Intranasal administration of antibodies to glutamate for 14 days improved passive avoidance conditioning and reduces the content of IL-6 within 7 days after their withdrawal in the prefrontal cortex and hippocampus of aging C57BL/6 mice.

Intranasal administration of F(ab)2 fragments of anti-glutamate antibodies to 12-month-old C57BL/6 mice improves passive avoidance conditioning and have no effect on horizontal and vertical locomotor activity in the open-field test. In contrast to full-length antibodies to glutamate, their F(ab)2 fragments significantly increase the number of animals developed a conditioned passive avoidance reflex.

Background.An important role in the development of technologies for personalized prevention, in particular the search for biomarkers of neuropsychiatric diseases, is played by the study of molecular neuroimmune mechanisms of their development.According to modern data, one of the leading links in the neurochemical mechanisms in their development are disorders of the neurotransmitter systems of the brain.At present, a close relationship has been revealed between the dysfunction of neurotransmitter systems and the induction of autoantibodies to them in various forms of CNS pathology.Objective: to analyze the content of antibodies to dopamine, serotonin and glutamate in the blood sera of patients with AD in comparison with the level of these antibodies in patients with depressive disorders.Materials and Methods.The study was performed on samples of 75 blood sera from women aged 65-85 years with a verified diagnosis of Alzheimer's disease, 32 blood sera from women aged 45-55 years with a verified diagnosis of depressive disorders, and 59 blood sera from apparently healthy women who underwent medical examination.Antibodies to the neurotransmitter's dopamine, serotonin, and glutamate were determined by solid-phase ELISA.Conjugates of the neurotransmitter with bovine serum albumin (BSA) were used as test antigens.Conjugated antigens of dopamine and serotonin with BSA were synthesized using diazotized protein.Glutamate-BSA conjugate was synthesized using glutaraldehyde.The data obtained were statistically processed using the nonparametric Mann-Whitney test.Results.In the blood sera of patients with Alzheimer's disease, an increased content of autoantibodies to dopamine, serotonin, and glutamate was found compared to their content in control blood sera from apparently healthy women, as well as in blood sera from patients with depressive disorders.The combination of Alzheimer's disease with depressive disorders leads to an increase in the level of autoantibodies to dopamine, serotonin and glutamate in blood serum compared to their content in depressive disorders.Conclusion.The results obtained allow us to consider autoantibodies to dopamine, serotonin and glutamate as neuroimmune markers of Alzheimer's disease.

Цель исследования. Цель исследования - изучение влияния антител к глутамату (АТ-ГЛ) на активность каспазы-3 в структурах гиппокампа и префронтальной коры у мышей C57Bl/6 с возрастными изменениями памяти. Методика. Эксперименты выполнены на 30 мышах самцах линии С57Bl/6 (средняя масса 31,2±1,7 г) в возрасте 12 мес. Животные были разделены на 2 группы. Опытная группа мышей (n=20) получала интраназально поочередно в каждую ноздрю растворенные в физиологическом растворе очищенные антитела к глутамату (250 мкг/кг, 4 мкл) в течение 14 сут. Контрольным животным (n=10) аналогично в течение 14 сут ежедневно вводили интраназально 4 мкл физиологического раствора. Через 24 ч после завершающего введения растворов у животных обеих групп проводили оценку процессов памяти в тесте условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ) по стандартной методике. Часть животных декапитировали сразу после окончания поведенческого эксперимента, другую часть через 7 сут после отмены введения АТ-ГЛ. После извлечения мозга при t - 4 0С выделяли гиппокамп и префронтальную кору, материал сохраняли при -85 0С. Активность каспазы-3 выявляли, инкубируя при 37 0С аликвоты супернатанта в присутствии инкубационного буфера, содержащего субстрат каспазы-3 - ацетил-асп-глу-вал-асп-р-нитроанилида. Высвобождение в реакционную смесь р-нитроанилина оценивали через 30 мин спектрофотометрически при длине волны 405 нм. Активность каспазы-3 рассчитывали по скорости высвобождения р-нитроанилина в нмоль/мин на 1 мг белка и выражали в процентах, принимая за 100% активность фермента у контрольных животных. Для подтверждения специфичности гидролиза ацетил-асп-глу-вал-асп-р-нитроанилида каспазой-3 опытные пробы дополнительно инкубировали в присутствии ингибитора каспазы-3 Ac-DEVD-CHO. В качестве отрицательных контролей отдельно инкубировали аликвоты супернатантов без добавления субстрата для каспазы. Результаты. В поведенческих экспериментах выявлено улучшение выработки УРПИ на 15-е сут от начала интраназального введения АТ-ГЛ. В результате проведенного нейрохимического исследования структур головного мозга установлено, что у мышей после 14-суточного интраназального введения наблюдалось увеличение активации каспазы-3 в префронтальной коре, а через 7 сут после отмены антител активность каспазы-3 не отличалась от ее активности в контрольной группе животных. В гиппокампе через 24 ч после 14-суточного введения антител изменений активности каспазы-3 выявлено не было. Однако через 7 сут после отмены введения антител в опытной группе мышей по сравнению с контролем отмечено увеличение активности каспазы-3. Заключение. Изменения активности каспазы-3 в структурах мозга у стареющих мышей после введения антител к глутамату могут рассматриваться в качестве развития стадийного процесса улучшения функций памяти при старении. The aim of the study was to investigate the effect of antibodies to glutamate (AT-GL) on caspase-3 activity in hippocampal and prefrontal cortex structures in C57Bl/6 mice with age-related memory change. Methods. Experiments were performed on 30 male C57Bl/6 mice (mean weight 31.2±1.7 g) at the age of 12 months. The animals were divided into 2 groups. The experimental group of mice (n=20) received purified antibodies to glutamate (250 µg/kg, 4 µl) dissolved in saline intranasally into each nostril for 14 days. Control animals (n=10) were similarly injected daily intranasally with 4 μl of physiological solution for 14 days. Twenty-four hours after the final administration of the solutions, animals from both groups were evaluated in the passive avoidance reflex test (PSRT) according to the standard technique. One part of the animals was decapitated immediately after the end of the behavioral experiment, the other part 7 days after withdrawal of AT-GL administration. After brain extraction at - 4 0C, the hippocampus and prefrontal cortex were isolated, and the material was preserved at - 85 0C. Caspase-3 activity was detected by incubating aliquots of supernatant at 37 0C in the presence of incubation buffer containing the caspase-3 substrate acetyl-asp-gluval-asp-p-nitroanilide. The release of p-nitroaniline into the reaction mixture was assessed after 30 min spectrophotometrically at 405 nm. The activity of caspase-3 was calculated by the rate of p-nitroaniline release in nmol/min per 1 mg of protein and expressed as a percentage, taking the activity of the enzyme in control animals as 100%. To confirm the specificity of acetyl-asp-gluval-asp-p-nitroanilide hydrolysis by caspase-3, experimental samples were additionally incubated in the presence of the caspase-3 inhibitor Ac-DEVD-CHO. As negative controls, aliquots of supernatants without added caspase substrate were incubated separately. Results. Behavioral experiments revealed an improvement in the production of the PSRT on day 15 from the start of intranasal administration of AT-GL. As a result of neurochemical study of the brain structures, an increase in caspase-3 activation in the prefrontal cortex was observed in mice after 14 days of intranasal administration, and 7 days after the abolition of antibodies, the activity of caspase-3 did not differ from its activity in the control group of animals. No changes in caspase-3 activity were detected in the hippocampus 24 h after 14-day antibody injection. However, 7 days after cancellation of antibody injection, an increase in caspase-3 activity was observed in the experimental group of mice compared to the control. Conclusion. Changes in caspase-3 activity in brain structures in aging mice after administration of antibodies to glutamate can be considered as the development of a staged process of memory function improvement during aging.

