CC BY
71
УДК 616-008.939-06:617-001.3-092.8
СОДЕРЖАНИЕ ПРОДУКТОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ У КРЫС ПРИ ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОМ СТРЕССОВОМ РАССТРОЙСТВЕ
О.Б. Цейликман, М.С.Лапшин, Д.А. Козочкин
Цель - воспроизвести состояние посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) и определить соотношение между выраженностью когнитивных расстройств, уровнем кортикостерона, уровнем эндогенных молекулярных продуктов в головном мозге. Для воспроизведения состояния ПТСР использовали модель «Воздействие хищника (кот)». Для оценки поведенческих реакций использовали актографы. Уровень кортикостерона в сыворотке оценивали флюорометрическим микрометодом. Содержание молекулярных продуктов ПОЛ определяли по методике И.А. Волчегорского и соавт. Воспроизведены основные атрибутивные признаки ПТСР - отсроченное повышение уровня тревожности и изменение поведенческих реакций с одновременным снижением уровеня кортикостерона и повышеним уровня молекулярных продуктов ПОЛ в головном мозге. ПТСР у крыс сопровождается модифицированием процессов свободнорадикального окисления в головном мозге, это проявляется отсроченным изменением уровня всех основных продуктов ПОЛ как в гептановой, так и в изопропанольной фазе.
Ключевые слова: посттравматические стрессовые расстройства, эндогенные молекулярные продукты.
Введение. ПТСР является важной проблемой, часто сопровождающей тяжелые физические травмы и состояния, связанные с угрозой жизни (военные и насильственные действия, антропогенные и техногенные катастрофы, угрожающие жизни болезни, террористические акты и т. п.).
ПТСР - не редкое явление. На протяжении жизни им заболевает около 1 % населения, а до 15 % населения после тяжелых травм могут обнаруживать отдельные симптомы ПТСР. У некоторых лиц течение ПТСР хро-нифицируется. В общей популяции оно часто сочетается с другими психическими заболеваниями, включая аффективные расстройства и злоупотребление алкоголем или другими наркотиками. ПТСР представляет собой психическое состояние, не как однородная диагностическая категория, а как расстройство, проявляющееся в различных подвидах.
Острое ПТСР диагностируют, когда симптомы возникают в пределах 6 месяцев после перенесенной травмы и сохраняются не более 6 месяцев. О хронических ПТСР говорят, когда продолжительность симптомов превышает 6 месяцев. И, наконец, для отсроченных ПТСР характерно появление симптомов после латентного периода (месяцы или годы) [2]. Течение ПТСР проявляется повторяющимся и навязчивым воспроизведением в сознании
психотравмирующего события. При этом пациент усиленно избегает мыслей, чувств или разговоров, связанных с травмой, а также действий, мест или людей, которые инициируют эти воспоминания. Характерна психогенная амнезия и неспособность воспроизвести в памяти психотравмирующее событие в подробностях. Имеет место также постоянная бдительность и состояние постоянного ожидания угрозы, что часто осложняется соматическими расстройствами и заболеваниями -в основном со стороны нервной, сердечнососудистой, пищеварительной и эндокринной систем [3].
К сожалению, найти и полностью охарактеризовать этипатогенетические механизмы, лежащие в основе развития ПТСР, на данный момент не удалось, учитывая тот факт, что мембранная организация клетки - это «организующая и направляющая сила», определяющая само существование клетки. При этом физико-химическое состояние мембраны определяет условия функционирования мембранных белков, регуляцию внутриклеточных процессов транспорта веществ и преобразования энергии [5]. Так как повреждение мембранных структур клетки является начальным событием в цепи нарушений, вызванных действием того или иного патогенного фактора, изучение молекулярных механизмов ПТСР
Проблемы здравоохранения
как отсроченного последствия психотравмирующего воздействия представляет большой интерес.
Цель: воспроизвести состояние пост-травматического стрессового расстройства (ПТСР) и определить соотношение между выраженностью когнитивных расстройств, уровнем кортикостерона, уровнем эндогенных молекулярных продуктов в головном мозге.
Материалы и методы. Исследование проведено на 12 крысах-самцах Вистар. Животные были разделены на 2 группы по шесть крыс в каждой. В качестве стрессорного воздействия использовалась экспериментальная модель, воспроизводящая посттравмати-
ческий стрессовый синдром, «Воздействие хищника (кот)» [6]. На протяжении 10 дней в течение 10 мин (интервал между воздействиями 24 ч) животные подвергались воздействию кошачьей мочи с последующим латентным периодом продолжительностью 14 дней. Для оценки поведенческих реакций использовали актографы: «Приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) и «Открытое поле» (ОП). Уровень кортикостерона в сыворотке оценивали флюорометрическим микрометодом [1]. Содержание молекулярных продуктов ПОЛ определяли по методике И.А. Волчегорского и соавт. [4]. Данные обрабатывались общепринятыми методами вариационной статистики и выражались в виде среднеарифметической (М) и её стандартной ошибки (т). Статистическую значимость различий между группами определяли с помощью критерия Манна - Уитни.
