталамуса у крыс при хронической алкоголизации // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2006. – Т. 69. – № 5. – С. 44–49. [Shabanov PD, Lebedev AA, Pavlenko VP. Effect of peptides administered in the central amygdalar nucleus on self-stimulation of the lateral hypothalamus in chronic alcoholization. Eksperimental’naya i klinicheskaya farmakologiya. 2006;69(5):44-49. (In Russ.)]
  11. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Русановский В.В., Стрельцов В.Ф. Поведенческие эффекты кортиколиберина и его аналогов, вводимых в желудочки мозга крыс // Медицинский академический журнал. – 2005. – Т. 5. – № 3. – С. 59–67. [Shabanov PD, Lebedev AA, Rusanovskii VV. Behavioral effects of corticoliberin and its analogues administered into brain ventriculi. Meditsinskii akademicheskii zhurnal. 2005;5(3):59-67. (In Russ.)]
  12. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Стрельцов В.Ф. Гормональные механизмы подкрепления. – СПб.: Элби-СПб, 2008. – 278 с. [Shabanov PD, Lebedev AA, Strel’tsov VF. Hormonal mechanisms of reinforcement. Saint Petersburg: ELBI-SPb; 2008. 278 p. (In Russ.)]
  13. Шабанов П.Д., Мещеров Ш.К., Лебедев А.А. Синдром социальной изоляции. – СПб.: Элби-СПб, 2004. – 208 с. [Shabanov PD, Meshcherov SK, Lebedev AA. Syndrome of social isolation. Saint Petersburg: ELBI-SPb; 2004. 208 p. (In Russ.)]
  14. Шабанов П.Д., Русановский В.В., Лебедев А.А. Зоосоциальное поведение млекопитающих. – СПб., 2006. – 202 с. [Shabanov PD, Rusanovskii VV, Lebedev AA. Zoosocial behavior of mammalians. Saint Petersburg: ELBI-SPb; 2006. 202 p. (In Russ.)]
  15. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Ноздрачев А.Д. Синдром социальной изоляции у крыс // Доклады Академии наук. – 2004. – Т. 395. – № 1. – С. 135–138. [Shabanov PD, Lebedev AA, Nozdrachev AD. Syndrome of social isolation. Doklady Akademii nauk. 2004;395(1):135-138. (In Russ.)]
  16. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Якушина Н.Д., и др. Влияние фенамина на поведенческие компоненты обсессивно-компульсивного и аддиктивного игрового по- ведения в тесте закапывания шариков у крыс // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2016. – Т. 14. – № 3. – С. 46–52. [Shabanov PD, Lebedev AA, Yakushina ND, et al. Effect of amphetamine on behavioral components of absessive-convulsive and addictive playing behavior in a marble test. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2016;14(3):46-52. (In Russ.)]. doi: 10.17816/RCF14346-52.
  17. Amiri S, Haj-Mirzaian A, Rahimi-Balaei M, et al. Cooccurrence of anxiety and depressive-like behaviors following adolescent social isolation in male mice; possible role of nitrergicsystem. Physiol Behav. 2015;145:38-44. doi: 10.1016/j.physbeh.2015.03.032.
  18. Bledsoe AC, Oliver KM, Scholl JL, Forster GL. Anxiety states induced by post-weaning social isolation are mediated by CRF receptors in the dorsal raphe nucleus. Brain Res Bull. 2011;85:33-44. doi: 10.1016/j. brainresbull.2011.03.003.
  19. Bruijnzeel AW, Gold MS. The role of corticotropinreleasing factor-like peptides in cannabis, nicotine, and alcohol dependence. Brain Res Rev. 2005;49(3):505-28. doi: 10.1016/j.brainresrev.2005.01.007.
  20. Djouma E, Card K, Lodge DJ, Lawrence AJ. The CRF1 receptor antagonist, antalarmin, reverses isolation-induced up-regulation of dopamine D2 receptors in the amygdala and nucleus accumbens of fawn-hooded rats. Eur J Neurosci. 2006;23(12):3319-27. doi: 10.1111/j.1460-9568.2006.04864.x.
