Изменение экспрессии генов сигнального каскада Ntrk2/Pi3k при витальном стрессе у крыс при компульсивном переедании

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Расстройство компульсивного (приступообразного) переедания, в отличие от булимии или нервной анорексии, не сопровождается компенсаторным поведением. Витальные психогенные стрессы приводят к посттравматическим стрессовым расстройствам. Несмотря на имеющиеся данные об участии медиаторных систем и систем клеточного сигналинга в эффектах посттравматических стрессовых расстройств, проведено мало исследований по изменению экспрессии генов после витального стресса. В частности, это касается генов сигнального каскада NTRK2/PI3K, индуцируемого Bdnf и являющегося частью нейротрофического механизма.

Цель — исследовали влияние стресса при предъявлении хищника на экспрессию генов Ntrkr2 и Pi3k в структурах мозга.

Материалы и методы. Эксперименты проведены на 86 самцах Вистар массой 200–250 г, экспериментальные группы получали в течение 1 ч доступ к диете с высоким содержанием углеводов в дополнение к стандартному гранулированному корму. При выработке компульсивного переедания крысы самцы Вистар получали в течение 1 ч диету с высоким содержанием углеводов (смесь на основе шоколадной пасты) каждый третий день. За 15 мин до кормления животное помещали в 5-см досягаемости от пищи при визуальном контакте. После выработки пищевой зависимости крыс помещали в террариум к тигровому питону, где одно из них становилось жертвой пищевых потребностей хищника. Пережившие гибель партнера животные далее находились в террариуме за прозрачной перегородкой.

Результаты. Анализ полимеразной цепной реакции показал наличие в гипоталамусе экспрессии генов в сигнальном каскаде Ntrk2/Pi3k. Экспрессия генов при этом была выше у группы крыс после предъявления хищника. У крыс после стрессирования уровень экспрессии Ntrkr2 понижался в 1,5 раза. Ntrkr2 понижался в 2,8 раза, а уровень экспрессии Pi3k в 5 раз по сравнению с нестрессированными крысами, получавшими шоколад. Уровень экспрессии Pi3k у стрессированных крыс, не получавших шоколад, повышался в 2 раза.

Заключение. Полученные данные предполагают новые пути синтеза фармакологических средств пептидной природы для коррекции пищевой зависимости, вызванной психогенными стрессами в онтогенезе.

Об авторах

Алексей Владимирович Лизунов

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: izya12005@yandex.ru
SPIN-код: 8912-3238

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Андрей Андреевич Лебедев

Институт экспериментальной медицины

Email: aalebedev-iem@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-0297-0425
SPIN-код: 4998-5204

д-р биол. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Владанка Александровна Гольц

Институт экспериментальной медицины

Email: digitalisobscura@mail.ru
SPIN-код: 2031-2550
Россия, Санкт-Петербург

Сарнг Саналович Пюрвеев

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: dr.purveev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4467-2269
SPIN-код: 5915-9767

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Наталья Дмитриевна Надбитова

Институт экспериментальной медицины

Email: natali_805@mail.ru

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Евгений Рудольфович Бычков

Институт экспериментальной медицины

Email: bychkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8911-6805
SPIN-код: 9408-0799

д-р мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Виктор Андрееевич Лебедев

Институт экспериментальной медицины

Email: vitya-lebedev-57@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1525-8106
SPIN-код: 1878-8392

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Наталья Ремовна Евдокимова

Институт экспериментальной медицины

Email: aalebedev-iem@rambler.ru

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

София Александровна Шамаева

Институт экспериментальной медицины

Email: shamaevasofy@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-0584-4386
SPIN-код: 7778-5746
Россия, Санкт-Петербург

Сергей Георгиевич Цикунов

Институт экспериментальной медицины

Email: sercikunov@mail.ru
SPIN-код: 7771-1940

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Андрей Юрьевич Юров

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: ayroot@mail.ru
SPIN-код: 5211-2420