Результаты исследования и их обсуждение. ПКЛ считается одной из наиболее адекватных, этологически «богатых» и чувствительных моделей для характеристики тревожности. Актограф ОП - общепризнанная модель для оценки поведенческих реакций животных.
Преимущество изучения поведения животных, по сравнению с другими методами для изучения механизмов изменения нервной системы в модельных экспериментах, определяется тем, что поведение адекватно представляет суммарный индекс изменений в нервной системе. Оценку поведенческих реакций проводили на 1, 11, 24-е сут эксперимента.
Значения показателей, зарегистрированных в тесте ПКЛ и ОП, у стрессированных и нестрессированных групп представлены в табл. 1.
Таким образом, стресс вызывал отсроченное повышение уровня тревожности у крыс. Это проявлялось изменением поведенческих реакций в ПКЛ и ОП, а именно -уменьшением времени нахождения животного в «светлых рукавах» в ПКЛ и удлинением интервала времени нахождения животного в «темных рукавах» в ПКЛ. Уменьшение количества пересеченных секторов и количества исследованных норок в ОП может свидетельствовать о сниженной ориентировочной реакции в ответ на предъявляемое стрессорное воздействие. Кроме того, в сыворотке крови стрессированных животных на 14 сут после завершения острого воздействия наблюдается сниженный уровень кортикостерона (контроль
Таблица 1
Показатели ПКЛ и ОП у стрессированных и нестрессированных животных
1-е сут 11-е сут 24-е сут
Время в нахождения животного в «светлых рукавах» ПКЛ, с
Стресс 24,66 ± 12,87 3,83 ± 1,43 8,50 ± 7,55
Контроль 39,20 ± 19,09 21,40 ± 16,38 * и 25,80 ± 12,92 * И
Время в нахождения животного в «темных рукавах» ПКЛ, с
Стресс 461,50 ± 45,83 575,33 ± 7,70 562,50 ± 19,47
Контроль 466,00 ± 40,38 553,20 ± 35,11 507,40 ± 30,21 * И
Количество пе ресеченных секторов ОП
Стресс 45,17 ± 10,18 7,66 ± 4,45 9,33 ± 3,85 * И
Контроль 72,00 ± 7,08 17,40 ± 5,73 30,20 ± 4,31
Количество исследованных норок в ОП
Стресс 5,83 ± 4,49 4,66 ± 5,39 4,00 ± 1,54 * И
Контроль 8,40 ± 2,60 12,20 ± 9,67 11,40 ± 5,50
Примечание. и - критерий Манна - Уитни; различия считали статистически значимыми при р < 0,05; р - статистическая значимость различий между группами «контроль» и «стресс».
Цейликман О.Б., Лапшин М.С., Козочкин Д.А.
Содержание продуктов липопероксидации в головном мозге у крыс...
Таблица 2
Влияние ПТСР на содержание молекулярных продуктов перекисного окисления липидов в головном мозге
Показатель Контроль (n = 6) Стресс (n = 6)
Диеновые конъюгаты (гептановая фаза), е.о.и. 0,408 ± 0,0295 0,64 ± 0,043*
Кетодиены и сопряжённые триены (гептановая фаза), е.о.и. 0,145 ± 0,0120 0,20 ± 0,012*
Диеновые конъюгаты (изопропанольная фаза), е.о.и. 0,391 ± 0,0060 0,45 ± 0,019*
Кетодиены и сопряжённые триены (изопропанольная фаза), е.о.и. 0,106 ± 0,0021 0,14 ± 0,011*
Примечание. * - статистически значимые отличия от соответствующих показателей контрольной группы; е.о.и. - единицы окислительного индекса.
Вистар 174,84 ± 32,7 мкг% (п = 6); стресс 21,03 ± 3,75 (п = 6), р = 0,014; И - критерий Манна - Уитни). Таким образом, данная модель воспроизводит основные атрибутивные признаки ПТСР.
На втором этапе исследования, через 14 дней после окончания воздействия мочой кота были определены продукты перекисного окисления липидов в головном мозге у животных, подвергнутых стрессу, и у крыс контрольной группы, данные представлены в табл. 2.
На этом фоне у стрессированных животных отмечено повышение уровня всех продуктов как в изопропанольной так и в гепта-новой фазе.
Заключение. Состояние ПТСР у крыс сопровождается модифицированием процессов свободнорадикального окисления в головном мозге, это проявляется отсроченным изменением уровня всех основных продуктов перекисного окисления липидов как в гепта-новой, так и в изопропанольной фазе. Это свидетельствует о влиянии этипатогенетиче-ских механизмов, лежащих в основе развития ПТСР, на процессы свободнорадикального окисления в нервной системе.
Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках базовой части государственного задания (код проекта - 1696).
Литература
1. Балашов, Ю.Г. Флюорометрический микрометод определения кортикостероидов: сравнение с другими методами / Ю.Г. Балашов // Физиол. журнал СССР им. И.М. Сеченова. - 1990. - № 12. - С. 280-283.
2. Психосоматические расстройства у участников боевых действий / А.И. Ена, В. В. Маслюк, В. И. Нерода и др. // Диагностика состояния здоровья и современные подходы к организации медико-социальной помощи участникам боевых действий: материалы межгос. науч.-практ. семинара. - Минск, 2000. - С. 37-42.
3. Пушкарев, А.Л. Диагностика и медикосоциальная экспертиза ПТСР у участников военных действий: метод. рекомендации / А.Л. Пушкарев, Е.В. Катько. - Минск, 2002. - 22 с.
4. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах крови / И. А. Волчегорский, А.Г. Налимов, Б.Г. Яровинский, Р.И. Лифшиц // Вопросы мед. химии. - 1989. - № 1. - С. 127-131.
5. Шилов, В.Н. Молекулярные механизмы структурного гомеостаза / В.Н. Шилов. - М. : Интеграл, 2006. - 288 с.
6. Setting apart the affected: the use of behavioral criteria in animal models of post traumatic stress disorder / H. Cohen, J. Zohar, M.A. Matar et al. // Neuropsychopharmacology. - 2004. - № 29 (11). - Р. 1962-1970.
Цейликман Ольга Борисовна, доктор медицинских наук, профессор кафедры адаптивной физической культуры, физиологии и биохимии, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Лапшин Максим Сергеевич, кандидат биологических наук, докторант кафедры адаптивной физической культуры, физиологии и биохимии, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Проблемы здравоохранения
Козочкин Денис Александрович, кандидат медицинских наук, научный сотрудник кафедры адаптивной физической культуры, физиологии и биохимии, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск), [email protected].
Поступила в редакцию 20 марта 2014 г.
Bulletin of the South Ural State University Series “Education, Healthcare Service, Physical Education” _________________________________2014, vol. 14, no. 2, pp. 83-86
CONTENT OF LIPID PEROXIDATION PRODUCTS IN RAT BRAIN AT PTSD-LIKE STATE
O.B. Tseylikman, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected], M.S. Lapshin, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected], D.A. Kozochkin, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected]
Objective: to reproduce PTSD-like state and to define correlation between pronouncement of cognitive disorders, corticosterone level and level of endogenous molecular products in the brain. Materials and methods: to reproduce PTSD-like state we used “Predator exposure (cat)”. To estimate behavioral reactions we used actinographs. Corticosterone level in serum was evaluated using fluorometric micromethod. Content of molecular POL products was estimated according to method of Volchegorsky et al. Findings: we reproduced main attributive features of posttraumatic stress disorders (PTSD): delayed increase in anxiety level and changes of behavioral reactions with simultaneous corticosterone decrease and increase in molecular POL products in the brain. Conclusion: PTSD in rats is followed by modification of free radical oxidation processes in the brain. It becomes apparent through delayed change in level of all main POL both in heptane and in isopropanol phases.
Keywords: posttraumatic stress disorder, endogenous molecular products.
References
1. Balashov Y.G. [Fluorometric Micromethod Definition Corticosteroids: a Comparison with Other Methods]. Fiziologicheskiy zhurnal SSSR imeni I.M. Sechenova [Physiological Journal of the USSR Named after I.M. Sechenov], 1990, no. 12, pp. 280-283. (in Russ.)
2. Ena A.I., Masljuk V.V., Neroda V.I. [Psychosomatic Disorders Among Combatants]. Materialy mezhgosudarstvennogo nauchno-prakticheskogo seminara [Materials Interstate Scientific Workshop], 2000, pp. 37-42. (in Russ.)
3. Pushkarev A.L., Kat'ko E.V. Diagnostika i mediko-sotsial'naya ekspertiza PTSR u uchastnikov voennykh deystviy. Metodicheskie Rekomendatsii [Diagnosis and Medical and Social Assessment of PTSD Participants Hostilities. Methodological Recommendations]. Minsk, 2002. 22 p.
4. Volchegorskij I.A., Nalimov A.G., Jarovinskij B.G., Lifshic R.I. [Comparison of Different Approaches to the Definition of Lipid Peroxidation Products in the Heptane-isopropanol Extracts Blood]. Voprosy meditsiny khimii [Problems of Medical Chemistry], 1989, no. 1, pp. 127-131. (in Russ.)
5. Shilov V.N. Molekulyarnye mekhanizmy strukturnogo gomeostaza [Molecular Mechanisms of Structural Homeostasis]. Moscow, Integral Publ., 2006. 288 p.
6. Cohen H., Zohar J., Matar M.A., Zeev K., Loewenthal U., Richter-Levin G. Setting Apart the Affected: the Use of Behavioral Criteria in Animal Models of Post Traumatic Stress Disorder. Neuropsychopharmacology, 2004, 29(11), pp. 1962-1970.
Received 20 March 2014
