Автореферат (Роль HIF1-зависимой регуляции пентозофосфатного пути в обеспечении реакций мозга на гипоксию), страница 5

2017). В21настоящем исследовании, с использованием HIF1-позитивной модели трехкратнойумеренной гипобарической гипоксии in vivo, мы установили наличие обратнойсвязи между активностью HIF1 и транскрипцией первого скорость-лимитирующегофермента ПФП, Г6ФДГ, а также позитивную регуляцию экспрессии гена этогофермента входе реоксигенации после трехкратной умеренной гипобарическойгипоксии.В модели ТГ краткосрочное увеличение количества HIF1a непосредственнопосле реоксигенации хоть и сопровождалось увеличением активности Г6ФДГ, но неприводило к эффективной наработке НАДФН. В свою очередь уменьшениеколичества и активности Г6ФДГ и снижение уровня НАДФН в отсроченныйпостгипоксический период сопровождалось формированием долгосрочногоокислительного стресса в гиппокампе крыс, приводя к массированной клеточнойгибели.В связи с этим, ингибирование HIF1 перед ТГ, также, как и использованиеПостК умеренной гипобарической гипоксией предположительно моглиспособствовать предотвращению патологии, индуцируемой тяжелой повреждающейгипоксией.

В результате проведенных нами исследований установлено, чтоиспользование ингибитора HIF1 перед ТГ предотвращает краткосрочнуюстимуляцию этого транскрипционного фактора, нормализует работу ПФП, усиливаявосстановление НАДФ и нивелируя окислительный стресс, что способствуетснижению интенсивности свободнорадикального окисления липидов ипредотвращению запуска клеточной гибели по типу апоптоза. ПостК такжестабилизирует функционирование ПФП, вероятно HIF1-независимым путем,нормализует редокс статус, количество глутатиона и предотвращает развитиеапоптотических процессов.Функциональная значимость показанной нами роли ПФП в обеспечениизащитных реакций мозга на последствия тяжелых форм гипоксии косвенноподтверждается недавно опубликованными данными о протективном эффектевведения НАДФН в ранний постинсультный период (Li et al., 2017).

Полученныенами данные объясняют этиологию данного явления, расширяя современныепредставления о механизмах постгипоксических патологий и способствуяпониманию путей реализации антиапоптотического и антиоксидантного действиягипоксического посткондиционирования. Использование ингибиторов HIF1 вранний постинсультный период, а также введение НАДФН пациентам, пережившиминсульт, может оказаться эффективной нейропротективной стратегией.На Рисунке 17 представлено схематическое обобщение основных результатов,полученных нами в ходе выполнения настоящей работы.22Рисунок 17. Схема регуляции пентозофосфатного пути и связанных с пентозофосфатным путемпроцессов в гиппокампе крыс, переживших тяжелую гипоксию, тяжелую гипоксию в сочетании сгипоксическим посткондиционированием либо на фоне ингибирования HIF1.ВЫВОДЫ1.

Тяжелая гипоксия вызывает развитие процессов клеточной гибели в мозге крыс,наиболее выраженно проявляющиеся в гиппокампе. Гипоксическоепосткондиционирование оказывает противоапоптотическое действие вгиппокампе и неокортексе.2. Тяжелая гипоксия вызывает уменьшение содержания противоапоптотическогобелка Bcl-2 в гиппокампе крыс, не оказывая влияния на уровень нейротрофинаBDNF в этой структуре мозга, в то же время повышая содержание Bcl-2 и BDNFво втором слое сенсомоторной коры. Гипоксическое посткондиционированиеспособствует увеличению содержания белков Bcl-2 и BDNF как в гиппокампе,так и в неокортексе крыс, переживших тяжелую гипоксию.3. Тяжелая гипоксия вызывает гиперэкспрессию HIF1a в СА1 поле гиппокампа вранний период реоксигенации, ведя к отсроченному снижению содержания иактивности Г6ФДГ, уровня НАДФН, общего глутатиона и снижениюокислительно-восстановительного статуса в гиппокампе крыс, не оказываядолгосрочного влияния на эти показатели в неокортексе.

Предъявление крысам,пережившим тяжелую гипоксию, умеренной гипобарической гипоксии в режимепосткондиционирования предотвращает отсроченное уменьшение содержания иактивности Г6ФДГ, в то же время способствуя нормализации количестваНАДФН, общего глутатиона, окислительно-восстановительного статуса и23снижению процессов свободнорадикального окисления липидов в гиппокампе,но не в сенсомоторной коре крыс.4. Инъекция ингибитора HIF1 крысам перед тяжелой гипоксией способствуетпредотвращению процессов клеточной гибели в гиппокампе.5. Инъекция ингибитора HIF1 крысам перед тяжелой гипоксией предотвращаетотсроченное уменьшение содержания и активности Г6ФДГ, в то же времяспособствуя увеличению количества НАДФН, нормализации уровня общегоглутатиона, редокс статуса и снижению процессов свободнорадикальногоокисления липидов в гиппокампе.6.

