Экспериментальное тревожно-депрессивное состояние у крыс, вызванное неонатальным действием ингибитора дипептидилпептидазы-IV дипротина А: эффекты имипрамина
Ключевые слова:
экспериментальное тревожно-депрессивное состояние; крысы; ингибитор дипептидилпептидазы-IV дипротин А; тест принудительного плавания; имипрамин; кортикостерон.
Аннотация
В наших предыдущих исследованиях было показано, что ингибитор пролинспецифической пептидазы дипептидилпептидазы-IV (ДП-IV, EC 3.4.14.5) трипептид дипротин А, введенный крысам в 5—18 постнатальные дни, приводит к развитию у крыс подросткового возраста и взрослых животных эмоционально-мотивационных расстройств. Такие расстройства можно рассматривать как модель смешанного тревожно-депрессивного состояния. Однако специальных исследований по валидности данной модели проведено не было. Цель настоящей работы состояла в проверке влияния трициклического антидепрессанта имипрамина (ИМИ) на депрессивноподобное поведение крыс и уровень кортикостерона в сыворотке крови животных на модели смешанного тревожно-депрессивного состояния. Методика. У крыс в возрасте одного и двух мес. определяли уровень тревожности в автоматизированном тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» и оценивали депрессивноподобное поведение в тесте принудительного плавания. ИМИ вводили взрослым животным в течение 10 дней (20 мг/кг/день, интрагастрально). Уровень кортикостерона в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа. Результаты. Неонатальное действие дипротина А приводило к повышению тревожности у крыс в возрасте 1 мес. Депрессивноподобное поведение обнаружено у животных в возрасте одного и двух мес. ИМИ нормализовал поведение животных в тесте принудительного плавания и снижал уровень кортикостерона в сыворотке крови крыс. Кроме того, ИМИ снижал вес крыс. Заключение. Результаты исследования свидетельствуют в пользу адекватности модели смешанного тревожно-депрессивного расстройства, возникающего у крыс вследствие действия ингибитора ДП-IV дипротина А на второй-третьей неделях постнатального развития, клиническому прообразу заболевания по критериям «внешней схожести», прогностической и конструкционной валидности.
Скачивания
Данные скачивания пока недоступны.
Литература
1. Hochberg Z., Feil R., Constancia M., Fraga M., Junien C., Carel J.-C. et al. Child Health, Developmental Plasticity, and Epigenetic Programming. Endocr. Rev. 2011. 32(2): 159-224. doi: 10.1210/er.2009-0039
2. Gershon A., Sudheimer K., Tirouvanziam R., Williams L.M., O’Hara R. The long-term impact of early adversity on late-life psychiatric disorders. Curr. Psychiatry Rep. 2013; 15(4): 352. doi: 10.1007/s11920-013-0352-9
3. Poletaeva I.I., Perepelkina O.V., Boiarshinova O.S., Lil’p I.G., Markina N.V., Timoshenko T.V. et al. Neonatal injections of pharmacological agents and their remote genotype-dependent effects in mice and rats. Ontogenez. 2012; 43(6): 387-400. (in Russian)
4. van Bodegom M., Homberg J.R., Henckens M.J.A.G. Modulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis by early life stress exposure. Front. Cell Neurosci. 2017; 11: 87. doi: 10.3389/fncel.2017.00087
5. Deng J., Lamb J.R., McKeown A.P., Miller S., Muglia P., Guest P.C. et al. Identification of altered dipeptidyl-peptidase activities as potential biomarkers for unipolar depression. J. Affect. Disord. 2013;151(2): 667-72. doi: 10.1016/j.jad.2013.07.015.
