Влияние рациона, обогащенного антиоксидантами, на когнитивные способности белых беспородных крыс | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 11 июля, печатный экземпляр отправим 15 июля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Научный руководитель:

Рубрика: Медицина

Опубликовано в Молодой учёный №22 (312) май 2020 г.

Дата публикации: 27.05.2020

Статья просмотрена: 8 раз

Библиографическое описание:

Синякин, И. А. Влияние рациона, обогащенного антиоксидантами, на когнитивные способности белых беспородных крыс / И. А. Синякин, А. А. Панова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 22 (312). — С. 447-450. — URL: https://moluch.ru/archive/312/70708/ (дата обращения: 03.07.2020).



Ключевые слова: антиоксиданты, когнитивный показатель, окислительный стресс, активные формы кислорода.

В данной статье рассматривается влияние антиоксидантов на когнитивный показатель белых крыс, как пример применения антиоксидантной терапии в медицине. Центральная нервная система особенно чувствительна к окислительному стрессу по многим причинам, включая высокое потребление кислорода, высокое производство активных форм кислорода и азота из конкретных нейрохимических реакций и повышенное осаждение ионов металлов в головном мозге со старением. По этой причине наряду с воспалением окислительный стресс является одним из основных индукторов нейродегенерации, вызывая токсичность, потерю нейронов и повреждение аксонов. В настоящее время считается ключевым элементом в начале и прогрессии нескольких нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз, рассеянный склероз и наследственная спастическая параплегия.

Антиоксидантная терапия широко применяется при различных нейродегенеративных расстройствах головного мозга. Хорошо известно, что окислительно-восстановительный стресс способствует патофизиологии и прогрессированию этих заболеваний. Активные формы кислорода (АФК), которые непрерывно синтезируются во время окислительного метаболизма, генерируются с высокой скоростью в мозге. Следовательно, детоксикация активных форм кислорода является важной задачей головного мозга, и участие антиоксидантов играет ключевую роль. Поэтому мы решили проверить будут ли антиоксиданты влиять на когнитивный показатель белых крыс.

Материалы и методы

Объектами исследования были 25 молодых самцов беспородных крыс массой 131–240г. Работа выполнена на базе Амурской государственной медицинской академии в виварии кафедры физиологии и патофизиологии. Всех животных содержали в стандартных условиях вивария со свободным доступом к пище и воде. Для проведения эксперимента крысы были разделены на 2 группы: контрольную (12 крыс) и экспериментальную (12крыс). Экспериментальной группе на протяжении 30 дней давали в качестве рациона: шрот Расторопши, Соевый протеин, куркуму и свежую белокочанную капусту. Рацион для экспериментальной группы был подобран с учетом высокой концентрации антиоксидантов, в том числе глутатиона и его предшественников на 1 г. продукта. Масса порции подбиралась с учетом веса молодого самца, в состав одной порции входит: соевый протеин-5 г, капуста белокочанная-1г, шрот расторопши-1 мг, куркума-1 мг. Все эти продукты смешивались с небольшим количеством ячневой каши и давались индивидуально каждой крысе в течение 1 месяца. Контрольную группу кормили смесью сухого зерна с добавлением в основной рацион овощей. На 1 этапе необходимо было приручить крыс к рукам (так называемый хэндлинг). Перед началом эксперимента для исследования когнитивного показателя (КП) крыс обучали в шестигональной проблемной камере Григорьева в течение 4 дней (рис 1). Во время обучения крысы находились в состоянии пищевой депривации. Только после тренировок проводилось контрольное испытание на время. Максимальное время, за которое крыса должна выйти из 6 отсеков равнялось 5 минутам. Обе группы проходили испытание на исследование КП.

Описание: Описание: Описание: Описание: C:\Users\user\Desktop\научная работа\фото,проблемная камера Григорьева.jpg

Рис. 1. Проблемная камера Григорьева

Когнитивные способности являются основными в высшей нервной деятельности у животных и человека; это — память, планирование и прогнозирование, решение проблем, поэтому создание когнотропных лекарств является одной из самых актуальных задач в коррекции психической деятельности, как и процесс, их экспериментальной проверки — тестирования, в частности с использованием и применением данного способа.

Общая формула на все варианты оценки КП:

КП=600 %+N2x16,6 %+N3x33,3 %+N4x50 %+N5x66,3 %+N6x83,3 %, где N2,N3,…N6,количество ошибок и номер соответствующего поискового цикла,600 % — цена 6 правильных побежек. Ценность имеющейся информации оценивается изменением вероятности достижения цели. КП величиной до 50 % указывает, что выбор случаен и поведение поиска неуправляемо. КП, превышающий 50 %, указывает на тенденцию к обучению рациональному поиску правильного пути, знаменует начало приобретения опыта и процесса формирования когнитивной карты.

Таблица 1

Результаты контрольной группы КП до ипосле эксперимента

Описание: Описание: Описание: Описание: C:\Users\user\Desktop\научная работа\Результаты контрольной группы ,расчет КП,таблица 1.jpg

Таблица 2

Результаты экспериментальной группы

Описание: Описание: Описание: Описание: C:\Users\user\Desktop\научная работа\таблица 2 ,результаты экспериментальной группы ,расчет КП.jpg

После подсчета КП для достоверности полученных данных и их сравнения был применен критерий Стъюдента для 2 выборок. Первая выборка до эксперимента, вторая после эксперимента. Расчеты критерия Стъюдента для первой выборки (рис. 2), для второй выборки (рис. 3).

Описание: Описание: Описание: Описание: C:\Users\user\Desktop\научная работа\таблица 3,для 1 выборки.jpgОписание: Описание: Описание: Описание: C:\Users\user\Desktop\научная работа\таблица 4 ,для 1 выборки.jpg

Рис. 2. Расчет критерия Стъюдента для первой выборки (контрольная группа)

Описание: Описание: Описание: Описание: C:\Users\user\Desktop\научная работа\таблица 5 ,для 2 выборки.jpgОписание: Описание: Описание: Описание: C:\Users\user\Desktop\научная работа\таблица 6, для 2 выборки.jpg

Рис. 3. Расчет критерия Стъюдента для второй выборки (экспериментальная группа)

Выводы: коэффициент отклонения во 2 выборке оказался значимым, следовательно, когнитивный показатель изменился, стал выше. По этим статистическим данным можно сделать несколько достоверных выводов. Во-первых, при отсутствии стимула после обучения (тренировки) контрольная группа по прошествию30 дней плохо ориентировалась в проблемной камере, совершала много ошибочных побежек, а также во время второго контрольного исследования демонстрировала плохую поисковую активность, что подтверждают математические расчеты. Во-вторых, экспериментальная группа после 30 дневного кормления, насыщенного антиоксидантами и их предшественниками, продемонстрировала показатели КП значительно выше исходных. У некоторых крыс КП приближался к 100 %, хотя стимулов в течение месяца крысы не получали. Мы предполагаем, что это связано с метаболизмом антиоксидантов в организме. В первую очередь следует уделить внимание глутатиону. Активные формы кислорода (АФК), которые непрерывно синтезируются во время окислительного метаболизма, генерируются с высокой скоростью в мозге. Следовательно, детоксикация активных форм кислорода является важной задачей головного мозга, и участие антиоксиданта глутатиона в таких процессах очень важно. Содержание глутатиона в клетках головного мозга сильно зависит от наличия его предшественников. Различные типы клеток головного мозга предпочитают разные предшественники внеклеточного глутатиона. Глутатион участвует в удалении пероксидов клетками мозга и в защите от активных форм кислорода. В сокультуре астроглиальные клетки защищают другие типы нервных клеток от токсичности различных соединений. Одним из механизмов этого взаимодействия является поставка астроглиальными клетками предшественников глутатиона в соседние клетки. Последние результаты подтверждают ведущую роль астроцитов в метаболизме глутатиона и защите от активных форм кислорода в мозге. Эти результаты также предполагают участие скомпрометированной астроглиальной системы глутатиона в окислительном стрессе, о котором сообщалось при неврологических расстройствах.

Литература:

  1. Роль глутатиона, глутатионтрансферазы и глутаредоксина в регуляции редокс- зависимых процессов Е. В. КАЛИНИНА, Н. Н. ЧЕРНОВ, М. Д. НОВИЧКОВА Российский университет дружбы народов (РУДН), Москва с.11,12,16
  2. Успехи физиологических наук том 50 2019 г Григорьев и др. с.61.
  3. Dysregulation of Glutathione Homeostasis in Neurodegenerative Diseases https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3497002/
  4. Is Modulation of Oxidative Stress an Answer? The State of the Art of Redox Therapeutic Actions in Neurodegenerative Diseases. Oxid Med Cell Longev. 2016; 2016: 7909380. Published online 2015 Dec 31. doi: 10.1155/2016/7909380 PMCID: PMC4736210.
Основные термины (генерируются автоматически): активная форма кислорода, головной мозг, экспериментальная группа, окислительный стресс, когнитивный показатель, контрольная группа, проблемная камера, расчет критерия, антиоксидантная терапия, высокая скорость.


Ключевые слова

антиоксиданты, окислительный стресс, активные формы кислорода, когнитивный показатель

Похожие статьи

Активность ферментов антиоксидантной системы организма при...

Наибольшие сдвиги в ткани головного мозга развиваются в течение первых часов и первой недели

Окислительная инактивация ферментов защитных систем организма способствует

Активность ферментов антиоксидантной защиты (СОД, каталазы, ГП, ГР) определялась в...

Оксидативный стресс и антиоксидантный статус у пациентов...

Показатели антиоксидантной системы и показатели окислительного стресса оценивались у 60 оперированных пациентов с различными формами мочекаменной болезни и у 30 человек в контрольной группе. Обе группы были гомогенны в зависимости от пола и возраста.

Характеристика прооксидантно-антиоксидантного статуса мозга...

Статья посвящена оценке прооксидантно-антиоксидантного статуса мозга и печени

Расчет активности производили по калибровочному графику [9]. Активность ГР оценивали по методу P. Z

активная форма кислорода, гидроксильный радикал, перекисное окисление липидов...

Роль оксидативного стресса в развитии дисфункции эндотелия

В данном обзоре рассматривается влияние оксидативного стресса на формирование и прогрессирование эндотелиальной дисфункции. Ключевые слова: эндотелиальная дисфункция, оксидативный стресс, оксид азота, эндотелий.

Генотоксичность и оксидательный стресс, индуцированный при...

Первая группаконтрольная, вторая — подвергалась фракционному гамма облучению в

Установленные накопления ДК, МДА, высокая активность КАТ и продукции МСМ, вероятно

Оксидативный стресс и антиоксидантный статус у пациентов с осложнённым уролитиазом.

Состояние перекисного окисления липидов у овец, вызванных B. ovis

Изучены показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы при

Отсутствие или сбой этой непрерывности сопровождается накоплением окислительных

активная форма кислорода, гидроксильный радикал, перекисное окисление липидов...

Роль механизмов свободнорадикального окисления в патогенезе...

Продукция активных форм кислорода (АФК) и как следствие — активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в клетках резко возрастают при воздействии на организм различных стрессорных факторов. Это приводит к декомпенсации системы антиоксидантной...

Динамика показателей свободнорадикального окисления...

Группы детей. Группа 1 (контрольная) (n=58). Группа 2 (часто болеющие дети) (n=74). Группа 3 (дети с бронхиальной астмой) (n=83).

— 2014. — № 3. — с.2–14. Соодаева С. К. Окислительный стресс и антиоксидантная терапия при заболеваниях органов дыхания...

Влияние электротранквилизации центральной нервной системы...

После этого испытуемые экспериментальной группы в первой половине дня получали ЭТ ЦНС и дважды в день «per os» принимали «БАОК». Контрольная группа получала плацебо ЭТ ЦНС и крахмальные таблетки, покрытые оболочкой. Через десять дней проводилось итоговое...

Похожие статьи

Активность ферментов антиоксидантной системы организма при...

Наибольшие сдвиги в ткани головного мозга развиваются в течение первых часов и первой недели

Окислительная инактивация ферментов защитных систем организма способствует

Активность ферментов антиоксидантной защиты (СОД, каталазы, ГП, ГР) определялась в...

Оксидативный стресс и антиоксидантный статус у пациентов...

Показатели антиоксидантной системы и показатели окислительного стресса оценивались у 60 оперированных пациентов с различными формами мочекаменной болезни и у 30 человек в контрольной группе. Обе группы были гомогенны в зависимости от пола и возраста.

Характеристика прооксидантно-антиоксидантного статуса мозга...

Статья посвящена оценке прооксидантно-антиоксидантного статуса мозга и печени

Расчет активности производили по калибровочному графику [9]. Активность ГР оценивали по методу P. Z

активная форма кислорода, гидроксильный радикал, перекисное окисление липидов...

Роль оксидативного стресса в развитии дисфункции эндотелия

В данном обзоре рассматривается влияние оксидативного стресса на формирование и прогрессирование эндотелиальной дисфункции. Ключевые слова: эндотелиальная дисфункция, оксидативный стресс, оксид азота, эндотелий.

Генотоксичность и оксидательный стресс, индуцированный при...

Первая группаконтрольная, вторая — подвергалась фракционному гамма облучению в

Установленные накопления ДК, МДА, высокая активность КАТ и продукции МСМ, вероятно

Оксидативный стресс и антиоксидантный статус у пациентов с осложнённым уролитиазом.

Состояние перекисного окисления липидов у овец, вызванных B. ovis

Изучены показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы при

Отсутствие или сбой этой непрерывности сопровождается накоплением окислительных

активная форма кислорода, гидроксильный радикал, перекисное окисление липидов...

Роль механизмов свободнорадикального окисления в патогенезе...

Продукция активных форм кислорода (АФК) и как следствие — активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в клетках резко возрастают при воздействии на организм различных стрессорных факторов. Это приводит к декомпенсации системы антиоксидантной...

Динамика показателей свободнорадикального окисления...

Группы детей. Группа 1 (контрольная) (n=58). Группа 2 (часто болеющие дети) (n=74). Группа 3 (дети с бронхиальной астмой) (n=83).

— 2014. — № 3. — с.2–14. Соодаева С. К. Окислительный стресс и антиоксидантная терапия при заболеваниях органов дыхания...

Влияние электротранквилизации центральной нервной системы...

После этого испытуемые экспериментальной группы в первой половине дня получали ЭТ ЦНС и дважды в день «per os» принимали «БАОК». Контрольная группа получала плацебо ЭТ ЦНС и крахмальные таблетки, покрытые оболочкой. Через десять дней проводилось итоговое...

Задать вопрос