Научной группой нейробиологии Института экспериментальной медицины НМИЦ им. В. А. Алмазова (профессор А. В. Калуев, младший научный сотрудник К. А. Демин), в сотрудничестве с биологами из Уральского федерального университета, Санкт-Петербургского государственного университета, а также с коллегами из Москвы, Новосибирска, Бразилии и Китая, разработан уникальный способ, позволяющий тестировать антидепрессанты при помощи зебраданио (небольших аквариумных рыбок), использование которых набирает популярность в токсикологических, фармакологических, генетических и нейробиологических исследованиях. Их небольшой размер и высокая скорость размножения обеспечивают возможность брать множество рыб и таким образом ускорять, улучшать и удешевлять исследования.
Центр доклинических и трансляционных исследований (ЦДТИ) НМИЦ им. В. А. Алмазова обеспечен одним из немногих оснащенных по последнему слову техники акватических вивариев в России, что позволяет проводить в нем подобного рода инновационные эксперименты.
В разработанном учеными ЦДТИ тесте рыбы крепятся в специальном губчатом материале (обеспечивающем мягкое удерживание), и в течение пяти минут изучается уровень их активности в аквариуме. Было выдвинуто предположение, что у рыб существует состояние «отчаяния» (вынужденной беспомощности), которое проявляется в данном тесте путем увеличения неподвижности (замирания) зебраданио. Заметим, что отчаяние является одним из клинических признаков депрессии, и таким образом исследование может иметь важный трансляционный потенциал. Для проверки предложенной модели авторами были использованы классические антидепрессанты (амитриптилин и сертралин), электрический ток (болевое воздействие), феромон тревоги (стресс) и противотревожный препарат без антидепрессантного свойства (феназепам). Было показано, что амитриптилин и сертралин существенно увеличивали активность рыб в данном тесте, тогда как стрессорные воздействия (ток и страх) закономерно снижали. В то же время феназепам не оказал никакого эффекта, что говорит о том, что данный тест может быть использован для различения антидепрессантов от противотревожных препаратов, в отличие от многих других тестов, где поведение, вызванное антидепрессантами и противотревожными препаратами без антидепрессантного эффекта, одинаково, что мешает их определению.
Схематическое изображение движений зебраданио в тесте подвешивания за хвост
Таким образом, было показано, что у зебраданио, как и у грызунов, и у людей, существует феномен отчаяния, и использование антидепрессантов может подвергать изменению данное поведение, и что говорит о высокой поведенческой схожести эволюционно крайне отдаленных видов. Феномен отчаяния может проявляться у широкой группы позвоночных животных, а значит, может быть исследован при помощи поиска наиболее схожих молекулярных и физиологических реакций, связанных с отчаянием, между рыбами, грызунами и человеком. Более того, простота организма рыбы позволяет протестировать на нем множество веществ с гораздо большей скоростью, чем на грызунах. При этом вещества, показавшие эффективность на зебраданио и на грызунах одновременно, с высокой долей вероятности будут эффективны и у людей — ведь одинаковая эффективность у таких отдаленных организмов будет свидетельствовать о том, что препарат оказывает действие на наиболее общую и функционально важную для регуляции поведения часть мишени.
Наконец, существование состояний, подобных отчаянию, у рыб существенно изменяет наши представления о биологическом возрасте депрессии, ведь первые костные рыбы появились в ходе эволюции 400 миллионов лет назад, а предки человека — 60 миллионов лет назад. Таким образом, данные исследования «отодвинули» депрессию еще на 340 миллионов лет назад и показали, что отчаяние (один из симптомов депрессии) гораздо более древний механизм, чем считалось ранее.
Статья с результатами исследования опубликована в Journal of Neuroscience Methods в мае 2020 года. Проект выполнен при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований «Поиск, описание и детальное изучение депрессивного фенотипа у Danio rerio».
Новость в СМИ:
Naked Science
Индикатор
Baltijas Balss
Портал Поиск
Anonsens
mail.ru