Центральні та периферійні метаболіти оксиду азоту i вміст BDNF у щурів з алкогольною залежністю та при інтраназальному введенні нітропрусиду натрію

Анна Тіткова; Ольга Берченко; Олена Пріходько

doi:10.29038/2617-4723-2022-1-1-11

Автор(и)

Анна Тіткова ДУ «Інститут неврології, психіатрії та наркології НАМН України»
Ольга Берченко ДУ «Інститут неврології, психіатрії та наркології НАМН України»
Олена Пріходько ДУ «Інститут неврології, психіатрії та наркології НАМН України»

DOI:

https://doi.org/10.29038/2617-4723-2022-1-1-11

Ключові слова:

метаболіти оксиду азоту, BDNF, структури мозку, алкогольна залежність, нітропрусид натрію

Анотація

Метою дослідження було вивчити можливість корекції дефіциту оксиду азоту (NO) та мозкоспецифічного нейротрофічного фактору (BDNF) у щурів з алкогольною залежністю шляхом неінвазивного методу інтраназального введення низьких доз донору NO нітропрусиду натрію. Алкогольну залежність моделювали шляхом добровільного прийому алкоголю в дозі 1,25 г/кг маси тіла протягом 40 днів. Інтраназальне введення нітропрусиду натрію в дозі 8 мкг/кг маси тіла здійснювали двічі на добу на тлі відміни прийому алкоголю протягом 3 днів. Концентрацію метаболітів NO (нітрити, нітрати; NOx) вимірювали спектрофотометричним методом у гомогенатах гіпоталамусу, гіпокампу, мигдалини, фронтального неокортексу та у сироватці крові щурів. Концентрацію BDNF в гомогенатах гіпокампу, фронтального неокортексу та сироватці крові тварин визначали за допомогою набору для імуноферментного аналізу «BDNF (Brain BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor) Kit». Хронічна алкоголізація призводить до зниження вмісту NOx та BDNF у всіх досліджених структурах мозку та концентрації BDNF у сироватці крові щурів, які перебувають у стані відміни прийому алкоголю. Інтраназальне введення нітропрусиду натрію відновлює рівень NOx у гіпоталамусі, гіпокампі, мигдалині, фронтальному неокортексі та концентрації BDNF у сироватці крові на тлі зниження також рівня NOx у сироватці крові. Таким чином, інтраназальне введення низької дози нітропрусиду натрію призводить до відновлення мозкових функцій NO та рівня BDNF у сироватці крові, порушених внаслідок хронічної алкоголізації.

Посилання

Deng, X.; Deitrich, R. A. Ethanol metabolism and effects: nitric oxide and its interaction. Curr Clin Pharmacol. 2007; 2 (2), 145–153.

Toda, N.; Ayajiki, K. Vascular actions of nitric oxide as affected by exposure to alcohol. Alcohol & Alcoholism. 2010, 45, 347–355.

Toda, N.; Ayajiki, K.; Okamura, T. Cerebral blood flow regulation by nitric oxide in neurological disorders. Can J Physiol Pharmacol. 2009, 87, 581–594.

Chong, Ch-M.; Ai, N.; Ke, M.; Tan, Y. et al. Roles of nitric oxide synthase isoforms in neurogenesis. Mol Neurobiol. 2018, 55 (3), 2645–2652.

Davis, M. I. Ethanol-BDNF interactions: still more questions than answers. Pharmacol Ther. 2008, 118 (1), 36–57.

Logrip, M. L.; Barak, S.; Warnault, V.; Ron, D. Corticostriatal BDNF and al-cohol addiction. Brain Res. 2015, 1628 (Pt A), 60–67.

Cheng, A.; Wang, S.; Cai, J.; Rao, M. S.; Mattson, M. P. Nitric oxide acts in a positive feedback loop with BDNF to regulate neural progenitor cell proliferation and differentiation in the mammalian brain. Dev Biol. 2003, 258 (2), 319–333.

Banoujaafar, H.; Monnier, A.; Pernet, N.; Quirié, A. et al. Brain BDNF levels are dependent on cerebrovascular endothelium-derived nitric oxide. Eur J Neurosci. 2016, 44 (5), 2226–2235.

Schaefer, M. L.; Wang, M.; Perez, P. J.; Peralta, W. C.; Xu, J.; Johns, R. A. Nitric oxide donor prevents neonatal isoflurane-induced impairments in synaptic plas-ticity and memory. Anesthesiology. 2019, 130, 247–262.

Park, A-R.; Lee, H. I.; Semjid, D.; Kim, D. K.; Chun, S. W. Dual effect of ex-ogenous nitric oxide on neuronal excitability in rat substantia gelatinosa neurons. Neural Plasticity. 2014, Article ID 628531, 11 p.

Paxinos, G.; Watson, C. The rat brain in stereotaxic coordinates. 4th ed. New York: Academic Press, 1998.

Golikov, P. P.; Nikolaeva N. Yu. Method for determination of nitric oxide (NOx) in cerebrospinal fluid in neurosurgical patients. Neyrohirurgiya. 2003, 3, 35–37 [Russian].

Calabrese, V.; Mancuso, C.; Calvani, M.; Rizzarelli, E.; Butterfield, D. A.; Stella A. M. Nitric oxide in the central nervous system: Neuroprotection versus neuro-toxicity. Nature Reviews Neuroscience. 2007, 8 (10), 766–775.

Illum, L. Is nose-to-brain transport of drugs in man a reality? J Pharm Phar-macol. 2004, 56, 3–17.

Severynovska, O.; Babicheva, V.; Galinskiiy, A.; Rudenko, A.; Bogatyreva, O.; Boyko, M. Bioelectrical activity of the amygdala of rats under conditions of chron-ic alcoholism and imbalance of nitric oxide. International Letters of Natural Sci. 2015, 49, 1–6.

Gilpin, N. W.; Herman, M. A.; Roberto, M. The central amygdala as an inte-grative hub for anxiety and alcohol use disorders. Biol. Psychiatry. 2015, 77 (10), 859–869.

Monnier, A.; Prigent-Tessier, A.; Quirié, A.; Bertrand, N.; Savary, S.; Gondcaille, C. et al. Brain-derived neurotrophic factor of the cerebral microvascula-ture: a forgotten and nitric oxide-dependent contributor of brain-derived neurotrophic factor in the brain. Acta Physiol. (Oxford). 2017, 219 (4), 790–802.

Liran, M.; Rahamim, N.; Ron, D.; Barak, S. Growth factors and alcohol use disorder. Cold Spring Harb Perspect Med. Author manuscript. 2021, 10 (12), 42 p.