Особенности психофизиологических функций у мышей при снижении уровня нейтрофилов крови

УДК 612.821.1

ОСОБЕННОСТИ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ У МЫШЕЙ ПРИ СНИЖЕНИИ УРОВНЯ НЕЙТРОФИЛОВ КРОВИ

© Е.В. Малышева, Ю.В. Мазаева, А.С. Бузина

Ключевые слова: мыши; лейкоцитарная формула; психофизиологические функции.

Рассматривается влияние препаратов, снижающих содержание нейтрофилов крови, на психофизиологические функции мышей. Показано повышение уровня тревожности и ослабление ориентировочно-исследовательских реакций у мышей, получающих лекарственный препарат бисептол в течение четырех недель.

Декоративные и некоторые виды сельскохозяйственных животных с рождения имеют ослабленный иммунитет. В результате появляется высокий риск развития у них инфекционных болезней и, как следствие, низкие адаптивные возможности организма. К сожалению, не всегда в последующих поколениях удается повысить этот порог, и проблема остается нерешенной.

Иммунная система - это очень сложный и многогранный механизм, который защищает организм от различного рода инфекций. Роль специализированных защитников выполняют лейкоциты. В норме у человека среднее количество лейкоцитов колеблется от 4 до 8 тыс. в 1 мкл крови, у мышей - от 5,1 до 11,6 тыс. в 1 мкл крови. Как правило, при таких показателях степень защиты «активна». Есть целый спектр лекарственных препаратов, которые снижают уровень лейкоцитов. К ним относятся сульфаниламиды, нестероидные противовоспалительные средства, некоторые антибиотики, цитостатики и др. Эти препараты часто применяются в медицине и ветеринарии. Помимо системы крови, эти препараты могут влиять на психофизиологический статус человека и других млекопитающих. Однако подобные воздействия мало изучены в научной литературе.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

В эксперименте были исследованы 20 самцов беспородных лабораторных мышей в возрасте 3 месяцев, которых поделили на две группы: контрольную и экспериментальную. Подопытных животных содержали в условиях вивария (с естественным режимом освещения, при температуре 22-24 °С и относительной влажности воздуха 40-50 %) с использованием стандартной диеты (ГОСТ Р 50258-92). Исследования проводили в соответствии с правилами качественной лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ, а также правилами и Международными рекомендациями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1986). Перед постановкой эксперимента животные проходили карантин в течение 10-14 дней.

В экспериментальной группе на протяжении четырех недель ежедневно каждой мыши перорально вво-

дилось 0,25 мл суспензии бисептола. В обеих группах оценивалась динамика лейкоцитарной формулы и результаты психофизиологических тестов: «Приподнятый крестообразный лабиринт» - для оценки психической работоспособности; «Темно-светлая камера» -для исследования тревожности; «Подвешивание за хвост» - для оценки антистрессорной активности; «Удерживание на горизонтальной сетке» - для оценки побочного действия на мышечную силу, выносливость и координацию. Психофизиологические тесты проводились в утренние часы дважды - до начала эксперимента и после четырех недель воздействия бисептола. Все исследования в контрольной и экспериментальной группах проводились синхронно.

Забор крови осуществлялся еженедельно методом купирования кончика хвоста: хвост мыши помещают в теплую воду на 2 мин. (для лучшего притока крови), после обеззараживания спиртом купируется кончик хвоста (2-3 мм) и массирующими движениями растирается от основания хвоста до купированного кончика, таким образом, выдавливается капля крови на стеклышко для приготовления мазка. Окрашивание мазка производилось по методу Романовского-Гимзы, после чего подсчитывалась лейкоцитарная формула.

Статистическая обработка результатов производилась с помощью программы «В1а11!з1:1са 6.0».

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ результатов показал следующее. В обеих группах до эксперимента наблюдалось повышенное значение нейтрофилов, которые составили 73,23 ± ± 17,38 % в контрольной группе и 80,51 ± 8,11 % в экспериментальной группе (табл. 1). Через четыре недели в экспериментальной группе достоверно (р < 0,05) снизилось количество сегментоядерных нейтрофилов с 79,13 ± 8,60 до 47,72 ± 24,13 %. В контрольной группе изменения были незначительными. На начальном этапе в контрольной группе содержание лимфоцитов составило 24,23 ± 17,76 %, а в экспериментальной группе -17,26 ± 8,07 %, в то время как в норме эти показатели у мышей должны составлять 35-90 %. После эксперимента у мышей, принимающих бисептол, достоверно увеличилось количество лимфоцитов с 17,26 ± 8,07 до 48,72 ± 24,14 %.

Таблица 1

Влияние бисептола на лейкоцитарную формулу мышей

Лейкоциты,% Контрольная группа Экспериментальная г руппа

До эксперимента 4 неделя Д% До эксперимента 4 неделя Д%

Нейтрофилы 73,23 ± 17,38 57,72 ± 14,95 -21,18 80,51 ± 8,11 48,72 ± 24,13 -39,49*

Сегментоядерные 71,56 ± 16,75 55,43 ± 15,61 -22,55* 79,13 ± 8,60 47,72 ± 24,13 -39,70*

Палочкоядерные 1,67 ± 1,12 2,27 ± 2,99 35,93 1,38 ± 0,75 1,00 ± 0,00 18,12

Лимфоциты 24,23 ± 17,76 38,29 ± 13,46 58,03 17,26 ± 8,07 48,72 ± 24,14 182,28*

Моноциты 2,45 ± 0,53 3,43 ± 1,91 40,00 2,26 ± 0,47 2,58 ± 0,79 14,16

Эозинофилы 0,12 ± 0,34 0,58 ± 0,79 383,34 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00 0,00

Примечание: * - достоверность изменений при р < 0,05.

При проведении теста «Приподнятый крестообразный лабиринт» изучались такие показатели, как латентный период захода в закрытый рукав; общее время нахождения на свету; свешивания с открытых рукавов лабиринта; выходы на открытые рукава; выглядывания из закрытых рукавов лабиринта; стойки на свету; умывания - груминг.

Этот тест предназначен для изучения поведения грызунов в условиях переменной стрессогенности (при свободном выборе комфортных условий) и позволяет оценить: уровень тревожности животного по предпочтению темноты/света, боязни высоты, выраженности и динамике поведения «выглядывания». В контрольной группе существенных изменений показателей данного теста не наблюдалось (табл. 2). В экспериментальной группе достоверно снизилось количество свешиваний из светлого рукава; уменьшилось количество стоек, груминга, выглядываний из темного рукава (табл. 3). Это свидетельствует о повышении уровня тревожности и ослаблении ориетировочно-исследовательских реакций у мышей [1].

Тест «Темно-светлая камера» применяется в настоящее время как основная модель оценки тревожного поведения грызунов. Камера состоит из темного и

«безопасного» отсека и ярко освещенного открытого отсека, образующего, таким образом, зону «отвращения». В экспериментальной группе достоверно увеличилось время пребывания в темном отсеке, что свидетельствует о повышении уровня тревожности. Интервал времени, проведенного в темном отсеке, коррелирует с уровнем тревожности, тогда как число выходов и время обследования освещенного отсека - показатели склонности к риску и исследовательской активности [2].

Методика «Подвешивание за хвост» позволяет оценить мотивацию и стрессустойчивость грызунов. Обычно животные с депрессивно-подобным состоянием характеризуются быстрым входом в неподвижное состояние (иммобильность) и значительным временем, проведенным без движения [3]. В нашем исследовании при вторичном тестировании и в контрольной, и в экспериментальной группе наблюдалось некоторое уменьшение времени входа в неподвижное состояние.

Тест «Удержание на горизонтальной сетке» используется для определения мышечного тонуса и выносливости мышей [4]. Среднее время удержания на горизонтальной сетке в обеих группах уменьшилось, что может указывать на снижение выносливости.

Таблица 2

Изменение психофизиологических показателей мышей контрольной группы

Тесты До эксперимента 4 неделя Д%

Подвешивание за хвост время входа в неподвижное состояние (с) 42,41 ± 14,85 25,00 ± 13,52 -41,06

общее время неподвижного состояния (с) 110,40 ± 16,23 122,00 ± 55,52 10,51

Удержание на горизонтальной сетке: среднее время удержания (с) 74,81 ± 49,02 31,00 ± 13,84 -58,57

Темно-светлая камера общее время в темном отсеке (с) 187,00 ± 75,69 224,26 ± 43,83 29,56

и д д в с в етлы ый о т с е к с) 39,21 ± 25,18 61,00 ± 72,97 55,58

количество выходов 4,81 ± 3,58 5,76 ± 2,99 19,76

Камера, общее время, светлый отсек (с) 113,00±75,62 106,76±52,36 -5,53

Приподнятый крестообразный лабиринт количество выходов в открытый рукав 7,81 ± 4,98 5,51 ± 3,12 -29,45

количество стоек 0,81 ± 0,84 1,76 ± 1,71 117,29

груминг (количество) 3,81 ± 3,12 2,00 ± 1,16 -47,51

выглядывание из темного рукава (количество) 7,00 ± 4,00 9,76 ± 5,45 39,43

свешивание из светлого рукава (количество) 12,61 ± 8,63 6,51 ± 4,94 -48,38

общее время светлый рукав (с) 95,41 ± 41,10 77,51 ± 35,53 -18,77

латентный период захода в темный рукав (с) 84,61 ± 41,10 102,51 ± 35,53 21,16

Примечание: * - достоверность изменений при р < 0,05.

