Россия
Астрахань, Россия
УДК 61 Медицина. Охрана здоровья. Пожарное дело
Цель исследования - изучение влияния жидкого экстракта листьев Гинкго двулопастного на психоэмоциональный статус крыс в условиях термической травмы кожи. Материалы и методы. Объектом исследования служили половозрелые самцы нелинейных белых крыс. Ожоговые раны моделировали в межлопаточной области спины. Для изучения психоэмоционального статуса были проведены исследования поведения крыс с использованием стандартных психофизиологических тестов: «Открытое поле» и «Порсолт». Результаты исследования. В условиях ожогового повреждения кожи было отмечены признаки тревожно-депрессивного состояния, в частности дезориентации в пространстве, подавления психоэмоционального состояния, изменение характера поведенческих реакций. В ходе исследования также установлено, что наружное применение экстракта листьев Гинкго двулопастного способствовало снижению ситуативной тревожности и появлению депрессивноподобных поведенческих реакций, возникших в условиях термической травмы кожи. Заключение. Таким образом, выявленные изменения психоэмоционального статуса крыс при ожоговом повреждении кожи являются следствием функциональных нарушений отделов головного мозга, активизировавшихся в ходе защитно-адаптационных реакций при ожоговой травме. Результаты оценки психоэмоционального состояния животных при ожоговом повреждении кожи подтверждают вовлеченность нервной системы в ответ на стресс, рефлекторная деятельность которой в стрессовых условиях проявляется в изменении поведенческих реакций. Принимая во внимание психокорригирующее действие экстракта листьев Гинкго двулопастного на фоне термического повреждения кожи, правомерно утверждать о целесообразности коррекции системных нарушений гомеостаза, сопровождающих ожоговый процесс.
психоэмоциональный статус, поведение, «Открытое поле», «Порсолт», ожог, кожа, экстракт листьев, Гинкго двулопастный
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время актуальной остается проблема повреждения кожного покрова, в том числе ожогового характера. Кроме локальных изменений кожи, травма запускает каскад последовательных реакций на уровне целого организма. Структурно-функциональные изменения провоцируют дезорганизацию межклеточных взаимодействий между иммунной, нервной и эндокринной системами, координирующих физиологические и патофизиологические процессы в коже [1].
Доказано, что любой стресс, в том числе и ожогового характера, способствует срыву процессов адаптации, затрагивая центральные механизмы врожденных и приобретенных программ поведения, что может приводить к необратимым нарушениям со стороны функциональных систем организма [2]. Учитывая тот факт, что стресс представляет собой комплекс физиологических и эмоциональных реакций, затрагивающих все уровни организации организма, важное значение имеет понимание нейрогуморальных регуляторных механизмов. Известно, что при различных стрессогенных воздействиях организм реагирует комплексом неспецифических адаптивно-восстановительных процессов организма (гематологических, биохимических, психических). Последствиями данных процессов являются нарушения функций многих систем, среди которых основными стресс-лимитирующими выступают нейромедиаторные системы и нервная система.
Исходя из представлений о важной роли центральной нервной системы в формировании стрессорной реакции при различных воздействиях, представляет интерес изучение функциональных особенностей отделов головного мозга в условиях стресса ожогового характера. Несмотря на достаточную изученность морфофункциональных изменений внутренних органов при стрессе ожогового характера, не достаточно изучено психоэмоциональное состояние организма [3]. Поскольку двигательная активность является функциональной производной мозга, результаты исследований в этом направлении имеют важное значение при послеожоговых состояниях и поиске комплексных системных средств коррекции повреждений кожи.
На сегодняшний день интерес ученых сосредоточен на расширении фармакологических эффектов лекарственных растений, обладающих системным действием на фоне различных локальных повреждений. К таким растениям относится растение Гинкго двулопастный (Ginkgo biloba L.), функциональная активность которого определена проявлением различных фармакологических эффектов [4]: ангиопротекторные [5, 6], антиоксидантные [7], ноотропные [8], геропротекторные [9], антимутагенные [10] и т.д. Несмотря на исследования, направленные на изучение фармакологических эффектов растения, в литературе недостаточно сведений о коррекции Гинкго двулопастного системных нарушений на фоне ожоговой травмы кожи. Выявление ранее не изученных эффектов Гинкго вызывает научный интерес и имеет высокую практическую значимость.
Принимая во внимание вышесказанное, считаем актуальным исследование поведенческих и тревожно-депрессивных расстройств и возможного психокорригирующего эффекта экстракта листьев Гинкго двулопастного в условиях ожоговой травмы.
Цель настоящего исследования - изучение влияния экстракта листьев Гинкго двулопастного на психоэмоциональный статус крыс в условиях термической травмы кожи.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводили на белых крысах-самцах (7 мес, вес 260 г). Животные были разделены на 4 группы (n=7): 1 группа «контроль» - интактные особи, 3 опытные группы - «Ожог 2 сутки» - особи, подвергшиеся термическому ожоговому воздействию и выведенные из эксперимента на 2 сутки послеожогового процесса, «Ожог 10 сутки» - особи, подвергшиеся термическому ожоговому воздействию и выведенные из эксперимента на 10 сутки послеожогового процесса и «Ожог+аппликации Гинкго двулопастного» - особи, подвергшиеся термическому ожоговому воздействию и получавшие аппликации жидкого экстракта листьев Гинкго двулопастного. Наружное применение осуществляли ежедневно в течение 10 дней с момента моделирования термического ожога в депилированной межлопаточной области крыс.
У животных опытных групп моделировали контактную термическую травму в межлопаточной области спины в условиях эфирной наркотизации. На депилированный участок кожи накладывали медный предмет диаметром 1,5 см, нагретый в кипящей воде до 100° С, с экспозицией 5 с.
Поскольку воспалительно-регенеративная реакция вариабельна во времени и характеризует динамику посттравматического процесса, то целесообразнее проводить анализ изменений во все ее фазы – первую фазу – альтерацию (на 2-4 сутки посттравматического периода), вторую фазу - экссудацию (на 7 сутки посттравматического периода) и третью фазу - пролиферацию (на 10 сутки после термического ожога). Для оценки адаптивных возможностей нервной системы и психоэмоционального статуса животных выводили из эксперимента на 2 и 10 сутки после ожогового воздействия.
Содержание животных соответствовало требованиям комиссии Российского национального комитета по биоэтике при Российской академии наук и рекомендациям Этического комитета ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России (протокол № 4 от 21.11.2016 г.).
Для изучения возможного психокорригирующего эффекта экстракта листьев Гинкго двулопастного применяли стандартные психофизиологические методы: «Открытое поле» (ОП) и «Порсолт».
Для статистической обработки данных использовали программное обеспечение Statistica («StatSoft», Россия), параметрические методы статистического анализа (среднее и средне-квадратическое отклонение (M+s, критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений. Критической величиной уровня значимости считали 0,001.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В тесте ориентировочно-исследовательского поведения «Открытое поле» животные из контрольной группы показывали признаки нормального состояния, передвигались умеренным темпом, периодически пересекая центральный квадрат установки.
На фоне ожоговой раны кожи в первую фазу воспалительно-регенеративной реакции (2-4 сутки после ожога) животные проявляли признаки агрессивности и эмоционального напряжения. Тревожность после ожога ограничивала двигательную способность: сокращалось число пересеченных квадратов. В поведении отмечали снижение исследовательско-познавательной активности (исследование отверстий, вертикальные стойки с опорой, переходы через центр), более чем на 40 % по сравнению с интактными особями (p<0,001). При этом отмечали кратковременный груминг и акты дефекации на 50 % (p<0,01), в отличие от интактных животных. У некоторых особей отмечали явления фризинга, не более 10% (p<0,001). К середине второй недели (10 сутки после ожога) отмечали уменьшение времени, проведенного в центре установки, увеличение исследовательской, горизонтальной и вертикальной двигательной активности, по сравнению с группой «Ожог, 2 сутки», что приближалось к значениям группы «Контроль», при этом явления фризинга не выявлено.
