Постстрессорные изменения уровня мРНК il-6 и bdnf в гиппокампе и крови крыс с генетически детерминированным контрастным уровнем возбудимости нервной системы

Нейровоспаление рассматривают как один из механизмов, с помощью которых стресс потенциально может приводить к нарушению функций ЦНС. Генетические факторы, которые повышают риск развития постстрессорного нейровоспаления, исследованы недостаточно. Генетически детерминированная возбудимость нервной системы может являться одним из  индивидуальных фаторов риска развития постстрессорных нарушений, в том числе, связанных с особенностями формирования и течения нейровоспаления.

Целью данной работы являлось изучение постстрессорного изменения экспрессии генов провоспалительного il-6  в  крови и  гиппокампе и  антивоспалительного цитокина bdnf в  крови у  крыс с  генетически детерминированным высоким и  низким уровнями возбудимости нервной системы.

Были использованы селекционные животные, самцы двух линий крыс в возрасте 5 месяцев: с  высоким порогом (ВП) возбудимости нервной системы (низковозбудимые) и низким порогом (НП) возбудимости нервной системы (высоковозбудимые) из биоколлекции ФГБУН «Институт физиологии им. И. П. Павлова» РАН. Модель стресса — длительное эмоционально-болевое стрессирование по схеме К. Гехта. Экспериментальных и контрольных животных декапитировали через 24 часа, 7 дней и 24 дня после окончания стрессового воздействия. Изменения уровня мРНК генов il-6 и bdnf оценивали с помощью ПЦР в реальном времени.

Хронический стресс приводил к значимому увеличению уровня мРНК il-6 в гиппокампе только у высоковозбудимых животных через 24 дня после окончания стрессирования. В крови уровень мРНК данного цитокина повышался только у низковозбудимых крыс. Экспрессия гена bdnf в крови не менялась в ответ на стресс ни у одной из линий.

1. Fenster RJ, et al. Brain circuit dysfunction in post-traumatic stress disorder: from mouse to man. Nature Reviews Neuroscience. 2018;19(9):535–551.

2. Dantzer R. Neuroimmune interactions: from the brain to the immune system and vice versa. Physiol Rev. 2018;98(1): 477–504.

3. Erta M, Quintana A, Hidalgo J. Erta M, Quintana A, Hidalgo J. Interleukin-6, a major cytokine in the central nervous system. Int J Biol Sci. 2012;8:1254–1266.

4. Thakkar, B, Acevedo EO. BDNF as a biomarker for neuropathic pain: Consideration of mechanisms of action and associated measurement challenges. Brain and Behavior. 2023;13(е2903). DOI: 10.1002/brb3.2903

5. Rossini PM, et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an IFCN Committee. Clin. Neurophysiol. 2015;126(6):1071–1107.

6. Павлов ИП. Лекции о работе больших полушарий головного мозга. М.: Юрайт. 2024. 362 с.

7. Сиваченко ИБ, и др. Импульсная активность и нестабильность генома нейронов миндалевидного комплекса у крыс селектированных линий с контрастной возбудимостью нервной системы в нормальных и стрессовых условиях. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2020;70(5):655–667.

8. Вайдо АИ, Ширяева НВ, Павлова М. Б. и др. Селектированные линии крыс с высоким и низким порогом возбудимости: модель для изучения дезадаптивных состояний, зависимых от уровня возбудимости нервной системы. Лабораторные животные для научных исследований. 2018;3:12–22.

9. Вайдо АИ, Дюжикова НА, Ширяева НВ и др. Системный контроль молекулярно-клеточных и эпигенетических механизмов долгосрочных последствий стресса. Генетика. 2009;45(3):342–348.

10. Shalaginova IG, Tuchina OP, Turkin AV, Vylegzhanina AE, Nagumanova AN, Zachepilo TG, et al. The Effect of Long-Term Emotional and Painful Stress on the Expression of Proinflammatory Cytokine Genes in Rats with High and Low Excitability of the Nervous System. J Evol Biochem Physiol. 2023;59(2):642–652. DOI: 10.1134/S0022093023020291

11. Khan A, Geiger L, Czéh B. Stress-Induced Morphological, Cellular and Molecular Changes in the Brain-Lessons Learned from the Chronic Mild Stress Model of Depression. Cells. 2020;9. DOI: 10.3390/cells9041026

12. Sorrells SF, Sapolsky RM. An inflammatory review of glucocorticoid actions in the CNS. Brain. Behav. Immun. 2007;21(3):259–272.

13. Шалагинова ИГ, Зачепило ТГ, Дюжикова НА. Влияние длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия на экспрессию гена bdnf в мозге крыс с контрастной возбудимостью нервной системы. Медицинский академический журнал. 2023;23(1):67–74. DOI: 10.17816/MAJ119980