Роль индуцибельной NO-синтазы в регуляции кровообращения в мозге после ишемии-реперфузии

сердцах крыс, при адаптации животных перенесших стресс на фоне системной блокады iNOS указывает на наличие признаков как систолической, так и диастолической дисфункции миокарда.

Вывод. Отсутствие iNOS в процессе адаптации к стрессу приводит к срыву адаптационных механизмов, что может указывать на то, что монооксида азота в клетке используется в качестве молекулы-ловушки супероксидрадикала.

ЛИТЕРАТУРА

1. Манухина Е.Б., Малышев И.Ю., Архипенко Ю.В. Оксид азота в сердечно-сосудистой системе: роль в адаптационной защите // Вестник РАМН. - 2000. - Т. 4. - С.16-21.

2. Balakumar P., Rohilla A., Singh M. Pre-conditioning and postconditioning to limit ischemia-reperfusion-induced myocardial injury: What could be the next footstep?// Pharmacological Research. - 2008. - Vol. 57. - P. 403-412.

3. Manukhina Eu. B., Belkina1 L. M., Terekhina1 O. L., Abramochkin D. V., Smirnova E. A., Budanova O. P., Mallet R. T., Downey H. F. Normobaric, intermittent hypoxia conditioning is cardio- and vasoprotective in rats. // Experimental Biology and Medicine. - 2013. - Vol. 238. - Р. 1413-1420.

УДК 612.13.8::612.824

РОЛЬ ИНДУЦИБЕЛЬНОЙ NO-СИНТАЗЫ В РЕГУЛЯЦИИ КРОВООБРАЩЕНИЯ В

МОЗГЕ ПОСЛЕ ИШЕМИИ-РЕПЕРФУЗИИ

Лобов Г.И., Соколова И.Б.

ФГБУНИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург, Россия

LobovGI@infran.ru

Резюме

Изучены NO-опосредованные механизмы регуляции церебрального кровотока после глобальной ишемии-реперфузии головного мозга у крыс Wistar-Kyoto. Установлено, что в первые несколько дней после ишемии-реперфузии пиальные артерии дилатированы, наблюдалась гиперперфузия ткани мозга. Аппликация аминогуанидина или метиленового синего приводили к уменьшению диаметра артерий и снижению церебрального кровотока. Мы полагаем, что избыточная перфузия ткани мозга в первые дни после ишемии-реперфузии обусловлена гиперпродукцией NO, синтезируемого индуцибельной NO-синтазой.

Ключевые слова: Ишемия-реперфузия, церебральный кровоток, артерии, гиперперфузия, NO, индуцибельная NO-синтаза

THE ROLE OF INDUCIBLE NO-SYNTHASE IN REGULATION OF CTRCULATION IN THE BRAIN AFTER ISCHEMIA-REPERFUSION

Lobov G.I., Sokolova I.B.

Pavlov Institute of Physiology RAS, Saint-Petersburg, Russia

LobovGI@infran.ru

Abstract

The NO-mediated mechanisms of cerebral blood flow regulation after global cerebral ischemia-reperfusion in Wistar-Kyoto rats were studied. It was shown that in the first few days after ischemia-reperfusion, pial arteries were dilated, hyperperfusion of the brain tissue was observed. The application of aminoguanidine or methylene blue resulted in a decrease in the diameter of the arteries and a decrease in cerebral blood flow. We believe that excessive perfusion of brain tissue in the first days after ischemia-reperfusion is due to overproduction of NO, synthesized by inducible NO-synthase.

Keywords: Ischemia-reperfusion, cerebral blood flow, arteries, hyperperfusion, NO, inducible NO-synthase

Введение. В последние годы признается представление, что исход ишемического инсульта в значительной степени определяется кровотоком в пенумбре и реакцией коллатералей на ишемию участка головного мозга [2]. Ткань мозга в области пенубры является жизнеспособной и может быть восстановлена до физиологического состояния [5]. Важнейшей задачей экстренной терапии инсульта является улучшение микрососудистой перфузии ишемизированной ткани мозга как до, так и после реканализации окклюдированной артерии [3].

Целью работы было исследование эндотелийзависимой NO-опосредованной регуляции кровотока в сосудах пиальной оболочки головного мозга крыс после глобальной ишемии-реперфузии (И-Р).

Методы исследования. Ишемию мозга у крыс линии Wistar создавали посредством пережатия двух сонных артерий с управляемой гипотензией [1]. После удаления костей черепа и твердой мозговой оболочки над соматосенсорной корой под микроскопом с помощью видеокамеры регистрировали диаметр артерий в исходном состоянии и после воздействия тестовых веществ: L-NAME (Sigma-Aldrich), 1*10-4 М, аминогуанидин (AG) (Sigma-Aldrich), 1*10-3 М, метиленовый синий (Sigma-Aldrich), 1*10-4 М. Перфузию ткани мозга, тканевой гематокрит и уровень кислородной сатурации крови в ткани мозга измеряли методом лазерной допплеровской флоуметрии ЛАКК-М (исполнение 2) (ЛАЗМА, Россия). Статистическую обработку данных проводили с помощью программы «StatSoft STATISTICA 6.1.478».

Результаты и их обсуждение

Диаметр большинства артерий на второй-третий дни после И-Р был увеличенным по сравнению с контролем. Аппликация на поверхность мозга ишемизированных крыс метиленового синего сопровождалась выраженной вазоконстрикцией. У контрольных животных изменения диаметра артерий при применении метиленоворго синего были незначительными, у части крыс - недостоверными. Полученные данные свидетельствуют о том, что в гладкомышечных клетках (ГМК) стенки артерий ишемизированных крыс был активирован сигнальный путь, реализуемый через растворимую гуанилатциклазу (sGC).

Применение L-NAME (несективный ингибитор NO-синтаз) приводило к констрикции артерий пиальной оболочки мозга, максимальное уменьшение диаметра (в среднем на 24,8±2,1 % от исходного) наблюдалось в артериолах диаметром 10-20 мкм, минимальные - в артериях диаметром более 100 мкм (10,6±1,3% от исходного). Данные этих экспериментов свидетельствовали об активации в ГМК NO/cGMP-сигнального пути. С целью определения источника(ов) NO на поверхность мозга наносили раствор AG (селективный блокатор индуцибельной NO-синтазы - iNOS). AG приводил к выраженной вазоконстрикции. На фоне действия AG диаметр мелких артерий уменьшался в среднем на 49,3±4,1%, а диаметр крупных - на 14,1±1,7% от исходного. В части экспериментов AG применяли после аппликации раствора метиленового синего. В этих опытах действие AG проявлялось в виде слабой, зачастую - недостоверной, вазоконстрикции. Данные опытов с применением AG доказывают, что в ткани мозга крыс в результате И-Р была экспрессирована iNOS, которая производит значительно большие количества NO по сравнению с конститутивными NO-синтазами. Гиперпродукция NO стимулировала sGC, что привело к образованию большого количества цГМФ и дилатации стенки артерий [4].

Также было установлено, что И-Р сопровождается выраженными изменениями кровоснабжения ткани мозга. На вторые-третьи сутки после И-Р перфузия ткани мозга составляла 120-140% от исходной. В результате И-Р кровенаполнение ткани мозга ишемизированных крыс возросло, составив на третий день 123,5±8,1 % от исходного. Гиперемия ткани мозга удерживалось на протяжении 21 дня. На второй-третий дни скорость потребления кислорода (СПК) тканью мозга снизилась, составив 83,2±4,4 % от исходной.

Заключение

В исследовании показано, что у крыс после И-Р головного мозга на протяжении нескольких дней высоко экспрессируется iNOS, которая производит значительное количество NO, активирует в ГМК артерий NO/cGMP-сигнальный путь и приводит к стойкой дилатации артерий. Гиперемия способствует развитию вазогенного отека мозга, что, в свою очередь, приводит к снижению СПК тканью мозга и нарушению функций.

ЛИТЕРАТУРА

1. Соколова И. Б., Горшкова О. П. Оценка влияния артериальной гипертензии на микроциркуляцию в коре головного мозга крыс методом лазерной допплеровской флоуметрии // Росс. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. - 2018. - T.104,N1. - С.103 - 113.

2. Alves H.C., Pacheco F.T., Rocha A.J. Collateral blood vessels in acute ischemic stroke: a physiological window to predict future outcomes // Arq. Neuropsiquiatr. -2016. - V.74, N8. - P. 662-670.

3. Denninger J.W., Marletta M.A. Guanylate cyclase and the NO/cGMP signaling pathway // Biochim. Biophys. Acta. - 1999. - V. 1411, N 2-3. - P. 334-350.

4. Hu X., De Silva T.M., Chen J., Faraci F.M. Cerebral Vascular Disease and Neurovascular Injury in Ischemic Stroke // Circ. Res. - 2017. - V.120, N3. - P. 449-471.

5. Kulik T., Kusano Y., Aronhime S. et. al. Regulation of cerebral vasculature in normal and ischemic brain. Neuropharmacology // 2008. - V.55, N3. - P. 281-288.

УДК 616.831-005.1

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ИНТЕРЛЕЙКИНОВ В КРОВИ И

СПИННОМОЗГОВОЙ ЖИДКОСТИ У БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКИМ ИНСУЛЬТОМ

1 2 Ованесян И.Г. , Ованесян Р.А.

1 Медицинский центр «Сурб Григор Лусаворич», Ереван, Армения, Ереванский государственный университет, Ереван, Армения Резюме. В проспективное клиническое когортное исследование включены 34 больных ишемическим инсультом (ИИ), распределенных в 2 группы: 1-ая - выжившие; 2 - с летальным исходом. Исследования проводили в острейшем периоде ИИ. Уровень интерлейкинов в крови и спинномозговой жидкости (СЖ) определяли методом иммуноферментного анализа. У выживших больных ИИ в острейшем периоде повышение уровня интерлейкинов IL-1b и IL-18 в крови сопровождается повышением их уровня в СЖ, в то время как у экзитировавших больных между показателями интерлейкинов в крови и СЖ подобная связь не отмечается.

Ключевые слова: интерлейкины, ишемический инсульт, спинномозговая жидкость.

RELATIONSHIP BETWEEN INTERLEUKINS IN BLOOD AND CEREBROSPINAL

FLUID AMONG PATIENTS WITH ISCHEMIC STROKE

1 2 Hovhannisyan I.G. , Hovhanessyan R.A.

1Medical Center 'St. Gregory the Illuminator', Yerevan, Armenia;

2Yerevan State University, Yerevan, Armenia Abstract. A prospective clinical cohort study involved 108 patients of ischemic stroke (IS), classified into group 1 - surviving and group 2 - lethal outcomes. The studies were conducted in the most acute phase of IS. The level of interleukins in blood serum and cerebrospinal fluid was defined by enzyme immunoassay method. In the most acute phase of IS in patients of the 1st group, an increase in the level of interleukins IL-1b and IL-18 in the blood is accompanied by an increase in its level in the cerebrospinal fluid. In patients of the 2nd group between interleukins in the blood and cerebrospinal fluid such a relationship is not noted.

Key words: cerebrospinal fluid, interleukins, ischemic stroke.