Влияние исследуемых антидепрессантов на эффекты дексаметазона в исследованиях на зернистых нейронах зубчатой извилины.

Объект исследования синаптическая передача между дендритами зернистых нейронов зубчатой извилины и волокнами медиального перфорантного пути.

Рис. 1.7. Зависимость амплитуд популяционных ВПСП зернистых нейронов зубчатой извилины от интенсивности пресинаптической стимуляции у интактных крыс .

В верхней части рисунка (А) представлены осциллограммы популяционных ВПСП зернистых нейронов зубчатой извилины вызываемые стимуляцией , при увеличении ее интенсивности в диапазоне 10-30  в одном из срезов гиппокампа. Каждый пВПСП усреднен по 10 реализациям. Калибровка: 1 мВ, 10 мс.

В нижней части рисунка (Б) представлены графики зависимости апмлитуд ВПСП от интенсивности пресинаптической стимуляции у интактных крыс. По вертикальной шкале - амплитуда популяционных ВПСП в мВ, по горизонтальной - интенсивность пресинаптической стимуляции в В.

Увеличение интенсивности стимуляции волокон медиального перфорантного пути в диапазоне 10-30 В вызывало увеличение амплитуды пВПСП зернистых нейронов зубчатой извилины и это увеличение имело практически линейный характер (рис. 1.7). Популяционные ВПСП зернистых нейронов зубчатой извилины имеют свои особенности. Во-первых, в условиях внеклеточной регистрации (токовая версия) они имеют иную полярность по сравнению с пВПСП пирамидных нейронов области СА1. Во-вторых, амплитуда пВПСП нейронов зубчатой извилины меньше по сравнению с амплитудой пВПСП пирамидных нейронов области СА1. По-видимому, это обусловлено особенностями упаковки зернистых нейронов в структуре зубчатой извилины.

Через 24 часа после в/б введения крысам дексаметазона в дозе 7 мг/кг амплитуда пВПСП зернистых нейронов зубчатой извилины претерпела существенные изменения в сравнении с постсинаптическими ответами в контроле при той же интенсивности пресинаптической стимуляции.

Обращает на себя внимание, что результатом действия дексаметазона, вводимого в дозе 7 мг/кг, является почти двукратное снижение амплитуды пВПСП зернистых нейронов зубчатой извилины и уменьшение наклона кривой, характеризующей зависимость амплитуд пВПСП исследуемых нейронов от интенсивности стимуляции волокон медиального перфорантного пути (рис. 1.8). Дексаметазон, используемый в дозе 20 мг/кг, вызывал более выраженное ухудшение функционального состояния зернистых нейронов зубчатой извилины. В этом случае практически отсутствовали постсинаптические ответы при стимуляции волокон перфорантного пути интенсивностью 10 и 15 В (рис. 1.9). Помимо этого, амплитуды регистрируемых пВПСП зернистых нейронов были в 3-4 раза меньше, по сравнению с амплитудами постсинаптических ответов у контрольных животных (рис. 1.9). Также на фоне действия данной дозы дексаметазона выявлено еще большее снижение наклона кривой, характеризующей зависимость амплитуды постсинаптических ответов от интенсивности пресинаптической стимуляции (рис. 1.9).

Рис. 1.8. Зависимость амплитуд популяционных ВПСП нейронов зубчатой извилины от интенсивности пресинаптической стимуляции у контрольных крыс и подвергнутых воздействию дексаметазона в дозе 7 мг/кг (7) крыс.

В верхней части рисунка (А) представлены осциллограммы популяционных ВПСП зернистых нейронов зубчатой извилины вызываемые стимуляцией  перфорантного пути у контрольных (К) и подвергнутых воздействию дексаметазона в дозе 7 мг/кг (7) крыс в одном из срезов гиппокампа. Каждый пВПСП усреднен по 10 реализациям. Калибровка: 1 мВ, 10 мс.

В нижней части рисунка (Б) представлены графики зависимости амплитуд ВПСП от интенсивности пресинаптической стимуляции у контрольных (К) и предварительно получавших дексаметазон в дозе 7 мг/кг крыс. По вертикальной шкале - амплитуда популяционных ВПСП в мВ, по горизонтальной - интенсивность пресинаптической стимуляции в В.

Через 24 часа после в/б введения крысам дексаметазонав дозе 20 мг/кг амплитуда пВПСП зернистых нейронов зубчатой извилины претерпела существенные изменения в сравнении с постсинаптическими ответами в контроле при той же интенсивности пресинаптической стимуляции.

Для выяснения природы – пре- или постсинаптическая – вызываемых дексаметазоном в дозах 7 и 20 мг/кг угнетения синаптической реактивности зернистых нейронов зубчатой извилины мы исследовали влияние кортикостероида на величины парной депрессии пВПСП при межимпульсном интервале 50 мс. В отличие от пирамидных нейронов области СА1, синапсы которых обнаруживают выраженное парное облегчение при межимпульсном интервале 50 мс (табл. 1.1), в синапсах, образованных волокнами медиального (но не латерального) перфорантного пути и дендритами зернистых нейронов зубчатой извилины, наблюдается уменьшение второго ответа при межимпульсном интервале 50 мс, т. е. парная депрессия. Эти различия обусловлены особенностями везикулярного высвобождения глутамата в указанных синаптических образованиях [130].

Таблица 1.2. Величина парной депрессии в % пВПСП зернистых клеток зубчатой извилины.

Как следует из табдицы 1.2 величины парной депрессии пВПСП зернистых нейронов как у интактных нейронов, так и у подвергнутых воздействию дексаметазона не имеют статистически значимых различий. Именно это обстоятельство и позволяет думать, что нейротоксическое действие дексаметазона связано с повреждением постсинаптического аппарата дендритных шипиков зернистых нейронов зубчатой извилины

Рис. 1.9. Зависимость амплитуд популяционных ВПСП нейронов зубчатой извилины от интенсивности пресинаптической стимуляции у контрольных крыс и подвергнутых воздействию дексаметазона в дозе 20 мг/кг крыс.

В верхней части рисунка (А) представлены осциллограммы популяционных ВПСП зернистых нейронов зубчатой извилины вызываемые стимуляцией перфорантного пути у контрольных (К) и подвергнутых воздействию дексаметазона в дозе 20 мг/кг (20) крыс в одном из срезов гиппокампа. Каждый пВПСП усреднен по 10 реализациям. Калибровка: 1 мВ, 10 мс.

В нижней части рисунка (Б) представлены графики зависимости амплитуд ВПСП от интенсивности пресинаптической стимуляции у контрольных (К) и предварительно получавших дексаметазон в дозе 20 мг/кг крыс. По вертикальной шкале - амплитуда популяционных ВПСП в мВ, по горизонтальной - интенсивность пресинаптической стимуляции в В.

Анализ нейрохимических механизмов нейрон - повреждающего действия дексаметазона осуществляли путем исследования его влияния на синаптическую реактивность зернистых нейронов зубчатой извилины. Дексаметазон в используемых дозах в большей степени ухудшал функциональное состояние зернистых нейронов зубчатой извилины по сравнению с пирамидными нейронами области СА1 в дозе 7 мг/кг, хотя в дозе 20 мг/кг нейронповреждающее действие дексаметазона было приблизительно одинаковым (рис. 1.4 и 1.10). При воздействии дексаметазона в дозе 7 мг/кг угнетение синаптической реактивности состоавила 45% и 60 % соответственно в пирамидных и зернистых нейронах. В дозе же 20 мг/кг дексаметазон угнетал синаптическую реактивность в обеих популяциях нейронов на 70-80% (рис. 1.4 и 1.10).

Природа нейрон-повреждающего действия глюкокортикоидов окончательно не выяснена. Имеются данные, что оно частично связано с усилением глутаматергических эксайтотоксических механизмов [52]. Для уточнения механизмов нейронповреждающего действия дексаметазона мы провели нейрохимический анализ. Исследовали влияние веществ – анализаторов на вызываемое дексаметазоном, используемым в дозе 7 мг/кг, изменение синаптической реактивности зернистых нейронов зубчатой извилины.

