Аннотация
Было проведено исследование концентрации адренокортикотропного гормона (АКТГ), кортикостерона и серотонина в плазме крови ювенильных и взрослых крыс, а также поведения в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт» и уровня серотонина в Ядрах Шва взрослых крыс, подвергавшихся трем сеансам гипобарической гипоксии (360 мм.рт.ст. 2 ч) на 8-10-е сутки после рождения. Эта неинвазивная модель неонатальной гипоксии (НГ) на крысах моделирует перинатальную гипоксическую травму средней тяжести у плодов и недоношенных детей. В тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт» 3-месячные НГ крысы показали снижение исследовательской активности и повышение тревожности, что сопровождалось снижением уровня серотонина в Ядрах Шва этих животных. В плазме крови взрослых крыс, подвергавшихся НГ, не было выявлено изменений уровня кортикостерона и серотонина, однако содержание АКТГ было достоверно ниже по отношению к контролю. Таким образом, показано, что гипоксический стресс в раннем постнатальном онтогенезе крыс приводит к перестройкам серотониновой системы мозга, модификации гипоталамо-гипофизарно адренокортикальной системы (ГГАС) и, как следствие, к длительным изменениям поведения.
Литература
Beversdorf DQ, Stevens HE, Jones KL (2018) Prenatal Stress, Maternal Immune Dysregulation, and Their Association with Autism Spectrum Disorders. Curr Psychiatry Rep. 20(9):76. https://doi.org/10.1007/s11920-018-0945-4
Rocha-Ferreira E, Hristova M (2016) Plasticity in the Neonatal Brain following Hypoxic-Ischaemic Injury. Neural Plast 72016:2016:4901014. https://doi.org/10.1155/2016/4901014
Bennet L, Tan S, Van den Heuij L, Derrick M, Groenendaal F, van Bel F, Juul S, Back SA, Northington F, Robertson NJ, Mallard C, Gunn AJ (2012) Cell therapy for neonatal hypoxia-ischemia and cerebral palsy. Ann Neurol 71: 589–600. https://doi.org/10.1002/ana.22670
Rice JE 3rd, Vannucci RC, Brierley JB (1981) The influence of immaturity on hypoxic-ischemic brain damage in the rat. Ann Neurol 9: 131–141. https://doi.org/10.1002/ana.410090206
Yager JY, Ashwal S (2009) Animal models of perinatal hypoxic-ischemic brain damage. Pediatr Neurol 40: 156–167. https://doi.org/10.1016/j.pediatrneurol.2008.10.025
Arteni NS, Salgueiro J, Torres I, Achaval M, Nett CA (2003) Neonatal cerebral hypoxia-ischemia causes lateralized memory impairments in the adult rat. Brain Res 973: 171–178. https://doi.org/10.1016/s0006-8993(03)02436-3
Millar LJ , Shi L, Hoerder-Suabedissen A, Molnár Z (2017) Neonatal Hypoxia Ischaemia: Mechanisms, Models, and Therapeutic Challenges. Front Cell Neurosci 11:78. https://doi.org/10.3389/fncel.2017.00078
Bakhtazad S, Ghotbeddin Z, Tabandeh MR, Rahimi K (2024) Alpha-pinene ameliorate behavioral deficit induced by early postnatal hypoxia in the rat: study the inflammatory mechanism. Sci Rep 14(1):6416. https://doi.org/10.1038/s41598-024-56756-1.
Hermansen CL, Lorah KN (2007) Respiratory distress in the newborn. Am Fam Physician 76: 987–994.
