Preview

Общая реаниматология

Расширенный поиск

ПОСТРЕАНИМАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЛИАЛЬНОГО НЕЙРОТРОФИЧЕСКОГО ФАКТОРА (GDNF): ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПОВРЕЖДЕНИЕМ КЛЕТОК ПУРКИНЬЕ МОЗЖЕЧКА (экспериментальное исследование)

https://doi.org/10.15360/1813-9779-2014-5-59-68

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования: установить значение уровня экспрессии белка GDNF в развитии процесса гибели клеток Пуркинье мозжечка после ишемииреперфузии.

Материалы и методы. У крыс разного пола вызывали 10минутную остановку системного кровообращения, вызванную пережатием сосудистого пучка сердца. На разных сроках постреанимационного периода исследовали состояние высокочувствительной к гипоксии нейрональной популяции клеток Пуркинье мозжечка. При гистологическом анализе на препаратах, окрашенных крезиловым фиолетовым по Нисслю, определяли общее число клеток Пуркинье на 1 мм длины их слоя. При иммуноцитохимическом анализе определяли число GDNFпозитивных (слабо и сильноокрашенных) и GDNFнегативных нейронов на 1 мм длины их слоя, а также общую плотность популяции.

Результаты. С помощью гистологических и иммуноцитохимических исследований у реанимированных самцов и самок крыс определена динамика развития процесса гибели нейронов в популяции клеток Пуркинье мозжечка и выявлены постреанимационные изменения уровня экспрессии белка GDNF. Установлено, что у животных разного пола в популяции клеток Пуркинье развиваются однотипные и однонаправленные постреанимационные изменения. Первоначальный подъем уровня экспрессии белка GDNF в нейрональной популяции позволяет предупредить развитие процесса гибели нервных клеток. Последующее уменьшение уровня экспрессии GDNF сопровождается выпадением (гибелью) нейронов. При этом гибели подвергаются GDNFотрицательные клетки. Обнаружены особенности, связанные с половой принадлежностью организма: у самцов сдвиги уровня экспрессии GDNF в популяции клеток Пуркинье, а также процессы гибели нейронов развиваются раньше, чем у самок.

Заключение. Выявлена взаимосвязь между изменениями уровня экспрессии белка GDNF и развитием процесса гибели нейронов в постреанимационном периоде. Показано, что уровень экспрессии белка GDNF является важным фактором, влияющим на устойчивость нейронов к гибели в постреанимационном периоде. Это обуславливает перспективность применения GDNF для разработки подходов к защите мозга при ишемииреперфузии.

Об авторах

М. Ш. Аврущенко
НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, Москва, Россия
Россия
107031, г. Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2


И. В. Острова
НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, Москва, Россия
Россия
107031, г. Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2


А. В. Волков
НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского, Москва, Россия
Россия
107031, г. Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2


Список литературы

1. Avrushchenko M.Sh., Ostrova I.V., Volkov A.V., Zarzhetsky Yu.V. Postreanimatsionnye izmeneniya morfofunktsionalnogo sostoyaniya nervnykh kletok: znachenie v patogeneze entsefalopatii. Obshchaya Reanimatologiya. [Postresuscitative changes in the morphofunctional state of nerve cells: implication in the pathogenesis of encephalopathies. General Reanimatology]. 2006; 2 (5—6): 85—97. [In Russ.]

2. Avrushchenko M.Sh., Moroz V.V., Ostrova I.V. Postreanimatsionnye izmeneniya mozga na urovne neironalnykh populyatsii: zakonomernos ti i mekhanizmy. Obshchaya Reanimatologiya. [Postresuscitation changes in the brain at the level of neuronal populations: patterns and mechanisms. General Reanimatology]. 2012; 8 (4): 69—78. [In Russ.]

3. Moroz V.V., Silachev D.N., Plotnikov E.Yu., Zorova L.D., Pevzner I.B., Grebenchikov O.A., Likhvantsev V.V. Mekhanizmy povrezhdeniya i zashchity kletki pri ishemii/reperfuzii i eksperimentalnoe obosnovanie primeneniya preparatov na osnove litiya v anesteziologii. Obshchaya Reanimatologiya. [Mechanisms of cell damage and protection in ischemia/reperfusion and experimental rationale for the use of lithium based preparations in anesthesiology. General Reanimatology]. 2013; 9 (1): 63—72. [In Russ.]

4. Avrushchenko M.Sh., Zarzhetsky Yu.V., Moroz V.V., Ostrova I.V., Gudasheva T.A., Seredenin S.B. Vliyanie mimetika faktora rosta nervov GK2 na strukturnofunktsionalnoe sostoyanie mozga v rannem postreanimatsionnom periode (eksperimentalnoe issledovanie). Obshchaya Reanimatologiya. [Effect of the nerve growth factor mimetic GK2 on brain structural and functional state in the early postresus citation period (experimental study). General Reanimatology]. 2012; 8 (5): 19—23. [In Russ.]

5. Zarzhetsky Yu.V., Moroz V.V., Volkov A.V. Vliyanie immunoaktivnykh preparatov na funktsionalnoe vosstanovlenie mozga i steroidnye gormony v postreanimatsionnom periode. Obshchaya Reanimatologiya. [Effect of immunoactive drugs on postresuscitation processes in the brain and steroid hormones. General Reanimatology]. 2014; 10 (1): 5—11. [In Russ.]

6. Avrushchenko M.Sh. Postreanimatsionnye izmeneniya mozga na urovne neironalnykh populyatsii: znachenie v formirovanii postgipoksich eskikh entsefalopatii (obzor). [Postresuscitation changes in the brain at the neuronal population level: role in the formation of posthypoxic encephalopathies (review)]. Hypoxia Med. J. 2003; 11 (4): 34—52. [In Russ.]

7. Ostrova I.V., Moroz V.V., Avrushchenko M.Sh. Znachenie immunogis tokhimicheskikh issledovanii belkov teplovogo shoka semeistva HSP70 dlya izucheniya postreanimatsionnykh izmenenii mozga. Obshchaya Reanimatologiya. [Significance of immunohistochemical studies of heat shock proteins of the HSP70 family in the investigation of postresuscitative brain chandes. General Reanimatology]. 2007; 3 (5—6): 91—96. [In Russ.]

8. Ostrova I.V., Avrushchenko M.Sh., Volkov A.V. Vzaimosvyaz urovnya ekspressii belka GRP78 s vyrazhennostyu postishemicheskogo povrezhdeniya gippokampa u krys raznogo pola. Obshchaya Reanimatologiya. [Association of GRP78 protein expression with the degree of postischemic hippocampal damage in rats of both sexes. General Reanimatology]. 2011; 7 (6): 28—33. [In Russ.]

9. Cao J., Niu H., Wang H., Huang X., Gao D. NFкB p65/p52 plays a role in GDNF upregulating Bcl2 and Bclw expression in 6OHDAinduced apoptosis of MN9D cell. Int. J. Neurosci. 2013; 123 (10): 705—710. http://dx.doi.org/10.3109/00207454.2013.795149. PMID: 23590664

10. Li F., Wang M., Zhu S., Li L., Xiong Y., Gao D. The potential neuropro tection mechanism of GDNF in the 6OHDAinduced cellular models of Parkinson’s Disease. Cell Mol. Neurobiol. 2013; 33 (7): 907—919. http://dx.doi.org/10.1007/s10571—013—9957—0. PMID: 23846419

11. Li L., Chen H., Chen F., Li F., Wang M., Wang L., Li Y., Gao D. Effects of glia cell linederived neurotrophic factor on microRNA expression in a 6hydroxydopamineinjered dopaminergic cell line. J. Neural. Transm. 2013; 120 (11): 1511—1523. http://dx.doi.org/10.1007/s00702—013—1031z. PMID: 23771700

12. Youdim M. Multi target neuroprotective and neurorestorative anti Parkinson and antiAlzheimer drugs ladostigil and m30 derived from rasagiline. Exp. Neurobiol. 2013; 22 (1): 1—10. http://dx.doi.org/10.5607/en.2013.22.1.1. PMID: 23585716

13. Wang L., Deng Q., Wu X., Yu J., Yang X., Zhong Y. Upregulation of glutamateaspartate transporter by glial cell linederived neurotrophic factor ameliorates cell apoptosis in neural retina in streptozotocin induced diabetic rats. CNS Neurosci. Ther. 2013; 19 (12): 945—953. http://dx.doi.org/10.1111/cns.12150. PMID: 23870489

14. Xu S., Bi C., Choi R., Zhu K., Miernisha A., Dong T., Tsim K. Flavonoids induce the synthesis and secretion of neurotrophic factors in cultured rat astrocytes: a signaling response mediated by estrogen receptor. Evid. Based Complement Alternat. Med. 2013; 2013: 127075. http://dx.doi.org/10.1155/2013/127075. PMID: 23878590

