ИСТИНА

Классическими животными моделями доклинических и поисковых исследований являются грызуны и зайцеобразные. Однако в последние десятилетие все больше исследовательских групп отдает предпочтение альтернативным животным моделям. Самой распространенной из них являются рыбы семейства карповых Zebrafish (Brachydanio rerio): около 25% исследований в мире, использующих животных, проводятся на них. Причина тому - ряд уникальных для лабораторного объекта преимуществ данной модели: • Животные генотипированы; существует много мутантных линий. • Легкость введения препаратов при возможности точного расчета доз. • Поведенческие реакции могут быть соотнесены с таковыми у грызунов и человека. • Высокая степень сходства молекулярных механизмов развития и клеточной физиологии, сходство в строении сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной систем с таковыми системами млекопитающих. • Высокая плодовитость, что позволяет делать большие выборки одного возраста при минимальных затратах. • Быстрое эмбриональное развитие. • Внешнее оплодотворение и эмбриогенез позволяет непосредственно наблюдать и производить манипуляции на эмбрионах. • Эмбрионы прозрачны, что позволяет производить прямое наблюдение внутренних органов с помощью световой микроскопии в режиме реального времени. Для демонстрации возможности использования Zebrafish, в качестве животной модели патологий человека, мы воспроизвели две распространенные модели грызунов: алкогольную (EtOH) интоксикацию на взрослых рыбах и модель фетального вальпроатного синдрома на мальках (эмбриотоксичность противоэпилептического препарата Вальпроат (VPA)). Взрослые рыбы Zebrafish (1-2 года) содержались в проточной системе ZebTEC фирмы Tecniplast, при 12/12 световом режиме, рН воды 7.0±1, температуре 28±1°С, электропроводности 550 +50 мСм. В эксперименте рыбы были подвержены инкубации в 0,5% растворе этанола в течение часа до опыта и во время тестирования. Поведение оценивали при помощи видеосистемы «Noldus Ethovision» в тестах: «открытое поле» (бокс 9х24х18 см, освещенность 400 Lux), «светло-тёмная камера» (бокс 9х24х18 см, половина которого затемнена), «стайный рефлекс» (бокс 15х21х11 см, разделенный на две равные части: одна для экспериментального животного, другая содержит группу из 6 рыб). Было показано, что EtOH увеличивает среднюю скорость и длину пути (на 34% и 35%, р<0,05), а также на 71% (р<0,01) снижает время, проведенное вблизи стаи, увеличивает число выходов на свет на 50% (р<0,05), что говорит о гиперактивности и снижении чувствительности рыб к стрессирующим стимулам. Полученные результаты коррелируют с аналогичным поведением у крыс при алкогольной интоксикации (по данным нашей лаборатории, а также литературы). Во втором эксперименте мальков с 0 по 5-й день оплодотворения (dpf) содержали в 12-ти луночных планшетах d=23мм, в растворе Egg Water (обратноосмотическая вода, 60мкг/мл морской соли, с добавлением метиленового синего), при температуре воды 28±1°С, со световым режимом 12/12. Икра Zebrafish была подвержена инкубации в растворах VPA концентрациями 125мкМ и 150мкМ с 1 по 3 dpf, что соответствует 6-17 дню беременности у крысы, и является критическим периодом эмбриогенеза. Для оценки тератогенного эффекта VPA, на 5 dpf фиксировали искривленность оси тела, скорость развития малька по размеру желточного мешка и наличию плавательного пузыря, а также локомоторную активность при разной степени освещенности (4 мин – 20 Lux; 2 мин – 145 Lux; 4 мин – 20 Lux). Было показано, что мальки, подверженные VPA 150мкМ имеют, характерное для крысят и младенцев с фетальным вальпроатным синдромом, искривление оси тела (р<0,05 относительно здоровых мальков), и снижение скорости развития (желточный мешок больше на 15,7% у мальков VPA150мкМ; плавательный пузырь отсутствует в обеих опытных группах; р<0,01 относительно здоровых мальков). Локомоторная активность у мальков опытных групп в темный период имеет дозозависимый характер (мальки VPA 125мкМ на 35% активнее, чем в группе VPA 150мкМ). Это можно рассматривать, как дифференцированное повреждающее воздействие VPA на формирование возбуждающих и тормозных нейромедиаторных систем (у млекопитающих внутриутробное воздействие VPA изменяет как долгосрочное потенцирование, так и долгосрочную депрессию у нейронов гиппокампа). При ярком освещении мальки, подверженные VPA,имели меньшую пройденную дистанцию (р<0,01) и среднюю скорост (р<0,01), что так же подтверждает развитие у мальков Brachydanio rerio фетального вальпроатного синдрома. Выводы: проведенные нами исследования демонстрируют, что рыбы Zebrafish (Brachydanio rerio) могут являться адекватной моделью острой алкогольной интоксикации и фетального вальпроатного синдрома у грызунов и человека.