Trnski S, Nikolić B, Ilic K, Drlje M, Bobic-Rasonja M, Darmopil S, Petanjek Z, Hranilovic D, Jovanov-Milosevic N (2022). The signature of moderate perinatal hypoxia on cortical organization and behavior: altered PNN-Parvalbumin interneuron connectivity of the cingulate circuitries. Front Cell Dev Biol 10:810980. https://doi.org/10.3389/fcell.2022.810980
Nikolic B, Trnski-Levak S., Kosic K, Drlje M, Banovac I, Hranilovic D, Jovanov-Milosevic N (2024) Lasting mesothalamic dopamine imbalance and altered exploratory behavior in rats after a mild neonatal hypoxic event. Front Integr Neurosci 17:1304338. https://doi.org/10.389/fnint.2023.1304338
Ветровой ОВ, Стратилов ВА, Ломерт ЕВ, Тюлькова ЕИ (2022) Оценка возможности коррекции нарушений глюкокортикоидной системы гиппокампа крыс, вызванных пренатальной гипоксией. Нейрохимия 39(3): 205–209 [Vetrovoy OV, Stratilov VA, Lomert EV, Tyulkova EI (2022) Possible correction of impairments to the glucocorticoid system of the rat hippocampus induced by prenatal hypoxia. Neurochem J 16(3): 228–232. (In Russ)]. https://doi.org/10.1134/S1819712422030126
Стратилов ВА, Ветровой ОВ, Ватаева ЛА, Тюлькова ЕИ (2021) Ассоциированные с возрастом изменения исследовательской активности в тесте “открытое поле” у крыс, переживших пренатальную гипоксию. Журн высш нервн деят 71(3): 428–436. [Stratilov VA, Vetrovoy OV, Vataeva LA, EI Tyulkova (2022) Age-Associated Changes in Exploratory Activity in the Open Field Test in Rats Surviving Prenatal Hypoxia. Neurosci Behav Physiol 52(2): 271–276. (In Russ)]. https://doi.org/10.31857/S0044467721030102
Stratilov V, Potapova S, Safarova D, Tyulkova E, Vetrovoy O (2024) Prenatal Hypoxia Triggers a Glucocorticoid-Associated Depressive-like Phenotype in Adult Rats, Accompanied by Reduced Anxiety in Response to Stress Int J Mol Sci 25: 5902. https://doi.org/10.3390/ijms25115902
Raff H, Jacobson L (2007) Glucocorticoid feedback control of corticotropin in the hypoxic neonatal rat. J Endocrinol 192(2):453–458. https://doi.org/10.1677/JOE-06-0103
Hanukoglu A, Fried D, Nakash I, Hanukoglu I (1995) Selective increases in adrenal steroidogenic capacity during acute respiratory disease in infants. Europ J Endocrinol 133: 552–556. https://doi.org/10.1530/eje.0.1330552
Bruder ED, TaylorJK, Kamer KJ, Raff H (2008) Development of the ACTH and corticosterone response to acute hypoxia in the neonatal rat. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 295: R1195 – R1203. https://doi.org/10.1152/ajpregu.90400.2008
Chintamaneni K, Bruder ED, Raff H (2013) Effects of age on ACTH, corticosterone, glucose, insulin, and mRNA levels during intermittent hypoxia in the neonatal rat. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 304: R782–R789. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00073.2013
Bodnar M, Sarrieau A, Deschepper CF, Walker CD (1997) Adrenal vasoactive intestinal peptide participates in neonatal corticosteroid production in the rat. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 273: R1163–R1172. https://doi.org/10.1152/ajpregu.1997.273.3.R1163
Ehrhart-Bornstein M, Bornstein SR, Gonzalez-Hernandez J, Holst JJ, Waterman MR, Scherbaum WA (1995) Sympathoadrenal regulation of adrenocortical steroidogenesis. Endocr Res 21: 13–24. https://doi.org/10.3109/07435809509030417
Schinner S, Bornstein SR (2005) Cortical-chromaffin cell interactions in the adrenal gland. Endocr Pathol 16: 91–98. https://doi.org/10.1385/ep:16:2:091
Seidler FJ, Slotkin TA (1985) Adrenomedullary function in the neonatal rat: responses to acute hypoxia. J Physiol 358: 1–16. https://doi.org/10.1113/jphysiol.1985.sp015536
Engeland WC (1998) Functional innervation of the adrenal cortex by the splanchnic nerve. Horm Metab Res 30: 311–314. https://doi.org/10.1055/s-2007-978890
Nurse CA, Buttigieg J, Thompson R, Zhang M, Cutz E (2006) Oxygen sensing in neuroepithelial and adrenal chromaffin cells. Novartis Found Symp 272: 106–114.
Tin W (2004) Optimal oxygen saturation for preterm babies. Do we really know? Biol Neonate 85: 319–325. https://doi.org/10.1159/000078173
Vetrovoy O., Stratilov V., Lomert E., Tyulkova E (2023) Prenatal Hypoxia‑Induced Adverse Reaction to Mild Stress is Associated with Depressive‑Like Changes in the Glucocorticoid System of Rats. Neurochem Res 48: 1455–1467. https://doi.org/10.1007/s11064-022-03837-0
Kandel E (2001) Depression, mania and anxiety disorders. In Principles of Neural Science, 4th edn. Eds E. Kandel, J. Schwartz & T. Jessell, pp. 1209–1225. McGraw-Hill, New York.
Mitroshina EV, Marasanova EA, Vedunova MV (2023) Functional Dimerization of Serotonin Receptors: Role in Health and Depressive Disorders. Int J Mol Sci 24(22): 16416. https://doi.org/10.3390/ijms2422