Мелатонин уменьшает тревожноподобное поведение, вызванное депривацией сна, у мышей: роль окислительного стресса, нейровоспаления, аутофагии и апоптоза

Всё больше данных указывает на связь между тревожными расстройствами и депривацией сна. Однако лежащий в основе этой связи молекулярный механизм остаётся неясным, и в настоящее время отсутствует эффективная терапия, предотвращающая последствия депривации сна. Мы создали модель острой депривации сна у мышей с добавлением мелатонина или без него. Установлено, что добавление мелатонина подавляло вызванное депривацией сна повышение уровня кортикостерона. Результаты поведенческих тестов показали, что 72-часовая депривация сна вызывала тревожноподобное поведение, о чём свидетельствовало уменьшение числа перемещений в центральной зоне теста открытого поля. Иммуногистохимическое окрашивание и вестерн-блоттинг показали, что депривация сна способствовала гибели нейронов, вызывая повышение уровней проапоптотического белка Bax и расщеплённой каспазы-3, а также аутофагических белков LC3II, ATG5 и Beclin1, и снижение уровня антиапоптотического белка Bcl-2. Напротив, добавление мелатонина в дозах 20 и 40 мг/кг устраняло указанные изменения, вызванные депривацией сна, у мышей. Кроме того, мелатонин уменьшал активацию глии, о чём свидетельствовало снижение уровня Iba1, и подавлял повышение уровней противовоспалительных цитокинов IL-4 и IL-10, а также снижение уровней провоспалительных цитокинов IL-6 и TNF-α. Добавление мелатонина также предотвращало вызванное депривацией сна снижение активности антиоксидантных ферментов, включая общую антиоксидантную способность (T-AOC) и каталазу (CAT), а также повышение уровней фосфорилированных белков P65 и IκB в гиппокампе. В целом полученные данные показали, что мелатонин уменьшает вызванное депривацией сна тревожноподобное поведение за счёт ослабления окислительного стресса, активации пути NF-κB, нейровоспаления, апоптоза и избыточной аутофагии.