Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

Исследование влияния фактора пола на поведение крыс с модификацией аллельной структуры гена рецептора дофамина второго типа (DRD2)

Леушкина Н.Ф. Ахмадеев А.В. Калимуллина Л.Б.

Известно, что генетически детерминированные особенности различных поведенческих реакций и функциональных актов нервной системы закладываются в ходе ее онтогенетического развития, и их основу составляют генетически детерминированные нервные сети [3].

Половая дифференциация мозга (ПДМ) представляет собой гормон-зависимый процесс, который осуществляется в критическом периоде онтогенеза при участии половых стероидов и катехоламинов по механизму коиндукции [6]. Это обстоятельство позволяет предполагать, что у животных, имеющих изменения в генотипе дофаминовых рецепторов (экспрессия mРНК DRD2 имеет место в периоде ПДМ, 7), могут иметь место и особенности в морфогенетическом действии половых стероидов. Если это предположение является верным, то следует ожидать, что у животных с разным генотипом по определенным локусам генов рецепторов дофамина будут различия в структурно-функциональной организации нервной системы, затрагивающие нейронные сети (системы), ответственные за репродуктивные процессы, и они найдут отражение в своеобразии поведенческих реакций у особей разного пола.

Исследования проведены на 148 половозрелых крысах линии WAG/Rij в возрасте шести месяцев, которые на основании генотипа по локусу TAG1A гена рецептора дофамина второго типа (DRD2) были разделены на две группы. Первая группа крыс (всего 83, из них 47 самок и 36 самцов) имела генотип А11, т.е. была гомозиготной по аллелю А1. Вторая группа крыс (всего 65, из них 34 самок и 31 самцов) с генотипом А22 по локусу TAG1A DRD2 - гомозиготной по аллелю А2. Указанные группы крыс были выращены на кафедре морфологии и физиологии человека и животных Башкирского государственного университета путем скрещивания гомозиготных особей, выявленных генетическим анализом [1] в исходной популяции крыс линии WAG/Rij, полученных из Института ВНД и нейрофизиологии РАН от профессора Г.Д.Кузнецовой. В ранее опубликованной работе [4] была дана сравнительная характеристика поведения изучаемых нами крыс без дифференциации их по полу.

Крысы линии WAG/Rij являются инбредной линией с генетически детерминированной абсансной эпилепсией. Важным звеном в патогенетических механизмах этой формы эпилепсии является дефицит дофаминэргической системы, при этом ведущее значение имеет изменение уровня функционирования дофаминовых рецепторов второго типа (DRD2) [5].

Всех использованных в работе крыс содержали в стандартных условиях вивария, характеризующихся постоянством комнатной температуры (200-220)С и уровнем влажности. Еду и питье животные получали ad libitum. Крыс содержали в открытых проволочных клетках при естественном освещении. В каждой клетке находилось не более пяти крыс. Клетки с самками и самцами крыс располагали рядом друг с другом. Отсутствие скученности животных в клетках и доступность феррмонов способствовали регулярной работе нейроэндокринной системы репродуктивных процессов, на что указывали и контрольные анализы влагалищных мазков, периодически выполнявшиеся по ходу эксперимента.

Изучали ориентировочно-исследова-тельское поведение крыс с помощью методики «открытое поле», которая впервые была предложена К.Холлом [8], в настоящее время это один из самых распространенных методов регистрации поведения грызунов, который широко используется в экспериментальной нейробиологии. «Открытое поле» представляло собой квадратную освещенную арену, разделенную на 16 равных частей. В течение 5 минут регистрировали такие параметры как латентный период до первого движения, число пересеченных квадратов в центре и на периферии поля, количество стоек в центре и на периферии поля, эпизоды груминга и общее время их проведения, неподвижность, уринации, число болюсов с занесением их в протокольные листы. Регистрацию параметров поведения проводили в течение десяти дней. Математико-статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью программы «Statistica 5.5». Полученные результаты приведены в таблицах 1 - 4.

Приведенные в таблице 1 данные показывают, что по общей двигательной активности (а также по числу амбуляций в центре поля и его периферии) самки крыс с генотипом А11 значимо отличаются от самцов. Они также активнее по исследовательской деятельности, о чем свидетельствуют данные, приведенные в таблице № 2. По числу эпизодов груминга и его общей продолжительности самцы и самки с генотипом А11 по локусу TAG 1A DRD2 имеют значимые различия, которые по уровню значимости составляют соответственно p<0,001 и p<0,01.

Таблица 1.

Показатели двигательной активности самцов и самок крыс с генотипом А11 по локусу TAG1A DRD2 в открытом поле (М±m)

 

Пол

животных

 

Неподвижность (сек)

Двигательная активность (число амбуляций - количество пересеченных квадратов)

общая

В центре

По периферии

Самцы

1,40±0,47

60,84±2,64

4,77±0,39

56,07±2,53

Cамки

0,19±0,27

99,45±3,47

10,16±0,72

88,97±3,06

p

>0,05

<0,001

<0,001

<0,001

Таблица 2.

Показатели исследовательской деятельности и груминга самцов и самок крыс с генотипом А11 по локусу TAG1A DRD2 в открытом поле (М±m)

Пол

животных

Количество вертикальных стоек

Груминг

Уринация

общая

Центр ОП

Периферия ОП

Кол-во

эпизодов

Общее

время

сек

число

Самцы

15,15±0,99

0,81±0,10

14,35±0,94

2,27±0,19

10,99±0,75

0,12±0,04

Cамки

24,83±1,39

1,89±0,22

22,93±1,27

3,51±0,24

14,75±1,07

0,07±0,02

p

<0,001

<0,001

<0,001

<0,001

<0,01

>0,05

Регистрация двигательной активности крыс с генотипом А22 в «открытом поле», проводившаяся в строго стандартных условиях вместе с крысами с генотипом А11 по тому же локусу DRD2, представлена в таблице 3. Представленные результаты показывают, что и самцы, и самки крыс с генотипом А22 имеют практически одинаковое число пересеченных квадратов открытого поля (количество амбуляций), что свидетельствует об их низкой двигательной активности. При перемещении по полю, они часто замирают, оставаясь в состоянии неподвижности.

Показатели исследовательской активности и груминга этих крыс представлены в таблице 4. Они свидетельствуют о том, что самки этой группы крыс имеют значимо более выраженную исследовательскую деятельность, которая выражается большим числом вертикальных стоек, которые они совершают преимущественно по периферии поля. У самок значимо больше время, которое они проводят в груминге, но количество эпизодов груминга не увеличено по сравнению с самцами. Это говорит о том, что имеет место незавершенный груминг [2].

Таблица 3.

Показатели двигательной активности самцов и самок крыс с генотипом А22 по локусу TAG1A DRD2 в открытом поле (М±m)

 

Пол

животных

 

Неподвижность (сек)

Двигательная активность (число амбуляций)

общая

В центре

По периферии

Самцы

8,11±5,09

43,34±3,94

2,44±0,31

40,89±3,19

Cамки

11,34±3,96

49,83±4,22

3,61±0,52

46,21±3,77

p

>0,05

>0,05

>0,05

>0,05

Таблица 4.

Показатели исследовательской деятельности и груминга самцов и самок крыс с генотипом А22 по локусу TAG1A DRD2 в открытом поле (М±m)

 

Пол

животных

Количество вертикальных стоек

Груминг

Уринация

общая

Центр ОП

Периферия ОП

Кол-во

эпизодов

Общее

время

сек

число

Самцы

6,68±0,87

0,53±0,11

6,15±0,87

1,66±0,42

5,03±1,08

0,03±0,02

Cамки

10,90±1,40

0,55±0,14

10,35±1,32

2,38±0,35

9,58±1,48

0,03±0,01

p

<0,05

>0,05

<0,01

>0,05

<0,05

>0,05

Полученные результаты показывают, что влияние фактора пола на поведение у крыс с генотипом А11 по локусу TAG 1A DRD2 более выражено, чем у крыс с генотипом А22. Поскольку поведение животных является своеобразным интегральным показателем фенотипических особенностей нервной системы, отражающим ее структурно-функциональную организацию, можно говорить, что полученные нами результаты позволяют предполагать правомерность высказанного выше предположения и указывают на необходимость детального изучения морфологических и молекулярно-биологических характеристик мозга крыс линии WAG/Rij с модификацией аллельной структуры по указанному локусу DRD2.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Калимуллина Л.Б., Ахмадеев А.В., Бикбаев А.Ф.и др. Медицинская генетика, 2005, №5, с.198.

2. Калуев А. В. // Нейронауки, 2006, том 6, №4, с. 14.

3. Корочкин Л.И., Михайлов А.Т. Введение в нейрогенетику. М., Наука, 2000.

4. Леушкина Н.Ф., Калимуллина Л.Б.// Успехи современного естествознания, 2008, №10, с.18.

5. Мидзяновская И.С., Кузнецова Г.Д., Туомисто Л. и др. // Нейрохимия, 2004, т.21, №4, с.264.

6. Резников А.Г., Пишак В.П., Н.Д. Носенко и др. Пренатальный стресс и нейроэндокринная патология. Черновцы, Из-во «Медакадемия», 2004.

7. Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., Петров В.И. Рецепторы физиологически активных веществ. М., Наука, 1999.

8. Hall C.S.// J.Comp. Psychol., 1934. V.18, N.3, p.385.


Библиографическая ссылка

Леушкина Н.Ф., Ахмадеев А.В., Калимуллина Л.Б. Исследование влияния фактора пола на поведение крыс с модификацией аллельной структуры гена рецептора дофамина второго типа (DRD2) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2009. – № 4. – С. 14-0;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=77 (дата обращения: 25.06.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074