Вплив модифікованного фрагменту нейропептиду Y на просторову пам’ять та навчання у водному лабіринті Морріса

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2022.253372

Ключові слова:

модифікованний фрагмент нейропептиду Y, водний лабіринт Морріса, просторова пам’ять, навчання

Анотація

Нейропептид Y (NPY) – біологічно активний нейропептид, що відповідає за великий перелік фізіологічних процесів. Ми пропонуємо короткий модифікований фрагмент NPY, що повинен принаймні частково мати спектр його біологічної активності. Сполука отримала назву нонапептид NP9.

Метою нашого дослідження було з’ясувати здатність модифікованого фрагменту NPY впливати на просторову пам'ять та навчання.

Матеріали та методи: Дослідження проводили на 24 дорослих білих нелінійних щурах-самках масою 220–250 г. Тварини були поділені на 3 групи по 8 щурів в кожній: отримували розчинник (0.9 % NaCl), розчин пептиду NP9 0.02 мг/кг та препарат «Семакс» 0.1 мг/кг. Всі препарати вводили інтраназально. Вивчення впливу пептиду NP9 на просторове орієнтування та здатність до навчання проводили в психофармакологічному тесті «Водний лабіринт Морріса». Параметри навігації аналізували за допомогою програмного забезпечення для відеоспостереження Noldus EthoVision XT 14. Реєстрували латентний час знаходження платформи, пройдену відстань, середню швидкість руху та меандр. Також проводили міжквадрантний аналіз поведінки щурів, для чого реєстрували тривалість знаходження та кількість відвідувань певних квадрантів.

Результати: нонапептид NP9 в тесті «Водний лабіринт Морріса» виявив здатність пришвидшувати час знаходження прихованої платформи, зменшувати пройдений маршрут, меандр, а також оптимізувати пошукову стратегію.

Висновки: пептид NP9 продемонстрував здатність позитивно впливати на навчання та просторову пам’ять. Покращання когнітивних показників на тлі пептиду NP9 було не гірше, ніж на тлі референтного ноотропного препарату «Семакс». Ці результати обґрунтовують доцільність подальшого дослідження з метою фармацевтичної розробки нового ноотропного препарату

Біографії авторів

Ігнат Олександрович Гаврилов, Національний фармацевтичний університет

Кафедра фармакології та фармакотерапії

Сергій Юрійович Штриголь, Національний фармацевтичний університет

Доктор медичний наук, професор

Кафедра фармакології та фармакотерапії

Дмитро Павлович Каврайский, Національний медичнийуніверситету імені О. О. Богомольця

Кандидат фармацевтичних наук асистент

Кафедра організації та економіки фармації

Посилання

  1. Vos, T., Allen, C., Arora, M., Barber, R. M., Bhutta, Z. A., Brown, A. et. al. (2016). Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 310 diseases and injuries, 1990–2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. The Lancet, 388 (10053), 1545–1602. doi: http://doi.org/10.1016/s0140-6736(16)31678-6
  2. Global Trends 2019: Forced Displacement in 2019 (2019). UNHCR Flagship Reports. Available at: https://www.unhcr.org/flagship-reports/globaltrends/globaltrends2019/
  3. Migrant populations, including children, at higher risk of mental health disorders (2017). World Health Organization. Available at: from https://www.euro.who.int/en/health-topics/noncommunicable-diseases/mental-health/news/news/2017/04/migrant-populations,-including-children,-at-higher-risk-of-mental-health-disorders
  4. Alcântara, C. B. de, Capistrano, F. C., Czarnobay, J., Ferreira, A. C. Z., Brusamarello, T., Maftum, M. A. (2018). Drug therapy for people with mental disorders in the view of nursing professionals. Escola Anna Nery, 22 (2). doi: http://doi.org/10.1590/2177-9465-ean-2017-0294
  5. Zane, D., Feldman, P. L., Sawyer, T., Sobol, Z., Hawes, J. (2020). Development and Regulatory Challenges for Peptide Therapeutics. International Journal of Toxicology, 40 (2), 108–124. doi: http://doi.org/10.1177/1091581820977846
  6. Quinn, T. J. (2019). In people with vascular dementia, does cerebrolysin improve outcomes compared with placebo? Cochrane Clinical Answers. doi: http://doi.org/10.1002/cca.130
  7. Khavinson, V. K. (2020). Peptide medicines: past, present, future. Clinical Medicine, 98 (3), 165–177. doi: http://doi.org/10.30629/0023-2149-2020-98-3-165-177
  8. Yi, M., Li, H., Wu, Z., Yan, J., Liu, Q., Ou, C., Chen, M. (2017). A Promising Therapeutic Target for Metabolic Diseases: Neuropeptide Y Receptors in Humans. Cellular Physiology and Biochemistry, 45 (1), 88–107. doi: http://doi.org/10.1159/000486225
  9. Méndez-Couz, M., Manahan-Vaughan, D., Silva, A. P., González-Pardo, H., Arias, J. L., Conejo, N. M. (2021). Metaplastic contribution of neuropeptide Y receptors to spatial memory acquisition. Behavioural Brain Research, 396. doi: http://doi.org/10.1016/j.bbr.2020.112864
  10. Gøtzsche, C. R., Woldbye, D. P. D. (2016). The role of NPY in learning and memory. Neuropeptides, 55, 79–89. doi: http://doi.org/10.1016/j.npep.2015.09.010
  11. Lach, G., de Lima, T. C. M. (2013). Role of NPY Y1 receptor on acquisition, consolidation and extinction on contextual fear conditioning: Dissociation between anxiety, locomotion and non-emotional memory behavior. Neurobiology of Learning and Memory, 103, 26–33. doi: http://doi.org/10.1016/j.nlm.2013.04.005
  12. Kornhuber, J., Zoicas, I. (2019). Neuropeptide Y reduces expression of social fear via simultaneous activation of Y1 and Y2 receptors. Journal of Psychopharmacology, 33 (12), 1533–1539. doi: http://doi.org/10.1177/0269881119862529
  13. Kornhuber, J., Zoicas, I. (2017). Neuropeptide Y prolongs non-social memory and differentially affects acquisition, consolidation, and retrieval of non-social and social memory in male mice. Scientific Reports, 7 (1). doi: http://doi.org/10.1038/s41598-017-07273-x
  14. Rangani, R., Upadhya, M., Nakhate, K., Kokare, D., Subhedar, N. (2012). Nicotine evoked improvement in learning and memory is mediated through NPY Y1 receptors in rat model of Alzheimer’s disease. Peptides, 33 (2), 317–328. doi: http://doi.org/10.1016/j.peptides.2012.01.004
  15. Flood, J. F., Hernandez, E. N., Morley, J. E. (1987). Modulation of memory processing by neuropeptide Y. Brain Research, 421 (1-2), 280–290. doi: http://doi.org/10.1016/0006-8993(87)91297-2
  16. Bouchard, P., Maurice, T., St-Pierre, S., Privat, A., Quirion, R. (1997). Neuropeptide Y and the Calcitonin Gene-related Peptide Attenuate Learning Impairments Induced by MK-801 via a Sigma Receptor-related mechanism. European Journal of Neuroscience, 9 (10), 2142–2151. doi: http://doi.org/10.1111/j.1460-9568.1997.tb01381.x
  17. Brothers, S. P., Wahlestedt, C. (2010). Therapeutic potential of neuropeptide Y (NPY) receptor ligands. EMBO Molecular Medicine, 2 (11), 429–439. doi: http://doi.org/10.1002/emmm.201000100
  18. Pedragosa-Badia, X., Stichel, J., Beck-Sickinger, A. G. (2013). Neuropeptide Y receptors: how to get subtype selectivity. Frontiers in Endocrinology, 4. doi: http://doi.org/10.3389/fendo.2013.00005
  19. Di, L. (2014). Strategic Approaches to Optimizing Peptide ADME Properties. The AAPS Journal, 17 (1), 134–143. doi: http://doi.org/10.1208/s12248-014-9687-3
  20. Zagayko, A. L., Havrylov, I. O., Lytkin, D. V. (2019). The study of the effect of the low molecular analog of neuropeptide Y on behavioral reactions in rats. Clinical Pharmacy, 23 (4), 30–36. doi: http://doi.org/10.24959/cphj.19.1509
  21. Havrylov, I. O., Shtrygol, S. Yu. (2021). Investigation of the effect of a modified fragment of neuropeptide Y on memory phases and extrapolation escape of animals. Česká a Slovenská Farmacie, 70 (3), 91–99. doi: http://doi.org/10.5817/csf2021-3-91
  22. Sabban, E. L., Alaluf, L. G., Serova, L. I. (2016). Potential of neuropeptide Y for preventing or treating post-traumatic stress disorder. Neuropeptides, 56, 19–24. doi: http://doi.org/10.1016/j.npep.2015.11.004
  23. Meredith, M. E., Salameh, T. S., Banks, W. A. (2015). Intranasal Delivery of Proteins and Peptides in the Treatment of Neurodegenerative Diseases. The AAPS Journal, 17 (4), 780–787. doi: http://doi.org/10.1208/s12248-015-9719-7
  24. Mironov, A. V. (2012). Rukovodstvo po provedeniiu doklinicheskikh issledovanii lekarstvennykh veschestv. Part. 1. Moscow: Grif i K, 944.
  25. Garthe, A., Kempermann, G. (2013). An old test for new neurons: refining the Morris water maze to study the functional relevance of adult hippocampal neurogenesis. Frontiers in Neuroscience, 7. doi: http://doi.org/10.3389/fnins.2013.00063
  26. Nunez, J. (2008). Morris Water Maze Experiment. Journal of Visualized Experiments, 19. doi: http://doi.org/10.3791/897
  27. Koroleva, S. V., Myasoedov, N. F. (2018). Semax as a Universal Drug for Therapy and Research. Biology Bulletin, 45 (6), 589–600. doi: http://doi.org/10.1134/s1062359018060055
  28. Kallupi, M., Vendruscolo, L. F., Carmichael, C. Y., George, O., Koob, G. F., Gilpin, N. W. (2013). Neuropeptide Y Y2R blockade in the central amygdala reduces anxiety-like behavior but not alcohol drinking in alcohol-dependent rats. Addiction Biology, 19 (5), 755–757. doi: http://doi.org/10.1111/adb.12059

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-28

Як цитувати

Гаврилов, І. О., Штриголь, С. Ю., & Каврайский, Д. П. (2022). Вплив модифікованного фрагменту нейропептиду Y на просторову пам’ять та навчання у водному лабіринті Морріса. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (1(35), 22–27. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2022.253372

Номер

№ 1(35) (2022)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Ihnat Havrylov, Sergey Shtrygol’, Dmytryi Kavraiskyi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.