Исследование паттернов поведения крыс в условиях стрессиндуцированной депрессии при внутрижелудочной нагрузке экстрактом одуванчика лекарственного

В настоящее время депрессивное расстройство выявлено у более чем 350 миллионов людей во всём мире и хронический стресс рассматривается как одна из ключевых причин формирования депрессивного состояния, которое проявляется комплексом симптомов: снижением настроения, двигательным замедлением и нарушениями когнитивных функций [1, 2, 3].

Актуальность проблемы постстрессовой депрессии объясняется её широкой распространённостью, значительными социально-экономическими последствиями и невысокой эффективностью существующих терапевтических подходов. Патогенез депрессии как гетерогенного расстройства обусловлен множеством предрасполагающих факторов и разнообразных биологических механизмов, и поэтому в настоящее время не выработана единая концепция её возникновения. Это стимулирует активизацию исследований в направлении по- иска новых диагностических маркеров и терапевтических стратегий лечения депрессии [4, 5].

Моделирование депрессии у животных является сложной задачей, и большинство экспериментальных моделей основано на воздействии острого или хронического стресса, например тест «не-избегаемого плавания», «подвешивания за хвост», «выученная беспомощность», мягкий непредсказуемой стресс, стресс раннего периода жизни, социальная изоляция [6].

Модели депрессивного состояния, основанные на социальном стрессе, характеризуются общностью поведенческих и патогенетических изменений у лабораторных животных и людей в зависимости от их положения в социальной иерархии, что позволяет легко экстраполировать выявленные эффекты на человека и обеспечивает высокую конструктивную валидность метода [7].

Оптимизация методов лечения депрессий, несмотря на накопленный опыт, по-прежнему остаётся важной задачей. Современные рекоменда- ции по терапии в основном носят ориентировочный характер: отсутствуют убедительные доказательства преимущества какой-либо конкретной терапевтической стратегии. Следует также учитывать, что выраженность депрессивных симптомов коррелирует с ответом на лечение, что подчёркивает необходимость изучения патогенетических механизмов и подбора адекватных фармакологических средств.

Экспериментальные исследования показали наличие потенциальных антидепрессантных свойств у водных экстрактов листьев и корней одуванчика лекарственно (Taraxacum officinale), которые он проявляет благодаря высокому содержанию таких биологически активных соединений, как изоэтин, гесперидин, нарингенин, кемпферол, синаповая и галловая кислоты [8].

Гесперидин – это флаваноновый гликозид, состоящий из агликона флавона гесперетина, связанного с дисахаридом, он обладает выраженным антиоксидантным, гиполипидемическим, противовоспалительным, противораковым, противовирусным и противонейродегенеративным эффектами [9].

В контексте проявления антидепрессантных свойств экстракта одуванчика лекарственного наиболее важны антиоксидантная активность гес-перидина, которая проявляется в прямом захвате свободных радикалов или косвенно в ингибировании прооксидантных ферментов, которые участвуют в образовании этих радикалов, а также в хелатировании переходных металлов, которые, в свою очередь, участвуют в реакциях образования активных форм кислорода; а также нейропро-тективный потенциал гесперидина, который опосредован улучшением факторов роста нейронов и функций эндогенной антиоксидантной защиты и уменьшением нейровоспалительных и апоптоти-ческих путей [9, 10].

Нарингенин – флавонон, проявляет антиоксидантные, противоопухолевые, антиатерогенные свойства, обладает антибактериальной активностью, является ингибитором цитохрома P450 и гепатопротектором с антифиброгенными и противовоспалительными свойствами, обладает выраженным антиоксидантным и противовоспалительным действием [11].

Кемпферол относится к растительным флавоноидам из группы флавонолов, проявляет выраженную антиоксидантную активность, которая связана со способностью его фенольных групп отдавать водород и превращаться в феноксиль-ный радикал, который далее может вступать в реакцию с другими свободными радикалами. Кемпферол эффективно подавляет воспалительные процессы за счёт ингибирования синтеза оксида азота, а также гиалуронидазы, коллагеназы, 15-липоксигеназы и циклооксигеназы первого и второго типа и блокады активации NF-κB (ядерный фактор каппа B) и, как следствие, усиления регуляции провоспалительных генов [12].

Таким образом, набор биологически активных соединений экстракта одуванчика лекарственного обуславливает его потенциальную эффективность в терапии депрессивных состояний.

Таким образом, цель нашего исследования – изучение паттернов поведения крыс в условиях стресс-индуцированной депрессии при внутри-желудочной нагрузке экстрактом одуванчика лекарственного.

Материалы и методы

Работа проводилась на 90 крысах-самцах линии Wistar шестимесячного возраста. Для моделирования депрессивного состояния у животных использовали модель «социального» стресса [13], при котором у крыс формируется агрессивный и субмиссивный характер поведения. В процессе эксперимента самцов крыс попарно помещали в клетки, которые были разделены на две половины прозрачной перегородкой, и обеспечивали сенсорный контакт животных. Ежедневно в течение 20 дней перегородку снимали на 10 мин и наблюдали за социальными взаимодействиями, в результате чего в случае повторного опыта побед были выявлены «победители» (агрессоры) и в случае поражений – «побежденные» (жертвы) особи. У агрессивных животных фиксировали следующие параметры поведения: вертикальные и боковые стойки («угроза»), прямые атаки – укусы, преследования или агрессивный груминг, у субмиссив-ных – локомоции, обнюхивания, аутогруминг, движения на месте, вертикальные «защитные» стойки, фризинг (неподвижность) и др.

Все животные были разделены поровну по принципу рандомизации на 3 групп по 30 крыс в каждой группе: 1 группа – интактные животные, к котором не применялось никаких воздействий; 2 группа – контрольная, у животных моделировали депрессивное состояние и они получали внутри-желудочно дистиллированную воду, объемом 2 мл ежедневно в течение 20 суток с момента моделирования депрессии; 3 группа – самцы, которые с первого дня моделирования депрессии получали внутрижелудочно водный экстракт одуванчика лекарственного производства ООО «Коро-левФарм» с концентрацией действующих веществ 3,5–4,0%, в дозе 75 мг/100 г массы животного, объемом 2 мл. Паттерны поведения исследовали у животных на 21 сутки эксперимента с помощью тестов поведенческого отчаяния по методу «Пор-солт», «Открытое поле» и «Приподнятый крестообразный лабиринт».

Цифровой материал всех экспериментов подвергали статистической обработке с помощью параметрических и непараметрических методов анализа.

Результаты

Результаты изучения паттернов поведения крыс в состоянии социальной депрессии при нагрузке экстрактом одуванчика лекарственного с помощью теста «Порсолт» представлены в таблице 1.

Согласно представленным данным, среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение времени активного плавания по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров на 34,62%, у жертв – на 46,28%; в 3 группе у агрессоров – на 26,86%, а у жертв – на 25,36%. При этом время активного плавания у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 11,86%, у жертв – на 38,94%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено увеличение времени пас- сивного плавания по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 52,95%, у жертв – на 74,50%; в 3 группе у агрессоров – на 36,31%, а у жертв – на 45,22%. При этом время пассивного плавания у животных 3 группы было меньше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 10,88%, у жертв – на 17,04%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено увеличение времени иммобилизации по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 39,01%, у жертв – на 40,15%; в 3 группе у агрессоров – на 43,73%, а у жертв – на 10,44%. При этом время пассивного плавания у животных-агрессоров 3 группы было незначительно больше, чем у 2 группы, а у крыс-жертв – меньше на 21,20%.

Также мы оценивали психоэмоциональное состояние крыс при моделировании социальной депрессии и дополнительной нагрузке экстрактом одуванчика лекарственного с помощью теста «Открытое поле», его результаты представлены в таблице 2.

Таблица 1. Результаты теста «Порсолт» крыс-агрессоров и крыс-жертв в состоянии депрессии при нагрузке экстрактом одуванчика лекарственного

Table 1. Results of the Porsolt test of aggressor and victim rats in a state of depression when loaded with dandelion extract

Группа	Крысы-агрессоры			Крысы-жертвы
	Активное плавание, с	Пассивное плавание, с	Иммобилизация, с	Активное плавание, с	Пассивное плавание, с	Иммобилизация, с
1	176,25±4,41	91,37±2,83	32,38±0,87	176,25±4,41	91,37±2,83	32,38±0,87
2	115,24±3,611	139,75±4,471	45,01±1,421	94,68±3,321	159,94±4,961	45,38±1,361
3	128,91±3,351,2	124,55±3,191,2	46,54±1,191	131,55±3,491,2	132,69±4,121,2	35,76±1,091,2

Примечание. Различия достоверны при P < 0,05: 1 – по сравнению с показателями интактных животных; 2 – по сравнению с показателями контрольной группы.

Таблица 2. Результаты теста «Открытое поле» крыс-агрессоров и крыс-жертв в состоянии депрессии при нагрузке экстрактом одуванчика лекарственного

Table 2. Results of the Open Field test of aggressor and victim rats in a state of depression when loaded with dandelion extract

Показатель	Тип поведения	Группа
		1	2	3
Кол-во переходов через центр, шт.	Агрессор	3,41±0,09	2,13±0,061	2,72±0,071,2
	Жертва		1,89±0,051	2,25±0,061,2
Кол-во пересеченных квадратов, шт.	Агрессор	53,24±1,44	29,76±0,931	37,88±1,171,2
	Жертва		26,48±0,821	32,11±0,941,2
Кол-во стоек, шт.	Агрессор	19,37±0,54	12,94±0,361	15,64±0,481,2
	Жертва		10,85±0,311	14,62±0,411,2
Кол-во заглядываний в норки, шт.	Агрессор	9,46±0,29	6,01±0,171	7,33±0,181,2
	Жертва		5,22±0,151	6,69±0,171,2
Время груминга, с	Агрессор	3,67±0,11	6,14±0,131	5,12±0,141,2
	Жертва		8,05±0,231	5,98±0,181,2
Время замирания, с	Агрессор	5,47±0,15	7,89±0,211	6,91±0,221,2
	Жертва		8,13±0,251	7,17±0,231,2
Фекальные болюсы, шт.	Агрессор	1,29±0,03	2,43±0,061	2,01±0,051,2
	Жертва		2,94±0,081	2,19±0,031,2

Примечание. Различия достоверны при P < 0,05: 1 – по сравнению с показателями интактных животных; 2 – по сравнению с показателями контрольной группы.

Согласно представленным данным, среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение количества переходов животных через цент площадки по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 37,54%, у жертв – на 44,57%; в 3 группе у агрессоров – на 20,23%, а у жертв – на 34,02%. При этом количество переходов через центр площадки у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 27,70%, у жертв – на 19,05%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение количества пересеченных квадратов по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 44,10%, у жертв – на 28,85%; в 3 группе у агрессоров – на 50,26%, а у жертв – на 36,69%. При этом количество пересеченных квадратов у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 27,28%, у жертв – на 21,26%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение количества вертикальных стоек по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 33,20%, у жертв – на 43,99%; в 3 группе у агрессоров – на 19,26%, а у жертв – на 24,52%. При этом количество вертикальных стоек у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 20,87%, у жертв – на 34,75%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение количества заглядываний в норки по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 36,47%, у жертв – на 44,82%; в 3 группе у агрессоров – на 22,52%, а у жертв – на 29,28%. При этом количе- ство заглядываний в норки у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 21,96%, у жертв – на 28,16%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено увеличение времени гру-минга по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 67,30%, у жертв – на 119,35%; в 3 группе у агрессоров – на 39,51%, а у жертв – на 62,94%. При этом время груминга у животных 3 группы было меньше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 16,61%, у жертв – на 25,71%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено увеличение времени замирания по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 44,24%, у жертв – на 48,63%; в 3 группе у агрессоров – на 26,33%, а у жертв – на 31,08%. При этом время замирания у животных 3 группы было меньше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 12,42%, у жертв – на 11,81%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено увеличение количества фекальных болюсов по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 88,37%, у жертв – на 127,91%; в 3 группе у агрессоров – на 55,81%, а у жертв – на 69,77%. При этом количество фекальных болюсов у животных 3 группы было меньше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 17,28%, у жертв – на 25,51%.

