A Selank peptid fokozza a diazepám hatását a szorongás csökkentésében patkányok beláthatatlan krónikus, enyhe stressz állapotaiban

Anasztaszija Kasian

1 Humángenetikai Molekuláris Alapok Tanszéke, Molekuláris Genetikai Intézet, Orosz Tudományos Akadémia, 2 Kurchatov Sq., Moszkva 123182, Oroszország

selank

Timur Kolomin

1 Humángenetikai Molekuláris Alapok Tanszéke, Molekuláris Genetikai Intézet, Orosz Tudományos Akadémia, 2 Kurchatov Sq., Moszkva 123182, Oroszország

Ljudmila Andrejeva

2 Fiziológiailag aktív vegyületek Kémiai Tanszéke, Molekuláris Genetikai Intézet, Orosz Tudományos Akadémia, 2 Kurchatov Sq., Moszkva 123182, Oroszország

Elena Bondarenko

1 Humángenetikai Molekuláris Alapok Tanszéke, Molekuláris Genetikai Intézet, Orosz Tudományos Akadémia, 2 Kurchatov Sq., Moszkva 123182, Oroszország

Nyikolaj Mjaszedov

2 Fiziológiailag aktív vegyületek Kémiai Tanszéke, Molekuláris Genetikai Intézet, Orosz Tudományos Akadémia, 2 Kurchatov Sq., Moszkva 123182, Oroszország

Petr Slominsky

1 Humángenetikai Molekuláris Alapok Tanszéke, Molekuláris Genetikai Intézet, Orosz Tudományos Akadémia, 2 Kurchatov Sq., Moszkva 123182, Oroszország

Maria Shadrina

1 Humángenetikai Molekuláris Alapok Tanszéke, Molekuláris Genetikai Intézet, Orosz Tudományos Akadémia, 2 Kurchatov Sq., Moszkva 123182, Oroszország

Absztrakt

1. Bemutatkozás

Számos változó intenzitású stressztényező befolyásolja az embereket a modern társadalomban. A krónikus stresszes tapasztalatok neuropszichiátriai rendellenességek, különösen szorongásos rendellenességek és depresszió kialakulásához vezetnek [1].

Egészen a közelmúltig a klasszikus benzodiazepin-gyógyszereket széles körben alkalmazták olyan betegségek kezelésére, mint a neurózis, a neurózis-szerű rendellenességek (neuropszichiátriai rendellenességek csoportja, amelyek neurózisnak tűnnek, de nem pszichogén hatások, például aszténikus, fób, monosimptomatikus, motoros és szomatikus-vegetatív szindrómák), pszichopátiás állapotok és generalizált szorongásos rendellenességek. Bár ezeknek a gyógyszereknek különféle stresszterhelések mellett erős védőhatásuk van, kifejezett mellékhatásaik vannak. A benzodiazepinek (BZD) hatásmechanizmusának alapja, amelynek referencia-gyógyszer a diazepam (DZ), az a képességük, hogy alloszterikusan modulálják a GABAA receptorokat, ezáltal felerősítve a gátló neurotranszmitter gamma-amino-vajsav (GABA) hatásait a központi idegrendszer (CNS) [2].

Jelenleg az anksiolitikus gyógyszereket egyre gyakrabban alkalmazzák a klinikai gyakorlatban, beleértve azokat az endogén szabályozó peptideket is, amelyek széles aktivitási spektrummal és minimális mellékhatásokkal rendelkeznek, és nem okoznak függőséget és megvonási szindrómát [3]. Az egyik ilyen gyógyszer a Selank, amelynek szerkezete tartalmazza az emberi immunglobulin G nehézláncának egy rövid fragmentumát (Thr-Lys-Pro-Arg), amelyet a C-terminálison három természetes L-aminosav (Pro -Gly-Pro) anyagcsere-stabilitásának és a gyógyszer hatásának hosszának fokozására [4, 5]. Selank kifejezett szorongásoldó aktivitással és tartós neuropszichotrop, antidepresszáns és antistressz hatással rendelkezik, és eltávolítja az agresszió és a félelem reakcióját [6–8].

Klinikai vizsgálatok kimutatták, hogy a Selank szorongásoldó hatása összehasonlítható a benzodiazepin nyugtatók alacsony dózisainak hatásával; Selank hatását azonban nem kísérik e gyógyszerek jellegzetes mellékhatásai [9, 10]. Ezenkívül a Selank befolyásolja a GABA specifikus kötődését a GABAA receptorokhoz, amelyet az endogén ligandum receptorok affinitásának változása okozhat Selank hatására [11]. Ez arra utal, hogy Selank jelenléte megváltoztathatja a klasszikus BZD hatását.

