MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39877510.17816/morph.398775ArticlesСтатьиResearch ArticleEXPRESSION OF BDNF NEUROTROPHIN IN THE HIPPOCAMPUS AND NEOCORTEX OF RATS DURING THE DEVELOPMENT OF POST-STRESS ANXIETY AND ITS CORRECTION BY HYPOXIC POSTCONDITIONINGЭКСПРЕССИЯ НЕЙРОТРОФИНА BDNF В ГИППОКАМПЕ И НЕОКОРТЕКСЕ У КРЫС ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ПОСТСТРЕССОВОГО ТРЕВОЖНОГО СОСТОЯНИЯ И ЕГО КОРРЕКЦИИ ГИПОКСИЧЕСКИМ ПОСТКОНДИЦИОНИРОВАНИЕМZen’koM. Yu.ЗенькоМихаил Юрьевич

лаборатория регуляции функций нейронов мозга

zenkomichail@mail.ruRybnikovaYe. A.РыбниковаЕлена Александровна

лаборатория нейроэндокринологии

rybnikova1@rambler.ruGlushchenkoT. S.ГлущенкоТатьяна Сергеевна

лаборатория регуляции функций нейронов мозга

anoxia@pavlov.infran.ruRAS I. P.Pavlov Institute of PhysiologyИнститут физиологии им. И. П. Павлова РАН151020141465VOL 146, NO5 (2014)ТОМ 146, №5 (2014)141809052023Copyright ©; 2014, Eco-VectorCopyright ©; 2014, Эко-Вектор2014Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/398775

Using quantitative immunohistochemistry, changes in the expression of the BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) were studied in the hippocampus and neocortex of 24 male Wistar rats during the development of post-stress-related anxiety state in the experimental model of posttraumatic stress disorder, and its correction by hypoxic postconditioning (PC). For the induction of anxiety state, combined severe psychoemotional stress was applied (immobilization, forced swimming, ether stress followed 7 days later by repeated immobilization - restress). Correction of the anxiety state was achieved by application of hypoxic PC, which included three sessions of mild hypobaric hypoxia (360 mm Hg, 2 h, daily). The formation of the anxiety pathology was accompanied by a significant reduction in the expression of immunoreactive BDNF in dorsal (CA1) and ventral (dentate gyrus ) hippocampus and neocortex, while hypoxic PC resulted in partial (hippocampus) or complete (neocortex) restoration of BDNF expression. The results indicate that the neurotrophic factors, and BDNF in particular, seem to play an important role in the pathogenesis of the anxiety-depressive disorders as well as in mechanisms of proadaptive and neuroprotective effects of hypoxic PC.

Методом количественной иммуногистохимии исследованы изменения экспрессии нейротрофина BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) в гиппокампе и неокортексе 24 крыс-самцов линии Вистар при развитии у них постстрессорного тревожного состояния в экспериментальной модели посттравматического стрессового расстройства и его коррекции гипоксическим посткондиционированием (ПостК). Для индукции тревожного состояния применяли воздействие комбинированным психоэмоциональным стрессом (иммобилизационный стресс, вынужденное плавание, эфирный стресс и через 7 сут - повторная иммобилизация - рестресс). Коррекцию тревожного состояния у крыс проводили путем применения гипоксического ПостК - воздействия тремя сеансами умеренной гипобарической гипоксии (360 мм рт. ст., 2 ч). Установлено, что формирование тревожного состояния сопровождается значительной редукцией содержания иммунореактивного BDNF в дорсальном (СА1) и вентральном (зубчатая извилина) гиппокампе и неокортексе, а гипоксическое ПостК приводит к частичному (гиппокамп) или полному (неокортекс) восстановлению экспрессии BDNF. Результаты свидетельствуют о том, что нейротрофические факторы, в частности BDNF, очевидно, играют важную роль в патогенезе тревожно-депрессивных расстройств и реализации проадаптивного и нейропротективного действия гипоксического ПостК.

BDNFhippocampusneocortexpost-traumatic stress disorderBDNFhypoxic postconditioningгиппокампнеокортекспосттравматическое стрессовое расстройствогипоксическое посткондиционированиеРыбникова Е. А., Воробьев М. Г. и Самойлов М. О. Гипоксическое посткондиционирование корректирует нарушения поведения крыс в модели посттравматического стрессового расстройства. Журн. высш. нервн. деят., 2012, т. 62, № 3, с. 364-371.Blum R. and Konnerth A. Neurotrophin-Mediated Rapid Signaling in the Central Nervous System: Mechanisms and Functions. Physiology, 2005, v. 20, p. 70-78.Bremner J., Randall P., Scott T. et al. MRI-based measurement of hippocampal volume in combat-related posttraumatic stress disorder. Am. J. Psychiatry, 1995, v. 152, p. 973-981.D’Sa C., and Duman R. Antidepressants and neuroplasticity. Bipolar Disord., 2002, v. 4, p. 183-194.Kozlovsky N., Matar M., Kaplan Z. et al. Long-term downregu lation of BDNF mRNA in rat hippocampal CA1 subregion correlates with PTSD-like behavioural stress response. Int. J. Neuro psychopharm., 2007, v. 10, p. 741-758.Liberzon I., Krstov M. and Young E. A. Stress-restress: effects on ACTH and fast feedback. Psychoneuroendocrinology, 1997, v. 22, № 6, p. 443-453.Martinowich K. and Lu B. Interaction between BDNF and serotonin: role in mood disorders. Neuropsychopharmacology, 2008, v. 33, p. 73-83.Mattson M. P. Glutamate and neurotrophic factors in neuronal plasticity and disease. Ann. NY Acad. Sci., 2008, v. 1144, p. 97-112.Mu J. S., Li W. P., Yao Z. B. and Zhou X. F. Deprivation of endogenous brain-derived neurotrophic factor results in impair ment of spatial learning and memory in adult rats. Brain Res., 1999, v. 835, p. 259-265.Nemeroff C. B. The role of GABA in the pathophysiology and treatment of anxiety disorders. Psychopharmacol. Bull., 2003, v. 37, № 4, p. 133-146.Rasmusson A. M., Shi L. and Duman R. Downregulation of BDNF mRNA in the hippocampal dentate gyrus after re-exposure to cuespreviously associated with footshock. Neuropsychopharmacology, 2002, v. 27, № 2, p. 133-142.Rose C. R., Blum R., Kafitz K. W. et al. From modulator to media tor: rapid effects of BDNF on ion channels. BioEssays, 2004, v. 26, p. 1185-1194.Yehuda R. Hypothalamic-pituitary-adrenal alterations in PTSD: are they relevant to understanding cortisol alterations in cancer? Brain Behav. Immun., 2003, v. 1, p. 73-83.