Также мы оценивали психоэмоциональное состояние крыс при моделировании социальной депрессии и дополнительной нагрузке экстрактом одуванчика лекарственного с помощью теста «Приподнятый крестообразный лабиринт» и его результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты теста «Приподнятый крестообразный лабиринт» крыс-агрессоров и крыс-жертв в состоянии депрессии при нагрузке экстрактом одуванчика лекарственного

Table 3. Results of the elevated plus maze test in depressed rats and prey rats when loaded with dandelion extract

Показатель	Тип поведения	Группа
		1	2	3
Посещение открытых рукавов, шт.	Агрессор	2,36±0,06	1,29±0,031	1,55±0,041,2
	Жертва		1,63±0,041	1,77±0,051
Посещение закрытых рукавов, шт.	Агрессор	3,12±0,07	5,48±0,141	4,25±0,111,2
	Жертва		6,01±0,171	4,82±0,141,2
Свешивания, шт.	Агрессор	3,71±0,11	1,93±0,051	2,49±0,071,2
	Жертва		2,19±0,061	2,58±0,061,2
Время в центре, с	Агрессор	17,61±0,54	11,05±0,311	13,83±0,361,2
	Жертва		9,94±0,271	13,42±0,311,2
Время в открытых рукавах, с	Агрессор	38,54±1,13	25,31±0,711	31,43±0,881,2
	Жертва		21,43±0,621	24,75±0,761,2
Время в закрытых рукавах, с	Агрессор	69,29±2,15	103,11±2,891	91,34±2,261,2
	Жертва		111,31±3,221	92,37±2,491,2
Стойки в открытых рукавах, шт.	Агрессор	3,68±0,10	1,59±0,041	2,61±0,071,2
	Жертва		1,07±0,031	2,47±0,061,2
Стойки в закрытых рукавах, шт.	Агрессор	4,82±0,14	2,76±0,081	3,61±0,111,2
	Жертва		2,15±0,061	3,18±0,091,2

Примечание. Различия достоверны при P < 0,05: 1 – по сравнению с показателями интактных животных; 2 – по сравнению с показателями контрольной группы

Согласно представленным данным, среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение количества посещений открытых рукавов по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 45,34%, у жертв – на 30,39%; в 3 группе у агрессоров – на 34,32%, а у жертв – на 25,00%. При этом количество посещений открытых рукавов у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 20,16%, у жертв – на 8,59%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено увеличение количества посещений закрытых рукавов по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 75,64%, у жертв – на 92,63%; в 3 группе у агрессоров – на 36,22%, а у жертв – на 54,49%. При этом количество посещений закрытых рукавов у животных 3 группы было меньше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 22,45%, у жертв – на 19,80%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение количества свешиваний с установки по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 47,98%, у жертв – на 40,97%; в 3 группе у агрессоров – на 32,88%, а у жертв – на 30,46%. При этом количество свешиваний с установки у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 29,02%, у жертв – на 17,81%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение времени пребывания в центре установки по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 37,25%, у жертв – на 43,55%; в 3 группе у агрессоров – на 21,47%, а у жертв – на 23,79%. При этом время пребывания в центре установки у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 25,16%, у жертв – на 35,01%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение времени пребывания в открытых рукавах установки по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 34,33%, у жертв – на 44,40%; в 3 группе у агрессоров – на 18,45%, а у жертв – на 35,78%. При этом время пребывания в открытых рукавах установки у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 24,18%, у жертв – на 15,49%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено увеличение времени пребывания в закрытых рукавах установки по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 48,81%, у жертв – на 60,64%; в 3 группе у агрессоров – на 31,82%, а у жертв – на 33,31%. При этом время пребывания в закрытых рукавах установки у животных 3 группы было меньше, чем у 2

