ИСТИНА

Психические заболевания влияют на различные сферы социального развития человека, в том числе, раннее психическое развитие и становление детско-материнского контакта. По данным ВОЗ в среднем 10% женщин страдают психическими расстройствами (чаще всего депрессивными) в ходе беременности и 13% - сразу после рождения ребенка. Вместе с этим, ряд исследований показывает, что психоэмоциональные нарушения матери могут являться фактором риска развития таких заболеваний как аутизм и синдром дефицита внимания у детей. Для понимания механизмов формирования описанных патологий, и поиска фармакологических методов их коррекции, используются модели на животных. Так, крысы линии Wistar имеют сходные с человеком нейрофизиологические механизмы регуляции материнского поведения, что делает их подходящим объектом для создания трансляционных моделей патологий материнского поведения и раннего развития потомства. В нашем исследовании для индукции перинатальной патологии будут использованы различные фармакологические агенты – антидепрессанты и противосудорожные вещества. Мы собираемся осуществить анализ базовых поведенческих реакций модельных животных, а также проанализировать молекулярно-генетические особенности некоторых нейромедиаторных систем.

Psychiatric disorders affect different sides of human lives, including early mental development and maternal-child bonding. WHO reports about 10% of pregnant women and 13% of women who have just given birth experience a mental disorder, primarily depression. Moreover, several studies show, that maternal stress or depressive mood during pregnancy could be a risk factor for autism spectrum disorders (ASD) and attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD). Animal models allows us to understand mechanisms, underlying mentioned pathologies, and to find pharmacological targets for proper therapy. Wistar rats is a common object used to reproduce translational models of maternal-child interaction. To induce perinatal pathology, we will use pharmacological agents such as antidepressants and anticonvulsants. We are going to assess basic behavioral features of model animals and evaluate molecular characteristics of several neurotransmitter systems.

Исследование позволит: 1. Доказать валидность моделирования перинатальной детско-материнской патологии путем введения таких фармакологических агентов как флувоксамин, вальпроат натрия, 5-метокситриптамин. 2. Выявление изменений в экспрессии генов центральной нервной системы, соотносящихся с наблюдаемыми особенностями поведения исследуемых животных. Данные результаты позволят: 1. Выявить изменения экспрессии генов, которые помогут в понимании механизмов формирования перинатальных психофизиологических нарушений. 2. Выявить терапевтические мишени для своевременной коррекции нарушений, наблюдаемых при перинатальной патологии матери и ребенка. В результате описанной экспериментальной серии нами будут получены данные об изменениях материнского и детского поведения крыс линии Wistar в трех моделях: 5-метокситриптаминовой, флувоксаминовой и вальпроатной. Поведенческие данные будут сопоставлены с результатами анализа уровня экспрессии рядя генов в некоторых структурах центральной нервной системы, что позволит нам сделать выводы о вкладе молекулярных изменений в мозге в наблюдаемые нами поведенческие отклонения. Благодаря полученным результатам возможно будет создать воспроизводимую тест-систему, позволяющую проводить доклинические тестирования лекарств, предназначенных для лечения или коррекции последствий перинатальных нарушений.

Все участники освоили методики стандартных манипуляций с животными, а также методики проведения описанных поведенческих тестов в ходе обучения, а также при выполнении научно-исследовательских работ на кафедре физиологии человека и животных биологического факультета МГУ. В рамках выполнения магистерской дипломной работы по теме «Моделирование расстройств аутистического спектра путем пре- и постнатального введения вальпроата», выполненной на кафедре физиологии человека и животных биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова было проведено сравнение эффектов однократного пренатального и хронического постнатального введения вальпроата натрия. В результате было показано, что обе модели позволяют воспроизвести симптоматику аутистических нарушений; модель с постнатальным введением вальпроата натрия показала более селективные изменения социального поведения и раннего развития. Фармакологические вещества: Вальпроат натрия, флувоксамин, 5-метокситриптамин производства SigmaAldrich Оборудование для поведенческих тестов: Малое и большое открытое поле фирмы OpenScience Светло-темная камера. Аппаратно-программный комплекс «Шелтер» фирмы «Нейроботикс». Оборудования для проведения ПЦР в реальном времени: Амплификатор Multicolor Real-Time PCR Detection System iQ5 (BioRad).

За первый год реализации проекта: В ходе исследований в 2018-2019 году были проведены экспериментальные серии, посвященные трем фармакологическим моделям расстройств аутистического спектра (РАС): две, основанные на пре- и постнатальном введении натриевой соли вальпроевой кислоты (ВПК; пренатально – однократно, 600 мг/кг (на 12 день эмбрионального развития); постнатально – 150 мг/кг новорожденным детенышам, с 6 по 12 день жизни), а также модель с перинатальным введением 5-метокситриптамина (5МТ), имитирующей гиперсеротонинемию у матери на фоне беременности. На данном этапе удалось оценить поведенческие особенности животных в раннем возрасте с первого дня жизни до сорокового (что при сопоставлении с человеческим онтогенезом соответствует периоду от последнего триместра беременности до пубертата). В серии с использованием «вальпроатных» моделей было проведено исследование эффектов хронического интраназального введения окситоцина (интраназально, 10 мкг/кг) в период раннего постнатального развития детенышей крыс. В результате было показано, что хроническое постнатальное введение окситоцина позволяет корректировать некоторые признаки тревожности подопытных детенышей крыс в аутистических моделях, основанных на постнатальном введении вальпроата. При этом, что детеныши, подвергшиеся сочетанному введению ВПК и ОТ демонстрировали ухудшение социальных взаимодействий, как по сравнению с контрольной группой, так и в сравнении с животными, которые подвергались только воздействию ВПК. Оценка экспрессии окситоциновых рецепторов в фронтальной коре подопытных животных (одной из ключевых структур, вовлеченных в регуляцию социальных взаимодействий) показала повышение уровня экспрессии окситоциновых рецепторов. На данном этапе исследования, мы предполагаем, что введение окситоцина приводит к снижению чувствительности нервной системы к этому нейропептиду (вследствие интернетизации рецепторов), что усугубляет нарушения социального поведения у подопытных животных. В серии с моделированием гиперсеротонинергического синдрома было использовано так называемое перинатальное введение 5-метокситрептамина, т.е. вещество вводилось хронически, с 12 по 21 день эмбрионального развития, а затем с 1 по 18 день постнатального развития (1 мг/кг и 0,5 мг/кг, соответственно). В серии посвященной моделированию гиперсеротонинемии с применением хронического перинатального введения 5МТ было исследовано раннее моторное развитие детенышей крыс, их уровень тревожности, социальное поведение в Т-образном лабиринте и игровое поведение (данные обрабатываются), а также навыки мелкой моторики и освоение новых моторных навыков в новом тесте «Spahetti handling task». Показано, что детеныши, подвергшиеся избыточной активации серотониновой системы в перинатальном периоде, демонстрируют повышенную тревожность и локомоторную активность, что может в совокупности быть рассмотрено как проявление синдрома дефицита внимания и гиперактивности, который, в свою очередь часто ассоциирован с аутистическими расстройствами. Кроме того, у них обнаружена стереотипия при оценке мелкой моторики. В результате проведенных экспериментальных серий были выявлены особенности влияния ранней стимуляции окситоциновой системы мозга на проявления аутистических расстройств у подопытных животных в детском и подростковом периоде в вальпроатной модели аутизма, а также инициирован принципиально новый подход к моделированию аутистических отклонений с помощью 5-метокситриптамина.