Поведінкові та молекулярні ефекти комплексу магнію та вітаміну B₆ у моделі посттравматичного стресового розладу у мишей
DOI:
https://doi.org/10.15330/jpnubio.12.60-73Ключові слова:
Посттравматичний стресовий розлад, модель стресу електрошоком, магній, вітамін B₆, оксидативний стрес, ЗапаленняАнотація
Вплив тяжких або неконтрольованих травматичних стресових факторів часто призводить до тривалих змін емоційної регуляції та пам’яті, що сприяє розвитку симптомів посттравматичного стресового розладу (ПТСР). У цьому дослідженні було оцінено поведінкові та нейробіохімічні ефекти комплексу магнію та вітаміну B6 у мишачій моделі ПТСР, індукованій неминучими електричними ударами по лапах. Самців мишей C57BL/6J випадковим чином поділили на три групи: Контроль, Стрес (вплив електрошоку) та Стрес+Mg-B6 (електрошок із подальшим введенням комплексу Mg-B6 з наростаючою дозою від 100 до 200 мг/кг маси тіла). Для оцінки розвитку ПТСР-подібних симптомів застосовували низку поведінкових тестів, а саме тест аверсивного контексту, тест «відкрите поле», тест світло-темрява, піднятий хрестоподібний лабіринт, сплеш-тест і тест підвішування за хвіста. Миші, які зазнали електричних ударів, продемонстрували значно триваліший час завмирання порівняно з контрольною групою, що вказує на посилену страхову пам’ять. Споживання препарату у групі Стрес+Mg-B6 призвело до зниження локомоторної активності та скорочення часу, проведеного у відкритих зонах як у тесті «відкрите поле», так і в піднятому хрестоподібному лабіринті, що свідчить про тимчасове поведінкове гальмування. Комплекс Mg-B6 також зменшував грумінг у сплеш-тесті, що може свідчити про нижчу мотивацію або пригнічення стрес-індукованого збудження, а не про депресивноподібні симптоми. Електричний шок спричинив зниження рівня загальних лейкоцитів, але підвищення активності мієлопероксидази в плазмі крові; ці зміни не модулювалися комплексом Mg-B6. Не було виявлено значних змін у активності параоксонази, рівнях IL-1β у крові або рівнях ліпідних пероксидів у корі головного мозку в жодній з експериментальних груп. У цілому дослідження свідчить, що високі дози Mg-B6 можуть модулювати нейроповедінкові реакції, пов’язані зі стресом, які, очевидно, тимчасово пригнічують дослідницьку та мотиваційну поведінку, можливо, завдяки інгібувальному впливу магнію на нейрональну збудливість.
Посилання
Bayliak MM, Vatashchuk MV, Gospodaryov DV, Hurza VV, Demianchuk OI, Ivanochko MV, Burdyliuk NI, Storey KB, Lushchak O, Lushchak VI (2022) High fat high fructose diet induces mild oxidative stress and reorganizes intermediary metabolism in male mouse liver: Alpha-ketoglutarate effects. Biochim Biophys Acta Gen Subj 1866:130226. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2022.130226
Balatskyi V, Strilbytska O, Abrat O, Tkachyk A, Lylyk M, Lushchak V, Bayliak M (2025a) Behavioral and metabolic effects of escapable electric foot shock stress in male mice. BMC Res Notes 18:127. https://doi.org/10.1186/s13104-025-07189-0
Balatskyi V, Gospodaryov D, Abrat O, Strilbytska O, Demianchuk O, Tkachyk A, Vasylyshyn O, Lushchak O, Lushchak VI, Bayliak M (2025b) Differential long-term effects of physical, social, and psychological stressors in male mice: down-regulation of inflammatory markers and unresponsiveness of the antioxidant system. Physiol Behav 301:115065. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2025.115065
Barrett TJ, Corr EM, van Solingen C, Schlamp F, Brown EJ, Koelwyn GJ, Lee AH, Shanley LC, Spruill TM, Bozal F, de Jong A, Newman AAC, Drenkova K, Silvestro M, Ramkhelawon B, Reynolds HR, Hochman JS, Nahrendorf M, Swirski FK, Fisher EA, Berger JS, Moore KJ (2021) Chronic stress primes innate immune responses in mice and humans. Cell Rep 36:109595. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109595
Bouguiyoud N, Roullet F, Bronchti G, Frasnelli J, Al Aïn S (2022) Anxiety and Depression Assessments in a Mouse Model of Congenital Blindness. Front Neurosci 15:807434. https://doi.org/10.3389/fnins.2021.807434
Bremner JD (2006) Traumatic stress: effects on the brain. Dialogues Clin Neurosci 8:445–461. https://doi.org/10.31887/DCNS.2006.8.4/jbremner
Chen S, Chen H, Du Q, Shen J (2020) Targeting Myeloperoxidase (MPO) Mediated Oxidative Stress and Inflammation for Reducing Brain Ischemia Injury: Potential Application of Natural Compounds. Front Physiol 11:433. https://doi.org/10.3389/fphys.2020.00433
Coffman CN, Carroll-Portillo A, Alcock J, Singh SB, Rumsey K, Braun CA, Xue B, Lin HC (2024) Magnesium Oxide Reduces Anxiety-like Behavior in Mice by Inhibiting Sulfate-Reducing Bacteria. Microorganisms 12:1429. https://doi.org/10.3390/microorganisms12071429
Curzon P, Rustay NR, Browman KE (2009) Chapter 2. Cued and Contextual Fear Conditioning for Rodents. In: Buccafusco JJ, editor. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience, 2nd ed. Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis
Dhabhar FS, Malarkey WB, Neri E, McEwen BS (2012) Stress-induced redistribution of immune cells--from barracks to boulevards to battlefields: a tale of three hormones--Curt Richter Award winner. Psychoneuroendocrinology 37:1345–1368. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2012.05.008
Dmytriv TR, Tsiumpala SA, Semchyshyn HM, Storey KB, Lushchak VI (2023) Mitochondrial dysfunction as a possible trigger of neuroinflammation at post-traumatic stress disorder (PTSD). Front Physiol 14:1222826. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1222826
Huang X, Sun X, Wang Q, Zhang J, Wen H, Chen WJ, Zhu S (2025) Structural insights into the diverse actions of magnesium on NMDA receptors. Neuron 113:1006–1018.e4. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.01.021
Hurza VV, Bayliak MM, Vatashchuk MV, Sorochynska OM, Lylyk MP, Abrat OB, Gospodaryov DV, Storey KB, Lushchak VI (2025) Intermittent Fasting Partially Alleviates Dietary Margarine-Induced Morphometrical, Hematological, and Biochemical Changes in Female Mice, but Not in Males. Biochem Res Int 2025:2163104. https://doi.org/10.1155/bri/2163104
Julio JS (2017) GAMALATE B6. Review of a GABAergic Product. Open Access J Neurol Neurosurg 6:555696. https://doi.org/10.19080/OAJNN.2017.06.555696
Karanikas E (2021) Psychologically Traumatic Oxidative Stress; A Comprehensive Review of Redox Mechanisms and Related Inflammatory Implications. Psychopharmacol Bull 51:65–86. https://doi.org/10.64719/pb.4419
Kirkland AE, Sarlo GL, Holton KF (2018) The Role of Magnesium in Neurological Disorders. Nutrients 10:730. https://doi.org/10.3390/nu10060730
Lushchak V, Semchyshyn H, Lushchak O, Mandryk S (2005) Diethyldithiocarbamate inhibits in vivo Cu,Zn-superoxide dismutase and perturbs free radical processes in the yeast Saccharomyces cerevisiae cells. Biochem Biophys Res Commun 338:1739–1744. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2005.11.005
Lushchak O, Orru M, Strilbytska O, Berezovskyi V, Cherkas A, Storey KB, Bayliak M (2023a) Metabolic and immune dysfunctions in post-traumatic stress disorder: what can we learn from animal models? EXCLI J 22:928–945. https://doi.org/10.17179/excli2023-6391
Lushchak O, Strilbytska O, Koliada A, Storey KB (2023b) An orchestrating role of mitochondria in the origin and development of post-traumatic stress disorder. Front Physiol 13:1094076. https://doi.org/10.3389/fphys.2022.1094076
Murck H, Steiger A (1998) Mg2+ reduces ACTH secretion and enhances spindle power without changing delta power during sleep in men—possible therapeutic implications. Psychopharmacology (Berl) 137:247–252. https://doi.org/10.1007/s002130050617
Noah L, Dye L, Bois De Fer B, Mazur A, Pickering G, Pouteau E (2021) Effect of magnesium and vitamin B6 supplementation on mental health and quality of life in stressed healthy adults: Post-hoc analysis of a randomised controlled trial. Stress Health 37:1000–1009. https://doi.org/10.1002/smi.3051
Patel V, Akimbekov NS, Grant WB, Dean C, Fang X, Razzaque MS (2024) Neuroprotective effects of magnesium: implications for neuroinflammation and cognitive decline. Front Endocrinol (Lausanne) 15:1406455. https://doi.org/10.3389/fendo.2024.1406455
Pickering G, Mazur A, Trousselard M, Bienkowski P, Yaltsewa N, Amessou M, Noah L, Pouteau E (2020) Magnesium Status and Stress: The Vicious Circle Concept Revisited. Nutrients 12:3672. https://doi.org/10.3390/nu12123672
Poleszak E, Szewczyk B, Kedzierska E, Wlaź P, Pilc A, Nowak G (2004) Antidepressant- and anxiolytic-like activity of magnesium in mice. Pharmacol Biochem Behav 78:7–12. https://doi.org/10.1016/j.pbb.2004.01.006
Pouteau E, Kabir-Ahmadi M, Noah L, Mazur A, Dye L, Hellhammer J, Pickering G, Dubray C (2018) Superiority of magnesium and vitamin B6 over magnesium alone on severe stress in healthy adults with low magnesemia: A randomized, single-blind clinical trial. PLoS One 13:e0208454. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0208454
Rodriguez A, Zhang H, Klaminder J, Brodin T, Andersson PL, Andersson M (2018) ToxTrac: A fast and robust software for tracking organisms. Meth Ecol Evol 9:460–464. https://doi.org/10.1111/2041-210X.12953
Sartori SB, Whittle N, Hetzenauer A, Singewald N (2012) Magnesium deficiency induces anxiety and HPA axis dysregulation: modulation by therapeutic drug treatment. Neuropharmacology 62:304–312. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2011.07.027
Seibenhener ML, Wooten MC. (2015) Use of the Open Field Maze to measure locomotor and anxiety-like behavior in mice. J Vis Exp 96:e52434. https://doi.org/10.3791/52434
Singewald N, Sinner C, Hetzenauer A, Sartori SB, Murck H (2004) Magnesium-deficient diet alters depression- and anxiety-related behavior in mice—influence of desipramine and Hypericum perforatum extract. Neuropharmacology 47:1189–1197. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2004.08.010
Smid GE, Lind J, Bonde JP (2022) Neurobiological mechanisms underlying delayed expression of posttraumatic stress disorder: A scoping review. World J Psychiatry 12:151–168. https://doi.org/10.5498/wjp.v12.i1.151
Sorochynska OM, Bayliak MM, Gospodaryov DV, Vasylyk YV, Kuzniak OV, Pankiv TM, Garaschuk O, Storey KB, Lushchak VI (2019) Every-Other-Day Feeding Decreases Glycolytic and Mitochondrial Energy-Producing Potentials in the Brain and Liver of Young Mice. Front Physiol 10:1432. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.01432
Vatashchuk M, Hurza V, Bayliak M (2022) Adapting of spectrophotometric assay of paraoxonase activity with 4-Nitrophenylacetate for murine plasma and liver. J Vasyl Stefanyk Precarpath Nat Univers 9:6–14. https://doi.org/10.15330/jpnu.9.4.6-14
Verbitsky A, Dopfel D, Zhang N. (2020) Rodent models of post-traumatic stress disorder: behavioral assessment. Transl Psychiatry 10:132. https://doi.org/10.1038/s41398-020-00910-1
Yadav MK, Pradhan PK, Sood N, Chaudhary DK, Verma DK, Debnath C, et al. (2014) Innate immune response of Indian major carp, Labeo rohita infected with oomycete pathogen Aphanomyces invadans. Fish Shellfish Immunol 39:524–531. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2014.05.011
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Olha Strilbytska, Viktoria Hurza, Myroslava Vatashchuk, Vitalii Derkachov, Vladyslav Berezovskyi, Oleh Demianchuk, Oleh Lushchak, Maria Lylyk, Maria Bayliak
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
