Магнитно-резонансная спектроскопия нейрометаболитов гиппокампа и стриатума при синдроме посттравматических стрессорных расстройств

Методом 1H магнитно-резонансной спектроскопии исследовали спектр метаболитов в дорзальной области гиппокампа и стриатума у крыс линии Wistar при экспериментальном моделировании синдрома посттравматического стрессорного расстройства (ПТСР). Через 12 дней после завершения экспериментальной серии стрессорных воздействий, осуществляемых путем экспозиции запаха хищника (кота), у животных был определен уровень тревожности на основе индивидуальных особенностей поведения в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт». У крыс с высоким индексом тревожности (> 0.8) отмечены умеренное сниженное по сравнению с контролем содержание кортикостерона в плазме крови; со средними значениями индекса тревожности (0.7–0.8) – повышенный уровень кортикостерона; а с низким индексом тревожности (< 0.7) содержание кортикостерона резко снижено по сравнению с контролем. Крысы со средними значениями индекса тревожности (0.7–0.8) характеризуются повышенным уровнем гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в гиппокампе и N-ацетиласпартата в стриатуме. В остальных группах уровни всех исследуемых нейрометаболитов как в гиппокампе, так и в стриатуме не отличаются достоверно от контроля. Полученные результаты свидетельствуют о том, что множественные экспозиции психологического стресса, связанного с ощущением близости естественного хищника, у части животных вызывают анксиолитическую реакцию. Для этой группы отмечено резкое снижение концентрации кортикостерона в сочетании с увеличенным содержанием N-ацетиласпартата в стриатуме. У крыс с наиболее высоким индексом тревожности наблюдалось умеренное снижение содержание кортикостерона. При этом количество нейрометаболитов в гиппокампе и стриатуме находилось в пределах контрольных значений. У крыс с промежуточным уровнем тревожности отмечена синхронизация между приростом содержания кортикостерона в плазме крови и содержания ГАМК в гиппокампе. Полученные результаты хорошо согласуются с пред - ставлениями о протекторном действии глюкокортикоидов в условиях ПТСР, проявляющемся в сдерживании нарушений психофизиологического статуса. Мате риалы исследования позволяют детализировать нейробиологические механизмы протекторного действия глюкокортикоидов.

ПТСР, нейрометаболиты, кортикостерон, индекс тревожности

1. Cohen H., Matar M.A., Buskila D., Kaplan Z., Zohar J. Early poststressor intervention with highdose corticosterone attenuates posttraumatic stress response in an animal model of posttraumatic stress disorder. Biol. Psychiatry. 2008;64:708­717. DOI 10.1016/j.biopsych.2008.05.025.

2. Cohen H., Zohar J. An animal model of posttraumatic stress disorder: the use of cut­off behavioral criteria. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2004;1032:167­178.

3. De Kloet E.R. From receptor balance to rational glucocorticoid therapy. Endocrinology. 2014; 155(8):2754­2769. DOI 10.1210/en.2014­1048.

4. Kondashevskaya M.V., Tseilikman V.E., Manukhina E.B., Downey H.F., Komelkova M.V., Lapshin M.S., Samoylov E.A., Aliluev A.V., Kurganov A.S., Kozochkin D.A., Maltseva N.B., Tseilikman O.B. Disorder in the morphology and functions of adrenal glands in experimental posttraumatic stress disorder in rats: correlation with behavioural markers. Neurosci. Behav. Physiol. 2017.

5. Kondashevskaya M.V., Tseylikman V.E., Manukhina E.B., Downey H.F., Komelkova M.V., Lapshin M.S., Samoylov E.A., Aliluev A.V., Kurganov A.S., Maltseva N.V., Tseylikman O.B. Correlation between behavior and morphofunctional changes in the adrenal glands in modeling of the syndrome of posttraumatic stress disorders in Wistar rats. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova = I.M. Sechenov Physiological Journal. 2017;103(7):808­818. (in Russian)

6. McEwen B.S. Allostasis and the epigenetics of brain and body health over the life course: The brain on stress. JAMA Psychiatry. 2017; 74(6):551­552. DOI 10.1001/jamapsychiatry.2017.0270.

7. Moshkin M.P., Akulov A.E., Petrovski D.V., Saik O.V., Petrovsky E.D., Savelov A.A., Kpotug I.V. Proton magnetic resonance spectroscopy of brain metabolic shifts induced by acute administration of 2­deoxiD­glucose and lipopolisacharides. NMR Biomed. 2014;27(4):399405. DOI 10.102/nbm.3074.

8. Pitman R., Rasmusson A., Koenen K., Shin L., Orr S., Gilbertson M., Milad M., Liberzon I. Biological studies of post­traumatic stress disorder. Nat. Rev. Neurosci. 2012;13(11):769­787. DOI 10.1038/nrn3339.

9. Provencher S.W. Estimation of metabolite concentrations from localized in vivo proton NMR spectra. Magn. Reson. Med. 1993;30(6): 672­679.

10. Szulc A., Galinska B., Tarasow E., Waszkiewicz N., Konarzewska B., Poplawska R., Bibulowicz D., Simonienko K., Walecki J. Proton magnetic resonance spectroscopy study of brain metabolite changes after antipsychotic treatment. Pharmacopsychiatry. 2011;44(4):148157. DOI 10.1055/s­0031­1279739.

11. Yehuda R., Seckl J. Minireview: Stress­related psychiatric disorders with low cortisol levels: a metabolic hypothesis. Endocrinology. 2011; 152(12):4496­4503. DOI 10.1210/en.2011­1218.

12. Zohar J., Yahalom H., Kozlovsky N., Cwikel­Hamzany S., Matar M.A., Kaplan Z., Yehuda R., Cohen H. High dose hydrocortisone immediately after trauma may alter the trajectory of PTSD: interplay between clinical and animal studies. Eur. Neuropsychopharmacol. 2011;21(11):796­809. DOI 10.1016/j.euroneuro.2011.06.001.