Регистрация / Вход
Прислать материал

Экспрессия гликопротеина-Р в гематоэнцефалическом барьере при ишемии и ишемии-реперфузии головного мозга

Сведения об участнике
ФИО
Есенина Анна Сергеевна
Вуз
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о жизни и медицина
Раздел области наук
Фундаментальная медицина и физиология
Тема
Экспрессия гликопротеина-Р в гематоэнцефалическом барьере при ишемии и ишемии-реперфузии головного мозга
Резюме
На крысах изучена экспрессия гликопротеина-Р в гематоэнцефалическом барьере головного мозга при односторонней окклюзии и при окклюзии-реперфузии общей сонной артерии.
Выявлено, что односторонняя окклюзия общей сонной артерии крыс приводит к снижению экспрессии гликопротеина-P в гематоэнцефалическом барьере лобной доли коры головного мозга через 12 часов с возрастанием экспрессии к 5-м суткам эксперимента. 30-минутная односторонняя окклюзия с последующей реперфузией вызывает снижение экспрессии транспортера через 4 и 12 часов после реперфузии.
Ключевые слова
гликопротеин-P, экспрессия, окклюзия общей сонной артерии, реперфузия, гематоэнцефалический барьер, редокс-статус.
Цели и задачи
Целью настоящего исследования является изучение экспрессии гликопротеина-Р в гематоэнцефалическом барьере при ишемии и ишемии-реперфузии головного мозга, а также анализ корреляции между экспрессией транспортера и редокс-статусом ткани мозга.
Задачи: Оценить экспрессию Pgp на фоне двусторонней окклюзии общих сонных артерий крыс wistar различной продолжительности;
Исследовать экспрессию транспортера на фоне односторонней окклюзии общей сонной артерии крыс wistar различной продолжительности;
Проанализировать экспрессию Pgp на фоне окклюзии-реперфузии общей сонной артерии различной длительности;
Изучить корреляционную зависимость между редокс-статусом ткани мозга и уровнем экспрессии транспортера при различных патологиях.
Введение

 

Гликопротеин-Р – эффлюксный АТФ-зависимый белок-транспортер эндо- и ксенобиотиков, в том числе и лекарственных веществ, локализованный в эпителии ЖКТ, печени, почках, гистогематических барьерах.

Гликопротеин-Р играет важную роль в процессах всасывания, распределения и выведения многих нейротропных лекарственных веществ, являющихся субстратами данного транспортера.

 Различные факторы внутренней и внешней среды способны влиять на активность Pgp и изменять проницаемость гематоэнцефалического барьера для субстратов белка-транспортера и привести к неэффективности фармакотерапии или развитию нежелательных центральных эффектов. 

Методы и материалы

Исследование выполнено на крысах Вистар массой 250-300 г.Все животные были разделены на 3 группы: 1-я группа – интактные животные; 2-я группа – животные, которым моделировали ишемию головного мозга; 3-я группа – животные, которым моделировали ишемию головного мозга в течении 30 минут с последующей реперфузией.Животные 2-й группы были разделены на следующие серии опытов: 30 мин, 60 мин, 1,5 ч, 4 ч, 12 ч, 5 суток и 14 суток после окклюзии общей сонной артерии и аналогичные сроки после 30-минутной окклюзии и последующей реперфузии. 

Окклюзию общей сонной артерии моделировали под эфирным наркозом после вскрытия мягких тканей шеи животных, выделения правой общей сонной артерии путем наложения на нее лигатуры с последующим ушиванием раны. При моделировании окклюзии-реперфузии артерия пережималась сосудистым зажимом в течение 30 минут.

По окончании исследования животных выводили из эксперимента под эфирным наркозом. Для анализа забирали ткань правой лобной доли коры больших полушарий., Гистологический материал подвергали стандартной обработке.

Оценивали относительную площадь гематоэнцефалического барьера, экспрессирующего Pgp,определяли содержание ТБК-реактивных продуктов, свободных сульфгидрильных (SH) групп, активность глутатионпероксидазы и активность глутатион-S-трансферазы.

 

 

Описание и обсуждение результатов

Экспрессия Pgp  в гематоэнцефалическом барьере у интактных животных составила 1,47±0,27. Односторонняя перевязка общей сонной артерии у крыс продолжительностью 30 мин, 60 мин, 1,5 ч, 4 ч, 12 ч, 5 суток и 14 суток приводила к разнонаправленным изменениям экспрессии  Pgp в гематоэнцефалическом барьере. Экспрессия белка-транспортера уменьшалась через 12 ч от момента окклюзии на 59,2% (p<0,05), на 5-е сутки увеличивалась на 65,9% (p<0,05). В остальные сроки изучаемый показатель достоверно от уровня у интактных животных не отличался.

