CC BY
68
----—
ВЛИЯНИЕ ИММУНОАКТИВНЫХ ПЕПТИДОВ НА ВЫРАБОТКУ РЕАКЦИЙ ИЗБЕГАНИЯ
А.В. Горлова*, А.В. Новоселецкая*, Н.М. Киселева**, А.Н. Иноземцев*, В.Я. Арион***
*Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический факультет, кафедра высшей нервной деятельности, г. Москва; **ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, г. Москва; ***ФГБУН «Научно-исследовательский институт физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства» России, г. Москва
В настоящее время идет активное изучение взаимодействия иммунной и нервной систем, в том числе исследуется воздействие иммуноактивных препаратов на когнитивные процессы. Целью настоящей работы явилось исследование влияния имуноактивных полипептидных препаратов различного происхождения на процессы обучения и памяти.
Работа проведена на 120 крысах Wistar. Животные были разделены на 4 группы. 1 группе (контроль) вводили 0,9% раствор NaCl; 2 группа получала полипептидный препарат тимуса тактивин в дозе 0,5 мг/кг; 3 группа — полипептиды селезенки 0,5 мг/кг; 4 группа — полипептидный препарат из кожи к-активин 0,5 мг/кг. Все исследуемые иммуноактивные препараты получены в ФГБУН НИИ ФХМ ФМБА России. Вещества вводили внутри-брюшинно 5 дней 1 раз в сутки.
В 1-й серии экспериментов (n = 40) оценивали латентный период захода в темный отсек камеры через 24 ч, 3, 7 и 14 дней после формирования условного рефлекса пассивного избегания. При тестировании через 24 ч полипептиды селезенки и к-активин статистически значимо увеличивали исследуемый параметр. Эффект полипептидов селезенки сохранялся также через 3 дня. На фоне тактивина наблюдали отставленный эффект на память через 7 и 14 дней.
Во 2-й серии (n = 40) для формирования условного рефлекса пассивного избегания использовали модифицированную установку. Воздействие тока при выработке рефлекса вызвало достоверное увеличение латентного периода захода в опасный отсек во всех опытных группах. На фоне полипептидов селезенки эффект сохранялся через 3 дня, а на фоне тактивина — в течение 14 дней.
В 3-й серии (n = 40) выявлено ускорение выработки условного рефлекса активного избегания во всех опытных группах в течение 3 дней. Тактивин увеличивал число реакций избегания во все дни обучения.
Таким образом, при выработке различных условных рефлексов выявлен длительный мнемотропный эффект тактивина, в то время как полипептиды селезенки и к-активин вызывали непродолжительный эффект.
Ключевые слова: тимус, тактивин, к-активин, иммуноактивные пептиды, условные рефлексы.
Память является одной из наиболее уязвимых составляющих высшей нервной деятельности. Она подвержена действию различных отрицательных факторов. При ее изучении особый интерес вызывает метод, при котором процессы обучения и памяти изучаются с помощью фармакологических препаратов, поскольку лежащие в основе формирования памяти механизмы чутко реагируют на использование разных фармакологических агентов [1—2]. В настоящее время активно идет исследование эффектов применения имунноактивных пептидов на состояние нервной системы (так, например, было выявлено влияние пептидов тимуса на нейрогенез и миграцию нервных клеток) и на функции вышей нервной деятельности. Эти эксперименты служат подтверждением взаимосвязи
иммунной и нервной систем [5—7]. Исходя из вышесказанного, мы сочли актуальным оценить влияние иммуноактивных пептидов на процесс формирования и сохранения памятного следа, используя условнорефлекторные методики.
Цель работы состояла в исследовании влияния иммуноактивных пептидов (тактивина, к-активина и полипептидов селезенки) на процессы обучения и памяти.
Работа проводилась на 120 крысах весом
в среднем 180—200 г. Животных содержали в виварии при температуре +22—24 °С и свободном доступе к воде и пище. В течение 5 дней внутри-брюшинно один раз в сутки животным вводили препараты в объеме 0,5 мл: группа 1 — 0,9% р-р №С1; группа 2 — тактивин в дозе 0,5 мг/кг (полу-
—-г^е^б^-—
~ 22 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999 ISSN 2226-7425
Fundamental studies ----—
чен по стандартной методике, разработанной в ФГБУН НИИ ФХМ ФМБА России); группа 3 — полипептиды селезенки в дозе 0,5 мг/кг; группа 4 — К-активин в дозе 0,5 мг/кг. Проводили 3 серии экспериментов по стандартным методикам: 1 серия — вырабатывали классический условный рефлекс пассивного избегания [3]; 2 серия — модифицированный условный рефлекс пассивного избегания (мУРПИ) [4]; 3 серия — условный рефлекс активного избегания (УРАИ) [3].
В 1-ой серии экспериментов опыт проводили в камере, состоящей из двух отсеков — светлого и темного. При обучении крыса получала удар тока в темном отсеке. О влиянии веществ на память судили по изменению латентного периода (ЛП) захода животных в темный отсек камеры. Были изучены мнемотропные эффекты иммунноактивных пептидов через 24 ч после обучения, спустя 3 дня, 7 дней и 14 дней. При тестировании через 24 ч и 3 дня полипептиды селезенки статистически значимо увеличивали ЛП входа в темный отсек. Аналогичный эффект наблюдался на фоне к-активина через 24 ч. Под действием тактивина через неделю и 2 недели наблюдался отставленный эффект на память, при котором ЛП перехода в темный отсек достоверно превышал контрольный уровень (р < 0,05). На фоне тактивина ЛП перехода в темный отсек камеры через неделю составил 118,4 ± ± 2,6 с (в контроле данный показатель составил 108,0 ± 2,2 с). Через две недели после выработки рефлекса ЛП входа в темный отсек камеры в контроле составил 101,4 ± 2,5 с; у животных, получавших тактивин — 121,4 ± 1,3 с, к-активин — 100,1 ± ± 3,4 с, полипептиды селезенки — 98,2 ± 2,5 с. Таким образом, на фоне тактивина наблюдали более длительное сохранение памятного следа, чем под действием к-активина и полипептидов селезенки, на фоне которых наблюдалось угасание данного эффекта.
Во 2-ой серии экспериментов использовали установку из трех отсеков, чтобы обеспечить животному возможность выбора между темным опасным отсеком, в котором оно ранее получило удар током, и темным безопасным отсеком, в котором электроболевое воздействие отсутствовало. Воздействие тока при выработке мУРПИ вызвало статистически значимое увеличение ЛП захода в опас-
ный отсек во всех группах при тестировании через 24 ч. При остальных тестированиях на фоне тактивина также отмечалось увеличение ЛП захода в опасный отсек. Аналогичный эффект наблюдали под действием полипептидов селезенки через 24 ч и 3 дня, а на фоне к-активина — через 24 ч.
Полученные экспериментальные данные в 3-й серии экспериментов свидетельствуют о том, что процесс обучения в группах животных, получавших иммуноактивные пептиды, происходил значительно быстрее, чем в контрольной, на протяжении 3-х дней обучения. Введение тактивина увеличило число совершенных реакций избегания по сравнению с контрольной группой во все дни выработки УРАИ. На 6-й день процент верных реакций избегания составил 97% (в контрольной группе — 83%). Пептиды селезенки и к-активин увеличивали число реакций избегания по сравнению с контрольной группой только в первые 3 дня. На 6-й день тестирования уровень правильных реакций на фоне полипептидов селезенки, составил 88%, на фоне к-активина - 81%.
Таким образом, при выработке условных рефлексов пассивного избегания как в классической, так и в модифицированной установках, выявлен длительный мнемотропный эффект тактивина. Эффект полипептидов селезенки и к-активина проявлялся только через 24 часа и 3 дня после обучения.
Также показано активирующее влияние имму-ноактивных пептидов на процессы формирования условного рефлекса активного избегания у крыс в первые 3 дня обучения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Азарашвили A.A. Исследование механизмов памяти с помощью физиологически активных соединений. М.: Наука, 1981. 185 с.
2. Бородкин Ю.С., Шабанов П.Д. Нейрохимические механизмы извлечения следов памяти. Л.: Наука, 1986. 127 с.
3. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Высшая школа, 1991. С. 175—189.
4. Иноземцев А.Н., Бельник А.П., Островская Р.У. Изучение условного рефлекса пассивного избегания в модифицированной трехкамерной установке // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2007. Т. 70. № 2. С. 67—69.
—-г^е^б^-—
~ 23 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
----—
5. Киселева Н.М., Новоселецкая А.В., Зимина И.В., Москвина С.М., Иноземцев А.Н., Арион В.Я., Лопухин М.Ю. Влияние тактивина на поведение и обучение крыс // Вестник Российской Академии медицинских наук. 2010. № 1. С. 23—26.
6. Новоселецкая А.В., Киселева Н.М., Иноземцев А.Н., Белова О.В., Зимина И.В., Арион В.Я. Мнемо-тропные свойства иммунокорректирующего препарата
тимуса тактивина // Аллергология и иммунология.
2011. Т. 12. № 3. С. 255—257.
7. Xiong Y., Zhang Y., Mahmood A., Meng Y., Zhang Z.G., Morris D.C., Chopp M. Neuroprotective and neurorestorative effects of thymosin p4 treatment initiated 6 hours after traumatic brain injury in rats // J. Neurosurg.
