научный журнал по медицине и здравоохранению Нейрохимия ISSN: 1027-8133

КУДРЯШОВА И.В. — 2011 г.

В обзоре представлены современные данные, подтверждающие возможность участия структурной реорганизации пресинаптических афферентов при формировании индивидуального опыта. В ходе онтогенетического развития и при регенерации нервной ткани этот механизм определяет соответствие архитектуры нейронных ансамблей нуждам приспособительного поведения. Молекулярной основой образования и элиминации дополнительных аксонных отростков является реорганизация актинового цитоскелета. Эти модификации происходят с участием молекул клеточной адгезии, внеклеточных и внутриклеточных сигнальных и регуляторных белков, причем большинство из них необходимы для долговременной пластичности. Обсуждается возможность участия структурной реорганизации пресинаптической афферентации в консолидации долговременной памяти.

БАРАНОВА К.А., РЫБНИКОВА Е.А., САМОЙЛОВ М.О. — 2011 г.

В данной работе методом количественной иммуноцитохимии были исследованы изменения экспрессии транскрипционного фактора c-Fos в гипоталамусе, гиппокампе и неокортексе крыс в ходе развития у них тревожного состояния в модели посттравматического стрессового расстройства (ПТСР), а также после применения гипоксического прекондиционирования, оказывающего выраженное анксиолитическое действие. Было обнаружено, что индукция экспериментального ПТСР сопровождается значительным и устойчивым повышением содержания фактора c-Fos во всех исследованных областях мозга. Максимальное по амплитуде (30-кратное) и длительности (до 10 сут) увеличение отмечается в гипоталамусе, где такая выраженная и устойчивая сверхэкспрессия может быть связана с характерной для ПТСР гиперпродукцией нейрогормона кортиколиберина. У животных, подвергнутых трехкратному прекондиционированию умеренной гипобарической гипоксией (360 мм рт. ст., 2 ч, с интервалом 24 ч) и не формирующих тревожную патологию в условиях травматического стрессорного водействия, обнаружено полное или частичное предотвращение сверхэкспрессии с-Fos. Результаты свидетельствуют о том, что устойчивая сверхэкспрессия транскрипционного фактора с-Fos в неокортексе, гиппокампе и гипоталамусе, очевидно, вовлекается в механизмы патогенеза ПТСР, в то время как ее предотвращение играет существенную роль в повышении устойчивости мозга к неблагоприятным воздействиям и защите от развития стресс-индуцированных патологий.

БЕРЕЗОВ Т.Т., ДОБРОТА Д., ДОБРОТВОРСКАЯ И.С., ФЕДОРОВА Т.Н. — 2011 г.

Разработана новая экспериментальная модель окислительного стресса, сочетающая влияние последствий 3-сосудистой ишемии головного мозга крыс и повышенного уровня гомоцистеина в кровяном русле. Проведено сравнение протекторного действия на мозг двух биологически активных соединений – агониста каннабиноидных рецепторов Win 5521-2 и естественного антиоксиданта карнозина. Показано, что Win 5521-2 способен проявлять защитное действие только при нормальном уровне гомоцистеина в крови, в то время как карнозин оказывается эффективным и в условиях повышенного уровня гомоцистеина.

ЗЕФИРОВ А.Л., КУДРЯШОВА К.Е., ОДНОШИВКИНА Ю.Г., ПЕТРОВ А.М. — 2011 г.

В исследовании, выполненном на нервно-мышечных препаратах кожно-грудинной мышцы лягушки и диафрагмальной мышцы мыши, показано, что мембраны нервных окончаний (НО) содержат почти в два раза больше холестерина, чем плазматические мембраны мышечных волокон. В мембране НО c помощью флуоресцентной субъединицы В холерного токсина (ХТ-В) идентифицированы области повышенной концентрации ганглиозида GM1 (маркерная молекула обогащенных холестерином и сфинголипидами микродоменов мембраны – липидных плотиков). Если производить выявление липидных плотиков на фоне длительного высокочастотного раздражения, вызывающего массивный экзоцитоз синаптических везикул, за которым следует эндоцитоз, то в НО появляются ярко флуоресцирующие пятна. Одновременное двойное окрашивание нервно-мышечных препаратов ХТ-В и FM1-43 красителем, который захватывается в синаптические везикулы в ходе эндоцитоза, продемонстрировало хорошее совпадение распределения свечения обоих красителей. Это свидетельствует о наличии большого количества холестерина и липидных плотиков в мембранах синаптических везикул. Таким образом, в мембранах НО холестерин присутствует в высокой концентрации, что требуется для организации липидных плотиков, которыми обогащены плазматические мембраны НО и мембраны синаптических везикул. Роль холестерина и липидных плотиков в процессах экзо- и эндоцитоза синаптических везикул обсуждается.

