Диссертация (1144791), страница 12
Текст из файла (страница 12)
et al., 2011). Глутамин синтетаза (ГС) - это фермент, которыйэкспрессируетсявглиальныхклеткахиможетвлиятьнафеноменэксайтотоксичности. На модели глобальной ишемии мозга у крыс было показано,чтоИПостК,представленноеввиде6эпизодовпо10секундреперфузии/реокклюзии приводило к увеличению числа жизнеспособныхнейронов в поле СА1 гиппокампа, при этом методом Вестерн-блоттингаотмечалось увеличение экспрессии ГС в области гиппокампа (Zhang W. et al.,2011). Можно предположить, что глутаматные транспортеры (ГТ) такжевовлечены в механизмы реализации ИПостК. Основная роль ГТ – этоподдержаниенизкойконцентрацииглутаматапутемудаленияегоизвнеклеточного пространства.
Глутаматный транспортер 1 (ГТ1) представляетсобой наиболее распространенный тип транспортера глутамата в головном мозгеи играет важную роль в удалении глутамата из синаптического пространства.Также на модели глобальной ишемии головного мозга у крыс было показано, что56ИПостК уменьшает гибель нейронов путем увеличения экспрессии ГТ1, котораябыла значительно понижена при ишемии-реперфузии (Zhang W. et al., 2010).Существуют исследования, показывающие влияние ИПостК на мозговойкровоток. На модели глобальной ишемии у крыс применение ИПостКспособствовало увеличению регионарного кровотока в области гиппокампа,которое было зафиксировано при помощи лазерной допплеровской флоуметрии(Li S.Q., Luo H.Y., 2008).
В последующих исследованиях также было обнаруженоувеличение уровня мозгового кровотока после применения ИПостК (Luo H.Y., LiS.Q., 2008; Yao S.T. et al., 2009). Таким образом, можно предположить, чтопосткондиционирующие стимулы позволяют организму поддерживать кровотокголовного мозга на том уровне, при котором проявляется нейропротективныйэффект ИПостК.1.3 Влияние ишемического прекондиционирования ипосткондиционирования головного мозга на программируемую клеточнуюгибель нейроновИшемияи,вособенности,реперфузиязапускаютпроцесспрограммируемой гибели нейронов – апоптоз, механизмы которого насегодняшний день хорошо изучены. При ИПреК головного мозга запускаютсямногочисленные механизмы, препятствующие апоптозу, которые могут бытьсвязаны с активацией рецепторов, внутриклеточных киназных каскадов,транскрипционных факторов, определенныхмитохондриальных белков иядерных эффекторов.
Известно, в частности, что индуцируемый ИПреКтранскрипционный фактор – цАМФ–зависимый связывающий белок (CREB) –способствует увеличению синтеза антиапоптотических белков Bcl-2 и Bcl-xL.Кроме того, под действием ИПреК происходит стабилизация митохондриальногомембранного потенциала, уменьшается высвобождение митохондриальногоцитохрома с, а также уменьшается синтез каспазы 3 и снижается активностьядерного белка p53 (Gidday J.M., 2006). На модели 4-сосудистой ишемии57головного мозга у крыс было установлено, что механизмы предотвращенияапоптоза нейронов поля СА1 гиппокампа под действием ИПреК включаютактивацию PI3 киназы и Akt киназы с последующей блокировкой сигнальныхпутей апоптоза (Miyawaki T.
et al., 2008). Помимо этого, ИПреК предотвращалоформирование каналов в наружной мембране митохондрий и, следовательно,сопровождалось менее интенсивным выходом цитохрома с из межмембранногопространства митохондрий. Как следствие, в мозге животных, подвергнутыхИПреК, отмечалась меньшая активность каспаз и меньшая интенсивностьапоптоза (Miyawaki T.
et al., 2008).Антиапоптотический эффект ИПреК опосредован увеличением синтезаряда факторов роста и трофогенов, в частности, фактора роста нервов, мозговогонейротрофического фактора (МНТФ), инсулиноподобного фактора роста-1(IGF1), основного фактора роста фибробластов (bFGF) и белков–нейрегулинов(Yanamoto H. et al., 2004; Xu Z. et al., 2005; Gidday J.M., 2006).На модели глобальной ишемии головного мозга у крыс применениеИПостК способствовало увеличению выживаемости нейронов и уменьшениюиндекса неврологического дефицита. При этом отмечалось уменьшениевысвобождения цитохрома с из митохондрий в цитозоль. Авторы предположили,что ИПостК уменьшает степень ишемического и реперфузионного поврежденияпутем блокирования апоптоза (Wang J.Y.
et al., 2008). В другом исследовании намодели фокальной ишемии мозга у крыс было показано, что применение ИПостКсущественно уменьшает объем области инфаркта, подавляет апоптоз, активируеткаспазу-12 и увеличивает экспрессию глюкоза – регулируемого белка (glucoseregulated protein 78, GRP78).
При этом применение ингибитора PI3 киназы LY294002 увеличивает количество TUNEL-позитивных клеток в зоне пенумбрыпри сравнении с животными с применением ИПостК, а также подавляет эффектИПостК, оказанный на каспазу-12 и белок GRP78. Авторы предположили, чтоИПостК защищает головной мозг от повреждающего действия ишемииреперфузии путем подавления стресса эндоплазматической сети, индуцирующегоапоптоз через PI3K/Akt путь (Yuan Y. et al., 2011).58Митохондриальная пора (mitochondrial permeability transition pore, МРТ) вовремя ишемии находится в закрытом состоянии и открывается при реперфузии,при этом большое количество апоптоз-индуцирующих белков высвобождается измитохондрии и приводит к развитию апоптоза.
Открытие МРТ являетсяважнейшим фактором, определяющим гибель клеток после ишемии-реперфузии(Song X.Y. et al., 2012). При фокальной ишемии мозга у крыс, моделируемой припомощи введения монофиламентного волокна в СМА, было показано, чтоприменение ИПостК или введение блокатора МРТ циклоспорина А существенноуменьшает объем инфаркта и понижает уровень неврологического дефицита, в товремя как введение атрактилозида, способствующего открытию МРТ, приводилок блокированию всех нейропротективных эффектов ИПостК (Sun J. et al., 2012).Существует несколько исследований, показывающих, что ИПостК ингибируетдеполяризацию митохондриальной мембраны и открытие МРТ путем активациимитохондриальных АТФ-чувствительных калиевых каналов (митоКАТФ).
Так, примоделировании ишемии головного мозга у мышей путем 10-минутной окклюзииОСА и на модели фокальной обратимой ишемии мозга у крыс было показано, чтонейропротективный эффект применения диазоксида, способствующего активациимитоКАТФ и защищающего мозг при ишемии сопоставим с эффектомиспользованных протоколов ИПостК, а применение блокаторов митоК АТФ 5гидроксидеканота или глибенкламида отменяет нейропротективные эффектыИПостК (Pateliya B.B. et al., 2008; Robin E. et al., 2011).В ряде исследований было показано, что применение ИПостК приводит кповышению экспрессии каспазы-3, каспазы-6, каспазы-9 и Bax с одновременнымпонижением экспрессии белка Bcl-2. Авторами было сделано предположение, чтонейропротективный эффект ИПостК, вероятнее всего, достигается за счетблокирования механизмов апоптоза (Xing B.
et al., 2008; Abas F. et al., 2010; DingZ.M. et al., 2012; Zhang W. et al., 2012). Необходимо учитывать, что многиепатологические процессы могут приводить к апоптозу: окислительный стресс,кальциевая перегрузка, эксайтотоксичность, митохондриальная дисфункция,воспаление. Сохранению жизнеспособности нейронов в условиях ишемии-59реперфузии могут способствовать такие эндогенные белки, как связанный сэндоплазматической сетью шаперон ORP150 (кислород-регулируемый белок150), фактор ответа сыворотки (SRF) и аливин-1 (Gidday J.M., 2006).Предполагается, что апоптоз при ИПостК тормозится посредством уменьшенияокислительного стресса (Zhao H.
et al., 2006), влияния на проницаемость МТР(Sun J. et al., 2012), уменьшения стресса эндоплазматической сети (Yuan Y. et al.,2011), ослабления феномена эксайтотоксичности (Lu W. et al., 2011).Белок Bcl-2 является антиапоптотическим белком и реализует своюфункцию за счет предотвращения олигомеризации и транслокации белка Bax вмитохондрии с последующим подавлением высвобождения проапоптотическихмитохондриальных белков через МРТ (Kroemer G. et al., 1998).
Однакорезультаты проведенных исследований, направленных на изучение роли белкаBcl-2 в реализации нейропротективного эффекта ИПостК головного мозга,немногочисленны и противоречивы (Xing B. et al. 2008; Ding Z.M. et al. 2012).Так, при фокальной 60-минутной ишемии мозга у крыс Sprague–Dawleyприменение 6 эпизодов реперфузии/ишемии по 30 секунд к 24 часам реперфузииспособствовало уменьшению объема повреждения и проводило к увеличениюуровня белка Bcl-2, выявленного при помощи Вестерн-блоттинга в пораженномполушарии (Xing B. et al., 2008).
Также методом Вестерн-блоттинга былоустановлено, что применение ИПостК после глобальной ишемии головного мозгау крыс способствует увеличению экспрессии белка Bcl-2 и увеличению числажизнеспособных нейронов в поле СА1 гиппокампа у крыс (Ding Z.M. et al., 2012).С другой стороны, существуют противоположные результаты исследованийотносительно экспрессии белка Bcl-2 при ИПостК (Nemethova M. et al., 2010). Висследовании при глобальной ишемии головного мозга у крыс было установлено,что 8-минутная ишемия с последующим применением ИПостК и реперфузиейдлительностью 3 суток приводят к значимому понижению экспрессии белка Bcl-2вполеСА1изубчатойизвилинегиппокампа,верифицированномуиммуногистохимически (Nemethova M.
et al., 2010). Причины противоречивыхрезультатов могут быть связаны с различиями в протоколах ИПостК, в60использованииразличныхэкспериментальныхмоделейишемическогоповреждения головного мозга, в молекулярных методиках детекции экспрессиибелка Bcl-2.В ответ на окислительный стресс происходит повышение проницаемостинаружноймембранымитохондрий,чтоприводитктранслокациипроапоптотического белка Bax в митохондрии и, напротив, выходу цитохрома сиз межмембранного пространства митохондрий в цитозоль (Lim M.L.
et al., 2002).На модели фокальной ишемии у крыс было установлено, что ИПостКспособствует уменьшению ишемического и реперфузионного поврежденияголовного мозга и способствует уменьшение экспрессии проапототическогобелка Вах в нейронах пенумбры (Xing B.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
