Изменение протеинкиназной активности в головном мозге Danio rerio после стрессорного воздействия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

Об авторах

Александра Александровна Блаженко

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexandrablazhenko@gmail.com
SPIN-код: 8762-3604

мл. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Борис 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-Петербург

Платон 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-Петербург

Евгений 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-Петербург

Андрей 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-Петербург

Петр 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-Петербург

Список литературы

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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

© Блаженко А.А., Рейхардт Б.А., Хохлов П.П., Бычков Е.Р., Лебедев А.А., Шабанов П.Д., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».