Neurochemical study of the mechanism of action of thymus peptides in emotional stress

Abstract

A comparative study of the effect of the thymus hormone thymulin and thymus peptides (thymosin fraction 5) on the content of monoamines and their metabolites in the frontal cortex, striatum, adjacent nucleus, hypothalamus, hippocampus of the brain of Wistar rats, by high performance liquid chromatography, was performed. The hormone and peptides of the thymus were found to reduce emotional stress during functional impairment of the avoidance reaction and improved adaptation under stressful conditions in rats, which indicates the anti-stress effect of thymus hormones. The positive effect of the hormone and peptides of the thymus were manifested in a change in the balance of serotonin and norepinephrine in favor of the former in the hypothalamus and frontal cortex.

Keywords

thymulin / thymosin / serotonin / norepinephrine / stress / frontal cortex / hypothalamus

References

[1] Robson M.J., Quinlan M.A., Blakely R.D. Immune system activation and depression: roles of serotonin in the central nervous system and periphery. ACS Chem Neurosci. 2017;8(5):932-42. Doi: 10.1021/acschemneuro.6b00412.

[2] Roumier A., Béchade C., Maroteaux L. Serotonin and the immune system. In: Pilowsky P.M., ed. Serotonin: The Mediator That Spans Evolution. Cambridge: Academic Press; 2019:181-96. Doi: 10.1016/B978-0-12-800050-2.00010-3.

[3] Negi N., Das B.K. CNS: not an immunoprivilaged site anymore but a virtual secondary lymphoid organ. Int Rev Immunol. 2018;37(1): 57-68. Doi: 10.1080/08830185.2017.1357719.

[4] Novoseletskaya A.V., Kiseleva N.M., Inozemtsev A.N. Effect of thymic hormone thymuline to restore learning and memory in thymectomied animals. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal. 2017;11(1): 79-83. (in Russian)

[5] Новоселецкая А.В., Киселева Н.М., Иноземцев А.Н. Влияние гормона тимуса тимулина на восстановление обучения и памяти у тимэктомированных животных. Российский иммунологический журнал. 2017;11(1):79-83.

[6] Chiu W.C., Lu M.L., Chang C.C. Mental disorders and interferon nontreatment in hepatitis C virus infection — a population based cohort study. Psychiatry Investig. 2020;17(3):268-74. Doi: 10.30773/pi.2019.0254.

[7] Miroshnichenko I.I., Kudrin V.S., Raevskiy K.S. The effect of carbidine, sulpiride and haloperidol on the content of monoamines and their metabolites in rat brain structures. Farmakologiya i toksikolo¬giya. 1988;51(2):26-9. (in Russian)

[8] Мирошниченко И.И., Кудрин В.С., Раевский К.С. Влияние карбидина, сульпирида и галоперидола на содержание моноаминов и их метаболитов в структурах головного мозга крыс. Фармакология и токсикология. 1988;51(2):26-9.

[9] Yumatov E.A. Systematic approach as a conceptual basis for the study of emotional stress. Vestnik Akademii meditsinskikh nauk SSSR. 1982;(2):63-9. (in Russian)

[10] Юматов Е.А. Системный подход как концептуальная основа исследования эмоциональных стрессов. Вестник Академии медицинских наук СССР. 1982;(2):63-9.

[11] Baraban J.M., Aghajanian G.K. Noradrenergic innervation ot serotoninergic neurons in the dorsal raphe: demonstration by electron microscopic autoradiography. Brain Res. 1981;204(1):1-11. Doi: 10.1016/0006-8993(81)90646-6.

[12] Kiseleva N.M., Novoseletskaya A.V., Inozemtsev A.N., Kudrin V.S., Klodt P.M., Narkevich V.B. et al. The mechanism of action of thymus-derived polypeptide (T-activin) in experimental emotional stress model: a neurochemical study. Vestnik Rossiyskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Meditsina. 2011;(4):143-8. (in Russian)

[13] Киселева Н.М., Новоселецкая А.В., Иноземцев А.Н., Кудрин В.С., Клодт П.М., Наркевич В.Б. и др. Нейрохимическое изучение механизма действия полипептидного препарата тимуса (тактивина) при эмоциональном стрессе. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2011;(4): 143-8.

[14] Kiseleva N.M., Novoseletskaya A.V., Inozemtsev A.N., Zimina I.V., Arion V.Ya. Peptides of thymus in the regulation of stress. Meditsinskiy akademicheskiy zhurnal. 2013;13(3):64-70. (in Russian)

[15] Киселева Н.М., Новоселецкая А.В., Иноземцев А.Н., Зимина И.В., Арион В.Я. Пептиды тимуса в регуляции стресса. Медицинский академический журнал. 2013;13(3):64-70.

[16] Novoseletskaya A.V., Kiseleva N.M., Zimina I.V., Belova O.V., Inozemtsev A.N., Arion V.Ya., Sergienko V.I. Stress-protective effect of thymus peptides. Byulleten’ eksperimental’noy biologii i meditsiny. 2014;158(12):623-5. (in Russian)

[17] Новоселецкая А.В., Киселева Н.М., Зимина И.В., Белова О.В., Иноземцев А.Н., Арион В.Я., Сергиенко В.И. Стресспротективный эффект пептидов тимуса. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2014;158(12):715-8.

[18] Litvinova S.V., Kalyuzhnyy A.L., Inozemtsev A.N., Shul’govskiy V.V. The piracetam action to monoaminergic and endogenous opioid system interaction in rats with different sensitiveness to morphine. Narkologiya. 2007;6(3):12-20. (in Russian)

[19] Литвинова С.В., Калюжный А.Л., Иноземцев А.Н., Шульговский В.В. Влияние пирацетама на взаимодействие моноаминергических и эндогенной опиоидной систем мозга у крыс, различающихся по чувствительности к действию морфина. Наркология. 2007;6(3):12-20.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector