Изменение протеинкиназной активности в головном мозге Danio rerio после стрессорного воздействия
- Авторы: Блаженко А.А.1, Рейхардт Б.А.1, Хохлов П.П.1, Бычков Е.Р.1, Лебедев А.А.1, Шабанов П.Д.1
-
Учреждения:
- Институт экспериментальной медицины
- Выпуск: Том 20, № 2 (2022)
- Страницы: 211-217
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journal-vniispk.ru/RCF/article/view/110402
- DOI: https://doi.org/10.17816/RCF202211-217
- ID: 110402
Цитировать
Аннотация
Актуальность. В настоящее время можно найти достаточное количество данных, позволяющих предположить, что одну из ведущих ролей в механизме реагирования на стресс имеет система грелина. Существует распространенное мнение, что протеинкиназная система играет роль вторичного мессенджера для системы грелина. Многократно описан в литературе тот факт, что Danio rerio — один из лучших модельных организмов для исследования молекулярно-генетических механизмов, влияющих на эмоциональное поведение. Консервативное устройство этих систем и ортологичные гены Danio rerio позволяют подробно изучать эти механизмы.
Цель — определение общей активности киназ в различных отделах головного мозга Danio rerio после стрессорного воздействия в тесте с хищником. Экспериментальная часть исследования была одобрена локальным этическим комитетом Института экспериментальной медицины.
Методы. В эксперименте было использовано 176 экземпляров Danio rerio возрастом 6–8 мес., хищник — Hypsophrys nicaraguensis. Во время эксперимента испытуемое животное сначала помещали в резервуар с водой и растворенным фармакологическим веществом, затем ее переносили в резервуар с хищником. Использовали два антагониста грелина. Первый препарат представлял собой рекомбинантный пептидный аналог грелина с молекулярной массой 3,5 кДа, который был изобретен в Институте экспериментальной медицины. Вторым препаратом был антагонист грелина [D-Lys3]-GHRP-6. Мозг Danio rerio разделили на три анатомические части: передний мозг, средний мозг и задний мозг (мозжечок). После этого изготовили материал для анализа общей активности киназ (универсальный набор для анализа активности киназ ADP, BioVision). GraphPadPrism 6 использовали для статистической оценки результатов.
Результаты. Протеинкиназная система головного мозга Danio rerio демонстрирует значительную реакцию на стресс. В контрольной группе активность киназ определяется во всех исследованных структурах мозга. После экспозиции с хищником активность киназ значительно изменяется. Самая высокая отмечается в переднем мозге.
Заключение. Фармакологическое действие на рецепторы грелина его антагонистами приводит к практически полному подавлению активности киназной системы в структурах головного мозга Danio rerio.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Александра Александровна Блаженко
Институт экспериментальной медицины
Автор, ответственный за переписку.
Email: alexandrablazhenko@gmail.com
SPIN-код: 8762-3604
мл. научн. сотр.
Россия, Санкт-ПетербургБорис Андреевич Рейхардт
Институт экспериментальной медицины
Email: reihardt@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3371-9161
SPIN-код: 8980-1073
канд. мед. наук, ст. научн. сотр.
Россия, Санкт-ПетербургПлатон Платонович Хохлов
Институт экспериментальной медицины
Email: platonkh@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-6553-9267
SPIN-код: 8673-7417
канд. биол. наук, ст. научн. сотр.
Россия, Санкт-ПетербургЕвгений Рудольфович Бычков
Институт экспериментальной медицины
Email: bychkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8911-6805
SPIN-код: 9408-0799
канд. мед. наук, заведующий лабораторией химии и фармакологии лекарственных средств
Россия, Санкт-ПетербургАндрей Андреевич Лебедев
Институт экспериментальной медицины
Email: aalebedev-iem@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-0297-0425
SPIN-код: 4998-5204
д-р биол. наук, профессор, заведующий лабораторией общей фармакологии
Россия, Санкт-ПетербургПетр Дмитриевич Шабанов
Институт экспериментальной медицины
Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-код: 8974-7477
д-р мед. наук, профессор, заведующий отделом
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Lutter M, Sakata I, Osborne-Lawrence S, et al. The orexigenic hormone ghrelin defends against depressive symptoms of chronic stress. Nat Neurosci. 2008;11(7):752–753. doi: 10.1038/nn.2139
- Kanehisa M, Akiyoshi J, Kitaichi T, et al. Administration of antisense DNA for ghrelin causes an antidepressant and anxiolytic response in rats. Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry. 2006;30(8):1403–1407. doi: 10.1016/j.pnpbp.2006.05.005
- Asakawa A, Inui A, Kaga T, et al. A role of ghrelin in neuroendocrine and behavioral responses to stress in mice. Neuroendocrinology. 2001;74(3):143–147. doi: 10.1159/000054680
- Carlini VP, Monzóna ME, Varasa MM, et al. Ghrelin increases anxiety-like behavior and memory retention in rats. Biochem Biophys Res Commun. 2002;299(5):739–743. doi: 10.1016/S0006-291X(02)02740-7
- Griffiths BB, Schoonheim PJ, Ziv L, et al. А zebrafish model of glucocorticoid resistance shows serotonergic modulation of the stress response. Front Behav Neurosci. 2012;6:68. doi: 10.3389/fnbeh.2012.00068
- Kaiya H, Kojima M, Hosoda H, et al. Peptide purification, complementary deoxyribonucleic acid (DNA) and genomic DNA cloning, and functional characterization of ghrelin in rainbow trout. Endocrinology. 2003;144(12):5215–5226. doi: 10.1210/en.2003-1085
- Andersson U, Flipsson K, Abbott CR, et al. AMP-activated protein kinase plays a role in the control of food intake. J Biol Chem. 2004;279(13):12005–12008. doi: 10.1074/jbc.C300557200
- Amole N, Unniappan S. Fasting induces preproghrelin mRNA expression in the brain and gut of zebrafish, Danio rerio. Gen Comp Endocrinol. 2009;161(1):133–137. doi: 10.1016/j.ygcen.2008.11.002
- Magnoni LJ, Vraskou Y, Palstra AP, Planas JV. AMP-Activated protein kinase plays an important evolutionary conserved role in the regulation of glucose metabolism in fish skeletal muscle cells. PLoS One. 2012;7(2):31219. doi: 10.1371/journal.pone.0031219
- Menke AL, Spitsbergen JM, Wolterbeek APM, Woutersen RA. Normal anatomy and histology of the adult zebrafish. Toxicol Pathology. 2001;39(5):759–775. doi: 10.1177/0192623311409597
- Shabanov PD, Blazhenko AA, Devyashin AS, et al. In search of new brain biomarkers of stress. Res Results Pharmacol. 2021;7(1):41–46. doi: 10.3897/rrpharmacology.7.633262
- Reikhardt BA, Shabanov PD. Catalytic subunit of PKA as a prototype of the eukaryotic protein kinase family. Biochemistry (Moscow). 2020;85(4):409–424. (In Russ.) doi: 10.1134/S0006297920040021