15. Kotyuk E., Nemeth N., Halmai Z., Faludi G., SasvariSzekely M., Szekely A. Association between mood characteristics and polymorphisms of glial cell linederived neurotrophic factor (GNDF) in patients with depression. Neuropsychopharmacol. Hung. 2013; 15 (2): 63—72. PMID: 23817357

16. Myazaki H., Nagashima K., Okuma Y., Nomura Y. Expression of glial cell linederived neurotrophic factor induced by transient forebrain ischemia in rats. Brain Res. 2001; 922 (3): 165—172. PMID: 11743946

17. Ikeda T., Xia X.Y., Xia Y.X., Ikenoue T., Han B., Choi B.H. Glial cell line derived neurotrophic factor protects against ischemia/hypoxia induced brain injury in neonatal rats. Acta Neuropathology. 2000; 100 (2): 161—167. PMID: 10963363

18. Zarzhetsky Yu.V., Volkov A.V. Nekotorye voprosy patogeneza i terapii terminalnykh i postreanimatsionnykh sostoyanii (eksperimentalnye issledovaniya). Obshchaya Reanimatologiya. [Some problems of the pathogenesis and therapy of terminal and postresuscitation conditions (experimental studies). General Reanimatology]. 2012; 8 (4): 55—68. [In Russ.]

19. Volkov A.V., Avrushchenko M.Sh., Gorenkova N.A., Shcherbakova L.N., Zarzhetsky Yu.V. Polovye razlichiya otsrochennykh postreanimatsion nykh izmenenii golovnogo mozga (eksperimentalnoe issledovanie). Obshchaya Reanimatologiya. [Sexual differences in delayed postresus citative brain changes (experimental study). General Reanimatology]. 2007; 3 (5—6): 97—102. [In Russ.]

20. Volkov A.V., Avrushchenko M.Sh., Gorenkova N.A., Zarzhetsky Yu.V. Znachenie polovogo dimorfizma i reproduktivnykh gormonov v patogeneze i iskhode postreanimatsionnoi bolezni. Obshchaya Reanimatologiya. [Implication of sexual dimorphism and reproductive hormones in the pathogenesis and outcome of postresuscitative disease. General Reanimatology]. 2006; 2 (5—6): 70—78. [In Russ.]

21. Lang J.T., McCullough L.D. Pathways to ischemic neuronal cell death: are sex differences relevant? J. Transl. Med. 2008; 6: 33.http://dx.doi.org/10.1186/1479—5876—633. PMID: 18573200

22. Korpachev V.G., Lysenkov S.P., Tel L.Z. Modelirovanie klinicheskoi smertii postreanimatsionnoi bolezni u krys. [Modeling clinical death and postresuscitation disease in rats]. Patologicheskaya Fiziologiya i Eksperimentalnaya Terapiya. 1982; 3: 78—80. PMID: 7122145. [In Russ.]

23. Yan B.C., Park J.H., Kim S.K., Choi J.H., Lee C.H., Yoo K.Y., Kwon Y.G., Kim Y.M., Kim J.D., Won M.H. Comparison of trophic factors changes in the hippocampal CA1 region between the young and adult gerbil induced by transient cerebral ischemia. Cell Mol. Neurobiol. 2012; 32 (8): 1231—1242. http://dx.doi.org/10.1007/s10571—012—9848—9. PMID: 22552890

24. Xu P., Rosen K., Hedstrom K., Rey O., Guha S., Hart C., Corfas G. Nerve injury induces glial cell linederived neurotrophic factor (GDNF) expression in Schwann cells through purinergic signaling and the PKCPKD pathway. Glia. 2013; 61 (7): 1029—1040. http://dx.doi.org/10.1002/glia.22491. PMID: 23553603

25. Ostrova I.V., Avrushchenko M.Sh., Volkov A.V., Zarzhetsky Yu.V. Polovye razlichiya strukturnykh izmenenii golovnogo mozga v postreanimat sionnom periode. Obshchaya Reanimatologiya. [Gender differences in postresuscitative brain structural changes. General Reanimatology]. 2009; 5 (6): 60—65. [In Russ.]

