Вопрос о взаимодействии нервной, эндокринной и иммунной систем в последнее время вызывает большой интерес у специалистов различных научных профилей [1, 2]. К настоящему времени накоплены данные о нервной регуляции функций иммунной системы, а с другой стороны, получены принципиально важные результаты для аргументации концепции иммунной регуляции функций нервной системы [3, 4]. Показано, что в нервной и иммунной системах синтезируются идентичные по своей биохимической структуре регуляторные факторы: нейро и иммуномедиаторы, нейро и иммунопептиды. Эти факторы используются не только в механизмах ауторегуляции специфических функций, но и в межсистемных регуляторных взаимодействиях [5]. Сейчас препаратом первого выбора для лечения и профилактики заболеваний, связанных с нарушением иммунной системы, является полиоксидоний (ПО) – высокомолекулярное физиологически активное соединение, обладающее иммуномодулирующей, антиоксидантной, детоксицирующей и мембранстабилизирующей активностью. Эти свойства препарата были изучены на кафедре патофизиологии на модели асептического воспаления, вызванного на фоне интоксикации тяжелыми металлами [6, 7].
О влиянии иммуномодуляторов на когнитивные функции существуют только предположения и единичные экспериментальные работы на крысах [8, 9].
Исходя из вышесказанного, целью настоящего исследования явилось изучение влияния полиоксидония на когнитивные дисфункции старых крыс.
Материал и методы исследования. Эксперименты выполнены на 20 белых крысах-самцах массой тела свыше 350 г ± 10 %. Проведены 2 серии эксперимента: 1-серия – интактные старые крысы; 2 серия – старые крысы, получавшие полиоксидоний (ПО) в течение 10 суток внутримышечно. Контрольная группа, получала эквивалентный обьем физиологического раствора 0,9 % NaCl. В каждой серии было по 10 животных. Регистрацию двигательной активности крыс оценивали по широко используемому методу «открытое поле», позволяющему изучать ориентировочно-исследовательское и эмоциональное поведение крыс. Крысу помещали в центр площадки и в течение 5 минут визуально регистрировали такие поведенческие показатели, как число пересеченных квадратов (горизонтальная активность), число вставаний на задние лапки с опорой и без опоры (вертикальная активность), количество актов чистки (груминга), число фекальных болюсов (дефекации), число актов обнюхивания, движений на месте и замираний. В ходе эксперимента регистрировали последовательность и продолжительность каждого акта по секундам с помощью секундомера и записывали данные. Через 7 суток проводили проверку энграмм памяти, повторно помещая крыс в «открытое поле».
При проведении экспериментов руководствовались рекомендациями, изложенными в «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и научных целях», Страсбург 18 марта 1986 г.
Процедуры статистического анализа выполнялись с помощью ППП SPSS-16, STATISTIKA – 7. Количественные представлены в виде Ме (25 %-75 %), где Ме – медиана, 25 %–75 % – интерквартильный размах. Для проверки совпадения распределения исследуемых количественных показателей с нормальным в группах был использован критерий согласия Колмогорова-Смирнова. В виду того, что закон распределения исследуемых числовых показателей отличался от нормального, значимость различий проверена при помощи критерия Вилкоксона (в случае зависимых групп) и U – критерия Манна-Уитни (в случае независимых совокупностей). Различия считались значимыми при p ≤ 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. По данным, представленным в табл. 1 видно, что под влиянием полиоксидония старые крысы уже на 3 сек. эксперимента начинали движение в «открытом поле», тогда как медиана (25 %–75 %) первого передвижения у интактных крыс составила 4,0 (интерквартильный размах от 4 до 5), что на 25 % было статистически значимо больше (р = 0,034; z = – 2,116) по сравнению с животными, получавшими полиоксидоний. По-видимому, препарат оказывает влияние на скорость адаптации к новой обстановке.
Обращает на себя внимание значительное увеличение ориентировочно-исследовательской активности крыс, о которой судили по горизонтальной и вертикальной двигательной активности и актам «обнюхивания». Все эти показатели в нашем исследовании значительно увеличились после введения крысам препарата Полиоксидония. Так, было выявлено, что количество пересеченных внутренних квадратов по сравнению с нелеченными увеличивалось на 14,3 % (р = 0,034; z = – 2,116), что свидетельствовало о низком уровне тревожности.
