CC BY
31
Для корреспонденции
Козин Станислав Владимирович - младший научный сотрудник лаборатории проблем распределения стабильных изотопов в живых системах ЮНЦ РАН (Ростов-на-Дону) и отдела биологически активных веществ им. А.Я. Шурыгина ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет» Адрес: 350040, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. Ставропольская, д. 149 E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-9881-259X
Козин С.В.1, 2, Кравцов А.А.1, 2, Кравченко С.В.1, 3, Иващенко Л.И.1
Антиоксидантный и анксиолитический эффекты Bifidobacterium adolescentis и Lactobacillus acidophilus в условиях нормобарической гипоксии
1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный университет», 350040, г. Краснодар, Российская Федерация
2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук», 344006, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация
3 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 350063, г. Краснодар, Российская Федерация
1 Kuban State University, 350040, Krasnodar, Russian Federation
2 Federal Research Centre the Southern Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences, 344006, Rostov-on-Don, Russian Federation
3 Kuban State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, 350063, Krasnodar, Russian Federation
Исследования последних лет показали, что между головным мозгом и кишечником существует тесная связь посредством нейрональных, эндокринных и иммунных путей. Введение в рацион человека и животных пробиотиков способствует снижению уровня тревожности и депрессии, а также воспалительных процессов во время эмоционального стресса.
Цель работы - исследование влияния внутрижелудочного введения Bifidobacterium adolescentis и Lactobacillus acidophilus на окислительные процессы в тканях головного мозга и уровень тревожности крыс в условиях нормоксии и острой гипоксии с гиперкапнией.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликтов интересов.
Для цитирования: Козин СВ., Кравцов А.А., Кравченко СВ., Иващенко ЛИ. Антиоксидантный и анксиолитический эффекты Bifidobacterium adolescentis и Lactobacillus acidophilus в условиях нормобарической гипоксии с гиперкапнией // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 2. С. 63-72. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-2-63-72 Статья поступила в редакцию 21.10.2020. Принята в печать 11.03.2021.
Funding. The study was not sponsored.
Conflict of interests. The authors declare no conflicts of interest.
For citation: Kozin S.V., Kravtsov A.A., Kravchenko S.V., Ivashchenko L.I. Antioxidant and anxiolytic effect of Bifidobacterium adolescentis and Lactobacillus acidophilus under conditions of normobaric hypoxia with hypercapnia. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2021; 90 (2): 63-72. DOI: https:// doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-2-63-72 (in Russian) Received 21.10.2020. Accepted 11.03.2021.
o runepKanHueM
Antioxidant and anxiolytic effect of Bifidobacterium adolescentis and Lactobacillus acidophilus under conditions of normobaric hypoxia with hypercapnia
Kozin S.V.1 2, Kravtsov A.A.1, 2, Kravchenko S.V.1, 3, Ivashchenko L.I.1
Материал и методы. Эксперимент выполнен на 64 крысах-самцах линии Wistar в возрасте 2,5 мес (масса тела от 240 до 270 г). Животные были разделены на 4 группы: 1-я группа - контроль; 2-я - гипоксия; 3-я группа - гипоксия + про-биотики; 4-я группа - пробиотики. В каждой группе было 16 животных, половина из них участвовала в поведенческом тесте, а другая половина - в биохимических исследованиях. Крысам 3-й и 4-й групп в течение 30 сут до гипоксии вводили перорально лиофилизат бактерий Bifidobacterium adolescentis МС-42, Lactobacillus acidophilus А-97 и Lactobacillus acidophilus А-630. Суточная доза пробиотиков на единицу животного составила 1х109 КОЕ, вводимая в объеме 1 см3. Острую гипоксию с гиперкапнией моделировали, помещая крыс в герметичные сосуды емкостью 1 л до первого агональ-ного вдоха. Через 1 сут в тканях головного мозга окислительные процессы оценивали методом хемилюминесценции и по концентрации малонового диальдегида (МДА); определяли активность каталазы. Уровень тревожности крыс исследовали в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт».
Результаты и обсуждение. По сравнению с другими группами в тканях головного мозга гипоксированных животных, не получавших B. adolescentis и L. acidophilus, происходили более интенсивные процессы свободнорадикального окисления. Это выражалось статистически значимым увеличением интенсивности хемилюминесценции и концентрации МДА на 38 и 15% соответственно по сравнению с контролем. В тканях головного мозга этих животных на 10% была снижена (p<0,01) активность каталазы. При этом в группе крыс, получавших B. adolescentis и L. acidophilus и подвергшихся острой гипоксии, значение светосуммы хемилюминесценции было на 22% меньше (p<0,01), чем в гипоксированной группе без приема пробиотиков, а концентрация МДА и активность каталазы сохранялись на уровне физиологической нормы и не отличались от контроля. Также гипоксированные животные, получавшие биомассу лакто- и бифидобактерий, имели более низкий уровень тревожности и более высокую исследовательскую активность, выражающуюся в увеличении количества заходов в открытые и закрытые рукава, более продолжительным пребыванием в открытых рукавах и в центре лабиринта и более частым выполнением ориентировочных реакций и свешиваний.
Заключение. Предварительное догипоксическое введение B. adolescentis и L. acidophilus уменьшает развитие окислительного стресса в тканях головного мозга крыс и снижает показатели тревожности в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт», проявляя тем самым антиоксидантный и анксиолитический эффекты.
Ключевые слова: гипоксия с гиперкапнией, Bifidobacterium adolescentis, Lactobacillus acidophilus, пробиотики, малоновый диальдегид, хемилюминесценция, каталаза, тревожность
Research in recent years has shown that there is a close connection between the brain and the intestine through neuronal, endocrine and immune pathways. The introduction of probiotics into the diet of animals and humans helps to reduce the level of anxiety and depression, as well as inflammatory processes during emotional stress.
The aim of this work was to study the effect of intragastric administration of Bifidobacterium adolescentis and Lactobacillus aci-dophilus on oxidative processes in the brain tissues and the level of anxiety in rats under conditions of normoxia and acute hypoxia with hypercapnia.
Material and methods. The experiment was performed on 64 male Wistar rats aged 2.5 months (body weight from 240 to 270 g). The animals were divided into 4 groups: group 1 - control; 2 - hypoxia; 3 - hypoxia + probiotics; 4 - probiotics. There were 16 animals in each group; half of them participated in the behavioral test, and the other half in the biochemical studies. Rats of groups 3 and 4 were orally administered lyophilized bacteria Bifidobacterium adolescentis MC-42, Lactobacillus acidophilus A-97, and Lactobacillus acidophilus A-630for 30 days before hypoxia. The daily dose of probiotics was 1x109 CFU per animal, administered in a volume of 1 ml. Acute hypoxia with hypercapnia was simulated by placing rats in airtight vessels with a capacity of 1L before the first agonal inhalation. A day later, in the brain tissues oxidative processes were assessed by the chemiluminescence method and by the level of malone dialdehyde (MDA). The activity of catalase in brain tissues was also determined. The level of anxiety of rats was investigated in the «elevated plus maze»test.
Results. Compared to other groups, more intensive free radical oxidation took place in the brain tissues of hypoxified animals that did not receive B. adolescentis and L. acidophilus. There was a significant increase in chemiluminescence intensity and MDA level by 38 and 15%, respectively, compared with the control. In the brain tissues of these animals, catalase activity was reduced by 10% (p<0.01). Moreover, in the group of rats treated with B. adolescentis and L. acidophilus and subjected to acute hypoxia, the value of the light sum of chemiluminescence was 22% lower (p<0.01) than in the hypoxified group without taking probiotics, while the concentration of MDA and catalase activity remained at the level of physiological norms and did not differ from control. Hypoxified animals receiving biomass of lactobacteria and bifidobacteria had also a lower level of anxiety and a higher exploratory activity, expressed in an increase in the number of entries in the open and closed arms, a longer stay in the open arms and the center of the maze, and more frequent performance of orientation reactions and hanging.
Conclusion. Pre-hypoxic administration of B. adolescentis and L. acidophilus reduces the development of oxidative stress in rat brain tissues and reduces anxiety indices in the "elevatedplus maze" test, thereby exhibiting antioxidant and anxiolytic effects. Keywords: hypercapnic hypoxia, probiotics, Bifidobacterium adolescentis, Lactobacillus acidophilus, malone dialdehyde, chemilu-minescence, catalase, anxiety
Гипоксия представляет собой процесс, связанный с неправильным снабжением тканей кислородом и возникающий в организме на фоне различных патологических процессов. Наиболее распространенными
заболеваниями, связанными с гипоксией, являются ише-мическая болезнь сердца и инсульт головного мозга. Недостаточное поступление кислорода в ткани головного мозга запускает процессы, приводящие к гибе-
ли нейронов. Гипоксия сопровождается гиперпродукцией активных форм кислорода, активных форм азота и инициацией процессов перекисного окисления липи-дов (ПОЛ) [1]. Окислительный стресс и ацидоз способствуют развитию нейровоспалительных процессов и глутаматной эксайтотоксичности в тканях головного мозга [2]. Совокупность данных явлений порождает тяжелые неврологические последствия, к которым относят продолжительную депрессию и ослабление когнитивных функций [3]. Для коррекции постинсультных состояний используют комбинированную терапию, состоящую из антиоксидантных, противовоспалительных и ноотропных препаратов [4]. Несмотря на это остается актуальным поиск новых средств, повышающих резистентность организма к гипоксическому воздействию.
В последнее время в мировой литературе уделяется большое внимание двунаправленной связи между кишечником и головным мозгом, называемой «ось кишечник-мозг», а также влиянию микробиоты кишечника на эту связь. Известно, что у людей с хроническими воспалительными заболеваниями желудочно-кишечного тракта развиваются сопутствующие депрессивные расстройства, а моделирование у животных инфекционных и неинфекционных энтероколитов приводит к появлению тревожности и ангедонии, а также к уменьшению когнитивных способностей [5]. Установлено, что бифидобактерии B. breve 1205, B. longum 1714, B. longum NCC3001 и B. longum R0175 уменьшают тревожность животных и снижают интенсивность воспалительных процессов в моделях различного эмоционального стресса [6-9].
Изменения микробиоты кишечника могут быть факторами риска развития острого ишемического инсульта, и наоборот, а применение пробиотиков способствует снижению выраженности последствий этого заболевания [10-13]. Также показано, что пробиотики снижают риск развития сепсиса в кишке и легочной пневмонии у госпитализированных пациентов с травмой головного мозга, а нарушения состава микробиоты кишечника и профиля ее метаболитов могут служить потенциальными диагностическими и терапевтическими биомаркерами тяжести и прогрессирования травмы [14].
Сообщается, что дисфункция желудочно-кишечного тракта является потенциальным фактором патогенеза болезни Паркинсона (БП). Как и при нейротравме, изменения состава микробиоты и ее метаболитов можно использовать для ранней диагностики ряда нейроде-генеративных расстройств, включая БП. Это согласуется с патофизиологическими данными о том, что включения альфа-синуклеина на ранних стадиях БП появляются в энтеральной нервной системе и только позднее достигают мозга, например, через блуждающий нерв [15, 16].
Ранее установлено, что потребление человеком и животными Bifidobacterium adolescentis и Lactobacillus acidophilus способствовало уменьшению воспалитель-
ных процессов в кишке и в головном мозге, снижению уровня тревожности и изменению экспрессии нейро-трофического фактора в гипокампе [17, 18]. Указывается, что ряд штаммов Lactobacillus и Bifidobacterium способен к синтезу у-аминомасляной кислоты [19-21] и способствует изменению секреции серотонина эндо-телиальными клетками кишки посредством воздействия на эндогенную микробиоту [22]. В то же время данных
0 влиянии Bifidobacterium adolescentis и Lactobacillus acidophilus на тревожность и состояние окислительных процессов в мозге при гипоксическом воздействии нами не обнаружено. С другой стороны, данный вопрос представляется актуальным ввиду распространенности гипоксии как фактора развития патологий центральной нервной системы [23, 24]. К тому же в настоящее время продолжается поиск новых штаммов лакто- и бифидо-бактерий, обладающих терапевтическими свойствами. В связи с этим целью данной работы было исследование влияния рациона с включением бактерий Bifidobacterium adolescentis МС-42 и Lactobacillus acidophilus (штаммов А-97 и А-630) на окислительные процессы в тканях головного мозга и уровень тревожности крыс в условиях нормоксии и острой гипоксии с гиперкапнией.
Материал и методы
Эксперимент выполнен на 64 крысах-самцах линии Wistar в возрасте 2,5 мес (масса тела от 240 до 270 г). В период проведения эксперимента животных содержали в стандартных условиях вивария при свободном доступе к воде и корму. Условия содержания животных: температура - 20-23 °С, влажность - 48±2%, освещение - режим 12/12 ч. В качестве подстила использовали березовую стружку. На протяжении всего эксперимента животные потребляли стандартный концентрированный комбикорм по ГОСТ Р 50258 «Комбикорма полнорационные для лабораторных животных. Технические условия». Эксперименты проводили в соответствии с рекомендациями, разработанными Советом международных научных медицинских организаций (Counsil for International Organizations of Medical Sciences - CIOMS) «Международные руководящие принципы биомедицинских исследований на животных» в 2012 г. и приказом Минздрава России от 01.04.2016 № 199 н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики».
