Для моделирования в организме лабораторных животных патологических изменений, сходных с таковыми у людей при ревматоидном артрите, применяется экспериментальная модель адъювантного артрита (АА) [5]. Ранее на данной модели нами было показано, что новый литиевый комплекс метионина (LiMet) при длительной терапии крыс с АА оказывает лечебное действие, проявляя активность, сопоставимую с активностью диклофенака натрия и метотрексата, не оказывает токсического действия на организм и улучшает показатели выживаемости экспериментальных животных [8]. Тогда же нами были замечены отличия в поведении крыс с АА, получавших терапию LiMet и получавших плацебо, от интактных животных. Крысы с АА, получавшие плацебо, были агрессивны, делали попытки сбежать из клетки и укусить экспериментатора при манипуляциях. Крысы, получавшие терапию LiMet, были спокойны, не проявляли агрессии при манипуляциях, не предпринимали попыток сбежать из клетки. Известно, что нормотимическое действие препаратов лития применяют для профилактики и лечения депрессий и маний, психозов и аффективных состояний [6]. В литературе имеются данные о нейропротективном действии лития и его способности повышать эффективность антидепрессантов [10]. В связи с вышеизложенным было целесообразно оценить функциональное состояние центральной нервной системы крыс с АА после длительной терапии новым литиевым комплексом метионина.
Цель исследования
Целью настоящего исследования стала оценка влияния аминокислотного комплекса лития на функциональное состояние центральной нервной системы крыс с адъювантным артритом с использованием поведенческих тестов.
Материалы и методы
Эксперименты выполнены на 24 крысах линии Wistar обоего пола массой 180±20 граммов. Животные содержались в стандартных лабораторных условиях. Исследования были одобрены локальным этическим комитетом. Животных разделили на 3 группы по 8 крыс в каждой: интактную, контрольную и опытную. Крысам в контрольной и опытной группах моделировали АА [5; 8]. В опытной группе крысам с 15-го дня эксперимента проводили терапию новым комплексом лития с метионином (LiMet) в эффективной дозе 100 мг/кг ежедневно внутрибрюшинно в течение месяца. Контрольным животным внутрибрюшинно вводили плацебо (воду для инъекций). В ходе эксперимента за животными велось общее наблюдение и оценка степени выраженности воспалительных явлений [8]. Влияние препарата на поведение и психоэмоциональное состояние животных оценивалось через месяц после начала терапии в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт». Антидепрессивное действие оценивалось в тесте «поведение отчаяния» по Porsolt.
Тест «открытое поле» (ОП) используется для изучения влияния веществ и физических факторов на ориентировочно-исследовательскую реакцию, двигательную активность и эмоциональные формы поведения животных. Для теста использовали квадратную камеру 80х80 см, с полом, равномерно разделенным линиями на 25 квадратов с 16 отверстиями диаметром 3 см. Перед экспериментом крыс 5 минут выдерживали в темноте, затем помещали на периферийный квадрат ОП и наблюдали за поведением в течение 5 минут. Подсчитывали число пересеченных квадратов на периферии и в центре, количество вертикальных стоек, заглядываний в отверстия, мочеиспусканий и болюсов дефекаций [5].
Тревожность крыс оценивали по общепринятой методике приподнятого крестообразного лабиринта (ПКЛ), основанной на навыке предпочтения грызунами темных нор, естественном страхе нахождения на открытых площадках и падения с высоты. Для тестирования использовали приподнятую на 80 см от пола установку, состоящую из четырех крестообразно расходящихся от центральной площадки (10×10×10 см) под прямым углом рукавов (10×10×50 см) - два противоположных открытых, без стенок, с прозрачным, как и на центральной площадке, полом, и два закрытых, непрозрачных, темных. Эксперименты проводили при обычном дневном освещении открытых рукавов. Перед тестированием животных выдерживали 5 минут в темных клетках. Затем крысу помещали в ПКЛ на центральную площадку, головой к открытому рукаву, и в течение 5 минут регистрировали время пребывания крысы на центральной площадке, в открытых, закрытых рукавах, количество заходов в светлые и темные рукава, стоек и свешиваний в открытых рукавах, мочеиспусканий и болюсов дефекаций.