26. Ostrova I.V., Avrushchenko M.Sh., Zarzhetsky Yu.V., Afanasyev A.V., Volkov A.V. Gendernye razlichiya v postreanimatsionnom povrezhdenii mozga i v effektivnosti immunomodulyatora panavira. Obshchaya Reanimatologiya. [Gender differences in postresuscitative brain injuri and in the immunomodulator panavir. General Reanimatology]. 2010; 6 (6): 25—28. [In Russ.]

27. Chai L., Guo H., Li H., Wang S., Wang Y., Shi F., Hu L., Liu Y., Adah D. Scutellarin and caffeic acid ester fraction, active components of Dengzhanxixin injection, upregulate neurotrophins synthesis and release in hypoxia/reoxygenation rat astrocytes. J. Ethnopharmacol. 2013; 150 (1): 100—107. http://dx.doi.org/10.1016/j.jep.2013.08.011. PMID: 24012966

28. Gurvich A.M., Zarzhetsky Yu.V., Mutuskina E.A., Trubina I.E., Avrushchenko M.Sh., Pylova S.I. Vliyanie povedencheskoi aktivnosti na vosstanovitelnye protsessy u reanimirovannykh krys. [Effect of behav ioral activity on recovery processes in resuscitated rats]. Byulleten Eksperimentalnoi Biologii i Meditsiny. 1998; 125 (1): 104—106. PMID: 9532381. [In Russ.]

29. McCullough M., Gyorkos A., Spitsbergen J. Shortterm exercise increas es GDNF protein levels in the spinal cord of young and old rats. Neuroscience. 2013; 240: 258—268. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroscience.2013.02.063. PMID: 23500094

30. Deng L., Deng P., Ruan Y., Xu Z., Liu N., Wen X., Smith G., Xu X. A novel growthpromoting pathway formed by GDNFoverexpressing Schwann cells promotes proprospinal axonal regeneration, synapse for mation and partial recovery of function after spinal cord injury. J. Neurosci. 2013; 33 (13): 5655—5667. http://dx.doi.org/10.1523/JNEU ROSCI.2973—12.2013. PMID: 23536080

31. Gujral C., Minagawa Y., Fujimoto K., Kitano H., NakajiHirabayashi T. Biodegradable microparticles for strictly regulating the release of neurotrophic factors. J. Control. Release. 2013; 168 (3): 307—316. http://dx.doi.org/10.1016/j.jconrel.2013.03.031. PMID: 23578846

32. Yang W., Yang C., Xue Y., Lu T., Reiser J., Zhao L., Duan W. Regulated expression of lentivirusmediated GDNF in human bone marrowderived mesenchymal stem cells and its neuroprotection on dopamin ergic cells in vitro. PLoS One. 2013; 8 (5): e64389. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0064389. PMID: 23717608

33. Taylor H., Barua N., Bienemann A., Wyatt M., Castrique E., Foster R., Luz M., Fibiger C., Mohr E., Gill S. Clearance and toxicity of recombinant methionyl human glial cell linederived neurotrophic factor (rmetHu GDNF) following acute convectionenhanced delivery into the striatum. PLoS One. 2013; 8 (3): e56186. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0056186. PMID: 23526931

34. Quintino L., Manfré G., Wettergren E., Namislo A., Isaksson C., Lundberg C. Functional neuroprotection and efficient regulation of GDNF using destabilizing domains in a rodent model of Parkinson’s disease. Mol. Ther. 2013; 21 (12): 2169—2180. http://dx.doi.org/10.1038/mt.2013.169. PMID: 23881415


Для цитирования:


Аврущенко М.Ш., Острова И.В., Волков А.В. ПОСТРЕАНИМАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЛИАЛЬНОГО НЕЙРОТРОФИЧЕСКОГО ФАКТОРА (GDNF): ВЗАИМОСВЯЗЬ С ПОВРЕЖДЕНИЕМ КЛЕТОК ПУРКИНЬЕ МОЗЖЕЧКА (экспериментальное исследование). Общая реаниматология. 2014;10(5):59-68. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2014-5-59-68

For citation:


Avrushchenko M.S., Ostrova I.V., Volkov A.V. Postresuscitation Changes in the Expression of GlialDerived Neurotrophic Factor (GDNF): Association with Cerebellar Purkinje Cell Damage (An experimental study). General Reanimatology. 2014;10(5):59-68. (In Russ.) https://doi.org/10.15360/1813-9779-2014-5-59-68

Просмотров: 512


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1813-9779 (Print)
ISSN 2411-7110 (Online)