Нарушение когнитивных функций потомков самцов крыс, подвергнутых стрессированию в парадигмах «стресс — рестресс» или «выученная беспомощность»: роль инсулиноподобного фактора роста 2

Авторы

  • Наталья Эдуардовна Ордян Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН https://orcid.org/0000-0002-2492-262X
  • Ольга Викторовна Малышева Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН; Институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д. О. Отта https://orcid.org/0000-0002-8626-5071
  • Виктория Константиновна Акулова Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН
  • Гулрухсор Исхакджоновна Холова Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН
  • Светлана Геннадьевна Пивина Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-1270-2021-2-1-61-70

Ключевые слова:

посттравматическое стрессовое расстройство, депрессия, модель, потомки, память, инсулиноподобный фактор роста 2, рецептор инсулиноподобного фактора роста 2, гиппокамп, крыса

Аннотация

Такие психопатологии, как депрессия и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), которыми страдают отцы в репродуктивном возрасте, могут оказывать влияние на физиологические функции потомков, в том числе на когнитивные функции и память. Целью исследования являлось сопоставление эффектов стрессирования самцов крыс в двух парадигмах, моделирующих ПТСР («стресс — рестресс») или депрессию («выученная беспомощность»), на память их взрослых потомков-самцов, которую изучали в тестах «пассивное избегание» и «распознавание нового объекта». В связи с вовлеченностью инсулиноподобного фактора роста 2 (Igf2) и его рецептора 2-го типа (Igf2r) в контроль памяти в гиппокампе потомков изучена экспрессия генов Igf2 и Igf2r методом ПЦР с обратной транскрипцией в режиме реального времени. Показано нарушение памяти потомков самцов-отцов с ПТСР-подобным состоянием, сопровождающееся снижением в гиппокампе экспрессии Igf2, но не Igf2r. У потомков самцов в депрессивноподобном состоянии нарушений памяти и экспрессии генов в гиппокампе не выявлено. Сделано заключение, что одним из факторов, обеспечивающих влияние состояния отца на память потомков, может служить интенсивность стрессорного воздействия, которому подвергается самец-отец, а также о значимости роли снижения в гиппокампе экспрессии Igf2 в нарушении формирования памяти и длительности ее сохранения.

Библиографические ссылки

Andreasen, N. C. (2011) What is post-traumatic stress disorder? Dialogues in Clinical Neuroscience, vol. 13, no. 3, pp. 240–243. PMID: 22033951. https://www.doi.org/10.31887/DCNS.2011.13.2/nandreasen (In English)

Brown, J., Jones, E. Y., Forbes, B. E. (2009) Interactions of IGF-II with the IGF2R/cation-independent mannose-6- phosphate receptor mechanism and biological outcomes. Vitamins and Hormones, vol. 80, pp. 699–719. https://www.doi.org/10.1016/S0083-6729(08)00625-0 (In English)

Chen, D. Y., Stern, S. A., Garcia-Osta, A. et al. (2011) A critical role for IGF-II in memory consolidation and enhancement. Nature, vol. 469, no. 7331, pp. 491–497. https://www.doi.org/10.1038/nature09667 (In English)

Cinalli, D. A. Jr., Cohen, S. J., Guthrie, K., Stackman, R. W. Jr. (2020) Object recognition memory: Distinct yet complementary roles of the mouse CA1 and perirhinal cortex. Frontiers in Molecular Neuroscience, vol. 13, article 527543. https://www.doi.org/10.3389/fnmol.2020.527543 (In English)

Czén, B., Fuchs, E., Wiborg, O., Simon, M. (2016) Animal models of major depression and their clinical implications. Progress in Neuro-Psyhopharmacology and Biological Psychiatry, vol. 64, pp. 293–310. https://www.doi.org/10.1016/j.pnpbp.2015.04.004 (In English)

Dietz, D. M., LaPlant, Q., Watts, E. L. et al. (2011) Paternal transmission of stress-induced pathologies. Biological Psychiatry, vol. 70, no. 5, pp. 408–414. https://www.doi.org/10.1016/j.biopsych.2011.05.005 (In English)

Kolychev, A. P. (2000) Insulin-like growth factor II (IGF-II). Its role among regulatory peptides of the insulin superfamily. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, vol. 36, no. 2, pp. 91–110. (In English)

Lehrnera, A., Bierera, L. M., Passarellia, V. et al. (2014) Maternal PTSD associates with greater glucocorticoid sensitivity in offspring of Holocaust survivors. Psychoneuroendocrinology, vol. 40, pp. 213–220. https://www.doi.org/10.1016/j.psyneuen.2013.11.019 (In English)

Ordyan, N. E., Malysheva, O. V., Akulova, V. K. et al. (2020) The capability to learn and expression of the insulin-like growth factor II gene in the brain of male rats whose fathers were subjected to stress factors in the “stress– restress” paradigm. Neurochemical Journal, vol. 14, no. 2, pp. 191–196. https://www.doi.org/10.1134/S1819712420020075 (In English)

Pardo, M., Cheng, Y., Sitbon, Y. H. (2019) Insulin growth factor 2 (IGF2) as an emergent target in psychiatric and neurological disorders. Review. Neuroscience Research, vol. 149, pp. 1–13. https://www.doi.org/10.1016/j.neures.2018.10.012 (In English)

Pariante, C. M., Lightman, S. L. (2008) The HPA axis in major depression: Classical theories and new developments. Trends in Neurosciences, vol. 39, no. 9, pp. 464–468. https://www.doi.org/10.1016/j.tins.2008.06.006 (In English)

Pivina, S. G., Holova, G. I., Rakitskaya, V. V. et al. (2019) Changes in reproductive functions of male rats in a posttraumatic stress disorder model. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, vol. 55, no. 5, pp. 426–428. https://www.doi.org/10.1134/S0022093019050120 (In English)

Pivina, S. G., Rakitskaya, V. V., Akulova, V. K., Ordyan, N. E. (2016) Activity of the hypothalamic–pituitary–adrenal system in prenatally stressed male rats on the experimental model of post-traumatic stress disorder. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, vol. 160, no. 5, pp. 601–604. https://www.doi.org/10.1007/s10517-016- 3227-3 (In English)

Rodgers, A. B., Morgan, C. P., Bronson, S. L. et al. (2013) Paternal stress exposure alters sperm microRNA content and reprogramming offspring HPA axis stress regulation. Journal of Neurosciences, vol. 33, no. 21, pp. 9003–9012. https://www.doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0914-13.2013 (In English)

Yeshurun, S., Hannan, A. J. (2019) Transgenerational epigenetic influences of paternal environmental exposures on brain function and predisposition to psychiatric disorders. Molecular Psychiatry, vol. 24, no. 4, pp. 536–548. https://www.doi.org/10.1038/s41380-018-0039-z (In English)

Yu, X.-W., Pandey, K., Katzman, A. C., Alberini, C. M. (2020) A role for CIM6P/IGF2 receptor in memory consolidation and enhancement. eLife, vol. 9, article e54781. https://www.doi.org/10.7554/eLife.54781 (In English)

Загрузки

Опубликован

2021-05-27

Выпуск

Раздел

Экспериментальные статьи