References

vavilov

Вавиловский журнал генетики и селекции

Vavilov Journal of Genetics and Breeding

2500-3259

Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RAS

10.18699/VJ16.103

vavilov-520

Research Article

ГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ

ANIMAL GENETICS

Признаки дестабилизации при отборе на кататонию, проявляющиеся в изменении поведенческих и соматовегетативных параметров у крыс

Destabilization signs in behavioral and somatovegetative parameters of rats selected for catatonia

Алехина

Т. А.

Alekhina

T. A.

alek@bionet.nsc.ru

Пальчикова

Н. А.

Palchikova

N. A.

Кожемякина

Р. В.

Kozhemyakina

R. V.

Прокудина

О. И.

Prokudina

O. I.

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, РоссияРоссияInstitute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, RussiaRussian Federation

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт экспериментальной и клинической медицины», Новосибирск, РоссияРоссияFederal State Budgetary Scientific Institution «Research Institute of Experimental and Clinical Medicine», Novosibirsk, RussiaRussian Federation

2016

12032016

2012833

2016

Алехина Т.А., Пальчикова Н.А., Кожемякина Р.В., Прокудина О.И.

Alekhina T.A., Palchikova N.A., Kozhemyakina R.V., Prokudina O.I.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/520

В настоящей работе на организменном уровне рассмотрены признаки дестабилизации при селекции крыс на кататонический тип реагирования. Использована уникальная линия крыс ГК (генетическая кататония), в которую отбирали животных с длительным периодом пассивно-оборонительной реакции застывания. Целью данной работы было выявление признаков дестабилизации при отборе в линию крыс ГК по поведенческим и соматовегетативным параметрам. На поведенческом уровне дестабилизация проявилась в агрессивных реакциях по отношению к человеку (тест «на перчатку »). Был выявлен факт изменения уровня кортикостерона у крыс ГК: в состоянии покоя содержание этого гормона в фекалиях было снижено, а при взятии животных в руки оказалось повышенным. В метаболической системе обнаружено снижение энергетических запасов на углеводном (по содержанию глюкозы в крови), а также липидном (по содержанию триглицеридов) уровнях. Однако по концентрации в крови инсулина, влияющего на транспорт глюкозы через мембрану клетки, межлинейных различий не было обнаружено. Также мы не получили различий между крысами Вистар и ГК по уровню другого вида липидов – холестерина, который играет важную роль как в энергетическом, так и пластическом обмене. Сопутствующим эффектом при селекции на кататонию явилось ухудшенное состояние шерстного покрова у крыс линии ГК. По общему показателю физического развития – массе тела – крысы кататонической линии отстают от крыс из исходной популяции Вистар как в неонатальном периоде, так и во взрослом состоянии. Все эти изменения указывают на модификацию поведенческих и соматовегетативных паттернов и свидетельствуют об усилении пассивно-оборонительной компоненты при селекции крыс линии ГК.

The article presents data on destabilization signs in response to selection for catatonia at an organismal level. Experiments were conducted with the unique GC (genetic catatonia) rat strain selected for long passive-defensive freezing. The goal of this study was to detect destabilization signs in the behavioral and somatovegetative parameters of GC rats emerging in response to selection. The destabilization manifested itself as changes in rat attitudes towards humans, as became apparent from the glove test. Altered hormone levels in GC rats were detected: corticosterone concentrations were reduced in feces and increased during handling. The metabolic system showed a decrease in energy stored accompanying the fast (glucose level) and slow (triglyceride level) responses. However, the strains did not differ in the concentration of insulin, which affects glucose transport through the cell membrane. Nor did we find differences between Wistar and GC rats in cholesterol level. This lipid is important for both energy and constructive metabolism. A side effect of selection for catatonia was the worse pelage status in GC rats. The overall physical condition of catatonic rats involved reduced body weight in both neonates and adults. All these changes point to the modification of behavioral and somatovegetative patterns and intensification of the passive-defensive component of selection in GC rats.

селекционная моделькататониягормоныволосымасса телатест «на перчатку»иммуноферментный анализсветовая микроскопия

selection modelcatatoniahormoneshairbody weightGlove testimmune-enzyme analysislight microscopy

References1

Алехина Т.А., Барыкина Н.Н., Петренко О.И., Чугуй В.Ф., Колпаков В.Г. О «патоморфозе» каталептической реакции у крыс. Журн. эволюц. биохим. физиол. 2005;41(6):534-538.

Alekhina T.A., Barykina N.N., Petrenko O.I., Chugui V.F., Kolpakov V. G. Pathomorphosis of cataleptic reactions in rats. Zhurnal evolyutsionnoy biokhimii i fiziologii = Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2005;41(6):534- 538.

Алехина Т.А., Петрова Г.В., Барыкина Н.Н., Прокудина О.И., Чугуй В.Ф., Сахаров Д.Г., Колпаков В.Г. Изменения нейроэндокринологической системы у крыс каталептической линии ГК. Влияние онтогенеза и числа поколений селекции. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2006;92(4):499-505.

Alekhina T.A., Petrova G.V., Barykina N.N., Prokudina O.I., Chugui V. F., Sakharov D.G., Kolpakov V.G. Some neuroendocrinological changes in rats of cataleptic strain GC. Influences of ontogenesis and generation of breeding. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova = Russian Journal of Physiology. 2006;92(4):499-505.

Алехина Т.А., Прокудина О.И., Чугуй В.Ф., Шихевич С.Г., Барыкина Н.Н., Колпаков В.Г. Двойственное проявление кататонической реакции у крыс. Журн. высш. нерв. деят. им. И.П. Павлова. 2005;55(4):536-542.

Alekhina T.A., Prukudina O.I., Chugui V.F., Shikhevich S.G., Barykina N.N., Kolpakov V.G. Dual manifestation of catatonic reaction in rats. Zhurnal vysshey nervnoy deyatelnosti im. I.P. Pavlova = I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity. 2005;55(4): 536-542.

Алехина Т.А., Рязанова М.А., Уколова Т.Н., Сахаров Д.Г., Чугуй В. Ф., Прокудина О.И. Нейрогормональные сдвиги при формировании латентного торможения у крыс с предрасположением к каталепсии. Нейрохимия. 2008;25(3):211-216.

Alekhina T.A., Ryazanova M.A., Ukolova T.N., Sakharov D.U., Chugui V.F., Prokudina O.I. Neurohormonal changes during formation of latent inhibition in rats predisposed to catalepsy. Neyrokhimiya = Neurochemistry (Moscow). 2008;25(3):211-216.

Амстиславский С.Я., Булыгина В., Маслова Л.Н., Алехина Т.А., Барыкина Н.Н., Чугуй В.Ф., Попова Н.К., Колпаков В.Г. Влияние перекрестного воспитания на некоторые физиологические и поведенческие признаки у крыс линии Вистар и ГК (генетическая каталепсия). Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2000;86(12):1630-1637.

Amstislavsky S.Ya., Buligina V., Maslova L.N., Alekhina T.A., Barykina N.N., Chugui V.F., Popova N.K., Kolpakov V.G. Effect of crossfostering on some physiological and behavioral features in Wistar and GC (genetically cataleptic) rat strains. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova = Russian Journal of Physiology. 2000;86(12):1630-1637.

Барыкина Н.Н., Алехина Т.А., Чугуй В.Ф., Петренко О.И., Плюснина И.Ф., Колпаков В.Г. Биполярное проявление каталептического типа реагирования у крыс. Генетика. 2004;40(3):1-7.

Barykina N.N., Alekhina T.A., Chugui V.F., Petrenko O.I., Plyusnina I. Z., Kolpakov V.G. Bipolar manifestation of cataleptic reactions in rats. Genetika = Genetics (Moscow). 2004;40(3):1-7.

Барыкина Н.Н., Чугуй В.Ф., Алехина Т.А., Рязанова М.А., Уколова Т.Н., Сахаров Д.Г., Колпаков В.Г. Обучение крыс, предрасположенных к кататоническим состояниям, в водном тесте Морриса. Журн. высш. нерв. деят. 2009;59(6):728-735.

Barykina N.N., Alekhina T.A., Chugui V.F., Petrenko O.I., Popova N. K., Kolpakov V.G. Correlation between cataleptic freezing and prepulse inhibition of the startle reflex in rats. Neurosci. Behav. Physiol. 2004;34(4):413-416.

Барыкина Н.Н., Чепкасов И.Л., Алехина Т.А., Колпаков В.Г. Селекция крыс Вистар на предрасположенность к каталепсии. Генетика. 1983;19(12):2014-2021.

Barykina N.N., Chepkasov I.L., Alekhina T.A., Kolpakov V.G. Selection of Wistar rats for predisposition to catalepsy. Genetika = Genetics (Moscow). 1983;19(12):2014- 2021.

Беляев Д.К. Генетика и проблемы селекции животных. Генетика. 1966;10:36-48.

Barykina N.N., Chugui V.F., Alekhina T.A., Riazanova M.A., Ukolova T.N., Sakharov D.G., Kolpakov V.G. Learning of rats predisposed to catalepsy in Morris water test. Zhurnal vysshey nervnoy deyatelnosti im. I.P. Pavlova = I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity. 2009;59(6):728-735.

Клочков Д.В., Алехина Т.А., Прокудина О.И. Возрастные особенности эстральной цикличности и фолликулогенеза самок крыс линии ГК, селекционированных на проявление кататонической реактивности. Бюл. эксперим. биол. мед. 2011;151(2):182-185.

Belyaev D.K. Genetics and problems of animal selection. Genetika = Genetics (Moscow). 1966;10:36-48.

Колпаков В.Г. Кататония у животных: генетика, нейрофизиология, нейрохимия. Новосибирск: Наука, 1990.

Belyaev D.K. Destabilizing selection as a factor in domestication. J. Hered. 1979;70:301-308.

Колпаков В.Г., Рицнер М.С., Корнетов Н.А., Самохвалов В.П., Залевский Г.В., Короленко Ц.П. Генетические и эволюционные проблемы психиатрии. Новосибирск: Наука, 1985.

Chugui V.F., Kolpakov V.G., Barykina N.N. Catalepsy and «nervousness » in rats: results of replicated selection. Genetika = Genetics (Moscow). 2007;43(2):276-279.

Оськина И.Н., Прасолова Л.А., Плюснина И.З., Трут Л.Н. Роль глюкокортикоидов в возникновении депигментации волосяного покрова у животных при отборе по поведению. Цитология и генетика. 2010;44(5):31-36.

Fischer T.W., Siominski A., Tobin D.J., Paus R. Melatonin and the hair follicle. J. Pineal Res. 2008;44:1-15.

Прасолова Л.А., Гербек Ю.Э., Гулевич Р.Г., Шихевич С.Г., Коношенко М.Ю., Кожемякина Р.В., Оськина И.Н., Плюснина И.З. Эффекты длительного отбора по поведению на стресс-ответ и активность половой системы самцов серых крыс (Rattus norvegicus). Генетика. 2014;50(8):1-8.

Klochkov D.V., Alekhina T.A., Prokudina O.I. Age-specific features of estrous cycles and folliculogenesis in GC female rats selected by catatonic reactivity. Byulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2011; 151(2):182-185.

Прасолова Л.А., Оськина И.Н., Плюснина И.З. Плейотропный эффект отбора по поведению на окраску шерсти серых крыс (Rattus norvegicus). Генетика. 2013;49(2):244- 250.

Kolpakov V.G. Katatoniya u zhivotnykh: genetika, neyrofiziologiya, neyrokhimiya [Catatonia in Animals: Genetics, Neurophysiology, Neurochemistry]. Novosibirsk, Nauka, 1990.

Рязанова М.А., Игонина Т.Н., Алехина Т.А., Прокудина О.И. Увеличение доли «нервных» животных в ходе селекции на кататонию: участие в кататонических реакциях центральных адренорецепторов. Генетика. 2012;48(11):1141-1147.

Kolpakov V.G., Barykina N.N., Alekhina T.A., Ponomarev I.Yu. Some genetic animal models for comparative psychology and biological psychiatry. Novosibirsk: Institute of Cytology and Genetics SB RAS, 1996.

Трут Л.Н. Проблема дестабилизирующего отбора в развитии. Современные концепции эволюционной генетики. Новосибирск: ИЦиГ, 2000.

Kolpakov V.G., Barykina N.N., Chepkasov I.L., Alekhina T.A., Parvez H. On animal models of schizophrenia. Methods in Biogenic Amine Res. 1983.

Чугуй В.Ф., Колпаков В.Г., Барыкина Н.Н. Каталепсия и «нервность » у крыс. Результаты повторной селекции. Генетика. 2007; 43(2):276-279.

Kolpakov V.G., Parvez S.H., Barykina N.N. A tentative evolutionary biological approach to the problem of schizophrenia. Biogenic Amines. 1986;3(4):299-319.

Шмальгаузен И.И. Факторы эволюции. М.: Наука, 1968.

Kolpakov V.G., Ricner M.S., Kornetov N.A., Samokhvalov V.P., Zalevskyi G.V., Korolenko C.P. Geneticheskie i evolyutsionnye problemy psikhiatrii [Genetic and Evolutionary Problems of Psychiatry]. Novosibirsk, Nauka, 1985.

Шульга В.А., Барыкина Н.Н., Алехина Т.А., Колпаков В.Г. Некоторые физиологические характеристики генетической предрасположенности к каталепсии у крыс в зависимости от стадии селекции. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 1996;82(10/11):77-83.

Os’kina I.N., Prasolova L.A., Plyusnina I.Z., Trut L.N. The role of glucocorticoids in the appearance of coat depigmentation in animals selected for behavior. Tsitologiya i genetika = Cytology and Genetics (Kiev). 2010;44(5):31-36.

Plyusnina I.Z., Oskina I.N., Tibeikina M.A., Popova N.K. Cross-fostering effects on weight, exploratory activity, acoustic startle reflex and corticosterone stress response in Norway gray rats selected for elimination and for enhancement of aggressiveness towards human. Behav. Genet. 2009;39:202-212.

Belyaev D.K. Destabilizing selection as a factor in domestication. J. Hered. 1979;70:301-308.

Prasolova L.A., Gerbek Yu.E., Gulevich R.G., Shikhevich S.G., Konoshenko M.Iu., Kozhemiakina R.V., Os’kina I.N., Plyusnina I.Z. The effects of prolonged selection for behavior on the stress response and activity of the reproductive system of male Brown rats (Rattus norvegicus). Genetika = Genetics (Moscow). 2014;50(8):1-8.

Fischer T.W., Siominski A., Tobin D.J., Paus R. Melatonin and the hair follicle. J. Pineal Res. 2008;44:1-15.

Prasolova L.A., Os’kina I.N., Plyusnina I.Z. The pleiotropic effect of selection for behavior on coat color in grey rats (Rattus norvegicus). Genetika = Genetics (Moscow). 2013;49(2):244-250.

Ryazanova M.A., Igonina T.N., Alekhina T.A., Prokudina O.I. The increase in the proportion of nervous animals bred for catatonia: the participation of central adrenoreceptors in catatonic reactions. Genetika = Genetics (Moscow). 2012;48(11):1141-1147.

Kolpakov V.G., Barykina N.N., Chepkasov I.L., Alekhina T.A., Parvez H. On animal models of schizophrenia. Methods in Biogenic Amine Res. 1983.

Shmal’gauzen I.I. Faktory evolyutsii [Factors of evolution]. Moscow, Nauka, 1968.

Kolpakov V.G., Parvez S.H., Barykina N.N. A tentative evolutionary biological approach to the problem of schizophrenia. Biogenic Amines. 1986;3(4):299-319.

Shul’ga V.A., Barykina N.N., Alekhina T.A., Kolpakov V.G. The physiological characteristics of genetic predisposition to catalepsy in rats depending on the stage of selection. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova = Russian Journal of Physiology. 1996; 82(10/11):77-83.

Trapezov O.V. A rise of new color phases in the American Mink (Mustela vison Schreber) in the course of selection for domestic behavior. Scientifur. 1997a;21(1):41-47.

Trapezov O.V. Black crystal: a novel coat color mutant in the American Mink. J. Hered. 1997b;88(2):164-166.

Trapezov O.V. Black crystal: a novel coat color mutant in the American Mink. J. Hered. 1997b;88(2):164-166

Trut L.N. Problema destabiliziruyushchego otbora v razvitii. Sovremennye kontseptsii evolyutsionnoy genetiki. Sbornik trudov [Problem of destabilization selection in development. Modern conceptions of evolutionary genetics. Proceedings]. Novosibirsk, ICG, 2000.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.