Статья:

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

Конференция: XXXVIII Студенческая международная научно-практическая конференция «Естественные и медицинские науки. Студенческий научный форум»

Секция: Биология

Выходные данные
Лебедева Е.Ю., Скрыль Е.В. Воздействие дигидрохинолинового производного на активность миелопероксидазы и уровень транскриптов генов Il6 и Il1b при ишемии/реперфузии головного мозга у крыс // Естественные и медицинские науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. XXXVIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4(38). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_nature/4(38).pdf (дата обращения: 28.07.2021)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

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

Лебедева Елизавета Юрьевна
студент, Воронежский государственный университет, РФ, г. Воронеж
Скрыль Елизавета Васильевна
студент, Воронежский государственный университет, РФ, г. Воронеж
Крыльский Евгений Дмитриевич
научный руководитель, доцент, Воронежский государственный университет, РФ, г. Воронеж
Попова Татьяна Николаевна
научный руководитель, декан, кафедра медицинской биохимии и микробиологии, Воронежский государственный университет, РФ, г. Воронеж

 

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

 

Список литературы: 
1. The protective effect and its mechanism of 3-n-butylphthalide pretreatment on cerebral ischemia reperfusion injury in rats / R. Y. Yan [et al.] / Eur Rev Med Phar­macol Sci. -  2017. – V. 21, No22. -  P. 5275-5282. 
2. Cadenas E., Sies H. Oxidative stress: excited oxygen species and enzyme activity. Adv. Enzyme Regul. 1985; 23: 217—37. 
3. Molecular mechanisms of ischemia-reperfusion injury in brain: pivotal role of the mitochondrial membrane potential in reactive oxygen species generation / T. H. Sanderson [et al.] / Mol Neurobiol. - 2013. - V. 47, No 1. - P. 9-23. 
4. Heitzer T, Schlinzig T, Krohn K, Meinertz T, Münzel T. Endothelial dys-function, oxidative stress, and risk of cardiovascular eventsin patients with coronary artery disease. Circulation. 2001;104:22:2673-2678. 
5. Воздействие 6-гидрокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина на интен¬сивность свободнорадикальных процессов и активность ферментов окислитель¬ного метаболизма при токсическом поражении печени у крыс / Д. А. Бражникова [и др.] / Биомедицинская химия. - 2019. - Т. 65, No 4. - С. 331-338. 
6. Livak K. J. Analysis of Relative Gene Expression Data Using Real-Time Quantitative PCR and the 22DDCTMethod / K.J. Livak, T.D. Schmittgen / Methods. - 2001. - V. 25, No4. - P. 402-408.