XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИИ Mn НА ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ КРЫС ЛИНИИ WISTAR В ДВУХ ПОКОЛЕНИЯХ
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Воздействие высоких уровней Mn может привести к увеличению нагрузки металла на организм, что является причиной неврологических, репродуктивных и респираторных заболеваний [4].
«Открытое поле» – классическая модель исследования поведения, основанная на конфликте двух мотиваций – инстинктивной тенденции к исследованию нового окружения и тенденции минимизировать возможную опасность со стороны такового. Тест «открытое поле» является информативной методикой, позволяющей адекватно оценивать нейротропные эффекты повреждающих факторов окружающей среды. В этом тесте оцениваются двигательная и ориентировочно-исследовательская активность [1].
Объектом использования является крысы линии Wistar (n=20), от которых произошло большинство современных линий лабораторных крыс. Животных содержали при температуре 22±1 °С в пластиковых клетках с подстилкой из древесных опилок в условиях искусственного освещения (12-часовой световой день) и приточно-вытяжной вентиляции. Кормление животных осуществляли один раз в сутки, был обеспечен свободный доступ к воде и пище. Прием пищи является основным путем поступления марганца в организм и регулируется в основном желудочно-кишечной. В качестве соли был использован марганец сернокислый (II), 5-водный (MnSO4×5H2O). Из расчета того, что в среднем за день крыса потребляет около 30 г корма, суточная потребность сульфата марганца составляет 755 мг/кг. По данным информационной системы GESTIS Substance Database средняя летальная доза сульфата марганца при пероральном введении для крыс составляет LD50=2150 мг/кг. Для проведения эксперимента была выбрана доза сульфата марганца 1433 мг/кг, что составляет 2/3 от ЛД50. Данная дозировка меньше ЛД50, но больше суточной потребности [4, 5].
Анализ данных, полученных в результате изучения поведения в тесте «открытое поле» самок крыс и первое потомство, показал, что при ведении в организм крыс MnSO4 наблюдается снижение горизонтальной и вертикальной двигательной, а также специфической норковой активности (таблица 1).
Таблица 1 – Результаты психофизиологических тестирований – тест «открытое поле»
В относительных единицах
|
Поведенческие показатели |
Самки, M ± m |
Потомство I, M ± m |
||
|
Контроль |
Опыт Mn |
Контроль |
Опыт Mn |
|
|
Горизонтальная двигательная активность |
37,50±1, 81 |
30,33±0,21*** |
58,75±1,40 |
47,75±1,20*** |
|
Вертикальная двигательная активность |
8,00±1,03 |
5,33±1,88*** |
14,25±0,75 |
8,50±0,05*** |
|
Обследование отверстий |
4,2 ±1,00 |
3,66±0,56* |
6,25±0,12 |
5,50±0,70* |
|
Переходы через центр |
1,66±0,15 |
0,50±0,20 |
- |
2,25±0,05** |
|
Кратковременный груминг |
2,33±0,30 |
1,75±0,10 |
1 |
1,25±0,95 |
|
Длительный груминг |
1,00±0, 01 |
0,75±0,20 |
- |
0,75±0,95 |
|
Фекальные болюсы |
2,66±0,20 |
2,00±0,54 |
2,25±0,81 |
2,75±0,75 |
|
* – достоверные различия (р<0,1) с контрольной группой; ** – достоверные различия (р<0,05) с контрольной группой; *** – достоверные различия (р<0,01) с контрольной группой |
||||
В результате тестирования наблюдалось снижение ГДА у опытной группы на 19 % (р<0,01) в сравнении с контрольной группой (рисунок 1). Происходит снижение ВДА у опытной группы на 33 % в сравнении с контрольной группой. Обследование отверстии у опытной группы равна 3,66±0,56 (р<0,1) в сравнении с контрольным значением, равным 4,25±0,1. Относительно параметра перехода через центр, груминга и количеством фекальных болюсов нет достоверных различий между опытом и контролем.
В результате тестирования наблюдалось снижение ГДА у опытной группы первого потомства на 18 % (р<0,01) в сравнении с контрольной группой (рисунок 2). Происходит снижение ВДА у опытной группы первого потомства на 40 % в сравнении с контрольной группой. Обследование отверстии у опытной группы равна 5,50±0,70 (р<0,1) в сравнении с контрольным значением, равным 6,25±0,12. Перехода через центр отмечено только у опытной группы. Относительно груминга и количества фекальных болюсов нет достоверных различий между опытом и контролем.
* – достоверные различия (р<0,1) с контрольной группой; *** – достоверные различия (р<0,01) с контрольной группой
Рисунок 1 – Результаты психофизиологических изменений у самок крыс в тесте «открытое поле»
* – достоверные различия (р<0,1) с контрольной группой; *** – достоверные различия (р<0,01) с контрольной группой
Рисунок 2 – Результаты психофизиологических изменений у первого потомства в тесте «открытое поле»
Снижение общей подвижности животных в данном тесте является следствием повышения уровня их стрессированности, поскольку крысы реагируют замиранием на новые, потенциально опасные стимулы [2]. Соединения марганца в дозах, превышающих референтное значение является сильным ядом с выраженным кумулятивным эффектом. Избыток Mn имеет тенденцию накапливаться в центральной нервной системе, которая является основной мишенью [3]. Согласно проведенной работе можно сделать вывод, что марганец оказывает влияние на психофизиологические показатели. Происходит снижение стрессоустойчивости крыс опытной группы.
Список литературы:
Нотова С.В., Казакова Т.В., Маршинская О.В. современные методы и оборудование для оценки поведения лабораторных животных (обзор) // Животноводство и кормопроизводство. 2018. Т. 101. № 1. С. 106-115.
Череповская Н.А., Жунусов Н.С., Миллер Э.С. Изучение поведенческой активности в тесте «открытое поле» // Научный электронный журнал Меридиан. 2020. № 4 (38). С. 75-77.
Bjørklund G., Chartrand M.S., Aaseth J. Manganese Exposure and Neurotoxic Effects in Children // Environ. Res. 2017. Vol. 155. P. 380-384.
Peres, T. V. Role of Caenorhabditis elegans AKT-1/2 and SGK-1 in Manganese Toxicity // Neurotoxicity Research. 2018. Pp. 584-596.
Harischandra, D. S. Manganese-induced Neurotoxicity: New Insights into Protein Misfolding, Mitochondrial Impairment and Neuroinflammation // Frontiers in Neuroscience. 2019. P. 654.