Основные результаты
- Разработана оригинальная модель черепно-мозговой травмы (ЧМТ) на взрослых рыбах Danio rerio, основанная на повреждении мозга лазерным излучением, с целью выявления потенциальных мишеней для нейрорепаративной терапии. Изучены поведение, показатели поражения и регенерации нервной ткани в теленцефалоне рыб в зависимости от времени, прошедшего с момента нанесения травмы. Предложен способ ускоренной регенерации клеток головного мозга с восстановлением его функций при закрытой ЧМТ с применением зрелых периферических иммунных клеток (спленоцитов) модулированных кофеином.
- У мышей Pde4bM220T выявлено нарушенное поведение в ответ на травматическое событие, а также аномальная нейронная активность в мозге. Результаты предоставляют доказательства, как генетическая вариация PDE4B может способствовать риску развития ПТСР.
- Доказано вовлечение мутаций Q31 и L100P во втором экзоне гена Disc1 в угашение условной реакции пассивного избегания (УРПИ) у мышей линий Disc1- L100P и Disc1-Q31L с выявлением половых и межлинейных различий. Показано более быстрое угашение УРПИ у самцов Disc1-L100P и отсутствие угашения у самок Disc1-Q31L и Disc1-L100P в период тестирования (24 дня) по сравнению соответствующими показателями у мышей C57BL/6. Выявлены особенности поведенческой, а также гормональной реакции на хронический стресс разной длительности у мышей с мутациями Q31L и L100P.
- Показано, что мутации Q31L и L100P в гене Disc1 меняют поведение мышей в ответ на хроническое эмоционально-стрессовое воздействие разной длительности. Мыши Disc1-Q31L оказались менее чувствительны к стрессу по сравнению с мышами C57BL/6, а при увеличении продолжительности стрессорного воздействия мутантные мыши меняли защитную стратегию с замирания на бегство. Мыши Disc1-L100P оказались более чувствительны к стрессу, короткий (недельный) стресс усиливал у них эмоциональное поведение и социальное взаимодействие, а более длительный (двухнедельный) стресс увеличивал тревожность и снижал исследовательскую активность, кроме того хронический стресс вне зависимости от продолжительности вызывал у мышей Disc1-L100P депрессивно-подобное поведение.
Иллюстрированное описание лучших результатов, полученных подразделением за последние 5 лет
1. Впервые осуществлено разрушение обонятельных луковиц (OBX) на Danio rerio при помощи лазера. OBX является хорошо зарекомендовавшей себя моделью депрессивно–подобного поведения на грызунах. Двусторонняя OBX у рыб вызывало хронические поведенческие, нейрохимические, иммунологические изменения (Nekhoroshev E, Kleshchev M, Volgin AD, Shavlyakov AD, Bao Xixin, Wang Shenghao, de Abreu MS, Amstislavskaya TG, Kalueff AV. Laser-induced olfactory bulbectomy in adult zebrafish - a novel putative model for affective syndrome? A research tribute to Brian Leonard EJN-2024-06-31774.R1).

Рисунок 1. Поведение рыб в тесте «Новый аквариум» на 7 и 14 дни после лазер-индуцированной OBX *P<0.05, **P<0.01 vs. Sham, #P<0.05 Sham vs. Sham+fluoxetine (Sham+FL), @P<0.05 ZOBX vs. ZOBX+FL
2. Разработана модель неинвазивной лазер-индуцированной черепно-мозговой травмы на рыбах Danio rerio, характеризующаяся поведенческими, нейроморфологическими, и биохимическими нарушениями, отражающими валидность модели (Tikhonova MA, Maslov NA, Bashirzade .A, Nehoroshev EV, Babchenko VY, Chizhova ND, Tsibulskaya EO, Akopyan AA, Markova EV, Yang Yi-Ling, Kwok-Tung Lu, Kalueff AV, Aftanas LI and Amstislavskaya TG. (2022). A Novel Laser-Based Zebrafish Model for Studying Traumatic Brain Injury and Its Molecular Targets. Pharmaceutics, 14(8), 1751.)

Рисунок 2. Лазерное повреждение конечного мозга у рыб Danio rerio. (А) Травма всего конечного мозга. Белые стрелки указывают на кровоизлияния. (B) Локальное поражение правого конечного мозга.

Рисунок 3. Влияние лазерного излучения на нейроморфологию конечного мозга через день после травмы у рыб Danio rerio. Криосрезы головного мозга рыб с травмой окрашены гематоксилином и эозином. Черными стрелками показаны расширенные сосуды, белыми стрелками — кровоизлияния, желтыми стрелками — отек. Увеличение, 200Х
Избранные публикации
2024 год
Маркова Е.В., Савкин И.В., Серенко Е.В., Княжева М.А., Нехорошев Е.В., Акопян А.А., Тихонова М.А., Амстиславская Т.Г. Cпособ регенерации клеток головного мозга с восстановлением его функций. Патент на изобретение RU 2816789 C1, 05.04.2024.
