Спонтанная ремиелинизация, развивающаяся после вызванной диметилсульфоксидом демиелинизации, сопровождается поведенческими и неврологическими нарушениями у мышей
Авторы
-
Никита В. Кудряшов
Первый МГМУ имени И.М. Сеченова
https://orcid.org/0000-0002-1819-1867
-
Александр А. Горбунов
Первый МГМУ имени И.М. Сеченова
https://orcid.org/0000-0002-5773-5177
- Надежда Б. Свиридкина ООО «Научно-регистрационный центр Биолайф»
- Сергей Е. Миронов Первый МГМУ имени И.М. Сеченова
- Дмитрий А. Тихонов Первый МГМУ имени И.М. Сеченова
-
Андрей А. Недорубов
Первый МГМУ имени И.М. Сеченова
https://orcid.org/0000-0002-5915-7999
- Владимир П. Фисенко Первый МГМУ имени И.М. Сеченова
DOI:
https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.9.10059Аннотация
Введение. Диметилсульфоксид (ДМСО) – универсальный растворитель, который применяют для приготовления растворов гидрофобных веществ в экспериментальных исследованиях и в качестве криопротектора в трансплантологии. Установлено, что ДМСО in vitro изменяет структуру миелина, снижая синтез его основных компонентов и подавляя олигодендроцитогенез.
Цель исследования. Изучение влияния ДМСО на тревожные реакции, компульсивноподобное поведение, двигательную координацию, болевую чувствительность и содержание миелина в мозолистом теле мышей С57BL/6 после хронического введения ДМСО и через 4 недели после его прекращения.
Материалы и методы. Исследования проведены на самцах мышей С57BL/6. ДМСО добавляли в поилки с питьевой водой до получения 0,01% раствора и вводили в режиме ad libitum в течение 6 недель. По окончанию введения ДМСО и через 4 недели после его отмены оценивали тревожные реакции в open field test, компульсивноподобное поведение в marble burying test, двигательную координацию в rotarod test, болевую чувствительность в tail-immersion test, а также содержание миелина в мозолистом теле мышей С57BL/6.
Результаты. Установлено, что потребление мышами ДМСО в течение 6 недель приводило к уменьшению содержания миелина в мозолистом теле и развитию температурной гипералгезии в tail-immersion test. Отмена введения ДМСО в течение 4 недель приводила к ослаблению демилинизации, которое сопровождалось усилением температурной гипералгезии в tail-immersion test, а также усилением вертикальной и исследовательской активности мышей в open field test.
Заключение. Введение 0,01% ДМСО в режиме ad libitum в течение 6 недель приводило к демиелинизации в мозолистом теле мышей С57BL/6, которая сопровождалась развитием температурной гиперальгезии. В то время как отмена хронического введения ДМСО – спонтанной ремиелинизации, которая сопровождается усилением температурной гиперальгезии, вертикальной активности и исследовательского поведения мышей.
Графическая аннотация
Ключевые слова:
демиелинизация, диметилсульфоксид , гипералгезия , мыши, ремиелинизацияБиблиографические ссылки
Abdelkefi A, Lakhal A, Moojat N, Hamed LB, Fekih J, Ladeb S, Torjman L, Othman TB (2009) Severe neurotoxicity associated with dimethyl sulphoxide following PBSCT. Bone Marrow Transplantation 44(5): 323–324. https://doi.org/10.1038/bmt.2009.13 [PubMed]
Caldwell M, Ayo-Jibunoh V, Mendoza JC, Brimblecombe KR, Reynolds LM, Zhu Jiang XY, Alarcon C, Fiore E, J NT, Phillips GR, Mingote S, Flores C, Casaccia P, Liu J, Cragg SJ, McCloskey DP, Yetnikoff L (2023) Axo-glial interactions between midbrain dopamine neurons and oligodendrocyte lineage cells in the anterior corpus callosum. Brain Structureure and and Functionion 228(8): 1993–2006. https://doi.org/10.1007/s00429-023-02695-y [PubMed] [PMC]
Chang H, Liu J, Zhang Y, Wang F, Wu Y, Zhang L, Ai H, Chen G, Yin L (2017) Increased central dopaminergic activity might be involved in the behavioral abnormality of cuprizone exposure mice. Behavioural Brain Research 331: 143–150. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2017.05.045 [PubMed]
Ding S, Gu Y, Cai Y, Cai M, Yang T, Bao S, Shen W, Ni X, Chen G, Xing L (2020) Integrative systems and functional analyses reveal a role of dopaminergic signaling in myelin pathogenesis. Journal of Translational Medicine 18(1): 109.https://doi.org/10.1186/s12967-020-02276-1 [PubMed] [PMC]
Jakkamsetti V, Scudder W, Kathote G, Ma Q, Angulo G, Dobariya A, Rosenberg RN, Beutler B, Pascual JM (2021) Quantification of early learning and movement sub-structure predictive of motor performance. Scientific Reports 11(1): 14405. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93944–9 [PubMed] [PMC ]
Kaye TS, Egorin MJ, Riggs CE, Jr., Olman EA, Chou FT, Salcman M (1983) The plasma pharmacokinetics and tissue distribution of dimethyl sulfoxide in mice. Life Sciences 33(13): 1223–1230. https://doi.org/10.1016/0024-3205(83)90002-4 [PubMed]
Kudryashov NV, Gorbunov AA, Mironov SE, Tikhonov DA, Sviridkina NB, Tarasov VV, Fisenko VP (2022) The effect of dimethyl sulfoxide on behavior of c57bl/6 mice. Eksperimental'naya i Klinicheskaya Farmakologiya 85: 3–6. https://doi.org/10.30906/0869-2092-2022-85-9-3-6
Lubrich C, Giesler P, Kipp M (2022) Motor behavioral deficits in the cuprizone model: Validity of the rotarod test paradigm. International Journal of Molecular Sciences. 23(19): 11342. https://doi.org/10.3390/ijms231911342 [PubMed] [PMC]
O'Sullivan A, Lange S, Rotheneichner P, Bieler L, Aigner L, Rivera FJ, Couillard-Despres S (2019) Dimethylsulfoxide inhibits oligodendrocyte fate choice of adult neural stem and progenitor cells. Frontiers in Neuroscience 13: 1242. https://doi.org/10.3389/fnins.2019.01242 [PubMed] [PMC]
Palavra F, Viana SD, Henriques S, Dinis J, Martins J, Madeira MH, Santiago R, Petrella L, Sereno J, Castelo-Branco M, Pereira FC, Almeida L, Ambrosio AF, Reis F (2022) Defining milestones for the study of remyelination using the cuprizone mouse model: How early is early? Multiple Sclerosis and Related Disorders 63: 103886. https://doi.org/10.1016/j.msard.2022.103886 [PubMed]
Richter JS (2013) The effect of dopamine and its agonist pramipexole on oligodendrocytes in culture and in the cuprizone mouse model. PhD thesis, Göttingen, Germany: University of Göttingen.
Shieh KR, Yang SC (2020) Formosan wood mice (Apodemus semotus) exhibit more exploratory behaviors and central dopaminergic activities than C57BL/6 mice in the open field test. The Chinese Journal of Physiology 63(1): 27–34. https://doi.org/10.4103/CJP.CJP_47_19 [PubMed]
Sutrina SL, Lue NF, Chen GL, Chen WW (1987) Effect of dimethyl sulfoxide on transformed rat Schwann cells. Biochimica et Biophysica Acta 923(3): 451–462. https://doi.org/10.1016/0304-4165(87)90054-7 [PubMed]
Tamagnini F, Scullion S, Brown JT, Randall AD (2014) Low concentrations of the solvent dimethyl sulphoxide alter intrinsic excitability properties of cortical and hippocampal pyramidal cells. PLoS One 9(3): e92557. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0092557 [PubMed] [PMC]
Thorburn KC, Paylor JW, Webber CA, Winship IR, Kerr BJ (2016) Facial hypersensitivity and trigeminal pathology in mice with experimental autoimmune encephalomyelitis. Pain 157(3): 627–642. https://doi.org/10.1097/j.pain.0000000000000409 [PubMed]
Tsukahara R, Yamamoto S, Yoshikawa K, Gotoh M, Tsukahara T, Neyama H, Ishii S, Akahoshi N, Yanagida K, Sumida H, Araki M, Araki K, Yamamura KI, Murakami-Murofushi K, Ueda H (2018) LPA5 signaling is involved in multiple sclerosis-mediated neuropathic pain in the cuprizone mouse model. Journal of Pharmacological Sciences 136(2): 93–96. https://doi.org/10.1016/j.jphs.2018.01.001 [PubMed]
Udell ME, Ni J, Garcia Martinez A, Mulligan MK, Redei EE, Chen H (2021) TailTimer: A device for automating data collection in the rodent tail immersion assay. PLoS One 16(8): e0256264. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0256264[PubMed] [PMC]
Xu H, Yang HJ, McConomy B, Browning R, Li XM (2010) Behavioral and neurobiological changes in C57BL/6 mouse exposed to cuprizone: Effects of antipsychotics. Frontiers in Behavioral Neuroscience 4: 8. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2010.00008 [PubMed] [PMC]
Yu Q, Hui R, Park J, Huang Y, Kusnecov AW, Dreyfus CF, Zhou R (2017) Strain differences in cuprizone induced demyelination. Cell and Bioscience 7: 59. https://doi.org/10.1186/s13578-017-0181-3 [PubMed] [PMC]
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Никита В. Кудряшов, Александр А. Горбунов, Надежда Б. Свиридкина, Сергей Е. Миронов, Дмитрий А. Тихонов, Андрей А. Недорубов, Владимир П. Фисенко
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Русский
English
