Biomics

Известно, что стресс формируется в ответ на неблагоприятные условия средовых факторов в результате взаимодействия разных нейроэндокринных систем, ключевой из которых является дофаминергическая. Для выполнения нейротрансмиттерной функции дофамина необходимо его связывание со специфическими рецепторами, экспрессия которых варьирует в разных тканях, органах и структурах мозга. К тому же особый интерес представляет исследование экспрессии генов дофаминовых рецепторов именно в периферической крови, как потенциального маркера оценки выраженности хронического стресса. В данной работе на вивальной модели крыс линии Вистар проведена оценка изменения уровня относительной экспрессии генов дофаминовых рецепторов Drd1, Drd2 и Drd3 в периферической крови в течение 6-ти месячного индуцированного хронического стресса разных типов, таких как интенсивная физическая нагрузка (принудительное плавание), иммобилизационный стресс, а также их сочетания (плавание с иммобилизацией). Экспрессия генов дофаминовых рецепторов типа D2 и D3 в крови не выявлена. Значительное увеличение экспрессии гена Drd1 показано во всех исследованных группах на 3-й месяц эксперимента, тогда как после шести месяцев нагрузки в группе крыс с иммобилизацией, относительный уровень экспрессии значимо снижался, что доказывает негативное влияние хронического стресса на выработку дофаминовых рецепторов типа D1. Таким образом, уровень активности гена Drd1 в крови может являться маркером для оценки степени выраженности хронического стресса у крыс.

Рецепторы дофамина, хронический стресс, физическая активность, экспрессия генов.

1. Бочарова О.А., Бочаров Е.В., Кучеряну В.Г., Карпова Р.В. Дофаминергическая система: стресс, депрессия, рак (часть 1) // Российский биотерапевтический журнал. 2019. Т. 18. №. 3. DOI: https://doi.org/10.17650/1726-9784-2019-18-3-6-14
2. Григорьян Г.А., Гуляева Н.В. Стресс-реактивность и стресс-устойчивость в патогенезе депрессивных расстройств: роль эпигенетических механизмов // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2015. Т. 65. №.1. С. 19-19. DOI: https://doi.org/10.7868/S0044467715010037
3. Колотилова О.И., Коренюк И.И., Хусаинов Д.Р., Черетаев И.В. Дофаминергическая система мозга // Вестник Брянского государственного университета. 2014. №. 4. С. 97-106.
4. Мамылина Н.В., Буцык С.В., Камскова Ю.Г. Психофизиологические особенности реакции организма человека на эмоциональное напряжение во время экзамена. Челябинск. Челябинская гос. акад. культуры и искусств, 2010. 207 с.
5. Украинцева Ю.В., Берлов Д.Н., Русалова М.Н. Индивидуальные поведенческие и вегетативные проявления эмоционального стресса у человека // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2006. Т. 56. №. 2.С. 183-192.
6. Яковлева О.В., Яковлев А.В., Ситдикова Г.Ф. Аденилатциклазная и гуанилатциклазная системы внутриклеточных вторичных посредников // Учебное пособие. Казанский государственный университет. 2009.
7. Belda, X., Armario, A. Dopamine D1 and D2 dopamine receptors regulate immobilization stress-   induced activation of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis // Psychopharmacology. 2009. V. 206(3). P. 355. doi: https://doi.org/10.1007/s00213-009-1613-5
8. Carr G.V., Maltese F., Sibley D.R., Weinberger D.R., Papaleo F. The dopamine D5 receptor is involved in working memory // Frontiers in Pharmacology. 2017. V. P. 666. doi: https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00666
9. Guma E., Rocchetti J., Devenyi G.A., Tanti A., Mathieu A.P., Lerch J.P., Elgbeili G., Courcot B., Mechawar N., Chakravarty M.M., Giros B. Role of D3 dopamine receptors in modulating neuroanatomical changes in response to antipsychotic administration // Scientific   Reports.   2019.   V.   9(1).   P.   1- doi: https://doi.org/10.1038/s41598-019-43955-4
10. Hansenne M., Ansseau M. Catecholaminergic function and temperament in major depressive disorder: a negative report // Psychoneuroendocrinology. 1998. V. 23(5). P. 477-483. doi: https://doi.org/10.1016/S0306-4530(98)00021-3
11. Huang G.B., Zhao T., Gao X.L., Zhang H.X., Xu Y.M., Li H., Lv L.X. Effect of chronic social defeat stress on behaviors and dopamine receptor in adult mice // Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 2016. V. 66. P. 73-79. doi: https://doi.org/10.1016/j.pnpbp.2015.12.002
12. Karabushchenko N., Pilishvili T., Sungurova N. Features of stress resistant personality of dispatchers, air traffic controllers and registration agents in the airport system. II International Scientific-Practical Conference "Psychology of Extreme Professions" (ISPCPEP 2019). Atlantis Press. 2019.
13. Kovalenko I.L., Smagin D.A., Galyamina A.G., Orlov Y.L., Kudryavtseva N.N. Changes in the expression of dopaminergic genes in brain structures of male mice exposed to chronic social defeat Stress: An RNA-seq study // Mol. Biol. 2016. V. 50. P. 161–163. doi: https://doi.org/10.1134/S0026893316010088
14. Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of Relative Gene Expression Data Using Real-Time Quantitative PCR and the 2-ΔΔCT Method // Methods. 2001. V. 25(4). P. 402- 408. doi: https://doi.org/10.1006/meth.2001.1262
15. Megat S., Shiers S., Moy J.K., Barragan-Iglesias P., Pradhan G., Seal R.P., Dussor G., Price T.J. A critical role for dopamine D5 receptors in pain chronicity in male mice // Journal of Neuroscience. 2018. V. 38(2). P. 379- 397. doi: https://doi.org/10.1523/jneurosci.2110-17.2017
16. Meneses A. Neurotransmitters and memory: cholinergic, glutamatergic, gabaergic, dopaminergic, serotonergic, signaling, and memory // Identification of Neural Markers Accompanying Memory. 2014. P. 5-45. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-408139-0.00002-x
17. Muda R., Kicia M., Michalak-Wojnowska M., Ginszt M., Filip A., Gawda P., Majcher P. The dopamine receptor D4 gene (DRD4) and financial risk-taking: Stimulating and instrumental risk-taking propensity and motivation to engage in investment activity // Frontiers in         behavioral neuroscience. 2018. V. 12. P. 34. doi: https://doi.org/10.3389/fnbeh.2018.00034
18. Nakajima S., Gerretsen P., Takeuchi H., Caravaggio F., Chow T., Le Foll B., Mulsantbci B., Pollock B., Graff-Guerrer A. The potential role of dopamine D3 receptor neurotransmission in cognition // European Neuropsychopharmacology. 2013. V. 23(8). P. 799-813. doi: https://doi.org/10.1016/j.euroneuro.2013.05.006
19. Nerenz R.D. Pharmacogenomics and personalized medicine in the treatment of human diseases // Molecular Pathology. 2018. P. 731-743. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-802761-5.00032-8
20. Ostadali M.R., Ahangari G., Eslami M.B., Razavi A., Zarrindast M.R., Ahmadkhaniha H.R., Boulhari J. The Detection of Dopamine Gene Receptors (DRD1-DRD5) Expression on Human Peripheral Blood Lymphocytes by Real Time PCR // Iranian Journal of Allergy, Asthma and Immunology. 2004. V. 3(4). P. 169-174.
21. Schultchen D., Reichenberger J., Mittl T., Weh T.R., Smyth J. M., Blechert J., Pollatos O. Bidirectional relationship of stress and affect with physical activity and healthy eating // British Journal of Health Psychology. 2019. V. 24(2). P. 315-333. doi: https://doi.org/10.1111/bjhp.12355
22. Stults-Kolehmainen M.A., Sinha R. The effects of stress on physical activity and exercise // Sports Medicine. 2014. V. 44(1). P. 81-121. doi: https://doi.org/10.1007/s40279-013-0090-5
23. Wearick-Silva L.E., Orso R., Martins L.A., Creutzberg K.C., Centeno-Silva A., Xavier L. L., Grassi- Oliveira R., Mestriner R.G. Dual influences of early life stress induced by limited bedding on walking adaptability and Bdnf/TrkB and Drd1/Drd2 gene expression in different mouse brain regions // Behavioural Brain Research. 2019. V. 359. P. 66-72. doi: https://doi.org/10.1016/j.bbr.2018.10.025