rmtОбщая реаниматологияGeneral Reanimatology1813-97792411-7110FSBI "SRIGR" RAMS10.15360/1813-9779-2011-6-28rmt-252Research ArticleМЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ КРИТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ И ИХ КОРРЕКЦИЯMECHANISMS FOR THE DEVELOPMENT OF CRITICAL CONDITIONS AND THE CORRECTIONВзаимосвязь уровня экспрессии белка GRP78 с выраженностью постишемического повреждения гиппокампа у крыс разного полаAssociation of GRP78 Protein Expression with the Degree of Postischemic Hippocampal Damage in Rats of Both SexesОстроваИ. В.OstrovaI. V.irinaostrova@mail.ruАврущенкоМ. ШAvrushchenkoM. Sh.-ВолковА. В.VolkovA. V.-20112012201176Том VII № 6 2011 г.2828Copyright © Острова И.В., Аврущенко М.Ш., Волков А.В., 20112011Острова И.В., Аврущенко М.Ш., Волков А.В.Ostrova I.V., Avrushchenko M.S., Volkov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.reanimatology.com/rmt/article/view/252

Цель исследования — выявить взаимосвязь изменения уровня экспрессии белка GRP78 с состоянием нейрональных популяций гиппокампа в постреанимационном периоде. Материал и методы. У половозрелых белых крыс обоего пола вызывали остановку сердца на 10 минут с последующей реанимацией. На 1-е, 7-е и 14-е сутки постреанимационного периода методом дифференцированного морфометрического анализа определяли плотность и состав популяций пирамидных нейронов полей СА1 и СА4 гиппокампа, а также оценивали уровень экспрессии белка GRP78 в этих нейрональных популяциях. Статистическую обработку результатов проводили с помощью метода ANOVA («Post-hog comparisons of means»). Результаты. Выявлены половые различия в повреждаемости нейрональных популяций гип-покампа после ишемии-реперфузии. Так, у реанимированных самок, в отличие от самцов, постреанимационные изменения обнаружены только в поле СА1 гиппокампа, но не в поле СА4. При этом динамика и выраженность постреанимационных изменений даже в пределах одной нейрональной популяции (поле СА1) неодинакова у животных разного пола. Установлена динамика и выявлены половые различия постреанимационных изменений иммунореактивности ней-рональных популяций полей СА1 и СА4 гиппокампа к белку GRP78. Комплексный анализ показал, что выпадение нейронов происходит на фоне сниженной иммунореактивности к GRP78, а повышение уровня экспрессии белка GRP78 на ранних сроках постреанимационного периода способствует предупреждению развития процессов дистрофического изменения и/или гибели нейронов. Полученные данные свидетельствуют в пользу представлений о нейропротективных свойствах белка GRP78. Заключение. Результаты настоящего исследования представляются перспективными для разработки новых подходов к патогенетически обоснованной профилактике и терапии постгипоксических энцефалопатий. Ключевые слова: ишемия-реперфузия, нейроны, белок GRP78, гиппокамп, половые различия.

Objective: to reveal an association of the changes in GRP78 protein expression with the state of hippocampal neuronal populations in the postresuscitative period. Materials and methods. Adult albino rats of both sexes underwent 10-minute cardiac arrest, followed by resuscitation. On postresuscitative days 1, 7, and 14, the density and composition of pyramidal neuronal populations in the CA1 and CA4 hippocampal sectors were determined by differentiated morpho-metric analysis and the level of GRP78 protein expression was estimated in these neuronal populations. The results were statistically processed using the ANOVA procedure (Post-hog comparisons of means). Results. Gender differences were found in the damageability of hippocampal neuronal populations after ischemia-perfusion. Thus, the resuscitated females, unlike the resuscitated males, showed postresuscitative changes only in the CA1 hippocampal sector, rather than in the CA4 one. At the same time the changes and magnitude of postresuscitative changes within one neuronal population (CA1 sector) were dissimilar in the animals of both sexes. There were trends and gender differences in the postresuscitative changes in the immune responsiveness of hippocampal CA1 and CA4 neuronal populations to GRP78 protein. Complex analysis indicated that neuronal loss occurred with a lower immune responsiveness to GRP78 and the elevated expression of GRP78 protein in the early postoperative period promoted the prevention of neuronal dystrophic changes and/or death. The findings favor the idea of the neuroprotective properties of GRP78 protein. Conclusion. The results of the present study are promising for the elaboration of new approaches to the pathogeneti-cally sounded prevention and therapy for posthypoxic encephalopathies. Key words: ischemia-reperfusion, neurons, GRP78 protein, hippocampus, gender differences.

ReferencesАврущенко М. Ш., Волков А. В., Заржецкий Ю. В., Острова И. В.Аврущенко М. Ш., Волков А. В., Заржецкий Ю. В., Острова И. В.Nakka V. P., Gusain A., Raghubir R.Endoplasmic reticulum stress plays critical role in brain damage after cerebral ischemia/reperfusion in rats. Neurotox. Res. 2010; 17 (2): 189—20Nakka V. P., Gusain A., Raghubir R.Endoplasmic reticulum stress plays critical role in brain damage after cerebral ischemia/reperfusion in rats. Neurotox. Res. 2010; 17 (2): 189—20Duan S. R., Wang J. X., Wang J. et al.Ischemia induces endoplasmic reticulum stress and cell apoptosis in human brain. Neurosci. Lett. 2010; 475 (3): 132—135.Duan S. R., Wang J. X., Wang J. et al.Ischemia induces endoplasmic reticulum stress and cell apoptosis in human brain. Neurosci. Lett. 2010; 475 (3): 132—135.FoufelleF., Ferre P.Unfolded protein response: its role in physiology and physiopathology. Med. Sci. (Paris) 2007; 23 (3): 291—296.FoufelleF., Ferre P.Unfolded protein response: its role in physiology and physiopathology. Med. Sci. (Paris) 2007; 23 (3): 291—296.Ni M., Lee A. S.ER chaperones in mammalian development and human diseases. FEBS Lett. 2007; 581 (19): 3641—3651.Ni M., Lee A. S.ER chaperones in mammalian development and human diseases. FEBS Lett. 2007; 581 (19): 3641—3651.Wang M., Ye R., Barron E. et al.Essential role of the unfolded protein response regulator GRP78/BiP in protection from neuronal apoptosis. Cell Death Differ. 2010; 17 (3): 488—498.Wang M., Ye R., Barron E. et al.Essential role of the unfolded protein response regulator GRP78/BiP in protection from neuronal apoptosis. Cell Death Differ. 2010; 17 (3): 488—498.Ouyang Y. B., Xu L. J., Emery J. F. et al.Overexpressing GRP78 influences Ca2+ handling and function of mitochondria in astrocytes after ischemia-like stress. Mitochondrion 2011; 11 (2): 279—286.Ouyang Y. B., Xu L. J., Emery J. F. et al.Overexpressing GRP78 influences Ca2+ handling and function of mitochondria in astrocytes after ischemia-like stress. Mitochondrion 2011; 11 (2): 279—286.Yu Z., Luo H., Fu W., Mattson M. P.The endoplasmic reticulum stress-responsive protein GRP78 protects neurons against excitotoxicity and apoptosis: suppression of oxidative stress and stabilization of calcium homeostasis. Exp. Neurol. 1999; 155 (2): 302—314.Yu Z., Luo H., Fu W., Mattson M. P.The endoplasmic reticulum stress-responsive protein GRP78 protects neurons against excitotoxicity and apoptosis: suppression of oxidative stress and stabilization of calcium homeostasis. Exp. Neurol. 1999; 155 (2): 302—314.Aoki M., Tamatani M., Taniguchi M. et al.Hypothermic treatment restores glucose regulated protein 78 (GRP78) expression in ischemic brain. Brain Res. Mol. Brain Res. 2001; 95 (1-2): 117—128.Aoki M., Tamatani M., Taniguchi M. et al.Hypothermic treatment restores glucose regulated protein 78 (GRP78) expression in ischemic brain. Brain Res. Mol. Brain Res. 2001; 95 (1-2): 117—128.Lang J. T., McCullough L. D.Pathways to ischemic neuronal cell death: are sex differences relevant? J. Transl. Med. 2008; 6: 33.Lang J. T., McCullough L. D.Pathways to ischemic neuronal cell death: are sex differences relevant? J. Transl. Med. 2008; 6: 33.Волков А. В., Аврущенко М. Ш., Горенкова Н. А., Заржецкий Ю. В.Значение полового диморфизма и репродуктивных гормонов в патогенезе и исходе постреанимационной болезни. Общая реаниматология 2006; II (5—6): 70—78.Волков А. В., Аврущенко М. Ш., Горенкова Н. А., Заржецкий Ю. В.Значение полового диморфизма и репродуктивных гормонов в патогенезе и исходе постреанимационной болезни. Общая реаниматология 2006; II (5—6): 70—78.Корпачев В. Г., Лысенков С. П., Тель Л. З.Моделирование клинической смерти и постреанимационной болезни у крыс. Патол. физиология и эксперим. терапия 1982; 3: 78—80.Корпачев В. Г., Лысенков С. П., Тель Л. З.Моделирование клинической смерти и постреанимационной болезни у крыс. Патол. физиология и эксперим. терапия 1982; 3: 78—80.Аврущенко М. Ш.Изменение гетерогенных нейронных популяций в постреанимационном периоде после остановки сердца у крыс. Анестезиология и реаниматология 1994; 5: 41—44.Аврущенко М. Ш.Изменение гетерогенных нейронных популяций в постреанимационном периоде после остановки сердца у крыс. Анестезиология и реаниматология 1994; 5: 41—44.Острова И. В., Аврущенко М. Ш., Волков А. В., Заржецкий Ю. В.Половые различия структурных изменений головного мозга в постреанимационном периоде. Общая реаниматология 2009; V (6): 60—65.Острова И. В., Аврущенко М. Ш., Волков А. В., Заржецкий Ю. В.Половые различия структурных изменений головного мозга в постреанимационном периоде. Общая реаниматология 2009; V (6): 60—65.Roberts G. G., Di Loreto M. J., Marshall M. et al.Hippocampal cellular stress responses after global brain ischemia and reperfusion. Antioxid. Redox Signal. 2007; 9 (12): 2265—2275.Roberts G. G., Di Loreto M. J., Marshall M. et al.Hippocampal cellular stress responses after global brain ischemia and reperfusion. Antioxid. Redox Signal. 2007; 9 (12): 2265—2275.Morimoto N., Oida Y., Shimazawa M. et al.Involvement of endoplasmic reticulum stress after middle cerebral artery occlusion in mice. Neuroscience 2007; 147 (4): 957—967.Morimoto N., Oida Y., Shimazawa M. et al.Involvement of endoplasmic reticulum stress after middle cerebral artery occlusion in mice. Neuroscience 2007; 147 (4): 957—967.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.