В тесте «Открытое поле» у животных с ожоговой травмой на фоне наружного применения экстракта листьев Гинкго двулопастного отмечали увеличение локомоторной (количество пересеченных квадратов) и исследовательской активности (исследование отверстий). Животные чаще вставали на задние лапы, проявляя познавательный интерес, переходили через центральный квадрат (p<0,001). При этом у животных не регистрировали моменты кратковременного груминга и акты дефекации, в отличие от животных группы «Ожог, 2 сутки» (Табл.1).
Таблица 1.
Влияние ожоговой травмы на поведение животных в тесте «Открытое поле»
|
Экспериментальные группы (n = 7)
Поведенческие показатели (M ± m) |
Контроль (интактные) |
Ожог 2 сутки |
Ожог 10 сутки |
Ожог+ экстракт листьев Гинкго двулопастного |
|
Горизонтальная двигательная активность - Количество пересеченных квадратов |
30,4 ± 2, 9 |
19,0 ± 2,8* |
25,1±1,4**# |
25,6±2,8### |
|
Вертикальная двигательная активность |
13,1 ± 0,9 |
7,4 ± 0,8** |
11,4±0,9*# |
14,8±0,7### |
|
Время в центре, с |
5,1 ± 0,1 |
3,2± 0,02* |
3,7±0,2** |
6,2±0,2### |
|
Исследование «норок» |
2,3 ± 0,2 |
1,9 ± 0,2* |
3,6±0,2** |
4,9±0,3## |
|
Переходы через центр |
0,4 ± 0,1 |
0,2 ± 0,02* |
0,5±0,1*## |
0,7±0,3## |
|
Кратковременный груминг |
3,0 ± 0,4 |
6,7 ± 0,1*** |
1,5±0,3***### |
2,1±0,1### |
|
Фекальные болюсы |
0,6 ± 0,1 |
1,8 ± 0,4** |
0,4±0,2* |
0,1±0,2## |
|
Фризинг |
0,08± 0,01 |
0,2± 0,1*** |
0 |
0 |
Примечание: * – p<0,05; ** – p<0,01; ***– p<0,001 – относительно контрольной группы
# – p<0,05; ## – p<0,01; ### – p<0,001 – относительно группы «Ожог 2 сутки»
(t-критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений)
В условиях физиологической нормы в тесте «Порсолт» животные из контрольной группы показывали признаки нормального состояния, локомоторную и исследовательскую активность регистрировали с момента опускания в воду. Продолжительность активного плавания превышала длительность пассивного плавания и иммобильности. В единичных случаях наблюдали фекальные болюсы.
На фоне ожоговой травмы в тесте «Порсолт» животные на вторые сутки проявляли признаки отчаянного поведения и депрессивноподобного состояния. Установлено увеличение латентного периода начального проявления локомоторной активности (p<0,001), длительности иммобильности, по сравнению с интактными особями (p<0,001). В большей степени было отмечено пассивное плавание (p<0,001), при этом продолжительность активного плавания сократилось (p<0,05). Явлений фризинга и груминга зарегистрировано не было, однако было много фекальных и уринарных следов. К 10 суткам у лабораторных животных отмечали доминирование двигательной активности, по сравнению с группой «Ожог, 2 сутки». Таким образом, результаты поведения крыс в тесте «Порсолт» подтвердили развитие на фоне ожогового процесса состояния угнетенности и отчаяния.
В условиях наружного применения экстракта листьев Гинкго двулопастного у крыс в тесте «Порсолт» были отмечены изменения латентного периода: до первого движения - уменьшение на 20% (p<0,05), до первой иммобильности - увеличение в 2 раза (p<0,001). Длительность иммобильности снижалась на 37% (p<0,01), по сравнению с животными с ожоговой травмой без коррекции. Под влиянием экстракта листьев Гинкго двулопастного наблюдали снижение времени пассивного плавания на 38% (p<0,01), в то время как нарастала продолжительность активного плавания на 46% (p<0,001), по сравнению с значениями поведения крыс группы «Ожог, 2 сутки» (Табл.2).
Таблица 2.
Влияние ожоговой травмы на поведение животных в тесте «Порсолт»
|
Экспериментальные группы (n = 7) Поведенческие показатели (M ± m) |
Контроль (интактные) |
Ожог 2 cутки |
Ожог 10 сутки |
Ожог+ экстракт листьев Гинкго двулопастного
|
|
ЛП до 1-го движения, с |
1,5 ± 0,1 |
3,1 ± 0,3*** |
2,3±0,4** |
2,6±0,6## |
|
ЛП до 1-ой иммобильности, с |
254,7±17,6 |
71,5 ± 7, 2*** |
144,5±7,4*** |
154,5±9,8### |
|
Иммобильность, с |
30,3 ± 1,2 |
60,6 ± 2,4*** |
23,4±1,1** |
38,2±0,9## |
|
Пассивное плавание, с |
80,8 ± 7,1 |
130,2 ± 2,7*** |
107,2±2,7* |
81,6±2,7## |
|
Активное плавание, с |
188,9 ± 6,5 |
109,2 ± 5,2** |
126,4±6,2* |
160,2±6,8### |
|
Фекальные болюсы |
1,2 ± 0,1 |
3,4± 1,2** |
1,4±0,1* |
1,9±0,2 |
Примечание: * – p<0,05; ** – p<0,01; ***– p<0,001 – относительно контрольной группы
# – p<0,05; ## – p<0,01; ### – p<0,001 – относительно группы «Ожог, 2 сутки»
(t-критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе исследования было выявлено, что в условиях термического ожогового повреждения кожи у крыс развивались признаки дезорганизации поведенческих реакций. В совокупности происходящие изменения отражали нарушения поведения и психоэмоционального состояния. Cопровождающие ожоговую травму нейрофизиологические особенности проявлялись выраженной тревожностью, агрессивностью, дезорганизацией локомоторной координации, ориентации и исследовательской активности.
При воздействии термического ожогового фактора у крыс развивались признаки стрессорной реакции – тревоги (1-2 сутки) и истощения (10 сутки). Было показано, что у животных с термической травмой спины в ранние сроки послеожогового периода (2-4 сутки) происходило развитие тревожно-фобического состояния, проявляющееся признаками сенсомоторной дезактивации, депрессивноподобной реакции и эмоционального истощения. К 10 суткам после термической травмы у животных отмечена тенденция к восстановлению нарушенных функций, проявляющаяся в ускорении темпа движения, увеличении горизонтальной и вертикальной двигательной активности, инициации исследовательских навыков. Результаты оценки психоэмоционального статуса животных при ожоговом повреждении кожи подтверждают вовлеченность нервной системы в ответ на стресс, рефлекторная деятельность которой в стрессовых условиях проявляется в изменении поведения. Выявленные изменения психоэмоционального статуса крыс при ожоговом повреждении кожи являются следствием функциональных нарушений отделов головного мозга, активизировавшихся в ходе защитно-адаптационных реакций при ожоговой травме.
В ходе исследования также установлено, что наружное применение жидкого экстракта листьев Гинкго двулопастного при ожоге кожи способствовало снижению ситуативной тревожности и депрессивноподобных поведенческих реакций, возникших в условиях ожоговой травмы кожи. Принимая во внимание психокорригирующее действие растения на фоне термического повреждения кожи, правомерно утверждать о целесообразности эффективной коррекции системных нарушений гомеостаза, сопровождающих ожоговый процесс.
1. Алексеев А. А., Бобровников А. Э. Местное консервативное лечение ожогов: рекомендации для врачей. М.: Медицинское информационное агентство, 2015. 142 с.
2. Voisin T., Bouvier A., Chiu I. M. Neuro-immune interactions: in allergic diseases novel targets for therapeu-tics // Int. Immunol. 2017. Vol. 29, no. 6. P. 247-261. doi: https://doi.: 10.1093/ intimm/dxx040.
3. Розанов В. А. Стресс и психическое здоровье (нейробиологические аспекты) // Социальная и клиническая психиатрия. 2013. Т. 23. № 1. С. 79-86.
4. Doeselaar L., Yang H., Bordes J., Brix L., Engelhardt C., Tang F., Schmidt M.V. Chronic social defeat stress in female mice leads to sex-specific behavorial and neuroendocrine effects // Stress. 2021. Vol. 24, no. 2. P. 168-180. doi: 10.1080/ 10253890.2020.1864319.
5. Бурчинский С. Г. Возможности препаратов Гинкго билобы в стратегии фармакотерапии сосудистой деменции // Международный неврологический журнал. 2012. № 1. С. 6-10.
6. Катунина Е. А. Гинкго билоба: итоги полувекового опыта применения. Полимодальность эффектов Гинкго билоба: экспериментальные и клинические исследования // Неврология и ревматология. Приложение к журналу Consilium Medicum. 2013. № 2. С. 53-57.
7. Hao F., Yu H., Liu M., Wang Y., Liu J., Liang Z. Enhanges Neuroprotective Effects of Combination Therapy with Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells and Ginkgo biloba Extract EGb761 in a Rat Model of Experi-mental Autoimmune Encephalomyelitis // Neuroimmunomodulation. 2016. Vol. 23, № 1. P. 41-57. doi:https://doi.org/10.1159/000437429.
8. Hui S., Fangyu W. Protective effects of bilobalide against ethanol-induced gastric ulcer in vivo/vitro // Bio-med Pharmacother. 2017. Vol. 85. P. 592-600. doi: 10.1016/ j.biopha.2016.11.068
9. Zhang L., Liu J., Ge Y., Liu M. Ginkgo biloba Extract Reduces Hippocampus Inflammatory Responses, Im-proves Cardiac Functions and Depressive Behaviors In A Heart Failure Mouse Model // Neuropsychiatr. Dis. Treat. 2019. Vol. 15. P. 3041-3050. doi:https://doi.org/10.2147/NDT.S229296.
10. Федорова А. М., Дышлюк Л. С., Изгарышева Н. В., Асякина Л. К. Геропротекторные свойства биоло-гически активных веществ из Гинкго билоба (Ginkgo biloba L.) // Актуальные вопросы современной медицины: мат-лы 87-й Всероссийской Байкальской научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием (12-14 октября 2020, Иркутск) / под ред. И. В. Малова, И. Ж. Семинского, А. Г. Ма-кеева, А. А. Долбилкина. Иркутск: Иркутский центр хирургии и травматологии, 2021. С. 273-277.
11. Чопикашвили Л. В., Пухаева Е. Г., Руруа Ф. К., Фарниева Ж. Г., Скупневский С. В. Антимутагенный и промутагенный эффекты биологически активных веществ (БАВ) настойки Гинкго билоба, проявленных на фоне воздействия производного 5-нитроимидазола «Орнидазол» и ацетата свинца // Владикавказский медико-биологический вестник. 2014. Т. 19, № 28. С. 32-36.
12. Дзевульская И. В., Ковальчук А. И., Маликов А. В. Морфологические изменения коры надпочечников крыс при экспериментальном локальном термическом ожоге // Морфологические ведомости. 2014. № 1. С. 39-45.
13. Дзевульская И. В., Маликов А. В., Титаренко В. Н. Влияние гиперосмолярных растворов на микро-циркуляцию в коре надпочечников при термическом ожоге у крыс // Вестник проблем биологии и медицины. 2014. Т. 2, № 3. С. 289-293.