2012. V. 116. № 5. Р. 1081—1092.
INFLUENCE OF IMMUNOACTIVE PEPTIDES ON FORMATION OF AVOIDANCE RESPONSE
A. V. Gorlova*, A. V. Novoseletskaya*, N.M. Kiseleva**, A.N. Inozemtsev*, V.Ya. Arion***
*Lomonosov Moscow State University, Faculty of Biology, the Department of higher nervous activity, Moscow; **Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow; ***Scientific Research Institute of Physical-Chemical Medicine, Moscow
Nowadays interactions between immune and nervous systems, including effects of immunoactive preparations on cognitive processes, are actively investigated and attract attention of researches. The aim of this work was to study the effect of im-unoactive polypeptide preparations of different origin on the learning and memory processes.
The study was carried out on 120 Wistar rats. Animals were divided into 4 groups. Group 1 (control) was injected with 0.9% physiological solution; Group 2 — 0.5 mg/kg of polypeptide thymus preparation tactivin; Group 3 — 0.5 mg/kg of polypeptide preparation from spleen; Group 4 — 0.5 mg/kg of polypeptide preparation from skin K-activin. All investigated immunoactive substances were prepared in Scientific Research Institute for Physical-Chemical Medicine FMBA of Russia, and were administered to animals intraperitoneally once a day for 5 days.
In the first series of experiments (n = 40) the latent period of entry into the chamber dark compartment after 24 h, 3, 7 and 14 days after passive avoidance reaction formation was evaluated. When tested 24 hours after reflex formation, polypeptide preparations of spleen and K-activin significantly increased the analyzed parameter. The effect on memory of spleen polypeptide preparation remained at the same level during 3 days, whereas the same effect of tactivin - during 7 and 14 days.
In the second series of experiments (n = 40) a modified device for passive avoidance reaction formation was used. The effect of electric current on animals during reflex formation caused a significant increase in the latent period of entry into the dangerous compartment in all experimental groups. The effect on memory of spleen polypeptide preparation was kept during 3 days, whereas the same effect of tactivin — during 14 days.
In the third series of experiments (n = 40) more rapid formation of active avoidance conditioned reflex in all experimental groups during 3 days was observed. Tactivin increased the number of avoidance reactions in all days of training.
Thus, the prolonged mnemotropic effect of tactivin on formation of different conditioned reflexes was revealed, whereas polypeptide preparations from spleen and skin (K-activin) induced short-term effect. Key words: thymus, tactivin, K-activin, immunoactive peptides, conditional reflexes.
REFERENCES
1. Azarashvili A.A. Issledovanie mekhanizmov pa-myati s pomoshch'yu fiziologicheski aktivnykh soedinenii. Moscow, Nauka, 1981, 185 p.
2. Borodkin Yu.S., Shabanov P.D. Neirokhimicheskie mekhanizmy izvlecheniya sledov pamyati. Leningrad, Nauka, 1986, 127 p.
3. Buresh Ya., Bureshova O., Kh'yuston Dzh.P. Me-todiki i osnovnye eksperimenty po izucheniyu mozga i pove-deniya. Moscow, Vysshaya shkola, 1991, pp. 175—189.
4. Inozemtsev A.N., Bel'nik A.P., Ostrovskaya R.U. Izuchenie uslovnogo refleksa passivnogo izbeganiya v modi-fitsirovannoi trekhkamernoi ustanovke, Eksperimen-tal'naya i klinicheskaya farmakologiya, 2007, vol. 70, no. 2, pp. 67—69.
5. Kiseleva N.M., Novoseletskaya A.V., Zimina I.V., Moskvina S.M., Inozemtsev A.N., Arion V.Ya., Lopu-khin M.Yu. Vliyanie taktivina na povedenie i obuchenie
krys, Vestnik Rossiiskoi Akademii meditsinskikh nauk, 2010, no. 1, pp. 23—26.
—-г^е^б^-—
~ 24 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999 ISSN 2226-7425
Fundamental studies ----—
6. Novoseletskaya A.V., Kiseleva N.M., Inozem-tsev A.N., Belova O.V., Zimina I.V., Arion V.Ya. Mnemo-tropnye svoistva immunokorrektiruyushchego preparata timusa taktivina, Allergologiya i immunologiya, 2011, vol. 12, no. 3, pp. 255—257.
7. Xiong Y., Zhang Y., Mahmood A., Meng Y., Zhang Z.G., Morris D.C., Chopp M. Neuroprotective and neurorestorative effects of thymosin p4 treatment initiated 6 hours after traumatic brain injury in rats, J. Neurosurg, 2012, vol. 116, no. 5, pp. 1081—1092.
