Автореферат (Эффекты и механизмы ишемического прекондиционирования и посткондиционирования головного мозга), страница 7

Ко 2-м суткам реперфузии ишемическое повреждение головного мозга у песчанок24приводило к значимому увеличению активности СДГ в цитоплазме нейронов всех полейгиппокампа, которая продолжала увеличиваться к 7-м суткам реперфузии (рис. 4).Активность СДГ в неизмененных нейронах гиппокампа в группе «Ишемия 2а»распределялась в следующем порядке: СА2 > СА1, СА3 > СА4 (P<0,05); в группе «Ишемия7а» - СА2 > СА1 > СА4 > СА3 (P<0,05). Применение ИПостК ко 2-м суткам реперфузииприводило к понижению активности СДГ в цитоплазме нейронов всех полей гиппокампа,которое сохранялось в отдаленный реперфузионный период после применения ИПостК (рис.4). Активность СДГ в группе «ПостК 2а» распределялась в следующем порядке: СА2, СА3 >СА1 > СА4 (P<0,05); в группе «ПостК 7а» значимые различия были установлены толькомежду нейронами полей СА2 и СА1 (P<0,05).В работе показано, что в ответ на повреждающее действие ишемии-реперфузииотмечаетсясущественноеповышениецитоплазматическойактивностиСДГвморфологически неизмененных нейронах проанализированных слоев коры и всех полейгиппокампа, обладающих различной устойчивостью к действию ишемии-реперфузии, упесчанок и крыс, при этом нарастание активности происходит с увеличением длительностиреперфузионного периода.

Не исключено, что эффект активации СДГ нарастает параллельносо временем реперфузии.Рис.4.Активностьсукцинатдегидрогеназывморфологическинеизмененныхнейронах полей СА1, СА2, СА3 иСА4гиппокампамонгольскихпесчанок в различные периодыреперфузиипослеглобальнойишемиипереднегомозгаспоследующимприменениемИПостК.По горизонтальной оси – группыживотных; по оси ординат –оптическая плотность (отн. ед.).Различия значимы:* по сравнению с показателями вполях гиппокампа внутри группыпри Р<0,05; ** по сравнению споказателем в поле СА1 гиппокампавнутри группы при Р<0,05; ++посравнению с показателем в группе«ЛО 2а» при Р<0,01; + при Р<0,05; αпо сравнению с показателем в группе«ЛО 7а» при Р<0,01; αα при Р<0,001; #по сравнению с показателем в группе«Ишемия 2а» при Р<0,01; ## при###βР<0,05; при Р<0,001; по сравнению с показателем в группе «Ишемия 7а» при Р<0,05; ββ при Р<0,01.Таким образом, повышение активности СДГ в цитоплазме морфологическинеизмененных нейронов, к моменту окончания реперфузии, может носить компенсаторновосстановительный характер.

Установлено, что наибольшей чувствительностью к действиюишемии-реперфузии обладают нейроны гиппокампа с самой высокой и самой низкойактивностью СДГ. Полученные нами результаты и данные другого исследования позволяют25выдвинуть предположение: активность СДГ коррелирует с уровнем продукции в клеткевысокоэнергетических фосфатов, соответственно низкая активность ферментов электронтранспортной цепи в нейронах поля СА1 может играть ключевую роль в запуске ихотсроченной гибели при реперфузии и объяснять их низкую толерантность к ишемииреперфузии (Kuroiwa T.

et al., 1996).Применение ИПостК сопровождалось сохранением морфологически неизмененныхнейронов и понижением уровня активности СДГ в цитоплазме нейронов слоев II, III и Vкоры головного мозга и полей гиппокампа у крыс и песчанок. Следовательно, применениеИПостК способствовало уменьшению степени активации СДГ, вызванной ишемиейреперфузией в различных отделах головного мозга у животных двух видов. В рядеисследований с использованием различных экспериментальных моделей ишемии нервнойткани было показано, что ингибирование СДГ небольшими дозами 3-нитропропионовойкислоты приводило к формированию толерантности к последующей аноксии/ишемии(Sugino T.

et al., 1999; Wiegand F. et al., 1999). Это связано с наступлением умеренногоклеточного энергодефицита в результате подавления окислительного фосфорилирования ипереключения клетки на анаэробную продукцию АТФ, что подтверждается возрастаниемуровня лактата в культуральной среде или в плазме крови животного (Jenkins B.G. et al.,1996; Zeevalk G.D. et al., 1996). Обнаруженное нами повышение активности ЛДГ вцитоплазме морфологически неизмененных нейронов коры и гиппокампа у крыс и песчанокпри моделировании ишемического и реперфузионного повреждения позволяет сделатьследующее заключение.

Выполнение кратковременных ишемических воздействий послезавершения тестовой повреждающей ишемии способствует многократному «переключению»клеток с аэробного на анаэробный путь образования энергии, что и запускает механизмыповышенной толерантности к реперфузионному повреждению.Влияние ишемического посткондиционирования на уровень экспрессии белка Bcl-2 в нейронахголовного мозгаУровень экспрессии белка Bcl-2 в цитоплазме нейронов крыс в группах «ЛО 2б» и«ЛО 7б» зависел от принадлежности нейрона к полю гиппокампа и распределялся вследующем порядке: СА4 > СА3 > СА2 > СА1 (P<0,05) (рис.

5). В группе «Ишемия 2б»уровень экспрессии Bcl-2 в нейронах полей СА1, СА3 и СА4 значимо уменьшался посравнению с «ЛО 2б» (P<0,01), а к 7-м суткам реперфузии он существенно повышался изначимо не отличался от уровня в «ЛО 7б» (P<0,01). Уровень экспрессии Bcl-2 в нейронахполей гиппокампа в группах «Ишемия 2б» и «Ишемия 7б» распределялся в следующемпорядке: СА4 > СА3, СА2 > СА1 (P<0,01). При сравнении уровня экспрессии Bcl-2 внейронах полей СА1, СА2, СА3 и СА4 в группах «Ишемия 2б» и «ПостК 2б» в последнейнаблюдалось значимое увеличение (P<0,01) (рис.

5). В группе «ПостК 7б» значимоеувеличение экспрессии было обнаружено только в цитоплазме нейронов полей СА1, СА2 и26СА3 при сравнении с «Ишемия 2б» (P<0,05). Уровень экспрессии Bcl-2 в группах «ПостК2б» и «ПостК 7б» распределялся в следующем порядке: СА4 > СА3, СА2, СА1 (P<0,01).Рис. 5. Уровень экспрессиибелка Bcl-2 в морфологическинеизмененных нейронах полей СА1,СА2, СА3 и СА4 гиппокампа крыс вразличные периоды реперфузии послеполнойглобальнойишемииголовного мозга с последующимприменением ИПостК.По горизонтальной оси – группыживотных; по оси ординат –оптическая плотность (отн. ед.).Различия значимы: * по сравнению споказателями в полях гиппокампавнутри группы при Р<0,05; ** приР<0,01; αпо сравнению с показателемв группе «ЛО 2б» при Р<0,01; + посравнению с показателем в группе«Ишемия 2б» при Р<0,05; ++ приР<0,01; β по сравнению с показателемв группе «Ишемия 7б» при Р<0,05; ββпри Р<0,01.У песчанок уровень экспрессии белка Bcl-2 в цитоплазме нейронов полей гиппокампав группах «ЛО 2а» и «ЛО 7а» распределялся следующим образом: СА4 > СА2 и СА3 > СА1(P<0,05).

Уровень экспрессии Bcl-2 в цитоплазме нейронов полей гиппокампа также зависелот длительности реперфузионного периода после повреждающей ишемии (рис. 6). В группе«Ишемия 2а» в нейронах полей СА1, СА2, СА3 и СА4 этот показатель значимо уменьшалсяпо сравнению с группой «ЛО 2а» (P<0,05).

Уровень экспрессии Bcl-2 в неизмененныхнейронах полей гиппокампа в группе «Ишемия 2а» распределялся в следующем порядке:СА4 > СА3 > СА2, СА1 (P<0,01); в «Ишемия 7а» - СА4 > СА3, СА2 > СА1 (P<0,01).Применение ИПостК ко 2-м суткам реперфузии приводило к увеличению уровня экспрессииBcl-2 в цитоплазме неизмененных нейронов всех полей гиппокампа при сравнении с«Ишемия 2а» (P<0,05) (рис. 6). При анализе изменения экспрессии Bcl-2 в отдаленномреперфузионном периоде после применения ИПостК только в цитоплазме нейронов поляСА1 было обнаружено значимое увеличение по сравнению с «Ишемия 7а» (P<0,01).

Уровеньэкспрессии Bcl-2 в группе «ПостК 2а» в полях гиппокампа распределялся следующимобразом: СА4 > СА3, СА2, СА1 (P<0,01); в «ПостК 7а» - СА4, СА3 > СА2 > СА1 (P<0,01).Сходство в распределении нейронов в зависимости от уровня экспрессии белка Bcl-2и локализации относительно других слоев коры и полей гиппокампа у крыс и песчаноксвидетельствует об эволюционно консервативных особенностях метаболизма, характерныхдля отряда грызунов.