Экспрессия p-гликопротеина в клетках нейроваскулярной единицы при перинатальной гипоксии-ишемии мозга в остром периоде

А.В. Моргун, Н.А. Малиновская, О.С. Окунева, С.И. Устинова, Л.Н. Карпова, А.Б. Салмина, Е.А. Пожиленкова, Д.И. Лалетин, О.В. Фролова, И.А. Кутищева
Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ Молекулярной медицины и патобихимии,
г. Красноярск


Цель исследования – изучить особенности экспрессии P-гликопротеина (Pgp) в клетках головного мозга при острой (через 4 и 12 часов) перинатальной гипоксии-ишемии.

Объект исследования – белые беспородные крысы в возрасте десяти суток в количестве 21. Животные были разделены на 3 группы: контрольная группа (ложно-оперированные животные, n=7), экспериментальная группа 1 (Э1) – забор материала через 4 часа после моделирования (n=7), экспериментальная группа 2 (Э2) – через 12 часов (n=7). Моделирование перинатальной гипоксии-ишемии головного мозга проводилось по методу J. Rice (1989) путем постоянной окклюзии правой общей сонной артерии (ОСА) с последующим помещением крысят в атмосферу с низким содержанием кислорода (8 %). Животных декапитировали после охлаждения на льду и производили забор лобных областей головного мозга справа. Гомогенат ткани получали путем механической гомогенизации, готовили препараты по типу «толстой капли», высушивали при комнатной температуре. Детекция экспрессии Pgp на клетках нейроваскулярной единицы проводилась в суспензии клеток путем двойного непрямого иммуноцитохимического метода окраски на Pgp (PE-метка) и маркер вида клеток (FITC-метка: NSE – маркер нейронов; GFAP – маркер астроцитов; CD 31 – маркер эндотелиоцитов сосудов) нейроваскулярной единицы по стандартному протоколу. При проведении флуоресцентной микроскопии (х900) подсчитывали количество клеток, соэкспрессирующих Pgp и маркер вида клеток (NSE, GFAP или CD 31) в % на 300 клеток при анализе не менее 10 полей зрения. Статистическая обработка полученных результатов проводилась с помощью непараметрического теста Манна-Уитни. Результаты представлены в виде M±m (М - среднее значение, m - ошибка среднего).

При изучении экспрессии PgP на клетках головного мозга контрольной группы не было обнаружено нейронов, экспрессирующих P-гликопротеин (0±0,0), а на клетках глии экспрессия P-гликопротеина отмечалась у небольшого процента астроцитов (1,7±1,1) и эндотелиоцитов (3,3±0,8).

При перинатальной гипоксии-ишемии головного мозга наблюдалось статистически значимое увеличение количества нейронов (11,3±3,4, р<0,05), астроцитов (16,3±4,9, р<0,05) и эндотелиоцитов (8,7±2,7, р<0,05), экспрессирующих Pgp, в сравнении с контролем, уже через 4 часа с момента ее развития. Через 12 часов в популяции астроцитов практически не наблюдалось дальнейшего роста Pgp-экспрессирующих клеток в сравнении с 4-часовой гипоксией-ишемией (17,3±5,3, р<0,05 в сравнении с контролем), а среди нейронов (19,8±5,2, р<0,05 в сравнении с контролем) и эндотелиоцитов (18±1,1, р<0,05 в сравнении с контролем) наблюдалось почти 2-кратное увеличение количества Р-гликопротеин-позитивных клеток по сравнению с 4-часовой гипоксией-ишемией.

Таким образом, первыми клетками, реагирующими на перинатальное ишемически-гипоксическое поражение головного мозга, являются астроциты, которые сильнее всего реагируют на гипоксию-ишемию (достигают 16,3 % уже через 4 часа в остром периоде гипоксии-ишемии головного мозга), затем реагируют эндотелиоциты и нейроны (достигают сходных c астроцитами значений - 19,8 % на нейронах и 18 % на эндотелиоцитах, только через 12 часов с момента развития гипоксии-ишемии головного мозга крыс). Наши данные представляют интерес с точки зрения астроглиального контроля экспрессии Pgp на эндотелиоцитах и нейронах. Полученные нами результаты согласуются с литературными данными о том, что астроциты могут играть роль в усилении экспрессии Pgp на эндотелиоцитах [1]. Мы считаем, что увеличение экспрессии P-гликопротеина имеет защитное значение и отмечается спустя определенное время при перинатальной гипоксии-ишемии головного мозга, как и при некоторых других заболеваниях [2]. На фоне гипоксии-ишемии развивается повышенная устойчивость к ксенобиотикам и продуктам метаболизма [3], что имеет протективное значение для клеток головного мозга в условиях кислородного голодания.

Исследование выполнено при поддержке внутривузовского гранта А КрасГМУ.

Список литературы

1. Gaillard P.J. Astrocytes increase the functional expression of P-glycoprotein in an in vitro model of the blood-brain barrier / P.J. Gaillard, I.C. Van Der Sandt, L.H. Voorwinden et al. // Pharm. Res. – 2000. – Vol. 17(10). – P. 1198-1205.

2. Kuhnke D. MDR1-P-glycoprotein (ABCB1) mediates transport of Alzheimer's amyloid-ОІ peptides - Implications for the mechanisms of Aβ clearance at the blood-brain barrier / D. Kuhnke, G. Jedlitschky, M. Grube et al. // Brain Pathol. – 2007. - Vol. 17(4). - P. 347-353.

3. Chan H.S. P-glycoprotein expression: Critical determinant in the response to osteosarcoma chemotherapy / H.S. Chan, T.M. Grogan, G. Haddad et al. // J. Natl. Cancer Inst. – 1997. – Vol. 89. – P. 1706-171.


Назад к списку