Уровень депрессии оценивался в тесте «отчаяния» по Porsolt, суть которого состоит в том, что после помещения в стеклянный цилиндр диаметром 20 см и высотой 40 см, на 1/3 заполненный водой с температурой 25±1 °С, животное активно пытается выбраться из воды, плавая и совершая прыжки вверх, нырки под воду в поисках выхода, затем замирает в воде в характерной позе (иммобилизация). Выраженность депрессии оценивается по латентному времени до первой иммобилизации крысы, по длительности времени иммобилизации, по количеству попыток выбраться из воды, оцененных в опыте течение 5 минут [10].
Результаты исследований обработаны статистически с использованием стандартного набора программ Microsoft Office Еxсel, с применением t-критерия Стьюдента. Критерием достоверности различий служило значение p<0,05.
Результаты и их обсуждение
В тесте «открытое поле» у контрольных крыс с АА регистрировали уменьшение числа вертикальных стоек и заглядываний в отверстия, что указывало на снижение ориентировочно-исследовательской реакции, а увеличение числа грумингов, замираний и уменьшение пересечений центра - на повышенную тревожность, по сравнению с показателями интактной группы. У опытных крыс, леченных LiMet, регистрировали снижение двигательной активности и ориентировочно-исследовательской реакции по сравнению с показателями контрольных и интактных крыс. Число пересечений квадратов центра у опытных крыс не отличалось от показателей интактных, а уменьшение числа замираний, кратковременных грумингов и болюсов дефекаций указывало на снижение тревожности по сравнению с показателями контрольных и интактных животных (таблица 1).
Таблица 1
Влияние длительной (30 дней) терапии литиевым комплексом метионина на поведение крыс с АА в тесте «открытое поле»
|
Параметры оценки теста «открытое поле» |
Интактные |
Контроль АА (плацебо), в/б |
Опыт АА (LiМеt 100 мг/кг), в/б |
|
Число поведенческих актов |
|||
|
Пересечение квадратов центра |
2,13±0,32 |
0,88±0,32* |
2,38±0,26** |
|
Пересечение квадратов периферии |
25,50 ±2,14 |
23,63± 2,14 |
15,75±2,10* ** |
|
Стойки вертикальные |
13,25±0,84 |
6,88±0,73* |
4,25±0,52* ** |
|
Заглядывания в отверстия |
14,88±1,43 |
7,13±0,98* |
5,00±0,60* ** |
|
Замирания |
3,00±0,38 |
6,00±0,66* |
1,38±0,26* ** |
|
Груминг |
5,63±0,85 |
7,38±0,76* |
2,50±0,38* ** |
|
Болюсы дефекаций |
2,13±0,57 |
2,88±0,87 |
0,00±0,00* ** |
* - различия достоверны по отношению к интактным крысам;
** - по отношению к контролю (p<0,05).
Тест «приподнятый крестообразный лабиринт» выявил, что у контрольных крыс с АА уменьшено время нахождения на центральной площадке и в светлых рукавах, а также число свешиваний с открытых площадок по сравнению с интактными животными, что указывает на повышенную тревожность крыс с АА. Применение комплекса лития с метионином увеличивало число заходов животных в открытые рукава, уменьшало число заходов в темные рукава и болюсы дефекаций по сравнению с показателями интактных и контрольных крыс. Также у опытных леченых крыс нормализовалось время, проведенное на центральной площадке, в открытых и закрытых рукавах и число свешиваний до значений, сравнимых с интактной группой. Полученные данные свидетельствуют о способности LiMet уменьшать тревогу. По общему числу заходов в открытые и закрытые рукава и количеству вертикальных стоек в тесте «ПКЛ» оценивали общую двигательную активность, которая у леченных комплексом лития с метионином крыс была снижена относительно показателей контрольной и интактной групп, что можно расценивать как наличие психоседативного эффекта у комплекса лития с метионином (таблица 2).
Таблица 2
Влияние длительной (30 дней) терапии литиевым комплексом метионина на тревожность крыс с АА в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт»
|
Параметры оценки в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» |
Интактные |
АА, контроль (плацебо), в/б |
АА опыт (LiМеt 100 мг/кг), в/б |
|
Время в центре, с |
33,63±4,1 |
16,25±1,91* |
34.88±4,11** |
|
Заходы в светлые рукава |
1,13±0,18 |
1,00±0,27 |
1,63±0,26* ** |
|
Заходы в темные рукава |
1,75±0,23 |
1,75±0,23 |
1,00±0,00* ** |
|
Время в открытых рукавах, с |
37,25±3,04 |
27,25±2,62* |
39,38±2,42** |
|
Время в закрытых рукавах, с |
229,13±5,72 |
256,50±2,59 |
225,75±3,55 |
|
Свешивания |
6,75±0,58 |
3,38±0,46* |
6,00±0,93** |
|
Стойки |
5,13±0,57 |
4,50±0,60 |
2,75±0,36* ** |
|
Двигательная активность |
8,00±0,66
|
7,25±0,64 |
5,38±0,37* ** |
|
Болюсы дефекаций |
2,00±0,38 |
1,38±0,75 |
0,63±0,26* ** |
* - различия достоверны по отношению к интактным крысам;
** - по отношению к контролю (p<0,05).
В тесте «поведение отчаяния» по Porsolt у контрольных крыс с АА наблюдали увеличение времени иммобилизации и пассивного плавания, уменьшение латентного времени, времени активного плавания и числа попыток выбраться из воды относительно интактных животных. Данные свидетельствуют о наличии астении и/или депрессии у контрольных крыс с АА. У опытных, леченных комплексом лития с метионином, крыс с АА регистрировали уменьшение времени иммобилизации, увеличение времени активного плавания, латентного времени и числа попыток выбраться из воды по сравнению с показателями контрольных и интактных животных. Полученные результаты показывают наличие антидепрессивного действия у LiMet (таблица 3).
Таблица 3
Влияние длительной (30 дней) терапии литиевым комплексом метионина на поведение крыс с АА в тесте «поведение отчаяния» по Porsolt
|
Параметры оценки |
Интактные |
АА, контроль (плацебо), в/б |
АА, опыт LiMet (LiМет 100 мг/кг), в/б |
|
Активное плавание, с |
157,25±4,5 |
107,88±5,31* |
209,75±7,49* ** |
|
Латентное время, с |
124,50±3,14 |
82,75±3,44* |
141,13±4,02* ** |
|
Число попыток выбраться |
16,38±0,85 |
9,88±1,02* |
26,88±1,35* ** |
|
Пассивное плавание, с |
142,75±4,5 |
192,13±5,31* |
90,25±7,49* ** |
|
Время иммобилизации, с |
119,25±3,13 |
157,75±4,56* |
53,25±5,98* ** |
|
Болюсы |
4,75±0,36 |
4,88±0,57 |
3,00±0,38* ** |
* - различия достоверны по отношению к интактным крысам;
** - по отношению к контролю (p<0,05).
Заключение
Течение АА у экспериментальных крыс на 6-й неделе опыта сопровождалось изменением психоэмоционального состояния, проявившимся в повышении уровня тревоги и угнетении ориентировочно-исследовательской реакции в тестах «ПКЛ» и «ОП», а также развитием признаков депрессии в «тесте отчаяния» по Porsolt по сравнению с интактными животными. В этих поведенческих тестах выявлены психоседативный и антидепрессивный эффекты нового комплекса лития с метионином после курсовой терапии крыс с АА.
Таким образом, результаты исследования свидетельствуют о том, что новый комплекс лития с метионином при длительном применении у крыс с АА корригирует психоэмоциональное состояние животных, устраняя признаки тревоги и депрессии.
Рецензенты:
Зиганшин А.У. д.м.н., профессор, заведующий кафедрой ГБОУ ВПО «Казанский ГМУ», г. Казань;
Семина И.И., д.м.н., профессор, заведующий ЦНИЛ ГБОУ ВПО «Казанский ГМУ», г. Казань.