Автореферат (Эффекты и механизмы ишемического прекондиционирования и посткондиционирования головного мозга), страница 2

с соавт., 2001), так и подавленияэффекта эндогенной цитопротекции (Бокерия Л.А., Чичерин И.Н., 2007).Дальнейшее изучение эффектов и механизмов пре- и посткондиционированияголовного мозга будет способствовать пониманию процессов адаптации организма кповреждающим факторам в процессе микро- и макроэволюции, а также разработке новыхметодов ограничения степени ишемического и реперфузионного повреждения головногомозга в рамках реализации концепции трансляционной медицины.Цельисследования.прекондиционированияиОпределитьзащитныепосткондиционированияэффектыголовногомозгаишемическогонаразличныхэкспериментальных моделях для выявления отдельных механизмов адаптивных реакций приишемическом и реперфузионном повреждении головного мозга.Основные задачи исследования1.Разработать экспериментальную модель полной глобальной ишемии-реперфузииголовного мозга у крыс и оценить ее применимость для исследования эффектов эндогеннойнейропротекции.62.Изучить эффекты ишемического посткондиционирования головного мозга нафизиологические, функциональные, морфологические, метаболические и биохимическиепараметры при глобальной ишемии-реперфузии головного мозга.3.В зависимости от анатомических особенностей кровоснабжения головного мозгаоценить инфаркт-лимитирующий эффект ишемического посткондиционирования прифокальной ишемии головного мозга у крыс.4.Определить роль АМРА-рецепторов в обеспечении нейропротективного эффектаишемического посткондиционирования головного мозга.5.Изучить и сравнить выраженность эффектов раннего и позднего ишемическогопрекондиционированиянафизиологические,функциональныеиморфологическиепараметры при глобальной ишемии-реперфузии головного мозга.6.Проанализироватьпрекондиционирования,эффективностьатакжесовместногопримененияпосткондиционированияишемическогоголовногомозгаинейропротектора цитиколина при глобальной ишемии-реперфузии головного мозга.Методология исследования.

Методология исследования заключалась в применениикомплексногоподходаприизученииэффектовимеханизмовишемическогопрекондиционирования и посткондиционирования головного мозга. Исследование проведенона двух видах животных, смоделировано несколько типов ишемического поврежденияголовного мозга с использованием разных экспериментальных моделей. Анализ изменениярассматриваемых параметров проведен в различные сроки реперфузионного периода послеповреждающей ишемии.

Использованы методы оценки общего физиологического состоянияорганизма животного, а также биохимические, морфологические, морфометрические,гистохимические и иммуноцитохимические методы анализа, позволяющие выявитьизменения на организменном, органно-тканевом и молекулярно-клеточном уровнях.Научнаяновизнаисследования.Разработанаиапробированановаяэкспериментальная модель полной глобальной ишемии-реперфузии головного мозга у крыс,позволяющая моделировать эпизоды полной ишемии и реперфузии мозга необходимойпродолжительности и характеризующаяся высокой воспроизводимостью результатов.В ходе исследования впервые получены сведения об активности таких ферментовкласса оксидоредуктаз, как сукцинатдегидрогеназа (СДГ) и лактатдегидрогеназа (ЛДГ), атакже об уровне экспрессии белка Bcl-2 в нейронах слоев II, III и V неокортекса и впирамидных нейронах полей СА1, СА2, СА3 и СА4 гиппокампа крыс Wistar и монгольскихпесчанок.Впервые получены данные о морфофункциональных изменениях отдельных слоевкоры мозга и всех полей гиппокампа при ишемии-реперфузии переднего мозга умонгольских песчанок и при полной обратимой глобальной ишемии-реперфузии головногомозга у крыс Wistar в различные сроки реперфузионного периода.7Впервые на различных экспериментальных моделях глобальной ишемии головногомозга показано, что нейропротективный эффект ишемического посткондиционирования вразличные сроки реперфузионного периода выражается в увеличении числа морфологическинеизмененных нейронов в отдельных полях гиппокампа и слоях коры головного мозга исопровождается повышением в них активности ЛДГ с сопутствующим понижениемактивности СДГ.Установлено, что нейропротективный эффект ишемического посткондиционированияпри ишемии-реперфузии переднего мозга у монгольских песчанок и при полной обратимойглобальной ишемии-реперфузии головного мозга у крыс Wistar сопровождается повышениемуровня экспрессии белка Bcl-2 в морфологически неизмененных нейронах полей гиппокампаи слоев коры головного мозга, обладающих разной устойчивостью к повреждающемудействию ишемии-реперфузии.

При этом степень повышения экспрессии белка Bcl-2 зависитот локализации нейронов, длительности реперфузионного периода и биологического видаживотного.Впервые показано, что обратимая глобальная 10-минутная ишемия головного мозга укрыс Wistar приводит к повышению активности компонента С3 системы комплемента впервые 7 суток реперфузии, с максимально выраженным повышением активности ко 2-мсуткамреперфузионногопериода.Приэтомприменениеишемическогопосткондиционирования приводит к увеличению функциональной активности компонентаС3 системы комплемента на 7-е сутки реперфузионного периода.Впервые показана взаимосвязь между анатомическим вариантом строения корковойветви средней мозговой артерии и размером формирующегося инфаркта на моделифокальной ишемии головного мозга у крыс Wistar. Экспериментально доказано, что дляобеспечения лучшей стандартизации результатов экспериментальных исследований вобласти нейропротекции следует использовать животных, имеющих магистральный вариантанатомического строения корковой ветви средней мозговой артерии.

Впервые полученыданные об инфаркт-лимитирующей эффективности ишемического посткондиционирования взависимости от анатомического варианта строения корковой ветви средней мозговойартерии. Показано, что примененный протокол ишемического посткондиционированияобладает нейропротективным эффектом у крыс Wistar только с магистральным вариантоманатомического строения корковой ветви средней мозговой артерии.Впервыепоказано,чтоприменениеишемическогопосткондиционированиянеэффективно при продолжительной обратимой глобальной ишемии головного мозга, приэтом сублетальные стимулы в определенных вариантах применения могут способствоватьувеличению повреждающего действия.Впервыеустановлено,посткондиционированияослаблениемичтоантагонистанейропротективногосовместноеприменениеАМРА-рецепторовэффектапервогодоNBQXуровня,ишемическогосопровождаетсясопоставимогопо8выраженности с эффектом отдельного применения антагониста АМРА-рецепторов NBQXдля нейронов СА1 и СА3 полей гиппокампа.Впервые показано, что следующие друг за другом ишемические сублетальныестимулы,разделенныереперфузионнымиинтерваламидлительностью5минут,способствуют увеличению повреждающего действия у крыс в острую фазу ишемическогоповреждения головного мозга, моделируемого билатеральной окклюзией общих сонныхартерий.Впервые на нескольких экспериментальных моделях ишемии-реперфузии головногомозга показано, что совместное применение ишемического посткондиционирования илипрекондиционирования и введение фармакологического нейропротектора цитиколина неприводит к усилению или ослаблению нейропротективного эффекта, отмеченного приизолированномпримененииишемическогопосткондиционированияилипрекондиционирования.ТеоретическаяТеоретическоеизначениепрактическаяимеютзначимостьвыявленныерезультатовособенностиисследования.морфологическихиметаболических событий в гиппокампе и коре мозга при глобальном ишемическом иреперфузионном повреждения головного мозга.В работе проведено комплексное исследование эффектов таких эндогенных способовнейропротекции, как ишемическое прекондиционирование и посткондиционирование.Степеньнейропротективногоэффектаишемическогопосткондиционированиясущественным образом варьирует в зависимости от анатомической принадлежностинейронов к определенной структуре головного мозга, а также от длительностиреперфузионного периода.

Совокупность полученных результатов имеет существенноезначениедлямеханизмовпониманияформированияиндуцированныхтолерантностиишемическимголовногопосткондиционированиеммозгакишемическомуиреперфузионному повреждению, как на внутриклеточном уровне, так и на уровне всегоорганизма. На основании полученных результатов обосновывается представление о том, чтов основе цитопротективного эффекта ишемического посткондиционирования лежитмногократное «переключение» энергетического метаболизма с аэробного на анаэробныйпуть образования энергии, которое и запускает механизмы повышенной толерантностинейрона к реперфузионному повреждению.Эффект реализации ишемического посткондиционирования существенным образомзависит от длительности повреждающей ишемии, а также от числа и продолжительностипоследующих ишемических стимулов.Теоретическая значимость полученных результатов также заключается в том, чтоудалосьустановитьнейропротективнуюэффективностьишемическогопосткондиционирования в зависимости от анатомических особенностей кровообращениякоры головного мозга.

Эти сведения вносят существенный вклад в понимание протективных9механизмов повышения адаптивных возможностей коры головного мозга в зависимости отвыраженности коллатерального кровообращения.Теоретически обоснована и практически установлена вовлеченность АМРАрецепторов в реализацию эффектов ишемического посткондиционирования при глобальнойишемии-реперфузии головного мозга.Новыесведенияобэффектахраннейипозднейфазишемическогопрекондиционирования расширяют представления о способах повышения адаптивныхвозможностей организма к ишемии как к одному из патологических процессов, обладающихмаксимальной патогенностью.Выраженные защитные эффекты прекондиционирования и посткондиционированияголовного мозга создают обоснование для их более широкого внедрения в клиническуюпрактику и, в частности, в комплекс мероприятий, направленных на тренировку организма квозможным предстоящим экстремальным ситуациям.

Значительный нейропротективныйпотенциалишемическогоиспользованиеданногопосткондиционированияметоданейропротекциимозгапозволяетдляуменьшениярекомендоватьпоследствийреперфузионного синдрома при проведении операций на сосудах головы и шеи, а также вусловиях экстракорпорального кровообращения.Основные положения, выносимые на защиту1. Разработанная и апробированная в ходе исследования экспериментальная модель полнойглобальной ишемии головного мозга у крыс может быть использована для моделированияишемического и реперфузионного повреждения заданной продолжительности и дляизучения способов фармакологической и нефармакологической нейропротекции.2.