В модели трехкратной умеренной гипобарической гипоксии установлено наличиеобратной связи между активностью HIF1 и экспрессией гена Г6ФДГ. В то жевремя выявлено увеличение количества мРНК Г6ФДГ в ответ на трехкратнуюумеренную гипобарическую гипоксию и реоксигенацию.ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИСтатьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ:1) О.В. Ветровой, Е.А.

Рыбникова, Т.С. Глущенко, К.А. Баранова, М.О.Самойлов «Умеренная гипобарическая гипоксия в режиме посткондиционированияповышает экспрессию HIF-1a и эритропоэтина в СА1 поле гиппокампа крыс,переживших тяжелую гипоксию», Нейрохимия, том 31, номер 2, 2014, стр. 134-139.2) О.В. Ветровой, Е.А. Рыбникова, Т.С.

Глущенко, М.О. Самойлов «Влияниегипоксического посткондиционирования на экспрессию противоапоптотическогобелка Bcl-2 и нейротрофина BDNF в СА1 поле гиппокампа крыс, пережившихтяжелую гипоксию», Морфология, том 145, номер 2, 2014, стр. 16-20.3) К.А.Баранова, Е.А.Рыбникова, А.В.Чурилова, О.В.Ветровой, М.О.Самойлов«Проадаптивная роль нейрональных транскрипционных факторов CREB и NF-κB вмоделях постстрессовых психопатологий на крысах», Нейрохимия, том 31, номер 1,2014, стр. 23-30.4) Е.И.Тюлькова, Л.И.Ватаева, О.В.Ветровой «Пренатальная гипоксиямодифицирует рабочую память и активность полифосфоинозитидной системыгиппокампа крыс», Журнал эволюционной физиологии и биохимии, том 51, номер2, 2015, стр.

115-121.5) О.В. Ветровой, Е.А. Рыбникова, Т.С. Глущенко, М.О. Самойлов «Влияниеразличных режимов гипобарической гипоксии на экспрессию маркера нейрогенезаNeuroD2 в зубчатой извилине гиппокампа крыс», Бюллетень экспериментальнойбиологии и медицины, том 160, номер 10, 2015, стр. 519-522.6) О.В. Ветровой, Е.А. Рыбникова, М.О. Самойлов «Церебральные механизмыгипоксического/ишемического посткондиционирования», Биохимия, том 82, номер3, 2017, стр. 542-551.7) Е.

И. Тюлькова, О. В. Ветровой, К. В. Сариева, Л. А. Ватаева, Т. С. ГлущенкоОсобенности ацетилирования гистона Н3 по Lys24 в гиппокампе и неокортексекрыс, переживших гипоксический стресс в различные сроки пренатальногоразвития, Нейрохимия, том 34, номер 4, 2017, стр. 310-316.24Статьи в рецензируемых журналах:1) Е.А.Рыбникова, К.А.Баранова, Т.С.Глущенко, О.В.Ветровой, М.В.Сидорова«Участие транскрипционного фактора HIF-1 в нейрональных механизмах адаптациик психоэмоциональному и гипоксическому стрессу». Фiзiологiчний журнал НАНУкраiни, том 59, номер 6, 2013, стр. 88-97.2) M. Samoilov, A.

Churilova, T. Gluschenko, O. Vetrovoy, N. Dyuzhikova and E.Rybnikova “Acetylation of histones in neocortex and hippocampus of rats exposed todifferent modes of hypobaric hypoxia: implications for brain hypoxic injury andtolerance,” Acta Histochemica, vol. 118, no. 2, 2016, pp. 80-89.3) O. Vetrovoy, E. Tulkova, K. Sarieva, E. Kotryahova, M. Zenko, E. Rybnikova“Neuroprotective effect of hypobaric hypoxic postconditioning is accompanied by dnaprotection and lipid peroxidation changes in rat hippocampus”, Neuroscience Letters, vol.639, 2017, pp. 49–52.СПИСОК СОКРАЩЕНИЙАФК - активные формы кислорода;Г6ФДГ - глюкозо-6-фосфат дегидрогеназа;НАДФ(Н) - никотинамидадениндинуклеотидфосфат (восстановленный);ПОЛ - перекисное окисление липидов;ПостК - гипоксическое посткондиционирование;ПФП - пентозофосфатный путь;ПЦР - полимеразная цепная реакция;ТГ - тяжелая повреждающая гипоксия;УГГ - умеренная гипобарическая гипоксия;Bcl2 - белки семейства Bcl2-подобных белков, ассоциированных смитохондриальной индукцией апоптоза;BDNF - brain-derived neurotrophic factor – нейротрофический фактор мозга;HIF1(a) - гипоксия-индуцируемый фактор-1 (альфа);TUNEL - terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling - dUTPконцевое мечение ДНК терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазой..