МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИПЕРКОРТИКОСТЕРОНЕМИИ У КРЫС С ПОМОЩЬЮ ОСМОТИЧЕСКИХ НАСОСОВ
PDF

Ключевые слова

кортикостерон
неокортекс
фронтальная кора
гиппокамп
осмотические насосы

Как цитировать

Онуфриев, М. В., Моисеева, Ю. В., & Гуляева, Н. В. (2022). МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИПЕРКОРТИКОСТЕРОНЕМИИ У КРЫС С ПОМОЩЬЮ ОСМОТИЧЕСКИХ НАСОСОВ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 108(11), 1542–1550. https://doi.org/10.31857/S0869813922110085

Аннотация

Для моделирования ситуаций, связанных с воздействием различных стрессорных факторов на мозг, часто используют введение гормона надпочечников кортикостерона посредством инъекции или подкожной имплантации форм с его дозированным высвобождением. В настоящем методическом исследовании была изучена возможность применения осмотических насосов производства Alzet емкостью 200 мкл и скоростью высвобождения 1 мкл/ч, загруженных растворами кортикостерона 25, 50 и 100 мг/мл или растворителем (диметилсульфоксид/полиэтиленгликоль-400). Целью работы явилось выявление оптимальной концентрации раствора кортикостерона, загружаемого в осмотические насосы, для создания повышенного уровня гормона в крови и областях мозга крыс. Возрастание уровня кортикостерона в крови отмечено только на 3-и сутки в группе крыс, которым имплантировали осмотические насосы с максимальной концентрацией кортикостерона - 100 мг/мл (ОН-100). Также на 3-и сутки после имплантации в группе ОН-100 существенно возросла аккумуляция кортикостерона во фронтальной коре, неокортексе и гиппокампе. Таким образом, для создания повышенного уровня кортикостерона в крови и областях мозга крыс применимы осмотические насосы с раствором кортикостерона в диметилсульфоксид/полиэтиленгликоле-400, концентрацией гормона 100 мг/мл и скоростью высвобождения 1 мкл/ч.

https://doi.org/10.31857/S0869813922110085
PDF

Литература

Gulyaeva NV (2019) Biochemical Mechanisms and Translational Relevance of Hippocampal Vulnerability to Distant Focal Brain Injury: The Price of Stress Response. Biochemistry (Mosc) 84:1306–1328. doi: 10.1134/S0006297919110087

Onufriev MV, Moiseeva YV, Zhanina MY, Lazareva NA, Gulyaeva NV (2021) A Comparative Study of Koizumi and Longa Methods of Intraluminal Filament Middle Cerebral Artery Occlusion in Rats: Early Corticosterone and Inflammatory Response in the Hippocampus and Frontal Cortex. Int J Mol Sci 22:13544. doi: 10.3390/ijms222413544

Komoltsev IG, Tret'yakova LV, Frankevich SO, Shirobokova NI, Volkova AA, Butuzov AV, Novikova MR, Kvichansky AA, Moiseeva YV, Onufriev MV, Bolshakov AP, Gulyaeva NV (2022) Neuroinflammatory Cytokine Response, Neuronal Death, and Microglial Proliferation in the Hippocampus of Rats During the Early Period After Lateral Fluid Percussion-Induced Traumatic Injury of the Neocortex. Mol Neurobiol 59:1151–1167. doi: 10.1007/s12035-021-02668-4

Bolshakov AP, Tret'yakova LV, Kvichansky AA, Gulyaeva NV (2021) Glucocorticoids: Dr. Jekyll and Mr. Hyde of Hippocampal Neuroinflammation. Biochemistry (Mosc) 86:156–167. doi: 10.1134/S0006297921020048

Buttgereit F, Burmester GR, Lipworth BJ (2005) Optimised glucocorticoid therapy: the sharpening of an old spear. Lancet 365:801–803. doi: 10.1016/S0140-6736(05)17989-6

Strehl C, Buttgereit F (2013) Optimized glucocorticoid therapy: teaching old drugs new tricks. Mol Cell Endocrinol 380:32–40. doi: 10.1016/j.mce.2013.01.026

