Эффект хронического введения тироксина на поведение, 5-НТ1-а и 5-НТ2-а рецепторы мозга у мышей, различающихся по генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии

Зубков, Евгений Андреевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Эффект хронического введения тироксина на поведение, 5-НТ1-а и 5-НТ2-а рецепторы мозга у мышей, различающихся по генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Эффект хронического введения тироксина на поведение, 5-НТ1-а и 5-НТ2-а рецепторы мозга у мышей, различающихся по генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии"

На правах рукописи

ЗУБКОВ Евгений Андреевич

ЭФФЕКТ ХРОНИЧЕСКОГО ВВЕДЕНИЯ ТИРОКСИНА НА ПОВЕДЕНИЕ, 5-НТ1а и 5-НТ2А РЕЦЕПТОРЫ МОЗГА У МЫШЕЙ, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО ГЕНЕТИЧЕСКИ ДЕТЕРМИНИРОВАННОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К КАТАЛЕПСИИ

03.00.13 ФИЗИОЛОГИЯ Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск 2009

003489244

Работа выполнена в Лаборатории нейрогеномики поведения Института цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, Куликов Александр Викторович

доктор биологических наук, Шишкина Галина Трифоновна Институт цитологии и генетики СО РАН г. Новосибирск

доктор биологических наук, Дубровина Нина Ивановна Институт физиологии СО РАМН г. Новосибирск

Ведущее учреждение - Институт систематики и экологии животных СО РАН

I состоится

гационного совета^ 001.014.01

Защита

диссертационного РАМН

(630017, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 4)

2009 г. на заседании 01 при Институте физиологии СО

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии СО РАМН

Автореферат разослан /6 1<Л<$ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

БузуеваИ.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Тиреоидные гормоны (ТГ) играют ключевую роль в онтогенезе центральной нервной системы и поведении. Имеются многочисленные клинические наблюдения о связи нарушений тиреоидной функции с психическими расстройствами. Однако данные об участии ТГ в регуляции поведения и психики противоречивы и мало изучены. Одни авторы связывают риск депрессии с гипертиреоидизмом (Joffe, Levitt, 1993; Musselman, Nemeroff, 1996), в то же время другие - с гипотиреоидизмом (Baumgathner et al., 1994; Bauer et al., 2002). В ряде случаев ТГ используются для лечения некоторых форм депрессивных расстройств и для усиления действия трициклических антидепрессантов (Joffe, Levitt, 1993; Musselman, Nemeroff, 1996; Kelly, Lieberman, 2009). Более того, тироксин (Т4) широко используется для лечения различных форм нарушения тиреоидной функции. Однако эффекты хронического употребления ТГ на нервную систему и психику не изучены. Более того, не выяснены механизмы индивидуальной чувствительности к ТГ (Bauer et al., 2003).

Согласно наиболее распространенной гипотезе, ТГ осуществляют регуляцию поведения через изменение функции серотониновой системы мозга (Kirkegaard, Faber, 1998; Bauer et al., 2002). Действительно, было установлено участие ТГ в регуляции 5-НТ2А рецепторов в головном мозге: тиреоидэктомия уменьшает плотность (Kulikov et al., 1999) и уровень мРНК (Куликов и др., 2002) 5-НТ2А рецепторов в коре мозга крыс Wistar, а высокие дозы Т4 увеличивают плотность (Mason et al., 1987) и функциональную активность 5-НТ2А рецепторов у крыс (Tikhonova et al., 2005).

Показана ассоциация между реакцией замирания (каталепсией), 5~НТ,Д, 5-НТ2А рецепторами и ТГ (Kulikov, Popova, 2007). У крыс каталепсия сопровождается снижением Т4 в крови (Barykina et al., 2002; Tikhonova et al., 2005), в то время как хроническое введение Т4 оказывает антикаталептическое действие (Kulikov et al., 2002). С другой стороны, каталепсия связана с серотониновой системой мозга (Popova, 1999): крысы каталептической линии ГК имеют сниженную плотность 5-НТ2А рецепторов в стриатуме по сравнению с животными устойчивой к каталепсии линии Wistar (Kulikov et al, 1995). Агонист 5-HT|A рецепторов 8-OH-DPAT ингибирует каталепсию (Kulikov et al., 1994; Попова и др., 1994; Prinssen et al., 2002).

I |

П-

терминальном фрагменте хромосомы. 13 (Куликов и др., 2003; Kondaurova et al., 2006; Kulikov et al., 2008). Выявлена связь наследственной каталепсии с 5-НТ1А и 5-НТ2А рецепторами (Попова и др., 1994; Kulikov et al., 1995) и ее сцепление с геном 5-НТ1А рецептора (Kondaurova et al., 2006). Наследственная каталепсия мышей СВА была значительно усилена длительной селекцией и получена линия мышей ASC (Antidepressant Sensitive Catalepsy), в которой доля каталептиков достигала 85%. Мыши этой линии характеризуются депрессивно-подобными чертами поведения (Базовкина и др., 2005). Ассоциация между поведением, ТГ и серотониновыми рецепторами у мышей исследована не была.

Целью данной работы было сравнение хронического воздействия Т4 на поведение и серотониновые рецепторы головного мозга половозрелых мышей, различающихся по генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Сравнение эффектов хронического введения Т4 на каталепсию, поведение в тестах открытого поля, свет/темнота, принудительного плавания, а также на активность и экспрессию 5-НТ,А и 5-НТ2д рецепторов в структурах головного мозга у мышей каталептической линии ASC и устойчивой к каталепсии мышей линии AKR.

2. Изучение влияния терминального фрагмента 13й хромосомы линии мышей СВА, перенесенного в геном мышей AKR, на эффекты хронического введения Т4 в тестах открытого поля, свет/темнота, принудительного плавания, социального интереса, а также на экспрессию 5-НТ|а и 5-НТгд рецепторов в структурах головного мозга у мышей каталептической линии AKR.CBA-D13Mit76 и устойчивой к каталепсии мышей линии AKR.

Научная новизна работы В настоящей работе впервые:

• показан каталептогенный эффект Т4 у мышей линии AKR;

• установлено, что Т4 оказывает антидепрессантный эффект на мышей линии ASC, и это не связано с его влиянием на общую двигательную активность;

• показано, что хроническое введение Т4 увеличивает у мышей AKR активность и экспрессию мРНК 5-НТ2А рецепторов во фронтальной коре головного мозга;

• показано, что эффекты хронического введения Т4 на выраженность каталепсии, двигательную активность в тесте «открытое поле», неподвижность в тесте принудительного плавания, агрессию в тесте социального интереса и функцию 5-НТ1А и 5-НТ2А рецепторов мозга зависят от генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии у мышей;

• установлено, что перенос терминального фрагмента хромосомы 13 от мышей линии СВА в геном мышей AKR подавляет вызванное Т4 увеличение двигательной активности и уровня мРНК 5-НТ2А рецепторов у мышей конгенной линии AKR.CBA-D13Mit76.

Теоретическая и научно-практическая ценность работы Результаты настоящего исследования позволяют глубже понять физиологические и молекулярные механизмы воздействия ТГ на поведение, а также подтверждают предположение о связи между серотониновой системой мозга, нарушениями поведения и ТГ.

Мыши, различающиеся по генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии, могут быть предложены в качестве моделей для изучения механизмов чувствительности к изменениям тиреоидного статуса: мыши линии AKR - для изучения нарушений поведения, вызванных ТГ; мыши линии ASC могут быть предложены как модель антидепрессантного действия ТГ; линия мышей AKR.CBA-D13Mit76 - моделью изучения взаимодействия цитокиновой и тиреоидной систем.

Результаты работы используются при чтении курса лекций «Молекулярные механизмы регуляции поведения» для студентов 4го курса факультета естественных наук Новосибирского государственного университета.

Положения, выносимые на защиту

1. Генетическая предрасположенность к каталепсии является биологическим предиктором эффектов хронического действия Т4.

2. Изменения в поведении, 5-НТ|А и 5-НТ2Л рецепторах мозга, наблюдаемые у животных AKR и ASC в первой экспериментальной серии, скорее всего являются следствием отсроченного действия Т4.

3. Хроническое действие Т4 вызывает у мышей линии AKR катапептогенный эффект, повышение горизонтальной двигательной активности, усиление агрессии на ювенильного самца, активацию и повышение экспрессии гена 5-НТ2А рецептора во фронтальной коре головного мозга.

4. Хроническое действие Т4 вызывает у мышей линии ASC: антикаталептический и антидепрессантный эффект, а также десенситизацию 5-НТ1А рецепторов мозга.

5. Концевой фрагмент 13й хромосомы от мышей линии СВА, перенесенный в геном мышей AKR, блокирует эффекты хронического введения Т4, наблюдаемые у мышей линии AKR.

Апробация результатов

Полученные результаты были представлены и обсуждены на XLIII и XLIV международных научных студенческих конференциях "Студент и научно-технический прогресс" (Новосибирск, 2005, 2006) и на III Съезде фармакологов России «Фармакология - практическому здравоохранению».

Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них три статьи в рецензируемых отечественных (2) и международных (1) журналах и трое тезисов на конференциях.

Структура и объем работы

Диссертация включает введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты, обсуждение, выводы, список цитируемой литературы (191 наименований) и приложение. Работа изложена на 101 страницах, содержит 7 рисунков и 13 таблиц (из них 4 в приложении).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Животные. Эксперименты проводились на половозрелых самцах мышей линии AKR/J, ASC/Icg и AKR.CB A-D13Ш76. Линия AKR/J поддерживается в Институте Цитологии и Генетики (Новосибирск, Россия) в течение 40 лет братско - сестринским инбридингом и не проявляет каталепсии. Линия ASC/Icg (Antidepressant Sensitive Catalepsy) была получена в лаборатории нейрогеномики поведения ИЦиГ СО РАН, селекцией бэккроссов между каталептической линией CBA/LacJ и AKR/J на высокую предрасположенность к каталепсии (Kulikov et al., 2008). Первые четыре поколения селекцию проводили без инбридинга, и еще четыре поколения с инбридингом, затем селекцию прекратили, но инбридинг продолжали (Базовкина и др., 2005; Kondaurova et а]., 2006). Животные этой линии характеризовались выраженными депрессивноподобными чертами (Базовкина и др., 2005). Линия AKR.CBA-D13Mit76 была получена в лаборатории нейрогеномики поведения ИЦиГ СО РАН путём переноса фрагмента 13й хромосомы, помеченного маркёром DI3Mit76, с CBA/LacJ в геном AKR/J. Полученные гибриды первого поколения от скрещивания AKR/J и CBA/LacJ затем бэккроссировались 9 раз на линию AKR7J. Перенос фрагмента контролировался с использованием маркера D13Mit76 (Kulikov et al., 2008).

Мыши отнимались от матерей в возрасте 1 мес и содержались по 6-8 особей в клетках 40 х 25 х 15 см. К началу эксперимента животные были в возрасте 2-3 мес и весили 22 ± 3 г. Мышей делили на равные по весу группы: контроль и опыт, и помещали по 4-5 особей в клетки размером 40 х 25 х 15 см (при постоянной температуре 22°С и естественном освещении). Содержание мышей и все экспериментальные процедуры были выполнены в соответствии с международными правилами

обращения с животными (Директива 86/309 Европейского сообщества от 24 декабря 1986 г.).

Экспериментальные серии: Были проведены две последовательные экспериментальные серии по изучению хронического влияния Т4.

Цель первой экспериментальной серии - выяснение отсроченного действия Т4 на выраженность поведения, активность и экспрессию 5-НТ)А и 5-НТ2а рецепторов у мышей родственных линий, различающихся по генетической предрасположенности к каталепсии и выраженности депрессивноподобного поведения. Для этой серии были взяты 40 мышей линии AKR и 36 ASC. Половина животных обеих линий в течение 60 дней получали воду, содержащую Т4 (Берлин-Хеми, Германия) в концентрации 2 мг/л (экспериментальная группа). Воду меняли через два дня. Другая половина служила контролем и получала обычную воду. На 61" день с начала эксперимента животным экспериментальной группы перестали добавлять Т4 в питьевую воду, чтобы у них нормализовался уровень гормона в крови. На 63" день животных контрольной и экспериментальной групп изолировали в индивидуальных клетки для снятия группового эффекта, и содержали так до окончания экспериментального периода. Измерения поведения начинались на следующий день после изоляции. Поведенческие тесты проводились в следующем порядке: (1) тест на каталепсию, (2) тест открытого поля, (3) тест «свет/темнота», (4) тест принудительного плавания. С интервалами в один - два дня между тестами. Затем половину животных забивали для определения уровня Т4 в крови и экспрессии генов 5-HTiA и 5-НТ2А рецепторов, а другую половину использовали для определения активности 5-НТ|д и 5-НТ2А рецепторов (между фармакологическим экспериментами был перерыв в один день). Для проверки тиреоидного статуса животных в течение эксперимента 7 самцов AKR и 7 самцов ASC того же возраста и веса получали Т4 в течение 14 дней, а другие 7 самцов AKR и 7 самцов ASC - воду в течение этого периода. Этих 28 животных забивали на 15" день для определения уровня Т4 в плазме крови.

Цель второй экспериментальной серии - выяснить влияние фрагмента хромосомы 13 от линии СВА, определяющего предрасположенность к каталепсии, на чувствительность к гипертиреоидному статусу. Для этой серии были взяты 25 мышей линии AKR и 21 AKR.CBA-D13Mit76. 11 мышей линии AKR и 8 AKR.CBA-D13Mit76 получали воду, содержащую Т4 в концентрации 2 мг/л, в течение 60 дней и продолжали получать гормон на протяжении всех поведенческих тестов вплоть до забоя. Воду меняли через два дня. Оставшиеся мыши (14 AKR и 13 AKR.CBA-D13Mit76) получали обычную воду. За два дня до поведенческих тестов животных изолировали в индивидуальные клетки для снятия группового эффекта, и содержались так до окончания экспериментального периода.

Поведенческие тесты проводились с интервалом в один - два дня. Поведенческие тесты проводились в следующем порядке: (1) тест открытого поля, (2) тест «свет/темнота», (3) тест принудительного плавания, (4) тестирование социального интереса. Затем мышей забивали для определения уровня тироксина в крови и измерения экспрессии генов 5-НТ)д рецептора, 5-НТ2А рецептора.

Тестирование каталепсии. Каталепсию вызывали, зажимая в течение 5 с кожу загривка, затем животное помещали на две параллельные, разновысокие перекладины, расположенные под углом 45 градусов. Тест считался положительным, если период, в течение которого мышь сохраняла приданное ей неестественное положение, был не менее 20 секунд. Время теста ограничивали 120 с, после чего животное возвращали в домашнюю клетку. Каждый из последовательных 10 тестов проводили с интервалом в 1-2 минуты. Животное, дающее 3 положительных теста из 10, рассматривалось, как каталептик (Куликов и др., 1989; Kulikov et al., 1993).

Тест «открытое поле». Тест проводился на ярко освещенной белой арене размером 80x80x20 см.(1 серия) и 40x40x20 см (2 серия). Мышь помещали у стенки арены и ее перемещение регистрировали с помощью цифровой видеокамеры. Автоматическую трассировку животного проводили с помощью оригинальной программы EthoStudio (http://www.ethostudio.com). Двигательную активность оценивали по длине пути, пройденному мышью (см). Также определяли время нахождения мыши в центре (диаметром 40 и 20 см в 1 и 2 сериях, соответственно) (Куликов и др., 2005; Kulikov et al., 2008). Тестирование длилось 5 мин. Число вертикальных стоек определяли визуально.

Тест «свет/темнота». Тест проводили в аппарате, состоящем из двух отсеков: открытого и хорошо освещенного и закрытого (темного). Отсеки соединялись между собой с помощью квадратного отверстия (7x7 см). Мышь помещали в центр открытого отсека мордой к закрытому, и в течение 5 мин регистрировали число переходов между отсеками и время, проведенное в темном отсеке.

Тест принудительного плавания. Мышь помещали в пластиковую коробку (18x18x23 см.), заполненную на гА водой при температуре 25°С. После 40 с адаптации в течение 3 мин регистрировали время неподвижности (с), в течение которого мышь сохраняла состояние относительной неподвижности (Базовкина и др., 2005).

Тестирование социального интереса. В домашнюю клетку экспериментального самца подсаживали беспородного ювенильного самца (возраст 4 недели). Социальные и агрессивные элементы поведения были оценены с точки зрения их количества и продолжительности в течение 10 мин. Социальное взаимодействие включает обнюхивание, груминг и

следование. Агрессию оценивали по проценту животных, проявляющих агрессивное поведение (Vishnivetskaya et al., 2007).

Измерение функциональной активности 5-НТ2Л рецепторов. Функциональную активность 5-НТ2д рецепторов определяли по числу стереотипных встряхиваний головой (head twitches) после введения агониста 5-НТ2Л рецепторов DOI (1 мг/кг, в/б). Тест проводили в домашней клетке животного, число встряхиваний подсчитывалось визуально в течение 20 мин.

Измерение функциональной активности 5-НТ)А рецепторов. Функциональную активность 5-НТ|Д рецепторов определяли по выраженности гипотермической реакции на введение селективного для рецепторов этого подтипа агониста - 8-OH-DPAT (1 мг/кг, в/б). Гипотермическую реакцию оценивали по разности ректальной температуры до введения и через 20 мин после введения препарата.

Определение общего тироксина в крови. Концентрацию общего тироксина в плазме крови определяли методом иммуноферментного анализа набором реагентов "Тироид ИФА-тироксин" ("Алкор-Био", Санкт-Петербург, Россия) и выражали в нМ (Barykina et al., 2002).

Экспрессию генов определяли при помощи количественного метода ОТ-ПЦР с использованием известных количеств геномной ДНК в качестве внешнего экзогенного стандарта и мРНК бета-актина (1 серия) или РНК-полимеразы 2 (2 серия) в качестве внутреннего эндогенного стандарта (Kulikov et al., 2005; Науменко, Куликов, 2006).

Статистическая обработка данных. Влияние Т4 на каталепсию и на процент агрессивных животных в тесте социального интереса оценивали с помощью х2 статистики для четырехпольной таблицы. Данные по результатам всех остальных экспериментов выражали как M ± m и сравнивали с помощью двухфакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим множественным сравнением по Фишеру.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Изучение отсроченного действия хронического введения Т4 на поведение, 5-НТ1А и 5-НТ2А рецепторы в головном мозге у мышей линий AKR и ASC.

Было показано достоверное увеличение концентрации Т4 в крови у мышей, получавших Т4 в течение 14 дней (с 45.0 ± 5.6 до 305.8 ± 29.7 нМ у AKR и с 46.1 ± 5.6 до 255.2 ± 11.4 нМ у ASC, F)>33=190, р<0.001). Следовательно, данная концентрация Т4 в воде достаточна для поддержания высокого уровня гормона в плазме мышей обеих линий в течение периода воздействия. Через 13 после прекращения введения Т4 уровень гормона в крови снизился у мышей обеих линий (до 45.6 ± 4.8 нМ у AKR и до 21.8 ± 1.5 нМ у ASC).

В тесте на щипковую каталепсию у 20 контрольных мышей линии AKR не было обнаружено ни одного каталептика (0%), однако 7 из 20 мышей этой линии, получавших Т4 в течение 60 дней, проявляли каталепсию (35%) (%2 = 8.5, р<0.01). В контрольной группе мышей ASC 13 из 18 животных были каталептиками (72%), в экспериментальной группе мышей процент каталептиков снизился до 37% (7 из 18) (%2 = 4.7, р<0.05, Рис.1).

а s н

с ф

С, га н ш

ш Г

AKR

AS С

Рис.1. Процент животных, проявляющих щипковую каталепсию у контрольных (белые столбики) и получавших Т4 (штрихованные столбики) мышей линий АКЛ и АвС.

*р<0,05; **р<0,01 по сравнению с соответствующим контролем.

Хроническое введение Т4 вызвало значительное увеличение пройденного пути у мышей линии АКК (1520 ± 147 см у контрольных и 2170 ± 184 см у получавших Т4, р<0.0!), но не у животных линии АЗС (р>0.05). Гормон увеличил время нахождения в центре у мышей обеих линий 72=9.65, р<0.01). Но это увеличение скорее всего является следствием увеличения подвижности, поскольку различие исчезло после коррекции времени в центре на величину пройденного пути (Р|,71=2.56, р>0.05).

Хроническое введение Т4 не повлияло на параметры тревожности в тесте свет/темнота (Р, 72=3.62, р>0.05 для переходов между отсеками и Р(,72=3.58, р>0.05 для времени в темном отсеке).

Выявлен значительный эффект генотипа (Р, ш=80.69, р<0.001), Т4 (р1.И2=13.39, р<0.001) и взаимодействия генотип х Т4 (Р, ш=35.64, р<0.001) на неподвижность в тесте принудительного плавания (Рис.2). Хроническое введение Т4 не оказало воздействия на неподвижность у мышей линии АКЯ (р>0.05), но значительно снизило её у мышей АБС (р<0.001).

со

AKR 1 ASC

Рис.2. Время неподвижности (с) в тесте принудительного плавания у контрольных (белые столбики) и получавших Т4 (штрихованные столбики) мышей линий AKR и ASC.

***р<0.001 против соответствующего контроля; ~р<0.01 против контрольных мышей линии AKR.

Влияние Т4 на число вызванных DOl встряхиваний головы и на концентрацию мРНК 5-НТ2А рецептора во фронтальной коре мышей AKR и ASC показано на рисунке 3. Обнаружено влияние генотипа (F|37=4.5, р<0.05), Т4 (F|>37=11.7, р<0.01), но не взаимодействия генотип х Т4 (F) 37=0.15, р>0.05) на число вызванных DOI встряхиваний головой. Хроническое введение Т4 значительно увеличило число встряхиваний головой (60.0 ± 7.6 у получавших Т4 по сравнению с 40.0 ± 2.2 у контроля, р<0.01 ) у мышей AKR, но гормон не влиял на число встряхиваний головой (69 ± 5.5 у получавших Т4 и 53 ± 3.8, р>0.05 у контроля) у животных линии ASC.

Сходная закономерность обнаружена при изучении эффекта Т4 на уровень мРНК 5-НТ2А рецептора в коре мозга. Выявлено влияние генотипа (f р=0.05), Т4 (FL24=18.4, pcO.OOl) и взаимодействие генотип х Т4

(F, 24=]4.2, р<0.001) на уровень мРНК рецепторов. Хроническое введение Т4 значительно увеличило экспрессию мРНК 5-НТ2А рецептора во фронтальной коре (58.7 ± 4.0 у получавших Т4 по сравнению с 31.9 ± 3.6 у контроля, р<0.001) у мышей AKR, но гормон не влиял этот показатель (37.6 ± 2.3 у получавших Т4 и 39.3 ± 2.3 у контроля, р>0.05) у животных линии ASC.

AKR

ASC

bfft*» <«■■■■> :■>;>■;■■>

р-аюпнн — —— 5-HT 2 A -............

Контропь T4 Контроль Т4 Рис.3. Функциональная активность и уровень мРНК 5-НТ2А рецепторов во фронтальной коре мозга мышей AKR и ASC, получавших воду (белые столбики) и Т4 (штрихованные столбики).

А - число вызванных введением DOI (1 мг/кг, в/бр), встряхиваний головой; Б - уровень мРНК ¡-НТгл рецепторов, рассчитанный на 100 копий мРНК р-актина.

* р<0.05; ***р<0.001 по сравнению с соответствующим контролем.

Установлено достоверное влияние генотипа (Fij38=38.7, р<0.001) и взаимодействия генотип х Т4 (F13g=5.7, р<0.05) на величину гипотермического эффекта. Агонист 5-HTiA рецепторов 8-OH-DPAT вызывал гипотермию у контрольных мышей ASC (-3.5 ± 0.4°С), но не у

AKR (-0.4 ± 0.4°C). Хроническое введение T4 не изменило реакцию на 8-OH-DPAT у мышей AKR (до -0.5 ± 0.2, р>0.05), но значительно ослабило гипотермический эффект у ASC (до -2.0 ± 0.3°С, р<0.01).

Во фронтальной коре мозга показан эффект Т4 уровень мРНК 5-НТи рецепторов (F1>22=6, р<0.05). В среднем мозге и гиппокампе не выявлено эффекта Т4 (F,j2g=0.04, р>0.05 для среднего мозга; F125=0.4, р>0.05 для гиппокампа) и взаимодействия генотип х Т4 для всех трех исследованных структур (Fi-28=0.0017, р>0.05 для среднего мозга; Fl25=2.4, р>0.05 для гиппокампа; F| 22=0.05, р>0.05 для передней коры мозга) на уровень мРНК 5-НТ]А рецепторов, но показан эффект генотипа: Fi>28=15.6, р<0.001 для среднего мозга; Fl 23=17, р<0.001 для гиппокампа; Fli22=15.6, р<0.001 для передней коры мозга.

Изучение влияния терминального фрагмента хромосомы 13 на чувствительность к гипертиреоидизму У мышей линий AKR и AKR.CB A-D13 Mit76.

Хроническое введение Т4 значительно повышало уровень гормона в крови мышей AKR (с 71.8 ±3.4 до 495.7 ±81.3 нМ) и AKR.CBA-D13Mit76 (с 61.5 ± 3.8 до 588.4 ± 36.4 нМ) (F,,36 = 118.6, pO.OOl). Следовательно, в момент измерения поведения и экспрессии генов рецепторов животные обеих линий были гипертиреоидные.

Хроническое введение Т4 вызвало значительное увеличение пройденного пути у мышей линии AKR (756 ± 51,6 см у контрольных и 1160 ± 61,8 см у получавших Т4, р<0.001), но не у животных линии AKR.CBA-D13Mit76 (р>0.05).

Хроническое введение Т4 не повлияло на время нахождения в темном отсеке (F, 42=0.2, р>0.05).

В тесте принудительного плавания не было выявлено влияния генотипа (F, 42=0.08, р>0.05), Т4 (F1>42=1.3, р>0.05) и взаимодействия генотип х Т4 (F,.42=2.3, р>0.05) на время неподвижности.

Не показано достоверного влияния генотипа на общее число (F| 42=3.8, р>0.05) и суммарное время (Fi 42=1.7, р>0.05) социальных контактов. Т4 снижал число (33.7 ± 3.2 против 21.5 ± 3 у экспериментальной группы, р<0.05), но не продолжительность социальных контактов у мышей AKR.CBA-D13Mit76, но не у животных линии AKR. Хроническое введение Т4 достоверно увеличило процент агрессивных животных у мышей линии AKR (2 из 14 у контроля против 8 из 11 у экспериментальной группы; у/ = 8.7, р<0.01), но не изменил эту форму поведения у AKR.CBA-D13Mit76 (13 из 14 у контроля против 7 из 8 у экспериментальной группы; х2 = 0.18, р>0.05; Рис.4).

Рис.4. Процент агрессивных животных у мышей АКЯ и /\KR.CBA-013М1176, получавших воду (белые столбики) и Т4 (штрихованные столбики).

**р<0,01 по сравнению с соответствующим контролем.

Показано влияние взаимодействия факторов генотип х Т4 на уровень мРНК 5-НТ2А рецепторов (¥¡¿¿—9.2, р<0.01). Хроническое действие Т4 увеличило уровень мРНК 5-НТ2а рецепторов у мышей линии АКЯ (56.8 ± 10.6 у контрольных против 136 ± 27.4 у экспериментальной группы, р<0.05), но не оказало влияния на этот параметр у линии АКЛ.СВА-

D13Mit76 (111.2 ± 16.4 у контрольных экспериментальной группы, р>0.05; Рис.5).

против 84.4 ± 13.3 у

X О. 5 Л X

о m о

о. >.

180 160 140 120 -100 -80 ■ 60 • 40 -20 0

AKR

AKR.CBA-D13Mit76

Рис.5. Уровень мРНК 5-НТ2А рецепторов, рассчитанный на 100 копий мРНК РНК-полимеразы-2, во фронтальной коре мозга мышей AK.il и АКК.СВА-Б13МП76, получавших воду (белые столбики) и Т4 (штрихованные столбики).

* р<0.05 по сравнению с соответствующим контролем.

В среднем мозге выявлено влияние генотипа (И, 28=16.8, р<0.001) и Т4 (Р,.28=5.5, р<0.05), но не взаимодействия генотип х Т4 (Р|28=0.3, р>0.05) на уровень мРНК 5-НТ1А рецепторов. В гиппокампе показано влияние генотипа (Р128=5.8, р<0.05), но не выявлено эффектов Т4 (Р).28=0.7, р>0.05) и взаимодействия генотип х Т4 (р1>28=3.1, р>0.05) на исследуемый параметр. Во фронтальной коре мозга не обнаружено воздействия генотипа (Р) 26=1.4, р>0.05), Т4 (И) 2б=2.6, р>0.05) и взаимодействия генотип х Т4 (Р|Д6=1 -6, р>0.05) на уровень мРНК 5-НТ) А рецепторов. ;

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ В экспериментах были использованы две разные модели хронического введения Т4: первая модель создана для исследования отсроченных эффектов гормона (сохраняющихся после прекращения введения и возвращении уровня Т4 в крови к норме), вторая модель направлена на

изучение эффектов хронического гипертиреоидизма. Животные линии АКЯ были изучены в обеих экспериментальных сериях. Сравнение изменений в поведении и в серотониновой системе мозга у мышей этой линии в двух сериях экспериментов позволяет выделить отсроченные эффекты и учесть возможное влияние резкого прекращения введения экзогенного гормона.

Двигательная активность мышей АКЯ в тесте открытого поля в первой экспериментальной серии оказалась примерно в два раза больше, чем во второй. Наиболее вероятной причиной такой разницы в двигательной активности между двумя экспериментальным сериями является различие в площади арен, которые использовались в тестах. Арена в первой серии в пять раз больше по площади, чем во второй, следовательно, животным надо было пройти большее расстояние, чтобы исследовать её. Несмотря на это, закономерности изменения поведения в обеих сериях одинаковы: двигательная активность значительно выше у мышей линии АКИ, хронически получавших Т4, по сравнению с животными контрольной группы. Поскольку в первой серии вызванное хроническим введением Т4 увеличение двигательной активности в тесте «открытое поле» наблюдается после прекращения воздействия и нормализации уровня гормона в крови, можно сделать важный вывод о том, что наблюдаемое увеличение двигательной активности скорее всего опосредовано изменениями в центральной нервной системе, которые сохраняются долгое время после прекращения введения Т4.

Ранее было показано, что недостаток ТГ, вызванный тиреоидэктомией (Вагукша й а1., 2002) или блокадой синтеза ТГ (Куликов и др., 2004; Т1кИопоуа & а!., 2005) вызывает развитие каталепсии у крыс линии \Vistar. Крысы линии ГК, селекционированные на высокую предрасположенность к каталепсии, являются гипотиреоидными (Вагукша й а]., 2002). В данном эксперименте мы обнаружили животных - каталептиков среди мышей АКИ. получавших Т4 в течение 60 дней. Поскольку мыши линии АКЛ в норме никогда не проявляют каталепсии (КиИкоу й а1., 1993; КиНкоу ^ а1., 2008), можно заключить, что у мышей линии АКЯ механизм участия ТГ в регуляции каталепсии отличается от такового у крыс. Ранее было показано, что наследственная каталепсия у крыс (КиПкоу й а1., 2006) и мышей (КиПкоу, Ророуа, 2008) сопровождается снижением двигательной активности в тесте «открытое поле». Вызванная хроническим введением Т4 каталепсия у мышей линии АКЯ, в отличие от наследственной каталепсии у мышей СВА и АБС (Базовкина и др., 2005), сопровождается резким увеличением двигательной активности.

Хронический гипертиреоидизм значительно усилил долю самцов АКЯ, проявляющих агрессию на ювенильного самца. Известно, что взрослые самцы редко проявляют агрессию на ювенильного самца. В нашем

эксперименте только 14% контрольных самцов нападали на ювенильного самца. Поэтому можно предположить, что такое резкое (до 72%) увеличение процента агрессивных животных среди гипертиреоидных самцов AKR свидетельствует о патологическом характере этой агрессии. Это увеличение не является следствием увеличения общей двигательной активности у гипертиреоидных животных, поскольку не выявлено влияния гипертиреоидизма на общее число и продолжительность социальных контактов (включая и агрессивные).

Ранее было показаны антагонистические отношения между выраженностью агрессии и каталепсии у мышей (Kulikov et al., 1995; Кондаурова и др., 2007). У самцов AKR, получавших Т4, возникает парадоксальное увеличение двигательной активности, каталепсии и агрессии на ювенильного самца, что можно рассматривать, как свидетельство о патологическом характере вызванных хроническим введением гормона изменений поведения у животных данной линии.

Возможным молекулярным механизмом опосредующим эффекты Т4 на поведение являются изменения в серотониновой системе мозга (Bauer et. al., 2002; Popova, Kulikov, 2007). Ранее было показано, что недостаток Т4 вызывает снижение плотности (Kulikov et al., 1999; Куликов, Жонингро, 2000) и уровня мРНК (Куликов и др., 2002) 5-НТ2д рецепторов в коре головного мозга крыс. У крыс линии ГК с врожденной предрасположенностью к каталепсии и врожденным гипотиреоидизмом (Barykina et al., 2002) показано снижение плотности этих рецепторов в стриатуме (Kulikov et al., 1995; Popova, Kulikov, 1995). Хотя в двух экспериментах в качестве внутреннего стандарта использовались разные гены (бета-актин и РНК полимераза 2), было выявлено увеличение уровня мРНК 5-НТ2А рецептора в коре мозга у животных линии AKR, получавших Т4, по сравнению с контрольными мышами. Важно отметить, что это увеличение наблюдалось у нормотиреоидных самцов AKR через 13 дней после прекращения введения гормона. Кроме того, это увеличение сопровождалось активацией 5-НТ2А рецепторов у мышей AKR в первой экспериментальной серии. Такой эффект хронического введения Т4 на мышей AKR показан впервые. Этот результат согласуется с увеличением плотности центров связывания [3Н] кетансерина (Mason et al., 1987) и индуцированных DOI встряхиваний головой (Tikhonova et al., 2005) у получавших Т4 крыс и со снижением плотности (Kulikov et al., 1999) и уровня мРНК 5-НТ2д рецепторов (Куликов и др., 2002а) у тиреоидэктомированных крыс. Взятые вместе, эти данные свидетельствуют об участии тиреоидных гормонов в тонической регуляции 5-НТ2А рецепторов коры мозга мышей и крыс: их дефицит подавляет, а избыток активирует рецепторы.

Совместное увеличения уровня мРНК в коре мозга и функциональной активности 5-НТ2А рецепторов с увеличением двигательной активности в тесте «открытое поле» можно рассматривать как доказательства причинно-следственной связи между этими показателями. Связь между тиреоидными гормонами, 5-НТ2А рецептором и каталепсией еще не ясна. Хотя показана ассоциация наследственной каталепсии у мышей и крыс со сниженной плотностью 5-НТ2А рецепторов в стриатуме (Kulikov et al., 1995а; Popova, Kulikov, 1995), в данной работе была показана связь каталепсии, вызванной введением Т4, с увеличением активности и мРНК 5-НТ2а рецепторов в мозге у самцов AKR.