Лиофилизат бактерий B. adolescentis МС-42, L. acidophilus А-97 и L. acidophilus А-630 (ФГАНУ «ВНИМИ») разводили в физиологическом растворе и термоста-тировали в течение 1 ч при 37 °С каждый раз перед введением. Полученную суспензию вводили перорально в течение 30 сут утром перед кормлением в объеме
1 см3. Суточная доза вводимых пробиотиков составила 1х109 КОЕ на 1 голову. Жизнеспособность пробиотиче-ских культур в исходном лиофилизате определяли методом глубинного посева в чашки Петри с полужидкой питательной средой МРС. Инкубацию проводили 72 ч при температуре 37 °С в анаэробной среде (аргоновая
атмосфера) по ГОСТ Р 56139-2014 «Продукты пищевые специализированные и функциональные. Методы определения и подсчета пробиотических микроорганизмов». Влияние B. adolescentis и L. acidophilus на антиоксидант-ные процессы в тканях головного мозга крыс и уровень тревожности определяли в условиях нормоксии (без воздействия гипоксии) и через 1 сут после гипоксического воздействия.
Острую гипоксию с гиперкапнией моделировали у крыс, помещая их в герметичные сосуды емкостью 1 дм3. Животные находились в таких условиях до появления первого агонального вдоха. После этого крыс извлекали и помещали в стандартные клетки.
Эксперименты проводили в первой половине светового дня. Животные были разделены на 4 группы по 16 животных в каждой:
1-я группа (контроль) - крысы, получавшие физиологический раствор в течение 30 сут без гипоксического воздействия;
2-я группа (гипоксия) - крысы, получавшие физиологический раствор в течение 30 сут и на 31-е сутки подвергнутые острой гипоксии;
3-я группа (гипоксия + пробиотики) - крысы, получавшие B. adolescentis и L. acidophilus в течение 30 сут и на 31-е сутки эксперимента подвергнутые острой гипоксии;
4-я группа (пробиотики) - крысы, получавшие B. adolescentis и L. acidophilus в течение 30 сут эксперимента без воздействия острой гипоксии.
Через 1 сут после гипоксии половина животных из каждой группы участвовала в поведенческом тесте, а оставшаяся половина подвергалась декапитации с целью проведения биохимических исследований головного мозга.
% Ч 40 Чз 1 35
^ о
30-
S :с
® 25-
-I- съ ^
201510-
E.S ° ®
-о О I—
о ®
о о
:л СО со CD
s .S
§ 5-
Контроль Control
Гипоксия Hypoxia
Гипоксия + пробиотики Hypoxia + probiotics
Пробиотики Probiotics
Рис. 1. Интенсивность хемилюминесценции тканей мозга крыс (M±m)
Здесь и на рис. 2, 3: статистически значимые отличия (р<0,01): * - относительно контроля; # - в сравнении с гипоксической группой.
Fig. 1. Chemiluminescence intensity of rat brain tissues (M±m)
Here and in fig. 2-3: statistically significant differences (p<0.01): * - relative to the control; # - compared to the hypoxic group.
Уровень тревожности животных исследовали в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) [25, 26]. ПКЛ имел 2 открытых (ОР) и 2 закрытых (ЗР) рукава длиной 90 см и высотой стенок 15 см. Учитывали число заходов в ЗР лабиринта, число стоек и свешиваний, число заходов в ОР лабиринта и число подходов к дистальному концу ОР, а также время пребывания в ОР, ЗР и в центре лабиринта. Также оценивали количество действий, направленных на очищение шерстного покрова (груминг), которое является показателем тревожности животного. Все показатели в этих тестах регистрировали в течение 5 мин наблюдения.
Влияние на окислительные процессы в тканях головного мозга оценивали по интегральному показателю свечения (светосумма) хемилюминесцентной реакции и концентрации малонового диальдегида (МДА) - одного из продуктов ПОЛ. Светосумму хемилюминесценции регистрировали на хемилюминометре «БтагИит 5773» («ИнтерОптика-С», Россия) и выражали в условных единицах. По интенсивности хемилюминесценции судили о содержании свободных радикалов [27]. Содержание МДА определяли по концентрации окрашенного комплекса, образующегося при взаимодействии МДА с тиобарбитуровой кислотой по методу Гаврилова [28]. Влияние на антиоксидантную систему мозга оценивали по активности каталазы, определенной по убыли перекиси водорода в среде инкубации по методу Королюка [29]. Концентрацию МДА и активность каталазы относили к 1 мг белка, содержание которого в тканях определяли методом Лоури.
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием программы 81айэ1юа 10. Для оценки статистической значимости различий выборок применяли У-критерий Манна-Уитни.
Результаты
Анализ результатов исследований показал, что в тканях головного мозга гипоксированных животных, в рационе которых не было B. adolescentis и L. acidophilus, происходили более интенсивные процессы свободнора-дикального окисления. Так, интенсивность хемилюминесценции в данной группе (2-я группа) статистически значимо на 38% была больше, чем в контроле (рис. 1). Концентрация МДА также была статистически значимо выше по сравнению с контролем на 15% (рис. 2). Уменьшилась (на 10%, p<0,05) в этой группе и каталазная активность (рис. 3).
При этом в группе животных, получавших пробиотики и подвергшихся острой гипоксии, наблюдались статистически значимо более низкие значения светосуммы хемилюминесценции и концентрации МДА по отношению ко 2-й группе, которые не отличались от показателя контрольных животных.
Активность каталазы в тканях головного мозга крыс 3-й группы также сохранялась на уровне контроля.
*
0
^ сл.,
§1 1 = ^ 1
0,
S.S 0,
t с 8 0,
аэ
ц с; 0 '
0,1
Контроль Control
Гипоксия Hypoxia
Гипоксия + пробиотики Hypoxia + probiotics
Пробиотики Probiotics
: 1,2
: cs
ill 1,00,80,6- £
1 ^ 0,4-с yt
Ц 0,2! to
0,0-
Контроль Control
Гипоксия Hypoxia
Гипоксия + пробиотики Hypoxia + probiotics
Пробиотики Probiotics
Рис. 2. Концентрация малонового диальдегида в тканях мозга крыс (M±m)
Fig. 2. Malone dialdehyde level in rat brain tissues (M±m)
Рис. 3. Активность каталазы в тканях мозга крыс (M±m) Fig. 3. Catalase activity in rat brain tissues (M±m)
*
#
1
У крыс 4-й группы, которым вводили лакто- и бифидо-бактерии, все показатели не отличались от контрольных значений.
Таким образом, введение в рацион животным B. adolescentis и L. acidophilus приводило к увеличению антиоксидантного потенциала головного мозга при ги-поксическом воздействии.
Исследование уровня тревожности в тесте ПКЛ показало следующие результаты (см. таблицу). Гипоксия с гиперкапнией способствовала развитию тревожного состояния у животных как 2-й, так и 3-й группы. Однако наиболее сильный гипоксический эффект наблюдался у животных, не получавших лакто- и бифидо-бактерий. Это выражалось в статистически значимом (p<0,05) уменьшении числа заходов в ЗР и ОР на 70 и 73% по сравнению с контрольной группой (1-я группа). Также у гипоксированных животных, не получавших пробиотики (группа гипоксия), увеличилось время пребывания в ЗР на 24% и сократилось время нахождения в ОР лабиринта на 85% по сравнению с контрольными показателями. Исследовательская активность животных данной группы имела минимальные значения, при этом количество груминга было максимально. Так, количество ориентировочных реакций и количество свешиваний было меньше контрольных показателей на 39 и 60% соответственно (p<0,05). Подход к дис-тальному краю в гипоксированной группе осуществили 2 крысы с общим количеством подходов, равным 2, тогда как в контрольной группе к краю ОР подошли 6 животных с общим количеством подходов 8. Приведенные данные указывают на развитие тревожного состояния на фоне перенесенной острой гипоксии с гиперкап-нией. В 3-й группе животных (гипоксия + пробиотики), подвергшихся гипоксии и получавших B. adolescentis и L. acidophilus, показатели тревожности были меньше, чем во 2-й группе (гипоксия), и некоторые из них были на уровне контроля. Так, количество заходов в ЗР и ОР было в 2,3 и 1,8 раза больше (p<0,05), чем у животных 2-й группы (гипоксия). Время нахождения в ЗР, количество свешиваний и стоек было статистиче-
ски значимо выше, чем во 2-й группе, и находилось на уровне контрольных значений. Интенсивность груминга также не отличалось от контроля. К дистальному краю подходили 3 крысы с общим количеством подходов, равным 4.
Прием B. adolescentis и L. acidophilus в 4-й группе (пробиотики) не оказал существенного влияния на показатели исследовательской активности и груминг, тогда как двигательная активность этих животных была статистически значимо меньше, чем в контрольной группе.
Обсуждение
Уменьшение парциального давления в тканях головного мозга вызывает нарушение работы электрон-транспортной цепи митохондрий, в результате которого происходит чрезмерное образование активных форм кислорода, инициация ПОЛ, что в конечном счете приводит к развитию в тканях окислительного стресса. Снижение активности каталазы может быть обусловлено общим подавлением ферментативного звена анти-оксидантной системы на фоне развивающегося ацидоза. Длительное введение (30 сут) экспериментальным животным B. adolescentis и L. acidophilus до гипокси-ческого воздействия способствовало сохранению ка-талазной активности, а также уменьшению последствий окислительного стресса в тканях головного мозга крыс.
Нарушения молекулярно-клеточных и биохимических процессов вследствие гипоксии могут приводить к повреждениям областей мозга с сопутствующим неврологическим дефицитом и поведенческой дисфункцией. Известно, что между развитием окислительного стресса и нейровоспалением существует двунаправленная связь. С одной стороны, процессы ПОЛ способствуют повреждению целостности мембран нейронов и выходу деструктурированных макромолекул во внеклеточное пространство. Данные события приводят
Показатели тревожности в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт», M±m Indicators of rats' anxiety in the «elevated plus maze» test, M±m
Показатель Indicator 1-я группа (контроль) 1st group (control) 2-я группа (гипоксия) 2nd group (hypoxia) 3-я группа (гипоксия + пробиотики) 3rd group (hypoxia + probiotics) 4-я группа (пробиотики) 4th group (probiotics)
Число заходов в закрытые рукава Number of entries in the closed arms 10±1 3±1* 7±1*, # 8±1*, #
Число заходов в открытые рукава Number of entries in the open arms 2,2±0,4 0,6±0,2* 1,1 ±0,3 1,3±0,2
Время в закрытых рукавах, с Time spent in closed arms, sec 220±8 273±5* 226±11# 247±8*, #
Время в открытых рукавах, с Time spent in open arms, sec 26±5 4±2* 14±4 10±2*
Груминг Grooming 1,3±0,5 3,0±0,7 1,0±0,3 1,5±0,3
Количество свешиваний Number of hanging 5,1 ±0,9 1,8±0,4* 5,7±0,8# 4,2±0,8#
Стойки Orienting reactions 13±2 8±1* 12±1# 12±2#
П р и м е ч а н и е. Статистически значимые отличия (p<0,01): * - относительно контроля; # - в сравнении с гипоксической группой. N o t e. Statistically significant differences (p<0.01): * - relative to the control; # - compared to the hypoxic group.
к усиленной работе иммунных клеток в головном мозге, таких как микроглия, нейтрофилы и макрофаги. Повышенная секреция провоспалительных цитокинов этими клетками способствует дальнейшему развитию окислительного стресса и усилению нейротоксич-ности [30]. Повышенное образование интерлейкинов (IL-1 р, IL-6) и фактора некроза опухоли (TNF-a) активирует ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники, вызывая секрецию адренокортикотропного гормона и глюкокортикоидов [31].
Наблюдаемое нами анксиолитическое и антиок-сидантное действие в постгипоксический период на фоне введения B. adolescentis и L. acidophilus может быть связано со следующими эффектами, описанными в литературе по отношению к бифидо- и лактобакте-риям. Предварительное введение в рацион грызунам Lactobacillus rhamnosus и Bifidobacterium infantis способствовало снижению уровня IL-6 и TNF-a в тканях толстой кишки на модели острого колита и ваготомии [32]. Моделирование кишечного мукозита путем введения фторурацила приводило к развитию воспалительной реакции и высвобождению цитокинов [33]. При этом предварительное введение Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium lactis уменьшало уровень IL-6 и TNF-a в тканях кишки. Эксперимент с перевязкой передней нисходящей коронарной артерии у крыс показал, что введение в рацион животных Lactobacillus helveticus R0052 и B. longum R0175 уменьшало время пассивного состояния в тесте Парлсона и снижало концентрацию IL-1 р в плазме крови [9]. Авторами работы [33] указывается, что продолжительное пероральное введение B. adolescentis заметно увеличивало время нахождения в центре открытого поля и ОР ПКЛ, а также способствовало снижению концентрации IL-1 р и TNF-a и увеличению экспрессии нейротрофического фактора
мозга в тканях гипокампа. В литературе есть сведения, указывающие на то, что многие штаммы Lactobacillus и Bifidobacterium способны к синтезу у-аминомасляной кислоты [19, 20] и изменению секреции серотонина эндотелиальными клетками кишки путем влияния на эндогенную микробиоту [21, 22, 34, 35].
Существует двунаправленная связь между функционированием центральной нервной системы и кишечника через нейрональные, эндокринные и иммунные пути [36]. Тем не менее во многом механизм влияния кишечной микробиоты на функциональное состояние головного мозга остается не вполне ясным. Пробиотики оказывают влияние на уровень провоспалительных ци-токинов и хемокинов, а также могут корректировать полученные в результате гипоксического воздействия нарушения гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы [37] и снижать действие стрессовых гормонов [38, 39]. Нейроактивные молекулы, вырабатываемые пробиотиками в кишечнике, попадая в русло крови, не могут проходить через гематоэнцефалический барьер и оказывать прямого действия на клетки головного мозга. Есть предположение, что действие этих «микробных медиаторов» реализуется через активацию рецепторов, расположенных на афферентах спинного и блуждающего нерва [40-42]. Известно, что блуждающий нерв принимает участие в работе врожденного иммунитета. Этот контур активируется про- и противовоспалительными цитокинами и передает информацию в ядра ствола головного мозга, а его электрическая стимуляция способствует снижению уровня окислительного стресса и уменьшению смертности при ишемической реперфузии миокарда у крыс, а также обеспечивает защиту и уменьшение воспаления при 45-минутном пережатии чревной артерии с последующей реперфузией [43, 44].
Мы предполагаем, что уменьшение окислительного стресса и нормализация каталазной активности в тканях головного мозга крыс, а также снижение уровня тревожности в условиях гипоксии при применении про-биотиков может быть связана с уменьшением секреции стрессовых гормонов гипоталамо-гипофизарно-над-почечниковой системы и снижением выделения про-воспалительных молекул. Это предположение требует отдельного рассмотрения и экспериментального подтверждения.
Сведения об авторах
Козин Станислав Владимирович (Stanislav V. Kozin) - младший научный сотрудник лаборатории проблем распределения стабильных изотопов в живых системах ЮНЦ РАН (Ростов-на-Дону, Российская Федерация) и отдела биологически активных веществ им. А.Я. Шурыгина ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет» (Краснодар, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-9881-259X
Кравцов Александр Анатольевич (Aleksandr A. Kravtsov) - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории проблем распределения стабильных изотопов в живых системах ЮНЦ РАН (Ростов-на-Дону, Российская Федерация), научный сотрудник отдела биологически активных веществ им. А.Я. Шурыгина ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет» (Краснодар, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-2462-577X
Кравченко Сергей Владимирович (Sergey V. Kravchenko) - ассистент кафедры общей и клинической патологической физиологии ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России, лаборант отдела биологически активных веществ им. А.Я. Шурыгина ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет» (Краснодар, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-2733-1072
Иващенко Лев Игоревич (Lev I. Ivashchenko) - студент кафедры общей, неорганической химии и информационно-вычислительных технологий в химии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет» (Краснодар, Российская Федерация)
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-8615-9615
Литература
1. Ветровой О.В., Рыбникова Е.А., Самойлов М.О. Церебральные механизмы гипоксического/ишемического посткондиционирования // Биохимия. 2017. № 3. С. 542—551. DOI: https://doi.org/10.1134/S000629791703018X
2. Lee R.H.C., Lee M.H.H., Wu C.Y.C., Couto e Silva A., Possoit H.E., Hsieh T.H. et al. Cerebral ischemia and neuroregeneration // Neural Regen. Res. 2018. Vol. 13, N 3. P. 373-385. DOI: https://doi. org/10.4103/1673-5374.228711
3. Paolucci S., Iosa M., Coiro P., Venturiero V., Savo A., De Angelis D. et al. Post-stroke depression increases disability more than 15% in ischemic stroke survivors: a case-control study // Front. Neurol. 2019. Vol. 10. Article ID 926. DOI: https://doi.org/10.3389/ fneur.2019.00926
4. Воронина Т.А. Роль гипоксии в развитии инсульта и судорожных состояний. Антигипоксанты // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2016. Т. 14, № 1. С. 63-79. DOI: https://doi.org/10.17816/RCF14163-70
5. Latorre R., Sternini C., De Giorgio R., Greenwood-Van Meer-veld B. Enteroendocrine cells: a review of their role in brain-gut communication // Neurogastroenterol. Motil. 2016. Vol. 28, N 5. P. 620-630. DOI: https://doi.org/10.1111/nmo.12754
6. Savignac H.M., Tramullas M., Kiely B., Dinan T.G. Bifidobacteria modulate cognitive processes in an anxious mouse strain // Behav. Brain Res. 2015. Vol. 287. P. 59-72. DOI: https://doi.org/10.1016/j. bbr.2015.02.044
Заключение
Наблюдаемый анксиолитический и антиоксидантный эффекты предварительного (до экспериментальной модели острой гипоксии с гиперкапнией) введения B. ado-lescentis и L. acidophilus говорят о целесообразности дальнейших исследований пробиотиков (в частности, исследованных в данной работе) в качестве средств, потенциально полезных в профилактике гипоксических состояний.
7. Savignac H.M., Kiely B., Dinan T.G., Cryan J.F. Bifidobacteria exert strain-specific effects on stress-related behavior and physiology in BALB/c mice // Neurogastroenterol. Motil. 2014. Vol. 26, N 11. P. 1615-1627. DOI: https://doi.org/10.1111/nmo.12427
8. Bercik P., Park A.J., Sinclair D., Khoshdel A., Lu J., Huang X. et al. The anxiolytic effect of Bifidobacterium longum NCC3001 involves vagal pathways for gut-brain communication // Neurogastroenterol. Motil. 2011. Vol. 23, N 12. P. 1132-1139. DOI: https:// doi.org/10.1111/j.1365-2982.2011.01796.x
9. Arseneault-Bréard J., Rondeau I., Gilbert K., Girard Stéphanie-Anne, Tompkins T.A., Godbout R. et al. Combination of Lac-tobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175 reduces post-myocardial infarction depression symptoms and restores intestinal permeability in a rat model // Br. J. Nutr. 2012. Vol. 107, N 12. P. 1793-1799. DOI: https://doi.org/10.1017/S000 7114511005137
10. Battaglini D., Pimentel-Coelho P.M., Robba C., Dos Santos C.C., Cruz F.F., Pelosi P. et al. Gut microbiota in acute ischemic stroke: from pathophysiology to therapeutic implications // Front. Neurol. 2020. Vol. 11. Article ID 598. DOI: https://doi.org/10.3389/ fneur.2020.00598
11. Akhoundzadeh K., Vakili A., Shadnoush M., Sadeghzadeh J. Effects of the oral ingestion of probiotics on brain damage in a transient model of focal cerebral ischemia in mice // Iran J. Med. Sci. 2018. Vol. 43, N 1. P. 32-40. PMCID: PMC5775992.
12. Rahmati H., Momenabadi S., Vafaei A.A., Bandegi A. R., Maza-heri Z., Vakili A. Probiotic supplementation attenuates hippocampus injury and spatial learning and memory impairments in 29. a cerebral hypoperfusion mouse model // Mol. Biol. Rep. 2019.
Vol. 46, N 5. P. 4985-4995. DOI: https://doi.org/10.1007/s11033-019-04949-7 30.
