Morphological state of rat hepatocytes under acute emotional and painful stress and Selank application

We studied the morphological state of liver tissue and morphometrical parameters of hepatocytes in Wistar male rats subjected to acute foot-shock stress and Selank influence on liver condition. The peptide was administered by intraperitoneal injections in doses 100, 300 and 1,000 µg/kg 15 min before stress exposure. We revealed that acute foot-shock stress resulted in developing mild hepatocytic degeneration which was more pronounced in centrilobular regions, inflammatory infiltration which was more developed in peripheral parts of liver lobules, growth of the mean areas of hepatocyte, nucleus, and cytoplasm without changes of NCR. Selank showed an ameliorative effect on stress-induced alterations. The 100 µg/kg peptide administration influenced the dystrophic changes greater, 300 µg/kg peptide administration had a greater impact on the inflammatory infiltration, 1,000 µg/kg Selank application showed an average effect on the parameters above-mentioned. The peptide administration didn’t influence the mean area of hepatocyte; however it led to further growth of the mean area of nucleus in doses 100 and 1,000 µg/kg.

селанк, эмоционально-болевой стресс, печень, гепатоциты, дистрофия печени, средняя площадь гепатоцита, средняя площадь ядра, Selank, foot-shock stress, liver, hepatocytes, liver degeneration, hepatocyte mean area, nucleus mean area

1. Андреева Л.А., Мезенцева М.В., Наровлянский А.Н., Нагаев И.Ю., Шаповал И.М., Щербенко В.Э., Руссу Л.И, Мясоедов Н.Ф. Перспективы создания новых пептидных лекарственных препаратов, обладающих противоинфекционной и иммуномодулирующей активностью // Инфекция и иммунитет. - 2011. - Т. 1, № 2. - С. 171-176. [Andreeva L.A., Mezentseva M.V., Narovlianskiy A.N., Nagaev I.Ju., Shapoval I.M., Tcherbenko V.E., Russu L.I., Miasoedov N.F. The perspectives of development of new peptide preparations for clinical use which have anti-infection and immune-modulating activity. Infektsiya i immunitet. 2011; 1(2): 171-176 (in Russ.)].

2. Бобынцев И.И., Шепелева О.М., Крюков А.А., Иванов А.В., Белых А.Е. Влияние пептида АКТГ 4-7-ПГП на функциональное состояние гепатоцитов крыс при остром и хроническом эмоционально-болевом стрессе // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2015. - Т. 101, № 2. - С. 171-179. [Bobyntsev I.I., Shepeleva O.M., Kryukov A.A., Ivanov A.V., Belykh A.E. The effect of peptide ACTH 4-7-PGP on functional hepatocyte state in rats in acute and chronic foot-shock stress. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova. 2015; 101(2): 171-179. (in Russ.)].

3. Васильева Е.В., Кондрахин Е.А., Салимов Р.М., Ковалёв Г.И. Сравнение фармакологических эффектов гептапептида селанка при внутрибрюшинном и интраназальном введении мышам BALB/C и C57BL/6 // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2016. - Т. 79, № 9. - С. 3-11. [Vasil'eva E.V., Kondrakhin E.A., Salimov R.M., Kovalev G.I. Comparison of pharmacological effects of heptapeptide selank after intranasal and intraperitoneal administration to BALB/C and C57BL/6 mice. Eksperimental’naya i klinicheskaya farmakologiya. 2016; 79(9): 3-11 (in Russ.)].

4. Зозуля А.А., Незнамов Г.Г., Сюняков Т.С., Каст П.В., Габаева М.В., Соколов О.Ю., Серебрякова Е.В., Сиранчиева О.А., Андрющенко А.В., Телешева Е.С., Сюняков С.А., Смулевич А.Б., Мясоедов Н.Ф., Середеним С.Б. Эффективность и возможные механизмы действия нового пептидного анксиолитика селанка при терапии генерализованного тревожного расстройства и неврастении // Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. - 2008. - Т. 108, № 4. - С. 38-48. [Zozulya A.A., Neznamov G.G., Syunyakov T.S., Kast N.V., Gabaeva M.V., Sokolov O.Yu., Serebryakova E.V., Siranchieva O.A., Andryushchenko A.V., Telesheva E.S., Syunyakov S.A., Smulevich А.В., Myasoedov N.F., Seredenin S.B. Efficacy and possible mechanisms of action of a new peptide anxiolytic selank in the therapy of generalized anxiety disorders and neurasthenia. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova. 2008; 108(4): 38-48 (in Russ.)].

5. Козловский И.И., Андреева Л.А., Козловская М.М., Надорова А.В., Колик Л.Г. О роли опиоидной системы в формировании особенностей анксиолитического действия пептидного препарата селанка // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2012. - Т. 75, № 2. - С. 10-13. [Kozlovskii I.I., Andreeva L.A., Kozlovskaya M.M., Nadorova A.V., Kolik L.G. The role of opioid system in peculiarities of anti-anxiety effect of peptide anxiolytic selank. Eksperimental’naya i klinicheskaya farmakologiya. 2012; 75(2): 10-13 (in Russ.)].

6. Коломин Т.А., Шадрина М.И., Сломинский П.А., Лимборская С.А., Мясоедов Н.Ф. Изменение экспрессии генов хемокинов, цитокинов и их рецепторов под действием селанка и его фрагментов // Генетика. - 2011. - Т. 47, № 5. - С. 711-714. [Kolomin T.A., Shadrina M.I., Slominsky P.A., Limborska S.A., Myasoedov N.F. Changes in expression of the genes for chemokines, cytokines, and their receptors in response to selank and its fragments. Russian Journal of Genetics. 2011; 47(5): 629-631. (in Russ.)].

7. Наркевич В.Б., Кудрин В.С., Клодт П.М., Покровский А.А., Козловская М.М., Майский А.И., Раевский К.С. Влияние гептапептида селанка на содержание моноаминов и их метаболитов в структурах мозга мышей линий BALB/C и С57BL/6: сравнительное изучение // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2008. - Т. 71, № 5. - С. 8-12. [Narkevich V.B., Kudrin V.S., Klodt P.M., Pokrovskii A.A., Kozlovskaya M.M., Maiskii A.I., Raevskii K.S. Effects of heptapeptide selank on the content of monoamines and their metabolites in the brain of BALB/C and C57BL/6 mice: a comparative study. Eksperimental’naya i klinicheskaya farmakologiya. 2008; 71(5): 8-12 (in Russ.)].

8. Павлов Т.С., Самонина Т.Е., Бакаева З.В., Золотарев Ю.А., Гусева А.А. Селанк и его метаболиты поддерживают гомеостаз слизистой оболочки желудка // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2007. - Т. 143, № 1. - С. 57-59. [Pavlov T.S., Samonina G.E., Bakaeva Z.V., Zolotarev Yu.A., Guseva A.A. Selank and its metabolites maintain homeostasis in the gastric mucosa. Bulletin of experimental biology and medicine. 2007; 143(1): 51-53 (in Russ.)].

9. Учакина О.Н., Учакин П.Н., Мясоедов Н.Ф., Андреева Л.А., Щербенко В.Э., Мезенцева М.В., Габаева М.В., Соколов О.Ю., Зозуля А.А., Ершов Ф.И. Иммуномодулирующее действие селанка у больных с тревожно-астеническими расстройствами // Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. - 2008. - Т. 108, № 5. - С. 71-75. [Uchakina O.N., Uchakin P.N., Miasoedov N.F., Andreeva L.A., Scherbenko V.E., Mezentseva M.V., Gabaeva M.V., Sokolov O. Yu., Zozulia A.A., Ershov F.I. Immunomodulatory effects of selank in patients with anxiety-asthenic disorders. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova. 2008; 108(5): 71-75 (in Russ.)].

10. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Корнилов В.А., Лавров Н.В., Любимов А.В., Яклашкин А.В. Психофармакологический профиль ноотропоподобных пептидов // Психофармакология и биологическая наркология. - 2009. - Т. 9, № 1-2. - С. 2517-2523. [Shabanov P.D., Lebedev A.A., Kornilov V.A., Lavrov N.V., Lyubimov A.V., Yaklashkin A.V. Psychopharmacological Profile of Nootropic-like Peptides. Psikhofarmakologiya i biologicheskaya narkologiya. 2009; 9(1-2): 2517-2523 (in Russ.)].

11. Amin S.N., El-Aidi A.A., Zickri M.B., Rashed L.A., Hassan S.S. Hepatoprotective effect of blocking N-methyl-D-aspartate receptors in male albino rats exposed to acute and repeated restraint stress // Can J Physiol Pharmacol. - 2017. - Vol. 95, N 6. - P. 721-731. - DOI: 10.1139/cjpp-2016-0556.

12. Aninat C., Seguin P., Descheemaeker P.N., Morel F., Malledant Y., Guillouzo A. Catecholamines induce an inflammatory response in human hepatocytes // Crit Care Med. - 2008. - Vol. 36, N 3. - P. 848-854. - DOI: 10.1097/CCM.0B013E31816532BE.

13. Bali A., Jaggi A.S. Preclinical experimental stress studies: protocols, assessment and comparison // Eur J Pharmacol. - 2015. - Vol. 746. - P. 282-292. - DOI: 10.1016/j.ejphar.2014.10.017.

14. Herman J.P., McKlveen J.M., Ghosal S., Kopp B., Wulsin A., Makinson R., Scheimann J., Myers B. Regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenocortical stress response // Compr Physiol. - 2016. - Vol. 6, N 2. - P. 603-621. - DOI: 10.1002/cphy.c150015.

15. Huan H.B., Wen X.D., Chen X.J., Wu L., Wu L.L., Zhang L., Yang D.P., Zhang X., Bie P., Qian C., Xia F. Sympathetic nervous system promotes hepatocarcinogenesis by modulating inflammation through activation of alpha1-adrenergic receptors of Kupffer cells // Brain Behav Immun. - 2017. - Vol. 59. - P. 118-134. - DOI: 10.1016/j.bbi.2016.08.016.

16. Kim R.D., Stein G.S., Chari R.S. Impact of cell swelling on proliferative signal transduction in the liver // J Cell Biochem. - 2001. - Vol. 83, N 1. - P. 56-69.

17. Kobayashi T., Saito Y., Ohtake Y., Maruko A., Yamamoto Y., Yamamoto F., Kuwahara Y., Fukumoto M., Fukumoto M., Ohkubo Y. Effect of aging on norepinephrine-related proliferative response in primary cultured periportal and perivenous hepatocytes // Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. - 2012. - Vol. 303, N 7. - P. 861-869. - DOI: 10.1152/ajpgi.00081.2012.

18. Kvetnansky R., Sabban E.L., Palkovits M. Catecholaminergic systems in stress: structural and molecular genetic approaches // Physiol Rev. - 2009. - Vol. 89, N 2. - P. 535-606. - DOI: 10.1152/physrev.00042.2006

19. Lang F. Mechanisms and significance of cell volume regulation // J Am Coll Nutr. - 2007. - Vol. 26, Suppl. 5. - P. 613-623.

20. Panuganti S.D., Khan F.D., Svensson C.K. Enhanced xenobiotic-induced hepatotoxicity and Kupffer cell activation by restraint-induced stress // J Pharmacol Exp Ther. - 2006. - Vol. 318, N 1. - P. 26-34. - DOI: 10.1124/jpet.106.100933.

21. Sánchez O., Viladrich M, Ramírez I., Soley M. Liver injury after an aggressive encounter in male mice // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. - 2007. - Vol. 293, N 5. - P. 1908-1916. - DOI: 10.1152/ajpregu.00113.2007.

22. Zhu Q., Gu L., Wang Y., Jia L., Zhao Z., Peng S., Lei L. The role of alpha-1 and alpha-2 adrenoceptors in restraint stress-induced liver injury in mice // PloS one. - 2014. - Vol. 9, N 3. - P. e92125. - DOI: 10.1371/journal.pone.0092125.