Ивкин Артем Александрович
650002, г. Кемерово, бульвар им. акад. Л. С. Барбараша, д. 6
Artem A. Ivkin
6 Academician L. S. Barbarash Boulevard, 650002 Kemerovo
Григорьев Евгений Валерьевич
650002, г. Кемерово, бульвар им. акад. Л. С. Барбараша, д. 6
Evgeniy V. Grigoriev
6 Academician L. S. Barbarash Boulevard, 650002 Kemerovo
Хилажева Елена Дмитриевна
660022, Красноярский край, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1
Elena D. Khilazheva
1 Partizana Zheleznyaka Str., 660022 Krasnoyarsk, Krasnoyarsk area
Высокая частота послеоперационных когнитивных нарушений при кардиохирургических операциях у детей обуславливает поиск новых стратегий нейропротекции.
Цель исследования. Установить влияние гипоксии и интерлейкина-6 (ИЛ-6) на экспрессию клаудина-5, окклюдина-1, рецепторов ИЛ-1 и ИЛ-6 в клетках нейроваскулярной единицы (НВЕ).
Материалы и методы. В исследовании in vitro сформировали клеточную модель НВЕ, состоящую из нейронов, астроцитов и эндотелиоцитов. Провели культивирование НВЕ в условиях нормоксии и гипоксии с содержанием кислорода в среде 15, 10, 7 и 5%, а также с добавлением сыворотки больных из групп с максимальной и минимальной концентрацией ИЛ-6. Инкубацию клеток проводили в режиме нормотермии в течение 30 мин с дальнейшей оценкой экспрессии маркеров повреждения клеток НВЕ.
Результаты. Уменьшение интенсивности флюоресценции для клаудина-5 наступало при 10% кислорода в среде (15,2 vs 34,3 в контрольной группе (р=0,0105)) и менее. На окклюдин-1 гипоксия не оказала влияния. Увеличение флюоресценции для экспрессии рецепторов интерлейкина-1 отметили при 7 и 5% кислорода (соответственно 12,2 и 12,9 vs 9,9 в контрольной группе, р=0,0105), но гипоксия не повлияла на экспрессию рецепторов интерлейкина-6. В группе с нормоксией и во всех группах с гипоксией добавление сыворотки пациентов значимо влияло на экспрессию исследуемых маркеров, гипоксия потенцировала данные эффекты. Добавление сыворотки с максимальным содержанием ИЛ-6 приводило к наибольшему снижению интенсивности флюоресценции маркеров.
Заключение. Воздействие ИЛ-6 оказало более выраженное действие на экспрессию исследуемых маркеров в клетках НВЕ, чем гипоксия. Гипоксия с концентрацией кислорода в среде до 10% не обладала действием на экспрессию маркеров.
The high incidence of postoperative cognitive dysfunction in children undergoing cardiac surgery underscores the urgent need for effective neuroprotective strategies.
Aim. To examine the effects of hypoxia and interleukin-6 (IL-6) on the expression of claudin-5, occludin-1, and interleukin-1 (IL-1) and IL-6 receptors in neurovascular unit (NVU) cells.
Materials and methods. An in vitro NVU model comprising neurons, astrocytes, and endothelial cells was established. The cells were cultured under normoxic and hypoxic conditions with oxygen concentrations of 15%, 10%, 7%, and 5%. The cultures were also treated with patient-derived sera containing high or low levels of IL-6. All incubations were conducted under normothermic conditions for 30 minutes. Injury marker expression was then assessed using fluorescence analysis.
Results. Significant reductions in claudin-5 fluorescence intensity were observed at oxygen levels of 10% and below (15.2 vs. 34.3 in controls, P=0.0105). Hypoxia did not affect occludin-1 expression. IL-1 receptor fluorescence intensity increased under 7% and 5% oxygen conditions (12.2 and 12.9 versus 9.9 in the control group, P=0.0105), while IL-6 receptor expression remained unchanged. In both normoxic and hypoxic conditions, adding patient sera significantly altered marker expression; hypoxia enhanced these effects. Sera with the highest IL-6 levels induced the most pronounced reduction in injury marker fluorescence.
Conclusion. IL-6 had a more significant impact on injury marker expression in NVU cells than hypoxia did. Hypoxic conditions with oxygen concentrations down to 10% did not affect marker expression
The authors declare that there are no conflicts of interest present.