Annals of Clinical and Experimental NeurologyAnnals of Clinical and Experimental NeurologyАнналы клинической и экспериментальной неврологии2075-54732409-2533Eco-Vector59010.25692/ACEN.2019.2.5Original articlesОригинальные статьиUnknownInterhemispheric asymmetry of the cerebral amino acid pool in rat with subtotal cerebral ischaemiaМежполушарная асимметрия церебрального аминокислотного пула при субтотальной ишемии головного мозга крысRazvodovskyYury E.РазводовскийЮрий Евгеньевич
Belarus
razvodovsky@tut.bySmirnovVitaliy Yu.СмирновВиталий Юрьевич
Belarus
razvodovsky@tut.byTroyanElina I.ТроянЭлина Ивановна
Belarus
razvodovsky@tut.byMaksimovichNatalia E.МаксимовичНаталья Евгеньевна
Belarus
razvodovsky@tut.byGrodno State Medical UniversityУО «Гродненский государственный медицинский университет»25062019132414625062019Copyright ©; 2019, Razvodovsky Y.E., Smirnov V.Y., Troyan E.I., Maksimovich N.E.Copyright ©; 2019, Razvodovsky Y.E., Smirnov V.Y., Troyan E.I., Maksimovich N.E.2019Razvodovsky Y.E., Smirnov V.Y., Troyan E.I., Maksimovich N.E.Razvodovsky Y.E., Smirnov V.Y., Troyan E.I., Maksimovich N.E.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://annaly-nevrologii.com/pathID/article/view/590

The pathogenetic mechanisms of ischaemic stroke are complex and have not been fully studied, including the role of interhemispheric asymmetry in the brain’s biochemical organization.

Study objective. To study the levels of free amino acids (AA) and their derivatives in the cerebral cortex of rats with subtotal cerebral ischaemia.

Materials and methods. Subtotal cerebral ischaemia was modelled in 6 rats in the experimental group by ligation of both carotid arteries for 2 hours. Six rats with sham surgeries served as the control. The levels of AA and their derivatives was analysed in perchlorate tissue extract using reversed-phase chromatography.

Results. Subtotal cerebral ischaemia was accompanied by changes in the AA pool, with differences found between the cortex of the left and right hemispheres. Glutamate, threonine, taurine, tyrosine, tryptophan and α-aminoadipic acid levels decreased in the left frontal lobe cortex, and ornithine levels increased. Asparagine, serine and phenylalanine levels decreased in the right frontal lobe cortex.

Conclusion. The nature of changes in the AA levels in the left and right halves of the cerebral cortex indicates interhemispheric asymmetry of amino acid imbalance, which develops in cerebral ischaemia.

Патогенетические механизмы развития ишемического инсульта сложны и до конца не изучены, включая роль межполушарной асимметрии биохимической организации мозга.

Цель исследования: изучить содержание свободных аминокислот (АК) и их производных в коре больших полушарий головного мозга крыс при его субтотальной ишемии.

Материалы и методы. У 6 крыс опытной группы субтотальную ишемию головного мозга моделировали путем перевязки обеих сонных артерий в течение 2 ч. Контролем служили 6 ложнооперированных крыс. Анализ содержания АК и их дериватов проводили в хлорнокислом экстракте ткани методом обращенно-фазной хроматографии.

Результаты. Субтотальная ишемия головного мозга сопровождалась изменениями пула АК, характер которых в коре левого и правого полушарий был различным. В коре левой лобной доли больших полушарий снижался уровень глутамата, треонина, таурина, тирозина, триптофана и α-аминоадипиновой кислоты, а также повышался уровень орнитина. В коре правой лобной доли больших полушарий снижался уровень аспарагина, серина и фенилаланина.

Заключение. Характер изменений уровня АК в левом и правом отделах коры больших полушарий свидетельствуют о межполушарной асимметрии аминокислотного дисбаланса, развивающегося при ишемии головного мозга.

cerebral hemispheressubtotal ischaemiaamino acidsasymmetryполушария мозгасубтотальная ишемияаминокислотыасимметрияFeigin V.L., Norrving B., Mensah G.A. Global burden of stroke. Circ Res 2017; 120: 439–448. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116.308413. PMID: 28154096.Stakhovskaya L.V., Klotchichina О.А., Bogatyreva M.D., Kovalenko V.V. [Epidemiology of stroke in Russia according to results of territory-population register (2009–2010)]. Zhurnal nevrologii i psychiatrii 2013; 5: 1–10. (In Russ.)Стаховская Л.В., Клочихина О.А., Богатырева М.Д., Коваленко В.В. Эпидемиология инсульта в России по результатам территориально-популяционного регистра (2009–2010). Журнал неврологии и психиатрии 2013; 5: 1–10.Razvodovsky Yu.E. [Alcohol consumption and stroke mortality in Belarus]. Voprosy narcologii 2009; 6: 82–92. (In Russ.)Разводовский Ю.Е. Потребление алкоголя и смертности от инсульта в Беларуси. Вопросы наркологии 2009; 6: 82–92.Razvodovsky Y.E. Alcohol-attributable fraction of stroke mortality in Russia. J Neurol Sci 2013; 333: e231. DOI: 10.1016/j.jns.2013.07.905Gusev E.I., Skvortsova V.I. [Ischemia of the brain]. Мoscow, 2001. (In Russ.)Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. М., 2001.Maksimovich N.E. [Role of nitrogen oxide in the pathogenesis of ischemic reperfusion brain damage]. Grodno, 2004. (In Russ.)Максимович Н.Е. Роль оксида азота в патогенезе ишемических и реперфузионных повреждений мозга. Гродно, 2004.Kulesh S.D. [Pathogenesis of ischemic stroke: biochemical mechanisms and role of neiroactive amino acids]. Meditsinskie novosti 1998; 1: 21–24. (In Russ.)Кулеш С.Д. Патогенез ишемического инсульта: Биохимические механизмы и роль нейроактивных аминокислот. Медицинские новости 1998; 1: 21–24.Zablocka B., Domanska-Janik K. Enhancement of 3[H]D-aspartate release during ischemia like conditions in rat hippocampal slices: source of excitatory amino acids. Acta Neurobiol Exp (Wars) 1996; 56: 63–70. PMID: 8787212.Razvodovsky Y.E., Troyan E.I., Doroshenko Ye.M. et al. Levels of free amino acids and their derivates in the brain cortex of rats during unilateral ischemia. Int J Neurosci Behavior Sci 2017; 1 (1): 18–21.Skvortsova V.I., Raevskiy K.S., Kovalenko A.V. [Concentration of neurotransmitters amino acids in the spinal cord liquid in patients with acute ischemic stroke]. Zhurnal nevrologii i psychiatrii 1999; 2: 34–38. (In Russ.)Скворцова В.И., Раевский К.С., Коваленко А.В. Содержание нейротрансмиттерных аминокислот в спинномозговой жидкости больных острым ишемическим инсультом. Журнал неврологии и психиатрии 1999; (2): 34–38.Fernstrom J.D. Branched-chain amino acids and brain function. J Nutr 2005; (6 Suppl): 1539S–1546S. DOI: 10.1093/jn/135.6.1539S. PMID: 15930466.Barcovskiy E.B., Bokun’ S.B., Borodinskiy A.N. et al. [Contemporary problems of biochemistry. Methods of investigation]. Minsk, 2013. (In Russ.)Барковский Е.В., Бокунь С.Б., Бородинский А.Н. и др. Современные проблемы биохимии. Методы исследований. Минск, 2013.