Связь нарушений прооксидантно-антиоксидантного состояния с развитием морфофункциональных нарушений у крыс с субтотальной церебральной ишемией

Целью исследования было изучение морфофункциональных нарушений нейронов коры головного мозга и изменений прооксидантно-антиоксидантного состояния у крыс с субтотальной ишемией головного мозга. Материал и методы. Эксперименты выполнены на 20 белых беспородных крысах-самцах. Оперативные вмешательства осуществляли в условиях внутривенного тиопенталового наркоза (40–50 мг/кг). Субтотальную церебральную ишемию моделировали перевязкой oбеих oбщих сонных артерий. Животных декапитировали после 60-минутной ишемии. У крыс изучали морфофункциональные изменения нейронов теменной коры и поля СА1 гиппокампа и интенсивность свободнорадикальных окислительных процессов в гомогенатах мозга (содержание продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, и компонентов тиолдисульфидной системы). Результаты и их обсуждение. Ишемия головного мозга сопровождается развитием в его ткани окислительного стресса с последующим нарушением клеточного метаболизма, что приводит к водно-электролитному дисбалансу, проявляющемуся деформацией, сморщиванием и отечностью тел нейронов. В большей степени изменения выражены в теменной коре, нейроны которой более чувствительны к недостатку кислорода.

1. Бонь Е.И., Максимович Н.Е. Способы моделирования и морфофункциональные маркеры ишемии головного мозга. Биомедицина. 2018; 14 (2): 59–71.

2. Бонь Е.И., Максимович Н.Е., Зиматкин С.М. Морфологические особенности нейронов теменной коры и гиппокампа крыс после субтотальной церебральной ишемии на фоне введения омега-3 полиненасыщенных жирных кислот. Сиб. науч. мед. журн. 2020; 40 (3): 34–40. doi: 10.15372/SSMJ20200305

3. Bon L.I., Maksimovich N.Ye., Zimatkin S.M. Effects of experimental cerebral ischemia on metabolic characteristics of parietal cortex neurons. Bioprocess Engineering. 2018; 2 (1): 1–5. doi: 10.11648/j.be.20180201.11

4. Матвеев А.Г. Феномен цитотоксичности и механизмы повреждения нейронов новой коры при гипоксии и ишемии. Тихоокеан. мед. журн. 2004; (2): 18–23.

5. Chen N., Wang J., Liu H., Zhang M., Zhao Y., Fu X., Yu L. The bone marrow mononuclear cells reduce the oxidative stress of cerebral infarction through PI3K/AKT/NRF2 signaling pathway. Eur. Rev. Med. Pharmacol Sci. 2017; 21 (24): 5729–5735. doi: 10.26355/eurrev_201712_14019

6. Guo M., Lu H., Qin J., Qu S., Wang W., Guo Y., Liao W., Song M., Chen J., Wang Y. Biochanin a provides neuroprotection against cerebral ischemia/re­perfusion injury by Nrf2-mediated inhibition of oxidative stress and inflammation signaling pathway in rats. Med. Sci. Monit. 2019; 25: 8975–898. doi: 10.12659/MSM.918665

7. Liu D., Wang H., Zhang Y., Zhang Z. Protective effects of chlorogenic acid on cerebral ischemia/reperfusion injury rats by regulating oxidative stress-related Nrf2 pathway. Drug Des. Devel. Ther. 2020; 14: 51–60. doi: 10.2147/DDDT.S228

8. Romano A.D., Serviddio G., de Matthaeis A., Bellanti F., Vendemiale G. Oxidative stress and aging. J. Nephrol. 2010; 15: 29–33.

9. Tian Y., Su Y., Ye Q., Chen L., Yuan F., Wang Z. Silencing of TXNIP alleviated oxidative stress injury by regulating MAPK-Nrf2 axis in ischemic stroke. Neurochem. Res. 2020; 45 (2): 428–436. doi: 10.1007/s11064-019-02933-y

10. Wu J., Chen Y., Yu S., Li L., Zhao X., Li Q., Zhao J., Zhao Y. Neuroprotective effects of sulfiredoxin-1 during cerebral ischemia/reperfusion oxidative stress injury in rats. Brain Res. Bull. 2017; 132: 99–108. doi: 10.1016/j.brainresbull.2017.05.012

11. Максимович Н.Е. Роль оксида азота в генезе повреждений мозга при оксидативном стрессе. Bесцi НАН Беларусi. Cер. мед. навук. 2004; (2): 112–117.

12. Gallyas F., Pal J., Bukovics P. Supravital microwave experiments support that the formation of «dark» neurons is propelled by phase transition in an intracellular gel system. Brain Res. 2009; 1270: 152–156. doi: 10.1016/j.brainres.2009.03.020

13. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях. Ред. Н.Н. Каркищенко, С.В. Грачева. М.: Профиль-2С, 2010. 241 с.

14. Paxinos G., Watson C. The Rat Brain in stereotaxic coordinates. Academic Press, 1998. 242 p.

15. Пирс Э. Гистохимия теоретическая и прикладная. М.: Иностр. лит., 1962. 962 с.

16. Батин Н.В. Компьютерный статистический анализ данных: учеб.-метод. пособие. Минск: Институт подготовки научных кадров Национальной Академии Наук Беларуси, 2008. 235 с.

17. Arundine M., Tymianski M. Molecular mechanisms of calcium-dependent neurodegeneration in excitotoxicity. Cell Calcium. 2003; 34 (4-5): 325–337.

18. Зиматкин С.М., Бонь Е.И. Темные нейроны мозга. Морфология. 2017; (6): 81–-86.