Нейрохимическая природа когнитивных и эмоциональных нарушений при экспериментальном сахарном диабете

• Published in: Нейрофизиология
• Date: 2013
• Main Authors: Сидорова, Ю.В., Образцова, О.Г., Евдокимов, Д.В., Абрамец, И.И., Талалаенко, А.Н.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2013
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148119
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Нейрохимическая природа когнитивных и эмоциональных нарушений при экспериментальном сахарном диабете / Ю.В. Сидорова, О.Г. Образцова, Д.В. Евдокимов, И.И. Абрамец, А.Н. Талалаенко // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 4. — С. 317-327. — Бібліогр.: 38 назв. — рос.

Экспериментальный сахарный диабет (ЭСД) вызывали у крыс путем введения аллоксана в дозе 125 мг/кг; заболевание проявлялось в повышении уровня глюкозы в крови в
 среднем от 5.0 до 18.7 мМ. На четвертой неделе развития ЭСД у крыс наблюдались повышение уровней депрессивности и тревожности и ухудшение процессов формирования и воспроизведения навыков обучения. Изменения поведения происходили на фоне
 снижения амплитуд НМДА-компонентов популяционных ВПСП (пВПСП) пирамидных
 нейронов гиппокампа и префронтальной коры, ослабления экспрессии длительной потенциации и параллельного усиления развития длительной депрессии синаптической
 передачи. Введение инсулина пролонгированного действия в дозе 2 ЕД на животное в
 течение двух дней обусловливало понижение уровня глюкозы в крови, но не изменяло
 поведенческих и нейрохимических нарушений, характерных для ЭСД. Воздействие на
 срезы мозга интактных крыс глюкозой в высокой концентрации (30 мМ) не влияло на
 релейные и пластические свойства глутаматергических синапсов нейронов гиппокампа
 и коры. Аппликация 0.1 ЕД/мл инсулина в этих же условиях приводила к увеличению
 амплитуды НМДА-компонентов ВПСП и облегчала развитие пластических феноменов.
 Блокатор кальциевых каналов L-типа верапамил (20 мг/кг) не оказывал существенного влияния на релейные и пластические свойства синапсов на нейронах гиппокампа и
 коры, но несколько ослаблял нарушения поведения и синаптической пластичности в
 условиях ЭСД. Эти нарушения устранялись при хроническом (две недели) введении
 антидепрессантов имипрамина и флуоксетина в дозах 20 мг/кг; эффект проявлялся на
 фоне выраженной гипергликемии и ослабления функциональной активности нейронных НМДА-рецепторов. Высказано предположение, что дефицит активации инсулиновых рецепторов церебральных нейронов и гипергликемия вызывают повышение уровня
 кортикостероидов в крови и мозгу; данный сдвиг обусловливает нарушения синаптической пластичности и поведения. Это предположение базируется на способности блокаторов кальциевых каналов и (особенно) антидепрессантов ослаблять поведенческие и
 нейрохимические нарушения при ЭСД. Експериментальний цукровий діабет (ЕЦД) викликали у
 щурів за допомогою введення алоксану в дозі 125 мг/кг; захворювання проявлялось у підвищенні рівня глюкози в крові в середньому від 5.0 до 18.7 мМ. На четвертому тижні
 розвитку ЕЦД у щурів спостерігалися підвищення рівнів
 депресивності і тривожності та погіршення процесів формування і відтворення навичок навчання. Зміни поведінки
 відбувалися на тлі зниження амплітуд НМДА-компонентів
 популяційних ЗПСП (пЗПСП) пірамідних нейронів гіпокампа та префронтальної кори, послаблення експресії тривалої
 потенціації та паралельного посилення розвитку тривалої
 депресії синаптичної передачі. Введення інсуліну пролонгованої дії в дозі 2 ОД на тварину протягом двох днів зумовлювало зниження рівня глюкози в крові, але не змінювало
 поведінкових і нейрохімічних порушень, характерних для
 ЕЦД. Дія на зрізи мозку інтактних щурів глюкози у високій
 концентрації (30 мМ) не впливала на релейні та пластичні
 властивості глутаматергічних синапсів нейронів гіпокампа
 і кори; аплікація 0.1 ОД/мл інсуліну в цих самих умовах
 призводила до збільшення амплітуди НМДА-компонентів
 пЗПСП та полегшувала розвиток пластичних феноменів.
 Блокатор кальцієвих каналів L-типу верапаміл (20 мг/кг) істотно не впливав на релейні і пластичні властивості синапсів між нейронами гіпокампа і кори, але дещо зменшував
 порушення поведінки і синаптичної пластичності в умовах
 ЕЦД. Ці порушення усувалися при хронічному (два тижні)
 введенні антидепресантів іміпраміну та флуоксетину в дозах 20 мг/кг; ефект проявлявся на тлі вираженої гіперглікемії та послаблення функціональної активності нейронних
 НМДА-рецепторів. Висловлено припущення, що дефіцит
 активації інсулінових рецепторів церебральних нейронів та
 гіперглікемія викликають підвищення рівня кортикостероїдів у крові і мозку; таке зрушення зумовлює порушення
 синаптичної пластичності і поведінки. Це припущення базується на здатності блокаторів кальцієвих каналів і (особливо) антидепресантів послаблювати поведінкові та нейрохімічні порушення при ЕЦД.