Значение иммуногистохимических исследований белков теплового шока семейства HSP70 для изучения постреанимационных изменений мозга

Цель исследования — оценить иммунореактивность различных нейрональных популяций к белкам теплового шока семейства HSP70 и выявить ее взаимосвязь с выраженностью морфологических изменений нейронов в постреанимационном периоде.

Материалы и методы. Проведено комплексное иммуноцитохимическое и морфометрическое исследование состояния высокочувствительных к гипоксии нейрональных популяций пирамидных нейронов слоя V сенсомоторной коры большого мозга и секторов СА1, СА4 гиппокампа в динамике постреанимационного периода после 12- минутной остановки сердца. Иммунореактивность к белкам теплового шока определяли непрямым пероксидазно-ан-типероксидазным методом с использованием поликлональных антител к HSP70. Плотность и состав нейрональных популяций определяли с помощью морфометрического анализа.

Результаты. Показано, что исходная иммунореактив-ность нейрональных популяций к HSP70 является важным фактором ее устойчивости к ишемическим повреждениям. Определена динамика постреанимационных сдвигов иммунореактивности нейрональных популяций к HSP70 и установлена ее взаимосвязь с развитием дистрофических изменений нервных клеток. Обсуждается перспективность комплексных иммуноцитохимических и морфометрических исследований для изучения механизмов постреанимационной патологии мозга.

Заключение. В целом результаты настоящей работы свидетельствуют о том, что роль HSP70 в поддержании гомеостаза нейрональных популяций более сложная и многофакторная, чем полагали ранее, и, по-видимому, не ограничивается только чисто нейропротективными свойствами. Высокое исходное содержание HSP70 вносит существенный вклад в устойчивость нейрональных популяций к ишемии-реперфузии, а сдвиги HSP70-иммунореактивности тесно связаны с развитием патологических изменений нервных клеток в ходе постреанимационного процесса.

1. Неговский В. А., Мороз В. В. Актуальные проблемы реаниматологии на рубеже XXI века. В кн.: Тез. докл. 2 Рос. конгр. по патофизиологии, 9-12 окт. 2000 г. М.: Медицина; 2000. 302.

2. Аврущенко М. Ш. Изменение гетерогенных нейронных популяций в постреанимационном периоде после остановки сердца у крыс. Анестезиология и реаниматология 1994; 5: 41—44.

3. Lipton P., Raley-Susman K. M. Autoradiographic measurements of protein synthesis in hippocampal slices from rats and guinea pigs. Methods 1999; 18 (2): 127—143.

4. Neuman R. W. Molecular mechanisms of ischemic neuronal injury. Ann. Emerg. Med. 2000; 36 (5): 483—505.

5. White B., Sullivan J., DeGracia D. et al. Brain ischemia and reperfusion: molecular mechanisms of neuronal injury. J. Neurol. Sci. 2000; 179: 1—33.

6. Yao X.-H., Yu H.-V., Koide S., Li X.-J. Identification of a kay protein associated with cerebral ischemia. Brain Res. 2003; 967 (1—2): 11—18.

7. Liu M., Alkaued N. Hypoxic preconditioning and tolerance via hypoxia inducible factor (HIF) 1alfa -linked induction of P450 2C11 epoxygenase in astrocytes . J.Cereb.Blood Metab. 2005; 25 (8): 939—948.

8. Jin K., Mao X., Eshoo M. et al. Microarray analysis of hippocampal gene expression in global cerebral ischemia. Ann. Neurol. 2001; 50 (1): 93—103.

9. Fredduzzi S., Mariucci M. T., Ambrosini M. V. Generalized induction of 72-kDa heat-shock protein after transient focal ischemia in rat brain. Exp. Brain Res. 2001; 136: 19—24.

10. Giffard R., Lijun Xu., Heng Zh. et al. Chaperones, protein aggregation, and brain protection from hypoxic/ischemic injury. J. Experim. Biol. 2004; 207: 3213—3220.

11. Bottiger B.W., Schmitz B., Wiessner C. et al. Neuronal stress response and neuronal cell damage after cardiopulmonary arrest in rats J. Cereb. Blood Flow Metab. 1998; 18: 1077—1087.

12. Kita T. The role of heat shock proteins on the disordered tissues: implication for the pathogenesis and diagnostics in the forensic practice. Nippon Hoigaku Zasshi 2000; 54: 367—371.

13. Franklin T. B., Krueger-Naug A. M., Clarke D. B. et al. The role of heat shock proteins Hsp70 and Hsp27 in cellular protection of the central nervous system. Int. J. Hyperthermia 2005; 21 (5): 379—392.

14. 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.

15. Аврущенко М. Ш. Изучение популяции клеток Пуркинье коры мозжечка собак, перенесших остановку системного кровообращения. Бюл. эксперим. биологии и медицины 1981; 93 (12): 8—11.

16. Аврущенко М. Ш., Саморукова В. В., Мороз В. В. и др. Развитие постреанимационных морфологических изменений нейронов гиппокампа и мозжечка: общие закономерности и особенности. Патол. физиология и эксперим. терапия 2003; 2: 27—30.

17. Аврущенко М. Ш., Маршак Т. Л., Фатеева В. И. и др. Интенсивность синтеза белка в различных областях мозга крыс, перенесших остановку системного кровообращения. Анестезиология и реаниматология 1993; 2: 43—46.

18. Аврущенко М. Ш., Маршак Т. Л. Синтез белка в нейронах и сателлитных глиальных клетках после глобальной ишемии мозга, вызванной остановкой сердца у крыс. Бюл. эксперим. биологии и медицины 1997; 123 (3): 257—260.

19. Plumier J. C., Krueger A. M., Currie R. W. et al. Transgenic mice expressing the human inducible HSP70 have hippocampal neurons resistant to ischemic injury. Cell Stress Chaperones 1997; 2: 162—167.

20. Yenari M. A., Fink S. L., Sun G. H. et al. Gene therapy with HSP72 is neuroprotective in rat models of stroke and epilepsy. Ann. Neurol. 1998; 44: 584—591.

21. Lee J. E., Yenari M. A., Sun G. H. et al. Differential neuroprotection from human heat shock protein 70 overexpression in in vitro in vivo models of ischemia and ischemia-like conditions. Exp. Neurol. 2001; 170: 129—139.

22. Christians E., Yan L.-J., Benjamin I. Heat shock factor 1 and heat shock proteins: critical partners in protection against acute cell injury. Crit. Care Med. 2002; 30 (1): 43—50.

23. Yenari M. A., Liu J., Zheng Z. et al. Antiapoptotic and anti-inflammatory mechanisms of heat-shock protein protection. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2005; 1053: 74—83.

24. Klettner A. The induction of heat shock proteins as a potential strategy to treat neurodegenerative disorders. Drug News Prospect 2004; 17 (5): 299—306.