Correction of Free Radical Blood Imbalance and Behaviour in Prenatally Stressed Rats with α-Tocopherol
DOI:
https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z040Keywords:
free radical homeostasis, prenatal stress, correction of the consequences of prenatal stress, α-tocopherol, behaviour, male white ratsAbstract
The research involved female mongrel white rats (n = 16) and their offspring (sexually mature males, n = 75). Pregnant females were divided into 4 groups: control (intact animals), stress (from the 16th to the 19th day of pregnancy females were subjected to 3-hour immobilization in plastic cases), stress+α-tocopherol (against the background of immobilization, females received α-tocopherol at a dose of 1 mg per 100 g of weight starting from the 2nd day of pregnancy), and α-tocopherol (females received α-tocopherol in the same dose and regimen as the group above). The control and stress groups received vegetable oil instead of α-tocopherol. In 3-month-old female offspring, we studied behaviour and determined the levels of products of free radical modification of proteins and lipids, total antioxidant activity as well as superoxide dismutase and ceruloplasmin activity in the blood plasma. Prenatal stress increased the exploratory and motor activity in offspring and modified the level of free radical homeostasis in the serum of male rats: there was an increase in the level of products of oxidative modification of proteins, thiobarbituric acid reactive substances concentration, end products of lipid peroxidation (Schiff bases), total antioxidant activity and ceruloplasmin activity, as well as a decrease in superoxide dismutase activity. Alpha-tocopherol taken by females during pregnancy brought all the oxidation parameters modified by immobilization to the values of the control group; the levels of primary products of oxidative modification of proteins and lipid peroxidation decreased two-fold, compared with the stress group. The activity of superoxide dismutase and ceruloplasmin returned to the control values, but the total antioxidant activity remained at the level of the stress group. Thus, there is reason to assume that α-tocopherol has a significant corrective effect on the intensity of free radical processes in prenatally stressed white male rats.
For citation: Kuleshova O.N., Teplyy D.L., Teplyy D.D. Correction of Free Radical Blood Imbalance and Behaviour in Prenatally Stressed Rats with α-Tocopherol. Journal of Medical and Biological Research, 2021, vol. 9, no. 1, pp. 25–34. DOI: 10.37482/2687-1491-Z040
Downloads
References
Shallie P.D., Naicker Т. The Placenta as a Window to the Brain: A Review on the Role of Placental Markers in Prenatal Programming of Neurodevelopment // Int. J. Dev. Neurosci. 2019. Vol. 73. P. 41–49. DOI: 10.1016/j. ijdevneu.2019.01.003
Zheng A., Li H., Cao K., Xu J., Zou X., Li Y., Chen C., Liu J., Feng Z. Maternal Hydroxytyrosol Administration Improves Neurogenesis and Cognitive Function in Prenatally Stressed Offspring // J. Nutr. Biochem. 2015. Vol. 26, № 2. Р. 190–199. DOI: 10.1016/j.jnutbio.2014.10.006
Смоленский И.В., Притворова А.В., Ордян Н.Э. Влияние пренатального стресса на окислительные модификации белков и активность супероксиддисмутазы в мозге и плазме крови самцов крыс в модели посттравматического стрессового расстройства // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2018. Т. 104, № 11. С. 1356–1367. DOI: 10.1134/S0869813918110092
Кравцов А.А., Шурыгин А.Я., Шурыгина Л.В., Злищева Л.И., Абрамова Н.О., Хаспеков Л.Г. Пренатальное воздействие ацетата свинца на антиоксидантную глутатионовую систему головного мозга новорожденных крысят in vivo и на нейритный рост in vitro // Нейрохимия. 2009. Т. 26, № 3. С. 225–231.
Хужахметова Л.К., Теплый Д.Л. Особенности свободнорадикальных процессов при иммобилизационном стрессе у крыс в онтогенезе // Естеств. науки. 2016. Т. 57, № 4. С. 72–78.
Захарова И.О., Соколова Т.В., Ахметшина А.О., Аврова Н.Ф. Альфа-токоферол предотвращает длительную активацию ERK1/2 в нейронах коры мозга в условиях окислительного стресса // Нейрохимия. 2015. Т. 32, № 4. С. 339–342. DOI: 10.7868/S1027813315040172
Захарова И.О., Соколова Т.В., Аврова Н.Ф. Альфа-токоферол предотвращает резкое падение содержания антиапоптотического белка BCL-2 в нейронах коры мозга, вызванное окислительным стрессом // Нейрохимия. 2016. Т. 33, № 3. С. 238–243. DOI: 10.7868/S1027813316030146
Nakazawa T., Miyanoki Y., Urano Y., Uehara M., Saito Y., Noguchi N. Effect of Vitamin E on 24(S)- Hydroxycholesterol-Induced Necroptosis-Like Cell Death and Apoptosis // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2017. Vol. 169. P. 69–76. DOI: 10.1016/j.jsbmb.2016.03.003
Shichiri M., Yoshida Y., Ishida N., Hagihara Y., Iwahashi H., Tamai H., Niki E. α-Tocopherol Suppresses Lipid Peroxidation and Behavioral and Cognitive Impairments in the Ts65Dn Mouse Model of Down Syndrome // Free Radic. Biol. Med. 2011. Vol. 50, № 12. P. 1801–1811. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2011.03.023
Vieira-Filho L.D., Cabral E.V., Santos F.T., Coimbra T.M., Paixão A.D. Alpha-Tocopherol Prevents Intrauterine Undernutrition-Induced Oligonephronia in Rats // Pediatr. Nephrol. 2011. Vol. 26, № 11. P. 2019–2029. DOI: 10.1007/s00467-011-1908-8
Владимирская Т.Э., Швед И.А., Криворот С.Г., Веялкина Н.Н., Адамович А.В. Определение фаз эстрального цикла белых крыс по клеточному составу влагалищных мазков // Весці нацыянальнай акадэміі навук беларусі. Серыя біялагічных навук. 2011. № 4. С. 88–91.