We analyzed delayed effect of intranasal administration of anti-glutamate antibodies on mnestic function and tissue concentrations of neurotransmitters in the hippocampus and prefrontal cortex in aging C57BL/6 mice. It was found that after 14-day administration of anti-glutamate antibodies, improvement of the passive avoidance conditioning persisted for 7 days after the treatment was discontinued. In 7 days after discontinuation of treatment, increased content of dopamine and its metabolites as well as aspartic acid and taurine was observed in the hippocampus of mice treated with anti-glutamate antibodies. In the prefrontal cortex, administration of anti-glutamate antibodies had no effect on the levels of neurotransmitters, but increased the concentration of glutamate.

Целью данных исследований явилось изучение влияния гимантана (N-(2-адамантил)-гексаметиленимина гидрохлорида) на уровень провоспалительных цитокинов IL-1β, IL-6, интерферона-γ (ИФН-γ) и фактора некроза опухоли-α (ФНО-α) в нигрокаудатном комплексе мышей на ранней и поздней клинической фазе экспериментального паркинсонического синдрома (ПС), для выяснения его антипаркинсонического эффекта. Методы исследования: Раннюю и позднюю клиническую фазу ПС создавали у мышей линии C57BL/6J внутрибрюшинным введением пронейротоксина 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридина (МФТП) в дозах 12 мг/кг или 20 мг/кг по 4 инъекции с интервалом 2 часа, соответственно. Гимантан вводили мышам внутрибрюшинным в дозе 20 мг/кг, предварительно каждый раз за 30 мин до введения МФТП. Содержание цитокинов в структурах мозга мышей определяли методом иммуноферментного анализа с использованием тест-систем производства «Cloud-Clone Corporation», США и считывающего устройства «ИФА-reader» прибора «ImmunoChem-2100», США. Результаты: Показано, что уровень IL-1β, IL-6, ИФН-γ и ФНО-α в нигрокаудатном комплексе мозга мышей возрастает как на ранней, так и на поздней фазах развития ПС. Предварительное применение гимантана снижало в нигрокаудатном комплексе мышей содержание цитокинов IL-1β, ИФН-γ и ФНО-α на ранней фазе, и только одного из 4 изученных (IL-6) - на поздней фазе развития ПС. Предполагается, что антипаркинсонический эффект гимантана на ранней клинической стадии МФТП-индуцированного ПС осуществляется, в том числе, за счёт снижения уровня провоспалительных цитокинов в нигростриатной системе, предупреждая снижение жизнеспособности дофаминергических нейронов. The aim of this work was to study the effect of Hemantane (N-(2-adamantyl)-hexamethyleneimine hydrochloride) on the level of pro-inflammatory cytokines IL-1β, IL-6, interferon-γ (IFN-γ), and tumor necrosis factor-α (TNF-α) in the nigrocaudate complex of mice in early and late clinical phases of experimental Parkinsonian syndrome (PS) to elucidate its antiparkinsonian effect. Material and methods: The early and late clinical phases of PS were created in C57BL / 6J mice by 4 intraperitoneal injections at 2-h intervals of a proneurotoxin, 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP), at a dose of 12 mg/kg or 20 mg/kg. Hemantane was injected intraperitoneally at a dose of 20 mg/kg 30 min before each MPTP administration. Concentrations of cytokines in mouse brain structures were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using Cloud-Clone Corporation (USA) test systems and an ImmunoChem-2100 (USA) ELISA reader. Results: Concentrations of IL-1β, IL-6, IFN-γ, and TNF-α in the nigrocaudate complex were increased both in the early and late phases of PS. Prior administration of hemantane reduced the content of IL-1β, IFN-γ, and TNF-α in the nigrocaudate complex at the early phase and the content of only one of the 4 studied cytokines (IL-6) at the late phase of PS. It was assumed that the antiparkinsonian effect of hemantane at the early clinical stage of MPTP-induced PS involves a decrease in proinflammatory cytokines in the nigrostriatal system, which prevents the impairment of the viability of dopaminergic neurons.

