Изменения аминокислотного пула в теменной доле и гиппокампе крыс при неполной церебральной ишемии

Введение. Аминокислоты и их дериваты принимают участие в синаптической передаче как нейротрансмиттеры и нейромодуляторы, а некоторые из них участвуют в образовании медиаторов нервной системы. Поэтому изучение состояния аминокислотного пула при неполной ишемии головного мозга играет значимую роль.

Цель – оценить характер изменения пула аминокислот и оценить их участие в оксидативных процессах у крыс с неполной ИГМ.

Методы и материалы. Опыты выполнялись на 16 самцах беспородных белых крыс массой 260±20 г с соблюдением требований Директивы Европейского Парламента и Совета № 2010/63/EU от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей.

Результаты. По сравнению с показателями в группе «контроль» у крыс с продолжительностью ишемического периода 1 час в теменной доле происходило уменьшение содержания серосодержащих аминокислот: метионина на 12 % и цистеата на 28 %. Наряду с этим отмечалось увеличение L-аргинина в теменной доле на 39 %, а в гиппокампе – на 56 %.

Выводы. Для одночасовой неполной ишемии головного мозга характерны следующие изменения: уменьшение содержания серосодержащих аминокислот со снижением метионина и повышение содержания L-аргинина. Изменения в теменной доле и гиппокампе носили аналогичный характер, за исключением отсутствия падения уровня цистеата в гиппокампе, как отражение более высокой чувствительности теменной доли к дефициту кислорода по сравнению с гиппокампом.

1. Разводовский Ю. Е., Смирнов В. Ю., Дорошенко Е. М., Максимович Н. Е., Переверзев В. А. Содержание аминокислот и их производных в коре головного мозга крыс при его частичной ишемии // Вестник Смоленской государственной медицинской академии. – 2019. – Т. 18, № 1. – С. 5–9.

2. Erecińska M., Nelson D., Wilson D. F., Silver I. A. Neurotransmitter amino acids in the CNS. I. Regional changes in amino acid levels in rat brain during ischemia and reperfusion // Brain Res. – 1984. – Vol. 304, № 1. – P. 9–22. DOI: 10.1016/0006-8993(84)90857-6. PMID: 6146383.

3. Clemens J. A. Cerebral ischemia: gene activation, neuronal injury, and the protective role of antioxidants // Free Radic. Biol. Med. – 2000. – Vol. 28. – P. 1526–1531.

4. Guo M. F., Yu J. Z., Ma C. G. Mechanisms related to neuron injury and death in cerebral hypoxic ischaemia // Folia Neuropathol. – 2011. – Vol. 49, № 2. – P. 78–87.

5. Slivka A. P., Murphy E. J. High-dose methylprednisolone treatment in experimental focal cerebral ischemia // Exp Neurol. – 2001. – Vol. 167, № 1. – P. 166–72. DOI: 10.1006/exnr.2000.7532. PMID: 11161604.

6. Rey A. I., de-Cara A., Calvo L., Puig P., Hechavarría T. Changes in plasma fatty acids, free amino acids, antioxidant defense, and physiological stress by oleuropein supplementation in pigs prior to slaughter // Antioxidants (Basel). – 2020. – Vol. 9, № 1. – P. 45–52.

7. Konietschke F., Hothorn L. A., Brunner E. Rank-based multiple test procedures and simultaneous confidence intervals // Electronic Journal of Statistics. – 2011. – Vol. 0, № 2011. – P. 1–8.

8. Бутин А. А. Закономерности изменений сосудистокапиллярной сети коры большого мозга в ответ на острую церебральную ишемию // Омский научный вестник. – 2004. – № 26. – С. 46–57.

9. Bon E. I., Maksimovich N. E, Karnyushko S. M., Zimatkin S. M., Lychkovskaya M. A. Disorders of energy metabolism in neurons of the cerebral cortex during cerebral ischemia // Biomedical Journal of Scientific & Technical Research. – 2021. – Vol. 40. – P. 31932–31937.

10. Bon E. I., Maksimovich N. Ye., Dremza I. K., Lychkovskaya M. A. Experimental Cerebral Ischemia Causes Disturbances in Mitochondrial Respiration of Neurons // Biomedical Journal of Scientific & Technical Research. – 2021. – Vol. 40. – P. 32387–32392.

11. Shimizu H., Graham S. H., Chang L.-H., Mintorovitch J., James T. L. et al. Relationship between extracellular neurotransmitter amino acids and energy metabolism during cerebral ischemia in rats monitored by microdialysis and in vivo magnetic resonance spectroscopy // Brain Research. – 1993. – Vol. 605, Issue 1. – P. 33–42.

12. Bon E. I., Maksimovich N. Yе., Dremza I. K., Kokhan N. V., Burak I. N. Severity of oxidative stress in stepwise cerebral ischemia // Advance In Medical and Clinical Research. – 2022. – Vol. 2. – P. 1–3.

13. Stevens J. L., Feelisch M., Martin D. S. Perioperative oxidative stress: the unseen enemy // Anesth Analg. – 2019. – Vol. 129, № 6. – P. 1749–1760.

14. Бонь Е. И., Максимович Н. Е., Дремза И. К., Носович М. А., Храповицкая К. А. Характеристика нарушений прооксидантно-оксидантного баланса у крыс с ишемией головного мозга // Ульяновский медико-биологический журнал. – 2022. – № 3. – С. 97–106.

15. Rodrigo R., Fernández-Gajardo R., Gutiérrez R., Matamala J. M., Carrasco R. et al. Oxidative stress and pathophysiology of ischemic stroke: novel therapeutic opportunities // CNS Neurol Disord Drug Targets. – 2013. – Vol. 12, № 5. – P. 698–714.