Окклюзия общей сонной артерии вызывала интенсификацию процессов свободно-радикального окисления и развитие окислительного стресса в ткани мозга. Концентрация ТБК-реактивных продуктов увеличивалась через 1,5 ч от момента окклюзии на 27,5% (p<0,05) и оставалась достоверно повышенной во все сроки эксперимента вплоть до 14-х суток, не отличаясь от показателей интактных животных лишь через 12 ч от начала эксперимента (p>0,05).

Уровень SH групп уменьшался через 60 мин после окклюзии на 29,2% (p<0,05), оставался сниженным до 12-го ч наблюдения, в последующие сроки достоверно от нормы не отличался. 

Активность G-tr на протяжении всего эксперимента от исходных значений не отличалась (p>0,05), тогда как активность G-per снижалась через 1,5 ч от момента окклюзии на 26,7% (p<0,05) по сравнению с показателями интактных животных, оставалась сниженной до 12-го ч и нормализовалась к 5-м суткам эксперимента (p>0,05).

Экспрессия Pgp в гематоэнцефалическом барьере у интактных животных составила 1,55. Односторонняя окклюзия общей сонной артерии у крыс в течение 30 мин с последующей реперфузией в течение 30 мин, 60 мин, 1,5 ч, 4 ч, 12 ч, 5 суток и 14 суток приводила к снижению экспрессии гликопротеина-Р в гематоэнцефалическом барьере через 4 и 12 ч после реперфузии на 61,3% и 74,8% (p<0,05) соответственно. В остальные сроки наблюдения изучаемый показатель достоверно от значений интактных животных не отличался.

Перевязка общей сонной артерии с последующей реперфузией приводила к развитию выраженного окислительного стресса в ткани коры головного мозга. Уровень ТБК-реактивных продуктов увеличивался уже через 30 мин после реперфузии на 84,9% (p<0,05) по сравнению с показателями нормы и оставался достоверно повышенным до конца эксперимента – 14-х суток после реперфузии.

Концентрация SH-групп также снижалась через 30 мин после реперфузии на 38,7% (p<0,05) по сравнению со значениями интактных животных, нормализовалась к 12-му ч и вновь снижалась к 5-м суткам наблюдения.

Активность G-tr  повышалась через 30 мин после реперфузии на 64,0% (p<0,05), затем нормализовалась и на протяжении дальнейшего наблюдения достоверно от показателей интактных животных не отличалась (p>0,05). Активность G-per снижалась через 4 ч после реперфузии на 34,7% (p<0,05), а затем постепенно повышалась, достигая показателей нормы к 14-му дню эксперимента (p>0,05).

 

Используемые источники
1. Гаврилова В.Б., Гаврилова А.Р., Мазул Л.М. Анализ методов определения продуктов ПОЛ. Вопр. мед. химии.1987.;
2. Кукес В.Г. Метаболизм лекарственных средств. Научные основы персонализованной медицины: руководство для врачей. М. ГЭОТАР-Медиа. 2008.;
3. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы в норме и при заболеваниях сердечно-сосудистой системы. М.: РКНПК МЗ РФ. 2001.;
4. Якушева Е.Н., Черных И.В. Влияние экспериментальной подострой гипобарической гипоксической гипоксии на функциональную активность гликопротеина-P. Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова. (1) : 60–64. 2013.;
5. Якушева Е.Н., Щулькин А.В., Бирюкова А.С. Дозозависимое влияние тироксина на функциональную активность гликопротеина-Р в эксперименте. Биомедицина.2012.

Information about the project
Surname Name
Anna S. Esenina
Project title
Expression of P - glycoprotein in the blood-brain barrier during cerebral ischemia and ischemia - reperfusion .
Summary of the project
Expression of P-glycoprotein in the blood-brain barrier of Wistar rats after the common carotid artery unilateral occlusion and occlusion-reperfusion of the common carotid artery was studied. Correlation between the expression of transporter and redox status of the brain cerebral cortex was assessed.
It was revealed that unilateral occlusion of the common carotid artery of rats resulted in decreased expression of P-glycoprotein in the blood-brain barrier of the frontal lobe of the cerebral cortex after 12 hours with an increased expression by the 5th day of the experiment. The unilateral occlusion of the common carotid arteries during 30 minutes with the following reperfusion causes a decrease in the expression of the transporter in the blood-brain barrier after 4 and 12 hours of reperfusion. P-glycoprotein expression correlates with the activity of the brain tissue glutathione peroxidase.
Keywords
P-glycoprotein, expression, common carotid artery occlusion, reperfusion, blood-brain barrier, redox-status.