Таблица 1
Основные статистические показатели поведенческих реакций старых крыс,
леченных полиоксидонием, в первом опытном сеансе теста «открытого поля»
Показатель поведенческого акта |
Интактные старые |
Полиоксидоний |
Mann-Whitney U – Test |
||
Me |
25 %–75 % |
Me |
25 %–75 % |
||
Выработка |
|||||
Латентный период |
4,0 |
4,0–5,0 |
3,0 |
3,0–4,0 |
0,034* z= – 2,116 |
Внутренние квадраты |
14,0 |
12,0–15,0 |
16,0 |
14,0–24,0 |
0,034* z= – 2,116 |
Время в центре |
26,5 |
22,0–32,0 |
84,0 |
48,0–110,0 |
0,007* z = 2,683 |
Обнюхивания |
7,5 |
6,0–9,0 |
9,0 |
8,0–11,0 |
0,049* z = 1,965 |
Кол-во замираний |
14,5 |
11,0–18,0 |
10,5 |
8,0–14,0 |
0,031* z = – 2,154 |
Примечание: * – по Mann-Whitney U – Test статистическая значимость по отношению к интактным старым.
В первом опытном сеансе старые крысы, получавшие полиоксидоний в 3,2 раза статистически значимо (р = 0,007; z = 2,683) больше времени провели в центре арены, продемонстрировав отсутствие страха и тревожности при нахождении в незнакомой обстановке.
Время реакции обнюхивания увеличилось в 1,2 раза при Ме = 9,0 ( интерквартильный размах от 8 до 11) у группы крыс получавших полиоксидоний, тем самым подтверждая повышение исследовательского интереса, по сравнению с группой интактных крыс.
Количество замираний в поведенческих реакций крыс показывает об их эмоциональном состоянии, чувстве страха, оборонительных инстинктах, тревожности. Так, медиана количества замираний у интактных особей на 37 % больше чем у группы животных, получавших Полиоксидоний, что указывает на снижение чувства тревожности и страха у последних (табл. 1).
При проверке поведенческих реакций в тесте «открытое поле» удалось установить что латентный период первого перемещения сократился в 1,5 раза (Ме = 3,0, 25 процентиль равен 2,0, 75 процентиль равен 3,0) или на 50 % соответственно, что харатеризовало эмоциональную реактивность животного (табл. 2).
Таблица 2
Основные статистические показатели поведенческих реакций старых интактных крыс
и старых крыс, леченных полиоксидонием, во втором опытном сеансе теста «открытого поля»
Показатель поведенческого акта |
Интактные старые |
Полиоксидоний |
Mann-Whitney U – Test |
||
Me |
25 %–75 % |
Me |
25 %–75 % |
||
Проверка |
|||||
Латентный период |
4,0 |
3,0–4,0 |
3,0 |
2,0–3,0 |
0,023* z = – 2,267 |
Кол-во стоек без опоры |
0,0 |
0,0–1,0 |
1,0 |
1,0–2,0 |
0,034* z = 2,116 |
Длительность стоек с опорой |
14,0 |
10,0–15,0 |
9,5 |
5,0–10,0 |
0,045* z = – 2,003 |
Обнюхивания |
9,0 |
7,0–10,0 |
13,0 |
11,0–14,0 |
0,001* z = 3,25 |
Груминг |
25,5 |
20,0–35,0 |
47,5 |
30,0–75,0 |
0,011* z = 2,532 |
Примечание: * – по Mann-Whitney U – Test статистическая значимость по отношению к интактным старым
Следующий показатель – количество стоек без опоры, указывает на вертикальную двигательную активность, отражает стойкие индивидуальные черты неспецифической возбудимости, исследовательскую активность, доминирование животного в популяции и степень его агрессивности, которая у группы животных получавших полиоксидоний увеличилась в 3 раза (200 %) по сравнению с интактными крысами. Длительность стоек с опорой у крыс, получавших полиоксидоний уменьшилась в 1,5 раза Ме = 9,5 (инквартильный размахот 5 до 10) по сравнению с контрольной группой, тогда как акты обнюхиваний увеличились почти в 1,5 раза, что по-видимому, говорит о памяти и закреплении исследовательского интереса.
Груминг (косметическое поведение) крыс является важной характеристикой поведения животных в «открытом поле». Более того, крысы большую часть времени уделяют вычесыванию своего тела, по сравнению с перемещением. По мнению специалистов, исследовавших спектр поведения крыс, груминг тесно связан с двигательной активностью. Учитывая предыдущие показатели, мы можем предположить, что увеличение груминга почти в 2 раза (Ме = 47,5 25 % = 30,0 75 % = 75,0) у крыс, принимавших полиоксидоний, по сравнению с контрольной группой, говорит о комфортных условиях , снижении чувства страха и тревожности.
Выводы. Известный иммуномодулятор полиоксидоний существенно повлиял на поведенческие реакции беспородных крыс, активировав их ориентировочно-исследовательские реакции и значительно улучшив эмоциональное состояние.
1. Анализ поведенческих показателей в тесте «открытое поле» также косвенно показал о лучшей способности запоминания.
2. Все эти аспекты подтверждают нейроимунноэндокринную теорию старения, и доказывают что иммуномодулятор может влиять на вегетативную нервную систему беспородных крыс.