Holmes MC, French KL, Seckl JR (1997) Dysregulation of diurnal rhythms of serotonin 5-HT2C and corticosteroid receptor gene expression in the hippocampus with food restriction and glucocorticoids. J Neurosci 17:4056–4065. doi: 10.1523/JNEUROSCI.17-11-04056.1997

Bush VL, Middlemiss DN, Marsden CA, Fone KC (2003) Implantation of a slow release corticosterone pellet induces long-term alterations in serotonergic neurochemistry in the rat brain. J Neuroendocrinol 15:607–613. doi: 10.1046/j.1365-2826.2003.01034.x

Mueller AD, Pollock MS, Lieblich SE, Epp JR, Galea LA, Mistlberger RE (2008) Sleep deprivation can inhibit adult hippocampal neurogenesis independent of adrenal stress hormones. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 294:R1693–R1703. doi: 10.1152/ajpregu.00858.2007

Coll AP, Challis BG, Lopez M, Piper S, Yeo GS, O’Rahilly S (2005) Proopiomelanocortin deficient mice are hypersensitive to the adverse metabolic effects of glucocorticoids. Diabetes 54:2269–2276. doi: 10.2337/diabetes.54.8.2269

Stone EA, Lin Y (2007) An anti-immobility effect of exogenous corticosterone in mice. Eur J Pharmacol 580:135–142. doi: 10.1016/j.ejphar.2007.10.045

Man MS, Young AH, lister-Williams RH (2002) Corticosterone modulation of somatodendritic 5-HT1A receptor function in mice. J Psychopharmacol 16:245–252. doi: 10.1177/026988110201600310

Yau SY, Li A, Zhang ED, Christie BR, Xu A, Lee TM, So KF (2014) Sustained running in rats administered corticosterone prevents the development of depressive behaviors and enhances hippocampal neurogenesis and synaptic plasticity without increasing neurotrophic factor levels. Cell Transplant 23:481–492. doi: 10.3727/096368914X678490

Nuber UA, Kriaucionis S, Roloff TC, Guy J, Selfridge J, Steinhoff C (2005) Up-regulation of glucocorticoid-regulated genes in a mouse model of Rett syndrome. Hum Mol Genet 14:2247–2256. doi: 10.1093/hmg/ddi229

Herrmann M, Henneicke H, Street J, Modzelewski J, Kalak R, Buttgereit F, Dunstan CR, Zhou H, Seibel MJ (2009) The challenge of continuous exogenous glucocorticoid administration in mice. Steroids 74:245–249. doi: 10.1016/j.steroids.2008.11.009

Claflin DI, Schmidt KD, Vallandingham ZD, Kraszpulski M, Hennessy MB (2017) Influence of postnatal glucocorticoids on hippocampal-dependent learning varies with elevation patterns and administration methods. Neurobiol Learn Mem143:77–87. doi: 10.1016/j.nlm.2017.05.010

Leal-Galicia P, Sánchez-Torres M, Meraz-Ríos M (2019) Cholesterol or Fat Rich Diets Accelerate Natural Age-Decline on Adult Hippocampal Neurogenesis and Have an Impact in Memory and Like-Anxiety Behavior. Advanc Biosci Biotechnol 10:331–345. doi: 10.4236/abb.2019.1010026

Herrmann M, Henneicke H, Street J, Modzelewski J, Kalak R, Buttgereit F, Dunstan CR, Zhou H, Seibel MJ (2009) The challenge of continuous exogenous glucocorticoid administration in mice. Steroids 74:245–249. doi: 10.1016/j.steroids.2008.11.009

Liu HH, Payne HR, Wang B, Brady ST (2006) Gender differences in response of hippocampus to chronic glucocorticoid stress: role of glutamate receptors. J Neurosci Res 83:775–786. doi: 10.1002/jnr.20782

Callaghan BL, Richardson R (2014) Early emergence of adult-like fear renewal in the developing rat after chronic corticosterone treatment of the dam or the pups. Behav Neurosci 128:594–602. doi: 10.1037/bne0000009

Claflin DI, Greenfield LR, Hennessy MB (2014) Modest elevation of corticosterone in preweanling rats impairs subsequent trace eyeblink conditioning during the juvenile period. Behav Brain Res 258:19–26. doi: 10.1016/j.bbr.2013.10.008