Самарские биологи экспериментально определили, как антибиотики влияют на поведение и настроение крыс

Грызуны от антибиотиков глупеют, теряют любознательность и память и впадают в стресс.

Биологи Самарского университета им. Королёва в рамках экспериментального исследования определили, как меняются поведенческие реакции и когнитивные (умственные) способности крыс после приема антибиотиков. Данное исследование должно расширить научные знания о том, как взаимосвязаны мозг и микробиота – кишечная микрофлора животных и человека, которая, как правило, серьезно страдает в ходе антибиотиковой терапии.

Обитающие в кишечнике бактерии выделяют особые биологически активные вещества, влияющие на состояние мозга и нервной системы. Когда бактерии гибнут от антибиотиков, эти вещества перестают образовываться и их полезное регулирующее влияние на мозг прекращается, что отражается на поведении и настроении живого существа и, возможно, приводит к возникновению неврологических заболеваний. Результаты экспериментов представлены в статье, опубликованной в российском научном журнале "Патогенез".

Как отметил ученый, обычно в подобных исследованиях, посвященных нарушениям кишечной микробиоты, основное внимание уделяется влиянию этих нарушений на какой-то определенный отдел мозга и его конкретную функцию. Самарские же исследователи применили комплексный подход и выявляли изменения различных составляющих целостного паттерна поведения животных. В ходе экспериментов строго соблюдались нормы биоэтического отношения к лабораторным животных, а протокол экспериментов был утвержден на заседании университетской комиссии по биоэтике.

Исследование проводилось на взрослых крысах-самцах, которых разделили на две группы – экспериментальную и контрольную. Крысам в экспериментальной группе раз в день в течение десяти суток перорально давали (впрыскивали в рот) суспензию из трех распространенных антибактериальных препаратов. Крысы контрольной группы антибиотиков не получали.

Для оценки происходящих изменений в поведении подопытных использовались стандартные лабораторные установки для экспериментов с грызунами, в том числе "Приподнятый крестообразный лабиринт" (позволяет оценить уровень тревожности животного), "Лабиринт Барнс" (позволяет исследовать процессы пространственной памяти) и установка "Открытое поле" – с ее помощью можно выявлять целый комплекс поведенческих компонентов: двигательную активность грызунов, их уровень тревожности, степень выраженности исследовательского поведения.

"В ходе исследования нами было установлено, что комплексное воздействие антибиотиков приводило к значимым неблагоприятным изменениям в состоянии кишечной микробиоты и поведенческих реакций в различных тестовых установках. Например, у крыс резко снижалась мотивация к обследованию специальных отверстий в арене установки "Открытое поле". Это означало, что у них возникал дефицит ориентировочно-исследовательской активности. Данный поведенческий показатель у крыс, получавших антибиотики, снижался более чем на 30% по сравнению с крысами контрольной группы. Значительное снижение происходило и по другим важным поведенческим показателям", – отметила Юлия Кулагина, студентка биологического факультета Самарского университета им. Королёва.

В установке "Приподнятый крестообразный лабиринт" крысы с нарушениями микробиоты стремились избегать освещенных открытых территорий и предпочитали находиться в закрытых отсеках установки, что свидетельствует о росте уровня тревожности. Крысы из контрольной группы, напротив, к концу эксперимента гораздо более активно осваивали хорошо освещенные и открытые территории лабиринта, т.е. проявляли поведенческие показатели относительно комфортного состояния.

В эксперименте на установке "Лабиринт Барнс" грызунам необходимо найти "спасительную норку" и запомнить ее месторасположение. Крысы, не получавшие антибиотиков, быстро запоминали, где находится "норка", и, попадая в лабиринт в третий раз, они успешно выполняли задание в среднем на 24% быстрее, чем при первом своем прохождении задания. Крысы, получавшие антибиотики, с большим трудом запоминали месторасположение "норки", и каждое выполнение этого задания было для них как в первый раз, что указывает на серьезное снижение функции пространственной памяти.

Автор фото: Ольга Жаркова