Проявления нейровоспаления через 30 суток после экспериментальной черепно-мозговой травмы у крыс
Authors: Т.А. Филатенкова , С.Н. Шанин , Е.Е. Фомичева , М.С. Жаркова , А.С. Дятлова , Е.Н. Петрунина , Н.Б. Серебряная 
Published: November 2024

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) часто приводит к прогрессирующему хроническому состоянию, обусловленному вторичным нейровоспалением с чередующимися волнами обострения и разрешения. Молекулярные и клеточные механизмы, определяющие прогрессирование невропатологии при ЧМТ, остаются всё ещё недостаточно изученными, что приводит к отсутствию эффективных методов лечения долгосрочных последствий ЧМТ. Цель: определить особенности поведения животных, функциональное состояние лимфоцитов, экспрессию генов цитокинов и толл-подобного рецептора 4 (TLR4) в гипоталамусе травмированных крыс на 30-е сутки после черепно-мозговой травмы (ЧМТ) и изменение этих параметров после введения рекомбинантного рецепторного антагониста IL-1 (rIL-1RА). Материалы и методы. Работа выполнена на крысах линии Wistar. ЧМТ средней тяжести моделировали, используя модель «падающего груза». rIL-1RA вводили подкожно в дозе 50 мг/кг через 1 ч после ЧМТ, и далее ежедневно в течение двух суток. Поведенческие реакции изучали в тесте «Открытое поле». Определяли экспрессию генов IL-1β, IL-10, TNF-α, TLR4 в гипоталамусе, а также пролиферативную и цитотоксическую активность лимфоцитов селезенки. Результаты. На 30-е сутки после ЧМТ у животных наблюдали уменьшение дистанции и скорости движения, увеличение количества и длительности актов фризинга, уменьшение количества вертикальных стоек и обследованных отверстий. Активации или системного угнетения функции лимфоцитов не наблюдалось. В гипоталамусе экспрессия генов провоспалительных (IL-1β, TNF-α) и противовоспалительных (IL-10) цитокинов, а также TLR4 была существенно повышена. Лечение препаратом rIL-1RA не приводило к коррекции поведенческих нарушений и не влияло на функции лимфоцитов, однако приводило к ещё большему повышению степени экспрессии генов исследованных цитокинов и существенному снижению степени экспрессии гена TLR4. Заключение. Нейровоспаление после ЧМТ проявляется как поведенческими нарушениями, так и высокой экспрессией генов провоспалительных (IL-1β, TNF-α) и противовоспалительных (IL-10) цитокинов и TLR4 в гипоталамусе. Введение rIL-1RA в раннем посттравматическом периоде не предотвращает поведенческих нарушений на 30-е сутки после травмы, но в некоторой степени уменьшает гипоталамические нарушения.

Traumatic brain injury (TBI) often leads to the development of a progressive chronic painful condition, caused by secondary neuroinflammation with alternating waves of inflammation and resolution. The molecular and cellular mechanisms that determine the progression of neuropathology during TBI are poorly understood, that leads to the lack of effective treatment for the long-term consequences of TBI. Aim: To determine the behavioral characteristics of animals, functional state of lymphocytes, cytokine and toll like receptor 4 (TLR4) gene expression in the hypothalamus of traumatized rats on the 30th day after traumatic brain injury and their changes after administration of recombinant receptor antagonist IL-1 (rIL-1RA). Materials and methods: The study was performed on Wistar rats. A “weight-drop” model was used to induce moderate TBI. rIL-1RA (50 mg/kg) was administered subcutaneously 1 hour after TBI and then every day for 2 days. Behavioral reactions were assessed in the open field test. Gene expression of IL-1β, IL-10, TNFα, TLR4 in the hypothalamus, as well as proliferative and cytotoxic activities of spleen lymphocytes were determined. Results. On the 30th day after TBI, untreated animals showed reduced distance and speed of movement, increased frequency and duration of freezing acts, decreased number of vertical rears and explored holes. In the hypothalamus, the gene expression of cytokines was significantly higher in untreated rats compared to control animals, as well as TLR4 gene expression. Treatment with rIL-1RA had no influence on anxious behavior and lymphocytes functions, and led to elevated gene expression of cytokines, but decreased expression of TLR4 gene. Conclusion: Persistent neuroinflammation on the 30th day after TBI is manifested by anxious behavior and high expression of cytokines and TLR4 genes in the hypothalamus. The administration of rIL-1RA in the early post-traumatic period does not prevent behavioral changes and to some extent reduces the hypothalamic disorders detected in injured animals.