Сравнение влияния антидепрессантов имипрамина и флуоксетина на цикл coн – бодрствование и сонные веретена у крыс линии WAG/RIJ с абсансной эпилепсией и коморбидной депрессией

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Крысы линии WAG/Rij являются валидной моделью абсансной эпилепсии и коморбидной депрессии. Ранее нами было показано, что у крыс линии WAG/Rij имеются нарушения цикла сон-бодрствование и изменения характеристик сонных веретен. Обнаружена также отрицательная корреляция между числом пик-волновых разрядов (ПВР) и длительностью быстрого (REM) сна. Клинические данные свидетельствуют о том, что традиционные антидепрессанты имипрамин и флуоксетин эффективно подавляют симптомы депрессии, но при этом могут оказывать негативное влияние на цикл сон-бодрствование и сопутствующую эпилепсию у пациентов. Наши предыдущие исследования у крыс линии WAG/Rij показали, что имипрамин при хроническом введении увеличивал число ПВР, в то время как флуоксетин в той же дозе уменьшал их число, хотя оба антидепрессанта оказывали выраженный антидепрессантный эффект. Сравнение влияния антидепрессантов имипрамина и флуоксетина на цикл сон-бодрствование и сонные веретена у крыс линии WAG/Rij остается неизученным. Цель данной работы – выяснить: 1) какое влияние оказывают имипрамин и флуоксетин на цикл сон-бодрствование и характеристики сонных веретен у крыс линии WAG/Rij и 2) имеются ли различия в их влиянии. Для достижения этой цели сравнивали характеристики цикла сон-бодрствование и сонных веретен у крыс линии WAG/Rij после хронического введения антидепрессантов и физраствора и у неэпилептических крыс Wistar. У крыс линии WAG/Rij введение имипрамина приводило к значимому уменьшению длительности REM сна. Введение имипрамина по сравнению с флуоксетином увеличивало также латентный период перехода ко сну и перехода к REM сну. Амплитуда сонных веретен значимо увеличивалась под действием обоих антидепрессантов. Однако спектральная плотность мощности «медленных» и «средних» веретен, которые преобладают у крыс линии WAG/Rij по сравнению с крысами Wistar, была значимо больше после введения имипрамина, чем после введения флуоксетина. Результаты свидетельствуют о том, что имипрамин приводит к более выраженным негативным изменениям цикла сон-бодрствование и сонных веретен, чем флуоксетин. Исследования на модели крыс линии WAG/Rij указывают на то, что флуоксетин является более предпочтительным антидепрессантом для терапии депрессивных расстройств, коморбидной абсансной эпилепсии, так как он не вызывает существенного ухудшения качества сна. Эти результаты согласуются с клиническими данными.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Габова

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: agabova@yandex.ru
Россия, Москва

Е. А. Федосова

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Email: agabova@yandex.ru
Россия, Москва

К. Ю. Саркисова

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Email: agabova@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Sarkisova KY, Midzianovskaia IS, Kulikov MA (2003) Depressive-like behavioral alterations and c-fos expression in the dopaminergic brain regions in WAG/Rij rats with genetic absence epilepsy. Behav Brain Res 144: 211–226. https://doi.org/10.1016/S0166–4328(03)00090–1
  2. Sarkisova K, van Luijtelaar G (2011) The WAG/Rij strain: A genetic animal model of absence epilepsy with comorbidity of depression. Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry 35: 854–876. https://doi.org/10.1016/j.pnpbp.2010.11.010
  3. Russo E, Citraro R, Constanti A, Leo A, Lüttjohann A, van Luijtelaar G, De Sarro G (2016) Upholding WAG/Rij rats as a model of absence epileptogenesis: Hidden mechanisms and a new theory on seizure development. Neurosci Biobehav Rev 71: 388–408. https://doi.org/ 10.1016/j.phrs.2016.03.039
  4. Tallarico M, Pisano M, Leo A, Russo E, Citraro R, De Sarro G (2022) Antidepressant drugs for seizures and epilepsy: Where do we Stand? Curr Neuropharmacol 21: 1691–1713. https://doi.org/10.2174/1570159x20666220627160048
  5. Gabova A V, Sarkisova KY (2023) Maternal methyl enriched diet normalizes characteristics of the sleep –wake cycle and sleep spindles in adult offspring of WAG / Rij rats with genetic absence epilepsy. 59: 165–179. https://doi.org/10.1134/S0022093023010143
  6. van Luijtelaar G, Bikbaev A (2007) Midfrequency cortico-thalamic oscillations and the sleep cycle: Genetic, time of day and age effects. Epilepsy Res 73: 259–265. https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2006.11.002
  7. Wang Y-Q, Li R, Zhang M-Q, Zhang Z, Qu W-M, Huang Z-L (2015) The Neurobiological Mechanisms and Treatments of REM Sleep Disturbances in Depression. Curr Neuropharmacol 13: 543–553. https://doi.org/10.2174/1570159x13666150310002540
  8. Kovács Z, Czurkó A, Kékesi KA, Juhász G (2012) Neonatal tricyclic antidepressant clomipramine treatment reduces the spike-wave discharge activity of the adult WAG/Rij rat. Brain Res Bull 89: 102–107. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2012.07.010
  9. Ivarsson M, Paterson LM, Hutson PH (2005) Antidepressants and REM sleep in Wistar-Kyoto and Sprague-Dawley rats. Eur J Pharmacol 522: 63–71. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2005.08.050
  10. Kansagra S (2020) Sleep disorders in adolescents. Pediatrics 145. https://doi.org/10.1542/PEDS.2019–2056I
  11. Omichi C, Kadotani H, Sumi Y, Ubara A, Nishikawa K, Matsuda A, Ozeki Y (2022) Prolonged sleep latency and reduced REM latency are associated with depressive symptoms in a Japanese working population. Int J Environ Res Public Health 19. https://doi.org/10.3390/ijerph19042112
  12. Lopes MC, Quera-Salva MA, Guilleminault C (2007) Non-REM sleep instability in patients with major depressive disorder: Subjective improvement and improvement of non-REM sleep instability with treatment (Agomelatine). Sleep Med 9: 33–41. https://doi.org/10.1016/j.sleep.2007.01.011
  13. Olbrich S, Arns M (2013) EEG biomarkers in major depressive disorder: Discriminative power and prediction of treatment response. Int Rev Psychiatry 25: 604–618. https://doi.org/10.3109/09540261.2013.816269
  14. Colavito V, Fabene PF, Grassi-Zucconi G, Pifferi F, Lamberty Y, Bentivoglio M, Bertini G (2013) Experimental sleep deprivation as a tool to test memory deficits in rodents. Front Syst Neurosci 7: 1–17. https://doi.org/10.3389/fnsys.2013.00106
  15. Fogel SM, Smith CT (2011) The function of the sleep spindle: A physiological index of intelligence and a mechanism for sleep-dependent memory consolidation. Neurosci Biobehav Rev 35: 1154–1165. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2010.12.003
  16. Al-Biltagi MA (2014) Childhood epilepsy and sleep. World J Clin Pediatr 3: 45. https://doi.org/10.5409/wjcp.v3.i3.45
  17. Bloechliger M, Ceschi A, Rüegg S, Kupferschmidt H, Kraehenbuehl S, Jick SS, Meier CR, Bodmer M (2016) Risk of seizures associated with antidepressant use in patients with depressive disorder: follow-up study with a nested case–control analysis using the clinical practice research datalink. Drug Saf 39: 307–321. https://doi.org/10.1007/s40264–015–0363-z
  18. Cotterman-Hart S (2010) Depression in epilepsy: Why aren’t we treating? Epilepsy Behav 19: 419–421. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2010.08.018
  19. Oke A, Adhiyaman V, Aziz K, Ross A (2001) Dose-dependent seizure activity associated with fluoxetine therapy [1]. QJM – Mon J Assoc Physicians 94: 113–114. https://doi.org/10.1093/qjmed/94.2.113
  20. Sarkisova KY, Gabova AV, Fedosova EA, Shatskova AB, Narkevich VB, Kudrin VS (2023) Antidepressant and anxiolytic effects of L-methionine in the WAG/Rij rat model of depression comorbid with Absence Epilepsy. Int J Mol Sci 24. https://doi.org/10.3390/ijms241512425
  21. Fernandez LMJ, Lüthi A (2020) Sleep spindles: Mechanisms and functions. Physiol Rev 100: 805–868. https://doi.org/10.1152/physrev.00042.2018
  22. Kostopoulos GK (2000) Spike-and-wave discharges of absence seizures as a transformation of sleep spindles: The continuing development of a hypothesis. Clin Neurophysiol 111. https://doi.org/10.1016/S1388–2457(00)00399–0
  23. Kozák G, Földi T, Berényi A (2020) Spike-and-wave discharges are not pathological sleep spindles, network-level aspects of age-dependent absence seizure development in rats. eNeuro 7(1): ENEURO. http s://doi.org/ 10.1523/ENEURO.0253–19.2019
  24. Born J, Rasch B, Gais S (2006) Sleep to remember. Neuroscientist 12: 410–424. https://doi.org/10.1177/1073858406292647
  25. Marshall L, Born J (2007) The contribution of sleep to hippocampus-dependent memory consolidation. Trends Cogn Sci 11: 442–450. https://doi.org/10.1016/j.tics.2007.09.001
  26. Sitnikova E, Hramov AE, Grubov V, Koronovsky AA (2014) Time-frequency characteristics and dynamics of sleep spindles in WAG/Rij rats with absence epilepsy. Brain Res 1543: 290–299. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2013.11.001
  27. Puścian A, Winiarski M, Łęski S, Charzewski Ł, Nikolaev T, Borowska J, Dzik JM, Bijata M, Lipp HP, Dziembowska M, Knapska E (2021) Chronic fluoxetine treatment impairs motivation and reward learning by affecting neuronal plasticity in the central amygdala. Br J Pharmacol 178: 672–688. https://doi.org/10.1111/bph.15319
  28. Olguner Eker Ö, Özsoy S, Eker B, Doğan H (2017) Metabolic effects of antidepressant treatment. Noropsikiyatri Ars 54: 49–56.
  29. Dorsey CM, Lukas SE, Cunningham SL (1996) Fluoxetine-induced sleep disturbance in depressed patients. Neuropsychopharmacology 14: 437–442. https://doi.org/10.1016/0893–133X(95)00148–7
  30. Valvassori SS, Cararo JH, Marino CAP, Possamai-Della T, Ferreira CL, Aguiar-Geraldo JM, Dal-Pont GC, Quevedo J (2022) Imipramine induces hyperactivity in rats pretreated with ouabain: Implications to the mania switch induced by antidepressants. J Affect Disord 299: 425–434. https://doi.org/10.1016/j.jad.2021.12.021
  31. Geoffroy M, Scheel-Krüger J, Christensen AV (1990) Effect of imipramine in the “learned helplessness” model of depression in rats is not mimicked by combinations of specific reuptake inhibitors and scopolamine. Psychopharmacology (Berl) 101: 371–375. https://doi.org/10.1007/BF02244056
  32. Sarkisova KY, Kulikov MA, Midzyanovskaya IS, Folomkina AA (2008) Dopamine-dependent nature of depression-like behavior in WAG/Rij rats with genetic absence epilepsy. Neurosci Behav Physiol 38: 119–128. https://doi.org/10.1007/s11055–008–0017-z
  33. Gervasoni D, Panconi E, Henninot V, Boissard R, Barbagli B, Fort P, Luppi PH (2002) Effect of chronic treatment with milnacipran on sleep architecture in rats compared with paroxetine and imipramine. Pharmacol Biochem Behav 73: 557–563. https://doi.org/10.1016/S0091–3057(02)00812–2
  34. Wichniak A, Wierzbicka A, Walęcka M, Jernajczyk W (2017) Effects of Antidepressants on Sleep. Curr Psychiatry Rep 19: 1–7. https://doi.org/10.1007/s11920–017–0816–4
  35. Sarkisova KY, Fedosova EA, Shatskova AB, Rudenok MM, Stanishevskaya VA, Slominsky PA (2023). Maternal methyl-enriched diet increases DNMT1, NCN1, and TH gene expression and supresses absence seizures and comorbid depression in offspring of WAG/Rij rats. Diagnostics 13(3): 398. https://doi.org/ 10.3390/diagnostics13030398
  36. Sarkisova KY, Kulikov MA (2006) Behavioral characteristics of WAG/Rij rats susceptible and non-susceptible to audiogenic seizures. Behav Brain Res 166: 9–18. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2005.07.024
  37. Sarkisova KY, Gabova AV (2018) Maternal care exerts disease-modifying effects on genetic absence epilepsy and comorbid depression. Genes Brain Behav 17: e12477. https://doi.org/10.1111/gbb.12477
  38. Sarkisova KY, Gabova AV, Kulikov MA, Fedosova EA, Shatskova AB, Morosov AA (2017) Rearing by foster Wistar mother with high level of maternal care counteracts the development of genetic absence epilepsy and comorbid depression in WAG/Rij rats. Dokl Biol Sci 473: 39–42. https://doi.org/10.1134/S0012496617020077
  39. Wichniak A, Wierzbicka A, Jernajczyk W (2012) Sleep and Antidepressant Treatment. Curr Pharm Des 18 (36): 5802–5817. https://doi.org/ 10.2174/138161212803523608
  40. Armitage R (2000) The efffect of antidepressants on sleep in patients with depression. Can J Psychiatry 45 (9): 803–809. https://doi.org/ 10.1177/070674370004500903
  41. Duncan D, Taylor D (1995) Which is the safest antidepressant to use in epilepsy? Psychiatr Bull 19: 355–357. https://doi.org/10.1192/pb.19.6.355
  42. Citraro R, Leo A, De Fazio P, De Sarro G, Russo E (2015) Antidepressants but not antipsychotics have antiepileptogenic effects with limited effects on comorbid depressive-like behaviour in the WAG/Rij rat model of absence epilepsy. Br J Pharmacol 172: 3177–3188. https://doi.org/10.1111/bph.13121
  43. Hutka P, Krivosova M, Muchova Z, Tonhajzerova I, Hamrakova A, Mlyncekova Z, Mokry J, Ondrejka I (2021) Association of sleep architecture and physiology with depressive disorder and antidepressants treatment. Int J Mol Sci 22: 1333. https://doi.org/10.3390/ijms22031333
  44. Roeber J, Lewis P, Crunelli V, Navarette M, Hamandi K (2022) Effect of anti-seasure medication on sleep spindles and slow waves in drug resistant epilepsy. Brain Sci 12: 1288. https://doi.org/10.3390/brainsci12101288
  45. Nishida M, Nakashima Y, Nishikawa T (2014) Topographical Distribution of fast and slow sleep spindles in medicated depressive patients. J Clin Neurophysiol 31: 402–408. https://doi.org/ 10.1097/WNP.0000000000000068
  46. Bovy L, Weber F, Tendolkar I, Fernandez G, Czisch M, Steiger A, Zeising M, Dresler M (2022) Non-REM sleep in major depressive disorder. Neuroimage Clin 36: 103275. https://doi.org/ 10.1016/j.nicl.2022.103275
  47. Steiger A, Pawlowski M, Kimura M (2015) Sleep electroencephalography as a biomarker in depression. Chronophysiol and Therapy 5: 15–25. https://doi/org/10/2147/CPT/S41760

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Примеры записей ЭЭГ пассивного бодрствования, иллюстрирующие наличие ПВР у крыс линии WAG/Rij (a) и отсутствие ПВР у крыс Wistar (b). (а): 1 – запись ЭЭГ крысы линии WAG/Rij с серией ПВР; 2 – один из ПВР длительностью 10 с представлен на расширенной по времени шкале. (b): 1 – ЭЭГ крысы Wistar без ПВР; 2 – один из фрагментов записи ЭЭГ крысы Wistar длительностью 10 с представлен на расширенной по времени шкале.

Скачать (284KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Относительная (%) длительность стадий цикла сон-бодрствование у крыс Wistar и крыс линии WAG/Rij, которым хронически вводили физраствор (Vehicle) и антидепрессанты флуоксетин (Fluoxetine) и имипрамин (Imipramine). Wakefulness – бодрствование, NREM – медленноволновый сон, REM – быстрый сон. **p < 0.01, *p < 0.05. Горизонтальные линии обозначают сравниваемые группы.

Скачать (114KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Длительность (мин) эпизодов стадий цикла сон-бодрствование у крыс Wistar и крыс линии WAG/Rij, которым хронически вводили физраствор и антидепрессанты флуоксетин и имипрамин. **p < 0.01, *p < 0.05. Остальные обозначения как на рис. 2.

Скачать (106KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Число эпизодов стадий цикла сон-бодрствование у крыс Wistar и крыс линии WAG/Rij, которым хронически вводили физраствор и антидепрессанты флуоксетин и имипрамин. **p < 0.01, *p < 0.05. Остальные обозначения как на рис. 2.

Скачать (121KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Общее число переходов из NREM сна в другие стадии сна (Total), число переходов от NREM сна в стадии REM сна (NREM-REM) и бодрствования (NREM-Wakefulness) у четырех групп крыс: крысы Wistar, крысы линии WAG/Rij, которым вводили физраствор, антидепрессанты флуоксетин и имипрамин. **p < 0.01, *p < 0.05. Остальные обозначения как на рис. 2.

Скачать (116KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Усредненные спектры мощности сонных веретен у крыс Wistar и крыс линии WAG/Rij, которым вводили физраствор, антидепрессанты флуоксетин и имипрамин. Данные вычислены методом Уэлча (Welch test) с использованием быстрого преобразования Фурье. Значимость различий определяли с помощью U теста Манна-Уитни с поправкой Бонферрони (312) на количество частот (52) в спектре и число сравнений (8).++p < 0.01 по сравнению с крысами Wistar: при введении флуоксетина на частотах 8.5–9, 12–22.5 Гц; при введении имипрамина на частотах 6–25 Гц; при введении физраствора на частотах 2–2.5, 5–9.5 Гц. ** p < 0.01 по сравнению с введением физраствора и при введении имипрамина на частотах 2–2.5, 11–11.5, 18.5–20.5.#p < 0.05, введение имипрамина по сравнению с введением флуоксетина на частотах 7–11 Гц.

Скачать (130KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024