Comparative analysis of blood sera from women with alcohol dependence and depressive disorders or from conditionally healthy women revealed reduced level of antibodies to dopamine, norepinephrine, serotonin, glutamate, and GABA in blood serum in women with dysthymic disorder and a depressive episode and their increased content in women with alcohol dependence in combination with depressive disorders.

Целью настоящего исследования было изучение нейроиммунологических особенностей развития алкогольной зависимости, сопровождающейся депрессивными расстройствами, у женщин. В связи с этим был проведён сравнительный анализ содержания в сыворотке крови провоспалительных и противовоспалительных цитокинов и кортизола, как показателя уровня стресса, у женщин с алкогольной зависимостью, с депрессивными расстройствами, а также при их сочетании. Методы. Клиническое обследование, формирование групп для исследования и создание банка биологического материала выполнены на базе отделений аффективных расстройств и аддиктивных состояний и лаборатории клинической психонейроиммунологии и нейробиологии НИИ психического здоровья ФГБНУ «Томского НИМЦ РАН». Клиническая верификация диагноза выполнена психиатрами и наркологами в соответствии с Международной классификацией болезней 10-го пересмотра (МКБ-10). Были исследованы сыворотки крови 58 женщин в возрасте 40-55 лет с установленным диагнозом по МКБ-10: депрессивный эпизод - 16, дистимия - 9, рекуррентное депрессивное расстройство - 10, алкогольная зависимость - 15, зависимость от алкоголя в сочетании с депрессией - 8. Контрольную группу условно здоровых людей, сопоставимую по полу и возрасту, составили 31 женщина, проходивших ежегодную диспансеризацию. Определяли содержание ИЛ-1b, ИЛ-6, ФНО-α, ИЛ-10 и кортизола в сыворотках крови иммуноферментным методом с использованием тест-систем производства «ООО Цитокин» (Санкт-Петербург) и фирмы DBC Diagnostics Biochem Canada Inc, соответственно. Результаты. У женщин с зависимостью от алкоголя наблюдали значимое увеличение провоспалительных (ИЛ-6 и ФНО-α) цитокинов по сравнению с контролем в 2,3 и 1,6 раза, соответственно. Сочетание алкогольной зависимости с депрессией сопровождалось более существенным увеличением содержания ИЛ-1β и ИЛ-6 при сравнении как с контролем, так и с группой женщин с зависимостью от алкоголя без соматической патологии. В сыворотках крови женщин всех обследованных групп по сравнению с контрольной группой условно здоровых женщин было выявлено повышенное содержание кортизола, что свидетельствует о нарушении функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы при алкогольной зависимости, депрессивных расстройствах, а также о наличии стрессогенных факторов (отмена алкоголя, госпитализация). Заключение. Сочетание алкогольной зависимости и депрессивных расстройств является взаимным отягчающим обстоятельством и неблагоприятным признаком развития как алкогольной зависимости, так и депрессии. Высокое содержание ИЛ-6 может рассматриваться в качестве возможного нейроиммунного биомаркёра сочетанного течения алкогольной зависимости и депрессии, а также может быть использовано в персонализированной профилактике и лечении этой патологии. The aim of this study was to determine neuroimmunological characteristics of the development of alcohol dependence accompanied by depressive disorders in women. For this purpose, serum concentrations of proinflammatory and anti-inflammatory cytokines and cortisol as an indicator of stress intensity were compared in women with alcohol dependence, depressive disorders, and their combination. Methods. Patients underwent a clinical examination, study groups were formed, and a bank of biological material was created at the Department of Affective Disorders, the Department of Addictive States, and the Laboratory of Clinical Psychoneuroimmunology and Neurobiology of the Research Institute of Mental Health of the Tomsk Scientific Research Center. The diagnosis was clinically verified by psychiatrists and narcologists in accordance with the International Classification of Diseases, 10th Revision (ICD-10). Blood serum tests were performed for 58 women aged 40-55 years with the following ICD-10 diagnoses: a depressive episode (n=16), dysthymia (n=9), recurrent depressive disorder (n=10), alcohol dependence (n=15), and alcohol dependence in combination with depression (n=8). The control group of sex- and age-matched without apparent disease healthy people consisted of 31 women who were undergoing a routine annual medical examination. Concentrations of IL-1b, IL-6, TNF-α, IL-10, and cortisol were measured by the enzyme immunoassay with test systems manufactured by Cytokine LLC (St. Petersburg) and DBC Diagnostics Biochem Canada Inc, respectively. Results. In women with alcohol dependence, proinflammatory cytokines (IL-6 and TNF-α) were increased 2.3 and 1.6 times, respectively, compared to the control. The combination of alcohol dependence with depression was associated with a more pronounced increase in IL-1β and IL-6 compared to the control and the group of women with alcohol dependence without somatic pathology. In all examined groups, serum cortisol was higher than in the control group of women without apparent disease, which indicated dysfunction of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in alcohol dependence, depressive disorders, and in presence of stress factors (alcohol withdrawal, hospitalization). Conclusion. Alcohol dependence and depressive disorders are mutually aggravating conditions, and their combination is an unfavorable prognostic sign for both of them. A high concentration of IL-6 can be considered as a possible neuroimmune biomarker for the combination of alcohol dependence and depression and can also be used in personalized prevention and treatment of this pathology.

Intranasal administration of antibodies to glutamate in a dose of 250 μg/kg for two weeks facilitated spatial learning and memory formation in the Morris water maze in aging C57BL/6 mice. In animals treated with glutamate antibodies, the content of serotonin and dopamine metabolites 3-MT and HVA in the hippocampus decreased, but no changes in the metabolism of neurotransmitter acids were revealed. In the prefrontal cortex, dopamine level decreased and the content of its metabolite DOPAC increased; in parallel, an increase in excitatory and inhibitory amino acids (aspartic acid, glutamate, glycine, taurine, and GABA) was observed.

Цель исследования - сравнительный анализ содержания про- и противовоспалительных цитокинов и аутоантител к нейромедиаторам дофамину, норадреналину, серотонину, глутамату и ГАМК в сыворотке крови пациенток с алкогольной зависимостью и депрессией разной степени тяжести. Методика. Клиническое обследование и создание банка биологического материала выполнены на базе отделений аффективных расстройств и аддиктивных состояний и лаборатории клинической психонейроиммунологии и нейробиологии НИИ психического здоровья Томского НИМЦ РАН. Исследована сыворотка крови 52 женщин в возрасте 40-55 лет: 17 условно здоровых лиц, и 35 пациенток с аффективными и аддиктивными расстройствами. В соответствии с МКБ-10 у 6 пациенток диагностирован синдром зависимости от алкоголя (F10.2). У 29 пациенток диагностирована депрессия разной степени тяжести. В подгруппу легкой депрессии (сумма баллов по шкале Гамильтона HDRS до 16 баллов включительно) вошли 13 пациенток: 5 с депрессивным эпизодом легкой степени F32.0 и 8 с дистимией F34.1. В подгруппу умеренной депрессии (сумма баллов по шкале Гамильтона выше 16 баллов) вошли 16 пациенток: 7 с депрессивным эпизодом средней степени F32.1 и 9 с рекуррентной депрессией F33.1. Антитела к нейромедиаторам дофамину, норадреналину, серотонину, глутамату и ГАМК в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа на полистироловых планшетах, активированных соответствующими тест-антигенами. Интерлейкины в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа с использованием тест-систем производства ООО Цитокин (Санкт-Петербург). Определяли баланс провоспалительных цитокинов - интерлейкинов (ИЛ 1β, ИЛ 6) и противовоспалительных - ИЛ 10. Результаты. Уровень аутоантител к нейромедиаторам связан с тяжестью депрессии. При легкой депрессии отличия от контрольного уровня незначительны. При умеренной депрессии повышен уровень антител к серотонину, глутамату и ГАМК. Спектр антител при алкоголизме сходен с таковым при умеренной депрессии. Можно предполагать, что данные паттерны отражают коморбидное течение депрессии и аддикции. Соотношение содержания провоспалительного (ИЛ 6) и противовоспалительного (ИЛ 10) цитокинов в сыворотке крови при алкоголизме незначительно отличалось от контрольного уровня, в то время как при отягощении депрессии это соотношение существенно повышалось и у 20% обследованных в явной форме указывало на преобладание воспаления над компенсаторными процессами. Заключение. Феномен нейровоспаления не является достаточным для понимания нейроиммунных механизмов коморбидной патологии. Иммунорегуляция нейромедиаторного обмена является новым источником информации о нейроиммунном дисбалансе при сочетанных расстройствах. Aim. Comparative analysis of concentrations of pro- and anti-inflammatory cytokines and autoantibodies to the neurotransmitters dopamine, norepinephrine, 5-hydroxytryptamine, glutamate, and GABA in the blood serum of female patients with alcohol dependence and depression of different severity. Methods. Clinical examination and creation of a bank of biological material were performed at the Departments of Affective Disorders and Addictive Conditions and the Laboratory of Clinical Psychoneuroimmunology and Neurobiology of the Mental Health Institute, Tomsk Scientific Research Center of the Russian Academy of Sciences. Blood serum of 52 women aged 40-55 years was studied, including 17 conditionally healthy individuals, and 35 patients with affective and addictive disorders. In accordance with ICD-10, 6 patients were diagnosed with alcohol dependence syndrome (F10.2), and 29 patients were diagnosed with depression of different severity. The subgroup of mild depression with a Hamilton Depression Rating Scale (HDRS) score <16 included 13 patients (5 with a mild depressive episode F32.0 and 8 with dysthymic disorder F34.1). The subgroup of moderate depression with a total HDRS score >16 included 16 patients (7 with a moderate depressive episode F32.1 and 9 with recurrent depression F33.1). Serum antibodies to the neurotransmitters dopamine (DA), norepinephrine (NA), 5-hydroxytryptamine (5-HT), glutamate (GLU), and GABA were determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) on polystyrene plates activated with the respective test antigens. Serum interleukins (IL) were measured using ELISA test systems. The balance of pro-inflammatory (IL 1β and IL 6) and anti-inflammatory (IL 10) cytokines was determined. Statistical analysis was performed with the φ Fisher criteria, and data were graphically presented as mean values. Results. Concentrations of autoantibodies to neurotransmitters were related with the severity of depression. In mild depression, differences from the control values were negligible. In moderate depression, levels of antibodies to 5-hydroxytryptamine, glutamate, and GABA were increased. In alcohol dependence, the array of antibodies was similar to that in moderate depression. These patterns apparently reflect the comorbid course of depression and addiction. The ratio of pro-inflammatory (IL 6) to anti-inflammatory (IL 10) cytokine serum concentrations in alcohol dependence was slightly different from the control ratio. At the same time in more severe depression, this ratio significantly increased and clearly indicated prevalence of inflammation over compensatory processes in 20% of the patients. Conclusion. The phenomenon of neuroinflammation is not sufficient to understand neuroimmune mechanisms of the comorbid pathology. Immunoregulation of neurotransmitter metabolism is a new source of information about neuroimmune imbalance in combined disorders.

Chronic intranasal administration of antibodies to glutamate to aging C57Bl/6 mice improved passive avoidance conditioning, had no effect on horizontal and vertical locomotor activity, but slowed locomotion in the open-field test. Administration of antibodies to glutamate increased the content of dopamine and its metabolites in mouse hippocampus, but had no effect on the metabolism of neurotransmitter amino acids. In the frontal cortex, antibodies to glutamate did not affect neurotransmitter metabolism, but increased the level of both excitatory and inhibitory amino acids without changing their ratio.

Цель исследования - определение содержания аутоантител к нейромедиаторам и оценка их роли у пациентов с алкогольной зависимостью, коморбидными аффективными и аддиктивными расстройствами, депрессивным синдромом. Методика. Исследована сыворотка крови пациентов в возрасте 40-55 лет. В первую группу вошли 56 пациентов, у которых в соответствии с Международной классификацией МКБ-10 был диагностирован синдром зависимости от алкоголя (F10.2). Вторую группу (n=24) составили пациенты с депрессивным эпизодом или рекуррентным депрессивным расстройством (F32 и F33, соответственно). Контролем служили сыворотки 36 условно здоровых доноров соответствующего возраста и пола. Аутоантитела к нейромедиаторам дофамину, норадреналину, серотонину, глутамату и ГАМК в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) на полистироловых планшетах, активированных соответствующими тест-антигенами. В качестве тест-антигенов использовали конъюгаты нейромедиатора с бычьим сывороточным альбумином. Результаты. Пациенты, страдающие алкоголизмом, отличались от группы здоровых людей более высоким содержанием аутоантител к серотонину. Средний уровень аутоантител к дофамину, норадреналину, глутамату и ГАМК практически не отличался от контрольных значений. У части пациентов с алкоголизмом основному заболеванию сопутствовали депрессивные расстройства. Исходя из этого, общая группа пациентов была разделена на 2 подгруппы: пациенты с алкоголизмом без коморбидной патологии и пациенты с алкоголизмом, осложненным депрессивными расстройствами. Группа пациентов с алкоголизмом без коморбидной патологии отличалась от здоровых лиц лишь увеличением уровня аутоантител к серотонину. В противоположность этому у пациентов, страдающих алкоголизмом с депрессивными расстройствами, наблюдали значимое снижение уровня аутоантител к дофамину, норадреналину и ГАМК по сравнению как с группой контроля, так и с пациентами без коморбидной симптоматики. При анализе содержания аутоантител к нейромедиаторам в сыворотках крови пациентов с алкоголизмом с коморбидной депрессией и пациентов с депрессивным синдромом показано отсутствие значимых различий в содержании аутоантител к дофамину, норадреналину, глутамату и ГАМК. В то же время уровень аутоантител к серотонину при коморбидной патологии был выше контрольного и приближался к таковому при алкоголизме. Установлено, что у большей части пациентов без аффективной патологии уровень аутоантител к дофамину, норадреналину и ГАМК был значимо ниже, чем у здоровых лиц, а количество аутоантител к серотонину и глутамату не отличалось от контрольных значений. Представляют интерес результаты сопоставления уровней аутоантител к нейромедиаторам: пациентов с алкоголизмом с низким уровнем антител без коморбидной патологии, пациентов с алкоголизмом, осложненным депрессивными расстройствами и пациентов с депрессивным синдромом без алкогольной зависимости. Установлено отсутствие существенных различий в содержании аутоантител к дофамину, норадреналину и ГАМК между этими 3 группами пациентов. Уровень аутоантител к серотонину и глутамату практически не отличался от значений контроля. Заключение. Полученные данные позволяют рассматривать низкий уровень аутоантител к дофамину, ноадреналину, и ГАМК как объективный диагностический признак стадии развития алкоголизма, осложненного депрессивными расстройствами. Рост уровня аутоантител к серотонину на этом фоне может указывать на переход от обострения патологического влечения к его реализации. Aim. To compare levels and possible roles of serum autoantibodies (aAB) to the neurotransmitters, dopamine, noradrenaline, serotonin, glutamate, and GABA, in alcohol-dependent patients, patients with depression, and healthy individuals. Methods Blood serum was collected from patients aged 40-55. The first group (n=56) included patients with alcohol dependence (F10.2 according to the ICD10). The second group (n=24) included patients with a depressive episode or recurrent depressive disorder (F32 and F33). Serum from 36 healthy donors of matching age and sex was used as the control. Concentrations of serum autoantibodies to dopamine (DA), norepinephrine (NE), serotonin, glutamate (GLU), and GABA were measured using solid-phase enzyme immunoassay (ELISA) on polystyrene 96-well plates sensitized with respective test antigens. Neurotransmitters conjugated with bovine serum albumin (BSA) were used as test antigens. Statistical analysis was performed using the Statistica 6 software with non-parametric Mann-Whitney U-test and Fisher’s exact test. Difference was considered as significant at p<0.05. Results. Patients with alcoholism differed from the group of healthy people in a higher content of serotonin aAB whereas levels of aABs to DA, NE, GLU, and GABA practically did not differ from control values. In some patients with alcoholism, the underlying disease was associated with depressive disorders. Based on this feature, the total group of patients was divided into two subgroups, patients with alcoholism without a comorbidity and patients with alcoholism complicated by depressive disorders. The group of patients with alcoholism without a comorbidity differed from healthy individuals only in an increased level of serotonin aAB. In contrast, patients with alcoholism and depressive disorders had significantly decreased levels of aABs to DA, NE, and GABA compared to the control group and to patients without a comorbidity. Comparative analysis showed the absence of significant differences in aABs to DA, NE, GLU, and GABA between patients with alcoholism and depressive disorders and patients with depression. At the same time, the level of serotonin aAB was higher in patients with a comorbidity than in control and was close to that in alcoholism. Patients with alcoholism without a somatic pathology were divided into two subgroups, with high and low levels of NT aAB. In the majority of patients, levels of aABs to DA, NE, and GABA were significantly lower than in healthy individuals. No significant difference in aABs to DA, NE and GABA was found between patients with alcoholism and low aAB, patients with alcoholism complicated by depression, and patients with depression. Levels of aABs to serotonin and GLU practically did not differ from the control. Conclusion. Low levels of aABs to DA, NE, and GABA can be considered as an objective diagnostic criterion for the stage of the disease. An associated increase in serotonin aAB may indicate transition from exacerbation to implementation of the pathological drive.

Целью исследования является поиск биомаркеров риска и превенции формирования алкогольной зависимости на фоне депрессии. Оцениваются антитела к ряду нейромедиаторов, информативность которых подтверждена предварительными исследованиями. Материалы и методы. Антитела к дофамину, норадреналину, серотонину, глутамату, гамма-аминомасляной кислоте определены в пробах крови 60 человек - контрольных лиц, пациентов с депрессией и алкоголизмом. Результаты. Уровень антител ко всем изученным нейротрансмиттерам снижается при депрессии, особенно осложненной алкоголизмом. Исключением является уровень антител к серотонину, который нарастает при алкоголизме и депрессии, сочетанной c алкоголизмом. Заключение. Предполагается, что подобный тип реакции может быть биомаркером риска формирования алкоголизма при депрессии.

The aim of the study is to search for biomarkers of risk and prevention of the formation of alcohol dependence on the background of depression. Antibodies are evaluated for a number of neurotransmitters, the information content of which is confirmed by preliminary studies. Materials and methods. Autoantibodies to dopamine, norepinephrine, 5-hydroxytryptamine, glutamate, gamma-aminobutyric acid were determined by ELISA in 60 controls and patients with depression and alcohol use disorder (AUD). Results. The level of antibodies to all studied neurotransmitters decreases with depression, especially complicated by alcoholism. An exception is the level of antibodies to serotonin, which increases with AUD and depression combined with AUD. Conclusion. It is assumed that this type of reaction may be a biomarker of the risk of alcoholism in depression.

Изучали влияние интраназального, в 2 режимах, введения антител к L-глутамату (АТ-Глу) на экспериментальный паркинсонический синдром (ПС) у мышей C57BL/6j, вызванный 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридином (МФТП). Показано, что интраназальное введение АТ-Глу мышам параллельно с введением МФТП в течение 10 сут. ослабляло развитие паркинсонических симптомов - олигокинезию и ригидность. В сыворотке крови мышей, которым вводили АТ-Глу и/или МФТП были обнаружены аутоантитела к L-глутамату в большем количестве, чем у контрольных животных. Однократное интраназальное введение АТ-Глу мышам C57BL/6j на 11-е сут. с формировавшимся ПС не влияло на выраженность паркинсонической симптоматики. Effects of two schedules of intranasal treatment with glutamate antibody (AT-Glu) on 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)-induced parkinsonian syndrome (PS) were studied in C57BL/6j mice. Intranasal AT-Glu administration along with MPTP administration for 10 days attenuated the development of parkinsonian symptoms, oligokinesia and rigidity. The serum of mice treated with AT-Glu and / or MPTP contained a greater amount of glutamate autoantibody than the serum of control animals. A single intranasal administration of AT-Glu on day 11 to C57BL/6j mice with developed PS did not influence the severity of parkinsonian symptoms.

Цель исследования - изучение взаимосвязи психофизиологических и иммунорегуляторных показателей лиц, находящихся на разных этапах формирования зависимости от психоактивных веществ (ПАВ). Методика. В обследовании приняли участие 347 человек: пациенты с психическими и поведенческими расстройствами, вызванными употреблением ПАВ (233 чел.), эпизодические потребители ПАВ (28 человек), условно здоровые лица (84 чел.). Иммуноглобулины, кортизол, нейромедиаторы и антитела к нейромедиаторам определяли методом иммуноферментного анализа. Субпопуляционный состав иммунокомпетентных клеток определяли с помощью проточной цитометрии. При помощи программно-аппаратного комплекса БОСЛАБ Профессиональный регистрировались электрокардиограмма, фотоплетизмограмма, параметры электрической активности кожи. Исследованы степень тревожности и агрессивности с помощью тестов Спилбергера-Ханина и Басс-Дарки соответственно. Статистическая обработка данных проводилась с использованием программы «Statistica». Межгрупповые сравнения проводились с применением критерия Манна-Уитни. Для построения факторных моделей использовался метод главных компонент. В них включались стандартизированные нормально распределенные признаки. Нормальность распределения проверялась с использованием критериев Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилка. Результаты. Наиболее выраженные изменения нейромедиаторных, иммунных, психологических характеристик и параметров симпатоадреналовой системы наблюдаются у лиц с синдромом зависимости от ПАВ. Для них характерны повышенная продукция всех исследованных антител к нейромедиаторам на фоне сниженного уровня дофамина крови, типичный иммунный дисбаланс с дефицитом клеточного звена и стимуляцией гуморального, разнонаправленные сдвиги со стороны симпатоадреналовой системы при возрастании тревожности и показателей агрессии. У потребителей ПАВ с вредными последствиями на фоне тенденции к возрастанию уровня серотонина крови наблюдается возрастание относительного количества лимфоцитов при сдвиге вегетативного баланса в сторону парасимпатической активности. Заключение. Построенные факторные модели для всех обследованных групп свидетельствуют о том, что изменения продукции антител к нейромедиаторам вносят наибольший вклад в разброс представленных в моделях параметров. У пациентов параметры иммунорегуляции, вегетативных и психологических реакций изменяются независимо друг от друга, тогда как у условно здоровых лиц и, особенно, у эпизодических потребителей ПАВ наблюдается их большая взаимозависимость. Aim. To investigate the relationship between psychophysiological and immunoregulatory indexes at different stages of forming psychoactive substance dependence. Methods. The study involved 347 subjects, including patients with psychiatric and behavioral disorders caused by psychoactive substances (233 subjects); occasional users of psychoactive substances (28 subjects); and subjects without apparent disease (84 subjects). Immunoglobulins, cortisol, neurotransmitters, and antibodies to neurotransmitters were determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Subpopulations of immunocompetent cells were identified by flow cytometry. Electrocardiogram, photoplethysmogram, and parameters of skin electrical activity were recorded using the BOSLAB Professional software and hardware complex. Anxiety and aggressiveness were evaluated using the Spielberger-Khanin and Buss-Durkee tests, respectively. Statistical analyses were performed using the Statistica software. The Mann-Whitney test was used for intergroup comparisons. Factorial models were constructed using the principal component method. The models included standardized, normally distributed characteristics. Distribution normality was verified by Kolmogorov-Smirnov and Shapiro-Wilk criteria. Results. The most pronounced changes in neurotransmitter, immune, psychological characteristics, and parameters of the sympathoadrenal system were observed in patients with the psychoactive substance dependence syndrome. Such patients were characterized by increased production of all neurotransmitter antibodies associated with reduced blood levels of dopamine. This is a typical immune imbalance with deficiency of the cell component and stimulation of the humoral component, multidirectional shifts in the sympathoadrenal system, and progressive anxiety and aggression. Consumers of psychoactive substances with adverse consequences associated with a tendency to increase blood levels of serotonin showed an increased relative count of lymphocytes with a shift in the autonomic balance toward the parasympathetic activity. Conclusions. Factorial models indicated that the contribution of changes in the production of neurotransmitter antibodies to the dispersion of model parameters was the greatest. In patients, immunoregulatory, autonomic and psychological reactions changed independently of each other whereas in individuals without apparent disease and occasional users, tighter interrelations of these reactions were observed.

Выявление нейробиологической предрасположенности к развитию аддиктивных расстройств является актуальной задачей при решении проблемы профилактики болезней зависимости от психоактивных веществ. Ключевую роль в разработке этой проблемы играет изучение молекулярных нейроиммунных механизмов регуляции нейромедиации в развитии аддиктивных расстройств. Целью работы было изучение в сыворотке крови иммуноферментным методом содержания аутоантител к нейромедиаторам для построения паттерна их изменения при формировании зависимости к психоактивным веществам. Показано, что система антител к дофамину, норадреналину, глутамату изменяется в процессе развития зависимости от психоактивных веществ и может рассматриваться в качестве нейроиммунного маркера для выявления групп риска развития наркомании. Identification of neurobiological susceptibility to addictive disorders is an important issue of preventing psychoactive substance dependence. A key role in approaching this issue belongs to studying molecular neuroimmune mechanisms for neurotransmission regulation during development of addictive disorders. The aim of this study was to construct a pattern of changes in serum neurotransmitter autoantibodies during formation of psychoactive substance dependence using immunoassay. The system of antibodies to dopamine, norepinephrine, and glutamate changed during the development of psychoactive substance dependence and can be considered as a neuroimmune marker for identifying groups at risk of drug addiction.

Цель исследования. На 2 моделях острых генерализованных судорог (ОГС), вызванных конвульсантом пентилентетразолом (ПТЗ), изучить эффективность сочетанного применения ноотропа цитиколина - препарата с противосудорожным действием, нейрорегенеративной, нейропротекторной активностью и антител (АТ) к глутамату, обладающих противосудорожной активностью. Методика. Эксперименты выполнены на мышах-самцах линии C57Bl/6 (n = 87) массой 22-28 г. Эффективность сочетанного применения цитиколина и АТ к глутамату изучали на двух моделях ОГС. Выполнено 2 серии экспериментов. В 1-й серии ОГС вызывали внутривенным введением 1% раствора ПТЗ со скоростью 0,01 мл/с. Для изучения эффективности сочетанного применения препаратов определяли минимальное противосудорожное действие цитиколина (Цераксон, «Nicomed Ferrer Internaсional, S.A.») и АТ к глутамату при их внутрибрюшинном введении. С этой целью цитиколин вводили в дозах 500 и 300 мг/кг за 1 ч до введения ПТЗ, АТ к глутамату - в дозах 5 и 2,5 мг/кг за 1 ч 30 мин до введения ПТЗ. АТ к глутамату получали путем гипериммунизации кроликов соответствующим конъюгированным антигеном. Во 2-й серии ОГС вызывали подкожным введением ПТЗ в дозе 85 мг/кг. Для изучения эффективности сочетанного действия изучаемых препаратов последние вводили в минимально действующих дозах, установленных в 1-й серии экспериментов. Контролем во всех сериях опытов служили животные, которым вводили в аналогичных условиях и в том же объеме физиологический раствор. Результаты. Показано, что сочетанное применение цитиколина и АТ к глутамату в минимально действующих дозах (300 и 2,5 мг/кг соответственно) при моделировании ОГС не вызывало повышения судорожной активности мозга и усиления противосудорожных свойств препаратов. Заключение. Cочетанное применение цитиколина и АТ к глутамату в минимально действующих дозах не вызывало повышения судорожной активности мозга, что свидетельствует о безопасности совместного применения препаратов. Проведенное исследование может служить также экспериментальным обоснованием возможности использования сочетанного применения данных препаратов при судорогах с целью замедления прогрессирования нейродегенеративных процессов и благоприятного влияния на когнитивные функции. Aim. To study the effectivity of a combination of citicoline, a nootropic substance with neuroregenerative, neuroprotective, and anticonvulsant actions, and glutamate antibodies (АB) with an anticonvulsant action in two models of acute generalized convulsions (AGC) caused by the convulsant pentylenetetrazole (PTZ). Methods. Experiments were conducted on C57Bl/6 mice (n = 87) weighing 22-28 g. Effects of combined citicoline and glutamate АB were studied on two models of AGС. In the first series of experiments, AGС was induced by intravenous infusion of a 1% PTZ solution at 0.01 ml/sec. In the second series, AGС was induced by a subcutaneous injection of PTZ 85 mg/kg. To evaluate efficacy of the drug combination minimum intraperitoneal anticonvulsant doses of citicoline (Tserakson, Nicomed Ferrer Internacional, S.A.) and glutamate АB were determined. To this purpose, citicoline was administered at 500 and 300 mg/kg 1 h prior to PTZ, and glutamate АB was administered at 5 and 2.5 mg/kg 90 min prior to PTZ. Glutamate АB was obtained by hyperimmunization of rabbits with a respective conjugated antigen. In the second series of experiments, AGС was induced by a subcutaneous injection of PTZ 85 mg/kg. To evaluate the effect of the drug combination, the drugs were administered at the minimum effective doses determined in the first series of experiment. Control animals were injected with the same volume of saline in the same experimental conditions. Results. The combination of citicoline and glutamate AB used at minimum effective doses of 300 and 2.5 mg/kg, respectively, did not increase the seizure activity in the brain and enhanced anticonvulsant properties of the drugs in two models of AGС. Conclusion. The combination of citicoline and glutamate AT at minimum effective doses did not increase the convulsive activity in the brain, which supported safety of the drug combination. Besides, this study can serve as an experimental justification for using the drug combination in convulsions to favorably influence cognitive functions and slow progression of neurodegenerative processes.

Цель исследования - изучение эффектов хронического интраназального введения антител к глутамату совместно с полученными in vitro олигомерами провоспалительного белка S100A9 на процесс воспроизведения пространственной памяти, а также на содержание нейромедиаторных аминокислот и биогенных аминов в релевантных структурах мозга - гиппокампе и префронтальной коре у 12-месячных мышей С57Bl/6. Методика. В поведенческих экспериментах у всех животных проводили выработку условного рефлекса пассивного избегания и тестировали воспроизведение памятного следа, после этого в нейрохимическом исследовании в гиппокампе и префронтальной коре методом ВЖХ проводили определение концентрации нейромедиаторных аминокислот и биогенных аминов. Результаты. Показано, что введение белка S100A9 олигомеров индивидуально приводило к нарушению воспроизведения памятного следа, а в сочетании с антителами к глутамату данного эффекта выявлено не было. Обнаружено значительное повышение концентрации глутамата в обеих церебральных структурах стареющих животных при действии S100A9 олигомеров и снижение содержания аминокислоты при совместном введении с антителами к глутамату до нормы. Показано существенное снижение содержания дофамина в гиппокампе и префронтальной коре в условиях влияния S100A9 олигомеров, а также повышение уровня его метаболитов в гиппокампе с нормализацией обмена дофамина в присутствии антелел к глутамату. Заключение. Выявленные антиамнестические эффекты антител к глутамату и нормализация нейрохимического профиля в условиях вызванной центральной токсичностью S100A9 олигомерами могут быть использованы в разработке подходов нейропротективной коррекции в том числе при болезни Альцгеймера. The aim of this study was to investigate effects of chronic intranasal administration of glutamate antibodies with in vitro -generated proinflammatory S100A9 protein oligomers, on spatial memory of 12-month old C57Bl/6 mice. In addition, the brain content of neurotransmitter amino acids and biogenic amines was monitored in memory-relevant brain structures (hippocampus and prefrontal cortex) of these animals. Methods. In behavioral experiments, all animals were conditioned in a passive avoidance reflex test and the memory trace was evaluated. In a simultaneous neurochemical study, HPLC-electrochemical detection analysis was performed to measure concentrations of neurotransmitter amino acids and biogenic amines in the hippocampus and prefrontal cortex. Results. Administration of S100A9 oligomers alone resulted in disruption of the memory trace retrieval whereas their combination with glutamate antibodies abolished this memory disorder. Significant increases in glutamate concentration were observed in both of the cerebral structures of ageing animals in response to S100A9 oligomers alone, and there was a reduction of the amino acid levels when coadministered with glutamate antibodies. S100A9 oligomers also evoked a decrease in hippocampal and prefrontal cortical dopamine and synchronously elevated dopamine metabolite concentrations, both of these actions being normalized by glutamate antibody coadministration. Conclusion. Disclosure of the antiamnesic effects of glutamate antibodies, along with their neurochemical stabilizing activity to S100A9 oligomer neurotoxicity might be utilized in the development of neuroprotective approaches in Alzheimer’s disease.