STUDY OF NEUROTROPIC EFFECTS OF SEX STEROIDS ON AN EXPERIMENTAL MODEL OF ACUTE STRESS
Abstract
Introduction. Mental disorders associated with the consequences of stressors represent a serious healthcare problem. Neurosteroids, including progesterone and its metabolite allopregnanolone, play an important role in regulating emotions and stress responses. This suggests their therapeutic potential in correcting post-stress anxiety and depressive disorders. The aim of this study was to investigate the stress-protective effects of progesterone in an animal model of post-traumatic stress disorder (PTSD) induced by predator exposure. Materials and methods. Forty male rats were randomly divided into four groups: control, predator stress, predator stress + progesterone, and predator stress + sulpiride (an antipsychotic). The animals’ behavior was tested using a battery of behavioral tests including the elevated plus maze, the open field test, and the forced swim test. Results. The results demonstrated that the administration of progesterone significantly reduced anxiety and depressive-like behavior compared to the group exposed to predator stress. Rats treated with progesterone showed increased locomotor and exploratory activity in the open field test, spent more time in the open arms of the elevated plus maze, and exhibited decreased immobility time in the forced swim test. These effects were comparable to those observed with sulpiride, highlighting the anxiolytic and antidepressant properties of progesterone. Conclusion. The results confirm the potential use of progesterone as a therapeutic agent in the treatment of stress-related disorders and emphasize its modulatory influence on the brain’s GABAergic system. Further research is necessary to elucidate the underlying mechanisms and to optimize treatment protocols.
References
Пюрвеев С.С., Некрасов М.С., Деданишвили Н.С., Некрасова А.С., Брус Т.В., Лебедев А.А., Лавров Н.В., Подрезова А.В., Глушаков Р.И., Шабанов П.Д. Действие хронического психического стресса в раннем онтогенезе повышает риски развития химической и нехимической форм зависимости. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2023;21(1):69–78. DOI: 10.17816/RCF21169-78.
Шамрей В.К., Лыткин В.М., Баразенко К.В., Зун С.А. О динамике развития проблемы посттравматического стрессового расстройства. Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2023;1:68–77. DOI: 10.25016/2541-7487-2023-0-1-68-77.
Бычков Е.Р., Карпова И.В., Цикунов С.Г., Крицкая Д.В., Лебедев А.А., Тиссен И.Ю., Пюрвеев С.С., Шабанов П.Д. Действие острого психического стресса на обмен моноаминов в мезокортикальной и нигростриатной системах головного мозга крыс. Педиатр. 2021;12(6):35–42. DOI: 10.17816/PED12635-42.
Кожадей Е.В., Васильев А.Г. Посттравматическое стрессовое расстройство, связанное с беременностью и родами: дефиниции, современные представления, патофизиологические механизмы, факторы риска, диагностика. Российские биомедицинские исследования. 2023;8(4):74–84. DOI: 10.56871/RBR.2023.84.68.009.
Diviccaro S., Cioffi L., Falvo E. et аl. Allopregnanolone: an overview on its synthesis and effects. J Neuroendocrinol. 2022;34(2):e12996. DOI: 10.1111/jne.12996.
Johann S., Beyer C. Neuroprotection by gonadal steroid hormones in acute brain damage requires cooperation with astroglia and microglia. J Steroid Biochem. Mol. Biol. 2013;137:71–81. DOI: 10.1016/j.jsbmb.2012.11.006.
Pisu M.G., Concas L., Siddi C. et al. The allopregnanolone response to acute stress in females: preclinical and clinical studies. Biomolecules. 2022;8(12(9)):1262. DOI: 10.3390/biom12091262.
Chen S., Gao L., Li X., Ye Y. Allopregnanolone in mood disorders: Mechanism and therapeutic development. Pharmacol Res. 2021;169:105682. DOI: 10.1016/j.phrs.2021.105682.
Громова О.А., Торшин И.Ю., Тапильская Н.И., Галустян А.Н. Системно-биологический анализ синергидного воздействия прогестерона, витаминов и микроэлементов на нейропротекцию и развитие мозга плода. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2019;18(6):65–75. DOI: 10.20953/1726-1678-2019-6-65-75.
Иванова Г.П., Горобец Л.Н., Литвинов А.В., Буланов В.С., Василенко Л.М. Роль прогестерона и его метаболитов в регуляции функций головного мозга. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2018;118(5):129–137. DOI: 10.17116/jnevro201811851129.
Sarkar J., Wakefield S., MacKenzie G. et al. Neurosteroidogenesis is required for the physiological response to stress: role of neurosteroid-sensitive GABAA receptors. J Neurosci. 2011;31:18198–18210.
Pardridge W.M., Mietus L.J. Effects of progesterone-binding globulin versus a progesterone antiserum on steroid hormone transport through the blood-brain barrier. Endocrinology. 1980;106(4):1137–1141. DOI: 10.1210/endo-106-4-1137.
Guennoun R., Labombarda F., Gonzalez Deniselle M.C. et al. Progesterone and allopregnanolone in the central nervous system: Response to injury and implication for neuroprotection. J Steroid Biochem. Mol. Biol. 2015;146:48–61. DOI: 10.1016/j.jsbmb.2014.09.001.
Droogleever Fortuyn H.A., van Broekhoven F., Span P.N. et al. Effects of PhD examination stress on allopregnanolone and cortisol plasma levels and peripheral benzodiazepine receptor density. Psychoneuroendocrinology. 2004;29:1341–1344. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2004.02.003.
Гольц В.А., Лебедев А.А., Блаженко А.А., Лебедев В.А., Казаков С.В., Байрамов А.А., Хохлов П.П., Бычков Е.Р., Пюрвеев С.С., Шабанов П.Д. Анксиолитическое действие аналогов кисспептина у Danio rerio. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2023;21(2):159–169. DOI: 10.17816/RCF321976.
Лебедев А.А., Пюрвеев С.С., Надбитова Н.Д., Лизунов А.В., Бычков Е.Р., Лукашева В.В., Евдокимова Н.Р., Нетеса М.А., Лебедев В.А., Шабанов П.Д. Снижение компульсивного переедания у крыс, вызванного материнской депривацией в раннем отногенезе, с применением нового антагониста рецепторов грелина агрелакс. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2023;21(3):255–262. DOI: 10.17816/RCF562841.
Frechou M., Zhang S., Liere P. et al. Intranasal delivery of progesterone after transient ischemic stroke decreases mortality and provides neuroprotection. Neuropharmacology. 2015;97:394–403. DOI: 10.1016/j.neuropharm.2015.06.002.
Hu J., Tan X., Wang D. et al. A stepwise-targeting strategy for the treatment of cerebral ischemic stroke. J Nanobiotechnology. 2021;19(19(1)):371. DOI: 10.1186/s12951-021-01118-6.
Kolatorova L., Vitku J., Suchopar J. et al. Progesterone: A Steroid with Wide Range of Effects in Physiology as Well as Human Medicine. Int J Mol Sci. 2022;20(23(14)):7989. DOI: 10.3390/ijms23147989.
Wang T., Yao J., Chen S. et al. Allopregnanolone Reverses Bioenergetic Deficits in Female Triple Transgenic Alzheimer’s Mouse Model. Neurotherapeutics. 2020;17:178–188. DOI: 10.1007/s13311-019-00793-6.
Балакина М.Е., Дегтярева Е.В., Некрасов М.С., Брус Т.В., Пюрвеев С.С. Воздействие раннего постнатального стресса на психоэмоциональное состояние и развитие склонности к чрезмерному употреблению высокоуглеводной пищи у крыс. Российские биомедицинские исследования. 2021;6(2):27–37.
Оппедизано М.Д., Артюх Л.Ю. Адаптация человека к экстремальным условиям деятельности. Физиологические механизмы (структурный след адаптации). Forcipe. 2021;4(4):18–25.
Irwin R.W., Brinton R.D. Allopregnanolone as a regenerative therapeutic for Alzheimer's disease: Translational development and clinical promise. Prog. Neurobiol. 2014;113:40–55. DOI: 10.1016/j.pneurobio.2013.08.004.
Irwin R.W., Wang J.M., Chen S., Brinton R.D. Neuroregenerative mechanisms of allopregnanolone in Alzheimer's disease. Front. Endocrinol. 2011;2:117. DOI: 10.3389/fendo.2011.00117.
Copyright (c) 2025 Russian Biomedical Research
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
