Действие антагониста нейропептида Y BMS193885 на переедание и эмоциональные реакции, вызванные социальной изоляцией у крыс

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Введение. Хронический стресс социальной изоляции связан с повышенным риском психических заболеваний, таких как атипичная депрессия, и обычно сопровождается гиперфагией и увеличением массы тела. Ранее нами показано, что антагонист NPY Y1R BMS193885 снижает условную реакцию предпочтения места этанола. Предполагается участие рецепторов NPY в нехимических формах зависимости.

Цель настоящей работы — анализ действия антагониста нейропептида Y BMS193885 на эмоциональные реакции и элементы компульсивного переедания у крыс, вызванные выращиванием в социальной изоляции.

Методы. В работе использовали тесты «открытое поле», «приподнятый крестообразный лабиринт», тест принудительного плавания Порсолта, «чужак – резидент» и методы регистрации условных пишевых рефлексов.

Результаты. У крыс, выращенных в изоляции, повышалась двигательная активность, уровень депрессивности и негативной эмоциональности. После интраназального введения BMS193885 у крыс, выращенных в изоляции, по сравнению с животными, выращенными в сообществе, высокая двигательная активность сохранялась, но повышалась исследовательская активность. На 6-й неделе жизни у животных, выращенных в изоляции, наблюдалось увеличение массы тела. К 9-й неделе масса тела у крыс, выращенных в изоляции, была значительно выше, чем у животных, выращенных в сообществе (р ≤ 0,05). Интраназальное введение 20 мкг BMS193885 в течение 1 нед. вызывало снижение потребления пищи относительно контроля (0,9 % раствора NaCl) у обеих групп животных (р ≤ 0,05). Животные, выращенные в изоляции, начинали потреблять то же количество пищи, как и животные, выращенные в сообществе после введения 0,9 % раствора NaCl. При этом у животных, выращенных в изоляции, наблюдались элементы компульсивного переедания при исследовании условного пищевого рефлекса у сытых крыс, которые не проявлялись после 1 нед. интраназального введения 20 мкг BMS193885.

Выводы. Полученные данные доказывают, что крыс, выращенных в изоляции, можно рассматривать как потенциальную модель для компульсивного переедания, основы для метаболического дисбаланса, вызванного индивидуальным содержанием у грызунов. Эти соображения имеют особое значение при оценке эффективности лекарств, диеты или других вмешательств в отношении метаболического здоровья и депрессивных расстройств.

Об авторах

Андрей Андреевич Лебедев

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: aalebedev-iem@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-0297-0425
SPIN-код: 4998-5204

доктор биол. наук, профессор

Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Александр Романович Москалев

Институт экспериментальной медицины

Email: dr.moskalev91@gmail.com

аспирант

Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Максим Евгеньевич Абросимов

Институт экспериментальной медицины

Email: abrosimovmaxim1990@mail.ru

аспирант

Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Эдуард Александрович Ветлугин

Институт экспериментальной медицины

Email: vetedd@gmail.com

аспирант

Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Анна Геннадьевна Пшеничная

Институт экспериментальной медицины

Email: pscanna@mail.ru

инженер

Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Виктор Андреевич Лебедев

Институт экспериментальной медицины

Email: aalebedev-iem@rambler.ru

кандидат биологических наук

Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Наталья Рэмовна Евдокимова

Институт экспериментальной медицины

Email: enatalyar@mail.ru
SPIN-код: 2087-0058

кандидат биологических наук

Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Евгений Рудольфович Бычков

Институт экспериментальной медицины

Email: bychkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8911-6805
SPIN-код: 9408-0799

кандидат медицинских наук

Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Петр Дмитриевич Шабанов

Институт экспериментальной медицины

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-код: 8974-7477

доктор медицинских наук, профессор

Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Список литературы

  1. Karpova IV, Mikheyev VV, Bychkov YR, et al. Asymmetry in the content of brain monoamines of balb/c mice reared in social isolation conditions. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy. 2012;10(4):42–48. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF10442-48
  2. Karpova IV, Mikheyev VV, Bychkov YR, et al. Social isolation changes asymmetrically the content of monoamines in the balb/c mice brain. Vestnik of the Smolensk state medical academy. 2012;11(3):3–9. (In Russ.)
  3. Koroleva SV, Ashmarin IP. Neiropeptid Y: mnogoobrazie i kazhushchayasya protivorechivost’ funktsii. Analiz vozmozhnykh oposredovannykh ehffektov. Progress in physiological science. 2000;31:31–46. (In Russ.)
  4. Lebedev AA, Pshenichnaya AG, Yakushina ND, et al. Effect of astressin, a corticoliberin antagonist, on aggression and anxiety-fobic states in male rats reared in social isolation. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy. 2017;15(3):38–47. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF15338-47
  5. Lebedev AA, Shabanov PD, Chepurnova NE. Lateralizovannye ehffekty analoga melanostatina alaptida u krys, vyrashchennykh v izolyatsii i soobshchestve. Neuroscience and Behavioral Physiology. 1994;80(10):24–31. (In Russ.)
  6. Lebedev AA, Petrov ES. Povedencheskie reaktsii pri razdrazhenii ehmotsiogennykh zon mozga u krys s razlichnym individual’nym opytom. Neuroscience and Behavioral Physiology. 1986;36(3): 496–502. (In Russ.)
  7. Lebedev AA, Petrov ES, Vartanyan GA. Rol’ individual’nogo opyta v rannem ontogeneze v formirovanii podkreplyayushchikh sistem mozga krys. Neuroscience and Behavioral Physiology. 1983;33(2):363–365. (In Russ.)
  8. Lebedev AA, Loseva IV, Shabanov PD. Ehffekty dofaminergicheskikh sredstv na samostimulyatsiyu lateral’nogo gipotalamusa i obmen dofamina v mozge krys-izolyantov s razrusheniem ventral’noi oblasti pokryshki. Neuroscience and Behavioral Physiology. 1995;45(2):305–401. (In Russ.)
  9. Lebedev AA, Bychkov ER, Nikolaev SV, et al. Vliyanie fenamina na soderzhanie dofamina, noradrenalina, serotonina i ikh metabolitov v dofaminergicheskikh strukturakh mozga krys s razlichnym individual’nym opytom. Narcology. 2002;1(12):2–6. (In Russ.)
  10. Lebedev AA, Russanovsky VV, Makarova TM, Shabanov PD. Comparison of intraspecific and individual behavior of male and female rats reared in conditions of social isolation. Psychopharmacology and Biological Narcology. 2005;5(1):861–865. (In Russ.)
  11. Lebedev AA, Makarova TM, Rusanovskii VV, Shabanov PD. Organizatsiya razlichnykh form vnutrividovogo i individual’nogo povedeniya samtsov i samok krys s obychnym i ogranichennym zoosotsial’nym opytom. Clinical pathophysiology. 2004;(2):47–52. (In Russ.)
  12. Moskalyev AR, Abrosimov ME, Vetlugin EA, et al. Pharmacological analysis of the effects of the neuropeptide y antagonist BMS193885 on the emotional, intraspecies behavior and reinforcing properties of ethanol in rats. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy. 2020;18(2):131–138. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF182131-138
  13. Roik RO, Lebedev AA, Russanovsky VV, et al. Estimation of antidepressant effects with different mode of action on the model of depression-like state due to social isolation. Psychopharmacology and biological narcology. 2004;4(1):590–593. (In Russ.)
  14. Shabanov PD, Vinogradov PM, Lebedev AA, et al. Ghrelin system of the brain participates in control of emotional, explorative behavior and motor activity in rats rearing in conditions of social isolation stress. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy. 2017;15(4):38–45. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF15438-45
  15. Shabanov PD, Vinogradov PM, Lebedev AA, Morozov VI. Ghrelin system of the brain participates in control of emotional, explorative behavior and motor activity in rats rearing in conditions of social isolation stress. Psikhicheskoe zdorov’e. 2017;15(5):3–11. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF15438-45
  16. Shabanov PD, Roik RO, Lebedev AA, Strel’tsov VF. Effects of antidepressants in models of brain self-stimulation and place preference after prolong social isolation and alcoholization. Russian Journal of Experimental and Clinical Pharmacology. 2006;69(4):60–65. (In Russ.)
  17. Shabanov PD, Lebedev AA, Rusanovskii VV. Povedencheskie i neirokhimicheskie posledstviya sotsial’noi izolyatsii. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy. 2003;2(4):26–44. (In Russ.)
  18. Shabanov PD, Lebedev AA, Meshcherov ShK. Dofamin i podkreplyayushchie sistemy mozga. Saint Petersburg: Lan’, 2002. 208 p. (In Russ.)
  19. Shabanov PD, Lebedev AA, Nozdrachev AD. Funktsional’noe markirovanie sostoyaniya sotsial’noi izolirovannosti s pomoshch’yu analoga melanostatina alaptida u krys. Doklady Akademii nauk. 1998;358(2):283–285. (In Russ.)
  20. Shabanov PD, Meshcherov ShK, Lebedev AA. Sindrom sotsial’noi izolyatsii. Saint Petersburg: Ehlbi-SPb, 2004. (In Russ.)
  21. Shabanov PD, Rusanovskii VV, Lebedev AA. Zoosotsial’noe povedenie mlekopitayushchikh. Saint Petersburg: Ehlbi-SPb, 2006. 202 p. (In Russ.)
  22. Shabanov PD, Egereva EA, Lebedev AA. Modelling the autistic spectrum disorders by early social isolation in rats. Vestnik of the Smolensk state medical academy. 2018;17(2):5–15. (In Russ.)
  23. Antal-Zimanyi I, Bruce MA, Leboulluec KL, et al. Pharmacological characterization and appetite suppressive properties of BMS-193885, a novel and selective neuropeptide Y(1) receptor antagonist. Eur J Pharmacol. 2008;590(1–3):224–232. doi: 10.1016/j.ejphar.2008.06.032
  24. Blomqvist A, Lundell M, Larhammar D. Strong evolutionary conservation of neuropeptide Y between mammals, chicken, goldfish and horned shark. Ann NY Acid Sci. 1990;611(1):611–618. doi: 10.1111/j.1749-6632.1990.tb48956.x
  25. Corwin RL, Avena NM, Boggiano MM. Feeding and reward: perspectives from three rat models of binge eating. Physiol Behav. 2011;104(1):87–97. doi: 10.1016/j.physbeh.2011.04.041
  26. Dandekar MP, Singru PS, Kokare DM, SubhedarNK. Cocaine- and amphetamine-regulated transcript peptide (CART) plays a role in the manifestation of depression: social isolation and olfactory bulbectomy models reveal unifying principles. Neuropsychopharmacology. 2009;34:1288–1300. doi: 10.1038/npp.2008.201
  27. Fiala B, Snow FM, Greenouch WT. Impoverished rats weigh more than ‘enriched’ rats because they eat more. Dev Psychobiol. 1977;10(6):537–541. doi: 10.1002/dev.420100607
  28. Fulford AJ, Marsden CA. Conditioned release of 5-hydroxytryptamine in vivo in the nucleus accumbens following isolation-rearing in the rat. Neuroscience. 1998;83:481–487.
  29. Galef BG. Weaning from mothers milk to solid foods. The developmental psychobiology of self-selection of foods by rats. Ann NY Acad Sci. 1992;662(1):37–52. doi: 10.1111/j.1749-6632.1992.tb22853.x
  30. Heilig M. The NPY system in stress, anxiety and depression. Neuropeptides. 2004;38(4):213–219. doi: 10.1016/j.npep.2004.05.002
  31. Kokare DM, Dandekar MP, Singru PS, et al. Involvement of alpha-MSH in the social isolation induced anxiety- and depression-like behaviors in rat. Neuropharmacology. 2010;58(7):1009–1018. doi: 10.1093/ijnp/pyx041
  32. Krupina NA, Khlebnikova NN, Narkevich VB, et al. The levels of monoamines and their metabolites in the brain structures of rats subjected to two- and three-month-long social isolation. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2020;168(5):605–609. doi: 10.3389/fneur.2019.01380
  33. Lindner D, Stichel J, Beck-Sickinger AG. Molecular recognition of the NPY hormone family by their receptors. Nutrition. 2008;24(9):907–917. doi: 10.1016/j.nut.2008.06.025.
  34. Lebedev AA, Panchenko GN, Shabanov PD. Dopaminergic mode of action for melanostatine analogue in animal model of social isolation. Neuroendocrinology Letters. 1993;15(4):320.
  35. Lopak V, Eikelboom R. Modulation of the pair housing induced feeding suppression. Physiol Behav. 2004;83(1):157–164. doi: 10.1016/S0031-9384(04)00339-7
  36. Mahajan T, Crown A, Checkley S, et al. Atypical depression in growth hormone deficient adults, and the beneficial effects of growth hormone treatment on depression and quality of life. Eur J Endocrinol. 2004;151(3):325–332. doi: 10.1530/eje.0.1510325
  37. Mayer J. Overweight: causes, cost, and control. Prentice-Hall: Englewood Cliffs, New Jersey, 1968.
  38. Michel MC, Beck-Sickinger A, Cox H, et al. XVI International Union of Pharmacology recommendation for the nomenclature of neuropeptide Y, peptide YY, and pancreatic polypeptide receptors. Pharmacol Rev. 1998;50:143–150.
  39. Nonogaki K, Nozue K, Oka Y. Social isolation affects the development of obesity and type 2 diabetes in mice. Endocrinology. 2007;148(10):4658–4666. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2584-06
  40. Panchenko GN, Lebedev AA, Shabanov PD. Comparison of the effects of dopamine agonists on self-stimulation of the hypothalamus with lesioning of mesolimbic brain structures in rats reared in conditions of social isolation. Neurosci Behav Physiol. 1998;28(2):130–135. doi: 10.1007/BF02461958
  41. Parker G, Roy K, Wilhelm K, et al. Atypical depression: a reappraisal. Am J Psychiatry. 2002;159(9):1470–1479. doi: 10.1176/appi.ajp.159.9.1470
  42. Pérez C, Canal JR, Domínguez E, et al. Individual housing influences certain biochemical parameters in the rat. Lab Anim. 1997;31(4):357–361. doi: 10.1258/002367797780596158
  43. Ryu V, Yoo SB, Kang DW, et al. Post-weaning isolation promotes food intake and body weight gain in rats that experienced neonatal maternal separation. Brain Res. 2009;1295:127–134. doi: 10.3389/fnins.2011.00012
  44. Sahakian BJ, Burdess C, Luckhurst H, Trayhurn P. Hyperactivity and obesity: the interaction of social isolation and cafeteria feeding. Physiol Behav. 1982;28(1):117–124. doi: 10.1016/0031-9384(82)90112-3
  45. Serra M, Pisu MG, Littera M, et al. Social isolation-induced decreases in both the abundance of neuroactive steroids and GABA(A) receptor function in rat brain. J Neurochem. 2000;75(2):732–740. doi: 10.1046/j.1471-4159.2000.0750732.x
  46. Tatemoto K, Carlquist M, Mutt V. Neuropeptide Y – a novel brain peptide with structural similarities to peptide YY and pancreatic polypeptides. Nature. 1982;269:659–660.
  47. Thorsell A, Slawecki CJ, Khoury AE, et al. The effects of social isolation on neuropeptide Y levels, exploratory and anxiety-related behaviors in rats. Pharmacol Biochem Behav. 2006;83(1):28–34. doi: 10.1016/j.pbb.2005.12.005
  48. Thoa NB, Tizabi Y, Jacobowitz DM. The effect of isolation on catecholamine concentration and turnover in discrete areas of the rat brain. Brain Res. 1977;131(2):259–269. doi: 10.1016/0006-8993(77)90519-4
  49. Xapelli S, Agasse F, Ferreira R, et al. Neuropeptide Y as an endogenous antiepileptic, neuroprotective and pro-neurogenic peptide. Recent Patents on CNS. Drug Discovery. 2006;1(3):315–324. doi: 10.2174/157488906778773689
  50. Walker DM, Cunningham AM, Gregory JK, Nestler EJ. Long-term behavioral effects of post-weaning social isolation in males and females. Front Behav Neurosci. 2019;13:66. doi: 10.3389/fnbeh.2019.00066.

© Лебедев А.А., Москалев А.Р., Абросимов М.Е., Ветлугин Э.А., Пшеничная А.Г., Лебедев В.А., Евдокимова Н.Р., Бычков Е.Р., Шабанов П.Д., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 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».