Том 110, № 6 (2024)

Барберинг представляет собой поведенчески обусловленную алопецию (выкусывание шерсти и вибрисс), часто наблюдаемую у лабораторных грызунов. В научной литературе активно обсуждается биологическая роль и взаимосвязь барберинга со стрессом, агрессией, грумингом и аберрантным стереотипным поведением. В работе рассмотрены новейшие данные по нейробиологии, генетике и фармакологии барберинга, а также его влияния на поведение и ЦНС грызунов. Понимание природы барберинга и его влияния на состояние лабораторных животных является важным фактором, который необходимо учитывать в экспериментальной работе.

Одним из осложнений сахарного диабета (СД) является диабетическая кардиомиопатия, молекулярные механизмы патогенеза которой в полной мере не исследованы. Ранее показано участие Na⁺/К⁺-АТФазы и компонентов Са²⁺-транспортирующей системы в кардиомиоцитах в развитии диабетической кардиомиопатии. Целью работы было изучить экспрессию и активность Na⁺/К⁺-АТФазы и Са²⁺-АТФазы (SERCA2) в миокарде самцов крыс Вистар на модели индуцированного стрептозотоцином (STZ) преддиабета и явного СД 1-го типа (СД1). STZ вводили однократно в/б в дозе 30–35 мг/кг. Крыс с уровнем глюкозы выше 11 мМ считали диабетическими (STZ-D1 группа), с умеренной гипергликемией – преддиабетическими (STZ-preD1 группа). Определяли активность Na⁺/K⁺-АТФазы и Ca²⁺-АТФазы (по скорости высвобождения неорганического фосфата, P_i), методом RT-ПЦР оценивали экспрессию генов α1- и α2-изоформ Na⁺/K⁺-АТФазы, SERCA2 и Kir6.1, Kv7.1 и Kv2.1 калиевых каналов. В контрольной (C) группе активность чувствительной к 1 мМ уабаина Mg^2+–зависимой АТФазы составляла 6.03 ± 0.6 ммоль P_i /г/ч. В группах STZ-D1 и STZ-preD1 активность Na⁺/К⁺-АТФазы не отличалась от группы С. Уровень генной экспрессии α1- и α2- субъединиц Na⁺/К⁺-АТФазы в группе STZ-D1 снижался более чем на 45%, тогда как в группе STZ-preD1 повышался на 64 и 81%, что может указывать на высокую чувствительностью экспрессии к инсулинопении. Активность Са²⁺-АТФазы и экспрессия гена этого фермента в группах не различались – вероятно, 4-недельный период после введения STZ недостаточен для развития дефицита Са²⁺-АТФазы в сердце крысы. Уровень экспрессии генов подтипов калиевых каналов Kv2.1, Kir6.1 и Kv7.1 возрастал в STZ-preD1 группе, что может указывать на определенный вклад изученных подтипов калиевых каналов в адаптационный механизм к умеренной гипергликемии.

Снижение температуры тела гомойотермных животных может вызвать состояние организма, называемое гипотермическим. Оно сопровождается развитием целого ряда патологических процессов, многие из которых связаны с дисфункцией митохондрий и развитием оксидативного стресса. В связи с широким внедрением гипотермии в медицинскую практику, вопрос о возможности регуляторного влияния на прооксидантно-антиоксидантный статус митохондрий при низких температурах тела остается актуальным. В последние годы широкую популярность в качестве терапевтических средств, обладающих антиоксидантным и мембранопротекторным воздействием, получили растительные полифенолы, в частности, дигидрокверцетин (ДГК). В данной работе предпринято исследование эффектов ДГК на интенсивность оксидативного стресса в митохондриях печени крыс при умеренной гипотермии. Обнаружено, что курсовое (5 дней) пероральное введение ДГК в дозе 100 мг/кг существенно снижает уровни продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и окислительную модификацию белков в митохондриях печени контрольных крыс, повышая содержание неферментативных компонентов тиол-дисульфидной антиоксидантной системы. ДГК эффективно защищает митохондрии печени от развития оксидативного стресса при гипотермии, о чем свидетельствует существенное снижение (в некоторых случаях и полная нормализация) уровней диеновых коньюгатов, малонового диальдегида, шиффовых оснований и карбонильных групп у группы животных, подвергшихся гипотермии на фоне предварительного введения этого полифенола. При этом ДГК существенно повышает уровни глутатиона и витамина Е, а также нормализует содержание тиоловых групп в митохондриальных белках. In vitro ДГК демонстрирует дозозависимый антиоксидантный эффект, подавляя и окислительную модификацию белков в митохондриях, инкубированных в среде Фентона (IС₅₀ = 0.160 мг/мл).

