Аннотация
Анализировали участие глутаматергической нейротрасмиттерной системы (введение D-серина и дизоцилпина) в формировании аудиогенного судорожного припадка (АП) и после-судорожной каталепсии (АПК) у крыс линии Крушинского-Молодкиной. У интактных крыс КМ интенсивность АП коррелирует с длительностью АПК. Введение D-серина (острое (однократное) введение, дозы 200, 400 и 600 мг/кг, хроническое введение - 5 дней по 300 мг/кг, n = 34) не оказало статистически значимого воздействия на АП и АПК. Дизоцилпин (МК-801, неконкурентный NMDA-антагонист) вводили однократно в дозах 0.1, 0.2 и 0.4 мг/кг (n = 41). МК-801 дозозависимо снизил интенсивность АП и вызвал у большинства животных «двухволновый паттерн» судорог, купировал АПК при меньшей дозе, чем судороги АП. АПК полностью отсутствовала уже при дозе 0.2 мг/кг, в то время как клонический компонент АП еще сохранялся. Таким образом, удалось показать «диссоциацию» АП и АПК. Предполагается, что хотя развитие АПК осуществляется под контролем дофаминергической нейромедиаторной системы, в ее экспрессии задействована также и глутаматергическая нейротрансмиссия.
Литература
Федотова ИБ, Сурина НМ, Маликова ЛА, Раевский КС, Полетаева ИИ (2008) Исследование изменений мышечного тонуса (каталепсии), наступающих у крыс после аудиогенного судорожного припадка. Журн высш нервн деят 58(5): 620–627. [Fedotova IB, Surina NM, Malikova LA, Raevski KS, Poletaeva II (2008) The investigation of cataleptic muscle tonus changes in rats after audiogenic seizures. Zh Vyssh Nerv Deiat Im I P Pavlova 58(5): 620–627. (In Russ)].
Долина СА, Коган БМ, Тананова ГВ (1982) Содержание катехоламинов в стриатуме, гипоталамусе и надпочечниках крыс, генетически предрасположенных к судорожным припадкам. Бюл эксп биол мед 93(2): 12–14. [Dolina SA, Cogan BM, Tananova GV (1982) Catecholamine levels in the striatum, hypothalamus, and adrenals of rats with genetic predisposition to epileptic seizures. Biull Eksp Biol Med 93(2): 12–14. (In Russ)].
Косачева ЕС, Кудрин ВС, Федотова ИБ, Семиохина АФ, Раевский КС (1998) Влияние карбамазепина на содержание моноаминов и их метаболитов в структурах мозга крыс с аудиогенной эпилепсией. Эксп клин фармакол 61(3): 25–27. [Kosacheva ES, Kudrin VS, Fedotova IB, Semiokhina AF, K S Raevskiĭ KS (1998) The effect of carbamazepine on the content of monoamines and their metabolites in the brain structures of rats with audiogenic epilepsy Eksp Klin Farmakol 61(3): 25–27. (In Russ)].
Фирстова ЮЮ, Абаимов ДА, Сурина НМ, Полетаева ИИ, Федотова ИБ, Ковалёв ГИ (2012) Связывание специфических лигандов D2- и NMDA-рецепторами клеток стриатума крыс двух линий, контрастных по предрасположенности к аудиогенной эпилепсии. Бюлл Эксп Биол Мед 154 (8): 158–161. [Firstova YY, Abaimov DA, Surina NM, Poletaeva II, Fedotova IB, Kovalev IB (2012) Binding of specific ligand by D2- and NMDA-receptors of striatum cells in two rat strains predisposed and resistant to audiogenic seizures. Biull Eksp Biol Med 154(2):196–198. (In Russ)]. https://doi.org/10.1007/s10517-012-1910-6.
Сорокин АЯ, Кудрин ВС, Клодт ПМ, Туомисто Л, Полетаева ИИ, Раевский КС (2004) Межлинейные различия в эффектах амфетамина и раклоприда на активность дофаминергической системы в дорзальном стриатуме крыс линии КМ и Вистар (микродиализное исследование). Генетика 40(6): 846–849. [Sorokin AY, Kudrin VS, Klodt PM, Tuomisto L, Poletaeva II, Raevskiĭ KS (2004) The interstrain differences in the effects of D-amphetamine and raclopride on dorsal striatum dopaminergic system in KM and Wistar rats (microdialysis study). Genetika 40(6): 846–849. (In Russ)].
Куликов АВ, Тихонова МА, Чугуй ВФ, Алехина ТА, Колпаков ВФ, Попова НК (2004) Хроническое введение имипрамина снижает время застывания у крыс, генетически предрасположенных к каталепсии. Бюлл эксп биол мед 138(4): 401–403. [Kulikov AV, Tikhonova MA, Chugui BF, Alekhina TA, Kolpakov VF, Popova NK (2004) Chronic administration of imipramine reduces the hardening time in rats genetically predisposed to catalepsy. Biull Eksp Biol Med 138(4): 401–403. (In Russ)]. https://doi.org/10.1007/s10517-005-0111-y.
Сурина НМ (2011) Физиолого-генетическое исследование предрасположенности к каталепсии. дисс канд биол наук: 03.03.01. - Моск. гос. университет, Москва, 2011 - 180 с. [Surina NM (2011) Fiziologo-geneticheskoe issledovanie predraspologennosti k katalepsii. PhD dissertation: 03.03.01. – Moscow State University, Moscow, 2011 – 180 p (In Russ)].
Singh L, Oles RJ, Tricklebank MD (1990) Modulation of seizure susceptibility in the mouse by the strychnine-insensitive glycine recognition site of the NMDA receptor-ion channel complex. Br J Pharmacol 99(2): 285–288.
Long KD, Mastropaolo J, Rosse RB, Deutsch SL (2007) Exogenously administered D-serine failed to potentiate the ability of MK-801 to antagonize electrically precipitated seizures in nonhandled control and stressed mice. Eur Neuropsychopharmacol 17(1): 53–57. https://doi.org/10.1016/j.euroneuro.2006.02.007.
Long KD, Mastropaolo J, Rosse RB, Manaye KF, Deutsch SL (2006) Modulatory effects of d-serine and sarcosine on NMDA receptor-mediated neurotransmission are apparent after stress in the genetically inbred BALB/c mouse strain. Brain Res Bull 69(6): 626–630. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2006.03.007.
Liu YH, Wang L, Wei LC, Huang YG, Chen LW (2009) Up-regulation of D-serine might induce GABAergic neuronal degeneration in the cerebral cortex and hippocampus in the mouse pilocarpine model of epilepsy. Neurochem Res 34(7): 1209–1218. https://doi.org/10.1007/s11064-008-9897-0.
Debler EA, Lipovac MN, Lajtha A, Zlocovic BV, Dunlop DS, Jakobson AE, Rice KC, de Costa B, Reith ME (1993) Metaphit – induced audiogenic seizures in mice: 1. Pharmacologic characterization. Epilepsia 34(2): 201–210.
Faingold CL, Randall ME, Naritoku DK, Boersma CA, Anderson CA (1993) Noncompetitive and competitive NMDA antagonists exert anticonvulsant effects by actions on different sites within the neuronal network for audiogenic seizures. Exp Neurol 119(2): 198–204.
Verma A, Kulkarni SK (1992) D1/D2 dopamine and NMDA receptor participation in experimental catalepsy in rats. Psychopharmacology (Berl) 109(4): 477–483.
Рукояткина НИ, Горбунова ЛВ, Гмиро ВЕ, Лукомская НЯ (2000) Способность антагонистов глутаматных рецепторов ослаблять экспериментальную каталепсию у крыс. Росс Физиол Журн им ИМ Сеченова 86(6): 626–633. [Rukoiatkina NI, Gorbunova LV, Gmiro VE, Lukomskaia NYa (2000) Glutamate receptor antagonists attenuate experimental catalepsy in rats. Russ Fiziol J 86(6): 626–633. (In Russ)].
De Sarro GB, De Sarro A (1993) Anticonvulsant properties of non-competitive antagonists of the N–methyl–D–aspartate receptor in genetically epilepsy – prone rats: comparison with CPPene. Neuropharmacology 32(1): 51 – 58.
Calderon SF, Sanberg PR, Norman AB (1988) Quinolinic acid lesions of rat striatum abolish D1- and D2- dopamine receptor-mediated catalepsy. Brain Res 450: 403–407.
Yoshida Y, Ono T, Kawano K, Miyagishi T (1994) Distinct sites of dopaminergic and glutamatergic regulation of haloperidol-induced catalepsy within the rat caudate-putamen. Brain Res 639: 139–148.
Kretschmer BD, Winterscheid B, Danysz W, Schmidt WJ (1994) Glycine site antagonists abolish dopamine D2 but not D1 receptor mediated catalepsy in rats. J Neural Transm 123–136.
Gerfen CR, Engber TM, Mahan LC, Sussel Z, Chase TN, Monsma FJ, Sibley DR (1990) D1 and D2 dopamine receptor-regulated gene expression of striatonigral and striatopallidal neurons. Science 250: 1429–1432.
Ferreira-Netto C, Borelli GK, Brandao ML (2007) Distinct Fos expression in the brain following freezing behavior elicited by stimulation with NMDA of the ventral or dorsal inferior colliculus. Exp Neurol 204: 693–704. https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2006.12.023.
Lasley SM (1991) Roles of neurotransmitter amino acids in seizure severity and experience in the genetically epilepsy-prone rat. Brain Res 560(1-2): 63–70. https://doi.org/10.1016/0006-8993(91)91215-m
Jobe PC, Dailey JW, Reigel CE (1986) Noradrenergic and serotonergic determinants of seizure susceptibility and severity in genetically epilepsy-prone rats. Life Sci 39(9): 775–782. https://doi.org/10.1016/0024-3205(86)90455-8.
Jobe PC, Dailey JW (2006) Genetically Epilepsy-Prone Rats (GEPRs) in Drug Research. CNS Drug Rev 6: 241–260. https://doi.org/10.1111/j.1527-3458.2000.tb00150.x
Jobe PC, Mishra PK, Browning RA, Wang C, Adams-Curtis LE, Ko KH, Dailey JW (1994) Noradrenergic abnormalities in the genetically epilepsy-prone rat. Brain Res Bull 35(5-6): 493–504. https://doi.org/10.1016/0361-9230(94)90163-5.
Jobe PC, Dailey JW (2006) Genetically Epilepsy-Prone Rats (GEPRs) in Drug Research. CNS Drug Rev. 6: 241–260. https://doi.org/10.1111/j.1527-3458.2000.tb00150.x.
Garcia-Cairasco N, Umeoka EHL, Cortes de Oliveira JA (2017) The Wistar Audiogenic Rat (WAR) strain and its contributions to epileptology and related comorbidities: History and perspectives. Epilepsy Behav EB 71:250–273. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2017.04.001.
Poletaeva II, Surina NM, Kostina ZA, Perepelkina OV, Fedotova IB (2017) The Krushinsky-Molodkina rat strain: The study of audiogenic epilepsy for 65years Epilepsy Behav. 71(Pt B): 130–141. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2015.04.07
Федотова ИБ, Костына ЗА, Сурина НМ, Полетаева ИИ (2012) Селекция лабораторных крыс по признаку «отсутствие предрасположенности к аудиогенному судорожному припадку». Генетика 48(6): 685–691. [Fedotova IB, Kostyna ZA, Surina NM, Poletaeva II. (2012) Laboratory rat selection for the trait "the absence of audiogenic seizure proneness". Genetika 48(6): 685–691. (In Russ)].
Karcz-Kubicha M, Lorenz B, Danysz W (1999) GlycineB antagonists and partial agonists in rodent models of Parkinson's disease--comparison with uncompetitive N-methyl-D-aspartate receptor antagonist. Neuropharmacology 38(1):109–119. https://doi.org/10.1016/s0028-3908(98)00165-8.
Adell A (2020) Brain NMDA Receptors in Schizophrenia and Depression. Biomolecules 10(6): 947. https://doi.org/10.3390/biom10060947.
Bae HJ, Bae HoJ, Kim JY, Park K, Yang X, Jung SY, Park SJ, Kim DH, Shin CY, Ryu JH (2023) The effect of lansoprazole on MK-801-induced schizophrenia-like behaviors in mice. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 120:110646. https://doi.org/10.1016/j.pnpbp.2022.110646.
Bygrave AM, Masiulis S, Nicholson E, Berkemann M, Barkus C, Sprengel R, Harrison PJ, Kullmann DM, Bannerman DM, Kätzel D (2016) Knockout of NMDA-receptors from parvalbumin interneurons sensitizes to schizophrenia-related deficits induced by MK-801. Transl Psychiatry 6(4):e778. https://doi.org/10.1038/tp.2016.44.
Николаева СД, Никитина ЛС, Глазова МВ, Бахтеева ВТ, Черниговская ЕВ (2024) Анализ состояния глутамат- и ГАМКергических нейронов нижних бугров четверохолмия крыс линии Крушинского-Молодкиной на ранних этапах эпилептогенеза. Росс физиол журн им ИМ Сеченова 110(3): 480–498. [Nikolaeva SD, Nikitina LS, Glazova MV, Bakhteeva VT, Chernigovskaya EV (2024) Analysis of the state of glutamate- and GABA-ergic neurons in the inferior colliculi of Krushinsky-Molodkina strain rats at early stages of epileptogenesis. Russ Fiziol J 110(3): 480–498. (In Russ)]. https://doi.org/10.31857/S0869813924030108.
Melo-Thomas L, Gil-Martínez AL, Cuenca L, Estrada C, Gonzalez-Cuello A, Schwarting RK, Herrero MT (2018) Electrical stimulation or MK-801 in the inferior colliculus improve motor deficits in MPTP-treated mice. Neurotoxicology 65:38–43. https://doi.org/10.1016/j.neuro.2018.01.004.
Mierzejewski P, Kolaczkowski M, Nowak N, Korkosz A, Scinska A, Sienkiewicz-Jarosz H, Samochowiec J, Kostowski W, Bienkowski P (2013) Pharmacological characteristics of zolpidem-induced catalepsy in the rat. Neurosci Lett 556:99–103. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2013.10.011.
Medeiros P, Viana MB, Barbosa-Silva RC, Tonelli LC, L Melo-Thomas L (2014) Glutamatergic neurotransmission in the inferior colliculus influences intrastriatal haloperidol-induced catalepsy. Behav Brain Res. 268:8–13. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2014.03.027.
Прокопец ИМ (1958) Экспериментальное исследование защитно-восстанавливающей роли функционального каталептоидного состояния. Научн докл Высш Шк Биол наук Физиол биохим жив 3: 84–89. [Prokopets IM (1958) An experimental study of the protective and restorative role of the functional cataleptoid state. Nauchn dokl Vish Shkol Biol nauk Fiziol biohim zhivotn 3: 84-89. (In Russ)].