vmireavizВестник медицинского института «РЕАВИЗ». Реабилитация, Врач и ЗдоровьеBulletin of the Medical Institute "REAVIZ" (REHABILITATION, DOCTOR AND HEALTH)2226-762X2782-1579РЕАВИЗ10.20340/vmi-rvz.2023.5.PHYS.2vmireaviz-797Research ArticleФизиологияPhysiologyАктуальные методы моделирования депрессии у животных и подходы к изучению их эффективности в биомедицинских исследованиях (обзор проблемы)Current methods of modeling depression in animals and approaches to the study of their efficiency in biomedical research (review of the problem)https://orcid.org/0000-0003-0650-0252ГромоваД. С.GromovaD. S.

Громова Дарья Сергеевна - старший преподаватель кафедры общей и молекулярной биологии,

ул. Чапаевская, д. 89, Самара, 443099

Dar'ya S. Gromova - Senior Lecturer of the Department of General and Molecular Biology,

89 Chapaevskaya str., Samara, 443099

grmvadarja@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0982-6349ПоповаН. Р.PopovaN. R.

Попова Нелли Рустамовна - канд. биол. наук, заведующая лабораторией изотопных исследований,

ул. Институтская, д. 3, Пущино, 142290

Nelli R. Popova - Cand. Sci. (Biol.), Head of the Isotope Research Laboratory,

3 Institutskaya str., Pushchino, 142290

https://orcid.org/0000-0002-8055-1958ПавловаО. Н.PavlovaO. N.

Павлова Ольга Николаевна - д-р биол. наук, доцент, заведующая кафедрой физиологии с курсом безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф,

ул. Чапаевская, д. 89, Самара, 443099

Olga N. Pavlova - Dr. Sci. (Biol.), Associate Professor, Head of the Department of Physiology with the course of Life Safety and Disaster Medicine,

89 Chapaevskaya str., Samara, 443099

https://orcid.org/0000-0003-0947-511XМякишеваЮ. В.MyakishevaYu. V.

Мякишева Юлия Валерьевна - д-р мед. наук, профессор, заведующая кафедрой общей и молекулярной биологии,

ул. Чапаевская, д. 89, Самара, 443099

Yuliya V. Myakisheva - Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of General and Molecular Biology,

89 Chapaevskaya str., Samara, 443099

https://orcid.org/0000-0001-5506-5328ПавленкоС. И.PavlenkoS. I.

Павленко Снежанна Ивановна - канд.биол. наук, доцент, доцент кафедры физиологии с курсом безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф,

ул. Чапаевская, д. 89, Самара, 443099

Snezhanna I. Pavlenko - Cand. Sci. (Biol.), Docent, Associate Professor of the Department of Physiology with the course of life safety and disaster Medicine,

89 Chapaevskaya str., Samara, 443099

s.i.pavlenko@samsmu.ruСамарский государственный медицинский университетРоссияSamara State Medical UniversityRussian FederationИнститут теоретической и экспериментальной биофизикиРоссияInstitute of Theoretical and Experimental BiophysicsRussian Federation2023270620231352833Copyright © Громова Д.С., Попова Н.Р., Павлова О.Н., Мякишева Ю.В., Павленко С.И., 20232023Громова Д.С., Попова Н.Р., Павлова О.Н., Мякишева Ю.В., Павленко С.И.Gromova D.S., Popova N.R., Pavlova O.N., Myakisheva Y.V., Pavlenko S.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.reaviz.ru/jour/article/view/797

Депрессивные расстройства являются одной из ведущих проблем современного здравоохранения. Их распространённость в мире составляет от 4,4 до 20 % населения, а в России частота встречаемости депрессии достигает 20 %. Изучение депрессивных расстройств актуально не только с точки зрения психиатрии и поведенческой терапии, но и занимает ведущее место в неврологической практике, поскольку более четверти населения с хроническими неврологическими заболеваниями страдают депрессией. В настоящее время большинство фундаментальных биомедицинских исследований депрессивных расстройств проводится с использованием лабораторных животных. Однако протоколы экспериментального моделирования и анализа поведенческих паттернов весьма разнообразны, что создаёт определённые сложности при планировании исследований. Данный обзор направлен на описание, анализ, сравнение и систематизацию возможных подходов к созданию экспериментальных моделей депрессии на животных, а также содержит критерии валидизации моделей и описание поведенческих тестов для оценки тревожно-депрессивных расстройств.