Второй и основной задачей исследования было выяснение связи эффектов Т4 на поведение и серотониновые рецепторы мозга с наследственной предрасположенностью мышей к каталепсии. В первом эксперименте были сравнены эффекты хронического введения Т4 на поведение и серотониновые рецепторы мышей линий AKR и ASC. Линия ASC отличается от AKR высокой предрасположенностью к каталепсии и выраженностью депрессивно-подобных черт (Базовкина и др., 2005).

В отличие от животных линии AKR, хроническое введение Т4 мышам линии ASC не изменило их двигательную активность в тесте «открытое поле». В то же время, хроническое введение Т4 оказало антикаталептический эффект на мышей ASC аналогично таковому у линии ГК (Kulikov et al., 2002). Более того, хроническое введение Т4 достоверно понижало время неподвижности в тесте принудительного плавания у мышей ASC, то есть оказывало антидепрессантный эффект. Это хорошо согласуется с антидепрессантным эффектом гормона у тиреоидэктомированных крыс Wistar (Kulikov et al., 1997).

Важно отметить, что антикаталептический и антидепрессантный эффекты Т4 наблюдались даже на фоне некоторого понижения уровня гормона в крови мышей ASC. Ранее было показано, что высокая предрасположенность к каталепсии (Barykina et al., 2002) и повышенной неподвижности в тесте принудительного плавания (Kulikov et al., 1997) ассоциированы с гипотиреоидизмом. Поэтому маловероятно, что наблюдаемые у мышей ASC антикаталептический и антидепрессантный эффекты Т4 обусловлены снижением уровня гормона. Скорее всего, они обусловлены долговременными изменениями в мозге, вызванными хроническим действием Т4.

Хроническое введение Т4 снижало активность 5-НТ1А рецепторов у мышей ASC. Можно предположить, что хроническое введение Т4 осуществляет антикаталептический и антидепрессантаный эффект через модификацию 5-НТ|А рецепторов. Это предположение согласуется с общепринятыми гипотезами о ключевой роли десенситизации 5-HT)A рецепторов в эффектах антидепрессантов (Blier, de Montigny, 1994;

Ртеуго, ВПег, 1999) и в регуляции каталепсии (Вгоеккатр е1 а!., 1988; 1пуегшга « а!., 1988; \Vadenberg, 1996; Wadenberg е! а1., 1994).

Следующей задачей исследования было выяснение участия главного гена каталепсии в механизме регуляции поведения и серотониноых рецепторов тиреоидными гормонами. Для этого было проведено сравнение эффектов гипертиреоидизма на поведение и серотониновые рецепторы у мышей АКЯ и конгенной линии АКЯ.СВА-013Мк76, которые различаются фрагментом хромосомы 13, содержащим главный ген каталепсии (КиПкоу е! а1., 2008). В настоящем исследовании было установлено, что наличие данного фрагмента хромосомы подавляет активирующий эффект хронического введения Т4 на двигательную активность в открытом поле и на 5-НТ2а рецепторы. Логично предположить, что устойчивость к Т4 у мышей линии АКЯ.СВА-013МЛ76 обусловлена находящимися в этом участке генами. Одним из генов-кандидатов является ген, кодирующий белок gpl30. Этот белок является субъединицей рецепторов некоторых цитокинов, участвующих в механизмах клеточной дифференцировки, иммунитета и эндокринной регуляции (СЬеБпокоуа, Ме1п^, 2002). Полученный результат позволят предполагать участие цитокиновой системы в молекулярном механизме хронического эффекта Т4 на серотониновые рецепторы и поведение мышей.

Таким образом, результаты данного исследования могут частично объяснить и предположить существование биологических предикторов вариации в чувствительности к ТГ, которая наблюдается в клинике. Хроническое введение Т4 оказывает антикаталептический и антидепрессантный эффект на крыс линии ГК и мышей АБС. Напротив, у линий устойчивых к каталепсии: крыс \Vistar и мышей АКЯ гормон не эффективен или вызывает каталептогенный эффект. Таким образом, генетическая предрасположенность к каталепсии является биологическим предиктором антикаталептического и антидепрессантного эффектов ТГ у мышей и крыс. Результаты данного исследования проводят связь между экспериментальными и клиническими наблюдениями: можно предположить, что Т4 будет улучшать состояние депрессивных больных, но вызовет противоположный эффекту относительно здоровых пациентов. Тиреоидные гормоны широко используются для коррекции дисфункций щитовидной железы. Результаты данной работы предостерегают о возможных нарушениях поведения и функции нервной системы у особо чувствительных к ТГ пациентов.

выводы

1. Хроническое введение Т4 увеличивает двигательную активность, агрессию на ювенильного самца и предрасполагает к каталепсии у самцов мышей линии AKR.

2. Длительное введение Т4 самцам AKR вызывает увеличение уровня мРНК в коре головного мозга и функциональной активности 5-НТ2а рецепторов. В то же время, гормон не изменяет ни уровня мРНК в структурах мозга, ни функциональной активности 5-НТ(А рецепторов.

3. У самцов мышей линии AS С хроническое введение Т4 снижает выраженность каталепсии, время неподвижности в тесте принудительного плавания, а также снижает функциональную активность 5-HT)A рецепторов. В то же время, гормон не влияет на уровень мРНК 5-НТ|а и 5-НТ2А рецепторов в мозге.

4. Перенос терминального фрагмента хромосомы 13 от мышей линии СВА в геном мышей AKR подавляет вызванное Т4 увеличение двигательной активности и уровня мРНК 5-НТ2А рецепторов у конгенной линии мышей AKR.CBA-D 13M¡t76.

5. Хроническое введение Т4 не влияет на индексы тревожного поведения в тестах «открытое поле» и «свет/темнота» у мышей AKR, ASC и AKR.CBA-D13MÍÍ76.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Зубков Е.А., Куликов A.B. Влияние тироксина на поведение мышей с наследственными различиями в предрасположенности к каталепсии // Бюлл. Экспер. Биол. Мед., 2009. т.147. №2. С. 177-180.

2. Зубков Е.А., Куликов A.B., Науменко B.C., Попова Н.К. Хроническое действие тироксина на поведение и серотониновые рецепторы у контрастных по предрасположенности к каталепсии линий мышей // Журн. Высш. Нервн. Деят., 2008. т.58. №4. С. 483-490.

3. Kulikov A.V., Zubkov Е.А. Chronic thyroxine treatment activates the 5-HT2A serotonin receptor in the mouse brain // Neurosci. Lett., 2007. V.416. P. 307-309.

4. Зубков Е.А. Влияние хронического введения тироксина на поведение и 5-HTia и 5-НТ2а рецепторы у мышей, различающихся по предрасположенности к каталепсии // Материалы XLIII международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс", Новосибирск, 2005. ч. «Биология». С. 55-56.

5. Зубков Е.А. Влияние хронического введения тироксина на поведение и 5-HT2A рецепторы у мышей, различающихся по предрасположенности к каталепсии // Материалы XLIV международной научной

студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс", Новосибирск, 2006. ч. «Биология». С. 87-88.

6. Тихонова М.А., Зубков Е.А., Куликов A.B. Чувствительность к антидепрессантам в норме и патологии: зависимость от генотипа // Материалы III Съезда фармакологов России «Фармакология -практическому здравоохранению», Психофармакология и биологическая наркология, 2007. т.7, спецвыпуск, ч.2, С. 1979.

Подписано в печать 5 ноября 2009г.

Формат 60x84 1/16. Заказ №387 Офсетная печать. Объем 21 п.л.

Тираж 100 экз. Редакционно-издательский центр НГУ. 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Зубков, Евгений Андреевич

Введение.

Глава 1. Роль тиреоидных гормонов (ТГ) в регуляции поведения и серотониновой системы головного мозга.

1.1. Роль ТГ в зрелой нервной системе.

1.1.1. Метаболизм ТГ в организме.

1.1.2. Гомеостаз ТГ в головном мозге.

1.1.3. Рецепторы ТГ.

1.1.4. Функции ТГ в развивающемся и зрелом мозге.

1.2. Роль ТГ в регуляции поведения.

1.2.1. Клинические данные. Роль ТГ в психических заболеваниях.

1.2.2. Способы экспериментального изменения тиреоидного статуса.

1.2.3. Экспериментальные данные по влиянию ТГ на поведение.

1.3. Роль ТГ в регуляции серотониновой системы мозга.

1.3.1. Структура серотониновой системы мозга.

1.3.1.1. 5-HTia pei^enmop.

1.3.1.2. 5-НТ2арецептор.

1.3.2. Влияние избытка и недостатка ТГна серотониновую систему мозга

1.3.3. Гипотеза о роли серотониновой системы мозга в механизме индивидуальной чувствительности к ТГ.

Глава 2. Материалы и методы.

2.1. Экспериментальные животные.

2.2. Экспериментальные серии.

2.3. Поведенческие методики.

2.3.1. Тестирование каталепсии.

2.3.2. Тест «открытое поле».

2.3.3. Тест «свет/темнота».

2.3.4. Тест принудительного плавания (тест Порсолта).

2.3.5. Тестирование социального интереса.

2.4. Фармакологические эксперименты.

2.4.1. Измерение функциональной активности 5-НТ2А рецепторов.

2.4.2. Измерение функциональной активности 5-HTja рецепторов.

2.5. Определение общего тироксина крови.

2.6. Определение экспрессии генов.

2.6.1. Выделение общей РНК из структур мозга.

2.6.2. Обратная транскрипция.

2.6.3. Реакция ПЦР.

2.6.4. Электрофорез.

2.7. Статистика.

Глава 3. Результаты исследования.

3.1. Первая экспериментальная серия. Отсроченное действие тироксина (Т4)

3.1.1. Измерение уровня Т4 в крови.

3.1.2. Влияние Т4 на каталепсию.

3.1.3. Влияние Т4 на поведение в тесте «открытое поле».

3.1.4. Влияние Т4 на поведение в тесте «свет/темнота».

3.1.5. Влияние Т4 на поведение в тесте принудительного плавания.

3.1.6. Отсроченное действие Т4 на активность и экспрессию 5-НТ2А рецепторов во фронтальной коре.

3.1.7. Отсроченное действие Т4 на активность и экспрессию 5-НТ/а рецепторов во фронтальной коре мозга, гиппокампе и среднем мозге.

3.2. Вторая экспериментальная серия. Влияние фрагмента 13й хромосомы на чувствительность к гипертиреоидному статусу.

3.2.1. Измерение уровня Т4 в крови.

3.2.2. Поведение в тесте «открытое поле».

3.2.3. Поведение в тесте «свет/темнота».

3.2.4. Поведение в тесте принудительного плавания.

3.2.5. Поведение в тесте социального интереса.

3.2.6. Экспрессия 5-НТ2а рецепторов во фронтальной коре мозга.

3.2.7. Экспрессия 5-НТ1А рецепторов во фронтальной коре мозга, гиппокампе и среднем мозге.

Глава 4. Обсуждение результатов.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эффект хронического введения тироксина на поведение, 5-НТ1-а и 5-НТ2-а рецепторы мозга у мышей, различающихся по генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии"

Актуальность проблемы. Тиреоидные гормоны (ТГ) играют ключевую роль в онтогенезе центральной нервной системы и поведении. Имеются многочисленные клинические наблюдения о связи нарушений тиреоидной функции с психическими расстройствами. Однако данные об участии ТГ в регуляции поведения и психики противоречивы и мало изучены. Одни авторы связывают риск депрессии с гипертиреоидизмом (Joffe, Levitt, 1993; Musselman, Nemeroff, 1996), в то же время другие - с гипотиреоидизмом (Baumgathner et al., 1994; Bauer et al., 2002). В ряде случаев ТГ используются для лечения некоторых форм депрессивных расстройств и для усиления действия трициклических антидепрессантов (Joffe, Levitt, 1993; Musselman, Nemeroff, 1996; Kelly, Lieberman, 2009). Более того, тироксин (T4) широко используется для лечения различных форм нарушения тиреоидной функции. Однако эффекты хронического употребления ТГ на нервную систему и психику не изучены. Более того, не выяснены механизмы индивидуальной чувствительности к ТГ (Bauer et al., 2003).

Согласно наиболее распространенной гипотезе, ТГ осуществляют регуляцию поведения через изменение функции серотониновой системы мозга (Kirkegaard, Faber, 1998; Bauer et al., 2002). Действительно, было установлено участие ТГ в регуляции 5-НТ2А рецепторов в головном мозге: тиреоидэктомия уменьшает плотность (Kulikov et al., 1999) и уровень мРНК (Куликов и др., 2002а) 5-НТ2а рецепторов в коре мозга крыс Wistar, а высокие дозы Т4 увеличивают плотность (Mason et al., 1987) и функциональную активность 5-НТ2Л рецепторов у крыс (Tikhonova et al., 2005).

Показана ассоциация между реакцией замирания (каталепсией), 5-HTia, 5-НТ2а рецепторами и ТГ (Kulikov, Popova, 2007). У крыс каталепсия сопровождается снижением Т4 в крови (Barykina et al., 2002; Tikhonova et al., 2005), в то время как хроническое введение Т4 оказывает антикаталептическое действие (Kulikov et al., 2002). С другой стороны, каталепсия связана с серотониновой системой мозга (Popova, 1999): крысы каталептической линии ГК имеют сниженную плотность 5-НТ2а рецепторов в стриатуме по сравнению с животными устойчивой к каталепсии линии Wistar (Kulikov et al., 1995a). Агонист 5-HTia рецепторов 8-OH-DPAT ингибирует каталепсию (Kulikov et al., 1994; Попова и др., 1994; Prinssen et al., 2002).

Другой разновидностью наследственной каталепсии является «щипковая каталепсия» (pinch-induced catalepsy) мышей (Ornstein, Amir, 1981). В настоящее время изучен генетический контроль наследственной каталепсии мышей и показана локализация главного гена каталепсии в терминальном фрагменте хромосомы 13 (Куликов и др., 2003; Kondaurova et al., 2006; Kulikov et al., 2008a). Выявлена связь наследственной каталепсии с 5-HTia и 5-НТгл рецепторами (Kulikov et al., 1994; Попова и др., 1994) и ее сцепление с геном 5-HTia рецептора (Kondaurova et al., 2006). Наследственная каталепсия мышей СВА была значительно усилена длительной селекцией и получена линия мышей ASC (Antidepressant Sensitive Catalepsy), в которой доля каталептиков достигала 85%. Мыши этой линии характеризуются депрессивно-подобными чертами поведения (Базовкина и др., 2005). Ассоциация между поведением, ТГ и серотониновыми рецепторами у мышей исследована не была.

В связи с этим были поставлены следующие задачи: 1. Сравнение эффектов хронического введения Т4 на каталепсию, поведение в тестах открытого поля, свет/темнота, принудительного плавания, а также на активность и экспрессию 5-НТ1Л и 5-НТ2а рецепторов в структурах головного мозга у мышей каталептической линии ASC и устойчивой к каталепсии мышей линии AKR.

2. Изучение влияния фрагмента 13й хромосомы мышей линии СВА, перенесенного в геном мышей AKR, на эффекты хронического введения Т4 в тестах открытого поля, свет/темнота, принудительного плавания, социального интереса, а также на экспрессию 5-НТ^ и 5-НТ2а рецепторов в структурах головного мозга у мышей каталептической линии AKR.CBA-D13Mit76 и устойчивой к каталепсии мышей линии AKR.

Научная новизна работы. В настоящей работе впервые:

• показан каталептогенный эффект Т4 у мышей линии AKR;

• показано, что хроническое введение Т4 увеличивает у мышей AKR активность и экспрессию мРНК 5-НТ2л рецепторов во фронтальной коре головного мозга;

• показано, что эффекты хронического введения Т4 на выраженность каталепсии, двигательную активность в тесте «открытое поле», неподвижность в тесте принудительного плавания, агрессию в тесте социального интереса и функцию 5-HT]A и 5-НТ2А рецепторов мозга зависят от генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии у мышей;

• установлено, что перенос терминального фрагмента хромосомы 13 от мышей линии СВА в геном мышей AKR подавляет вызванное Т4 увеличение двигательной активности и уровня мРНК 5-НТ2л рецепторов у мышей конгенной линии AKR.CBA-D13Mit76.

Теоретическая и научно-практическая ценность работы. Результаты настоящего исследования позволяют глубже понять физиологические и молекулярные механизмы воздействия ТГ на поведение, а также подтверждают предположение о связи между серотониновой системой мозга, нарушениями поведения и ТГ.

Мыши, различающиеся по генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии, могут быть предложены в качестве моделей для изучения механизмов чувствительности к изменениям тиреоидного статуса: мыши линии AKR — для изучения нарушений поведения, вызванных ТГ; мыши линии ASC могут быть предложены как модель антидепрессантного действия ТГ; линия мышей AKR.CB A-D13Mit76 -моделью изучения взаимодействия цитокиновой и тиреоидной систем.

Результаты работы используются при чтении курса лекций «Молекулярные механизмы регуляции поведения» для студентов 410 курса факультета естественных наук Новосибирского государственного университета.

Положения, выносимые на защиту:

2. Изменения в поведении, 5-HTiA и 5-НТ2а рецепторах мозга, наблюдаемые у животных AKR и AS С в первой экспериментальной серии, скорее всего являются следствием отсроченного действия Т4.

3. Хроническое действие Т4 вызывает у мышей линии AKR каталептогенный эффект, повышение горизонтальной двигательной активности, усиление патологической агрессии на ювенильного самца, активацию и повышение экспрессии гена 5-НТ2а рецептора во фронтальной коре головного мозга.

4. Хроническое действие Т4 вызывает у мышей линии ASC: антикаталептический и антидепрессантный эффект, а также десенситизацию 5-HTiA рецепторов мозга.

Апробация результатов. Полученные результаты по первой экспериментальной серии были представлены и обсуждены на XLIII и XLIV международных научных студенческих конференциях "Студент и научно-технический прогресс" (Новосибирск, 2005, 2006) и на III Съезде фармакологов России «Фармакология - практическому здравоохранению».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них три статьи в рецензируемых отечественных (2) и международных (1) журналах.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты, обсуждение, выводы, список цитируемой литературы (191 наименований) и приложение. Работа изложена на 101 страницах, содержит 7 рисунков и 13 таблиц (из них 4 в приложении).

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Зубков, Евгений Андреевич

Выводы

3. У самцов мышей линии ASC хроническое введение Т4 снижает выраженность каталепсии, время неподвижности в тесте принудительного плавания, а также снижает функциональную активность 5-HTia рецепторов. В то же время, гормон не влияет на уровень мРНК 5-НТ1а и 5-НТ2А рецепторов в мозге.

5. Хроническое введение Т4 не влияет на индексы тревожного поведения в тестах «открытое поле» и «свет/темнота» у мышей AKR, ASC и AKR.CBA-D13Mit76.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Зубков, Евгений Андреевич, Новосибирск

1. Базовкина Д.В., Кондаурова Е.М., Куликов А.В. Микросателлитное картирование генома мышей, селекционированных на высокую предрасположенность к каталепсии. // Докл. Акад. Наук, 2008. т.420. С. 548-550.

2. Базовкина Д.В., Куликов А.В., Кондаурова Е.М., Попова Н.К. Селекция на предрасположенность к каталепсии усиливает депрессивно-подобные характеристики у мышей // Генетика, 2005. т.41. С. 1222-1228.

3. Барыкина Н.Н., Чепкасов И.Д., Алехина Т.А., Колпаков В.Г. Селекция крыс Вистар на предрасположенность к каталепсии // Генетика, 1983. т.19. С. 2014-2021.

4. Барыкина Н.Н., Чугуй В.Ф., Алехина Т.А., Колпаков В.Г., Иванова Е.А., Максютова А.В., Куликов А.В. Недостаток тиреоидных гормонов предрасполагает крыс к каталепсии // Бюлл. экспер. биол. мед., 2001. т. 132. № 7. С. 13-15.

5. Зубков Е.А., Куликов А.В. Влияние тироксина на поведение мышей с наследственными различиями в предрасположенности к каталепсии // Бюлл. Экспер. Биол. Мед., 2009. т. 147. №2. С. 177-180.

6. Зубков Е.А., Куликов А.В., Науменко B.C., Попова Н.К. Хроническое действие тироксина на поведение и серотониновые рецепторы у контрастных по предрасположенности к каталепсии линий мышей // Журн. Высш. Нервн. Деят., 2008. т.58. №4. С. 483-490.

7. Кондаурова Е.М., Куликов А.В., Базовкина Д.В., Попова Н.К. Высокая предрасположенность к каталепсии снижает межсамцовую агрессию и повышает амплитуду акустического рефлекса вздрагивания // Журн. Высш. Нервн. Деят., 2007. т.57. С. 501-507.

8. Куликов А.В., Базовкина Д.В., Муазан М.-П., Мормэд П. Картирование гена предрасположенности к каталепсии у мышей с помощьюполиморфных микросателлитных маркеров // Докл. Акад. Наук, 2003. т.393. С. 134-137.

9. Куликов А.В., Жонингро Р. Влияние гипотиреоидизма на 5-НТ1А, 5-НТ2А рецепторы и белок-транспортер серотонина в головном мозгу крыс // Росс, физиол. журн. им. И.М. Сеченова, 2000. т.86. № 3. С. 312-319.

10. Куликов В. А., Киричук B.C., Тихонова М.А., Куликов А.В. Использование плотности вероятности для автоматизации измерения пространственного предпочтения в этологическом эксперименте // Докл. Акад. Наук, 2007, т.417. С. 279-283.

11. И. Куликов А.В., Козлачкова Е.Ю., Попова Н.К. Генетический контроль каталепсии у мышей // Генетика, 1989. т.86. С. 312-319.

12. Куликов А.В., Куликов В.А., Базовкина Д.В. Цифровая обработка визуальной информации в поведенческом эксперименте // Журн. Высш. Нервн. Деят., 2005. т.55. С. 126-132.

13. Куликов А.В., Максютова А.В., Иванова Е.А., Хворостов И.Б., Попова Н.К. Влияние тиреоидэктомии на экспрессию мРНК 5-НТ2а рецепторов во фронтальной коре мозга крыс // Докл. Акад. Наук, 2002а. т.383. С. 417419.

14. Маниатис Г., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 479 с.

15. Масалова О.О., Сапронов Н.С. Влияние ципрамила на депреесивноподобные нарушения поведения у молодых тиреоидэктомированных крыс-самцов // Эксп. Клин. Фармакол., 2006. т.69. №.2. С. 6-9.

16. Науменко B.C., Куликов А.В. Количественное определение экспрессии гена 5-HTia серотонинового рецептора в головном мозге // Молек. биол., 2006. т.40. С. 37-44.

17. Попова Н.К. Роль серотонина мозга в экспрессии генетически детерминированного защитно-оборонительного поведения // Генетика, 2004. т.40. С. 770-778.

18. Попова Н.К., Барыкина Н.Н., Плюснина И.З., Алехина Т.А., Колпаков В.Г. Экспрессия реакции испуга у крыс, генетически предрасположенных к разным видам защитного поведения // Росс, физиол. журн. им. И.М. Сеченова, 1999. т.85. №.1. С. 99-104.

19. Попова Н.К., Куликов А.В. Многообразие серотониновых рецепторов как основа полифункциональности серотонина // Успехи функциональной нейрохимии / Дамбинова С.А., Арутюнян А.В. (ред.), СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 2003. С. 56-73.

20. Попова Н.К., Куликов А.В., Августинович Д.Ф., Вишнивецкая Г.Б., Колпаков В.Г. Участие 5-HTiA серотониновых рецепторов головного мозга в регуляции наследственной каталепсии // Бюлл. Экспер. Биол. Мед., 1994. т. 118. С. 633-635.

21. Попова Н.К., Куликов А.В., Пак Д.Ф. Корреляция между количеством серотониновых рецепторов второго типа во фронтальной коре мозга мышей и выраженностью серотонинзависимого встряхивания головой // Бюлл. Эксп. Биол. Мед., 1985. т. 100. №9. С. 322-324.

22. Попова Н.К., Науменко Е.В., Колпаков В.Г. Серотонин и поведение. Новосибирск: Наука, 1978. 304 с.

23. Семененя И.Н. Функциональное значение щитовидной железы // Успехи физиологических наук, 2004. т.35. №2. С. 41-56.

24. Aghajanian G.K. Electrophysiology of serotonin receptor subtypes and signal transduction pathways // Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress / Bloom F.R., Kupfer DJ.(eds.), N.Y.: Raven Press, 1995. P. 14511459.

25. Akaike M., Kato N., Ohno H., Kobayashi T. Hyperactivity and spatial maze learning impairment of adult rats with temporary neonatal hypothyroidism // Neurotoxicol. Teratol., 1991. V. 13. P. 317-322.

26. Albert P.R., Sajedi N., Lemonde S., Ghahremani M.H. Constitutive Gi2-dependent activation of adenylyl cyclase type II by the 5-HTiA receptor II J. Biol. Chem., 1999. V.274. №50. P. 35469-35474.

27. Amstislavskaya T.G., Popova N.K. Female-induced sexual arousal in male mice and rats: behavioral and testosterone response // Hormones and Behavior, 2004. V.46. P. 544-550.

28. Anthony A., Adams P.M., Stein S.A. The effects of congenital hypothyroidism using the hyt/hyt mouse on locomotor activity and learned behavior // Horm. Behav., 1993. V.27. P. 418-433.

29. Barker E.L., Blakey R.D. Norepinephrine and serotonin transporters. Molecular targets of antidepressant drugs // Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress / Bloom F.E., Kupfer D.J. (eds.), N.Y.: Raven Press, 1995. P. 321-333.

30. Barnes N.M., Sharp T. A review of central 5-HT receptors and their function // Neuropharmacol., 1999. V.38.P. 1083-1152.

31. Bartalena L. Recent achievements in studies on thyroid hormone-binding proteins // Endocr. Rev., 1990. V. 11. P. 47-64.

32. Barykina N.N., Chuguy V.F., Alekhina T.A., Kolpakov V.G., Maksiutova A.V., Kulikov A.V. Effects of thyroid hormone deficiency on behavior in ratstrains with different predisposition to catalepsy // Physiol. Behav., 2002. V.75. P. 733-737.

33. Bauer M., Heinz A., Whybrow P.C. Thyroid hormones, serotonin and mood: of synergy and significance in the adult brain // Molecular Psychiatry, 2002. V.7. P. 140-156.

34. Bauer M., London E.D., Silverman D.H.S., Rasgon N., Kirchheiner J., Whybrow P.C. Thyroid and mood modulation in affective disorders: insights from molecular research and functional brain imaging // Pharmocopsychiatry, 2003. V.36. P. 215-221.

35. Bauer M.S., Whybrow P.C. Thyroid hormones and the central nervous system in affective illness: interactions that may have clinical significance // Integrative Psychiatiy, 1988. V.6. P. 75-100.

36. Baumgathner A., Bauer M., Hellweg R. Treatment intractable non-rapid cycling bipolar affective disorder with high-doze thyroxine: an open clinical trial //Neuropsychopharmacol., 1994. V.10. №3. P. 183-189.

37. Baxter G., Kennett G., Blaney F., Blackburn T. 5-HT2 receptor sutypes: a family re-united? // Trends Pharmacol. Sci., 1995. V.16. P. 105-110.

38. Blier P., de Montigny C. Current advances in and trends in the treatment of depression // Trends Pharmac. Sci., 1994. V.15. P. 220-226.

39. Borsini F, Balance between cortical 5-HTiA and 5-HT2 receptor function: hypothesis for a faster antidepressant action // Pharmacol. Res., 1994. V.30. P. 1-11.

40. Broekkamp C.L., Oosterloo S.K., Berendsen H.H., van Delft A.M. Effect of metergoline, fenfluramine, and 8-OHDPAT on catalepsy induced by haloperidol or morphine // Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol., 1988. V.338. P. 191-195.

41. Burnet P.W.J., Eastwood S.L., Lacey K., Harrison P.J. The distribution of 5-HT1A and 5-HT2A receptor mRNA in human brain // Brain Res., 1995. V.676.P. 157-168.

42. Chen C., Fuller J.L. Neonatal thyroxine administration, behavioral maturation, and brain growth in mice of different brain weight // Dev. Psychobiol., 1975. V.8. №4. P. 355-361.

43. Cheng S.Y., Maxfield F.R., Robbins J., Willingham M.C., Pastan I.H. Receptor-mediated uptake of 3,3',5-triiodo-L-thyronine by cultured fibroblasts // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1980. V.77. P. 3425-3429.

44. Chesnokova V., Melmed S. Minireview: neuro-immunoendocrine modulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis by gpl30 signalingmolecules //Endocrinology, 2002. V.143 .P. 1571-1574.

45. Chomczynski P., Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction // Anal. Biochem., 1987. V.162.P. 156-159.

46. Cleare A.J., McGregor A., Chambers S.M., Dawling S., O'Kean V. Thyroxine replacement increases central 5-HT activity and reduces depressive symptoms in hypothyroidism //Neuroendocrinol., 1996. V.64. P. 65-69.

47. Cleare A.J., McGregor A., O'Kean V. Neuroendocrine evidence for an association between hypothyroidism, reduced central 5-HT activity and depression // Clin. Endocrinol., 1995. V.43. P. 713-719.

48. Crawley J.N. Exploratory behavior models of anxiety in mice // Neurosci. Biobehav. Rev., 1985. V.9. P. 37-44.

49. Crowley J.J., Jones M.D., O'Leary O.F., Lucki, I. Automated tests for measuring the effects of antidepressants in mice // Pharmacol. Biochem. Behav., 2004. V.78. P. 269-274.

50. Cruz A.P.M., Frey F., Graeff F.G. Ethopharmacological analysis of rat behavior on the elevated plus-maze // Pharmacol. Biochem. Behav., 1994. V.49. P. 171-176.

51. Darbra S., Balada F., Garau A., Gatell P., Sala J., Marti-Carbonell M.A. Perinatal alterations of thyroid hormones and behaviour in adult rats // Behav. Brain Res., 1995. V.68. P. 159-164.

52. Denenberg V.H. Open-field behavior in the rat: What does it mean? // Annals N.Y. Acad. Sci., 1969. V.159. P. 853-859.

53. Dixon A.K. Ethological strategies for defense in animals and humans: their role in some psychiatric disorders // Br. J. Med. Psychol., 1998. V.71. P. 417445.

54. Dratman M.B. On the mechanism of action of thyroxin, an amino acid analog of tyrosine // J. Theor Biol., 1974. V.46. P. 255-270.

55. Dratman M.B. Central Versus Peripheral Regulation and Utilization of Thyroid Hormones // The thyroid axis and psychiatric illness / Joffe R.T., Levitt A.J. (eds.), Washington: Amer. Psychiatr., 1993. P. 3-94.

56. Dratman M.B., Crutchfield F.L., Gordon J.T. Iodothyronine homeostasis in rat brain during hypo- and hiperthyroidism // Am. J. Physiol., 1983. V.245. P. 185-193.

57. Dratman M.B., Crutchfield F.L., Gordon J.T. Ontogeny of thyroid hormone-processing system in rat brain // Iodine and the Brain / DeLong G.R., Robbins J., Condliffe P.G. (eds.), N.Y.: Plenum, 1988. P. 151-166.

58. Dratman M.B., Gordon J.T. Thyroid hormones As Neurotransmitters // Thyroid, 1996. V.6. №6. P. 139-147.

59. Eayrs J.T. Thyroid hypofunction and the development of the central nervous system//Nature, 1953. V.172. P. 403-405.

60. Eison A.S., Mullins U.L. Regulation of central 5-HT2a receptors: a review of in vivo studies // Behav. Brain Res., 1996. V.73. P. 177-181.

61. Escobar-Morreale H.F., del Rey F.E., Obregon M.J., Escobar G.M. Only the combined treatment with thyroxine and triiodothyronine ensures euthyroidism in all tissues of the thyroidectomized rat // Endocrinology, 1996. V.137. №6. P. 2490-2502.

62. Farsetti A., Mitsuhashi Т., Desvergne В., Robbins J., Nikodem V.M. Molecular basis of thyroid hormone regulation of myelin basic protein gene expression in rodent brain // J. Biol. Chem., 1991. V.266. №34. P. 2322623232.

63. Forman B.M., Samuels H.H. Interactions among a subfamily of nuclear hormone receptors: the regulatory zipper model // Mol. Endocrinol., 1990. V.4. P. 1293-1301.

64. Fundaro A. Behavioral modifications in relation to hypothyroidism and hyperthyroidism in adult rats // Prog. Neuropsychoparmacol. Biol. Psychiatry, 1989. V.13.P. 927-940.

65. Gallup G.G. Tonic immobility: The role of fear and predation // Psychol. Res., 1977. V.27. P. 41-61.

66. Gallup G.G., Ledbetter D.H., Maser J.D. Strain differences among chickens in tonic immobility: Evidence for an emotionality component // J. Сотр. Physiol. Psychol., 1976. V.90. P. 1074-1081.

67. Gerhardt C.C., van Heerikhuizen H. Functional characteristics of heterologously expressed 5-HT receptors // Eur. J. Pharmacol., 1997. V.334. P. 1-23.

68. Gordon C.J. Behavioral and autonomic thermoregulation in the rat following propylthiouracil-induced hypothyroidism // Pharmacol. Biochem. Behav., 1997. V.58.P. 231-236.

69. Green A.R., Heal D.J. The effects of drugs on serotonin-mediated behavioural models // Neuropharmacology of serotonin / Green A.R. (ed.), Oxford: Oxford University, 1985. P. 326-365.

70. Hadj-Sahraoui N., Seugnet I., Ghorbel M.T., Demeneix B. Hypothyroidism prolongs mitotic activity in the post-natal mouse brain // Neuroscience Letters, 2000. V.280. P. 79-82.

71. Hashimoto H., Walker C.H., Prange A.J. Jr., Mason G.A. The effects ofлthyroid hormones on potassium-stimulated release of H-GABA by synaptosomes of rat cerebral cortex // Neuropsychopharmacol., 1991. V.5. P. 49-54.

72. Heal D.J., Smith S.L. The effects of acute and repeated administration of T3 to mice on 5-HT1 and 5-HT2 function in the brain and its influence on the actions of repeated electroconvulsive shock // Neuropharmacol., 1988. V.27. P. 12391248.

73. Henley W.N., Bellush L.L., Tressler M. Bulpospinal serotonergic activity during changes in thyroid status // Can. J. Physiol. Pharmacol., 1998. V.76. P. 1120-1131.

74. Henley W.N., Chen X., IClettner C., Bellush L.L., Notestine M.A. Hypothyroidism increases serotonin turnover and sympathetic activity in the adult rat 11 Can. J. Physiol. Pharmacol., 1991. Y.69. P. 205-210.

75. Hjorth S. Hypothermia in rat induced by the potent serotoninergic agent 8-OH-DPAT//J. Neural. Trans., 1985. V.61.P. 131-135.

76. Hjorth S., Sharp T. Effect of the 5-HTiA receptor agonist 8-OH-DPAT on the release of 5-HT in dorsal and median raphe-innervated rat brain regions as measured by in vivo microdialysis // Life Sci., 1991. V.48. P. 1779-1786.

77. Hodin R.A., Lazar M.A. Identification of a thyroid hormone receptor that is pituitary-specific // Science, 1989. V.244. P. 76-79.

78. Hood A., Liu Y.P., Gattonell V.H., Klaasen C.D. Sensitivity of thyroid gland growth to thyroid stimulating hormone (TSH) in rats treated with antithyroid drugs //Toxicol. Sci., 1999. V.49. P. 263-271.

79. Hsieh C.L., Bowckock A.M., Farrer L.A., Hebert J.M., Huang K.M., Cavalli-Sforza L.L., Julius D., Francke U. The serotonin receptor subtype 2 locus

80. HTR2 on human chromosome 13 near genes for esterase D and retinoblastoma-1 and on mouse chromosome 14 // Somat. Cell. Mol. Genet., 1990. V.16. P. 567-574.

81. Huang Y.H., Tsai M.M., Lin K.H. Thyroid hormone dependent regulation of target genes and their physiological significance // Chang Gung Med. J., 2008. V.31.№.4. P. 325-334.

82. Jacobs B.L., Azmitia E.C. Structure and function of the brain serotonin system //Physiol. Rev., 1992. V.72. P. 165-229.

83. Jaya Kumar В., Khurana M.L., Ammini A.C., Karmarkar M.G., Ahuja M.M.S. Reproductive endocrine functions in men with primary hypothyroidism: effect of thyroxine replacement // Horm. Res., 1990. V.34. P. 215-218.

84. Jefferys D., Funder J.W. Thyroid hormones and the acquisition and retention of behavioural responses // Endocrinol., 1989. V.125. №2. P. 1103-1105.

85. Jiang J.-Y., Umezu M., Sato E. Characteristics of infertility and the improvement of fertility by thyroxine treatment in adult male hypothyroid rdw rats //Biol. Reprod., 2000. V.63. P. 1637-1641.

86. Joffe R.T., Levitt A.J. The thyroid and depression // The thyroid axis and psychiatric illness / Joffe R.T., Levitt A.J. (eds.), Washington: Amer. Psychiatr., 1993. P. 195-253.

87. Joffe R.T., Sokolov Т.Н., Singer W. Thyroid hormone treatment of depression // Thyroid, 1995. V.5. №3. P. 235-239.

88. Kastellakis A., Valcana T. Characterization of thyroid hormone transport in synaptosomes from rat brain // Mol. Cell. Endocrinol., 1989. V.67. P. 231-241.

89. Kelly Т., Lieberman D.Z. The use of triiodothyronine as an augmentation agent in treatment-resistant bipolar II and bipolar disorder NOS // J. Affect. Disord., 2009. V.l 16. №.3. P. 222-226.

90. Kirkegaard C., Faber J. The role of thyroid hormones in depression // European Journal of Endocrinology, 1998. V.138. P. 1-9.

91. Klemm W.R. Drug effects on active immobility responses: What they tell us about neurotransmitter systems and motor functions // Progress in Neurobiology, 1989. V.32. P. 403-422.

92. Klemm W.R. Behavioral inhibition // Brainstem Mechanisms of Behavior / Klemm W.R., Vertes R.P. (eds.), N.Y.: John Wiley & Sons, 1990. P. 497-533.

93. Kobayashi K., Tsuji R., Yoshioka Т., Kushida M., Yabushita S., Sasaki M., Mino Т., Seki T. Effects of hypothyroidism induced by perinatal exposure to PTU on rat behavior and synaptic gene expression // Toxicology, 2005. V.212. P. 135-147.

94. Koenig R.J., Lazar M.A. Inhibition of thyroid hormone action by a non-hormone binding c-erb A protein generated by alternative mRNA splicing // Nature, 1989. V.337. P. 659-661.

95. Kolpakov V.G., Barykina N.N., Alekhina T.A., Chepkasov I. Catalepsy in rats: Its inheritance and relationship to pendulum movements and audiogenic epilepsy // Behav. Proc., 1985. V.10. P. 63-76.

96. Kolpakov V.G., Barykina N.N., Chepkasov I. Genetic predisposition to catatonic behaviour and methylphenidate sensitivity in rats // Behav. Proc., 1981. V.6.P. 269-281.

97. Kulikov A.V., Avgustinovich D.F., Kolpakov V.G., Maslova G.B., Popova N.K. 5-HT2A serotonin receptors in the brain of rats and mice hereditarily predisposed to catalepsy // Pharmacol. Biochem. Behav., 1995a. V.50. №3. P. 383-387.

98. Kulikov A.V., Barykina N.N., Tikhonova M.A., Chuguy V.F., Kolpakov Y.G., Popova N.K. Effect of chronic thyroxin treatment on catalepsy in rats // Neurosci. Lett., 2002. V.330. P. 207-209.

99. Kulikov A.V., Bazovkina D.V., Kondaurova E.M., Popova N.K. Genetic structure of hereditary catalepsy in mice // Genes Brain Behav., 2008a. V.7. P. 506-512.

100. Kulikov A.V., Kolpakov V.G., Maslova G.B., Kozintsev I., Popova N.K. Effect of selective 5-HTjA agonists and 5-HT2 antagonists on inherited catalepsy in rats // Psychopharmacology, 1994. V.l 14. P. 172-174.

101. Kulikov A.V., Kolpakov V.G., Popova N.K. The genetic cataleptic (GC) rat strain as a model of depressive disorders // In Animal Models in Biological Psychiatry / Kaluev A. (ed.), N.Y.: Nova Sci. Publ. Inc., 2006. P. 59-73.

102. Kulikov A.V., Kozlachkova E.Y., Kudryavtseva N.N., Popova N.K. Correlation between tryptophan hydroxylase activity in the brain and predisposition to pinch-induced catalepsy in mice // Pharmacol. Biochem. Behav., 1995b. V.50. P. 431-435.

103. Kulikov A.V., Kozlachkova E.Y., Maslova G.B., Popova N.K. Inheritance of predisposition to catalepsy in mice // Behavior Genetics, 1993. V.23. P. 378384.

104. Kulikov A.Y., Kozlachkova E.Y., Popova N.K. Activity of tryptophan hydroxylase in brain of hereditary predisposed to catalepsy rats // Pharmacol. Biochem. Behav., 1992. V.43. P. 999-1003.

105. Kulikov A.V., Moreau X., Jeanningros R. Effects of experimental hypothyroidism on 5-HT1A, 5-HT2A uptake sites and tryptophan hydroxilase activity in mature rat brain // Neuroendocrinol., 1999. V.69. P. 453-459.

106. Kulikov A.V., Naumenko V.S., Voronova I.P., Tikhonova M.A., Popova N.K. Quantitative RT-PCR of 5-НТ.Л and 5-HT2a serotonin receptor mRNAs using genomic DNA as an standard // J. Neurosci. Methods, 2005. V. 141. P. 97-101.

107. Kulikov A.V., Popova N.K. Thyroid hormones, serotonin and behavior. Role of genotype // Psychoneuroendocrinology Research Trends / Czerbska M.T. (ed.), N.Y.: Nova Sci. Publ. Inc., 2007. P. 321-341.

108. Kulikov A.V., Popova N.K. Genetic control of catalepsy in mice // Genetic Predisposition to Disease / S. Torres, M. Martin (eds.), N.Y.: Nova Sci. Publ. Inc., 2008, P. 215-236.

109. Kulikov A.V., Tikhonova M.A., Kulikov V.A. Automated measurement of spatial preference in the open field test with transmitted lighting // J. Neurosci. Methods, 2008b. V.170. №2. P. 345-351.

110. Kulikov A.V., Torresani J., Jeanningros R. Experimental hypothyroidism increases immobility in rats in the forced swim paradigm // Neurosci. Lett., 1997. V.234. P. 111-114.

111. Kulikov A.V., Zubkov E.A. Chronic thyroxine treatment activates the 5-HT2A serotonin receptor in the mouse brain // Neurosci. Lett., 2007. V.416. P. 307309.

112. Lafaille F., Welner S.A., Suranyi-Cadotte B.E. Regulation of serotonin type 2 (5-HT2A) and adrenergic receptors in rat cerebral cortex following novel90classical antidepressant treatment // J. Psychiatr. Neurosci., 1991. V. 16. №4. P.209.214.

113. Larsen P.R. Thyroid hormone metabolism in the central nervous system //

114. Acta. Med. Ausriaca, 1988. V. 15. P. 5-10.

115. Lechan R.M., Toni R. Thyroid hormones in neural tissue // Hormones, Brainand Behavior / Pfaff D.W., Arnold A.P., Etgen A.M., Fahrbach S.E., Rubin

116. R.T. (eds.), San Diego: Academic Press, 2002. P. 157-238.

117. Leysen J.E. Gaps and peculiarities in 5-НТ2А receptor studies //

118. Neuropsychopharmacology, 1990. V.3. P. 361-369.

119. Leysen J.E., Jansen P.F.M., Neimegeers C.J.E. Rapid desensitization anddownregulation of 5-HT2 receptors by DOM treatment // Eur. J. Pharmacol.,1989. V.163.P. 145-149.

120. Leysen J.E., Van Gompel P., Gommeren W., Woestenborghs R., Janssen

121. P.A.J. Down regulation of serotonin-S2 receptor sites in rat brain by chronictreatment with the serotonin-S2 antagonists: ritanserin and setoperone //

122. Psychopharmacology, 1986. V.88. P. 434-444.

123. Lifschytz Т., Segman R., Shalom G., Lerer В., Gur E., Golzer Т., Newman

124. M.E. Basic mechanisms of augmentation of antidepressant effects with thyroidhormone // Curr. Drug Target, 2006. V.7. №.2. P. 203-210.

125. Loosen P.T. The TRH-induced TSH response in psychiatric patients: a possibleneuroendocrine marker // Psychoneuroendocrinology, 1985. V.10. P. 237-260.

126. Loosen P.T., Prange A.J. Serum thyrotropin response to thyrotropin-releasinghormone in psychiatric patients: a review // Am. J. Psychiatry, 1982, V.139. P.405.416.

127. Lucki I., Singh A., Kreiss D. Antidepressant-like behavioral effects ofserotonin receptor agonists //Neurosci. Biobehav. Reviews, 1994. V.18. P. 8595.

128. Martin J.V., Williams D.B., Fitzgerald R.M., Im H.K., Von Voitglander P.F. Thyroid hormonal modulation of the binding and activity of the GABAa receptor complex in brain //Neurosci., 1996. V.73. P. 705-713.

129. Mashio Y., Inada M., Tanaka K. Synaptosomal T3 binding sites in rat brain: their localization on synaptic membrane and regional destribution // Acta Endocrinol., 1983. V.104. P. 134-138.

130. Mason G.A., Bondy S.C., Nemeroff C.B., Walker C.H., Prange A.J. The effects of thyroid state on beta-adrenergic and serotonergic receptors in rat brain // Psychoneuroendocrinol, 1987. V.12. №4. P. 261-270.

131. Mason G.A., Walker C.H., Prange A.J. L-Triiodothyronine: Is this Peripheral Hormone a Central Neurotransmitter? // Neuropsychopharmacol., 1993. V.8. №3. P. 253-258.

132. Mengod G., Pompeiano M., Martinez-Mir M.I., Palacios J.M. Lacalization of the mRNA for the 5-HT2 receptor by in situ hybridization histochemistry. Correlation with the distribution of receptor sites // Brain Res., 1990. V.324. P. 139-143.

133. Mitsuhashi Т., Tennyson G.E., Nikodem V.M. Alternative slicing generates messages encoding rat c-erb A proteins that do not bind thyroid hormone // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1988. V.85. P. 5804-5808.