Поиск природных биологически активных веществ, оказывающих нейропротекторный эффект при церебральной ишемии и реперфузии, является одной из приоритетных задач современной нейробиологии и медицины. Интраназально вводимый инсулин (ИВИ) обладает выраженным восстанавливающим эффектом при различных нейродегенеративных заболеваниях, но механизмы его действия и терапевтические эффекты при церебральной ишемии практически не изучены, в том числе при сахарном диабете 2-го типа (СД2), который повышает риски развития цереброваскулярных дисфункций. Целью работы было исследовать влияние ИВИ на метаболические показатели и факторы воспаления у самцов крыс с СД2, подвергнутых ишемии-реперфузии мозга, в сравнении с недиабетическими животными. Для моделирования СД2 использовали длительную высокожировую диету с инъекцией крысам низкой дозы стрептозотоцина (25 мг/кг), а для изучения церебральной ишемии использовали модель глобальной двухсосудистой ишемии переднего мозга, вызванной окклюзией обеих общих каротидных артерий, с длительной реперфузией (ИшР). Через 2 ч после окончания ишемии крыс обрабатывали ИВИ (0.5 или 2.0 МЕ/крыса), после чего препарат вводили в тех же дозах ежедневно, на протяжении 7 дней. Установлено, что ИВИ препятствует потере массы тела как у недиабетических, так и у диабетических крыс, перенесших ИшР, а также повышает содержание общего холестерина и долю эпидидимального жира у крыс без СД2 после Иш Р. У ишемических СД2-крыс ИВИ снижает уровни постпрандиальной глюкозы и инсулина в крови, что свидетельствует об улучшении толерантности к глюкозе, а также снижает уровни факторов воспаления – С-реактивного белка (в дозе 0.5 МЕ/крыса/сутки) и фактора-α некроза опухолей (в дозе 2 МЕ/крыса/сутки) в крови, что указывает на его противовоспалительный потенциал. Таким образом, курсовое применение ИВИ после индукции ишемии головного мозга приводит к улучшению метаболических показателей и ослабляет воспалительные реакции у крыс с СД2, что может быть востребовано при коррекции ишемического инсульта у пациентов с СД2.