Таблица З

Изменение психофизиологических показателей мышей экспериментальной группы

Тесты До эксперимента 4 неделя д%

Подвешивание за хвост время входа в неподвижное состояние (с) 42,67 ± 13,00 31,88 ± 23,31 -25,29

общее время неподвижного состояния (с) 150,11 ± 27,67 167,51 ± 34,06 11,б0

Удержание на горизонтальной сетке: среднее время удержания (с) 69,89 ± 58,93 49,75 ± 33,76 -28,81

Темно-светлая камера общее время в темном отсеке (с) 198,45 ± 58,35 258,51 ± 47,88 30,27*

выход в светлый отсек (с) 100,34 ± 74,50 148,38 ± 118,56 48,88

количество выходов 3,67 ± 2,40 2,26 ± 1,76 -38,42

Камера, общее время, светлый отсек (с) 113,00 ± 75,62 99,34 ± 59,81 -28,02

Приподнятый крестообразный лабиринт количество выходов в открытый рукав 5,00 ± 2,92 3,63 ± 2,45 -27,40

количество стоек 0,78 ± 1,10 0,00 ± 0,00 -100,00

груминг (количество) 2,23 ± 1,99 1,26 ± 1,76 -43,50

выглядывание из темного рукава (количество) 4,00 ± 3,32 2,13 ± 2,36 -4б,75

свешивание из светлого рукава (количество) 9,23 ± 5,68 3,38 ± 2,926 -б3,39*

общее время светлый рукав (с) 143,45 ± 27,20 115,00 ± 58,09 -19,84

латентный период захода в темный рукав (с) 36,56 ± 27,20 65,00 ± 58,09 77,79

Примечание: * - достоверность изменений при р < 0,05.

ВЫВОДЫ

1. В результате приема бисептола у мышей изменяется лейкоцитарная формула: уменьшается содержание сегментоядерных нейтрофилов и увеличивается содержание лимфоцитов.

2. У мышей, принимающих бисептол длительное время, повышается уровень тревожности и ослабляются ориентировочно-исследовательские реакции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Espejo E.F. Structure of the mouse behaviour on the elevated plus-maze test of anxiety // Behavioural Brain Research. 1997. V. 8б (1). P. 105-112.

2. Takao K., Miyakawa T.J. Light/dark transition test for mice // J. Vis Exp. 200б. Nov. V. 13 (1). P. 104.

3. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. 2-nd ed. / ed. by J.J. Buccafusco. Boca Raton (FL): CRC Press, 2009.

4. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. Р.Ю. Хабриева. М., 2005. 829 с.

Поступила в редакцию 15 ноября 2013 г.

Malysheva E.V., Mazayeva Y.V., Busina A.S. FEATURES OF FUNCTIONS OF PSYCHOPHYSIOLOGICAL FUNCTIONS OF MICE BY REDUCTION OF LEVEL OF NEUTROPHILS IN BLOOD

In the article the influence of drugs that reduce the content of blood neutrophils, on psychophysiological functions of mice is examined. Increase of the level of anxiety and weakening of approximately research reflex in mice receiving drug biseptol within four weeks are displayed.

Key words: mice; leukocyte formula; psychophysiological functions.

Малышева Елена Владимировна, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии, е-mail: birucovatgu@mail.ru

Malysheva Elena Vladimirovna, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Candidate of Biology, Associate Professor of Biology Department, е-mail: birucovatgu@mail.ru

Мазаева Юлия Владимировна, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, магистрант по направлению подготовки «Биология» института естествознания, е-mail: birucovat-gu@mail.ru

Mazayeva Yuliya Vladimirovna, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Candidate for Master’s Degree of Direction of Preparation “Biology” of Natural Science Institute, е-mail: birucovat-gu@mail.ru

Бузина Александра Сергеевна, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, студентка специальности «Биология» института естествознания, е-mail: birucovatgu@mail.ru

Buzina Aleksandra Sergeyevna, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Student of “Biology” Specialty of Natural Science Institute, е-mail: birucovatgu@mail.ru