Отсроченные эффекты хирургического воздействия, перенесенного матерью в период ранней беременности, на артериальное давление и поведение потомков у крыс линии OXYS

Применение некоторых вспомогательных репродуктивных технологий, в частности трансплантации эмбрионов, может вызывать различные физиологические и поведенческие изменения у потомства. Целью нашего исследования являлась проверка влияния хирургического вмешательства, используемого при трансплантации эмбрионов, на вес, артериальное давление и поведение в тестах «открытое поле» (ТОП) и «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) у взрослых потомков. В работе исследованы отсроченные эффекты хирургического воздействия на четвертые сутки беременности на потомков крыс линии OXYS. Самок линии OXYS спари­
вали с фертильными самцами той же линии, через 96 ч после обнаружения сперматозоидов во влагалищных мазках им проводили хирургическую операцию, имитирующую трансплантацию эмбрионов. У потомков самок, подвергавшихся хирургическому воздействию во время беременности (группа OXYS­PS), в возрасте 3 мес. измеряли вес тела, систолическое (САД) и диастолическое (ДАД) артериальное давление, а также исследовали поведение в тестах ТОП и ПКЛ. Контролем служили потомки интактных крыс OXYS. Средний вес у крыс линии OXYS не отличался от такового у крыс OXYS­PS. Крысы линий OXYS и OXYS­PS имели высокое САД, превышающее гипертензивный порог (150 мм рт. ст.), и высокое ДАД. При этом данные показатели достоверно выше у крыс OXYS­PS, чем у животных контрольной линии. У крыс OXYS­PS в тесте ТОП было снижено время, проведенное в центре арены, меньше исследованная область, а также снижено число стоек и их продолжительность по сравнению с крысами OXYS. Как показано в тесте ПКЛ, число выглядываний из закрытых рукавов и их длительность меньше у крыс OXYS­PS, чем в контроле. Таким образом, хирургическое воздействие, испытанное самкой OXYS на ранних стадиях беременности, приводит к следующим эффектам у потомков: повышение САД и ДАД, снижение исследовательской активности и повышение тревожности.

1. Amstislavsky S.Y., Alekhina T.A., Barykina N.N., Chuguy V.F., Petrenko O.I., Kolpakov V.G. Effects of change of maternal environment during early postnatal development on behaviour in cataleptic rats. Behav. Proc. 2001;56(1):41-47. PMID: 11566236.

2. Amstislavsky S., Amstislavskaya T., Stein M., Maksimovsky L., Markel A., Ternov skaya Yu., Ternovsky D., Amstislavsky S. Embryo cryobanking for conserving laboratory and wild animal species. Scand. J. Lab. Anim. Sci. 1996;23:269-277.

3. Badache S., Bouslama S., Brahmia O., Baïri A.M., Tahraoui A.K., Ladjama A. Prenatal noise and restraint stress interact to alter exploratory behavior and balance in juvenile rats, and mixed stress reverses these effects. Stress. 2017;20:320-328. DOI 10.1080/10253890.2017. 1307962.

4. Barker D.J. In utero programming of cardiovascular disease. Theriogenology. 2000;53:555-574.

5. Belzung C., Griebel G. Measuring normal and pathological anxiety-like behaviour in mice: a review. Behav. Brain Res. 2001;125(1-2):141149. PMID: 11682105.

6. Brusentsev E.Yu., Igonina T.N., Amstislavsky S.Ya. Traditional and modern approaches to the culture of preimplantation mammalian embryos in vitro. Ontogenez = Ontogenesis (Moscow). 2014;45(2):7388. DOI 10.7868/S0475145014020037. (in Russian)

7. Carobrez A.P., Bertoglio L.J. Ethological and temporal analyses of anxiety-like behavior: the elevated plus-maze model 20 years on. Neuro sci. Biobehav. 2005;29:1193-1205. DOI 10.1016/j.neubiorev.2005.04.017.

8. Cruz A.P., Frei F., Graeff F.G. Ethopharmacological analysis of rat behavior on the elevated plus-maze. Pharmacol. Biochem. Behav. 1994;49(1):171-176. PMID: 7816869.

9. Dene H., Rapp J.P. Lack of effects of maternal salt intake on blood pressure of offspring in Dahl salt-sensitive rats. Clin. Exp. Hypertens. 1985;7:1121-1133.

10. Di Nicolantonio R., Koutsis K., Westcott K.T., Wlodek M.E. Relative contribution of the prenatal versus postnatal period on development of hypertension and growth rate of the spontaneously hypertensive rat. Clin. Exp. Pharm. Phys. 2006;33:9-16.

11. Gray S.D. Reciprocal embryo transfer between SHR and WKY. II. Effect on cardiovascular development. Clin. Exp. Hypertens. Part A. Theory Pract. 1991;13:963-969.

12. Igonina T.N., Ragaeva D.S., Prokudina O.I., Brusentsev E.Yu., Rozhkova I.N., Abramova T.O., Amstislavsky S.Ya. Effects of in vitro culture and embryo transfer on arterial blood pressure, body weight and behaviour in ISIAH rats. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova = I.M. Sechenov Physiological Journal. 2016; 102(9):1089-1098. (in Russian)

13. Kolosova N.G., Stefanova N.A., Korbolina E.E., Fursova A.Zh., Kozhevnikova O.S. Senescence-accelerated OXYS rats: A genetic model of premature aging and age-related diseases. Adv. Gerontol. 2014;4:294-298.

14. Kubisch H.M., Gomez-Sanchez E.P. Embryo transfer in the rat as a tool to determine genetic components of the gestational environment. Lab. Anim. Sci. 1999;49(1):90-94. PMID: 10090101.

15. Kulikov A.V., Tikhonova M.A., Kulikov V.A. Automated measurement of spatial preference in the open field test with transmitted lighting. J. Neurosci. Meth. 2008;170(2):345-351. DOI 10.1016/j.jneumeth.2008.01.024.

16. Kwong W.Y., Wild A.E., Roberts P., Willis A.C., Fleming T.P. Maternal undernutrition during the preimplantation period of rat development causes blastocyst abnormalities and programming of postnatal hypertension. Development. 2000;127:4195-4202.

17. Lee B., Sur B., Cho S.G., Yeom M., Shim I., Lee H., Hahm D.H. Ginsenoside Rb1 rescues anxiety-like responses in a rat model of posttraumatic stress disorder. J. Nat. Med. 2016;70(2):133-144. DOI 10.1007/s11418-015-0943-3.

18. Lee J.Y., Azar S.H. Wistar-Kyoto and spontaneously hypertensive rat blood pressure after embryo transfer into different wombs and crosssuckling. Exp. Biol. Med. (Maywood). 2010;235:1375-1384.

19. Ragaeva D.S., Abramova T.O., Rozhkova I.N., Brusentsev E.Yu., Kalinichenko E.V., Igonina T.N., Amstislavsky S.Ya. Effects of reproductive technologies and the SPF status on some physiological and behavioral characteristics in rats with arterial hypertension (ISIAH strain). Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2015;19(4):383-387. DOI 10.18699/ VJ15.048. (in Russian)

20. Ragaeva D.S., Brusentsev E.Yu., Amstislavsky S.Ya. Assisted reproductive technologies and arterial hypertension. Ontogenez = Ontogenesis (Moscow). 2014;45(5):299-313 DOI 10.7868/ S0475145014050085. (in Russian)

21. Rodgers R.J., Cole J.C. Anxiolytic-like effect of (S)-WAY 100135, a 5-HT1A receptor antagonist, in the murine elevated plus-maze test. Eur. J. Pharmacol. 1994;261(3):321-325. PMID: 7813555.

22. Said N., Lakehayli S., Battas O., Hakkou F., Tazi A. Effects of prenatal stress on anxiety-like behavior and nociceptive response in rats. J. Integr. Neurosci. 2015;14:223-234. DOI 10.1142/S0219635215500107.

23. Scherrer U., Rimold S.F., Rexhaj E., Stuber T., Duplain H., Garcin S., de Marchi S.F., Nicod P., Germond M., Allemann Y., Sartori C. Systemic and pulmonary vascular dysfunction in children conceived by assisted reproductive technologies. Circulation. 2012;125:1890-1896.

24. Schieve L.A., Meikle S.F., Ferre C., Peterson H.B., Jeng G., Wilcox L.S. Low and very low birth weight in infants conceived with use of assisted reproductive technology. N. Engl. J. Med. 2002;346:731-737.

25. Shteklina T.A., Kolosova N.G., Terner A.Ia. Hypertensive syndrome and changes of water-salt metabolism in the OXYS rats with early ageing. Ross. Fiziol. Zh. 2005;91:1213-1220.

26. Sjoblom C., Roberts C.T., Wikland M., Robertson S.A. Granulocytemacrophage colony-stimulating factor alleviates adverse consequences of embryo culture on fetal growth trajectory and placental morphogenesis. Endocrinology. 2005;146:2142-2153.

27. Wilson C.A., Vazdarjanova A., Terry A.V. Jr. Exposure to variable prenatal stress in rats: effects on anxiety-related behaviors, innate and contextual fear, and fear extinction. Behav. Brain Res. 2013;238: 279-288. DOI 10.1016/j.bbr.2012.10.003.