Ершов Антон Валерьевич.
107031, Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2; 127994, ГСП-4, Москва, Рахмановский пер., д. 3
Anton V. Ershov.
25 Petrovka Str., Bldg. 2, 107031 Moscow; 3 Rakhmanovsky Lane, GSP-4, 127994 Moscow
Крюков Иван Александрович.
107031, Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2; 117997, Москва, ГСП-7, ул. Саморы Машела, д. 1
Ivan A. Krukov.
25 Petrovka Str., Bldg. 2, 107031 Moscow; 1 Samora Mashela Str., GSP-7, 117997 Moscow
Антонова Виктория В.
107031, Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2
Victoria V. Antonova.
25 Petrovka Str., Bldg. 2, 107031 Moscow
Баева Анастасия Александровна.
107031, Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2
Anastasia A. Baeva.
25 Petrovka Str., Bldg. 2, 107031 Moscow
Цель исследования — определить влияние различной экспозиции 0,5 МАК ксенона на содержание и фосфорилирование (инактивирование) фермента гликоген-синтазы киназы-3β в перифокальной зоне ишемического инсульта в эксперименте.
Материалы и методы. Ишемию/реперфузию головного мозга моделировали на 39 крысах массой 300-350 г по методу Лонга. В контрольной группе подавали кислородно-воздушную смесь, а в группах исследования — ксенон 0,5 МАК при экспозиции 30, 60 и 120 мин. В группу сравнения включили ложнооперированных животных. Сигнальную киназу определяли в гомогенатах методом вестерн-блоттинга с антителами против тотальной гликоген-синтазы киназы-3β и против фосфо-гликоген-синтазы киназы-3β на блоттинг-панелях с помощью спектрофотометра.
Результаты. При ишемическом инсульте у контрольных животных статистически значимо не изменялось содержание гликоген-синтазы киназы-3в, но происходило выраженное снижение содержания ее фосфорилированной формы в перифокальной зоне ишемического инсульта (в 2,7 раза, р<0,001). Ингаляция ксенона 0,5 МАК при экспозиции 30 минут не приводила к увеличению фосфорилирования фермента гликоген-синтазы киназы-3β (р=0,9), однако при экспозиции 60 и 120 мин наблюдали увеличение фосфорилирования в 2,1 (р=0,005) и 2,3 раза (р=0,001) по сравнению с контролем, соответственно.
Заключение. Полученные результаты раскрывают возможный молекулярный механизм (за счет инактивации ГСК-3β, реализации нейропротективного и противовоспалительного эффектов ксенона) и показывают перспективы применения 0,5 МАК ксенона в экспозиции 60 и 120 мин при ишемическом повреждении мозга в результате инсульта, черепно-мозговой травмы и других причин.
Aim of the study. To determine the effects of xenon exposure at a dose of 0.5 MAC of different duration on the content and enzyme-inactivating phosphorylation of the glycogen synthase kinase-3β (GSK3β) in the perifocal zone of ischemic cerebral infarction in an experimental setting.
Materials and methods. The Long method was used for modelling brain ischemia/reperfusion in 39 rats weighing 300-350 g. Study group animals was exposed to xenon at a dose of 0.5 MAC during 30, 60 and 120 minutes whereas control group animals received an oxygen-air mixture. Sham-operated animals served as a comparison group. The levels of GSK3β and phospho-GSK3β in brain homogenates were determined by blotting using specific antibodies.
Results. In ischemic stroke model, the content of GSK3β did not significantly change in control animals compared to comparison group. However, control group animals exhibited significant (2.7-fold, P<0.001) decrease in the content of its phospho-GSK3β in the perifocal zone of ischemic cerebral infarction. Inhalation of 0.5 MAC xenon during 30 minutes did not lead to an increase in phosphorylation of the GSK3β enzyme (P=0.9), however, 60 and 120 minutes of 0.5 MAC xenon exposures resulted in the increase in phosphorylated form of the enzyme by a factor of 2.1 (P=0.005) and 2.3 (P=0.001), respectively, compared to the control group.
Conclusion. The results reveal a possible molecular mechanism (i. e., execution of neuroprotective and anti-inflammatory effects of xenon due to GSK-Зβ inactivation) and show the prospects for using 60 and 120 minutes of 0.5 MAC xenon exposures in ischemic brain damage after a stroke, traumatic brain injury and other brain lesions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.