BioScience Blog – Научный Биологический блог

Одним из важнейших белковых регуляторов функций центральной нервной системы является нейротрофический фактор мозга (BDNF). Он играет значительную роль в процессах выживания и дифференцировки нейронов, а также в формировании памяти. BDNF экспрессируется не только в нервной системе, но и в ряде других тканей, в том числе данный белок детектируется в плазме крови и тромбоцитах. Было показано, что в плазме и в сыворотке крови больных при некоторых психических и нейродегенеративных заболеваний (депрессия, шизофрения, паркинсонизм) уровень BDNF понижен. Лечение депрессии с помощью ряда антидепрессантов приводило к постепенной нормализации уровня BDNF. В то же время до сих пор не было получено сведений о влиянии острого стресса на иммунологически определяемый уровень BDNF в плазме крови крыс.

Целью данной работы являлось изучение влияния острого стресса, вызванного принудительным плаванием, на уровни BDNF, АКТГ и альфа-МСГ в плазме крови крыс. Методом иммуноферментного анализа было показано 2-3-кратное снижение уровня BDNF в плазме крови крыс сразу после 15-минутного принудительного плавания. Пятиминутное принудительное плавание не оказывало подобного эффекта. С течением времени уровень BDNF в плазме крови крыс, подвергшихся принудительному плаванию, возвращается к норме и через 24 часа не отличается от уровня у интактных животных. Чтобы проверить, действительно ли наша экспериментальная модель вызывала стресс у крыс, методом иммуноферментного анализа были определены уровни таких известных маркеров стресса, как АКТГ и альфа-МСГ. Аденокортикотропный гормон (АКТГ) регулирует уровни гормонов коры надпочечников. Кроме того, он и его фрагменты, в частности альфа-МСГ, влияют на лимбическую систему мозга, в том числе стимулируют arousal-реакцию. Возможно, с этим связана показанная для данных соединений способность стимулировать внимание и обучение. В наших экспериментах пятиминутное принудительное плавание приводило к 2-кратному увеличению уровня АКТГ в плазме крови крыс, в то время как сразу после 15-минутного принудительного плавания уровень АКТГ возрастал примерно в 30 раз. С течением времени уровень АКТГ в плазме крови постепенно уменьшался: через 15 минут после 15-минутного плавания он был только в 2 раза выше, чем у интактных животных, а через 90 минут возвращался к базальному. Такая же динамика наблюдалась и для альфа-МСГ: после 5-минутного плавания его уровень в плазме крови крыс увеличивался в 1,5 раза, после 15-минутного плавания – в 3 раза, а с течением времени возвращался к базальному. В качестве дополнительного контроля мы использовали крыс, помещенных в воду глубиной 2 см. Такая ситуация, по нашему мнению, является неприятной, но не вызывает стресса. Это предположение было подтверждено тем, что уровни АКТГ и альфа-МСГ в плазме крови этих крыс после 5-ти и 15-ти минутного пребывания в описанной ситуации не отличались от базальных уровней. Уровень BDNF в плазме крови данных крыс также не изменялся по сравнению с уровнем в плазме крови контрольных крыс.

Полученные данные свидетельствуют о влиянии острого стресса на уровень циркулирующего в крови BDNF и возможном значении этого процесса в развитии вызванных стрессом патологий нервной системы и их диагностике.