Влияние хронического введения антидепрессантов на повреждение нейронов гиппокампа и коры крысы, вызываемое действием НМДА

Abstract

В исследованиях на суперфузируемых срезах гиппокампа и теменной коры крыс установлено, что аппликация на срезы 50 мкМ N-метил-D-аспартата (НМДА) в присутствии 10 мкМ глицина в течение 15 мин оказывает существенное повреждающее действие на нейроны данных структур. Это проявлялось в виде более чем двукратного снижения синаптической реактивности пирамидных нейронов области СА1 гиппокампа и II/III слоев теменной коры, регистрируемого через 1 ч после прекращения действия НМДА. Эксайтотоксическое действие НМДА предотвращалось в условиях аппликации конкурентного (D-2-амино-5-фосфоновалериановая кислота, 50 мкМ) и неконкурентного (кетамин, 100 мкМ) блокаторов НМДА-рецепторов. Блокатор глицинсвязывающих сайтов НМДА-рецепторов (соединение ТСВ 24.15) в концентрации 10 мкМ ослаблял вызываемое НМДА повреждение нейронов. Конкурентный блокатор глутаматных АМРА-рецепторов 6,7-динитрохиоксалин-2,3-дион (DNQX, 10 мкМ) и местный анестетик лидокаина гидрохлорид (50 мкМ) не влияли на эксайтотоксическое действие НМДА. Блокатор потенциалзависимых кальциевых каналов L-типа верапамил (20 мкМ) обусловливал тенденцию к усилению эксайтотоксического действия НМДА. Ингибитор тирозиновых протеинфосфатаз натрия ортованадат, вводимый крысам внутрибрюшинно в дозе 15 мг/кг за 6 ч до электрофизиологического эксперимента, уменьшал повреждающее действие НМДА. Обработка срезов мозга в течение 2 ч ингибитором тирозинкиназ генистеином (1 мкМ) ослабляла нейропротективный эффект натрия ортованадата. Хроническое введение крысам в течение 14 дней антидепрессантов, относящихся к разным функциональным классам, – имипрамина, флуоксетина и пиразидола – в ежедневных дозах 20 мг/кг уменьшало эксайтотоксическое действие НМДА подобно блокаторам НМДА-рецепторов. Нейропротективные эффекты антидепрессантов ослаблялись под действием генистеина. Сделано заключение, что нейропротективная активность антидепрессантов в условиях эксайтотоксического действия НМДА в основном обусловлена повышением активности тирозинкиназ в цитоплазме и/или ядре нейронов.

У дослідженнях на суперфузованих зрізах гіпокампа і тім’яної кори щурів установлено, що внаслідок дії на зрізи 50 мкМ N-метил-D-аспартату (НМДА) у присутності 10 мкМ гліцину протягом 15 хв відбувалось ушкодження зрізів. Це проявлялось у вигляді більш ніж дворазового зниження синаптичної реактивності пірамідних нейронів ділянки СА1 і ІІ/ІІІ шарів тім’яної кори, що реєструвалося через 1 год після припинення дії НМДА. Ексайтотоксична дія НМДА відверталася в умовах аплікацій конкурентного (D-2-аміно5-фосфоновалеріанова кислота, 50 мкМ) і неконкурентного (кетамін, 100 мкМ) блокаторів НМДА-рецепторів. Блокатор гліцинзв’язуючого сайту НМДА рецепторів (сполука ТСВ 24.15) у концентрації 10 мкМ послаблював викликане НМДА ушкодження нейронів. Конкурентний блокатор глутаматних АМРА-рецепторів 6,7-динітрохіноксалін-2,3-діон (DNQX, 10 мкМ) і місцевий анестетик лідокаїну гідрохлорид (50 мкМ) не впливали на ексайтотоксичну дію НМДА. Блокатор потенціалзалежних кальцієвих каналів L-типу верапаміл (20 мкМ) зумовлював тенденцію до посилення ексайтотоксичної дії НМДА. Інгібітор тирозинових протеїнфосфатаз натрію ортованадат, внутрішньоочеревинно уведений щурам у дозі 15 мг/кг за 6 год до електрофізіологічного експерименту, зменшував ушкоджуючу дію НМДА. Обробка зрізів мозку протягом 2 год інгібітором тирозинкіназ геністеїном (1 мкМ) послаблювала нейропротективний ефект натрію ортованадату. Хронічне введення щурам протягом 14 днів антидепресантів, що відносяться до різних функціональних класів, – іміпраміну, флуоксетину та піразидолу – в щоденних дозах 20 мг/кг зменшувало ексайтотоксичну дію НМДА на зрізи мозку подібно до блокаторів НМДА-рецепторів. Нейропротективні ефекти антидепресантів послаблювалися під дією геністеїну. Зроблено висновок, що нейропротективна активність антидепресантів в умовах ексайтотоксичної дії НМДА в основному зумовлена підвищенням активності тирозинкіназ у цитоплазмі та/або ядрі нейронів.

In in vitro studies on superfused slices obtained from the rat hippocampus and cortex, we found that 50 μM N-methyl-D-aspartate (NMDA) applied to the slices in the presence of 10 μM glycine for 15 min exerts a significant damaging action to neurons of these structures. One hour after termination of the action of NMDA, this was manifested in more than a twofold decrease in the synaptic reactivity of pyramidal neurons of the hippocampal СА1 area and layers II/III of the cerebral cortex. The excitotoxic effect of NMDA was prevented by application of competitive (D-2-amino-5-phosphonovaleric acid, 50 μM) and noncompetitive (ketamine, 100 μM) blockers of NMDA receptors. A blocker of glycine-binding sites of NMDA receptors (compound ТСВ 24.15, 10 μM) weakened NMDA-induced damage to the neurons. A competitive blocker of glutamate АМРА receptors, 6,7-dinitroquinoxaline-2,3-dione (DNQX, 10 μM), and a local anesthetic, lidocaine hydrochloride (50 μM), did not modify the excitotoxic effect of NMDA. A blocker of voltagedependent L-type calcium channels, verapamil (20 μM), demonstrated some trend to intensification of NMDA excitotoxic action. An inhibitor of tyrosine-protein phosphatases, sodium vanadate, when i.p. injected into rats in a dose of 15 mg/kg 6 h prior to the electrophysiological experiment, decreased the damaging action of NMDA. Two-hour-long treatment of cerebral slices with 1 μM genistein, an inhibitor of tyrosine kinases, weakened the neuroprotective effect of sodium vanadate. Chronic injections (14 days in daily doses of 20 mg/kg) of antidepressants belonging to different functional classes (imipramine, fluoxetine, and pyrazidol) into rats decreased (similarly to blockers of NMDA receptors) the excitotoxic action of NMDA receptors. Neuroprotective effects of antidepressants were weakened upon the action of genistein. We conclude that the neuroprotective activity of antidepressants under conditions of excitotoxic action of NMDA is mainly determined by an increase in the activity of tyrosine kinases in the cytoplasm and/or neuronal nucleus.