группы: у агрессоров – на 11,41%, у жертв – на 17,02%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение количества стоек в открытых рукавах установки по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 56,79%, у жертв – на 70,92%; в 3 группе у агрессоров – на 29,08%, а у жертв – на 32,88%. При этом количество стоек в открытых рукавах установки у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 64,15%, у жертв – на 130,84%.

Среди крыс агрессоров и жертв на фоне депрессии установлено снижение количества стоек в закрытых рукавах установки по сравнению с животными 1 группы: во 2 группе у агрессоров – на 42,74%, у жертв – на 55,39%; в 3 группе у агрессоров – на 25,10%, а у жертв – на 34,02%. При этом количество стоек в закрытых рукавах установки у животных 3 группы было больше, чем у 2 группы: у агрессоров – на 30,80%, у жертв – на 47,91%.

Обсуждение

Депрессия – психическое расстройство, выражающееся набором симптомов, которые сложно полностью воспроизвести на лабораторных животных. Тем не менее, как и другие психические расстройства, она включает эндофенотипы, отдельные компоненты которых можно моделировать и исследовать на животных. Одним из таких эндофенотипов в моделях депрессии является поведение отчаяния, оцениваемое с помощью теста принудительного плавания (Порсолт). Реакция животного на угрозу утонуть в этом тесте служит индикатором его склонности к депрессивному состоянию. В нашем исследовании установлено, что у животных в состоянии депрессии снижается время активного плавания и увеличивается время пассивного плавания и иммобилизации, что соответствует данным литературы, но при этом, крысы с агрессивным и субмиссивным типами поведения, получавшие в качестве терапии депрессии экстракт одуванчика лекарственного, характеризовались менее выраженными проявлениями депрессивного состояния, по сравнению с животными без терапии.

По результатам теста «Открытое поле» и «Приподнятый крестообразный лабиринт» установлено, что у крыс с агрессивным и субмиссивным типами поведения в условиях стресс-индуцированной депрессии формируется состояние повышенной тревожности, которое выражается снижением вертикальной и горизонтальной активности, увеличением времени груминга и количества фекальных болюсов.

Тесты «Открытое поле» и «Приподнятый крестообразный лабиринт» основаны на безусловной тревоге, без предварительного обусловливания, и на врожденной естественной исследовательской активности животных при наличии природных стимулов, вызывающих чувство страха, тревоги и депрессии [14]. Исходя из того, что двигательная активность отражает величину процессов возбуждения центральной нервной системы, а груминг и реакция дефекации в тесте являются достоверными показателями уровня возбуждения вегетативной нервной системы, можно констатировать, что экстракт одуванчика оказывает тормозное действие на нервную систему. В целом, снижение двигательной активности крыс на фоне возросшего груминга, по мнению ряда исследователей [15], свидетельствует о развитии сильного стресса и депрессии.

Таким образом, основываясь на интегрированной картине, отражающей не отдельные показатели, а изменение их в комплексе, можно предпо- ложить, что биологически активные вещества экстракта одуванчика лекарственного способны индуцировать развитие тормозных процессов в нервной системе и уменьшать психоэмоциональное напряжение животных в тестах «Открытое поле», «Приподнятый крестообразный лабиринт» и «Порсолт», и это связано с их способностью активировать процессы защитного торможения в центральной нервной системе, в результате чего уменьшается психоэмоциональное напряжение крыс, и, следовательно, данные соединения оказывают стресспротекторное и антидепрессантное действие.

Выводы

Внутрижелудочная нагрузка крыс с агрессивным и субмиссивным типами поведения в состоянии социальной депрессии экстрактом одуванчика лекарственного способствует снижению проявлений депрессивного состояния.