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Петр Дмитриевич Шабанов

Институт экспериментальной медицины

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-код: 8974-7477

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Nathan PJ, Bullmore ET. From taste hedonics to motivational drive: central µ-opioid receptors and binge-eating behaviour. Int J Neuropsychopharmacol. 2009;12(7):995–1008. doi: 10.1017/S146114570900039X
  2. American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders. 5th ed. Arlington, VA: American Psychiatric Publishing; 2013.
  3. Boggiano MM, Artiga AI, Pritchett CE, et al. High intake of palatable food predicts binge-eating independent of susceptibility to obesity: an animal model of lean vs obese binge-eating and obesity with and without binge-eating. Int J Obes (Lond). 2007;31(9):1357–1367. doi: 10.1038/sj.ijo.0803614
  4. Lebedev AA, Pyurveev SS, Nadbitova ND, et al. Reduction of compulsive overeating in rats caused by maternal deprivation in early ontogenesis with the use of a new ghrelin receptor antagonist agrelax. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2023;21(3):255–262. doi: 10.17816/RCF562841 EDN: SLBOTQ
  5. Grilo CM, White MA, Barnes RD, Masheb RM. Posttraumatic stress disorder in women with binge eating disorder in primary care. J Psychiatr Pract. 2012;18(6):408–412. doi: 10.1097/01.pra.0000422738.49377.5e
  6. Patterson ZR, Ducharme R, Anisman H, Abizaid A. Altered metabolic and neurochemical responses to chronic unpredictable stressors in ghrelin receptor-deficient mice. Eur J Neurosci. 2010;32(4):632–639. doi: 10.1111/j.1460-9568.2010.07310.x
  7. Bechara RG, Kelly AM. Exercise improves object recognition memory and induces BDNF expression and cell proliferation in cognitively enriched rats. Behav Brain Res. 2013;245:96–100. doi: 10.1016/j.bbr.2013.02.018
  8. Rivera C, Li H, Thomas-Crusells J, et al. BDNF-induced TrkB activation down-regulates the K+-Cl– cotransporter KCC2 and impairs neuronal Cl– extrusion. J Cell Biol. 2002;159(5):747–752. doi: 10.1083/jcb.200209011 EDN: GMLPBJ
  9. Devi L, Ohno M. TrkB reduction exacerbates Alzheimer’s disease-like signaling aberrations and memory deficits without affecting β-amyloidosis in 5XFAD mice. Transl Psychiatry. 2015;5(2):e562. doi: 10.1038/tp.2015.55 EDN: UPLXDR
  10. Potenza MN, Koran LM, Pallanti S. The relationship between impulse-control disorders and obsessive-compulsive disorder: A current understanding and future research directions. Psychiatry Res. 2009;170(1):22–31. doi: 10.1016/j.psychres.2008.06.036
  11. Peng S, Wuu J, Mufson EJ, Fahnestock M. Precursor form of brain-derived neurotrophic factor and mature brain-derived neurotrophic factor are decreased in the pre-clinical stages of Alzheimer’s disease. J Neurochem. 2005;93(6):1412–1421. doi: 10.1111/j.1471-4159.2005.03135
  12. McCubrey JA, Steelman LS, Chappell WH, et al. Mutations and deregulation of Ras/Raf/MEK/ERK and PI3K/PTEN/Akt/mTOR cascades which alter therapy response. Oncotarget. 2012;3(9):954–987. doi: 10.18632/oncotarget.652 EDN: RHZCNZ
  13. Zhongyan H, Gu X, Dong Y, et al. PI3K and MAPK pathways mediate the BDNF/TrkB-increased metastasis in neuroblastoma. Tumor Biology. 2016;37(12):16227–16236. doi: 10.1007/s13277-016-5433-z EDN: VOYPSD
  14. Tapia-Arancibia L, Rage F, Givalois L, Arancibia S. Physiology of BDNF: focus on hypothalamic function. Front Neuroendocrinol. 2004;25(2):77–107. doi: 10.1016/j.yfrne.2004.04.001
  15. Lizunov AV, Sekste EA, Lebedev AA, et al. Involvement of BDNF, NTRK2 and PI3K in the mechanism of binge eating after psychogenic stressors in ontogenesis. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2024;22(2):179–189. doi: 10.17816/RCF625676 EDN: LHLHZU
  16. Tissen IYu, Yakushina ND, Lebedev AA, et al. Effect of sb-408124, an orexin a ox1r receptor antagonist, on the compulsive behavior and the level of anxiety after the vital stress in rats. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2018;16(1):34–42. doi: 10.17816/RCF16134-42 EDN: XMRPML
  17. Bychkov ER, Karpova IV, Tsikunov SG, et al. The effect of acute mental stress on the exchange of monoamines in the mesocortical and nigrostriatal systems of the rat brain. Pediatrician (St. Petersburg). 2021;12(6):35–42. doi: 10.17816/PED12635-42 EDN: VFATQN
  18. Ooi CL, Kennedy JL, Levitan RD. A putative model of overeating and obesity based on brain-derived neurotrophic factor: Direct and indirect effects. Behav Neurosci. 2012;126(4):505–514. doi: 10.1037/a0028600
  19. Kharbanda KK, Farokhnia M, Deschaine SL, et al. Role of the ghrelin system in alcohol use disorder and alcohol-associated liver disease: A narrative review. Alcohol Clin Exp Res. 2022;46(12): 2149–2159. doi: 10.1111/acer.14967 EDN: DJUKEX
  20. Rossi MA, Stuber GD. Overlapping brain circuits for homeostatic and hedonic feeding. Cell Metabolism. 2018;27(1):42–56. doi: 10.1016/j.cmet.2017.09.021
  21. Bąk-Sosnowska M. Differential criteria for binge eating disorder and food addiction in the context of causes and treatment of obesity. Psychiatr Pol. 2017;51(2):247–259. doi: 10.12740/PP/OnlineFirst/62824 EDN: YIMGTE
  22. Chawla A, Cordner ZA, Boersma G, Moran TH. Cognitive impairment and gene expression alterations in a rodent model of binge eating disorder. Physiol Behav. 2017;180:78–90. doi: 10.1016/j.physbeh.2017.08.004
  23. Roik RO, Lebedev AA, Shabanov PD. The value of extended amygdala structures in emotive effects of narcogenic with diverse chemical structure. Research Results in Pharmacology. 2019;5(3):11–19. doi: 10.1371/journal.pone.0031462 EDN: BUBAZX

Примечание

The data obtained suggest new ways of synthesizing pharmacological agents of a peptide nature for the correction of food addiction caused by psychogenic stress in ontogenesis.


© Эко-Вектор, 2025



 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».