Введение к работе
Актуальность исследования. До сих пор остаются нерешёнными вопросы, связанные с базисными механизмами формирования зависимости, от психоактивных средств [Koob, 2003; Шабанов П.Д. и др., 2004,2006]. Используемые в эксперименте методы (самостимуляция структур головного мозга, самовведё-ние, условная реакция предпочтения места и др.) во многом приближают выяснение физиологических и нейрохимических механизмов, лежащих в основе зависимости. Все это определяет актуальность исследования, связанного с изучением подкрепляющих (наркогенных) свойств психоактивных веществ пептидной и синтетической природы в эксперименте.
В последние годы акцент в исследовании механизмов зависимости сделан на изучении аномального функционирования эмоциогенных структур мозга, прежде всего, структур медиального переднемозгового пучка [Koob, 2003; Brui-jzeel. Gold, 2005], включая гипоталамус и миндалину. Центральное ядро миндалины входит в систему так называемой расширенной миндалины (extended amygdala), которая локализуется в пределах базального переднего мозга и включает центральное и медиальное ядра миндалины, ядро ложа конечной полоски, медиальную часть прилежащего ядра (shell) и сублентикулярный отдел безымянной субстанции [Davis, 1992; Alheid, Heimer, 1996; Swanson, Petrowich, 1998; Waraczynski, 2005]. Система расширенной миндалины была выделена анатомически согласно единому строению клеток и содержанию веществ, им-муноцитохимическим характеристикам и внутримозговым связям. Эта система состоит из стриатоподобных ГАМК-ергических клеток и имеет большое содержание кортиколиберина [Swanson, Petrowich 1998; Bruijzeel, Gold, 2005]. Являясь звеном экстрашпоталамической системы кортиколиберина, система расширенной миндалины влияет на стресс-зависимое поведение, играет роль в инициации эмоционально-мотивированного ответа и опосредует анксиогенные эффекты кортиколиберина [Sarnyai et al., 2001; Waraczynski, 2005].
Система расширенной миндалины имеет тесные связи, прямые и обратные, с вентральной областью покрышки и латеральным отделом гипоталамуса, электрическая стимуляция которых вызывает наиболее интенсивную реакцию самораздражения с низкими порогами значений электрического тока [Шаляпина В.Г., Ракицкая В.В., 2003; Шабанов П.Д. и др., 2004, 2006]. Исследования структурно-функциональной организации эмоциональной функции мозга, согласно данным современной литературы, сосредоточены главным образом на анализе внутренней организации вентрального стриатума и в меньшей степени кортиколибериновой системы расширенной миндалины. Особенно неясным и противоречивым является вопрос о роли нейропептидов расширенной миндалины в' регуляции подкрепляющих систем мозга, локализацию которых традиционно связывают с гипоталамусом и передним мозговым пучком. Нейрохими-
4 ~ '
чески последние представлены в основном дофаминергическими терминалями [Шабанов П.Д. и др., 2002,2004; Shabanov et al., 2004,2005].
Известно, что кортиколиберин выполняет роль кортикотропинрилнзинг фактора (КРФ), или гормона (КРГ). В мозгу рецепторы к кортиколиберину (R{ и кг) локализованы во всех областях, хотя и с разной плотностью [Rybnikova et al., 2003]. КРГ-Ri рецепторы локализованы преимущественно в неокортексе, особенно в префронтальной и энторинальной коре, в структурах обонятельного мозга, миндалевидном комплексе, гиппокампе, мозжечке и сенсорных релейных ядрах. В то же время КРГ-Я2 практически отсутствуют в коре, а концентрируются преимущественно в субфорникальных структурах, а именно в вен-тромедиальном ядре гипоталамуса, латеральном септуме, ядрах конечной полоски и некоторых ядрах миндалины. Функциональное значение КРГ—Ri рецепторов связывают с управлением секреции АКТГ и контролем тревожности, в то время как КРГ—Ri участвуют в регуляции пищевого и сексуального поведения, а также деятельности сердечно-сосудистой и репродуктивной систем [Bruijzeel, Gold, 2005]. Вместе с тем, в механизмах подкрепления и зависимости участие рецепторов кортиколиберина изучено недостаточно. Наибольшее скопление рецепторов кортиколиберина зарегистрировано в гипоталамусе и миндалевидном комплексе. Это определило цель настоящей работы.
Цель исследования: изучить значение рецепторов кортиколиберина, локализованных в миндалине и паравентрикулярной области гипоталамуса, для действия некоторых нейропептидов и наркогенов на реакцию самостимуляции латерального гипоталамуса у крыс.
Задачи исследования:
Исследовать действие наркогенов на пшоталамические механизмы подкрепления у крыс, выращенных в сообществе или в условиях социальной изоляции.
Провести фармакологический анализ действия лей-энкефалина, субстанции Р, синтетического аналога меланостатина алаптида, кортиколиберина и белков теплового шока 70 кДа на реакцию самостимуляции латерального гипоталамуса при их локальном введении в центральное ядро миндалины или пара-вентрикулярное ядро гипоталамуса у крыс, выращенных в сообществе или в условиях социальной изоляции.
Провести фармакологический анализ действия лей-энкефалина, субстанции Р, синтетического аналога меланостатина алаптида, кортиколиберина и белков теплового шока 70 кДа на реакцию самостимуляции латерального гипоталамуса при их локальном введении в центральное ядро миндалины или пара-вентрикулярное ядро гипоталамуса у крыс, выращенных в сообществе или в условиях социальной изоляции и подвергнутых хронической алкоголизации.
Научная новизна. В результате проведенных исследований получены новые данные об общих механизмах формирования зависимости от психоактивных средств в эксперименте на основе изучения и сравнения наркогенных свойств нейропептидов (лей-энкефалин), препаратов опийной группы (морфин), гипноседатнвных средств (этаминал-натрий) и психостимуляторов (фенамин, алаптид). Показано, что наркогенный потенциал изученных соединений различен и возрастает при выращивании животных в условиях стресса социальной изоляции. Доказано, что введение потенциальных наркогенных пептидов в эмоциогенные структуры мозга крыс, где локализовано наибольшее количество рецепторов кортиколиберина (центральное ядро миндалины и паравен-трикулярное ядро гипоталамуса) не всегда повышает их подкрепляющие свойства, а помещение животных в условия социальной изоляции приводит к инверсии подкрепляющих- эффектов пептидов и белков. Блокада рецепторов кортиколиберина астрессином в миндалине устраняет подкрепляющее действие морфина и лей-энкефалина, но не фенамина и этаминала-натрия. Блокада гипо-таламических (в паравентрикулярной области) рецепторов кортиколиберина астрессином в меньшей степени меняет действие наркогенов на реакцию самостимуляции латерального гипоталамуса. При этом фенамин, этаминал-натрий и морфин проявляют свой активирующий эффект, а лей-энкефалин не влияет на реакцию самостимуляцни. Потенцирование астрессином угнетающего действия лей-энкефалина на самостимуляцию мозга, по-видимому, связано с временным выключением активирующего влияния центрального ядра миндалины на гипоталамус.
Научно-практическая значимость. Полученные результаты позволяют методически обосновать и адекватно оценить подкрепляющие (наркогенные) свойства нейропептидов и синтетических наркогенов в экспериментальных условиях с помощью относительно простых поведенческих тестов, основанных на изучении безусловного подкрепления (самостимуляция латерального гипоталамуса) у крыс. Доказано, что подкрепляющие эффекты разных наркогенов (нейропептидов, препаратов опийной группы, гипноседатнвных средств и психостимуляторов) опосредуются центральными механизмами стресса, а именно, участием рецепторов кортиколиберина системы расширенной миндалины. Эти эффекты можно снизить путем блокады рецепторов кортиколиберина его антагонистами (астрессин). Полученные данные открывают перспективу поиска средств, обладающих антагонистической активностью в отношении рецепторов кортиколиберина, для коррекции алкогольной и наркотической зависимости.
Основные положения, выносимые на зашиту:
1. У экспериментальных животных (крыс) большинство нейропеп гидов и синтетических наркогенов обладают подкрепляющими свойствами в тесте самостимуляции латерального гипоталамуса. Подкрепляющий (наркогенныи) по-
тенциал изученных соединений различен и возрастает при выращивании животных в условиях стресса социальной изоляции.
При внутриструктурном введении в центральное ядро миндалины или паравентрикулярное ядро гипоталамуса подкрепляющие свойства выявляются у некоторых эндогенных пептидов и белков (лей-энкефалин, белки теплового шока 70 кДа;, но не кортиколиберина и субстанции Р. Социальная изоляция крыс от сородичей меняет подкрепляющие свойства пептидов вплоть до инверсии.
Блокада рецепторов кортиколиберина астрессином в миндалине устраняет подкрепляющее действие морфина и леи-энкефалина, но не фенамина и этаминала-натрия. Блокада гипоталампческих (в паравентрикулярной области) рецепторов кортиколиберина астрессином в меньшей степени меняет действие наркогенов на реакцию*самостимуляцни латерального гипоталамуса. При этом фенамин, этаминал-натрий и морфин проявляют свой активирующий эффект, а лей-энкефалин не влияет на реакцию самостимуляции Следовательно, эффект блокады рецепторов в миндалике более выражен, чем эффект блокады данных рецепторов в гипоталамусе.
В условиях хронической алкоголизации крыс, выращенных в сообществе, нейропептиды (лей-энкефалин, кортиколиберин, субстанция Р) при внутриструктурном введении в миндалину значительно повышают свои подкрепляющие свойства в тесте самостимуляции гипоталамуса У хронически алкого-лизированных крыс-изолянтов реакция на внутриструктурное введение ненро-пептидов в миндалину снижается или меняется на противоположи) ю. Следовательно, в условиях искусственной активации подкрепляющих систем, вызванной длительной алкоголизацией, животные реагируют на естественные нейропептиды особым (измененным) образом.
Реализация результатов работы. Материалы исследования используются в лекционном курсе кафедры фармакологии и кафедры нормальной физиологии Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова, кафедры наркологии Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования, кафедры нервных болезней и психиатрии и кафедры специализированной терапии Института медицинского образования Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого. Работа выполнена в соответствии с плановыми научно-исследовательскими разработками Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова. Материал диссертации вошел в грантовые разработки Российского фонда фундаментальных исследований при РАН (РФФИ Л»04-04-49672)
Апробация и публикация материалов исследования. Материалы, вошедшие в диссертацию, доложены на международной конференции «Нейрочи-мия. Фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 2005), международном конгрессе Европейского общества нейропенхофармакологии (Москва,
2005), VII Всероссийской научной конференции «Нснроэндокрннология-2005» (Санкт-Петербург, 2005), IV Всероссийской научной конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2005), XIV съезде психиатров России (Москва, 2005), IV международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва, 2006). По теме диссертации опубликованы 4 статьи и 10 тезисов. Апробация диссертации прошла на совместном заседании кафедр фармаколопш н нормальной физиологии Военно-медицинской академии им. С М.КироБа.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, главы обзора литературы, материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований (включающей 4 раздела), обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста, иллюстрирована 4 рисунками и 15 таблицами. Библиографический указатель содержит 340 наименований, в том числе 50 отечественных и 290 иностранных.