  21. Koob GF. Dynamics of neuronal circuits in addiction: reward, antireward and emotional memory. Pharmacopsychiatry. 2009;42(10):32-41. doi: 10.1055/s-0029-1216356.
  22. Krupina NA, Khlebnikova NN, Orlova IN. Early social is olation increases aggression and impairs a short-term habituation in acoustic startle reflex in rats. Patol Fiziol Eksp Ter. 2015;59(4):4-15.
  23. Lukkes J, Vuong S, Scholl J, et al. Сorticotropinreleasing factor receptor antagonism within the dorsal raphe nucleus reduces social anxiety-like behavior after earlylife social isolation. J Neurosci. 2009;29(32):9955-9960. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0854-09.2009.
  24. McCormick CM, Merrick A, Secen J, Helmreich DL. Social instability in adolescence alters the central and peripheral hypothalamic-pituitary-adrenal responses to a repeated homotypic stressor in male and female rats. J Neuroendocrinol. 2007;19(2):116-126. doi: 10.1111/j. 1365-2826.2006.01515.x.
  25. Michopoulos V, Loucks T, Berga SL, et al. Increased ghrelin sensitivity and calorie consumption in subordinate monkeys is affected by short-term astressin B administration. Endocrine. 2010October;38(2):227-234. doi: 10.1007/s12020-010-9378-5.
  26. Perelló M, Chacon F, Cardinali DP, Esquifino AI. Effect of social isolation on 24-h pattern of stress hormones and leptin in rats. Life Sci. 2006;78(16):1857-1862. doi: 10.1016/j.lfs.2005.08.029.
  27. Robbins TW. Neurobehavioural sequelae of social deprivation in rodents revisited: Modelling social adversity for developmental neuropsychiatric disorders. J Psychopharmacol. 2016;30(11):1082-1089. doi: 10.1177/0269881116664450.
  28. Rybnikova EA, Pelto-Huikko M, Rakitskaya VV, Shalyapina VG. Localization of corticoliberin receptors in the rat brain. Neurosci Behav Physiol. 2003;33(4):399-404. doi: 10.1023/A:1022807926406.
  29. Sargin D, Oliver DK, Lambe EK. Chronic social isolation reduces 5-HT neuronal activity via upregulated SK3 calcium-activated potassium channels. Elife. 2016;22:214-16. doi: 10.7554/eLife.21416.
  30. Spiess J, Villarreal J, Vale W. Isolation and sequence analysis of a somatostatin-like polypeptide from ovine hypothalamus. Biochemistry. 1981;20(7):1982-1988. doi: 10.1021/bi00510a038.
  31. Spina MG, Basso AM, Zorrilla EP, et al. Behavioral effects of central administration of the novel CRF antagonist astressin in rats. Neuropsychopharmacology. 2000;3:230-9. doi: 10.1016/S0893-133X(99)00108-6.
  32. Takahashi LK. Role of CRF1 and CRF2 receptors in fear and anxiety. Neurosci Biobehav Rev. 2001;25:627-636. doi: 10.1016/S0149-7634(01)00046-X.
  33. Tissen IY, Vinogradov PM, Khokhlov PP, et al. Orexin receptor type 1 (OX1R) are involved in the formation and reinstatement of conditioned place preference. Eur Neuropsychopharmacol. 2015;25 (Suppl2):269-270. doi: 10.1016/S0924-977X(15)30313-8.
  34. Uys M, Shahid M, Sallinen J, et al. The α2C-adrenoceptor antagonist, ORM-10921, has antipsychotic-like effects insocial isolation reared rats and bolsters the response to haloperidol. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2016;71:108-116. doi: 10.1016/j.pnpbp.2016. 07.002.

Copyright (c) 2017 Lebedev A.A., Pshenichnaya A.G., Yakushina N.D., Bychkov E.R., Shabanov P.D.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».