Depressive disorders are one of the leading problems of modern health care. Their prevalence in the world ranges from 4.4 to 20 % of the population, and in Russia the incidence of depression reaches 20 %. The study of depressive disorders is relevant not only from the point of view of psychiatry and behavioral therapy, but also occupies a leading place in neurological practice, since more than a quarter of the population with chronic neurological diseases suffer from depression. Currently, most basic biomedical research on depressive disorders is carried out using laboratory animals. However, the protocols for experimental modeling and analysis of behavioral patterns are very diverse, which creates certain difficulties in planning research. This review is aimed at describing, analyzing, comparing and systematizing possible approaches to creating experimental models of depression in animals, and also contains criteria for model validation and a description of behavioral tests to assess anxiety-depressive disorders.

поведенческие тестымодель депрессиикритерии оценкиbehavioral testsdepression modelassessment criteriaReferencesКибитов А.О., Мазо Г.Э., Ракитько А.С. и др. Полигенные шкалы риска развития депрессии на основе GWAS с клинической валидацией: методология и дизайн исследования в российской популяции. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2020;120(11):131– 140. https://doi.org/10.17116/jnevro20201201111311 Kibitov A.O., Mazo G.E., Rakit'ko A.S. et al. Polygenic depression risk scales based on GWAS with clinical validation: methodology and design of the study in the Russian population. Journal of Neurology and Psychiatry named after S.S. Korsakov. 2020;120(11):131-140.. 2020;120(11):131–140. https://doi.org/10.17116/jnevro2020120111131 (In Russ).Стрекалова Т.В., Сеспульо Р., Ковальзон В.М. Депрессивноподобное состояние и сон у лабораторных мышей. Журнал высшей нервной деятельности. 2008;58(6):728–737.Стрекалова Т.В., Сеспульо Р., Ковальзон В.М. Депрессивноподобное состояние и сон у лабораторных мышей. Журнал высшей нервной деятельности. 2008;58(6):728–737.Nikkheslat N., Pariante C.M., Zunszain P.A. Neuroendocrine abnormalities in major depression: an insight into glucocorticoids, cytokines, and the kynurenine pathway. Inflammation and Immunity in Depression: Basic Science and Clinical Application. 2018;45–60. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811073-7.00003-92 Strekalova T.V., Sespul'o R., Koval'zon V.M. Depressive-like state and sleep in laboratory mice. Journal of Higher Nervous Activity. 2008;58(6):728–737. (In Russ).Davydova Yu.D., Enikeeva R.F., Kazantseva A.V., Mustafin R.N., Romanova A.R., Malykh S.B., Khusnutdinova E.K. Genetic basis of depressive disorders. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2019;23(4):465–472. https://doi.org/10.18699/VJ19.5153 Nikkheslat N., Pariante C.M., Zunszain P.A. Neuroendocrine abnormalities in major depression: an insight into glucocorticoids, cytokines, and the kynurenine pathway. Inflammation and Immunity in Depression: Basic Science and Clinical Application. 2018;45–60. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811073-7.00003-9Notaras M., van den Buuse M. Neurobiology of BDNF in fear memory, sensitivity to stress, and stress-related disorders. Mol. Psychiatry. 2020;25(10):2251–2274. PMID: 31900428, https://doi.org/10.1038/s41380-019-0639-24 Davydova Yu.D., Enikeeva R.F., Kazantseva A.V., Mustafin R.N., Romanova A.R., Malykh S.B., Khusnutdinova E.K. Genetic basis of depressive disorders. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2019;23(4):465–472. https://doi.org/10.18699/VJ19.515Valdman E.A., Kraineva V.A., Kotelnikova S.O., Sadovsky M.S. The “learned helplessness” model in rats: possibilities and limitations in assessing a depressive-like state and effects of antidepressants. Journal Biomed. 2021;17(2):22–34. https://doi.org/10.33647/2074-5982-17-2-22-345 Notaras M., van den Buuse M. Neurobiology of BDNF in fear memory, sensitivity to stress, and stress-related disorders. Mol. Psychiatry. 2020;25(10):2251–2274. PMID: 31900428, https://doi.org/10.1038/s41380-019-0639-2Исламов Р.А. Методология эксперимента с использованием лабораторных животных. Вестник КазНМУ. 2016;1:489–492. [Islamov R.A. Methodology of the experiment using laboratory animals. Bulletin of KazNMU. 2016;1:489–492. (In Russ)].6 Valdman E.A., Kraineva V.A., Kotelnikova S.O., Sadovsky M.S. The “learned helplessness” model in rats: possibilities and limitations in assessing a depressive-like state and effects of antidepressants. Journal Biomed. 2021;17(2):22–34. https://doi.org/10.33647/2074-5982-17-2-22-34Макарова М.Н., Матичин А.А., Матичина А.А., Макаров В.Г. Принципы выбора животных для научных исследований. Сообщение 1. Выбор модельных организмов на основании филогенетических связей. Лабораторные животные для научных исследований. 2022;2:58–70. https://doi.org/10.29296/2618723X-2022-02-07.7 Islamov R.A. Methodology of the experiment using laboratory animals. Bulletin of KazNMU. 2016;1:489–492. (In Russ).Борозденко Д.А., Хованова С.С., Киселева Н.М., Негребецкий В.В. Моделирование депрессии. Российский медицинский журнал. 2019;25(3):176–180. https://doi.org/10.18821/0869-2106-2019-25-3-176-1808 Makarova M.N., Matichin A.A., Matichina A.A., Makarov V.G. Principles of choosing animals for scientific research. Message 1. Selection of model organisms based on phylogenetic relationships. Laboratory animals for scientific research. 2022;2:58–70. https://doi.org/10.29296/2618723X-2022-02-07 (In Russ).Перепелкина О.В., Тарасова А.Ю., Полетаева И.И. Моделирование заболеваний мозга человека в экспериментах на грызунах (краткий обзор). Современная зарубежная психология. 2016;5(4):13–23. https://doi.org/10.17759/jmfp.20160504029 Borozdenko D.A., Hovanova S.S., Kiseleva N.M., Negrebeckij V.V. Modeling depression. Russian Medical Journal. 2019;25(3):176–180. https://doi.org/10.18821/0869-2106-2019-25-3-176-180 (In Russ).Яузина Н.А., Комлева Ю.К., Салмина А.Б. и др. Современные экспериментальные модели депрессии. Биомедицина. 2013;1:61–77.10 Perepelkina O.V., Tarasova A.YU., Poletaeva I.I. Modeling of human brain diseases in rodent experiments (a brief overview). Modern foreign psychology. 2016;5(4):13–23. https://doi.org/10.17759/jmfp.2016050402 (In Russ)Galstyan D.S., Kolesnikova T.O., Kositsyn Yu.M., Zabegalov K.N., Gubaidullina M.A., Maslov G.O. et al. Modeling depression in zebrafish. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2022;20(2):149–156. https://doi.org/10.17816/RCF202149-15611 YAuzina N.A., Komleva YU.K., Salmina A.B. et al. Modern experimental models of depression. Biomedicine. 2013;1:61–77. (In Russ).Беляков В.И., Инюшкина Е.М., Громова Д.С., Инюшкин А.Н. Лабораторные крысы: содержание, разведение и биоэтические аспекты использования в экспериментах по физиологии поведения: учебное пособие. Самара: Издательство Самарского университета, 2021:96.12 Galstyan D.S., Kolesnikova T.O., Kositsyn Yu.M., Zabegalov K.N., Gubaidullina M.A., Maslov G.O. et al. Modeling depression in zebrafish. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2022;20(2):149–156. https://doi.org/10.17816/RCF202149-156Jefsen O., Højgaard K., Christiansen S.L., Elfving B., Nutt D.J., Wegener G., Müller H.K.. Psilocybin lacks antidepressant-like effect in the Flinders Sensitive Line rat. Acta Neuropsychiatrica. 2019;31:213–219. PMID: 31106729, https://doi.org/10.1017/neu.2019.1513 Belyakov V.I., Inyushkina E.M., Gromova D.S., Inyushkin A.N. Laboratory rats: maintenance, breeding and bioethical aspects of use in experiments on the physiology of behavior: a textbook. Samara: Samara University Publishing House, 2021:96. (In Russ).Jesulola E., Micalos P., Baguley I.J. Understanding the pathophysiology of depression: from monoamines to the neurogenesis hypothesis model – are we there yet? Behav. Brain Res. 2018;341(2):79–90. PMID: 29284108, https://doi.org/10.1016/j.bbr.2017.12.02514 Jefsen O., Højgaard K., Christiansen S.L., Elfving B., Nutt D.J., Wegener G., Müller H.K.. Psilocybin lacks antidepressant-like effect in the Flinders Sensitive Line rat. Acta Neuropsychiatrica. 2019;31:213–219. PMID: 31106729, https://doi.org/10.1017/neu.2019.15Гайдай Е.А., Гайдай Д.С. Генетическое разнообразие экспериментальных мышей и крыс: история возникновения, способы получения и контроля. Лабораторные животные для научных исследований. 2019;4. https://doi.org/10/29926/2618723X-2019-04-0915 Jesulola E., Micalos P., Baguley I.J. Understanding the pathophysiology of depression: from monoamines to the neurogenesis hypothesis model – are we there yet? Behav. Brain Res. 2018;341(2):79–90. PMID: 29284108, https://doi.org/10.1016/j.bbr.2017.12.025Нотова С.В., Казакова Т.В., Маршинская О.В. Современные методы и оборудование для оценки поведения лабораторных животных (обзор). Животноводство и кормопроизводство. 2018;1:106–113.16 Gajdaj E.A., Gajdaj D.S. Genetic diversity of experimental mice and rats: the history of origin, methods of obtaining and control. Laboratory animals for scientific research. 2019;4. https://doi.org/10/29926/2618723X-2019-04-09 (In Russ).Ордян Н.Э., Малышева О.В., Акулова В.К., Холова Г.И., Пивина С.Г. Нарушение когнитивных функций потомков самцов крыс, подвергнутых стрессированию в парадигмах «стресс–рестресс» или «выученная беспомощность»: роль инсулиноподобного фактора роста. Интегративная физиология. 2021;2(1):61–70. https://www.doi.org/10.33910/2687-1270-2021-2-1-61-7017 Notova S.V., Kazakova T.V., Marshinskaya O.V. Modern methods and equipment for assessing the behavior of laboratory animals (review). Animal husbandry and feed production. 2018;1:106–113. (In Russ).Wang Q., Timberlake M.A., Prall K., Dwivedi Y. The recent progress in animal models of depression. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2017;3(77):99–109. PMID: 28396255, https://doi.org/10.1016/j.pnpbp.2017.04.00818 Ordyan N.E., Malysheva O.V., Akulova V.K., Holova G.I., Pivina S.G. Impairment of cognitive functions of the descendants of male rats subjected to stress in the paradigms of "stress–restress" or "learned helplessness": the role of an insulin-like growth factor. Integrative physiology. 2021;2(1):61–70. https://www.doi.org/10.33910/2687-1270-2021-2-1-61-70 (In Russ).Беляков В.И., Громова Д.С., Кучеренко К.Н. Поведенческие эффекты мелатонинсодержащего лекарственного средства Вальдоксан в условиях фармакологической модели депрессии. Современные вопросы биомедицины. 2018;2(4):37–45.19 Wang Q., Timberlake M.A., Prall K., Dwivedi Y. The recent progress in animal models of depression. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2017;3(77):99–109. PMID: 28396255, https://doi.org/10.1016/j.pnpbp.2017.04.00820 Belyakov V.I., Gromova D.S., Kucherenko K.N. Behavioral effects of the melatonin-containing drug Valdoxan in a pharmacological model of depression. Modern issues of biomedicine. 2018;2(4):37–45. (In Russ).20 Belyakov V.I., Gromova D.S., Kucherenko K.N. Behavioral effects of the melatonin-containing drug Valdoxan in a pharmacological model of depression. Modern issues of biomedicine. 2018;2(4):37–45. (In Russ).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.