Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Обзор литературы 7
1.1 Интерфероны 7
1.2 Медицинская значимость биологических эффектов а-интерферона 8
1.3 Влияние а-ИФН на развитие депрессии 9
1.4 Иммунитет и нервная система 11
1.5 Интерферон-продуцирующие клетки ЦНС 12
1.6 Клетки ЦНС, воспринимающие ИФН 12
1.7 Депрессия и нейропластические именения 12
1.8 Области мозга, подверженные изменениям при депрессии 14
1.9 Депрессия у крыс 15
2 Материалы и методы 17
2.1 Объект исследования и дизайн эксперимента 17
2.2 Применяемые растворы 17
2.3 Проводимые тестирования 18
2.3.1 Неврологическая шкала NSS (Neurological Score System) 18
2.3.2 Тест на гипонеофагию (ТГНФ) 18
2.3.3 Тест «открытое поле» 19
2.3.4 Приподнятый крестообразный лабиринт 20
2.4 Работа с биологическим материалом 21
2.4.1 Подготовка материала, приготовление срезов 21
2.4.2 Иммуногистохимия 22
2.4.3 Флуоресцентная микроскопия 22
2.5 Анализ данных 23
3 Результаты и обсуждение 24
3.1 Результаты тестирований 24
3.1.1 NSS-тест 24
3.1.2 Гипонеофагия 25
26
3.1.3 Тест «Открытое поле» 26
3.1.4 Тест «Приподнятый крестообразный лабиринт» 30
3.2 Результаты иммуногистохимии 33
3.2.1 Процент клеток, экспрессирующих рецепторы к а-ИФ 33
3.2.2 Процент клеток, экспрессирующих рецепторы к у-ИФ 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 43
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Дизайн эксперимента 48
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Создание модели острого иммобилизационного стресса .... 49
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Протокол теста для оценки неврологического дефицита (NSS-тест) 50
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Примеры нормального и депрессия-подобного поведения в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт» 51
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Протокол проведения иммуногистоцитохимии для «свободно-плавающих» срезов 52
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Фотографии флуоресцентной микроскопии рецепторов к интерферонам 53
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Интерпретация диаграмм «ящик с усами» 54
Препараты на основе интерферонов (ИФН) в настоящее время широко используются для лечения вирусных заболеваний, обладают иммуномодулирующей активностью, а также оказывают антипролиферативное действие на опухолевые клетки. Однако было замечено, что они могут оказывать негативное влияние на функциональность органов или систем органов. В частности, со стороны центральной нервной системы (ЦНС), а-ИФН индуцирует развитие депрессивных состояний у пациентов, что ограничивает его применение в качестве противовирусного и противоопухолевого препарата. Тем не менее, молекулярные механизмы, лежащие в основе ИФН-индуцированной депрессии до конца не изучены. Используя имеющиеся литературные данные, в сочетании с комплексным набором поведенческих тестов, и анализом изменения экспрессии к интерферонам в различных областях головного мозга, мы бы хотели лучше понять невропатологию, лежащую в основе депрессии, вызванной ц-ИФН, разработать новые стратегии профилактики и лечения депрессивных эффектов, вызванных ц-ИФН.
Цель данной работы - оценка 5-кратного воздействия альфа интерферона на интегративные функции головного мозга и изменение экспрессии рецепторов к интерферону у крыс с выработанной моделью острого стресса и без нее.
Задачи исследования:
1. Оценить выраженность неврологического дефицита и принятия новой пищи (тест на гипонеофагию) у крыс в физиологических условиях и при модели депрессии после введения интерферона;
2. Оценить стрессогенность крыс в физиологических условиях и с моделью депрессии до и после введения интерферона с помощью тестов «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт»;
3. Выяснить, какие эффекты оказывал интерферон на поведение животных с моделью депрессии и в контроле;
Выявить особенности изменения процента клеток, экспрессирующих рецепторы к альфа- и гамма-интерферону в различных областях головного мозга крыс с моделированной депрессией после его введения.
В настоящее время установлено, что ИФН-терапия индуцирует нейровоспаление и есть несколько гипотез, описывающих механизмы, лежащие в основе этого процесса. Депрессия, вызванная а-ИФН, может быть связана с изменением индукции провоспалительных цитокинов, нарушением механизмов обратного захвата серотонина, взаимодействием с опиоидными рецепторами и изменением проницаемости гематоэнцефалического барьера. Согласно нашим результатам исследования, в этом также могут играть роль сигнальные пути, связанные с активацией рецепторов к альфа-интерферону.
В ходе данного исследования были полностью решены поставленные задачи:
1. Неврологический дефицит у крыс во всех группах не резко выражен, что свидетельствует об отсутствии «грубых» неврологических нарушений, однако приложение альфа-интерферона оказывает нейротоксический эффект, но в отношении принятия новой пищи (тест на гипонеофагию) отмечается потенциальный нейропротективный эффект.
