Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Цель работы – изучение влияния периферически введённого серотонина (5-гидрокситриптамин, 5-HT) или блокаторов периферических рецепторов 5-HT на пищевое поведение и постпрандиальную моторику желудка у позвоночных(у рыб и млекопитающих).
Исследования пищевого поведения рыб проведены на годовиках карпа Cyprinus carpio L. массой 13 г. Каждую особь помещали в камеру из оргстекла с перфорациями (стартовый отсек), установленную у задней стенки аквариума, с передней стороны камера закрывалась заслонкой. У противоположной стенки аквариума помещали корм. Когда открывали заслонку, рыба могла выходить из камеры для поиска и поедания корма(30 замороженных личинок хирономид средней массой 7.5 мг). Регистрировали время пребывания рыб в стартовом отсеке после подъёма заслонки; время, необходимое для достижения корма (латентное время питания, величина которого обратно пропорциональна скорости пищевой реакции) и количество личинок хирономид, съеденных за 3 мин наблюдения. Перед началом опытов рыбам экспериментальной группы вводили в/б или в/м 0.1 мл раствора 5-НТ в дозе 10 мкг/г массы тела. При периферическом введении 5-НТ увеличивается время нахождения рыб в стартовом отсеке, замедляется скорость пищевой реакции и уменьшается количество потреблённого корма, что подтверждает участие 5-НТ в периферической и, возможно, в центральной регуляции потребления корма.
В опытах, проведенных на крысах, для регистрации электромиограммы имплантировали платиновые электроды в мышечный слой антрального отдела желудка со стороны серозной оболочки. Активацию моторики желудка изучали при стандартном тестовом кормлении белково-углеводной смесью. Фармакологический анализ механизмов регуляции пищевой моторики осуществляли с применением блокады N-холинорецепторов вегетативных ганглиев бензогексонием (0.7-2.0 мг/кг), 5-НТ3,4-серотонинорецепторов вегетативных ганглиев – дроперидолом(0.5-1.0 мг/кг), периферических 5-НТ2-рецепторов – спипероном (0.5-1.0 мг/кг) и 5-НТ1,2-рецепторов – суматриптаном (имиграном) (0.5–1.0 мг/кг) при в/в введении. Показано, что у крыс в реализации эффекта стимуляции пищевой моторики участвуют нейроны вегетативных ганглиев, несущие на поверхности мембран N-холино- и 5-НТ3,4-рецепторы. Серотонинергические нейроны передают возбуждение на 5-НТ1,2-рецепторы эффекторных клеток гладких мышц. Полученные данные существенно дополняют представления о роли серотонина в регуляции экзотрофии у позвоночных.
1. Кузьмина В.В. Физиолого-биохимические основы экзотрофии рыб. − М.: Наука, 2005. − 300 с.
2. Кузьмина В.В. Процессы экзотрофии у рыб. Организация. Регуляция. Адаптации. – М.: Полиграф-Плюс, 2015а. − 260 с.
3. Кузьмина В.В. Влияние состава диеты и периферически введённого серотонина на пищевое поведение карпа Cyprinus carpio // Проблемы биологии продуктивных животных − 2015б. − № 3. − С. 48-58.
4. Кузьмина В.В., Гарина Д.В. Влияние периферически введённого серотонина на пищевую и двигательную активность карпа Cyprinus carpio L. // Биология внутренних вод − 2013. − № 1. − С. 73-81.
5. Лычкова А.Э. Серотонинергическая нервная система: градиенты нервных влияний в нормеи патологии // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. – 2003. – № 6. – С. 114-120.
6. Лычкова А.Э., Пузиков А.М. Электрическая активность пищеварительного тракта и ее энтеральная коррекция // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. − 2015. − № 8. − С. 25-29.
7. Ноздрачёв А.Д. Нейрофизиология ганглиев интрамурального плексуса желудочно-кишечного тракта // В кн.: Бакладжан О.Г., Бакунц Ф.А., Веллер М.Н. и др. (Ред.). Физиология автономной нервной системы. − Л.: Наука, 1981. − С. 152-186.
8. Овсянников В.И. Нейромедиаторы и гормоны в желудочно-кишечном тракте (интегративные аспекты). – СПб: Наука, 2003. − 136 с.
9. Шпарковский И.А. Физиология пищеварения рыб: двигательная функция. – Л.: Наука, 1986. – 176 с.
10. Шуба М. Ф. Механизмы действия медиаторов на гладкомышечные клетки // В кн.: Бакладжан О.Г., Бакунц Ф.А., Веллер М.Н. и др. (Ред.). Физиология автономной нервной системы. − Л.: Наука, 1981. − С. 105-128.
11. Bernier N.J., Peter R.E. The hypothalamic – pituitary – interregnal axis and the control of food intake in teleost fish // Compar. Biochem. Physiol. – 2001. − Vol. 129. – No. 2-3. – P. 639-644.
12. Caamaño-Tubío R.I., Pérez J., Ferreiro S., Aldegunde M. Peripheral serotonin dynamics in the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Compar. Biochem. Physiol. − 2007. − Vol. 145. – No. 2. − P. 245-255.
13. De Pedro N., Bjornsson B.T. Regulation of food intake by neuropeptides and hormones// In: D. Houlihan, T. Boujard, M. Jobling (Eds). Food intake in fish, Ch. 12. − Blackwell Sci. Publ., 2001. − P. 269-296.
14. De Pedro N., Pinillos M.L., Valenciano A.I., Alonso-Bedate M., Delgado M.J. Inhibitory effect of serotonin on feeding behavior in goldfish: Involvement of CRF // Peptides. − 1998. − Vol. 19. − No. 3. − P. 505-511.
15. Holmgren S., Nilsson S. Bombesin-, gastrin/CCK- 5-hydroxytryptamine-, neurotensin-, somatostatin-, and VIP-like immunoreactivity and catecholamine fluorescence in the gut of elasmobranch, Squalus acanthias // Cell Tissue Res. − 1983. − Vol. 234. − P. 595-618.
16. Khan N.A., Deschaux P. Role of serotonin in fish immodulation // J. Exp. Biol. − 1997. − Vol. 200. − No. 13. − P. 1833-1838.
17. Kuz'mina V.V. Effect of serotonin on exotrophy processes in fish // In: New Developments in Serotonin Research. (Ed. D.Li Ming), Сh. 5. − Hauppauge, USA: Nova Science Publ. Inc., 2015. − P. 89-122.
18. Penney C.C., Volkoff H. Peripheral injections of cholecystokinin, apelin, ghrelin and orexinin cavefish (Astyanax fasciatus mexicanus): effects on feeding and on the brain expression levels of tyrosine hydroxylase, mechanistic target of rapamycin and appetite-related hormones // Gen. Compar. Endocrinol. − 2014. − Vol. 196. − P. 4-40.
19. Peter R.E. The brain and feeding behavior // Fish Physiology − 1979. − Vol. 8. − P. 121-159.
20. Rubio V.C., Sanchez-Vazquez F.J., Madrid J.A. Oral serotonin administration affects the quantity and the quality of macronutrients selection in European see bass Dicentrarchus labrax L. // Physiol. Behavior − 2006. − Vol. 87. − P.7-15.
21. Square L.R. Fundamental neuroscience. − San Diego. Calif.: Academic Publ., 2003. − Vol. 19. − 426 p.
22. Volkoff H., Canos L.F., Unniappa S., Cerda-Revert J.M., Bernie N.J., Kell S.P., Peter R.E. Neuropeptides and the control of food intake in fish // Gen. Comp. Endocrinol. – 2005. − Vol. 142 − P. 3-19.
23. Walther D.J., Bader M.A unique central tryptophan hydroxylase isoform // Biochem. Pharmacol. − 2003. − Vol. 66. − No. 9 − P. 1673-1680.