Ghrelin system of the brain participates in control of emotional, explorative behavior and motor activity in rats rearing in conditions of social isolation stress

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Wistar rats were rearing in conditions of social isolation from others beginning with 20th day of life till adulthood (90-100 days). In adult rats, a conditioned place preference (CPP) of ethanol (0.5 g/kg ip) was trained, and behavior in open field, elevated plus maze and intruder-resident test was examined. Intranasal administration of [D-Lys3]-GHRP-6, a peptide ghrelin antagonist (10 µg in 20 µl), to isolated rats blocked formation and expression (recovery) of CPP of ethanol that supported participation of ghrelin system in regulation of positive reinforcement activated by ethanol. Intranasal administration of ghrelin (20 µg in 20 µl) to rats reared in conditions of social isolation produced a typical anxiogenic effect, elevated exploratory activity, aggression signs and reduction of communicative behavior. In rats reared in conditions of social isolation, [D-Lys3]-GHRP-6, a ghrelin antagonist, possessed anxiolytic effect, reduced explorative activity, communicative behavior and aggression. It is concluded that ghrelin system of the brain participates in control of emotional, explorative behavior and motor activity in rats rearing in conditions of social isolation stress.

About the authors

Petr D. Shabanov

Institute of Experimental Medicine; S.M. Kirov Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: pdshabanov@mail.ru

Dr. Med. Sci. (Pharmacology), Professor, Head, S.V. Anichkov Department of Neuropharmacology

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Petr M. Vinogradov

Institute of Experimental Medicine

Email: pscovich@mail.ru

Post-graduate student, S.V. Anichkov Department of Neuropharmacology

Russian Federation, Saint Petersburg

Andrei A. Lebedev

Institute of Experimental Medicine; S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: aalebedev-iem@rambler.ru

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

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Roman O. Roik

Institute of Experimental Medicine; S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: dr.roik@mail.ru

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

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Vitalii I. Morozov

Institute of Experimental Medicine

Email: vitmoroz@yandex.ru

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

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Виноградов П.М., Тиссен И.Ю., Хохлов П.П., и др. Содержание АКТГ и КРФ в сыворотке крови крыс после введения антагонистов орексина А при экспериментальной алкоголизации // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. – 2015. – Т. 13. – № 2. – С. 14–19. [Vinogradov PM, Tissen IY, Khokhlov PP, et al. The levels of ACTH and CRF in the rat blood serum after administration of orexin A antagonists in experimental alcoholization. Obzory po klinicheskoi farmakologii I lekarstvennoi terapii. 2015;13(2):14-19. (In Russ.)]
  2. Виноградов П.М., Тиссен И.Ю., Лебедев А.А., и др. Антагонист рецепторов грелина [D-Lys3]-GHRP-6 снижает экспрессию условной реакции предпочтения места этанола у крыс // Обз. по клин. фармакол. и лек. терапии. – 2015. – Т. 13. – № 2. – С. 27–33. [Vinogradov PM, Tissen IY, Lebedev AA, et al. Antagonist of ghrelin [D-Lys3]-GHRP-6 reduces the expression of the conditioned place preference of ethanol in rats. Obzory po klinicheskoi farmakologii I lekarstvennoi terapii. 2015;13(2):27-33. (In Russ.)]
  3. Михеев В.В., Шабанов П.Д. Фармакологическая асимметрия мозга. – СПб.: Элби-СПб, 2006. – 268 с. [Mikheev VV, Shabanov PD. Pharmacological asymmetry of the brain. Saint Petersburg: Elbi-SPb Publ. House; 2006. 268 p. (In Russ.)]
  4. Шабанов П.Д., Лебедев А.А. Подкрепляющие системы мозга: локализация, нейрохимическая организация, участие в формировании зависимости от психостимуляторов // Психофармакол. и биол. наркол. – 2001. – Т. 1. – № 1. – С. 2–5. [Shabanov PD, Lebedev AA. Reinforcing systems of the brain: localization, neurochemical organization, participation in formation of dependency from psychostimulants. Psychofarmakologiya I biologicheskaya narkologiya. 2001;1(1):2-5. (In Russ.)]
  5. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Ноздрачев А.Д. Критические периоды формирования дофаминергической системы // Докл. Акад. наук. – 2002. – Т. 386. – № 4. – С. 565–570. [Shabanov PD, Lebedev AA, Nozdrachev AD. Critical periods of formation for dopaminergic system. Doklady Akademii Nauk. 2002;386(4):565-570. (In Russ.)]
  6. 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 Publ. House; 2004. 208 p. (In Russ.)]
  7. Шабанов П.Д., Ноздрачев А.Д., Лебедев А.А., Лебедев В.В. Нейрохимическая организация подкрепляющих систем мозга // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2000. – Т. 86. – № 8. – С. 935–945. [Shabanov PD, Nozdrachev AD, Lebedev AA, Lebedev VA. Neurochemicalorganization of reinforcing systems of the brain. Rossiiskii Fiziologicheskii Zhurnal imeni I.M. Sechenova. 2000;86(8):935-845. (In Russ.)]
  8. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Стрельцов В.Ф. Гормональные механизмы подкрепления. – СПб.: Н-Л, 2008. – 208 с. [Shabanov PD, Lebedev AA, Streltsov VF. Hormonal systems of reinforcement. Saint Petersburg: N-L Publ. House; 2008. 208 p. (In Russ.)]
  9. Abizaid A, Liu ZW, Andrews ZB, et al. Ghrelin modulates the activity and synaptic input organization of midbrain dopamine neurons while promoting appetite. J Clin Invest. 2006;116(12):3229. doi: 10.1172/JCI29867.
  10. Carroll ME, France CP, Meisch RA. Food-deprivation increases oral and intravenous drug intake in rats. Science. 1979;205(4403):319-321. doi: 10.1126/science.36665.
  11. Chuang JC, Sakata I, Kohno D, et al. Ghrelin directly stimulates glucagon secretion from pancreatic alpha-cells. Mol Endocrinol. 2011;25:1600-1611. doi: 10.1210/me.2011-1001.
  12. Druce MR, Wren AM, Park AJ, et al. Ghrelin increases food intake in obese as well as lean subjects. Int J Obesity (London). 2005;29:1130-1136. doi: 10.1038/sj.ijo.0803001.
  13. Fulford AJ, Butler S, Heal DJ, et al. Evidence for altered alpha 2-adrenoceptor function following isolation-rearing in the rat. Psychopharmacology. 1994;116;183-190.
  14. Gualillo O, Caminos JE, Nogueiras R, et al. Effect of food restriction on ghrelin in normal-cycling female rats and in pregnancy. Obesity Res. 2002;10(7):682-687. doi: 10.1038/oby.2002.92.
  15. Howard AD, Feighner SD, Cully DF, et al. A receptor in pituitary and hypothalamus that functions in growth hormone release. Science. 1996;273(5277):974-977. doi: 10.1126/science.273.5277.974.
  16. Jaffer EH, De Frias V, Ibarra C. Changes in basal and stimulated releas of endogenous serotonin from different nuclei of rats subjected to two models of depression. Neurosci Lett. 1993;162(1-2):157-160.
  17. Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, et al. 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.
  18. 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;32:632-639.
  19. Shabanov PD, Airapetov MI, Sekste EA, et al. Serum unacylated ghrelin concentrations and expression of GHSR mRNA in the rat brain structures after chronic alcoholization and ethanol withdrawal. Eur Neuropsychopharmacology. 2014;14(Suppl.2): S653.
  20. Vinogradov PM, et al. Ghrelin antagonist [D-Lys3]-GHRP-6 reduced expression and reinstatement of conditioned place preference of alcohol. Stress, Brain and Behavior. 2016;(5):40-41.
  21. Zigman JM, Jones JE, Lee CE, et al. Expression of ghrelin receptor mRNA in the rat and the mouse brain. J Comp Neurol. 2006;494(3):528-548. doi: 10.1002/cne.20823.

Copyright (c) 2017 Shabanov P.D., Vinogradov P.M., Lebedev A.A., Roik R.O., Morozov V.I.

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».