2. Стрессогенность новизны (в тесте «открытое поле») и переменная стрессогеность (в тесте ПКЛ) более выражены у контрольных животных после введения а-ИФН; у животных, перенесших острый стресс в сочетании с 5-кратным введением интерферона, он оказывал в большинстве случаев нейротоксический эффект в виде усугубления признаков депрессии.
3. У контрольных животных и перенесших острый стресс 5-кратное введение а- ИФН вызывает развитие депрессия-подобного состояния, что в будущем можно будет использовать при создании новых вариантов моделей экспериментальной депрессии.
4. Анализ процента клеток, экспрессирующих рецепторы к интерферону, выявили соотносимые с результатами тестирований изменения: значимое снижение экспрессии обоих видов рецепторов к интерферону во всех областях головного мозга, кроме зафиксированного увеличения экспрессии к а-ИФН в энторинальной коре, что связано с разными сроками реагирования на стресс различных отделов лимбической системы, а также плейотропными эффектами приложения а-ИФН.
1. Zheng L.S. Minocycline treatment ameliorates interferon-alpha- induced neurogenic defects and depression-like behaviors in mice / L.S. Zheng, N. Kaneko, K. Sawamoto // Front Cell Neuroscience. - 2015. - Vol. 9, № 5.
2. Stewart W.E. In: The interferon system / W.E Stewart // Springer-Verlag. - 1979.
3. Ших E.B. Рекомбинантный интерферон альфа-2Ь с антиоксидантами (альфа токоферола ацетат и аскорбиновая кислота): эффективность с точки зрения взаимодействия компонентов / Е.В. Ших, М.Н. Дорофеева // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. - 2015. - № 5.
4. Stanifer M.L. Differential Regulation of Type I and Type III Interferon Signaling / M.L. Stanifer, K. Pervolaraki, S. Boulant // International journal of molecular sciences. - 2019. - Vol. 20, № 6.
5. Donnelly R.P. Interferon-lambda: a new addition to an old family / R.P. Donnelly, S.V. Kotenko // Interferon Cytokine. - 2010. - Vol. 30, № 8.
6. Zhou J. Type III Interferons in Viral Infection and Antiviral Immunity / J. Zhou, Y. Wang, Q.-Chang, P. Ma et all. // Cellular Physiology and Biochemistry. - 2018. - Vol. 51, No 1.
7. Хмелевской В.И. Альфа-интерферон в клинической практике / В.И. Хмелевской, В.Я. Провоторов, В.В. Киселёва, О.А. Девянин // Архивъ внутренней медицины. - 2014. - №5(19).
8. Hoyo-Becerra C. Insights from interferon-a-related depression for the pathogenesis of depression associated with inflammation / C. Hoyo-Becerra, J.F. Schlaak, D.M. Hermann // Brain, Behavior, and Immunity. - 2014. - Vol. 42.
9. Hepgul N. Transcriptomics in Interferon-a-Treated Patients Identifies Inflammation-, Neuroplasticity- and Oxidative Stress-Related Signatures as Predictors and Correlates of Depression / N. Hepgul, A. Cattaneo, K. Agarwa, S. Baraldi et all. // Neuropsychopharmacology. - 2016. - Vol. 41. - P. 2502-2511.
10. Fischer C.W. Interferon-alpha treatment induces depression-like behaviour accompanied by elevated hippocampal quinolinic acid levels in rats / C.W. Fischer, A. Eskelunda, D. P. Budac, S. Tillmanna et all. // Behavioural Brain Research. - 2015. - P. 166-172.
11. Шилов Ю.Е. Кинуренины в патогенезе эндогенных психических заболеваний / Ю.Е. Шилов, М.В. Безруков // Вестник РАМН. - 2013. - № 1.
12. Собенников В.С. Соматизация и психосоматические расстройства: монография / В.С. Собенников, Ф.И. Белялов. - Иркутск: РИО ИГИУВа, 2010. - 230 с.
13. Borsinia A. The role of circulatory systemic environment in predicting interferonalpha-induced depression: The neurogenic process as a potential mechanism / A. Borsinia, C.M. Pariantea, P.A. Zunszaina, N. Hepgula et all. // Brain, Behavior, and Immunity. - 2019. - Vol. 81.
14. Black P.H. Central nervous system-immune system interactions: psychoneuroendocrinology of stress and its immune consequences / P.H. Black // Antimicrobial agents and chemotherapy. - 1994. - Vol. 38. - P. 1-6.
15. Zheng L.S. Mechanisms for Interferon-a-Induced Depression and Neural Stem Cell Dysfunction / L.S. Zheng, S. Hitoshi, N. Kaneko, K. Takao et all. // Stem Cell Reports. - 2014. - Vol. 3. - P. 73-84.
... всего 38 источников