Шаляпина В.Г., Зайченко И.Н., Ордян Н.Э., Батуев A.C. Изменение нейроэндокринной регуляции приспособительного поведения крыс после стресса в позднем пренатальном онтогенезе // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2001. Т. 87, № 9. С. 1193–1201.
Калуев А.В., Туохимаа П. Суок-тест – новая поведенческая модель тревоги // Нейронауки. 2005. № 1. С. 17–23.
Сирота Т.В. Использование нитросинего тетразолия в реакции автоокисления адреналина для определения активности супероксиддисмутазы // Биомед. химия. 2013. Т. 59, вып. 4. С. 399–410.
Тен Э.В. Экспресс-метод определения активности церулоплазмина в сыворотке крови // Лаб. дело. 1981. № 6. С. 334–335.
Клебанов Г.И., Бабенкова И.В., Теселкин Ю.О., Комаров О.С., Владимиров Ю.А. Оценка антиокислительной активности плазмы крови с применением желточных липопротеидов // Лаб. дело. 1988. № 5. С. 59–62.
Mihara M., Uchiyama M., Fukuzawa K. Thiobarbituric Acid Value on Fresh Homogenate of Rat as a Parameter of Lipid Peroxidation in Aging, CCl4 Intoxication, and Vitamin E Deficiency // Biochem. Med. 1980. Vol. 23, № 3. P. 302–311. DOI: 10.1016/0006-2944(80)90040-x
Волчегорский И.А., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г., Лившиц Р.И. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах крови // Вопр. мед. химии. 1989. Т. 35, № 1. С. 127–131.
Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А., Поротов И.Г. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения // Вопр. мед. химии. 1995. Т. 41, № 1. С. 24–26.
Флёров М.А., Герасимова И.А., Вьюшина А.В., Притворова А.В. Влияние пренатального стресса на свободнорадикальное окисление липидов и белков и активность супероксиддисмутазы в нейронах и нейроглии коры больших полушарий головного мозга крыс // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2008. Т. 94, № 4. С. 406–413.
Clarke D.J., Sarkissian L., Todd S.M., Suraev A.S., Bahceci D., Brzozowska N., Arnold J.C. Nrg1 Deficiency Modulates the Behavioural Effects of Prenatal Stress in Mice // Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2019. Vol. 88. P. 86–95. DOI: 10.1016/j.pnpbp.2018.06.013
Пивина С.Г., Федотова Ю.О., Акулова В.К., Ордян Н.Э. Эффекты селективных ингибиторов обратного захвата серотонина на тревожное поведение и активность гипофизарно-адреналовой системы у пренатально стрессированных самцов крыс // Нейрохимия. 2011. Т. 28, № 1. С. 55–59.
Hodes G.E., Epperson C.N. Sex Differences in Vulnerability and Resilience to Stress Across the Life Span // Biol. Psychiatry. 2019. Vol. 86, № 6. P. 421–432. DOI: 10.1016/j.biopsych.2019.04.028
Persson P., Rossin-Slater M. Family Ruptures, Stress, and the Mental Health of the Next Generation // Am. Econ. Rev. 2018. Vol. 108, № 4. P. 1214–1252.
Бекетова Н.А., Коденцова В.М., Шилина Н.М., Гмошинская М.В., Переверзева О.Г., Абрамова Т.В., Георгиева О.В. Влияние приема витаминно-минеральных комплексов на биомаркеры антиоксидантного статуса беременных женщин // Вопр. дет. диетологии. 2015. Т. 13, № 5. С. 32–37.
Salucci S., Ambrogini P., Lattanzi D., Betti M., Gobbi P., Galati C., Galli F., Cuppini R., Minelli A. Maternal Dietary Loads of Alpha-Tocopherol Increase Synapse Density and Glial Synaptic Coverage in the Hippocampus of Adult Offspring // Eur. J. Histochem. 2014. Vol. 58, № 2. Art. № 2355. DOI: 10.4081/ejh.2014.2355
Иванова А.С., Перетятко Л.П., Ситникова О.Г., Назаров С.Б. Изменения в системе мать-плацента-плод под влиянием α-токоферола при неосложненном течении беременности у белых крыс // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2015. Т. 159, № 4. С. 517–520.
