Сравнительный анализ участия постсинаптических серотониновых 5-НТ1А- И 5-НТ2А-РЕЦЕПТОРОВ в реализации иммуносупрессивного эффекта каппа- и дельта-опиоидных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнительный анализ участия постсинаптических серотониновых 5-НТ1А- И 5-НТ2А-РЕЦЕПТОРОВ в реализации иммуносупрессивного эффекта каппа- и дельта-опиоидных систем

Чейдо М. А.

Идова Г. В.

Активация каппа- (риморфин) и дельта2- (DSLET) опиоидных рецепторов (ОР) в дозе 100 мкг/кг вызывает снижение иммунитета у мышей линии СВА. Процесс сопровождается изменением субпопуляционного состава Т-лимфоцитов, главным образом в периферической крови животных. Влияние опиоидных агонистов не проявляется на фоне блокады постсинаптических серотониновых 5-НТ2А-рецепторов (кетансерин, 1,0 мг/кг), но частично сохраняется при блокаде 5-НТ1А-рецепторов (WAY-100635, 1,0 мг/кг). Полученные данные свидетельствуют о дифференцированном вкладе 5-НТ-рецепторов в угнетение иммунного реагирования опиоидами с преобладанием. рецепторов 5-НТ2А-типа. Ключевые слова: каппа- и дельта2-ОР, постсинаптические серотониновые 5-НТ1А- и 5-НТ2А-рецепторы, иммуносупрессия.

Сomparison of participation of postsynaptic serotonine 5-HT1A- and 5-HT2A receptors in realization of immunosuppressive effect of the kappa- and delta-opioid systems. Cheido M. A., Idova G. V. Federal State Budgetary Institution «Research Institute of Physiology» under the Siberian Branch of the RAMN. 630117, Novosibirsk, Timakova Street, 4. The data obtained indicate that DSLET and rimorphin (100 mkg/kg) evoked a significant inhibition of the immunity in CBA mice. The analysis revealed different changes in the subpopulation composition of T-lymphocytes in peripheral blood. Pretreatment of the animals with WAY-100635 (1 mg/kg) or ketanserin (1 mg/kg), selective blockers, respectively, postsynaptic serotonin 5-HT1A- and 5-HT2A-receptors, prevents from opioid effects. The present data suggest a role for 5-HT2A-receptors in DSLET- and rimorphin-induced immunosuppression. Key words: immunosuppression, kappa- and delta2-opioid receptors, postsynaptic 5-HT1A- and 5-HT2A-receptors.

Введение

На современном этапе развития психонейроиммунологии исследование рецепторно-специфических взаимоотношений в сложных механизмах интеграции между нейротрансмиттерными системами является актуальной задачей. Внимание исследователей заслуживает взаимодействие опиоидных (мю, дельта, каппа) систем с серотониновой (5-НТ) и дофаминовой (DA) системами, участвующими в регуляции иммунитета [1]. Нарушение же межсистемного взаимоотношения часто лежит в основе разных форм патологий ЦНС и болезней зависимости, которые, как известно, сопровождаются иммунной дисфункцией [2].

К настоящему времени известно о клинических эффектах эндогенных и экзогенных опиоидов и роли дельта- и каппа-опиоидных рецепторов (ОР) в терапевтических эффектах антидепрессантов [3, 4]. Кроме того, агонисты дельта- и каппа-ОР, играя важную роль в регуляции ряда функций [5], практически не вызывают (в отличие от мю-опиоидов) формирования наркотической зависимости или угнетения дыхательного центра [6], что говорит о перспективах их дальнейшего практического применения.

В исследованиях последних лет на мышах линии СВА нами выявлено центральное однонаправленное иммуносупрессирующее действие агонистов каппа- (риморфин) [7] и дельта2-ОР (DSLET) [8]. В ходе экспериментов установлено, что эффекты данных опиоидов реализуются через тормозные в нейроиммуномодуляции 5-НТергические механизмы с включением пре- и постсинаптических 5-НТ1А-, а также постсинаптических 5-НТ2А-рецепторов [7, 8], значимость которых показана в регуляции самых разнообразных функций организма, включая иммунную [1]. Кроме того, показано, что дисбаланс 5-НТ1А- и 5-НТ2А-рецепторов может приводить к дестабилизации психических функций [9] с одновременным ослаблением механизмов иммунной защиты. В связи с вышеизложенным степень участия данных типов 5-НТ-рецепторов в опиоид-индуцированном угнетении иммунного ответа представляет особый интерес.

Цель - сопоставление вклада 5-НТ1А- и 5-НТ2А-рецепторов в иммуносупрессию, вызванную активацией дельта2- (DSLET) и каппа-ОР (риморфин) у мышей линии СВА.

Материалы и методы. Работа выполнена на 110 мышах-самцах линии СВА (22--24 грамма) в возрасте 2,0--2,5 месяца (виварий ФГБУ «НИИ физиологии» СО РАМН). Животных содержали в стандартных условиях. Опыты проведены с соблюдением принципов гуманности, изложенных в Директивах Европейского сообщества (86/609/ЕС) и одобрены Комитетом по биомедицинской этике ФГБУ «НИИ физиологии» СО РАМН.

В работе использовали амид декапептида-(1--10) риморфин (НИИ органической химии, Латвия, Рига) и DSLET (Sigma, USA) в дозе 100 мкг/кг - высокоселективные препараты, стимулирующие активность каппа- и дельта2-ОР. Избирательную блокаду постсинаптических 5-НТ1А-рецепторов проводили WAY-100635 (Sigma, USA), а 5-НТ2А-рецепторов - кетансерином (Sigma, USA) в дозе 1 мг/кг. Все препараты вводили внутрибрюшинно в объеме 0,2 мл физиологического раствора (риморфин, DSLET, WAY-100635) или дистиллированной воды (кетансерин) за 30 минут до иммунизации мышей эритроцитами барана (5*108) в хвостовую вену. При комбинированном введении препаратов интервал между ними составлял 5--10 минут. Контрольные животные получали соответствующие объемы растворителей по той же схеме. В каждой серии было не менее 10 животных.

Процентное содержание CD4+ и СD8+ Т-клеток определяли в периферической крови и селезенке иммунизированных мышей, получавших растворители или опиоидные агонисты, на проточном цитофлуориметре «FACS Calibur» (Becton Dickinson, USA) с использованием моноклональных антител к рецепторам CD4, CD8.

Иммунный ответ оценивали на пике его развития (5-й день исследования) в селезенке мышей по числу IgM-антителообразующих клеток (IgM-АОК) [10]. постсинаптический серотониновый агонист

Статистическую оценку различий между средними значениями показателей проводили парным сравнением по t-критерию Стьюдента и с помощью однофакторного дисперсионного анализа ANOVA с использованием компьютерной программы «Statistica for Windows» ver. 10.

Результаты и обсуждение. Данные литературы в основном демонстрируют каппа-индуцированную супрессию показателей гуморального и клеточного иммунитета у мышей и крыс [11, 12]. В отношение участия дельта-ОР в контроле иммунного статуса имеются неоднозначные данные, касающиеся, в том числе, угнетения антителопродукции под влиянием DSLET [12, 13].

Фармакологический анализ, проведенный нами, как и ранее [7, 8], показал, что в условиях активации дельта2-ОР DSLET (F(1,20)=5,60; p<0,01) и каппа-ОР риморфином (F(1,17)=7,84; p<0,01) в дозе 100 мкг/кг отмечается однонаправленное действие опиоидов - выраженное уменьшение числа IgM-АОК в селезенке мышей линии СВА по сравнению с контролем (введение растворителя) (рис. 1, 2).

Рис. 1. Предотвращение супрессирующего влияния риморфина и DSLET на число IgM-АОК в селезенке мышей линии СВА при блокаде 5-НТ1А-рецепторов

Примечание. По вертикали - экспериментальные серии животных. По горизонтали - число IgM-АОК на 106 клеток. Риморфин (100 мкг/кг), DSLET (100 мкг/кг), WAY-100635 (1 мг/кг) вводили в/б за 30 минут до иммунизации ЭБ (5*108); * - р<0,001 по сравнению с контролем; о - р>0,05 (WAY-100635+риморфин) по сравнению с WAY-100635; N - р>0,05 (WAY-100635+DSLET по сравнению с WAY-100635.

