Воздействие дигидрохинолинового производного на активность миелопероксидазы и уровень транскриптов генов Il6 и Il1b при ишемии/реперфузии головного мозга у крыс

Цереброваскулярные заболевания – острая проблема здравоохранения во всём мире по причине их широкой распространённости и высокого уровня смертности. Так, в мире около трети всех смертей происходит от болезней системы кровообращения (85% из них – по причине инфаркта или инсульта), более 75% приходится на страны с низким и средним уровнем экономического развития. Главной причиной инсульта является ишемия/реперфузия головного мозга (ИРГМ) – многофакторный патологический процесс, развивающийся в условиях кислородного голодания ткани головного мозга и последующего возобновления кровоснабжения (реперфузии) в ишемизированном очаге, что еще более усугубляет нарушение обменных процессов и повреждение клеток. Для ИРГМ характерно протекание каскада патологических событий, таких как биоэнергетическая недостаточность, глутаматная эксайтотоксичность, лактат-ацидоз, апопототическая/некротическая гибель клеток и воспалительные реакции [1].

В последнее время становится очевидно, что основным повреждающим механизмом при остром нарушении кровообращения является не столько сама ишемия, сколько следующее за ней восстановление кровотока, главным образом приводящее к развитию окислительного стресса, который является выраженным и в значительной мере необратимым деструктивным процессом, ведущим к гибели реоксигенированных клеток и функциональной несостоятельности органов [2]. Образующиеся при этом свободные радикалы (СР) могут индуцировать сигналы для гибели клеток, приводить к дисфункции митохондрий и, следовательно, энергетической недостаточности, а также повреждать различные компоненты клетки [3].

Окислительный стресс, при котором происходит накопление в крови большого количества СР, значительно стимулирует прогрессирование эндотелиальной дисфункции [4]. В случае выраженного окислительного стресса даже при нормальном синтезе окиси азота (NO) происходит его быстрая инактивация. С другой стороны, сам поврежденный эндотелий продуцирует активные формы кислорода и способствует активации лейкоцитов и тромбоцитов. Образующиеся активированные тромбоцитарно-нейтрофильные комплексы высвобождают NO, который взаимодействует с супероксид анион-радикалом, модулируя, таким образом, воспалительный процесс в сосудистой стенке.

В связи с этим, актуальны исследования, связанные с поиском веществ, направленных на коррекцию воспалительных процессов и снижение степени выраженности оксидативного стресса при ИРГМ. Интерес в этом плане представляет 6-гидрокси-2,2,4- триметил-1,2-дигидрохинолин (ДГХ), обладающий высоким антиокислительным потенциалом [5].

Целью данной работы было исследование влияния ДГХ на уровень экспрессии генов интерлейкина 6 (Il6) и интерлейкина 1 бета (Il1b), а также активность миелопероксидазы в головном мозге крыс с индуцированной ишемией/реперфузией.

В качестве объекта исследования использовали самцов белых лабораторных крыс (Rattus norvegicus) массой 200-250 г, содержащихся в условиях 12-часового светового дня, комнатной температуры и доступа к воде и пище at libitum. ИРГМ моделировали с помощью 30-минутной окклюзии общих сонных артерий с последующим снятием окклюзоров. Экспериментальные животные были разделены на три группы: 1 -ая группа - ложнооперированные (контрольная группа); 2-ая группа - крысы с ИРГМ; 3 группа - животные с ИРГМ, которые подвергались внутрибрюшинным инъекциям ДГХ в 1 мл физиологического раствора один раз в день в дозе 50 мг/кг.

Экстракцию тотальной клеточной РНК осуществляли с помощью реагента «ExtractRNA» (Евроген, Россия) в соответствии с прилагаемым протоколом. Синтез первой цепи комплементарной ДНК осуществляли с помощью рекомбинантной обратной транскриптазы вируса мышиного лейкоза Молони-M-MuLV. В качестве затравки применяли смесь праймеров олиго-(dТ)15 и Random (dN)10 в соотношении 1:1. Постановку реакции ПЦР-РВ в присутствии интеркалирующего красителя SYBR GreenI проводили с помощью набора компании «Евроген» (Россия). Реакцию проводили на приборе АНК – 32 (Синтол, Россия). Расчет относительного уровня мРНК исследуемых генов проводили с помощью 2^-ΔΔCt метода [6].

Активность миелопероксидазы измеряли с использованием 3,3',5,5'-тетраметилбензидина при 450 нм.

Результаты исследований обрабатывали с применением t-критерия Стьюдента с расчетом среднего значения, стандартного отклонения. Достоверно различающимися считали показатели, для которых р <0,05.

В ходе проведенных исследований установлено, что у крыс с ИГРМ экспрессия генов Il6 и Il1b возрастала по сравнению с контрольной группой в 4,0 и 1,7 раз соответственно. Активность миелопероксидазы при этом увеличивалась в 4,2 раза. Полученные результаты могут свидетельствовать об активации воспаления в условиях интенсификации свободнорадикального окисления при ИРГМ. У животных третьей экспериментальной группы уровень транскриптов Il6 и Il1b снижался в 3,4 и 1,3 раза соответственно, относительно показателей при патологии. Активность миелопероксидазы уменьшалась в 3,8 раз. Данные результаты могут свидетельствовать об уменьшении степени выраженности окислительного стресса и воспалительных процессов в ответ на введение ДГХ.

Полученные результаты могут свидетельствовать о наличии противовоспалительной и антиоксидантной активности у ДГХ и возможности регулировать активность миелопероксидазы и уровень экспрессии генов Il6 и Il1b при ИРГМ. Можно сделать вывод, что исследование ДГХ как вещества, обладающим нейропротекторной активностью, является перспективным направлением.

Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ для молодых ученых-кандидатов наук МК-254.2020.4