Вызываемое дексаметазоном (7 мг/кг) угнетение синаптической реактивности зернистых нейронов, так же как и пирамидных нейронов области СА1, ослаблялося неконкурентным блокатором НМДА глутаматных рецепторов кетамином (рис. 1.11, столбцы 2 и 3). Ко-агонист НМДА глутаматных рецепторов глицин, напротив, усиливал нейрон-повреждающее действие дексаметазона (рис. 1.11, столбцы 2 и 4). Подобно антагонистам НМДА рецепторов ингибитор тирозиновых фосфопротеинфосфатаз натрия ортованадат существенно ослаблял вызываемое дексаметазоном угнетение синаптической реактивности зернистых нейронов зубчатой извилины (рис. 1.11, столбцы 2 и 5). Исследуемые антидепрессанты при их однократном введении по-разному влияли на эффекты дексаметазона. Имипрамин и в меньшей степени флуоксетин усиливали, а пиразидол не влиял на угнетение синаптической реактивности зернистых нейронов, вызываемое дексаметазоном в дозе 7 мг/кг (рис. 1.11, столбцы 2 и 6,7,8).

Рис. 1.10. Изменения синаптической реактивности зернистых нейронов зубчатой извилины, вызываемые используемыми дозами дексаметазона.

 1- контроль; 2 и 3 – через 24 часа после введения дексаметазона в дозах 7 и 20 мг/кг соответственно. По вертикальной шкале – синаптическая реактивность в мВ/В.

Рис. 1.11.  Влияние веществ-анализаторов на вызываемое дексаметазоном (7 мг/кг) угнетение синаптической реактивности зернистых нейронов зубчатой извилины.

1 – контроль; 2 – через 24 часа после введения 7 мг/кг дексаметазона; 3 – 8 – то же в условиях введения крысам кетамина 50 мг/кг (3), глицина 50 мг/кг (4), натрия ортованадата 15 мг/кг (5), имипрамина 20 мг/кг (6), флуоксетина 20 мг/кг (7) и пиразидола 20 мг/кг (8).

Рис. 1.12. Влияние хронического введения исследуемых антидепрессантов на вызываемое дексаметазоном угнетение синаптической реактивности нейронов зубчатой извилины.

1 – контроль; 2 и 3 – через 24 часа после введения дексаметазона в дозах 7 и 20 мг/кг соответственно; 4,7 и 10 – эффекты дексаметазона (7 мг/кг) после хронического введения имипрамина, флуоксетина и пиразидола; 5, 8 и 11 – эффекты дексаметазона (20 мг/кг) после хронического введения имипрамина, флуоксетина и пиразидола; 6, 9 и 12 – то же, что и на 5, 8 и 11 на фоне предварительного введения 15 мг/кг натрия ортованадата.

В условиях хронического введения в дозе 20 мг/кг имипрамин, флуоксетин и пиразидол оказывает другое по сравнению с однократным введением влияние на вызываемое дексаметазоном угнетение синаптической реактивности зернистых нейронов зубчатой извилины. Подобно неконкурентному блокатору НМДА рецепторов кетамину и ингибитору тирозиновых фосфопротеинфосфатаз натрию ортованадату исследуемые антидепрессанты уменьшали угнетение синаптической реактивности зернистых нейронов, вызываемое дексаметазоном, используемым как в дозе в дозе 7 мг/кг (рис. 1.12, столбцы 2,4,7 и 10), так и в дозе 20 мг/кг (рис. 1.12., столбцы 3, 5, 8 и 11). При введении крысам дексаметазона в дозе 20 мг/кг наибольшую нейропротективную активность обнаруживал хронически вводимый имипрамин, наименьшую – флуоксетин, а пиразидол занимал промежуточное положение (рис. 1.12 столбцы 5, 8, и 11). Введение крысам, которые хронически   получали исследуемые антидепрессанты, за 6 часов до электрофизиологических исследований натрия ортованадата в дозе 15 мг/кг существенно усиливало нейропротективное действие антидепрессантов, которое проявлялось ослаблением вызываемого дексаметазоном (20 мг/кг) угнетения синаптической реактивности зернистых нейронов зубчатой извилины (рис.1.12, столбцы 5 и 6, 8 и 9, 11 и 12).