6. Neznamov G.G., Zolotov N.N., Syunyakov T.S., Syunyakov S.A., Metlina M.V., Nazarova G.A. Activity of prolyn-specific enzymes in patients with anxiety disorders and its changes during Afobazole treatment. Psihiatrija i psihofarmakoterapija. 2014; 16(1): 21-7. (in Russian)
7. Frerker N., Raber K., Bode F., Skripuletz T., Nave H., Klemann C. et al. Phenotyping of congenic dipeptidyl peptidase 4 (DP4) deficient Dark Agouti (DA) rats suggests involvement of DP4 in neuro-, endocrine, and immune functions. Clin. Chem. Lab Med. 2009; 47(3): 275-87. doi: 10.1515/CCLM.2009.064
8. Krupina N.A., Kushnareva E.Iu., Khlebnikova N.N., Zolotov N.N., Kryzhanovskii G.N. Experimental model of anxiety-depression state in rats exposed to inhibitor of dipeptidyl peptidase IV methionyl-2(S)-cyano-pyrrolidine in early postnatal period. Zh. Vyssh Nerv Deiat Im I P Pavlova. 2009; 59(3): 360-372. (in Russian)
9. Khlebnikova N.N., Kushnareva E.Yu., Krupina N.A., Rodina V.I. Novel synthetic inhibitor of dipeptidyl peptidase IV methionyl-2(S)-cyanopyrrolidine induces latent aggression in rats. Eur. Neuropsychopharmacol. 2011; 21(Suppl.3): S302. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0924-977X(11)70477-1
10. Krupina N.A., Khlebnikova N.N. Neonatal exposure to the dipeptidyl peptidase-IV inhibitors diprotin A and sitagliptin induces depression-like behavior, anxiety, and latent aggression in adolescent and adult rats. J. Behav. Brain Sci. 2016; 6(4): 167-183. doi: 10.4236/jbbs.2016.64018.
11. Khlebnikova N.N., Krupina N.A., Kushnareva E.Yu., Zolotov N.N., Kryzhanovskii G.N. Effect of imipramine and prolyl endopeptidase inhibitor benzyloxycarbonyl-methionyl-2(s)-cyanopyrrolidine on activity of proline-specific peptidases in the brain of rats with experimental anxious-depressive syndrome. Bull. Exp. Biol. Med. 2012; 152(4): 409-12. doi: 10.1007/s10517-012-1540-z
12. Krupina N.A., Zubkov E.A., Orshanskaya E.V., Zorkina Y.A., Khlebnikova N.N. Gene expression in the brain of adult rats with behavioural alterations caused by neonatal exposure to the dipeptidyl peptidase-IV inhibitors diprotin A and sitagliptin. Eur. Neuropsychopharmacol. 2016; 26(Suppl. 2): S173. doi: 10.1016/S0924-977X(16)31000-8
13. Khlebnikova N.N., Krupina N.A., Kushnareva E.Y. Blood serum corticosterone level in modeling depression-like states in rats. Patol. Fiziol. Eksp. Ter. 2013; 4:3-9. (in Russian).
14. Belzung C., Lemoine M. Criteria of validity for animal models of psychiatric disorders: focus on anxiety disorders and depression. Biol. Mood Anxiety Disord. 2011; 1(1):9. doi: 10.1186/2045-5380-1-9.
15. Walf A.A., Frye Ch.A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nature Protocols. 2007; 2: 322-28. http://dx.doi.org/10.1038/nprot.2007.44.
16. O’Leary, T.P., Gunn, R.K. and Brown, R.E. What are we measuring when we test strain differences in anxiety in mice? Behavior Genetics. 2013; 43: 34-50. http://dx.doi.org/10.1007/s10519-012-9572-8.
17. Porsolt R.D., Anton G., Blavet N., Jalfre M. Behavioral despair in rats: a new model sensitive to antidepressant treatments. Eur. J. Pharmacol. 1978; 47 (4): 379 — 91.
18. Overstreet D.H., Pucilowski O., Rezvani A.H., Janowsky D.S. Administration of antidepressants, diazepam and psychomotor stimulants further confirms the utility of Flinders Sensitive Line rats as an animal model of depression. Psychopharmacology (Berl). 1995;121(1): 27-37.
19. Wang Q., Timberlake M.A. Prall K., Dwivedi Y. The recent progress in animal models of depression. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2017; 77: 99-109. doi: 10.1016/j.pnpbp.2017.04.008.
20. Mogensen J., Pedersen T.K., Holm S. Effects of chronic imipramine on exploration, locomotion, and food/water intake in rats. Pharmacol Biochem Behav. 1994; 47(3): 427-35. https://doi.org/10.1016/0091-3057(94)90139-2
21. Kasyanov E.D., Mazo G.E. The hypothalamic-pituitary-adrenal axis functioning in depressive disorder: current state of the problem. Psihicheskoe zdorov’e. 2017. 8: 27-34. (in Russian)
22. Anacker C., O’Donnell K.J., Meaney M.J. Early life adversity and the epigenetic programming of hypothalamic-pituitary-adrenal function. Dialogues Clin. Neurosci. 2014; 16(3): 321-33.
23. Frost P., Bornstein S., Ehrhart-Bornstein M., O’Kirwan F. Hutson C., Heber D. et al. The prototypic antidepressant drug, imipramine, but not Hypericum perforatum (St. John’s Wort), reduces HPA-axis function in the rat. Horm. Metab. Res. 2003; 35(10): 602-06. doi: 10.1055/s-2003-43507
24. Klemann C., Wagner L., Stephan M., von Hоrsten S. Cut to the chase: a review of CD26/dipeptidyl peptidase-4’s (DPP4) entanglement in the immune system. Clin. Exp. Immunol. 2016; 185(1): 1-21, doi: 10.1111/cei.12781
25. Mentlein R. Cell-surface peptidases. Int. Rev. Cytol. 2004; 235: 165-213.
26. Raison C.L., Capuron L., Miller A.H. Cytokines sing the blues: inflammation and the pathogenesis of depression. Trends Immunol. 2006; 27(1): 24-31. doi: 10.1016/j.it.2005.11.006
27. Oglodek E., Szota A., Just M., Mos D., Araszkiewicz A. The role of the neuroendocrine and immune systems in the pathogenesis of depression. Pharmacol. Rep. 2014; 66(5): 776-81. doi: 10.1016/j.pharep.2014.04.009.
28. Maletic V., Robinson M., Oakes T., Iyengar S., Ball S.G., Russell J. Neurobiology of depression: an integrated view of key findings. Clin. Pract. 2007; 61(12): 2030-40. doi: 10.1111/j.1742-1241.2007.01602.x
29. Suzuki H., Savitz J., Kent Teague T., Gandhapudi S.K., Tan C., Misaki M. et al. Altered populations of natural killer cells, cytotoxic T lymphocytes, and regulatory T cells in major depressive disorder: Association with sleep disturbance. Brain Behav. Immun. 2017; 66:193-200. doi: 10.1016/j.bbi.2017.06.011
30. Zhai X.J, Chen F, Chen C, Zhu C.R, Lu Y.N. LC-MS/MS based studies on the anti-depressant effect of hypericin in the chronic unpredictable mild stress rat model. J. Ethnopharmacol. 2015;169: 363-9. doi: 10.1016/j.jep.2015.04.053.
2. Gershon A., Sudheimer K., Tirouvanziam R., Williams L.M., O’Hara R. The long-term impact of early adversity on late-life psychiatric disorders. Curr. Psychiatry Rep. 2013; 15(4): 352. doi: 10.1007/s11920-013-0352-9
3. Poletaeva I.I., Perepelkina O.V., Boiarshinova O.S., Lil’p I.G., Markina N.V., Timoshenko T.V. et al. Neonatal injections of pharmacological agents and their remote genotype-dependent effects in mice and rats. Ontogenez. 2012; 43(6): 387-400. (in Russian)
4. van Bodegom M., Homberg J.R., Henckens M.J.A.G. Modulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis by early life stress exposure. Front. Cell Neurosci. 2017; 11: 87. doi: 10.3389/fncel.2017.00087
5. Deng J., Lamb J.R., McKeown A.P., Miller S., Muglia P., Guest P.C. et al. Identification of altered dipeptidyl-peptidase activities as potential biomarkers for unipolar depression. J. Affect. Disord. 2013;151(2): 667-72. doi: 10.1016/j.jad.2013.07.015.
6. Neznamov G.G., Zolotov N.N., Syunyakov T.S., Syunyakov S.A., Metlina M.V., Nazarova G.A. Activity of prolyn-specific enzymes in patients with anxiety disorders and its changes during Afobazole treatment. Psihiatrija i psihofarmakoterapija. 2014; 16(1): 21-7. (in Russian)
7. Frerker N., Raber K., Bode F., Skripuletz T., Nave H., Klemann C. et al. Phenotyping of congenic dipeptidyl peptidase 4 (DP4) deficient Dark Agouti (DA) rats suggests involvement of DP4 in neuro-, endocrine, and immune functions. Clin. Chem. Lab Med. 2009; 47(3): 275-87. doi: 10.1515/CCLM.2009.064
8. Krupina N.A., Kushnareva E.Iu., Khlebnikova N.N., Zolotov N.N., Kryzhanovskii G.N. Experimental model of anxiety-depression state in rats exposed to inhibitor of dipeptidyl peptidase IV methionyl-2(S)-cyano-pyrrolidine in early postnatal period. Zh. Vyssh Nerv Deiat Im I P Pavlova. 2009; 59(3): 360-372. (in Russian)
9. Khlebnikova N.N., Kushnareva E.Yu., Krupina N.A., Rodina V.I. Novel synthetic inhibitor of dipeptidyl peptidase IV methionyl-2(S)-cyanopyrrolidine induces latent aggression in rats. Eur. Neuropsychopharmacol. 2011; 21(Suppl.3): S302. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0924-977X(11)70477-1
10. Krupina N.A., Khlebnikova N.N. Neonatal exposure to the dipeptidyl peptidase-IV inhibitors diprotin A and sitagliptin induces depression-like behavior, anxiety, and latent aggression in adolescent and adult rats. J. Behav. Brain Sci. 2016; 6(4): 167-183. doi: 10.4236/jbbs.2016.64018.
11. Khlebnikova N.N., Krupina N.A., Kushnareva E.Yu., Zolotov N.N., Kryzhanovskii G.N. Effect of imipramine and prolyl endopeptidase inhibitor benzyloxycarbonyl-methionyl-2(s)-cyanopyrrolidine on activity of proline-specific peptidases in the brain of rats with experimental anxious-depressive syndrome. Bull. Exp. Biol. Med. 2012; 152(4): 409-12. doi: 10.1007/s10517-012-1540-z
12. Krupina N.A., Zubkov E.A., Orshanskaya E.V., Zorkina Y.A., Khlebnikova N.N. Gene expression in the brain of adult rats with behavioural alterations caused by neonatal exposure to the dipeptidyl peptidase-IV inhibitors diprotin A and sitagliptin. Eur. Neuropsychopharmacol. 2016; 26(Suppl. 2): S173. doi: 10.1016/S0924-977X(16)31000-8
13. Khlebnikova N.N., Krupina N.A., Kushnareva E.Y. Blood serum corticosterone level in modeling depression-like states in rats. Patol. Fiziol. Eksp. Ter. 2013; 4:3-9. (in Russian).
14. Belzung C., Lemoine M. Criteria of validity for animal models of psychiatric disorders: focus on anxiety disorders and depression. Biol. Mood Anxiety Disord. 2011; 1(1):9. doi: 10.1186/2045-5380-1-9.
15. Walf A.A., Frye Ch.A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nature Protocols. 2007; 2: 322-28. http://dx.doi.org/10.1038/nprot.2007.44.
16. O’Leary, T.P., Gunn, R.K. and Brown, R.E. What are we measuring when we test strain differences in anxiety in mice? Behavior Genetics. 2013; 43: 34-50. http://dx.doi.org/10.1007/s10519-012-9572-8.