Smirnova K, Amstislavskaya T, Smirnova L. BMAL1-Potential Player of Aberrant Stress Response in Q31L Mice Model of Affective Disorders: Pilot Results // Int J Mol Sci. 2024;25 (22):12468. doi: 10.3390/ijms252212468
Hillman C, Fontana BD, Amstislavskaya TG et al. Housing and Husbandry Factors Affecting Zebrafish (Danio rerio) Novel Tank Test Responses: A Global Multi-Laboratory Study. Res Sq. 2024 Oct 16:rs.3.rs-4849877. doi: 10.21203/rs.3.rs-4849877/v1
Lipina TV, Li S, Petrova ES, Amstislavskaya TG et al. PDE4B Missense Variant Increases Susceptibility to Post-traumatic Stress Disorder-Relevant Phenotypes in Mice // J Neurosci. 2024 Oct 23;44(43):e0137242024. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0137-24
2023 год
Kotova MM, Galstyan DS, Kolesnikova TO, de Abreu MS, Amstislavskaya TG, Strekalova T, Petersen EV, Yenkoyan KB, Demin KA, Kalueff AV. Understanding CNS Effects of Antimicrobial Drugs Using Zebrafish Models // Vet Sci. 2023. 10(2):96. doi.org/10.3390/vetsci10020096
Чижова Н.Д., Смирнова К.В., Дубровина Н.И., Липина Т.В., Амстиславская Т.Г. Половые и линейные различия между мышами DISC1-L100P и C57BL/6 в угашении условной реакции пассивного избегания // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2023. Т. 73, № 3. С. 425-432.
Смирнова К.В., Чижова Н.Д., Герасимова Е.В., Калуев А.В., Амстиславская Т.Г. Молекулярно-генетические механизмы регуляции циркадных ритмов и их роль в психопатологиях // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2023. Т. 109. № 11. С. 1–25.
Смирнова К.В., Чижова Н.Д., Амстиславская Т.Г. Влияние хронического эмоционально стрессового воздействия на поведение мышей с мутациями Q31L и L100P в гене DISC1 // Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2023. № 1 (118). С. 104-113. doi.org/10.26617/1810-3111-2023-1(118)-104-113.
2022 год
Bashirzade AAO, Cheresiz SV, Belova AS, Drobkov AV, Korotaeva AD, Azizi-Arani S, Azimirad A, Odle E, Gild EV, Ardashov OV, Volcho KP, Bozhko DV, Myrov VO, Kolchanova SM, Polovian AI, Galumov GK., Salakhutdinov NF, Amstislavskaya TG, Kalueff AV. MPTP-Treated Zebrafish Recapitulate 'Late-Stage' Parkinson's-like Cognitive Decline // Toxics. – 2022 Feb 4. – 10(2):69. doi.org/10.3390/toxics10020069
Bashirzade AA, Zabegalov KN, Volgin AD, Belova AS, Demin KA, de Abreu MS, Babchenko VY, Bashirzade KA, Yenkoyan KB, Tikhonova MA, Amstislavskaya TG, Kalueff AV. Modeling neurodegenerative disorders in zebrafish // Neurosci Biobehav Rev. – 2022 Jul. – 138:104679. doi.org/10.1016/j.neubiorev.2022.104679
Tikhonova MA, Maslov NA, Bashirzade AA, Nehoroshev EV, Babchenko VY, Chizhova ND, Tsibulskaya EO, Akopyan AA, Markova EV, Yang YL, Lu KT, Kalueff AV, Aftanas LI, Amstislavskaya TG. A Novel Laser-Based Zebrafish Model for Studying Traumatic Brain Injury and Its Molecular Targets // Pharmaceutics. 2022 Aug 22. 14(8):1751. doi.org/10.3390/pharmaceutics14081751
2021 год
de Abreu MS, Demin KA, Giacomini ACVV, Amstislavskaya TG, Strekalova T, Maslov GO, Kositsin Y, Petersen EV, Kalueff AV. Understanding how stress responses and stress-related behaviors have evolved in zebrafish and mammals // Neurobiology of Stress. 2021. 15: 100405. 10.1016/j.ynstr.2021.100405
de Abreu MS, Giacomini ACVV, Genario R, Dos Santos BE, Marcon L, Demin KA, Galstyan DS, Strekalova T, Amstislavskaya TG, Kalueff AV. Color as an important biological variable in zebrafish models: Implications for translational neurobehavioral research // Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 2021. 124:1-15. 10.1016/j.neubiorev.2020.12.014
de Abreu MS, Giacomini ACVV, Demin KA, Galstyan DS, Zabegalov KN, Kolesnikova TO, Amstislavskaya TG, Strekalova T, Petersen EV, Kalueff AV. Unconventional anxiety pharmacology in zebrafish: Drugs beyond traditional anxiogenic and anxiolytic spectra // Pharmacology Biochemistry and Behavior. 2021. 207, Art. 173205. 10.1016/j.pbb.2021.173205
Klenova AV, Volodin IA, Volodina EV, Ranneva SV, Amstislavskaya TG, Lipina TV. Vocal and physical phenotypes of calsyntenin2 knockout mouse pups model early-life symptoms of the autism spectrum disorder. Behavioural Brain Research. 2021. 412, Art. 113430.10.1016/j.bbr.2021.113430
Markova E, Shevela E, Knyazheva M, Savkin I, Amstislavskaya T, Ostanin A, Chernykh E. Human type 2 macrophages biologically active soluble products in the editing of stress-induced depressive-like behavior // European Psychiatry. 2021. 64(S1):S764. 10.1192/j.eurpsy.2021.2023
Moraes AB, Giacomini ACVV, Genario R, Marcon L, Scolari N, Bueno BW, Demin KA, Amstislavskaya TG, Strekalova T, Soares MC, de Abreu MS, Kalueff AV. Pro-social and anxiolytic-like behavior following a single 24-h exposure to 17β-estradiol in adult male zebrafish. Neuroscience Letters. 2021. 747, Art.135591. 10.1016/j.neulet.2020.135591
Wang D, Hu G, Wang J, Yan D, Wang M, Yang L, Serikuly N, Alpyshov E, Demin KA, Galstyan DS, Amstislavskaya TG, de Abreu MS, Kalueff AV. Studying CNS effects of Traditional Chinese Medicine using zebrafish models // Journal of Ethnopharmacology. 2021.267, Art.113383. 10.1016/j.jep.2020.113383
Wang J, Wang D, Hu G, Yang L, Liu Z, Yan D, Serikuly N, Alpyshov E, Demin KA, Strekalova T, Gil Barcellos LJ, Barcellos HHA, Amstislavskaya TG, de Abreu MS, Kalueff AV. The role of auditory and vibration stimuli in zebrafish neurobehavioral models // Behavioural Processes. 2021. 193:104505. 10.1016/j.beproc
Бабченко В.Я., Белова А.С., Баширзаде А.А., Тихонова М.А., Демин К.А., Забегалов К.Н., Петерсен Е.В., Калуев А.В., Амстиславская Т.Г. Модели черепно-мозговой травмы у зебраданио (Zebrafish, Danio rerio). Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2021. Т. 107, № 9. С. 1–19. 10.31857/S0869813921090028
2020 год
Rozkova I, Brusentsev E, Igonina T, Ragaeva D, Petrova O, Tikhonova MA, Akopyan AA, Amstislavskaya TG, Antonov YV, Amstislavsky S. Sham surgical embryo transfer affects offspring neurodevelopment and manifestation of hypertensive phenotype in ISIAH rats Sham surgical embryo transfer affects offspring neurodevelopment and manifestation of hypertensive phenotype in ISIAH rats. Hypertens Pregnancy. 2020 Aug;39(3):283-294. doi: 10.1080/10641955.2020.1762894
Rozhkova IN, Brusentsev EY, Igonina TN, Ragaeva DS, Petrova OM, Naprimerov VA, Tikhonova MA, Amstislavskaya TG, Amstislavsky SY. Delayed Effects of Surgery during Early Pregnancy on Brain Development in OXYS Rats // Neuroscience and Behavioral Physiology. 2020. V 50, Issue 6, P 723-729 DOI: 10.1007/s11055-020-00960-9
Serykh A, Khrapova MV, Dubrovina NI, Petrova ES, Mikhnevich N, Starostina MV, Amstislavskaya TG, Lipina TV. The increased density of the habenular neurons, high impulsivity, aggression and resistant fear memory in Disc1-Q31L genetic mouse model of depression // Behav Brain Res. 2020;392:112693. doi: 10.1016/j.bbr.2020.112693
Cheresiz SV, Volgin AD, Kokorina Evsyukova A, Bashirzade AAO, Demin KA, de Abreu M, Amstislavskaya TG., Kalueff AV. Understanding neurobehavioral genetics of zebrafish // J Neurogenet. 2020;34(2):203‐215. DOI: 10.1080/01677063.2019.1698565
de Abreu MS, Genario R, Giacomini ACVV, Demin KA, Lakstygal AM, Amstislavskaya TG, Fontana BD, Parker MO, Kalueff AV. Zebrafish as a Model of Neuro-developmental Disorders. Neuroscience. 2020 Oct 1;445:3-11. doi: 10.1016/j.neuroscience.2019.08.034
de Abreu MS, Giacomini ACVV, Genario R, Rech N, Carboni J, Lakstygal AM, Amstislavskaya TG, Demin KA, Leonard BE, Vlok M, Harvey BH, Piato A, Barcellos LJG, Kalueff AV. Non-pharmacological and pharmacological approaches for psychiatric disorders: Re-appraisal and insights from zebrafish models // Pharmacol Biochem Behav. 2020;193:172928. DOI: 10.1016/j.pbb.2020.172928
de Abreu MS, CVV Giacomini A, Genario R, Fontana BD, Parker MO, Marcon L, Scolari N, Bueno B, Demin KA, Galstyan D, Kolesnikova TO, Amstislavskaya TG, Zabegalov KN, Strekalova T, Kalueff AV. Zebrafish models of impulsivity and impulse control disorders // Eur J Neurosci. 2020;00:1-16. https://doi.org/10.1111/ejn.14893. doi: 10.1111/ejn.14893
Demin KA, Lakstygal AM, Volgin AD, de Abreu MS, Genario R, Alpyshov ET, Serikuly N, Wang D-M, Wang J-T, Yan D, Wang M-Y, Yang L-E, Hu G, Bytov M, Zabegalov KA, Zhdanov A, Harvey BH, Costa F, Rosemberg DB, Leonard BE, Fontana BD, Cleal M, Parker MO, Wang J, Song C, Amstislavskaya TG, Kalueff AV. Cross-species Analyses of Intra-species Behavioral Differences in Mammals and Fish // Neuroscience. 2020. V. 429. P. 33–45. doi:10.1016/j.neuroscience.2019.12.035
Demin KA, Lakstygal AM, Chernysh MV, Krotova NA, Taranov A, Ilyin NP, Seredinskaya MV, Tagawa, Savva AK, Mor MS, Vasyutina ML, Efimova EV, Kolesnikova TO, Gainetdinov RR, Strekalova T, Amstislavskaya TG, de Abreu MS, Kalueff AV. The zebrafish tail immobilization (ZTI) test as a new tool to assess stress-related behavior and a potential screen for drugs affecting despair-like states // Journal of Neuroscience Methods. 2020. V. 337, Art 108637. DOI: 10.1016/j.jneumeth.2020.108637
Demin KA, Lakstygal AM, Krotova NA, Masharsky A, Tagawa N, Chernysh MV, Ilyin NP, Taranov AS, Galstyan DS, Derzhavina KA, Levchenko NA, Kolesnikova TO, Mor MS, Vasyutina ML, Efimova EV, Katolikova N, Prjibelski AD, Gainetdinov RR, de Abreu MS, Amstislavskaya TG, Strekalova T, Kalueff AV. Understanding complex dynamics of behavioral, neuro-chemical and transcriptomic changes induced by prolonged chronic unpredictable stress in zebrafish // Sci Rep. 2020;10(1):19981. doi: 10.1038/s41598-020-75855-3
Serikuly N, Alpyshov ET, Wang D, Wang J, Yang L, Hu G, Yan D, Demin KA, Kolesnikova TO, Galstyan D, Amstislavskaya TG, Babashev AM, Mor MS, Efimova EV, Gainetdinov RR, Strekalova T, de Abreu MS, Song C, Kalueff AV. Effects of acute and chronic arecoline in adult zebrafish: Anxiolytic-like activity, elevated brain monoamines and the potential role of microglia // Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2021;104:109977. doi: 10.1016/j.pnpbp.2020.109977
Wang D, Yang L, Wang J, Hu G, Liu Z, Yan D, Serikuly N, Alpyshov E, Demin KA, Galstyan D, Strekalova T, de Abreu MS, Amstislavskaya TG, Kalueff AV. Behavioral and physiological effects of acute and chronic kava exposure in adult zebrafish // Neurotoxicol Teratol. 2020;79:106881. doi:10.1016/j.ntt.2020.106881
Wang J, Wang D, Hu G, Yang L, Yan D, Wang M, Serikuly N, Alpyshov E, Amstislavskaya TG, Demin KA, de Abreu MS, Zabegalov KN, Kalueff AV. A new method for vibration-based neurophenotyping of zebrafish // J Neurosci Methods. 2020. V. 333, Art 108563. doi:10.1016/j.jneumeth.2019.108563