Ennek a hipotézisnek a teszteléséhez értékeltük Selank és DZ anksiolitikus aktivitását olyan patkányokban, akik kiszámíthatatlan krónikus enyhe stressznek (UCMS) voltak kitéve, ezeknek a vegyületeknek az egyszeri és kombinált beadása után.

2. Módszerek és anyagok

2.1. Vegyszerek

A Selank (Nα-Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro-diacetát só) és a DZ (Sigma-Aldrich, USA) száraz készítményeit 12 mg/ml, illetve 20 mg/ml koncentrációra oldjuk., sóoldatban.

2.2. Állatmodell

400 g átlagos tömegű hím Wistar patkányokat (Shemyakin Animal Breeding Facility-Branch és Ovchinnikov Bioorganic Chemistry Institute, Oroszország) használtunk. Az állatokat normál körülmények között, szabad vízhez és táplálékhoz való hozzáférés mellett (ha nem az élelmiszer vagy a vízhiány UCMS stresszterhelője alatt) és 12 órás világos/sötét ciklusban (nappali fény 8:00 és 20:00 között) tartottuk. A patkányokat egy ketrecenként hat fős csoportokban tartottuk. Az összes állatot óvatosan kezeltük 2 hétig a kísérlet megkezdése előtt (mindegyik patkányt naponta 5 percig kezeltük).

Az állatkísérleteket az Országos Egészségügyi Intézetek laboratóriumi állatok gondozására és felhasználására vonatkozó útmutatójával (NIH 8023. számú kiadvány, felülvizsgált 1978-ban) és az Orosz Tudományos Akadémia Molekuláris Genetikai Intézetének etikai bizottságának nyilatkozatával összhangban hajtották végre.

2.3. UCMS protokoll

Az alkalmazott eljárás a módosított CMS protokollt jelenti [12]. Az állatokat (n = 48) 2 csoportra osztottuk: egy „pihenő” csoportra (n1 = 24), amelybe olyan állatok tartoztak, amelyek nem voltak kitéve UCMS-nek, és egy „stressz” csoportnak (n2 = 24), amelyben az állatok többféle enyhe stressz tényező kombinációjának (táplálékhiány, vízhiány, 45 ° -os ketrec döntése, kényszerű úszás 12 ° C-on, a fény/sötét ciklus megváltozása és nedves fűrészpor) 14 napig voltak kitéve. A stresszorok szekvenciáját szándékosan tervezték a kiszámíthatatlanság maximalizálása érdekében: a stresszorokat véletlenszerűen 5 napos időtartamra tervezték, és a 2 hetes kísérlet során megismételték. Az UCMS teszt tervét az 1. táblázat tartalmazza. 1. Valamennyi állatot azonos ideig feszültségnek tették ki.

Asztal 1

Megjósolhatatlan krónikus enyhe stressz (UCMS). A félkövér szöveg a megfelelő enyhe stressz-kitettség kezdő időpontját jelöli; a dőlt betűs szöveg az expozíció végét jelöli.

1. nap 2. nap 3. nap 4. nap 5. nap 6. nap 7. nap 8. nap 9. nap 10. nap 11. nap 12. nap 13. nap 14. nap
Vízhiány 16:00 10:00 16:00 10:00 16:00 10:00
Élelemhiány 14:00 14:00 14:00 14:00 14:00 14:00
Nedves fűrészpor 15:00 11:00 15:00 11:00 15:00 11:00
Kényszerű úszás 5 perc
A
világos/sötét ciklus		 20:00 12:00 20:00 12:00
Ketrec dönthető (45 fok) 17:00 10:00 17:00 10:00

2.4. A kísérleti gyógyszerek beadása

Mindkét csoportba tartozó állatoknak (n1 és n2) kísérleti anyagokat adtak be naponta egyszer, 14 napig. Ez alatt az idő alatt a „stressz” csoportba tartozó állatok (n2 csoport) UCMS-nek voltak kitéve. A patkányok vizsgálati csoportjait 4 csoportra osztottuk: kontroll sóoldat adagolásával (n1-1 = 6 és n2-1 = 6) és 3 kísérleti csoport Selank beadásával (n1-2 = 6 és n2-2 = 6), DZ (n1−3 = 6 és n2–3 = 6), és DZ Selankkal együtt (n1−4 = 6 és n2−4 = 6).

Az n1-1 és n2-1 alcsoportba tartozó állatoknak intranazálisan fiziológiás sóoldatot adtak be (5 μl mindkét orrlyukban) naponta egyszer; az n1-2 és n2-2 alcsoportba tartozó állatoknak intranazálisan sóoldatban oldott Selank-ot adtunk be (300 μg/kg sebességgel; 5 μl mindkét orrlyukban); az n1–3 és az n2–3 alcsoportba tartozó állatoknak orálisan sóoldatban oldott DZ-t adtunk (1 mg/kg; 20 μl oldat naponta egyszer); az n1–4 és az n2–4 alcsoportba tartozó állatoknak intranazálisan sóoldatban oldott Selank-ot adtunk be (300 μg/kg sebességgel; minden orrlyukban 5 μl) és orálisan sóoldatban oldott DZ-t (1 mg/kg; 20 μl megoldás). A Selank 300 μg/kg dózisát azon adatok alapján választották ki, hogy ez a dózis volt a leghatékonyabb szorongásoldó hatást kiváltó terápiás dózis [10, 13]. A Selank intranazális beadása optimálisnak bizonyult a peptidmolekulák központi idegrendszeri bejuttatásához [14, 15].

2.5. Az emelkedett plusz labirintus (EPM) teszt

Az állatok viselkedésének mérését az „Elevated Plus Maze Test” berendezéssel (OpenScience, Oroszország) végeztük. Az EPM egy 14 × 14 cm méretű központi területből állt, amelytől négy kar (egyenként 50 × 14 cm) merőlegesen, derékszögben eltért. Két szemközti kar nyitva volt, deszkák nélkül, kettőt pedig 30 cm magas, sötét színűre festett deszkák zártak le és kötöttek mindkét oldalukra. Az útvesztőt 80 cm-rel emelték egy padló fölé.

Az állatokat kétszer teszteltük: a tesztanyagok beadásának megkezdése előtt és ezt követően a 14 napos beadást követően (24 órával az UCMS és/vagy az anyagok utolsó beadása után) (a gyártó protokolljának megfelelően). Az állatot az EPM közepére helyeztük, a nyitott karral szemben. Feljegyeztük a labirintus nyitott (OA) és zárt (EA) karjaiban töltött időt, az átlépett négyzetek számát, a tenyésztések számát és az OA-ból való lógási események számát. Minden teszt 3 percig tartott (a gyártó protokolljának megfelelően). A labirintust minden kísérlet után 3% -os diabak-oldattal (INTERSAN-plus, Oroszország) tisztítottuk meg a szag megszüntetése érdekében.

Az állatok viselkedésének videó rögzítését az EPM tesztben a GigE Vision (The Imaging Source, Németország) videókövető rendszeren végeztük. A videók feldolgozása a RealTimer (OpenScience, Oroszország) program alapcsomagjával történt a kísérlet megtervezéséhez és optimalizálásához, a viselkedés rögzítéséhez és az eredmények elemzéséhez.

2.6. Statisztikai elemzések

2. táblázat

Indikátorok azoknak a patkányoknak a viselkedésére, amelyek nem voltak kitéve krónikus, kiszámíthatatlan stressznek az EPM-teszten a tesztanyagok beadása előtt és után. 1., a labirintus tárt karjaiban töltött idő, s; 2, a labirintus zárt karjaiban töltött idő, s; 3, a tárt karok felakasztásának száma; 4, keresztezett négyzetek száma; 5, az ismétlések száma.

Vizsgálati anyagSalineSelankDZSelank + DZViselkedési intézkedésekMÉ
(25% –75%) Ме
(25% –75%) Ме
(25% –75%) Ме
(25% –75%)
A szorongás mértéke
1Előtt48,940,251,442,3
(42,5–109,7)(16–68,2)(20–87)(18–78,4)
Után 10,8 ∗ 12,2 9. ∗ 7,8 ∗
(0–30,3)(0–23,9)(0–14,5)(0–16,6)
2Előtt97,5124,999,7102
(59,3–109,6)(96,7–149,2)(75,9–117,3)(66,7–132,4)
Után 152,3 ∗ 147,7 133,7 ∗ 162,8 ∗
(135,3–167,8)(127,8–172,2)(113,3–177,2)(147,4–170,9)
3Előtt8.710.8.
(7–11)(3–9)(6–11)(4–10)
Után 2 ∗ 5.22,5
(0–6)(3–9)(0–6)(1–4)
A mozgásszervi aktivitás mérései
4Előtt34363237,5
(20–49)(19–42)(23–53)(35–42)
Után143015,5 14,5 ∗
(11–57)(17–42)(9–21)(12–21)
5.Előtt8.9,57,56,5
(7–9)(8–13)(5–10)(6–10)
Után5.9,56,56,5
(3–10)(9–10)(5–8)(5–8)

3. táblázat

Az EPM-teszt során kiszámíthatatlan krónikus stressznek kitett patkányok viselkedésének mutatói a stressznek való kitettség előtt és után, valamint a vizsgált anyagok egy adagjának beadása előtt. 1., a labirintus tárt karjaiban töltött idő, s; 2, a labirintus zárt karjaiban töltött idő, s; 3, a tárt karok felakasztásának száma; 4, keresztezett négyzetek száma; 5, az ismétlések száma.