17. Porsolt R.D., Anton G., Blavet N., Jalfre M. Behavioral despair in rats: a new model sensitive to antidepressant treatments. Eur. J. Pharmacol. 1978; 47 (4): 379 — 91.
18. Overstreet D.H., Pucilowski O., Rezvani A.H., Janowsky D.S. Administration of antidepressants, diazepam and psychomotor stimulants further confirms the utility of Flinders Sensitive Line rats as an animal model of depression. Psychopharmacology (Berl). 1995;121(1): 27-37.
19. Wang Q., Timberlake M.A. Prall K., Dwivedi Y. The recent progress in animal models of depression. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2017; 77: 99-109. doi: 10.1016/j.pnpbp.2017.04.008.
20. Mogensen J., Pedersen T.K., Holm S. Effects of chronic imipramine on exploration, locomotion, and food/water intake in rats. Pharmacol Biochem Behav. 1994; 47(3): 427-35. https://doi.org/10.1016/0091-3057(94)90139-2
21. Kasyanov E.D., Mazo G.E. The hypothalamic-pituitary-adrenal axis functioning in depressive disorder: current state of the problem. Psihicheskoe zdorov’e. 2017. 8: 27-34. (in Russian)
22. Anacker C., O’Donnell K.J., Meaney M.J. Early life adversity and the epigenetic programming of hypothalamic-pituitary-adrenal function. Dialogues Clin. Neurosci. 2014; 16(3): 321-33.
23. Frost P., Bornstein S., Ehrhart-Bornstein M., O’Kirwan F. Hutson C., Heber D. et al. The prototypic antidepressant drug, imipramine, but not Hypericum perforatum (St. John’s Wort), reduces HPA-axis function in the rat. Horm. Metab. Res. 2003; 35(10): 602-06. doi: 10.1055/s-2003-43507
24. Klemann C., Wagner L., Stephan M., von Hоrsten S. Cut to the chase: a review of CD26/dipeptidyl peptidase-4’s (DPP4) entanglement in the immune system. Clin. Exp. Immunol. 2016; 185(1): 1-21, doi: 10.1111/cei.12781
25. Mentlein R. Cell-surface peptidases. Int. Rev. Cytol. 2004; 235: 165-213.
26. Raison C.L., Capuron L., Miller A.H. Cytokines sing the blues: inflammation and the pathogenesis of depression. Trends Immunol. 2006; 27(1): 24-31. doi: 10.1016/j.it.2005.11.006
27. Oglodek E., Szota A., Just M., Mos D., Araszkiewicz A. The role of the neuroendocrine and immune systems in the pathogenesis of depression. Pharmacol. Rep. 2014; 66(5): 776-81. doi: 10.1016/j.pharep.2014.04.009.
28. Maletic V., Robinson M., Oakes T., Iyengar S., Ball S.G., Russell J. Neurobiology of depression: an integrated view of key findings. Clin. Pract. 2007; 61(12): 2030-40. doi: 10.1111/j.1742-1241.2007.01602.x
29. Suzuki H., Savitz J., Kent Teague T., Gandhapudi S.K., Tan C., Misaki M. et al. Altered populations of natural killer cells, cytotoxic T lymphocytes, and regulatory T cells in major depressive disorder: Association with sleep disturbance. Brain Behav. Immun. 2017; 66:193-200. doi: 10.1016/j.bbi.2017.06.011
30. Zhai X.J, Chen F, Chen C, Zhu C.R, Lu Y.N. LC-MS/MS based studies on the anti-depressant effect of hypericin in the chronic unpredictable mild stress rat model. J. Ethnopharmacol. 2015;169: 363-9. doi: 10.1016/j.jep.2015.04.053.
Опубликован
2017-12-18
Как цитировать
Хлебникова Н. Н., Крупина Н. А. Экспериментальное тревожно-депрессивное состояние у крыс, вызванное неонатальным действием ингибитора дипептидилпептидазы-IV дипротина А: эффекты имипрамина // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2017. Т. 61. № 4. С. 4–12.
Выпуск
Раздел
Оригинальные исследования
