СВЯЗЬ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОЙ ПОДВИЖНОСТИ С ПРО- И АНТИОКСИДАНТНЫМИ СВОЙСТВАМИ ЭРИТРОЦИТОВ ПРИ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС

Дерюгина Анна Вячеславовна

канд. биол. наук, доцент, Нижегородский

государственный университет

им. Н. И. Лобачевского, г. Н. Новгород

E-mail: derugina69@yandex.ru

Шишова Марина Дмитриевна

аспирант, Нижегородский государственный

университет им. Н. И. Лобачевского, г. Н. Новгород

E-mail:

Ишемические и гипоксические повреждения являются основой или сопутствующими факторами патогенеза многих заболеваний. В основе развития ишемии мозга лежат нарушение кровообращения, а также уровня энергетического обмена мозга [3]. В тоже время, необходимо учитывать, что гипоксия ткани головного мозга при хронической ишемии может рассматриваться как длительно действующий стресс-фактор [9]. Ранее нами было показано, что значимым маркером диагностике степени вовлечения стресс-реализующих систем, таких как симпато-адреналовая и гипофизарно-надпочечниковая является анализ ЭФПЭ [5, 6].

Целью работы ставилось исследование ЭФПЭ при локальной и глобальной ишемии головного мозга крыс, а также ее взаимосвязь с концентрацией МДА и общего глутатиона в крови крыс, как показателями характеризующими развитие про- и антиоксидантных процессов клетки.

Исследование было проведено на 60 белых нелинейных крысах, массой 150—180 г., по 20 крыс в каждой группе. Животные содержались в стандартных условиях освящения и питания вивария ННГУ. У животных моделировали глобальную ишемию головного мозга, путем одномоментной двусторонней окклюзии общих сонных артерий и локальную ишемию головного мозга, путем клипирования средней мозговой артерии [4, 7]. Контролем служили интактные крысы.

Забор крови у всех групп животных производили через 15 минут, 1, 7, 14 и 60 сутки после альтерации из подъязычной вены и определяли электрофоретическую подвижность эритроцитов (ЭФПЭ) [10], концентрацию малонового диальдегида (МДА) [1] и общего глутатиона [11] в эритроцитах. Также в ходе эксперимента регистрировалась выживаемость животных. Для проверки гепотезы о виде распределения применялся метод Шапиро-Уилка. Изучение статистических закономерностей в выборках осуществлялось в программе Biostatistica 4.03, с применением непараметрического метода статистики (критерий Вилкоксона).

Известно, что двусторонняя перевязка сонных артерий вызывает резко выраженное снижение кровоснабжения головного мозга [2]. После этой операции мозговой кровоток снижается почти на 70 %. Тяжесть моделируемой патологии такова, что большинство животных умирают в течение первых десяти суток, что совпадает с полученными нами результатами: 60 % оперированных животных погибло в первые сутки после операции, 13 % - со вторых по десятые сутки (Табл. 1).

Таблица 1

Выживаемость животных в отдаленном постокклюзионном периоде

Исследование крови ишемизированных животных показало рост ЭФПЭ, который носил фазный характер и регистрировался на 1 и 60 сутки эксперимента, как при глобальной, так и при локальной ишемии головного мозга крыс (рис. 1). Концентрация МДА возрастала на 15 мин и на 60 сутки наблюдения относительно контроля при обоих видах ишемии, что сочеталось с увеличением общего глутатиона к 15 мин -1 часу и к 14-м суткам наблюдения. Наиболее выраженное увеличение концентрации МДА регистрировалось при глобальной ишемии головного мозга, тогда как при локальной - более значимо увеличивались ЭФПЭ и концентрация глутатиона.

Рис. 1. Динамика изменения ЭФПЭ, концентрации МДА и глутатиона эритроцитов крыс при локальной и глобальной ишемии головного мозга

«*» - статистическая значимость различий с интактными животными р<0,05

Учитывая, что увеличение ЭФПЭ свидетельствует об активации гипоталамо-надпочечниковой системы [4], можно предположить, что как при локальной, так и при глобальной ишемии головного мозга крыс прослеживается цикличность активации стресс-реализующих систем на начальном этапе сочетающаяся с нормализацией показателей концентрации МДА и общего глутатиона (до 14 суток после альтерации) с последующим развитием дисбаланса про- и антиоксидантной систем клетки (60 сутки).

При этом локальная ишемия головного мозга животных характеризуется более легкой степенью дисфункции организма, что подтверждается литературными данными о развитии адаптивных структурных и метаболических перестроек клеток коры в условиях редуцированного кровотока [8], тогда как дизадаптация, развивающаяся при глобальной ишемии головного мозга, приводит к гибели животных не только в раннем, но и в отдаленном периодах ишемии (табл.1).

Список литературы:

1.Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное окисление липидов в биологических мембанах. М.: Наука, 1972. — 252 с.

2.Ганнушкина И. В. Особенности мозгового кровотока у крыс с различной устойчивостью / И. В. Ганнушкина, Е. В. Коплик, А. Л. Антелава, И. Л. Конорова // Руководство по реабилитации лиц, подвергшихся стрессовым нагрузкам / под ред. В. И. Покровского. М.: Медицина, 2004. — С. 370—380.

3.Гусев Е. И., Скворцова В. И. Ишемия головного мозга. М.: Медицина, 2001. — 326 с.

4.Гусев Е. И., Скворцова В. И., Коваленко А. В., Соколов М. А. Механизмы повреждения ткани мозга на фоне острой фокальной ишемии мозга / Журн. невропатологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. — 1999. — Т. 99, № 2. — С. 65—70.

5.Крылов В. Н., Густов А. В., Дерюгина А. В. Электрофоретическая подвижность эритроцитов и стресс // Физиология человека. — 1998. — Т. 24, № 6. — С. 108—111.

6.Крылов В. Н., Дерюгина А. В. Типовые изменения электрофоретической подвижности эритроцитов при стрессорных воздействиях // Бюлл. эксп. биол. и мед. — 2005. — Т. 139, № 4. — С. 364—366.

7.Крылов В. Н., Дерюгина А. В., Захарова О. А., Антипенко Е. А. Неспецифические адаптационные реакции крови при хронической ишемии головного мозга // Клиническая лабораторная диагностика. — 2010. — № 2. — С. 28—30.

8.Матвеев А. Г. Феномен цитотоксичности и механизмы повреждения нейронов новой коры при гипоксии и ишемии // Медицинский журнал. 2004. № 2. — С. 18—23.

9.Трошин В. Д. Стресс и стрессогенные расстройства. М.: Медицинское информационное агенство, 2007. — 784 с.

10.Харамоненко С. С., Ракитянская А. А. Электрофорез клеток крови в норме и при патологии. Минск: Беларусь, 1974. — 144 с.

11.Sedlak J., Lindsey R. Estimation of total protein bound, nonprotein sulfhydryl groups in tissue with Ellman's reagent // Analytical Biochemistry. — 1968. — № 2. — P. 192—205.