Гиперпродукция медиаторов ЛПС-индуцированного воспалительного процесса (эндотоксикоз, сепсис) инициирует развитие острой дыхательной недостаточности (ОДН), нарушение газообмена, прогрессирующую гипоксемию и гиперкапнию, гипотонию, остановку дыхания и летальный исход. Тяжелый сепсис, ассоциированный с гипоксемией, остается основной причиной смертности, в связи с этим актуальной задачей является разработка методов повышения резистентности к острой гипоксии у септических пациентов. Целью работы явилось исследование эффективности прекондиционирования кратковременной интервальной умеренной гипоксией для повышения толерантности к последующей тяжелой гипоксии у крыс с ЛПС-индуцированным эндотоксикозом. Эксперименты проведены на наркотизированных и трахеостомированных крысах-самцах Wistar. Эндотоксикоз моделировали введением раствора ЛПС (Escherichia coli) в количестве 7 мг/кг. Для оценки устойчивости к тяжелой гипоксии использовали метод возвратного дыхания с постепенным убыванием кислорода в ребризере от 21% до наступления апноэ. Гипоксическое прекондиционирование (гипоксическая тренировка создавали также методом возвратного дыхания в режиме 3 циклов: снижение фракции кислорода в ребризере до 12% – 3 мин, 5 мин – нормоксия. Исследованы 3 группы животных: I – контроль – NaCl, II – ЛПС, III – ЛПС+ГТ. Регистрировали: показатели внешнего дыхания, среднее артериальное давление (АДср.), сатурацию (SpO₂), фракцию вдыхаемого O₂, время наступления апноэ, количество спонтанного восстановления дыхания (аутореанимация) в постгипоксическом периоде. Показано, что введение ЛПС в нормоксических условиях сопровождалось гипервентиляцией, гипоксемией и гипотонией. Максимальное ухудшение устойчивости к тяжелой гипоксии наблюдалось у крыс с ЛПС, что проявлялось падением АДср., SpO₂ и снижением возможности аутореанимации после гипоксического апноэ. Влияние гипоксической тренировки предотвращало снижение АДср., SpO₂ повысилась в 1.4 раза, выживаемость возросла в 2 раза, что сопоставимо с уровнем нормоксии до введения ЛПС. Предполагается, что эффективность гипоксического прекондиционирования обусловлена ингибированием воспалительной реакции.

Крысы линии WAG/Rij являются валидной моделью абсансной эпилепсии и коморбидной депрессии. Ранее нами было показано, что у крыс линии WAG/Rij имеются нарушения цикла сон-бодрствование и изменения характеристик сонных веретен. Обнаружена также отрицательная корреляция между числом пик-волновых разрядов (ПВР) и длительностью быстрого (REM) сна. Клинические данные свидетельствуют о том, что традиционные антидепрессанты имипрамин и флуоксетин эффективно подавляют симптомы депрессии, но при этом могут оказывать негативное влияние на цикл сон-бодрствование и сопутствующую эпилепсию у пациентов. Наши предыдущие исследования у крыс линии WAG/Rij показали, что имипрамин при хроническом введении увеличивал число ПВР, в то время как флуоксетин в той же дозе уменьшал их число, хотя оба антидепрессанта оказывали выраженный антидепрессантный эффект. Сравнение влияния антидепрессантов имипрамина и флуоксетина на цикл сон-бодрствование и сонные веретена у крыс линии WAG/Rij остается неизученным. Цель данной работы – выяснить: 1) какое влияние оказывают имипрамин и флуоксетин на цикл сон-бодрствование и характеристики сонных веретен у крыс линии WAG/Rij и 2) имеются ли различия в их влиянии. Для достижения этой цели сравнивали характеристики цикла сон-бодрствование и сонных веретен у крыс линии WAG/Rij после хронического введения антидепрессантов и физраствора и у неэпилептических крыс Wistar. У крыс линии WAG/Rij введение имипрамина приводило к значимому уменьшению длительности REM сна. Введение имипрамина по сравнению с флуоксетином увеличивало также латентный период перехода ко сну и перехода к REM сну. Амплитуда сонных веретен значимо увеличивалась под действием обоих антидепрессантов. Однако спектральная плотность мощности «медленных» и «средних» веретен, которые преобладают у крыс линии WAG/Rij по сравнению с крысами Wistar, была значимо больше после введения имипрамина, чем после введения флуоксетина. Результаты свидетельствуют о том, что имипрамин приводит к более выраженным негативным изменениям цикла сон-бодрствование и сонных веретен, чем флуоксетин. Исследования на модели крыс линии WAG/Rij указывают на то, что флуоксетин является более предпочтительным антидепрессантом для терапии депрессивных расстройств, коморбидной абсансной эпилепсии, так как он не вызывает существенного ухудшения качества сна. Эти результаты согласуются с клиническими данными.