СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КРЫС ЛИНИИ КРУШИНСКОГО-МОЛОДКИНОЙ КАК ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГЕНЕРАЛИЗОВАННЫХ СУДОРОЖНЫХ ПРИПАДКОВ
PDF

Ключевые слова

наследственная предрасположенность
аудиогенные судороги
генерализованные клонико-тонические конвульсии
ЭЭГ
крысы Крушинского—Молодкиной

Как цитировать

Ватаев, С. И. (2019). СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КРЫС ЛИНИИ КРУШИНСКОГО-МОЛОДКИНОЙ КАК ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГЕНЕРАЛИЗОВАННЫХ СУДОРОЖНЫХ ПРИПАДКОВ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 105(6), 667–679. https://doi.org/10.1134/S0869813919060104

Аннотация

В работе обобщены современные сведения по изучению эпилептиформных пароксизмальных проявлений у крыс различных генетических линий с наследственной предрасположенностью к аудиогенным судорогам. Рассматриваются механизмы развития аудиогенных генерализованных клонико-тонических реакций, а также физиологические и биохимические особенности формирования у крыс линии Крушинского—Молодкиной состояния повышенной судорожной готовности. Приводятся результаты исследований автора по изучению как собственно аудиогенных судорог, так и их влияний на организацию сна у крыс Крушинского—Молодкиной. Представлены ЭЭГ корреляты генерализованных клонико-тонических конвульсивных припадков.

https://doi.org/10.1134/S0869813919060104
PDF

Литература

Крушинский Л. В. Новое в изучении экспериментальной эпилепсии и физиологических механизмов, лежащих в ее основе. Успехи соврем. биол. 28 (4): 108—133. 1949. [Krushinsky L. V. Progress in studies of experimental epilepsy and its underlying physiological mechanisms. Usp. Sovrem. Biol. 28 (4): 108—133. 1949. (In Russ.)].

Романова Л. Г., Калмыкова Л. Г. Наследование патологических форм поведения и некоторых психических болезней. В кн.: Физиологическая генетика и генетика поведения. Л. Наука. 219—280. 1981. [Romanova L. G., Kalmykova L. G. The inheritance of pathological forms of behavior and a number of mental diseases. In: Fisiologitsheskaya genetica i genetika povedeniya [Physiological genetics and the genetics of behavior]. Leningrad. Nauka. 219—280. 1981].

Laird H. E. 2nd, Dailey J. W., Jobe P. C. Neurotransmitter abnormalities in genetically epileptic rodents. Fed Proc. 43 (10): 2505—2509. 1984.

Faingold C. L. The genetically epilepsy-prone rat. Gen. Pharmacol. 19 (3): 331—338. 1988.

Ross K. S., Coleman J. R. Developmental and genetic audiogenic seizure models: behavior and biological substrates. Neurosci. Biobehav. Rev. 24 (6): 639—653. 2000.

Семиохина А. Ф., Федотова И. Б., Полетаева И. И. Крысы линии Крушинского—Молодкиной: исследования аудиогенной эпилепсии, сосудистой патологии и поведения. Журн. высш. нерв. деятельности. 56 (3): 298—316. 2006. [Semiokhina A. F., Fedotova I. B., Poletaeva I. I. Rats of Krushinsky-Molodkina strain: studies of audiogenic epilepsy, vascular pathology, and behavior. Zh. Vyssh. Nerv. Deyat. 56 (3): 298—316. 2006. (In Russ.)].

Ёлкин В. И. Генетика эпилепсии. Л. Медицина. 1971. [Elkin V. I. Genetika epilepsii [The genetics of epilepsy]. Leningrad. Meditsina. 1971].

Noda A., Hashizume R., Maihara T., Tomizawa Y., Ito Y., Inoue M., Kobayashi K., Asano Y., Sasa M., Serikawa T. NER rat strain: a new type of genetic model in epilepsy research. Epilepsia. 39 (1) :99—107. 1998.

Rossetti F., Rodrigues M. C., de Oliveira J. A., Garcia-Cairasco N. EEG wavelet analyses of the striatum-substantia nigra pars reticulata-superior colliculus circuitry: audiogenic seizures and anticonvulsant drug administration in Wistar audiogenic rats (War strain). Epilepsy Res. 72 (2—3): 192—208. 2006.

Крушинский Л. В. Генетические исследования по экспериментальной патофизиологии высшей нервной деятельности. Бюлл. Московского общ-ва испытателей природы. Отдел. биол. 64: 105—117. 1959. [Krushinsky L. V. The genetic studies of experimental pathophysiology in higher nervous activity. Bull. Mosc. Soc. Natur. Biol. Sect. 64:105—117. 1959. (In Russ.)].

Jobe P. C., Laird H. E. 2nd, Ko K. H., Ray T., Dailey J. W. Abnormalities in monoamine levels in the central nervous system of the genetically epilepsy-prone rat. Epilepsia. 23 (4): 359—366. 1982.

Riegel C. E., Dailey J. W., Jobe P. C. The genetically epilepsy-prone rat: an overview of seizure-prone characteristics and responsiveness to anticonvulsant drugs. Life Sci. 39: 733—744. 1986.

Faingold C. L. Neuronal networks in the genetically epilepsy-prone rat. Adv. Neurol. 79: 311—321. 1999.

Garcia-Cairasco N., Umeoka E. H. L., Cortes de Oliveira J. A. The Wistar Audiogenic Rat (WAR) strain and its contributions to epileptology and related comorbidities: History and perspectives. Epilepsy Behav. 71 (Pt. B): 250—273. 2017.

Poletaeva I. I., Surina N. M., Kostina Z. A., Perepelkina O. V., Fedotova I. B. The Krushinsky-Molodkina rat strain: The study of audiogenic epilepsy for 65years. Epilepsy Behav. 71 (Pt. B): 130—141. 2017.

Meldrum B., Millan M., Patel S., de Sarro G. Anti-epileptic effects of focal micro-injection of excitatory amino acid antagonists. J. Neural Transm. 72 (3): 191—200. 1988.

Федотова И. Б., Семиохина А. Ф., Косачева Е. С., Башкатова В. Г., Раевский К. С. Влияние ламотриджина и карбамазепина на развитие аудиогенной судорожной реакции у крыс линии Крушинского-Молодкиной. Эксперим. и клинич. фармакол. 59 (6): 6—9. 1996. [Fedotova I. B., Semiokhina A. F., Kosacheva E. S., Bashkatova V. G., Raevskiĭ K. S. Effects of lamotrigine and carbamazepine on the development of audiogenic seizure reactions in Krushinskii–Molodkina rats. Eksperim. Klin. Farmakol. 59 (6): 6—9. 1996. (In Russ.)].

Treiman D. M. GABAergic mechanisms in epilepsy. Epilepsia. 42 (Suppl. 3): 8—12. 2001.

Faingold C. L. Emergent properties of CNS neuronal networks as targets for pharmacology: application to anticonvulsant drug action. Prog. Neurobiol. 72 (1): 55—85. 2004.

Лукомская Н. Я., Ватаев С. И., Жабко Е. П., Магазаник Л. Г. Влияние блокаторов каналов ионотропных глутаматных рецепторов на аудиогенные судорожные реакции крыс линии Крушинского—Молодкиной. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 98 (4): 449—460. 2012. [Lukomskaya N. Y., Vataev S. I., Zhabko E. P., Magazanik L. G. Effects of ionotropic glutamate receptor channel blockers on the development of audiogenic seizures in Krushinski—Molodkina rats. Russ. J. Physiol. 98 (4): 449—460. 2012. (In Russ.)].

Faingold C. L., Gehlbach G., Travis M. A., Caspary D. M. Neurobiology of seizure disposition - the genetically epilepsy-prone rat. VIII. Inferior colliculus neuronal response abnormalities in genetically epilepsy-prone rat: evidence for a deficit of inhibition. Life Sci. 39 (10): 869—878. 1986.

Ribak C. E., Morin C. L. The role of the inferior colliculus in a genetic model of audiogenic seizures. Anat. Embryol. (Berlin). 191 (4): 279—295. 1995.

Faingold C. L. Brainstem networks: reticulo-cortical synchronization in generalized convulsive seizures. In: Jasper's basic mechanisms of the epilepsies [Internet]. 4th edition. Bethesda (MD): National Center for Biotechnology Information (US). Eds J. L. Noebels, M.Avoli, M. A. Rogawski, R. W. Olsen, A. V. Delgado-Escueta. 2012.

Ватаев С. И., Мальгина Н. А., Оганесян Г. А. Эффекты стимуляции нижних бугров четверохолмия у крыс линии Крушинского-Молодкиной. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 100 (6): 699—709. 2014. [Vataev S. I., Malgina N. A., Oganesyan G. A. Inferior colliculus stimulation effects in Krushinskii—Molodkina strain rats. Russ. J. Physiol. 100 (6): 699—709. 2014. (In Russ.)].

Merrill M. A., Clough R. W., Jobe P. C., Browning R. A. Role of the superior colliculus and the intercollicular nucleus in the brainstem seizure circuitry of the genetically epilepsy-prone rat. Epilepsia. 44 (3): 305—314. 2003.

Jobe P., Browning R. From brainstem to forebrain in generalized animal models of seizures and epilepsies. Progress in Epileptic Disorders. 2 (1): 33—52. 2006.

Ватаев С. И., Мальгина Н. А., Оганесян Г. А. Эффекты электростимуляции орального ретикулярного ядра моста на фоне разных состояний цикла бодрствование-сон у крыс линии Крушинского-Молодкиной. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 101 (7): 769—777. 2015. [Vataev S. I., Malgina N. A., Oganesyan G. A. Effects of electrical stimulation of nucleus reticularis pontis oralis on the sleep-waking states in Krushinskii—Molodkina strain rats. Russ. J. Physiol. 101 (7): 769—777. 2015. (In Russ.)].

Васильева В. М. Электроэнцефалографическое исследование двигательной области коры больших полушарий белых крыс при эпилептиформных реакциях. Журн. высш. нерв. деятельности. 8 (4): 602—609. 1958. [Vasilieva V. М. Electroencephalographic studies of the motor regions of the cerebral cortex in white rats during epileptic reactions. Zh. Vyssh. Nerv. Deyat. 8 (4): 602—609. 1958. (In Russ.)].

Жулин В. В., Плескачева М. Г. Связывание ГАМК и диазепама в головном мозге крыс линии Крушинского-Молодкиной. Нейрохимия. 10 (1—2) 10—17. 1991. [Joulin V. V., Pleskacheva M. G. GABA and diazepam binding in rats of Krushinsky—Molodkina strain. Neurochimia. 10 (1—2): 10—17. 1991. (In Russ.)].

Brockhaus J., Pape H. C. Abnormalities in GABAergic synaptic transmission of intralaminar thalamic neurons in a genetic rat model of absence epilepsy. Mol. Cell Neurosci. 46 (2): 444—451. 2011.

Кузнецова Г. Д. Аудиогенные судороги у крыс разных генетических линий. Журн. высш. нерв. деятельности. 48 (1): 143—152. 1996. [Kuznetsova G. D. Audiogenic seizures in rats of different genetical strains. Zh. Vyssh. Nerv. Deyat. 48 (1): 143—152. 1996. (In Russ.)].

Vergnes M., Marescaux C., Micheletti G., Reis J., Depaulis A., Rumbach L., Warter J. M. Spontaneous paroxysmal electroclinical patterns in rat: a model of generalized non-convulsive epilepsy. Neurosci. Lett. 33 (1): 97—101. 1982.

Amano S., Ihara N., Uemura S., Yokoyama M., Ikeda M., Serikawa T., Sasahara M., Kataoka H., Hayase Y., Hazama F. Development of a novel rat mutant with spontaneous limbic-like seizures. Am. J. Pathol. 149 (1): 329—336. 1996.

Zhao D. Y., Wu X. R., Pei Y. Q., Zuo Q. H. Kindling phenomenon of hyperthermic seizures in the epilepsy-prone versus the epilepsy-resistant rat. Brain Res. 358 (1-2): 390—393. 1985.

Serikawa T., Yamada J. Epileptic seizures in rats homozygous for two mutations, zitter and tremor. J. Hered. 77 (6): 441—444. 1986.

Luijtelaar van E. L. J. M., Coenen A. M. L. Two types of electrocortical paroxysms in an inbred strain of rats. Neurosci. Lett. 70 (3): 393—397. 1986.

Tsubota Y., Miyashita E., Miyajima M., Owada-Makabe K., Yukawa K., Maeda M. The Wakayama epileptic rat (WER), a new mutant exhibiting tonic-clonic seizures and absence-like seizures. Exp. Anim. 52 (1):53—62. 2003.

Долина С. А. Генетически детерминированная предрасположенность к судорожным припадкам как следствие генерализованного дефекта метаболизма катехоламинов в центральной нервной системе. Журн. невропатологии и психиатрии. 82 (6): 40—49 (840—849). 1982. [Dolina S. A. Genetically determined predisposition to convulsive seizures as a result of a generalized defect in catecholamine metabolism in the central nervous system. Zh. Nevropatol. Psikhiat. 82 (6): 40—49 (840—849). 1982. (In Russ.)].

Косачева Е. С., Кудрин В. С., Федотова И. Б., Семиохина А. Ф., Раевский К. С. Влияние карбамазепина на содержание моноаминов и их метаболитов в структурах мозга крыс с аудиогенной эпилепсией. Эксперим. и клин. фармакология. 61 (3): 25—27. 1998. [Kosacheva E. S., Kudrin V. S., Fedotova I. B., Semiokhina A. F., Raevskil K. S. 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. 1998. (In Russ.)].

Раевский К. С. Функциональная роль и фармакологическая регуляция дофаминергической системы мозга. Вестник РАМН. 8 (1): 19—24. 1998. [Raevskiĭ K. S. Functional role and pharmacological regulation of the dopaminergic system of the brain. Vestn. Ross. Akad. Med. Nauk. 8 (1): 19—24. 1998. (In Russ.)].

Сорокин А. Я., Кудрин В. С., Клодт П. М., Туомисто Л., Полетаева И. И., Раевский К. С. 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. 2004. [Sorokin A. Ia., Kudrin V. S., Klodt P. M., Tuomisto L., Poletaeva I. I., Raevskii K. S. 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. 2004. (In Russ.)].

Кулагин Д. А., Болондинский В. К. Нейрохимические аспекты эмоциональной реактивности и двигательной активности крыс в новой обстановке. Успехи физиол. наук. 17 (1): 92—109. 1986. [Kulagin D. A., Bolondinskiĭ V. K. Neurochemical aspects of the emotional reactivity and motor activity of rats in new circumstances. Usp. Fiziol. Nauk. 17 (1): 92—109. 1986. (In Russ.)].

Ватаев С. И., Оганесян Г. А. Сравнительное изучение организации суточного цикла бодрствование-сон у нормальных крыс и крыс с генетической предрасположенностью к аудиогенным судорожным припадкам. Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 29 (5—6): 564—573. 1993. [Vataev S. I., Oganesyan G. A. Comparative studies on organization of diurnal wakefulness—sleep cycle in normal rats and rats genetically predisposed to audiogenic seizures. Zh. Evolyuts. Biokhim. Fiziol. 29 (5—6): 564—573. 1993. (In Russ.)].

Карманова И. Г., Оганесян Г. А. Физиология и патология цикла бодрствование-сон (эволюционные аспекты). СПб. Наука. 1994. [Karmanova I. G., Oganesyan G. A. Fisiologiya i patologiya cikla bodrstvovanie-son (evolutionnye aspekty) [Physiology and pathology of the sleep—waking cycle (evolutionary aspects)]. St. Petersburg. Nauka. 1994].

Оганесян Г. А., Ватаев С. И. Сравнительный анализ изменений фаз сна у крыс, генетически предрасположенных к аудиогенным судорожным припадкам. Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 31 (2): 234—238. 1995. [Oganesyan G. A., Vataev S. I. Comparative analysis of changes in sleep phases in rats with genetic predisposition to audiogenic seizures. Zh. Evolyuts. Biokhim. Fiziol. 31 (2): 234—238. 1995. (In Russ.)].

Ватаев С. И., Оганесян Г. А. Электроэнцефалографический анализ проявлений скрытых форм пароксизмального синдрома в цикле бодрствование-сон у крыс. Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 43 (1): 46—53. 2007. [Vataev S. I., Oganesyan G. A. Electroencephalographic analysis of manifestations of latent forms of paroxysmal syndrome in the wakefulness—sleep cycle in rats. Zh. Evolyuts. Biokhim. Fiziol. 43 (1): 46—53. 2007. (In Russ.)].

Ватаев С. И., Оганесян Г. А. Эффекты тотальной депривации сна у крыс с наследственной предрасположенностью к аудиогенным судорожным припадкам. Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 41 (1): 82—88. 2005. [Vataev S. I., Oganesyan G. A. Effects of total sleep deprivation in rats with inherited predisposition to audiogenic convulsions. Zh. Evolyuts. Biokhim. Fiziol. 41 (1): 82—88. 2005. (In Russ.)].

Tacke U., Paananen A., Tuomisto J. Seizure thresholds and their postictal changes in audiogenic seizure (AGS) susceptible rat. Eur. J. Pharmacol. 104 (1—2): 85—92. 1984.

Ким К. Х., Зайцев А. В., Лаврентьева В. В., Жабко Е. П., Ватаев С. И., Лукомская Н. Я., Магазаник Л. Г. Влияние блокаторов ионотропных глутаматных рецепторов на вызванные пентилентетразолом судороги у крыс линии Крушинского - Молодкиной. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 98 (12): 1520—1529. 2012. [Kim K. K., Zaitsev A. V., Lavrentieva V. V., Zhabko E. P., Vataev S. I., Lukomskaya N. Y., Magazanik L. G. The effect of ionotropic glutamate receptor antagonist on pentylenetetrazole-indused seizures in Krushinskii-Molodkina rats. Russ. J. Physiol. 98 (12): 1520—1529. 2012. (In Russ.)].

Ватаев С. И., Зайцев А. В., Ким К. Х., Лукомская Н. Я., Магазаник Л. Г. Изменения электрической активности мозга при формировании эпилептического статуса на литий-пилокарпиновой модели у крыс, различающихся по уровню судорожной готовности. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 102 (6): 633—646. 2016. [Vataev S. I., Zaitsev A. V., Kim K. K., Lukomskaya N. Y., Magazanik L. G. Changes in brain electrical activity patterns in rats with different susceptibility to seizures in lithium-pilocarpine model of status epilepticus. Russ. J. Physiol. 102 (6): 633—646. 2016. (In Russ.)].

Ватаев С. И., Жабко Е. П., Лукомская Н. Я., Оганесян Г. А., Магазаник Л. Г. Влияние мемантина на судорожные реакции и организацию сна у крыс линии Крушинского-Молодкиной с наследственной предрасположенностью к аудиогенным судорогам. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 95 (8): 802—812. 2009. [Vataev S. I., Zhabko E. P., Lukomskaya N. Y., Oganesyan G. A., Magazanik L. G. The effects of memantine on convulsive reactions and sleep-waking cicle in Krushinskii—Molodkina strain rats with an inherited predisposition to audiogenic convulsions. Russ. J. Physiol. 95 (8): 802—812. 2009. (In Russ.)].

Mills S. A., Savage D. D. Evidence of hypothyroidism in the genetically epilepsy-prone rat. Epilepsy Res. 2 (2): 102—110. 1988.

Dailey J. W., Mishra P. K., Ko K. H., Penny J. E., Jobe P. C. Noradrenergic abnormalities in the central nervous system of seizure-naive genetically epilepsy-prone rats. Epilepsia. 32 (2): 168—173. 1991.

Doretto M. C., Fonseca C. G., Lobo R. B., Terra V. C., Oliveira J. A., Garcia-Cairasco N. Quantitative study of the response to genetic selection of the Wistar audiogenic rat strain (WAR). Behav. Genet. 33 (1): 33—42. 2003.

Флесс Д. А., Зорина З. А., Зинина С. А. О связи электровозбудимости гиппокампа с проявлением торможения при звуковой эпилепсии. Журн. высш. нерв. деятельности. 20 (1): 139—143. 1970. [Fless D. A., Zorina Z. A., Zinina S. A. The connection between the electro-excitability of the hippocampus and the appearance of inhibition in acoustic epilepsy. Zh. Vyssh. Nerv. Deyat. 20 (1): 139—143. 1970. (In Russ.)].

Рябинская Е. А., Коротун С. Ю. Влияние систематической экспозиции к звуку на уровень судорожной готовности у крыс линии КМ. Бюл. эксперим. биологии и медицины. 96 (12): 10—12. 1983. [Ryabinskaya E. A., Korotun S. Yu. Effects of systematic exposure to sound on the level of convulsive readiness in KM rats. Byull. Eksperim. Biol. Med. 96 (12): 10—12. 1983. (In Russ.)].

Ватаев С. И. Влияние многократных аудиогенных судорожных припадков на организацию сна у крыс. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 91 (7): 740—751. 2005. [Vataev S. I. The effect of multiple audiogenic seizures upon the sleep organization in rats. Russ. J. Physiol. 91 (7): 740—751. 2005. (In Russ.)].

Paxinos G., Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates. Compact 3 rd. ed. CD‑ROM. San Diego. Acad. Press. 1997.

Ватаев С. И., Оганесян Г. А. Организация сна у крыс линии Крушинского-Молодкиной после деприваций сна и аудиогенных судорожных припадков разной интенсивности. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 96 (3): 301—314. 2010. [Vataev S. I., Oganesyan G. A. The sleep organization in the Krushinskii—Molodkina strain rats after sleep deprivations and different intensity audiogenic seizures. Russ. J. Physiol. 96 (3): 301—314. 2010. (In Russ.)].