3 курс / Фармакология / НАУЧНО_МЕТОДИЧЕСКОЕ_ОБОСНОВАНИЕ_БИОСКРИНИНГОВЫХ_ПЛАТФОРМ_ДЛЯ_ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

61

Среднее расстояние между рыбами в косяке, см

Компьютерный анализ

Контроль

Феромон

Минуты теста

Рисунок 7. Поведенческие эффекты острого воздействия ЛСД (100

мкг/л), МДМА (80 мг/л) и 3-минутной экспозиции феромону тревоги

(Green et al., 2012) при анализе ручным и автоматическим методами. *p<0,05, **p<0,001 против контроля (общее количество использованных животных 171), апостериорный тест Тьюки для однофакторного дисперсионного анализа, или U-критерий Манна-Уитни (где это применимо).

https://t.me/medicina_free

62

Используя косяк из 4-х рыб, был проведен анализ психотропных препаратов (ЛСД и МДМА) в тесте ТПК. Оба препарата значительно увеличили расстояние между рыбами по сравнению как при ручной, так и при автоматической регистрации (рис. 7). Феромон тревоги значительно уменьшал расстояние между рыбами (более плотные косяки) по сравнению с контролем как по результатам ручной обротки, так и по данным, сгенерированным SIM (p<0,001), что было особенно заметно в течение первых 90 с.

Поскольку феромон тревоги является быстродействующим стрессором, вызывающим быстрые и кратковременные поведенческие эффекты у зебраданио, дополнительно изучался временной ход его воздействия на косяк зебраданио с использованием 15-с интервалов.

Динамика действия феромона тревоги во времени показывает некоторые немедленные реакции на феромон тревоги, обнаруженные SIM в течение

90 с после воздействия. Таким образом, в работе разработан и валидирован новый автоматизированный метод, который позволяет оценивать поведение зебраданио в ТПК и двунаправленно чувствителен к экспериментальным манипуляциям, влияющим на реакцию рыб в косяке – как принципиально новый высоковоспроизводительный протокол для анализа группового поведения зебраданио.

3.4. Экспериментальные модели серотонинового синдрома у

зебраданио

Серотониновый синдром (СС) — серьезное и опасное для жизни заболевание, связанное с повышенной серотонинергической функцией головного мозга (Shioda et al., 2004, Gillman, 2006). Для определения реакций, связанных с СС, у зебраданио был проведен тщательный анализ фенотипов, вызываемых у зебраданио препаратами, которые потенцируют серотонинергическую систему человека и животных -

https://t.me/medicina_free

63

СИОЗС, серотонинергические галлюциногенные препараты, ингибиторы моноаминооксидазы (МАО) и др. В целом, как показано на рис. 8, рис. 9,

низкая доза флуоксетина (СИОЗС) в сочетании с транилципромином

(TCP, ингибитор МАО) или низкой дозой ЛСД, могут индуцировать синергичное СС-подобное пребывание наверху и гиполокомоцию,

которое было сильнее, чем при действии каждого из них в отдельности.

Рисунок 8. Влияние острого (60 мин) воздействия флуоксетина (Ф, 1,2

мг/л), транилципромина (TCP, 1 мкг/л) и их комбинации на поведение зебраданио в ТНА (Stewart et al., 2013a). *p<0,05, **p<0,001, **p<0.0005 (n = 12 в группе), апостериорный тест Тьюки для однофакторного дисперсионного анализа.

https://t.me/medicina_free

64

Рисунок 9. Влияние острого (60 мин) воздействия флуоксетином (Ф, 1

мг/л), ЛСД (15 мкг/л) и их комбинации на поведение зебраданио в ТНА

(Stewart et al., 2013a). *p<0,05, **p<0,001, ***p<0.0005 (n = 9-10 в группе);

апостериорный тест Тьюки для однофакторного дисперсионного анализа.

3.5. Тестирование психоделиков и родственных психотропных

соединений

Галлюциногенные препараты-психоделики вызывают ряд клинических симптомов, а также подобные им состояния у животных,

включая аддикцию у 10-15% пациентов (Ratzenboeck et al., 2001, Morgan et al., 2002), делирий (Маслов и др., 2022), психозы (Houenou et al., 2011),

а также аффективные (Thomasius et al., 2006, Eveloff, 1968) и когнитивные расстройства (Geyer and Vollenweider, 2008, McCann et al., 2000) (табл. 2).

https://t.me/medicina_free

65

Таблица 2. Клинические эффекты основных галлюциногенов (Neelkantan

et al., 2013a).

https://t.me/medicina_free

66

Таблица 3. Основные нейроповеденческие модели на зебраданио,

напоминающие нарушения мозга человека, связанные с действием галлюциногенных препаратов (Neelkantan et al., 2013a). СДВГ – синдром дефицита внимания и гиперактивности.

https://t.me/medicina_free

67

Важным преимуществом зебраданио как тест-системы в доклинических исследованиях являются хорошо развитые физиологические системы и широкий спектр поддающихся количественной оценке нейроповеденческих фенотипов, моделирующие определенные болезни ЦНС человека (табл. 3). Помимо взрослых рыб,

личинки зебраданио также широко используются для изучения функций и нарушений мозга, становясь незаменимыми моделями для генетических исследований и манипуляций с четко определенными поведенческими фенотипами (табл. 4).

3.6. Оценка изменения цвета кожи зебраданио при тестировании

нейротропных препаратов.

В отличие от людей и грызунов, кожа рыб имеет широкий спектр реакций, в т.ч. изменяя цвет под влиянием фармацевтических веществ

(Salim and Ali, 2011, Salim et al., 2013). Существуют различные фармакологические и фармакогенетические модели изменения пигментации зебраданио (Табл. 5).

https://t.me/medicina_free

68

Так, например, ибогаин – алкалоид из растения ибога (Tabernanthe iboga), обладающий сильными галлюциногенными свойствами, вызывает одну из самых сильных наблюдаемых реакций окраски зебраданио. Таким образом, как следует из приведенных в работе наблюдений, зебраданио могут способствовать дальнейшему использованию фенотипов пигментации тела в качестве инструмента трансляционных нейрофармакологических исследований.

https://t.me/medicina_free

69

Таблица 5. Данные по влиянию нейротропных препаратов на окраску

тела взрослых зебраданио (Nguyen et al., 2013).

3.7. Использование габитуома для исследований на зебраданио

Габитуация (привыкание) возникает, когда реакция организма на раздражитель становится менее вероятностной или выраженной после повторного предъявления стимула (Thompson and Spencer, 1966, Rankin et al., 2009a). Габитуация является одной из форм активного научения,

https://t.me/medicina_free

70

поскольку информация о реакции на предыдущий стимул используется в формировании ответа на последующий (Калуев и др., 2022a; Галстян и др., 2022b). Для оценки габитуации зебраданио адаптированы поведенческие тесты, использовавшиеся для грызунов. Так, например,

реакция испуга (startle) при резком звуке, постукивании или прикосновении широко используется для оценки эффектов нейроактивных соединений как на личинках, так и взрослых особях зебраданио (Eddins et al., 2010, Liu et al., 2012, Mann et al., 2010). Как подтип пространственной рабочей памяти, привыкание (габитуация)

активно изучается в нейробиологии (Bolivar, 2009, Salomons et al., 2010, Kandel, 2001, Rankin et al., 2009b), при этом частично перекрываясь с аффективным (тревожным) фенотипом (Kalueff and Murphy, 2007).

В работе проведена характеристика параметров поведения зебраданио в ТНА и ТОП для их группировки на основе внутри-

сессионной габитуации, и чувствительности к анксиолитическим и анксиогенным манипуляциям. Также предложен метод анализа габитуации по множеству всех параметров (габитуом) рыб, для чего были проанализированы 6-минутные данные ТНА на 200 взрослых зебраданио,

и 30-минутные данные в ТНА с использованием 40 взрослых зебраданио.

В работе показано увеличение переходов и времени, проведённого в верхней части ТНА, а также уменьшение частоты замирания, но не беспорядочных движений (рис. 10) в 6- и 30-минутных тестах (Wong et al., 2010a). Подобные профили наблюдались в 6- и 30-минутных ТОП вместе с увеличением подвижности по мере развития габитуации (рис.

11).

https://t.me/medicina_free