134. Moore J.M., Guy R.K. Coregulator interactions with the thyroid hormone receptor // Mol. Cell. Proteomics, 2005. V.4. №.4. P. 475-482.

135. Muller Y., Closs J. L'hormone thyroidienne est-elle un donneur de temps au cours du developpement du systeme nerveux central // Medecine sciences, 1997. №13. P. 116-122.

136. Musselman D.L., Nemeroff C.B. Depression and endocrine disorders: focus on the thyroid and adrenal system // Br. J. Psychiatry, 1996. V.168. P. 123-128.

137. Negishi Т., Kawasaki K., Sekiguchi S., Ishii Y., Kyuwa S., Kuroda Y., Yoshikawa Y. Attention-deficit and hyperactive neurobehaviouralcharacteristics induced by perinatal hypothyroidism in rats // Behav. Brain Res., 2005. Y.159.P. 323-331.

138. Nikulina E.M., Popova N.K., Kolpakov V.G., Alekhina T.A. Brain dopaminergic system in rats with a genetic predisposition to catalepsy // Biogenic Amines, 1987. V.4. P. 399-406.

139. Ornstein K., Amir S. Pinch-induced catalepsy in mice // J. Сотр. Physiol. Psychol., 1981. V.95. P. 827-835.

140. Overstreet D.H., Rezvani A.H., Knapp D.J., Crews F.T., Janowsky D.S. Further selection of rat lines differing in 5-HT-1A receptor sensitivity: behavioral and functional correlates // Psychiat. Genetics, 1996. V.6. P. 107117.

141. Pineyro G., Blier P. Autoregulation of serotonin neurons: role in antidepressant drug action//Pharmacol. Rev., 1999. V.51. P. 533-591.

142. Popova N.K. Brain serotonin in genetically defined defensive behaviour // Complex Brain Functions: Conceptual Advances in Russian Neuroscience / Millar R., Ivanitsky A.M., Balaban P.M. (eds.), Harwood Press. 1999. P. 307329.

143. Popova N.K., Amstislavskaya T.G. 5-HT2a and 5-HT2c serotonin receptors differentially modulate mouse sexual arousal and the hypothalamo-pituitary93testicular response to the presence of a female // Neuroendocrinol., 2002a.1. V.76. P. 28-34.

144. Popova N.K., Amstislavskaya T.G. Involvement of the 5-HTiA and 5-НТшserotonergic receptor subtypes in sexual arousal in male mice //

145. Psychoneuroendocrinol., 2002b. V.27. P. 609-618.

146. Popova N.K., Kulikov A.V. On the role of brain serotonin in expression ofgenetic predisposition to catalepsy in animal models // Am. J. Med. Gen.,1995. V.60.P .214-220.

147. Porsolt R.D., Anton G., Blavet N., Jalfre M. Behavioral despair in rats: a newmodel sensitive to antidepressant treatment // Eur. J. Pharmacol., 1978. V.47.1. P. 379-391.

148. Porsolt R.D., Le Pichon M., Jalfre M. Depression: a new animal modelsensitive to antidepressant treatments //Nature, 1977. V.266. P. 730-732.

149. Prange A.J. Novel uses of thyroid hormones in patient with affective disorders

150. Thyroid, 1996. V.6. P. 537-543.

151. Prinssen E.P., Colpaert F.C., Коек W. 5-HTiA receptor activation and anticataleptic effects: high-efficacy agonists maximally inhibit haloperidol-inducedcatalepsy//Eur. J. Pharmacol., 2002. V.453. P. 217-221.

152. Ramos A., Berton O., Mormede P., Chaouloff F. A multiple-test study ofanxiety-related behaviours in six inbred rat strains // Behav. Brain Res., 1997.1. V.85. P. 57-69.

153. Rastogi R.B., Singhal R.L. Influence of neonatal and adult hyperthyroidism onbehavior and biosynthetic capacity for norepinephrine, dopamine and 5hydroxytryptamine in rat brain // J. Pharmacol. Exp. Ther., 1976. Y.198. P.609.618.

154. Rastogi R.B., Singhal R.L. The effect of thyroid hormone on serotonergicneurones: depletion of serotonin in discrete areas of developing hypothyroidrats //Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol., 1978. V.304. P. 9-13.

155. Redei E.E., Solberg L.C., Kluczynski J.M., Pare W.P. Paradoxical hormonal and behavioral responses to hypothyroid and hyperthyroid states in the Wistar-Kyoto rat // Neuropsychopharmacol., 2001. V.24. №6. P. 632-639.

156. Robbins J. Transthyretin from discovery to now // Clin. Chem. Lab. Med., 2002. V.40. P. 1183-1190.

157. Ruiz-Marcos A., Sanches-Toskano F., Escobar del Rey F. Reversible morphological alteration of cortical neurons in juvenile and adult hypothyroidism in the rat // Brain Res., 1980. V.185. P. 91-102.

158. Sakurai A., Nakai A., DeGroot L.J. Expression of three forms thyroid hormone receptor in human tissue // Mol. Endocrinol., 1989. V.3. P. 392-399.

159. Sala-Roca J., Marti-Carbonell M.A., Garau A., Darbra S., Balada F. Effects of chronic disthyroidism on activity and exploration // Physiol. Behav., 2002. V.77.P. 125-133.

160. Sanberg P.R., Bunsey M.B., Giordano M.D., Norman A.B. The catalepsy test: its ups and downs // Behav. Neurosci., 1988. V.102. №5. P. 748-759.

161. Sanders-Bush E., Canton H. Serotonin receptors. Signal transduction pathways // Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress / Bloom F.E., Kupfer D.J. (eds.), N.Y.: Raven Press, 1995. P. 431-441

162. Sandrini M., Vitale G., Vergoni A.V., Ottani A., Bertolini A. Effect of acute and chronic treatment with triiodothyronine on serotonin levels and serotonergic receptor subtypes in the rat brain // Life Sci., 1996. V.58. №18. P. 1551-1559.

163. Sarkar P.K., Ray A.K. Synaptosomal T3 content in cerebral cortex of adult rat in different thyroidal states //Neuropsychopharmacol., 1994. V.l 1. P. 151-155.

164. Saudou F., Hen R. 5-Hydroxytrypnamine receptor subtypes: molecular and functional diversity // Adv. Pharmacol., 1994. V.30. P. 327-379.

165. Savard P., Merand Y., Di Paolo Т., Dupont A. Effect of thyroid state on serotonin, 5-hydroxyindolacetic acid and substance P in discrete brain nuclei of adult rats //Neurosci., 1983. V.10. P. 1399-1404.

166. Savard P., Merand Y., Di Paolo Т., Dupont A. Effect of neonatal hypothyroidism on serotonin system in the rat brain // Brain Res., 1984. V.292. P. 99-108.

167. Schneider B.F., Golden W.L. Acquisition of acoustic startle response in relation to growth and thyroid function in rats // Int. J. Dev. Neurosci., 1987. V.5.P. 99-106.

168. Segal J. Acute effect of thyroid hormone on the heart: an extranuclear increase of sugar uptake // J. Mol. Cell Cardiol., 1989. V.21. P. 323-334.

169. Segal J., Ingbar S.H. Stimulation of 2-deoxy-D-glucose uptake in rat thymocytes in vitro by physiological concentrations of triiodothyronine, insulin, or epinephrine//Endocrinology, 1980. V.107. P. 1354-1358.

170. Shih J.C., Thompson R.F. Monoamine oxidase in neuropsychiatry and behavior // Am. J. Hum. Genet., 1999. V.65. P. 593-598.

171. Silva J.E., Gordon M.B., Crantz F.R., Leonard J.L., Larsen P.R. Qualitative and quantitative differences in the pathways of extrathyroidal triiodthyronine generation between euthyroid and hypothyroid rats // J. Clin. Invest., 1984. V.73. P. 898-907.

172. Spratt D.I., Pont A., Miller M.B., McDougall I.R., Bayer M.F., McLaughlin W.T. Hyperthyroxinemia in patients with acute psychiatric disorders // Am. J. Med., 1982. V.73. P. 41-48.

173. Styra R., Joffe R.T., Singer W. Transient hyperthyroxinemia in patients with primary affective disorder // Acta Psychiatr. Scand., 1991. V.83. P. 61-63.

174. Sullivan G.M., Hatterer J.A., Herbert J., Chen X., Roose S.P., Attia E., Mann J.J., Marangell L.B., Goetz R.R., Gorman J.M. Low levels of transthyretin in the CSF of depressed patients // Am. J. Psychiatry, 1999. V.156. P. 710-715.

175. Tejani-Butt S.M., Yang J., Kaviani A. Time course of altered thyroid states on 5-HT1A receptors and 5-HT uptake sites in rat brain: An autoradiographic analysis //Neuroendocrinol., 1993. V.57. P. 1011-1018.

176. Tohei A., Watanabe G., Taya K. Effects of thyroidectomy or thiouracil treatment on copulatory behavior in adult male rats // J. Vet. Med. Sci., 1998. V.60. P. 281-285.

177. Vishnivetskaya G.B., Skrinskaya J. A., Seif I., Popova N. K. Effect of MAO A deficiency on different kinds of aggression and social investigation in mice // Aggress. Behav., 2007. Y.33. P. 1-6.

178. Wadenberg M.L. Serotonergic mechanisms in neuroleptic-induced catalepsy in the rat // Neurosci. Biobehav. Rev., 1996. V.20. P. 325-339.

179. Wadenberg M.L., Cortizo L., Ahlenius S. Evidence for specific interaction between 5-HT 1A and dopamine D2 receptor mechanisms in the mediation of extrapiramidal motor function in the rat // Phatmacol. Biochem. Behav., 1994. V.47. P. 509-513.

180. Walther D., Bader M. A unique central tryptophan hydroxylase isoform // Biochem. Pharmacol., 2003. V.66. P. 1673-1680.

181. Walther D.J., Peter J.-U., Bashammakh S., Hortnagl H., Voits M., Fink H., Bader M. Synthesis of serotonin by a second thryptophan hydroxylase isoform // Science, 2003. Y.299. P. 76.

182. Weinberger C., Thompson C.C., Ong E.S., Lebo R., Gruol D.J., Evans R.M. The c-erb-A gene encodes a thyroid hormone receptor // Nature, 1986. V.324. P. 641-646.

183. Whybrow P.C., Prange A.J. A Hypothesis of Thyroid-Catecholamine-Receptor Interaction // Arch. Gen. Psychiatry, 1981. V.38. P. 106-113.

184. Willner P. Animal models of depression: an overview // Pharmacol. Ther., 1990. V.45.P. 425-455.

185. Wortsman J., Rosner W., Dufau M.L. Abnormal testicular function in men with primary hypothyroidism // Am. J. Med., 1987. V.82. P. 207-212.

186. Wright D.E., Seroogy K.B., Lundgren K.H., Davis B.M., Jennes L. Comparative localization of serotonin 1 A, 1С and 2 receptor subtype mRNAs in rat brain//J. Сотр. Neurol., 1995. V.351. P. 357-373.

187. Yoh S.M., Privalsky M.L. Resistance to thyroid hormone (RTH) syndrome reveals novel determinants regulating interaction of T3 receptor with corepressor//Mol. Cell. Endocrinol., 2000. V.159. P. 109-124.

188. Yuan P.Q., Yang H. Localization of thyroid hormone receptor beta2 in the ventral medullary neurons that synthesize thyrotropin-releasing hormone // Brain Res., 2000. V.868. P. 22-30.

189. Zifa E., Fillion G. 5-Hydroxytryptamine receptors // Pharmacol. Rev., 1992. V.44. №3.-P. 401-458.

Информация о работе

Зубков, Евгений Андреевич
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2009
ВАК 03.00.13

Диссертация

Эффект хронического введения тироксина на поведение, 5-НТ1-а и 5-НТ2-а рецепторы мозга у мышей, различающихся по генетически детерминированной предрасположенности к каталепсии - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы