Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ФОРМИРОВАНИИ НАРКОТИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ

Ахмадеев А.В.
В эксперименте с принудительной алкоголизацией двух групп крыс, различающихся по аллельной структуре локуса TAG 1A DRD2, исследованы механизмы формирования зависимости. Полученные данные подтверждают результаты медико-генетических исследований, которые указывают на ведущую роль минорного аллеля А1.

Согласно современным представлениям зависимость от психоактивных веществ (ПАВ) является заболеванием мозга, сходным по своему течению с другими хроническими болезнями и проявляющимся комплексом поведенческих нарушений, являющихся результатом взаимодействия генетических, биологических, психосоциальных факторов и влияния окружающей среды [1].

Наибольшее значение в механизмах развития наркозависимости имеет дофаминовый рецептор второго типа (DRD2). В исследованиях по медицинской генетике выявлена ассоциация полиморфизма различных локусов генов DRD2 и DRD4 с предрасположенностью к наркомании [2,7].

Одним из интенсивно изучаемых локусов DRD2 является TAG 1A. Согласно данным одних авторов наличие аллеля А1 в этом локусе предопределяет не только предрасположенность к зависимости от ПАВ, но и имеет прогностическое значение в оценке тяжести заболевания [11,12,13]. Другие авторы указывают на наличие ассоциации аллеля А2 с острым алкогольным психозом [4]. Мы попытались разрешить существующее противоречие путем проведения экспериментального исследования.

Целью исследования явилась оценка влияния генотипа по локусу TAG 1A DRD2 на механизмы развития наркотической зависимости.

Исследования проведены на двух группах крыс инбредной линии Вистар, имеющих различия аллельной структуры локуса TAG 1A DRD2. Первая группа крыс содержала в указанном локусе DRD2 два аллеля А1 (обозначена в работе как группа А1А1), вторая - два аллеля А2 (А2А2). Эти линии крыс получены на кафедре морфологии и физиологии человека и животных Башкирского государственного университета путем скрещивания гомозиготных крыс, выявленных в исходной популяции генетическим анализом двуаллельного локуса TAG 1A DRD2.

Всех использованных в работе половозрелых крыс массой 250-300 г. (всего 20 самцов, по десять самцов в каждой группе в возрасте шести месяцев) содержали в стандартных условиях вивария, характеризующихся постоянством комнатной температуры (200-220)С и уровнем влажности. Еду и питье животные получали ad libitum. До начала эксперимента с принудительной наркотизацией с целью выявления различий между экспериментальными группами крыс (А1А1 и А2А2) в питьевом режиме и ориентировочно-исследовательской деятельности регистрировали среднесуточное потребления воды на протяжении одной недели, а также изучали их поведение в тесте «открытое поле». В эксперименте с принудительной алкоголизацией крысы двух экспериментальных групп в качестве единственного источника жидкости получали ad libitum в течение первой недели 6% водный раствор этилового спирта и 8% водный раствор этилового спирта - в течение второй недели. С 15-х по 21-е сутки (третья неделя) животным предоставляли выбор между раствором этилового спирта (8% раствор) и чистой водой (так называемый двухпоилковый метод формирования психической зависимости, 3). Регистрировали потребление воды и водного раствора наркотика в течение суток на протяжении пяти дней, а также поведение крыс в открытом поле. Достоверность различий, выявленных между изучаемыми показателями у животных двух экспериментальных групп, оценивали по критерию Стьюдента.

Изучение поведения крыс двух экспериментальных групп в тесте «открытое поле» до начала принудительной алкоголизации показало, что существуют различия по общей двигательной (горизонтальной) активности, она выше у крыс А1А1 (p<0,05). Однако, в поведении обеих групп крыс имели место сходные черты, а именно: крысы той и другой группы двигались, в основном, по периферии поля, часто замирая и совершая единичные выходы в его центр; совершали единичные вертикальные стойки, также преимущественно по периферии поля. Слабо был выражен груминг, как по общей продолжительности, так и по числу эпизодов.

Регистрация среднесуточного объема потребления воды крысами изучаемых групп до начала принудительной алкоголизации позволила выявить присущие им особенности питьевого режима. Оказалось, что воду пьют больше крысы группы А2А2 (p<0,01). Это позволяет предполагать наличие у крыс определенных межгрупповых различий в механизмах нейроэндокринной регуляции обмена веществ.

Регистрация среднесуточного потребления 6% и 8% спирта (средние по группам крыс) показала, что у крыс А1А1 объем потребления 6% спирта больше по сравнению с водой на 46%. 8% спирта по сравнению с 6% спиртом - на 32% и почти на 100% по сравнению с объемом воды, выпиваемой крысами до эксперимента с принудительной алкоголизацией. Эти данные указывают, что объемы потребления 6% и 8% спирта крысами А1А1 прогрессивно нарастают в течение двух недель алкоголизации, приводя к резкому искажению питьевого режима этой группы животных.

У крыс А2А2 объем потребления 6% спирта и 8% спирта не только не увеличивался по сравнению с водой, а снижался на 11% при алкоголизации 6% спиртом и сохранялся на этом же уровне при потреблении 8% спирта на второй неделе алкоголизации. Только на третьей неделе алкоголизации (после установки двух поилок) объем потребления 8% спирта возрастал в этой группе животных на 22%. Таким образом, у крыс А2А2 динамика изменений питьевого режима носит иной характер по сравнению с крысами А1А1, для которых характерно быстрое увеличение объемов потребления спирта.

Сравнение среднесуточных количеств потребления спирта по группам крыс А1А1 и А2А2 в течение первой недели алкоголизации показывал, что 6% спирт значимо больше пьют крысы А1А1 (p<0,05). Различия усиливаются при потреблении 8% спирта на второй неделе алкоголизации (p<0,01). Это объясняется указанными выше особенностями динамики потребления 6% и 8% спирта крысами экспериментальных групп и может быть показателем большей выраженности влечения к алкоголю у крыс А1А1.

С установкой двух поилок (вода и 8% спирт) на третьей неделе эксперимента средние значения по группам изучаемых крыс показывал, что крысы обеих групп предпочитали пить спирт, при этом объемы потребления спирта и воды различались при высоком уровне значимости (p<0,001). Обнаруженный факт свидетельствует о том, что у крыс обеих групп имеет место влечение к алкоголю, выработавшееся в течение двух недель принудительной алкоголизации.

Регистрация поведения крыс А1А1 и А2А2 в открытом поле после алкоголизации показала, что оно меняется только у крыс А1А1. Это проявляется в увеличении общей двигательной активности (p<0,05) и усилении исследовательской деятельности (p<0,05), а также в увеличении числа эпизодов груминга (p<0,05). Однако, и двигательная активность, и исследовательская деятельность крыс А1А1 повышалась за счет увеличения количества амбуляций и числа стоек, совершаемых на периферии открытого поля, что указывает на нарастающую тревожность в состоянии этих крыс. Об этом же свидетельствует значимое увеличение числа эпизодов груминга без удлинения общего времени, затрачиваемого крысами на его проведение, т.е. имел место незавершенный груминг [6].

Известно, что главной мишенью действия ПАВ являются различные звенья дофаминэргической трансмиссии, а следствием - формирование первоначально функциональных (на стадии влечения и психической зависимости), а затем и грубых структурных перестроек в компонентах системы (стадия физической зависимости).

Наши результаты получены на впервые созданных моделях - гомозиготных крысах, различающихся генотипом по двуаллельному локусу TAG 1A DRD2. Это позволило экспериментально проверить имеющиеся в литературе данные о роли аллелей указанного локуса как в патогенезе развития зависимости от ПАВ, так и оценить влияние этого фактора на другие фенотипические характеристики использованных в работе крыс.

Изучение поведения до начала принудительной алкоголизации двух групп крыс в тесте «открытое поле», позволяющем объективно оценить с помощью ряда параметров ориентировочно-исследовательскую активность животных в условиях новизны обстановки, обнаружило характерные для каждой группы особенности поведенческих реакций. Крысы группы А1А1 обладали значимо большей локомоторной активностью (p<0,05), в то время как крысы А2А2 в два раза дольше пребывали в состоянии неподвижности, у них был значимо больше латентный период до первой амбуляции (p<0,05). Эти данные согласуются с имеющимися в литературе сведениями о наличии особенностей поведения, реакций на стрессорные ситуации, в личностных характеристиках людей с генотипами А1А1 и А2А2 в локусе TAG 1A DRD2 [11,12,10]. Elovainio et al. [9] отметили связь развития депрессивных расстройств у людей с генотипом А2А2 по этому локусу DRD2, а Гайсина и соавторы 5] - с асоциальным поведением, часто приводящим к суициду. Своеобразие поведенческих паттернов у крыс А1А1 и А2А2 можно объяснить наличием различных по выраженности нарушений в обмене дофамина, т.к. он рассматривается в качестве первичного звена поведенческой активности. Это связано с тем, что дофамин служит важнейшим медиатором в структурах мозга, участвующих в организации ориентировочно-исследовательской активности и принятия решения [8,14].

Регистрация темпов нарастания потребления 6% и 8% спирта крысами в течение первой и второй недели принудительной алкоголизации, а также 8% спирта после установки двух поилок позволила выявить различия, свидетельствующие о прогрессивном увеличении количеств потребляемого этанола крысами А1А1. Этот факт указывает на быстрое формирование у них толерантности к алкоголю.

Повторное тестирование поведения крыс в «открытом поле», выполненное на третьей неделе эксперимента после установки двух поилок, позволило обнаружить только у крыс А1А1 значимые изменения со стороны ряда параметров. Обнаруженные сдвиги в поведении могут быть интерпретированы как показатель развития психической зависимости.

Быстрое развитие толерантности и психической зависимости у крыс А1А1 позволяет объяснить результаты медико - генетических исследований, указывающих на ассоциацию аллеля А1 локуса TAG 1A DRD2 с тяжелым течением алкоголизма [12] и наркоманий [2].

Итак, полученные в работе экспериментальные данные позволяют говорить об ассоциации аллеля А1 и генотипа А1А1 по локусу TAG 1A DRD2 с ускоренными темпами развития толерантности к алкоголю и формирования психической зависимости. Можно предполагать, что в основе этих явлений лежит большая ранимость факторов, предопределяющих дофаминэргическую трансмиссию в нервной системе. Вопрос, на какое звено этой системы алкоголь и наркотики оказывают свое повреждающее действие, остается на сегодняшний день неисследованным.

Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта Президента РФ - МК-865.2008.4.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Анохина И.П. Руководство по наркологии в двух томах под ред Н.Н.Иванец. М., Медпрактика, 2002, с. 33.
  2. Анохина И.П., Москаленко В.Д, Руководство по наркологии в двух томах под ред Н.Н.Иванец. М., Медпрактика, 2002, с. 140.
  3. Борисова Е.В., Русаков Д.Ю., Судаков С.К. // Бюллетень эксп. биол. и мед.-1992, Т.114, №9, с.296.
  4. Галеева А.Р., Валинуров Р.Г., Юрьев Е.Б., Хуснутдинова Э.К. //Здравоохранение Башкортостана,1999, №4, с.39.
  5. Гайсина Д.А., Юрьев Е.Б., Гумерова Р.Б. и др.// Медицинская генетика, 2004, т.3, №3, 145-148.
  6. Калуев А. В. // Нейронауки, 2006, том 6, №4, с. 14.
  7. Кибитов А.О., Воскобоева Е.Ю., Моисеев И.А. и др.//.Наркология, 2007, №4, с.31-38.
  8. Шаляпина В.Г. Основы нейроэндокринологии. Спб, Элби-СПБ, 2005.
  9. Elovainio M., Jokela M., Kivimaki M. et al. //Psychosom.Med., 2007, Vol.69, N.5, p.:391-395.
  10. Koeltzow T., Vezina P. //Behav Brain Res, 2005, Vol.160, N.2, p.250-259.
  11. Noble E. //Alcohol., 1998, Vol.16, N.1, p.33-45,
  12. Noble E.//Pharmacogenetics, 2000, Vol.1, N.3, p. 309-333,
  13. Perez de los Cobos J., Baiget M., Trujols J. et al. //Behav Brain Funct, 2007, Vol.3, p.25.
  14. Ventura R., Cabib S., Peglisi-Allegra S. //Neurosci., 2002, Vol.115, N.4, p.999.

Библиографическая ссылка

Ахмадеев А.В. ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ФОРМИРОВАНИИ НАРКОТИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ // Фундаментальные исследования. – 2009. – № 2. – С. 47-50;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=1812 (дата обращения: 21.11.2019).

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