ВАРАКСИН А.А., ОБУХОВ Д.К., ПУЩИНА Е.В. — 2011 г.

Иммуногистохимическим маркированием показано наличие цистатионин -синтазы в нейронах вентральной спинномозговой колонны, продолговатого мозга, клетках и волокнах мозжечка, оптического тектума и конечного мозга симы Oncorhynchus masou и карпа Cyprinus carpio. Выявлены значительные межвидовые различия в локализации и уровне оптической плотности иммунореактивных структур в исследованных отделах мозга симы и карпа, связанные, очевидно, с особенностями питания и поведения этих рыб. У карпа в продолговатом и спинном мозге идентифицированы интенсивно маркированные сосуды, которые не были найдены у симы. В перивентрикулярной области продолговатого мозга, вентральной и латеральной зонах мозжечка карпа выявлены высоко CBS-иммуногенные клетки, лишенные отростков. Размеры клеток и их местоположение в мозге и взаимоотношение с H2S-продуцирующими нейронами указывают на наличие H2S-продуцирующей глии в перивентрикулярной зоне мозга карпа.

ГУЛЯЕВА Н.В., ПАНЧЕНКО Л.Ф., ПЕРЕГУД Д.И., ЯКОВЛЕВ А.А. — 2011 г.

Экспрессия специфических генов является необходимым условием нейропластических изменений при формировании опийной зависимости. Нейротрофические факторы участвуют в структурно-функциональных изменениях в отделах ЦНС при интоксикации опиатами. Цель настоящей работы – исследование уровня мРНК нейротрофического фактора мозга (brain-derived neurotrophic factor, BDNF), фактора роста нервов (nerve growth factor, NGF) и инсулиноподобного фактора роста 1 (insulin-like growth factor 1, IGF1) во фронтальной коре, стриатуме, гиппокампе и среднем мозге крыс при спонтанной отмене морфина на фоне сформированной зависимости. Для формирования зависимости морфин вводили внутрибрюшинно дважды в день в возрастающих дозах от 10 до 100 мг/кг в течение шести дней. Экспрессию мРНК BDNF, NGF и IGF1 в отделах головного мозга оценивали через 40 ч после спонтанной отмены морфина методом ПЦР в режиме реального времени. Установлено, что при спонтанной отмене морфина во фронтальной коре повышается уровень мРНК BDNF и IGF1. В гиппокампе и среднем мозге повышается только мРНК BDNF. Содержание мРНК NGF не изменяется ни в одном из исследованных отделов. Предполагается, что изменение экспрессии BDNF и IGF1 может составлять один из механизмов нейропластических изменений, наблюдаемых при формировании зависимости от опиатов.

ДЕГТЯРЕВА Е.А., САЙФЕТЯРОВА Ю.Ю., САПРОНОВА А.Я., УГРЮМОВ М.В. — 2011 г.

Работа посвящена проверке нашей гипотезы о том, что дофамин (ДА) в отсутствие гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) в перинатальном периоде развития у крыс поступает из мозга в кровь. С этой целью нами впервые была разработана специфическая фармакологическая модель ингибирования синтеза ДА в мозгу при сохранении его неизменного уровня в периферических источниках с помощью -метил-n-тирозина ( MПT) – ингибитора тирозингидроксилазы – ключевого фермента синтеза ДА. В предварительных экспериментах по системному введению MПT (200, 100, 80 и 50 мкг) нами была выбрана доза ингибитора – 50 мкг, которая позволила исключить его влияние на метаболизм ДА в периферических органах. В последующих экспериментах крысам на 3-й день жизни в латеральные желудочки мозга стереотаксически вводили MПT в выбранной дозе, после чего концентрацию катехоламинов и метаболитов оценивали с помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией в мозгу, органе Цукеркандля, надпочечниках, почках и плазме. Показано, что через 4 часа после введения ингибитора происходит снижение концентрации ДА в мозгу на 54% и в плазме на 74% при неизменной его концентрации в периферических органах. Таким образом, в работе получено прямое доказательство поступления ДА из мозга в общую систему циркуляции до формирования ГЭБ.

АКУЛОВА В.К., ОРДЯН Н.Э., ПИВИНА С.Г., ФЕДОТОВА Ю.О. — 2011 г.

Изучались эффекты селективных ингибиторов обратного захвата серотонина – флуоксетина и пароксетина, введенных хронически в дозе 5.0 мг/кг, перорально с 1-го по 14-й день постнатального периода жизни на тревожное поведение и гормональную стрессорную реактивность взрослых пренатально стрессированных самцов крыс. Выявлено, что пренатальный стресс понижал уровень тревожности у взрослых самцов крыс. Хроническое введение пароксетина не изменяло тревожное поведение пренатально стрессированных самцов, а введение флуоксетина приводило к анксиогенному эффекту, тем самым, нивелируя воздействие пренатального стресса на тревожное поведение самцов крыс. Пренатальный стресс оказал существенное влияние на динамику стрессорного ответа гипофизарно-адреналовой системы самцов, что выражалось в нарушении регуляции системы по механизму обратной связи в условиях стрессорной активации. Хроническое введение пароксетина или флуоксетина полностью корректировало динамику стрессорного уровня кортикостерона в крови пренатально стрессированных самцов.

КОВАЛЬЗОН В.М. — 2011 г.

ДАВЫДОВА О.Н., ЯКОВЛЕВ А.А. — 2010 г.

Экстраклеточные сериновые протеазы принимают участие во многих процессах головного мозга, как в норме, так и при патологии. Многие эффекты этих протеаз опосредованы протеазными рецепторами, PAR (protease-activated receptors) – уникальным классом рецепторов, распространенных во многих тканях организма, в том числе в мозге. Различные протеазы способны, за счет протеолиза PAR в различных положениях, либо активировать, либо инактивировать рецептор. Однако мало изучен вопрос о том, какие именно протеазы являются эндогенными регуляторами того или иного типа PAR рецепторов в нервной ткани in vivo. Известно, что протеазы относительно неспецифичны в отношении субстратов, в частности, протеазы различных классов могут расщеплять один и тот же субстрат. На основании данных литературы и собственных результатов мы предполагаем, что экстраклеточный катепсин В, принадлежащий к классу цистеиновых протеаз, может регулировать функцию протеазных рецепторов нервных клеток.

СИЛЬКИС И.Г. — 2010 г.

Проведен анализ возможных механизмов влияния нейромодуляторов на активность холинергических нейронов педункулопонтийного и латеродорзального тегментальных ядер, являющихся генераторами спонтанных понтийно-геникуло-затылочных (PGO)-волн. Из этого анализа следует, что для подавления PGO-активности желательно использовать препараты, позволяющие увеличить концентрацию серотонина, норадреналина и гистамина, а также снизить концентрацию ацетилхолина и дофамина. Антидепрессанты также могут быть полезными для предотвращения спонтанных PGO-волн, тогда как нейролептики могут способствовать их возникновению. Известно, что PGO-волны характерны для парадоксального сна. Нами выдвигается гипотеза, что PGO-волны спонтанно генерируются и при микросне, а их присутствие в наружном коленчатом теле может лежать в основе зрительно-моторных нарушений, поскольку приводит к подавлению продвижения сигналов от внешних зрительных стимулов не только в первичную область зрительной коры, но и к стрионигральным нейронам. Вследствие этого не запускается непроизвольное внимание к стимулам и ухудшается их обработка в остальных зонах коры. Предлагаемые нами нейрохимические подходы для искусственного подавления спонтанной генерации PGO-волн в дневное время могут быть полезны для устранения жизненно опасных последствий эпизодов микросна.

БЕЛЯКОВА Е.И., КОЛМАКОВА Т.С., СМИРНОВА О.Б. — 2010 г.

В ликворе присутствуют компоненты антиоксидантной системы, которые принимают участие в поддержании гомеостаза нервной ткани и ее защите от свободнорадикального повреждения. Нарушение функционального равновесия между ферментами антиокислительной системы ликвора супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы отмечается при шизофрении, эпилепсии, рассеянном склерозе. Установлено, что при неврологических заболеваниях активность СОД в ликворе выше, а каталазы ниже, чем у больных из группы сравнения, страдающих остеохондрозом. Снижение емкости антиоксидантной системы ликвора приводит к накоплению в нем веществ, вызывающих окислительный стресс в мозге. При инкубации ликвора больных с гомогенатами структур мозга крыс отмечалось повышение активности свободнорадикалльных процессов. В эксперименте показано, что при развитии экспериментального аллергического энцефаломиелита (ЭАЭ) в ликворе собак снижается активность ферментов антиоксидантной (АО) защиты по сравнению с интактными животными. У не заболевших животных активность ферментов сохранялась на уровне контрольных величин. Сделано предположение, что антиоксидантная система ликвора регулирует окислительный гомеостаз мозга, и ее угнетение является одной из причин окислительного стресса при дегенеративных заболеваниях нервной системы.

АВРОВА Н.Ф., ВЛАСОВА Ю.А. — 2010 г.

Исследовались антиоксидантный эффект различных концентраций альфа-токоферола и влияние на него ингибиторов протеинкиназ. Найдено, что не только микромолярные, но и наномолярные концентрации альфа-токоферола обладают выраженным и достоверным эффектом. Процент ингибирования альфа-токоферолом накопления активных форм кислорода (АФК), индуцированного перекисью водорода в клетках РС12, составляет при действии 10 нМ, 100 нМ, 1 мкМ, 10 мкМ и 100 мкМ этого антиоксиданта 27.8 ± 3.0%, 49.6 ± 7.9%, 56.0 ± 9.1%, 83.3 ± 11.8% и 88.6 ± 4.8% соответственно. Антиоксидантный эффект 10 и 100 нМ альфа-токоферола снижается и теряет достоверность в присутствии ингибиторов внеклеточно сигнал-регулируемой протеинкиназы 1/2 (ERK 1/2) и фосфатидилинозит-3-киназы (PI 3-киназы), при этом ингибиторы тирозинкиназы Trk-рецепторов и протеинкиназы А не оказывают на него влияния. Антиоксидантный эффект микромолярных концентраций альфа-токоферола не меняется в присутствии какого-либо из изученных ингибиторов протеинкиназ и, очевидно, определяется его способностью непосредственно реагировать со свободными радикалами и “тушить” их. Таким образом, способность наномолярных концентраций альфа-токоферола снижать накопление АФК в клетках нейрональной линии РС12, подвергнутых действию перекиси водорода, опосредуется модуляцией этим антиоксидантом сигнальных систем прежде всего, по-видимому, активацией ERK 1/2 и PI 3-киназы.

ПИСКУНОВ А.К. — 2010 г.

Воспалительный ответ является универсальной адаптивной реакцией нервной ткани на повреждение, гипоксию или метаболический стресс. Участие нейровоспаления показано для большинства известных острых и нейродегенеративных, а также некоторых психиатрических патологий центральной нервной системы. Функция нейровоспаления состоит в адаптации к травме или нарушению гомеостаза и стимуляции регенеративных процессов. Однако, будучи неконтролируемой, это исходно защитная реакция сама может приводить к повреждению мозга. Цитотоксическим механизмам нейровоспаления посвящено огромное число работ. Многие потенциальные стратегии нейропротекции направлены на ингибирование медиаторов воспаления. Такой подход, однако, часто оказывается неприемлемым в клинических условиях, когда неизвестна выраженность ингибируемого процесса и его роль в патогенезе данного состояния. Очевидно, что необходимы более глубокое изучение механизмов нейровоспаления с учетом его адаптивных функций и выработка дифференциальных объективных критериев для фармакологического вмешательства. В клинических условиях, биомаркеры нейровоспаления являются доступным источником информации о нейрохимических механизмах воспалительного ответа мозга.

СЕРГУТИНА А.В. — 2010 г.

Исследовали мозг крыс Вистар (устойчивые к стрессу) и Август (предрасположенные к стрессу) в норме и после длительного введения L-ДОФА. В сенсомоторной коре (слои III и V), хвостатом ядре, прилежащем ядре, гиппокампе (поле СА 3) гистохимически выявляли активность глутаматдегидрогеназы (ГДГ). В норме активность ГДГ количественно различается в структурах мозга крыс Вистар и Август в зависимости от высокой или низкой локомоции этих животных в “открытом поле”. Сравнение крыс Август и Вистар выявило более высокий уровень ГДГ в слое V сенсомоторной коры, хвостатом ядре, но более низкий уровень ГДГ в гиппокампе крыс Август с низкой локомоцией, чем у крыс Вистар с высокой локомоцией. Введение L-ДОФА вызывало увеличение активности ГДГ в сенсомоторной коре, хвостатом ядре и прилежащем ядре мозга крыс Вистар с высокой локомоцией в “открытом поле”. У крыс Вистар с низкой локомоцией введение L-ДОФА сопровождалось увеличением активности ГДГ в гиппокампе, но ее снижением в хвостатом ядре и прилежащем ядре мозга. У крыс Август с низкой локомоцией введение L-ДОФА вызывало увеличение активности ГДГ в хвостатом ядре и прилежащем ядре и ее снижение в слое V сенсомоторной коры мозга. Обсуждаются локальные особенности активности ГДГ в мозге крыс в норме и при гиперфункции дофаминергической системы.

БУЛЫГИНА Е.Р., МАХРО А.В., ПЕГОВА А.Н., СЕРГЕЕВА И.А. — 2010 г.

Инкубация нейронов мозжечка с гомоцистеином или гомоцистеиновой кислотой в концентрации 500 мкМ в течение 30 мин увеличивает внутриклеточное содержание свободных радикалов. Специфические антагонисты метаботропных глутаматных рецепторов I группы (AIDA) и III группы (MSOP) снижают накопление активных форм кислорода в клетках, что свидетельствует о способности гомоцистеина и гомоцистеиновой кислоты взаимодействовать с этими рецепторами. Ингибирование NO-синтазы не сопровождается изменением уровня свободных радикалов, что указывает на то, что в использованных условиях NO. не вносит вклад в увеличение свободных радикалов в нейронах. Ни гомоцистеин, ни гомоцистеиновая кислота в использованных условиях не вызывают гибели нейронов, однако оба соединения ингибируют нейрональную Na/K-ATФазу. В случае активации только ионотропных глутаматных рецепторов при помощи NMDA это ингибирование более выражено, чем при активации одновременно ионотропных и метаботропных глутаматных рецепторов гомоцистеином или гомоцистеиновой кислотой.

МАКЕЕВА А.В., ПАНЧЕНКО Л.Ф., ПОПОВА Т.Н., СУХОВЕЕВА О.В. — 2010 г.

Исследовано влияние некоторых производных гуанидина на активность супероксиддисмутазы и каталазы в ткани мозга и сыворотке крови крыс при ишемии-реперфузии головного мозга. Выявлено, что под воздействием N-[имино(1-пиперидинил)метил]гуанидина и N-[имино(4-морфолинил)метил]гуанидина уровень первичных продуктов пероксидного окисления липидов, возрастающий при патологии мозга, изменялся в сторону нормы. Удельная активность супероксиддисмутазы и каталазы увеличивалась в мозге и сыворотке крови животных с ишемией-реперфузией. При введении производных гуанидина на фоне развития ишемии-реперфузии удельные активности исследуемых ферментов снижались. Полученные результаты свидетельствуют, что исследуемые вещества при ишемии-реперфузии головного мозга могут выступать в роли нейропротекторов, оказывая корректирующее действие на антиоксидантную систему организма.

БЕЛЯКОВА Е.И., КОЛМАКОВА Т.С. — 2010 г.

Сопоставление характера ответных реакций центральной серотонинергической системы крыс на действие острой и пролонгированной стрессорной ситуации показало, что по способу реализации указанные реакции принципиально отличаются. По сравнению с соответствующими исходными данными в первом случае стресс-реакция реализуется по “гипосеротонинергическому” пути, а во втором – имеет “гиперсеротонинергическую” направленность. Естественно предположить, что в первом случае доминируют ингибирующие регуляторные механизмы, которые ослабляют функциональный потенциал серотонинергической системы на центральном уровне, а во втором – компенсаторные процессы, которые восстанавливают показатели обмена серотонина, обуславливая тем самым “адаптивный” эффект примененной модели пролонгированного стресса.

ГАЛОЯН А.А., КАМЕНЕЦКИЙ В.С., МЕЛИКСЕТЯН И.Б., МИНАСЯН С.М., САРКИСЯН ДЖ. С., САРКИСЯН С.Г., ЧАВУШЯН В.А. — 2010 г.

Вибрационное воздействие (ВВ) поражает нервную, сердечно-сосудистую и двигательную системы. Поствибрационные нарушения вестибулярной функции в значительной степени обусловлены адаптационными изменениями нейромедиаторных процессов. Исследовали возможность регуляции функций ЦНС нейрогуморальными факторами, среди которых особое место занимают гипоталамические обогащенные пролином пептиды (proline rich peptides, PRP). Показаны изменения спайковой активности одиночных нейронов верхнего вестибулярного ядра (ВВЯ) в ответ на высокочастотную стимуляцию (ВЧС) паравентрикулярного (ПВЯ) и супраоптического (СОЯ) ядер гипоталамуса в условиях ВВ и системного применения PRP-1. С использованием регистрации в системе on-line и программного математического анализа импульсной активности выявлена, главным образом, тетаническая потенциация (ТП) в нейронах ВВЯ в ответ на ВЧС. В результате ВВ отмечается снижение уровня ТП и преимущественное проявление посттетанической потенциации. На фоне введения PRP-1 наблюдалось сбалансированное проявление возбудительных и тормозных постстимульных реакций; выявлены адаптационные изменения активности нейромедиаторов и повышение уровня выживаемости нейронов ВВЯ в условиях длительного ВВ, сопровождающееся усилением активности кислой фосфатазы в ядрах нейронов. Результаты морфо-гистохимического анализа согласуются с представлением о тесном взаимодействии между нейронами и глиоцитами, объединенными в интегральную систему.

АРУТЮНЯН А.В., КОРЕНЕВСКИЙ А.В., МИЛЮТИНА Ю.П., СТЕПАНОВ М.Г. — 2010 г.

Работа посвящена исследованию корригирующего влияния мелатонина и пептидов эпифиза (эпиталамина и эпиталона) на суточную динамику содержания норадреналина (НА) в медиальной преоптической области (МПО) и дофамина (ДА) в срединном возвышении с аркуатными ядрами (СВ-Арк), нарушенную однократным введением 1,2-диметилгидразина (ДМГ). Установлено, что введение гормона эпифиза мелатонина способно устранять ряд нарушений гипоталамического звена репродуктивной системы, наблюдаемых при воздействии нейротоксического ксенобиотика ДМГ. Изучение эффекта эпиталамина на циркадианные ритмы, нарушенные под воздействием нейротоксического соединения ДМГ, показало восстановление характера суточной динамики НА в МПО. При этом наблюдалось снижение уровня норадреналина от 9:30 к 11 часам циркадианного времени, характерное для контрольных животных. Эпиталон оказался более эффективным на уровне СВ-Арк, он предотвращал нарушение суточного ритма ДА, вызванное воздействием ксенобиотика, сохраняя низкий уровень этого моноамина в 5 часов циркадианного времени, с повышением его к 11 часам. Полученные результаты свидетельствуют о важной роли эпифиза в формировании циркадианного сигнала, необходимого для появления пика гонадолиберина в день проэструса.