Наряду с этим эффектом под влиянием DSLET (F(1,10)=129,8; p<0,001), а также риморфина (F(1,9)=58,85; p<0,001) обнаруживается снижение в периферической крови процентного содержания хелперных CD4+ Т-клеток. При этом в случае с DSLET отмечается существенное повышение супрессорных/цитотоксических CD8+ Т-клеток (F(1,11)=52,19; p<0,001), тогда как при применении риморфина их число остается неизменным (p>0,05). Подобная картина клеточного перераспределения коррелирует с более значительным снижением иммунорегуляторного индекса (CD4+/CD8+) в крови под воздействием DSLET (F(1,11)=46,24; p<0,001) или риморфина (F(1,14)=23,6; p<0,001).

Рис. 2. Эффект блокады постсинаптических 5-НТ2А-рецепторов на иммунный ответ мышей линии СВА при активации каппа- и дельта-опиоидных рецепторов

Примечание. По вертикали - экспериментальные серии животных. По горизонтали - число IgM-АОК на 106 клеток. Риморфин (100 мкг/кг), DSLET (100 мкг/кг), кетансерин (1 мг/кг) вводили в/б за 30 мин до иммунизации ЭБ (5*108). * - р<0,001 по сравнению с контролем; N - p>0,05 по сравнению с кетансерином; $ - p<0,001 - по сравнению с кетансерином.

Изучение нейрохимического обеспечения иммуноугнетающего действия риморфина и DSLET показало включение в этот процесс 5-НТ системы, взаимодействие с ней наблюдается в реализации разных опиоидных эффектов (аналгезия, кататония, антиноцицептивный ответ, гипотермия) [5]. Кроме того, по данным биохимических исследований, агонисты каппа- и дельта-ОР способны оказывать воздействие на выброс 5-НТ из структур мозга, имеющих значительное содержание 5-НТ или иннервацию 5-НТергическими терминалями.

Нами показано, что опиоид-индуцированная иммуносупрессия частично снимается блокадой 5-НТ1А- (WAY-100635) и полностью предотвращается блокадой 5-НТ2А-рецепторов (кетансерин). При этом сравнительная оценка эффектов блокады выявила значительную разницу в характере иммунного ответа. В частности, по отношению к контролю при комбинированном использовании «WAY-100635+риморфин» (F(1,18)=0,86; p>0,05) или «WAY-100635+DSLET» (F(1,28)=0,24; p>0,05) величина иммунной реакции не изменилась (рис. 1, серии 4, 5). В противоположность этим данным в группах мышей, получавших совместно «кетансерин+риморфин» либо получавших «кетансерин+DSLET», наблюдается повышение уровня IgM-АОК, которое особенно заметно в первом случае (рис. 2, серии 1, 5, 6).

Следует подчеркнуть, что существенное различие в величине иммунного ответа имеется не только при сопоставлении с контрольными значениями, но и с данными, полученными при обработке животных только антагонистами 5-НТ-рецепторов. Действительно, по отношению к WAY-100635 при совместном введении WAY-100635 с риморфином (F(1,18)=14,85; p<0,001) или DSLET (F(1,27)=47,75; p<0,001) обнаружено значительное (почти в 2 раза) угнетение числа IgM-АОК (рис. 1, серии 3, 4, 5).

В то же время из рисунка 2 видно, что при комбинации препаратов «кетансерин+риморфин» наблюдается существенное повышение IgM-иммунной реакции (F(1,15)=142,84; p<0,001) (серии 4 и 5), а в случае «кетансерин+DSLET» иммунный ответ практически равен таковому при применении одного кетансерина (F(1,21)=3,66; p>0,05) (серии 4 и 6). Одним из возможных объяснений выявленного феномена является включение в сложное межсистемное взаимоотношение DAергической системы, которая реципрокно взаимодействуя с 5-НТ и опиоидными системами, вовлекается в центральные механизмы нейроиммуностимуляции [1]. Более того, известно, что выделение DA в ряде областей мозга под воздействием антипсихотиков является результатом взаимовлияния антагонистов 5-НТ2А- и DA2-рецепторов [14].

Заключение

Активация каппа- и дельта2-ОР вызывает угнетение иммунной реактивности, которое полностью отменяется на фоне избирательной блокады 5-НТ2А-рецепторов кетансерином, но частично сохраняется при блокаде 5-НТ1А-рецепторов WAY-100635. Полученные данные свидетельствуют о дифференцированном характере участия в опиоидной иммуносупрессии 5-НТ-рецепторов постсинаптической локализации. Данное обстоятельство, на наш взгляд, может быть обусловлено различной функциональной ролью 5-НТ1А- и 5-НТ2А-рецепторов, особенностями распределения их и опиоидных (каппа и дельта2) рецепторов в ЦНС и взаимодействием с ДА рецепторами, о чем говорилось выше.

Литературa

Idova G. V., Alperina E. L., Cheido M. A. Contribution of brain dopamine, serotonin and opioid receptors in the mechanisms of neuroimmunomodulation: evidence from pharmacological analysis // Int. Immunopharmacol. - 2012. - V. 12, № 4. - P. 618--625.

Ветлугина Т. П., Бохан Н. А., Матафонова Е. В., Иванова С. А. Сравнительная оценка показателей иммунной системы больных опийной наркоманией в абстинентном и постабстинетном состояниях // Сибирский вестник психиатрии и наркологии. - 2005. - № 3. - С. 37--40.

Vetlugina T. P., Nevidimova T. L., Lobacheva O. A., Nikitina V. B. Tehnology of immunocorrection under psyhotic disturbance - Tomsk : Izd-vo Tom. Un-ta, 2010. 172 p.

Jutkiewicz E. M. The antidepressant-like effects of delta-opioid receptor agonists // Mol. Interv. - 2006. - V. 6, № 3. - P. 162--169.

Carlezon W., Beguin C., DiNieri J. et al. Depressive-like effects of the kappa-opioid receptor agonist salvinorin A on behavior and neurochemistry in rats // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 2006. - V. 316 (1). - P. 440--447.

Rawls S. M., Cowan A. Modulation of delta opioid-evoked hypotermia in rats by WAY-100635 and fluoxetine // Neurosci. Lett. - 2006. - V. 398, № 3. - P. 319--324.

Coop A., Rice K. C. Role of ?-opioid receptors in biological processes // Drug News Perspect. - 2000. - V. 13, №13. - P. 481--487.

Cheido M. A., Idova G. V. The contribution of serotonin 1A receptors to kappa opioid immunosuppression // Neurosci. Behav. Physiol. - 2009. - V. 39, № 6. - P. 587--590.

Cheido M. A., Idova G. V. The role of serotonin receptors in delta-opioid immunosuppression // Neurosci. Behav. Physiol. - 2012. - V. 42, № 4. - P. 424--427.

Lanzenberger R. R., Mitterhauser M., Spindelegger C. et al. Reduced serotonin-1A receptor binding in social anxiety disorder // Biol. Psychiatry. - 2007. - V. 61, № 9. - P. 1081--1089.

Cunningham A. J. A method of increased sensitivity for detecting single antibody forming cells // Nature. - 1965. - V. 207. - P. 1106.

Gaveriaux-Ruff C., Simonin F., Filliol D., Kieffer B. L. Enhanced humoral response in kappa-opioid receptor knockout mice // J. Neuroimmunol. - 2003. - V. 134, № 1--2. - P. 72--81.

Rahim R. T., Meissier J. J., Cowan A. et al. Administration of mu-, kappa- or delta2--receptor agonists via osmotic minipumps suppresses murine splenic antibody responses // Int. Immunopharmacol. - 2001. - V. 1, № 11. - P. 2001--2009.

Smakhtin M. Y., Konoplya A. I., Sever'yanova L. A., Shveinov I. A. DSLET and ACTH(4--10) increase mitotic activity of hepatocytes and suppress antibody production // Bull. Exp. Biol. Med. - 2003. - V. 135, № 5. - P. 428--429.

Ichikawa J., Ishii H., Bonaccoroso S. et al. 5-HT2A and D2 receptor blockade increases cortical DA release via 5-HT1A receptor activation: a possible mеchanism of atypical antipsychotic-induced cortical dopamine release // J. Neurochemistry. - 2001. - V. 76. - P. 1521--1531.

Транслитерация русских источников

Vetlugina T. P., Bohan N. A., Matafonova E. V., Ivanova S. A. Sravnitelnaya otsenka pokazateley immunnoy sistemyi bolnyih opiynoy narkomanii v abstinentnom i postabstinetnom sostoyaniyah // Sibirskiy vestnik psihiatrii i narkologii. - 2005. - N 3. - S. 37--40.

Размещено на Allbest.ru