MODELING OF COLD-STRESS DISADAPTATION IN RATS TO DEVELOP METHODS FOR ITS PHARMACOLOGICAL CORRECTION

Abstract

Введение. Актуальность работы обусловлена необходимостью поиска эффективных и безопасных методов коррекции нарушений адаптации, развивающихся у людей, выполняющих работы в условиях холодного арктического климата с сопутствующими стрессорными факторами. С этой целью разработана экспериментальная модель для исследования влияния комплекса факторов арктического региона на процессы адаптации, а также обоснования методов их фармакологической коррекции. Материалы и методы. Холодо -стрессорная модель представляла собой длительное воздействие на крыс (160 беспородных самцов) низкой положительной температуры воздуха 5 °С при относительной влажности 75-80 % в условиях климатической камеры Feutron (Германия). Дополнительный стрессорный фактор создавали, используя специфический световой режим (круглосуточный свет), звуковую невротизацию (непрерывная громкая рок -музыка), а также ограниченный рацион питания (15 ккал/сут). Изучали динамику ректальной температуры, показателей физической работоспособности в тесте с плаванием, поведенческих реакций в тесте «Открытое поле», количества лейкоцитов, нейтрофилов и лимфоцитов, сывороточных уровней кортизола и инсулина, белков теплового шока HSP-70 и гипоксия -индуцибельного фактора HIF-1α. Результаты. Показано, что на 14-е сутки в условиях моделирования холодо -стрессовых факторов у крыс развивается состояние дезадаптации, характеризующееся развитием гипотермии (до 33 °С), торможением поведенческих реакций, снижением физической работоспособности, признаками иммунодефицита, истощением кортизолового ответа. Для коррекции данных нарушений крысам вводили: плацебо, метапрот в дозах 1, 10, 25, 50, 100 мкг/кг, фенотропил в дозах 50, 100 и 200 мг/кг, кофеин -бензоат натрия в дозах 1, 10, 25, 50 и 100 мг/кг, метапрот 10 мг/кг + фенотропил 100 мг/кг, а также метапрот 50 мг/кг + фенотропил 100 мг/кг. Предложенная холодо -стрессорная модель может использоваться для разработки методов фармакологической коррекции нарушений, развивающихся под действием факторов холодной климатической зоны. Наиболее эффективное действие, позволившее купировать у крыс развившиеся нарушения адаптации, оказали комплексы метапрот 10 мг/кг + фенотропил 100 мг/кг и метапрот 50 мг/кг + фенотропил 100 мг/кг. Background. The search for effective and safe methods for correcting adaptation disorders that develop in people working in a cold Arctic climate with associated stress factors seems to be actual. For this purpose, an experimental model has been developed to study the influence of a complex of factors of the Arctic region on adaptation processes, as well as to substantiate methods for their pharmacological correction. Materials and methods. The cold -stress model represents a long -term exposure of rats (160 outbred males) to a low positive air temperature of 5 °C and relative humidity of 75-80 % in the climatic chamber (Feutron, Germany). An additional stress factor was created using a specific light regimen (24-hour light), sound neuroticism (continuous loud rock music), and a limited diet (15 kcal/day). We studied the dynamics of rectal temperature, physical performance indicators in the swimming test, behavioral reactions in the Open Field test, the number of leukocytes, neutrophils and lymphocytes, serum levels of cortisol and insulin, heat shock proteins HSP-70 and hypoxia -inducible factor HIF-1α. Results. It was shown that on the 14th day of modeling cold -stress factors, rats develop a state of disadaptation, characterized by the development of hypothermia (up to 33 °C), inhibition of behavioral reactions, decreased physical performance, signs of immunodeficiency, depletion of the cortisol response. To correct these disorders, rats were administered: placebo, Metaprot at doses of 1, 10, 25, 50, 100 μg/kg, Phenotropil at doses of 50, 100 and 200 mg/kg, Caffeine -sodium benzoate at doses of 1, 10, 25, 50 and 100 mg/kg, Metaprot 10 mg/kg + Phenotropil 100 mg/kg, and Metaprot 50 mg/kg + Phenotropil 100 mg/kg. Conclusion: The proposed cold -stress model can be used to investigate methods for the pharmacological correction of disorders that develop under the influence of cold climatic zone factors. Metaprot 10 mg/kg + Phenotropil 100 mg/kg and Metaprot 50 mg/kg + Phenotropil 100 mg/kg demonstrated the most effective action in rats, which could make these preparations possible to treat climate -and stress -associated adaptation disorders in human.