Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Наука

Спокойствие, только спокойствие: рыбки-зебры показали, как преодолеть хронический стресс

Пресс-служба РНФ
10 августа 2021
5546556947_65342a5ffa_o.jpg
Фото: Thierry Marysael / Flickr
Российские ученые установили, что иммуномодуляторы, а также их сочетание с антидепрессантом флуоксетином, могут способствовать преодолению тревожности у рыб. Для этого они искусственно создали условия длительного непредсказуемого стресса у рыб данио-рерио, а затем «лечили» их препаратами.

В повседневной жизни людей окружает множество факторов стресса, таких как напряженная работа, постоянный городской шум, переживания и беспокойства, недосып. Если сильный стресс, например изнурительный труд, длится долго — месяцы и годы, — он может привести к серьезным психическим нарушениям, таким как депрессия. Их лечение вызывает сложности из-за того, что симптомы могут быть очень разными, и на их проявление влияет множество факторов: генетические, социальные, экологические. Кроме того, при стрессе часто усиливаются воспалительные процессы, которые ослабляют иммунитет и могут способствовать развитию других заболеваний.

Чтобы подробно изучить причины и течение болезней, вызванных стрессом, ученые используют лабораторных животных. Рыбки-зебры (зебраданио), или данио-рерио, — хорошая модель для таких работ, потому что они удобны в разведении, неприхотливы, а их геном, физиология и строение мозга довольно схожи с человеческими.

Рисунок 2. Данио-рерио.jpg
Данио-рерио

Исследователи проанализировали влияние стресса на поведение и гормональный фон зебраданио.

Перед началом эксперимента популяцию из нескольких десятков особей содержали в стандартных, комфортных для них условиях: большом аквариуме с оптимальной температурой воды и освещением. Затем половину рыб переносили в другие аквариумы, в которых все было не столь благоприятно: температура воды оказывалась выше или ниже привычной, плавал хищник или вода содержала его «запах», свет был слишком ярок или отсутствовал вовсе, не было пищи или действовали подобные стрессовые условия.

Разнообразные испытания проходили ежедневно в течение одиннадцати недель, при этом биологи контролировали текущее состояние рыб, а после окончания этого срока проводили фармакотерапию стресса. Для этого в качестве антидепрессанта ученые использовали широко применяемый в медицине препарат флуоксетин. Новизна подхода заключается в том, что исследователи параллельно вместе с ним давали рыбам еще и иммуномодуляторы: липополисахарид — провоспалительный полимер из клеточной стенки бактерий, который вызывает иммунную реакцию, — и эйкозапентаеновую кислоту, которая входит в состав многих животных жиров и подавляет воспалительные реакции в организме.

Оказалось, что рыбы, которые испытывали стресс, сбивались в плотные косяки, также предпочитая дно аквариума, что говорило об их повышенной тревожности. С другой стороны, ученые отметили у них увеличение способности к аверсивному обучению — умению остерегаться опасности. Определили это с помощью интересного теста: рыбок-зебр помещали в аквариум, разделенный на светлую и темную половины. По своей природе рыбы предпочитают малоосвещенные места, поэтому в эксперименте они старались проводить больше времени в темной части аквариума. Но исследователи периодически подавали в эту комфортную зону электрический ток, который заставлял рыб уплывать. Оказалось, что в таких условиях особи, ранее испытавшие стресс, со временем начинали реже появляться в темной половине, чем «спокойные» рыбы, что говорит о том, что они быстрее научились избегать неприятного фактора — электрического тока.

Рисунок 1. Модель эксперимента.png
Модель эксперимента

После проведения всех экспериментов ученые безболезненно усыпили рыб, а образцы их нервной ткани использовали, чтобы изучить гормональное состояние особей. Лечение «тревожных» зебраданио антидепрессантами и иммуномодуляторами показало, что флуоксетин, как и ожидалось, снимал тревожность и уменьшал вызванный стрессом уровень норадреналина в мозге. Кроме того, оказалось, что сочетание флуоксетина с эйкозапентаеновой кислотой имело еще более сильный эффект: вместе они не только восстановили спокойное поведение рыб и уровень стрессового гормона, но и повысили уровень дофамина — гормона радости. Когда же рыбкам-зебрам вместе с флуоксетином вводили липополисахарид, они, наоборот, становились более тревожными и собирались в еще более плотные косяки, чем при хроническом стрессе.

Рисунок 3. Автор проекта по гранту РНФ Алан Калуев.jpg

Алан Калуев, доктор биологических наук, профессор

руководитель проекта по гранту РНФ

«Наши исследования показали, что можно синергично повысить эффективность терапии стресса как антидепрессантами, так и их комбинацией с дополнительными веществами. Так, например, содержащаяся во многих морепродуктах полиненасыщенная омега-3 жирная кислота — эйкозапентаеновая кислота — не только помогает флуоксетину бороться со стрессом, но и оказывает противовоспалительное действие на организм, что особо важно при нервных расстройствах».

В перспективе эти исследования помогут разработать новые методы борьбы с психическими расстройствами, вызванными хроническим стрессом. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Scientific Reports.

рекомендации
Снежинка

Хижина полярного отшельника: путешествие Фёдора Конюхова на дрейфующей полярной станции

Крыса

«Неизвестные герои науки»: проект, посвященный лабораторным животным

Планета Земля

В ту степь – путешествие по Калмыкии