13. Yamashiro K., Tanaka R., Urabe T., Ueno Y., Yamashiro Y., Nomoto K. et al. Gut dysbiosis is associated with metabolism and systemic inflammation in patients with ischemic stroke // PLoS One. 2017. Vol. 12, N 2. DOI: https://doi.org/10.1371/journal. 31. pone.0176062
14. Rice M.W., Pandya J.D., Shear D.A. Gut microbiota as a therapeutic target to ameliorate the biochemical, neuroanatomical, and behavioral effects of traumatic brain injuries // Front. Neurol. 2019. Vol. 10. Article ID 875. DOI: https://doi.org/10.3389/ 32. fneur.2019.00875
15. Sun M.F., Shen Y.Q. Dysbiosis of gut microbiota and microbial metabolites in Parkinson's disease // Ageing Res. Rev. 2018. Vol. 45. P. 53-61. DOI: https://doi.org/10.1016/j.arr.2018.04.004
16. Gazerani P. Probiotics for Parkinson's disease // Int. J. Mol. Sci.
2019. Vol. 20, N 17. Article ID 4121. DOI: https://doi.org/10.3390/ 33. ijms20174121
17. Kouchaki E., Tamtaji O.R., Salami M., Bahmani F., Kakhaki R.D., Akbari E. et al. Clinical and metabolic response to probiotic supplementation in patients with multiple sclerosis: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial // Clin. Nutr. 2017. 34. Vol. 36, N 5. P. 1245-1249. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clnu. 2016.08.015
18. Tian P., Wang G., Zhao J., Zhang H., Chen W. Bifidobacterium 35. with the role of 5-hydroxytryptophan synthesis regulation alleviates the symptom of depression and related microbiota dysbiosis //
J. Nutr. Biochem. 2019. Vol. 66. P. 43-51. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.jnutbio.2019.01.007 36.
19. Duranti S., Ruiz L., Lugli G.A., Tames H., Milani C., Manca-belli L. et al. Bifidobacterium adolescentis as a key member of the human gut microbiota in the production of GABA // Sci. Rep.
2020. Vol. 10, N 1. Article ID 14112. DOI: https://doi.org/10.1038/ s41598-020-70986-z 37.
20. Yunes R.A., Poluektova E.U., Dyachkova M.S., Klimina K.M., Kovtun A.S., Averina O.V. et al. GABA production and structure of gadB/gadC genes in Lactobacillus and Bifidobacterium strains from human microbiota // Anaerobe. 2016. Vol. 42. P. 197-204. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2016.10.011 38.
21. Barrett E., Ross R.P., O'Toole P.W., Fitzgerald G.F., Stanton C. y-Aminobutyric acid production by culturable bacteria from the human intestine // J. Appl. Microbiol. 2012. Vol. 113, N 2.
P. 411-417. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2012.05344.x 39.
22. Oleskin A.V., Shenderov B.A., Rogovsky V.S. Role of neurochemi-cals in the interaction between the microbiota and the immune and the nervous system of the host organism // Probiotics Anti-microb. Proteins. 2017. Vol. 9, N 3. P. 215-234. DOI: https://doi. 40. org/10.1007/s12602-017-9262-1
23. Ferrer I., Vidal N. Neuropathology of cerebrovascular diseases // Handb. Clin. Neurol. 2017. Vol. 145. P. 79-114. DOI: https://doi. org/10.1016/B978-0-12-802395-2.00007-9 41.
24. Rahaman P., Del Bigio M.R. Histology of brain trauma and hypoxia-ischemia // Acad. Forensic Pathol. 2018. Vol. 8, N 3. P. 539-554. DOI: https://doi.org/10.1177/1925362118797728
25. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные 42. эксперименты по изучению мозга и поведения. Москва : Высшая школа, 1991. 399 c.
26. Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (докли- 43. ническому) изучению новых фармакологических веществ. Москва : Медицина, 2005. 832 с.
27. Фархутдинов Р.Р., Лиховских В.А. Хемилюминесцентные 44. методы исследования свободно-радикального окисления
в биологии и медицине. Уфа, 1995. 87 с.
28. Гаврилов В.Б., Гаврилова А.Р., Мажуль Л.М. Анализ методов определения продуктов перекисного окисления липи-дов в сыворотке крови по тесту с тиобарбитуровой кис-
лотой // Вопросы медицинской химии. 1987. Т. 33, № 1. С. 118-122.
Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16-19.
Surace M.J., Block M.L. Targeting microglia-mediated neurotox-icity: the potential of NOX2 inhibitors // Cell. Mol. Life Sci. 2012. Vol. 69, N 14. P. 2409-2427. DOI: https://doi.org/10.1007/s00018-012-1015-4
Pace T.W., Hu F., Miller A.H. Cytokine-effects on glucocorticoid receptor function: relevance to glucocorticoid resistance and the pathophysiology and treatment of major depression // Brain Behav. Immun. 2007. Vol. 21, N 1. P. 9-19. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.bbi.2006.08.009
van der Kleij H., O'Mahony C., Shanahan F., O'Mahony L., Bienenstock J. Protective effects of Lactobacillus rhamnosus [corrected] and Bifidobacterium infantis in murine models for colitis do not involve the vagus nerve // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2008. Vol. 295, N 4. P. 1131-1137. DOI: https://doi. org/10.1152/ajpregu.90434.2008
Quaresma M., Damasceno S., Monteiro C., Lima F., Mendes T., Lima M. et al. Probiotic mixture containing Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. attenuates 5-fluorouracil-induced intestinal mucositis in mice // Nutr. Cancer. 2020. Vol. 72, N 8. P. 1355-1365. DOI: https://doi.org/10.1080/01635581.2019.1675719 Yano J.M. Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis // Cell. 2015. Vol. 161, N 2. P. 264-276. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.02.047 Oleskin A.V., Shenderov B.A. Probiotics and psychobiotics: the role of microbial neurochemicals // Probiotics Antimicrob. Proteins. 2019. Vol. 11, N 4. P. 1071-1085. DOI: https://doi.org/10.1007/ s12602-019-09583-0
Guo Y., Xie J.P., Deng K., Li X., Yuan Y., Xuan Q. et al. Prophylactic effects of Bifidobacterium adolescentis on anxiety and depression-like phenotypes after chronic stress: a role of the gut microbiota-inflammation axis // Front. Behav. Neurosci. 2019. Vol. 13. Article ID 126. DOI: https://doi.org/10.3389/fnbeh.2019.00126 Desbonnet L., Garrett L., Clarke G., Bienenstock J., Dinan T.G. The probiotic Bifidobacteria infantis: an assessment of potential antidepressant properties in the rat // J. Psychiatr. Res. 2008. Vol. 43, N 2. P. 164-174. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpsy-chires.2008.03.009
Swaab D.F., Bao A.M., Lucassen P.J. The stress system in the human brain in depression and neurodegeneration // Ageing Res. Rev. 2005. Vol. 4, N 2. P. 141-194. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.arr.2005.03.003
Agus A., Planchais J., Sokol H. Gut Microbiota regulation of tryptophan metabolism in health and disease // Cell Host Microbe. 2018. Vol. 23, N 6. P. 716-724. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.chom.2018.05.003
Baj A., Moro E., Bistoletti M., Orlandi V., Crema F., Giaroni C. Glutamatergic signaling along the microbiota-gut-brain axis // Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20, N 6. Article ID 1482. DOI: https://doi. org/10.3390/ijms20061482
Du Y., Gao X.R., Peng L., Ge J.F. Crosstalk between the micro-biota-gut-brain axis and depression // Heliyon. 2020. Vol. 6, N 6. Article ID e04097. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heli-yon.2020.e04097
Mayer E.A. Gut feelings: the emerging biology of gut-brain communication // Nat. Rev. Neurosci. 2011. Vol. 12, N 8. P. 453-466. DOI: https://doi.org/10.1038/nrn3071
Andersson U., Tracey K.J. Reflex principles of immunological homeostasis // Annu. Rev. Immunol. 2012. Vol. 30. P. 313-335. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-020711-075015 Altavilla D., Guarini S., Bitto A., Mioni C., Giuliani D., Bigiani A. et al. Activation of the cholinergic anti-inflammatory pathway reduces NF-kappab activation, blunts TNF-alpha production, and protects againts splanchic artery occlusion shock // Shock. 2006. Vol. 25, N 5. P. 500-506. DOI: https://doi.org/10.1097/01. shk.0000209539.91553.82
References
1. Vetrovoy O.V., Rybnikova E.A., Samoylov M.O. Cerebral mechanisms of hypoxic/ischemic postconditioning. Biokhimiya [Biochemistry]. 2017; 82 (3): 392-400. DOI: https://doi.org/10.1134/ S000629791703018X (in Russian)
2. Lee R.H.C., Lee M.H.H., Wu C.Y.C., Couto e Silva A., Pos-soit H.E., Hsieh T.H., et al. Cerebral ischemia and neuroregen-eration. Neural Regen Res. 2018; 13 (3): 373-85. DOI: https://doi. org/10.4103/1673-5374.228711
3. Paolucci S., Iosa M., Coiro P., Venturiero V., Savo A., De An-gelis D., et al. Post-stroke depression increases disability more than 15% in ischemic stroke survivors: a case-control study. Front Neurol. 2019; 10: 926. DOI: https://doi.org/10.3389/fneur.2019. 00926
4. Voronina T.A. The role of hypoxia in stroke and convulsive states. Antihypoxants. Obzory po klinicheskoy farmakologii i lekarstven-noy terapii [ Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy]. 2016; 14 (1): 63-79. DOI: https://doi.org/10.17816/RCF14163-70 (in Russian)
5. Latorre R., Sternini C., De Giorgio R., Greenwood-Van Meer-veld B. Enteroendocrine cells: a review of their role in brain-gut communication. Neurogastroenterol Motil. 2016; 28 (5): 620-30. DOI: https://doi.org/10.1111/nmo.12754
6. Savignac H.M., Tramullas M., Kiely B., Dinan T.G. Bifidobacteria modulate cognitive processes in an anxious mouse strain. Behav Brain Res. 2015; 287: 59-72. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.bbr.2015.02.044
7. Savignac H.M., Kiely B., Dinan T.G., Cryan J.F. Bifidobacteria exert strain-specific effects on stress-related behavior and physiology in BALB/c mice. Neurogastroenterol Motil. 2014; 26 (11): 1615-27. DOI: https://doi.org/10.1111/nmo.12427
8. Bercik P., Park A.J., Sinclair D., Khoshdel A., Lu J., Huang X., et al. The anxiolytic effect of Bifidobacterium longum NCC3001 involves vagal pathways for gut-brain communication. Neurogastroenterol Motil. 2011; 23 (12): 1132-9. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2982.2011.01796.x
9. Arseneault-Bréard J., Rondeau I., Gilbert K., Girard Stéphanie-Anne, Tompkins T.A., Godbout R., et al. Combination of Lactobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175 reduces post-myocardial infarction depression symptoms and restores intestinal permeability in a rat model. Br J Nutr. 2012; 107 (12): 1793-9. DOI: https://doi.org/10.1017/S0007114511005137
10. Battaglini D., Pimentel-Coelho P.M., Robba C., Dos Santos C.C., Cruz F.F., Pelosi P., et al. Gut microbiota in acute ischemic stroke: from pathophysiology to therapeutic implications. Front Neurol. 2020; 11: 598. DOI: https://doi.org/10.3389/fneur.2020.00598
11. Akhoundzadeh K., Vakili A., Shadnoush M., Sadeghzadeh J. Effects of the oral ingestion of probiotics on brain damage in a transient model of focal cerebral ischemia in mice. Iran J Med Sci. 2018; 43 (1): 32-40. PMCID: PMC5775992.
12. Rahmati H., Momenabadi S., Vafaei A.A., Bandegi A. R., Maza-heri Z., Vakili A. Probiotic supplementation attenuates hippocampus injury and spatial learning and memory impairments in a cerebral hypoperfusion mouse model. Mol Biol Rep. 2019; 46 (5): 4985-95. DOI: https://doi.org/10.1007/s11033-019-04949-7
13. Yamashiro K., Tanaka R., Urabe T., Ueno Y., Yamashiro Y., Nomoto K., et al. Gut dysbiosis is associated with metabolism and systemic inflammation in patients with ischemic stroke. PLoS One. 2017; 12 (2). DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176062
14. Rice M.W., Pandya J.D., Shear D.A. Gut microbiota as a therapeutic target to ameliorate the biochemical, neuroanatomical, and behavioral effects of traumatic brain injuries. Front Neurol. 2019; 10: 875. DOI: https://doi.org/10.3389/fneur.2019.00875
15. Sun M.F., Shen Y.Q. Dysbiosis of gut microbiota and microbial metabolites in Parkinson's disease. Ageing Res Rev. 2018; 45: 53-61. DOI: https://doi.org/10.1016Zj.arr.2018.04.004
16. Gazerani P. Probiotics for Parkinson's disease. Int J Mol Sci. 2019; 20 (17): 4121. DOI: https://doi.org/10.3390/yms20174121
17. Kouchaki E., Tamtaji O.R., Salami M., Bahmani F., Kak-haki R.D., Akbari E., et al. Clinical and metabolic response to probiotic supplementation in patients with multiple sclerosis: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Clin Nutr. 2017; 36 (5): 1245-9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clnu.2016.08.015
18. Tian P., Wang G., Zhao J., Zhang H., Chen W. Bifidobacterium with the role of 5-hydroxytryptophan synthesis regulation alleviates the symptom of depression and related microbiota dysbiosis. J Nutr Biochem. 2019; 66: 43-51. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jnutbio.2019.01.007
19. Duranti S., Ruiz L., Lugli G.A., Tames H., Milani C., Manca-belli L., et al. Bifidobacterium adolescentis as a key member of the human gut microbiota in the production of GABA. Sci Rep. 2020; 10 (1): 14112. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-70986-z
20. Yunes R.A., Poluektova E.U., Dyachkova M.S., Klimina K.M., Kovtun A.S., Averina O.V., et al. GABA production and structure of gadB/gadC genes in Lactobacillus and Bifidobacterium strains from human microbiota. Anaerobe. 2016; 42: 197-204. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2016.10.011
21. Barrett E., Ross R.P., O'Toole P.W., Fitzgerald G.F., Stanton C. Y-Aminobutyric acid production by culturable bacteria from the human intestine. J Appl Microbiol. 2012; 113 (2): 411-7. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2012.05344.x
22. Oleskin A.V., Shenderov B.A., Rogovsky V.S. Role of neurochemi-cals in the interaction between the microbiota and the immune and the nervous system of the host organism. Probiotics Antimicrob Proteins. 2017; 9 (3): 215-34. DOI: https://doi.org/10.1007/s12602-017-9262-1
23. Ferrer I., Vidal N. Neuropathology of cerebrovascular diseases. Handb Clin Neurol. 2017; 145: 79-114. DOI: https://doi. org/10.1016/B978-0-12-802395-2.00007-9
24. Rahaman P., Del Bigio M.R. Histology of brain trauma and hypoxia-ischemia. Acad Forensic Pathol. 2018; 8 (3): 539-54. DOI: https://doi.org/10.1177/1925362118797728
25. Buresh Ya., Bureshova O., H'yuston D.P. Methods and basic experiments for studying the brain and behavior. Moscow: Vys-shaya shkola, 1991: 399 p. (in Russian)
26. Habriev R.U. Guidelines for experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. Moscow: Meditsina, 2005: 832 p. (in Russian)
27. Farkhutdinov R.R., Likhovskikh V.A. Chemiluminescent methods for studying free radical oxidation in biology and medicine. Ufa, 1995: 87 p. (in Russian)
28. Gavrilov V.B., Gavrilova A.R., Mazhul' L.M. Analysis of the procedures for estimation of lipid peroxidation products using thiobarbituric acid test. Voprosy meditsinskoy khimii [Problems of Medical Chemistry]. 1987; 33 (1): 118-22. (in Russian)
29. Korolyuk M.A., Ivanova L.I., Mayorova I.G., Tokarev V.E. Method for determining catalase activity. Laboratornoe delo [Laboratory Work]. 1988; (1): 16-9. (in Russian)
30. Surace M.J., Block M.L. Targeting microglia-mediated neurotoxicity: the potential of NOX2 inhibitors. Cell Mol Life Sci. 2012; 69 (14): 2409-27. DOI: https://doi.org/10.1007/s00018-012-1015-4
31. Pace T.W., Hu F., Miller A.H. Cytokine-effects on glucocorticoid receptor function: relevance to glucocorticoid resistance and the pathophysiology and treatment of major depression. Brain Behav Immun. 2007; 21 (1): 9-19. DOI: https://doi.org/10.1016/j. bbi.2006.08.009
32. van der Kley H., O'Mahony C., Shanahan F., O'Mahony L., Bienenstock J. Protective effects of Lactobacillus rhamnosus [corrected] and Bifidobacterium infantis in murine models for colitis do not involve the vagus nerve. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2008; 295 (4): 1131-7. DOI: https://doi.org/10.1152/ajp-regu.90434.2008
33. Quaresma M., Damasceno S., Monteiro C., Lima F., Mendes T., Lima M., et al. Probiotic mixture containing Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. attenuates 5-fluorouracil-induced intes-
tinal mucositis in mice. Nutr Cancer. 2020; 72 (8): 1355-65. DOI: https://doi.org/10.1080/01635581.2019.1675719
34. Yano J.M. Indigenous bacteria from the gut microbiota regulate host serotonin biosynthesis. Cell. 2015; 161 (2): 264-76. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.02.047
35. Oleskin A.V., Shenderov B.A. Probiotics and psychobiotics: the role of microbial neurochemicals. Probiotics Antimicrob Proteins. 2019; 11 (4): 1071-85. DOI: https://doi.org/10.1007/s12602-019-09583-0
36. Guo Y., Xie J.P., Deng K., Li X., Yuan Y., Xuan Q., et al. Prophylactic effects of Bifidobacterium adolescentis on anxiety and depression-like phenotypes after chronic stress: a role of the gut microbiota-inflammation axis. Front Behav Neurosci. 2019; 13: 126. DOI: https://doi.org/10.3389/fnbeh.2019.00126
37. Desbonnet L., Garrett L., Clarke G., Bienenstock J., Dinan T.G. The probiotic Bifidobacteria infantis: an assessment of potential antidepressant properties in the rat. J Psychiatr Res. 2008; 43 (2): 164-74. DOI: https://doi.org/10.1016/jjpsychires.2008.03.009
38. Swaab D.F., Bao A.M., Lucassen P.J. The stress system in the human brain in depression and neurodegeneration. Ageing Res Rev. 2005; 4 (2): 141-94. DOI: https://doi.org/10.1016/j.arr.2005. 03.003
39. Agus A., Planchais J., Sokol H. Gut Microbiota regulation of tryptophan metabolism in health and disease. Cell Host Microbe. 2018; 23 (6): 716-24. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2018.05.003
40. Baj A., Moro E., Bistoletti M., Orlandi V., Crema F., Giaroni C. Glutamatergic signaling along the microbiota-gut-brain axis. Int J Mol Sci. 2019; 20 (6): 1482. DOI: https://doi.org/10.3390/ ijms20061482
41. Du Y., Gao X.R., Peng L., Ge J.F. Crosstalk between the micro-biota-gut-brain axis and depression. Heliyon. 2020; 6 (6): e04097. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04097
42. Mayer E.A. Gut feelings: the emerging biology of gut-brain communication. Nat Rev Neurosci. 2011; 12 (8): 453-66. DOI: https:// doi.org/10.1038/nrn3071
43. Andersson U., Tracey K.J. Reflex principles of immunological homeostasis. Annu Rev Immunol. 2012; 30: 313-35. DOI: https:// doi.org/10.1146/annurev-immunol-020711-075015
44. Altavilla D., Guarini S., Bitto A., Mioni C., Giuliani D., Big-iani A., et al. Activation of the cholinergic anti-inflammatory pathway reduces NF-kappab activation, blunts TNF-alpha production, and protects against splanchic artery occlusion shock. Shock. 2006; 25 (5): 500-6. DOI: https://doi.org/10.1097/01. shk.0000209539.91553.82
