Прекондиционирование уабаином снижает вызванный компрессионной ишемией головного мозга неврологический дефицит у крыс

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Ишемическое повреждение головного мозга является важнейшей нейробиологической и медико-социальной проблемой, поэтому экспериментальное исследование патогенеза церебральной ишемии и поиск возможных способов минимизации ее последствий особенно актуальны.

Цель работы — выявить возможность снижения неврологического дефицита и функциональной асимметрии работы конечностей экспериментальных крыс посредством ишемической толерантности, вызванной действием блокатора Na+/K+-АТФазы уабаина.

Материалы и методы. Церебральную ишемию моделировали с помощью 20-минутной фокальной компрессии сенсомоторной коры левого полушария головного мозга крысы. Для индуцирования толерантности экспериментальным животным однократно внутривенно вводили ингибитор Na+/K+-АТФазы уабаин за 24 или 72 ч до ишемического воздействия. Для оценки функциональных нарушений использовали тесты определения неврологического дефицита конечностей и оценки работоспособности передних конечностей экспериментальных животных.

Результаты. Предварительное введение блокатора Na+/K+-АТФазы уабаина (0,7 мг/кг) препятствовало развитию функциональных нарушений, вызванных компрессионной ишемией ткани сенсомоторной коры головного мозга: асимметрия работы конечностей уменьшалась, степень нарушений их двигательных функций снижалась.

Заключение. Фармакологическое прекондиционирование уабаином повышает устойчивость мозга животных к последующей компрессионной ишемии, препятствуя возникновению асимметрии работы и улучшая функционирование как правых, так и левых конечностей. Полученные данные расширяют перспективу терапевтического использования блокаторов  Na+/K+-АТФазы при церебральной ишемии.

Об авторах

Елена Викторовна Стельмашук

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: estelmash@mail.ru
Россия, Москва

Елизавета Евгеньевна Генрихс

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: estelmash@mail.ru
Россия, Москва

Николай Константинович Исаев

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: estelmash@mail.ru
Россия, Москва

Светлана Викторовна Новикова

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: estelmash@mail.ru
Россия, Москва

Леонид Георгиевич Хаспеков

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: estelmash@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Donnan G.A., Fisher M., Macleod M., Davis S.M. Stroke. Lancet 2008; 371: 1612–1623. doi: 10.1016/S0140-6736(08)60694-7. PMID: 18468545.
  2. Корчагин В.И., Миронов К.О., Дрибноходова О.П. и др. Роль генетических факторов в формировании индивидуальной предрасположенности к ишемическому инсульту. Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2016; 10(1): 65–75.
  3. Бакеева Л.Е., Барсков И.В., Егоров М.В. и др. Производное пластохинона, адресованное в митохондрии, как средство, прерывающее программу старения. 2. Терапия некоторых старческих патологий, опосредованных АФК (сердечной аритмии, инфарктов сердца и почки и инсульта головного мозга). Биохимия 2008; 73(12): 1288–1299. doi: 10.1134/s000629790812002x. PMID: 19120015.
  4. Генрихс Е.Е., Стельмашук Е.В., Исаев Н.К. Способ оценки неврологического дефицита конечностей у экспериментальных крыс. Патент РФ № 2697791 на изобретение. 2019.
  5. Генрихс Е.Е., Стельмашук Е.В., Капкаева М.Р. и др. Моделирование фокальной травмы левого полушария головного мозга крыс и оценка функционального состояния в посттравматическом периоде в зависимости от тяжести полученного повреждения. Асимметрия 2016; 10(4): 26–33.
  6. 6. Генрихс Е.Е., Стельмашук Е.В., ИсаевН.К. «Способ оценки работоспособности передних конечностей у экспериментальных животных». Патент РФ № 2714479 на изобретение. 2020.
  7. 7. Генрихс Е.Е., Стельмашук Е.В., Капкаева М.Р. и др. Изменение функциональной асимметрии конечностей при моделировании односторонней черепно-мозговой травмы различной степени тяжести. Асимметрия 2018; 12(2): 5–17. doi: 10.18454/asy.2018.2.14181.
  8. Генрихс Е.Е., Капкаева М.Р., Новикова С.В. и др. Зависимость объема повреждения ткани головного мозга от тяжести черепно-мозговой травмы. Асимметрия 2018; 12(4): 154–159. doi: 10.18454/ASY.2018.12.4.007.
  9. Kitagawa K., Matsumoto M., Tagaya M. et al. 'Ischemic tolerance' phenomenon foundin the brain. Brain Res 1990; 528: 21–24. doi: 10.1016/0006-8993(90)90189-i. PMID: 2245337.
  10. Weih M., Bergk A., Isaev N.K. et al. Induction of ischemic tolerance in rat cortical neurons by 3-nitropropionic acid: chemical preconditioning. Neurosci Lett 1999; 272: 207–210. doi: 10.1016/s0304-3940(99)00594-7. PMID: 10505617.
  11. Zhai X., Lin H., Chen Y. et al. Hyperbaric oxygen preconditioning ameliorates hypoxia-ischemia brain damage by activating Nrf2 expression in vivo and in vitro. Free Radic Res 2016; 50: 454–466. doi: 10.3109/10715762.2015.1136411. PMID: 26729624.
  12. Pylova S.I., Majkowska J., Hilgier W. et al. Rapid decrease of high affinity ouabain binding sites in hippocampal CA1 region following short-term global cerebral ischemia in rat. Brain Res 1989; 490: 170–173. doi: 10.1016/0006-8993(89)90446-0. PMID: 2547499.
  13. Nagafuji T., Koide T., Takato M. Neurochemical correlates of selective neuronal loss following cerebral ischemia: role of decreased Na+, K+-ATPase activity. Brain Res 1992; 571: 265–271. doi: 10.1016/0006-8993(92)90664-u. PMID: 1535268.
  14. Bruer U., Weih M.K., Isaev N.K. et al. Induction of tolerance in rat corticalneurons: hypoxic preconditioning. FEBS Lett 1997; 414: 117–121. doi: 10.1016/s0014-5793(97)00954-x. PMID: 9305743.
  15. 15. Лопачев А.В., Лопачева О.М., Куличенкова К.Н. и др. Действие уабаина и буфалина на нейроны первичной культуры коры больших полушарий мозга крысы в условиях глюкозо-кислородной депривации. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии 2019; 22(10): 19–24. doi: 10.29296/25877313-2019-10-03.
  16. 16. Стельмашук Е.В., Исаев Н.К., Андреева Н.А., Викторов И.В. Уабаин модулирует токсическое действие глутамата в диссоциированных культурах клеток-зерен мозжечка крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 1996; 122(8): 163–166. PMID: 9081467.
  17. 17. Стельмашук Е.В., Исаев Н.К., Генрихс Е.Е. и др. Транзиторное ингибирование Na+/К+-АТФазы снижает индуцированную глутаматом кальциевую перегрузку культивированных зернистых нейронов мозжечка. Асимметрия 2018; 12(4): 476–481. doi: 10.18454/ASY.2018.12.4.016.
  18. 18. Лопачев А.В., Лопачева О.М., Куликова О.И., Федорова Т.Н. Уабаин уменьшает эксайтотоксический эффект каината и количество каинатных KA2 рецепторов в первичной культуре нейронов больших полушарий мозга крысы. Асимметрия 2019; 13(4): 14–21. doi: 10.25692/ASY.2019.13.4.002.
  19. Стельмашук Е.В., Исаев Н.К., Генрихс Е.Е., Хаспеков Л.Г. Влияние модуляции активности Na+/К+-АТФазы на жизнеспособность зернистых нейронов мозжечка при индукции окислительного стресса In Vitro. Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2018; 12(4): 52–56. doi: 10.25692/ACEN.2018.4.7.
  20. Isaev N.K., Stelmashook E.V., Halle A. et al. Inhibition of Na+,K+-ATPase activity in cultured rats cerebellar granule cells prevents the onset apoptosis induced by low potassium. Neurosci Lett 2000; 283: 41–44. doi: 10.1016/s0304-3940(00)00903-4. PMID: 10729629.
  21. 21. Лопачев А.В., Лопачева О.М., Никифорова К.А. и др. Сравнительное действие кардиотонических стероидов на внутриклеточные процессы в нейронах коры головного мозга крысы. Биохимия 2018; 83(2): 238–250. doi: 10.1134/S0006297918020062. PMID: 29618300.
  22. Garcia I.J.P., Kinoshita P.F., Silva L.N.D.E et al. Ouabain attenuates oxidative stress and modulates lipid composition in hippocampus of rats in lipopolysaccharide-induced hypocampal neuroinflammation in rats. J Cell Biochem 2019; 120: 4081–4091. doi: 10.1002/jcb.27693. PMID: 30260008.
  23. de Souza Gonçalves B., de Moura Valadares J.M., Alves S.L.G. et al. Evaluation of neuroprotective activity of digoxin and semisynthetic derivatives against partial chemical ischemia. J Cell Biochem 2019; 120: 17108–17122. doi: 10.1002/jcb.28971. PMID: 31310381.
  24. Sibarov D.A., Bolshakov A.E., Abushik P.A. et al. Na+,K+-ATPase functionally interacts with the plasma membrane Na+,Ca2+ exchanger to prevent Ca2+ overload and neuronal apoptosis in excitotoxic stress. J Pharmacol Exp Ther 2012; 343: 596–607. doi: 10.1124/jpet.112.198341. PMID: 22927545.
  25. Stelmashook E.V., Weih M., Zorov D. et al. Short-term block of Na+/K+-ATPase in neuro-glial cell cultures of cerebellum induces glutamate dependent damage of granule cells. FEBS Lett 1999; 456: 41–44. doi: 10.1016/s0014-5793(99)00922-9. PMID: 10452526.
  26. Lopachev A.V., Lopacheva O.M., Osipova E.A. et al. Ouabain-induced changes in MAP kinase phosphorylation in primary culture of rat cerebellar cells. Cell Biochem Funct 2016; 34: 367–377. doi: 10.1002/cbf.3199. PMID: 27338714.
  27. Peng K., Tan D., He M. et al. Studies on cerebral protection of digoxin against hypoxic-ischemic brain damage in neonatal rats. Neuroreport 2016; 27: 906–915. doi: 10.1097/WNR.0000000000000630. PMID: 27362436.
  28. de Souza Wyse A.T., Streck E.L., Worm P. et al. Preconditioning prevents the inhibition of Na+,K+-ATPase activity after brain ischemia. Neurochem Res 2000; 25: 971–975. doi: 10.1023/a:1007504525301. PMID: 10959493.
  29. Watanabe S., Hoffman J.R., Craik R.L. et al. A new model of localized ischemia in rat somatosensory cortex produced by cortical сompression. Stroke 2001; 32: 2615–2623. doi: 10.1161/hs1101.097384. PMID: 11692026.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Stelmashook E.V., Genrikhs E.E., Isaev N.K., Novikova S.V., Khaspekov L.G., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-83204 от 12.05.2022.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах