Том 40, № 5 (2023)

Метод оценки метаболических характеристик интактных клеток на основе регистрации их дыхательной активности использовали для отслеживания реакции лимфоцитов на потенциальный фармакологический агент 2-(хлординитрометил)-4-метокси-6-(4-метилпиперазин-1-ил)-1,3,5-триазин. Использованный метод обеспечил выполнение анализа цитотоксического действия тестируемого соединения, что позволило определить его пороговые токсические концентрации для лимфоцитов человека. Показано, что полученные результаты согласуются с данными эталонного метода – МТТ-теста цитотоксичности.

Известно, что активация синтеза белка и гипертрофия мышечных волокон в ответ на механическую нагрузку реализуется через анаболический mTORC1-зависимый сигнальный путь. Однако до сих пор не выявлены механосенсоры, посредством которых механический сигнал может восприниматься и далее передаваться на mTORC1-зависимый сигнальный путь (механотрансдукция). Механоактивируемые (МА) ионные каналы являются претендентами на роль таких сарколеммальных механосенсоров. В связи с этим цель работы состояла в исследовании потенциальной роли МА каналов (Piezo1) в активации mTORC1-зависимого пути в изолированной камбаловидной мышце (m. soleus) крысы в ответ на механическую нагрузку. Крысы Wistar были разделены на 3 группы: 1) “Контроль” (мышцы животных не подвергались действию ингибитора МА каналов или активатора каналов Piezo1), 2) “Гадолиний” (мышцы животных инкубировались с ингибитором МА каналов – хлоридом гадолиния), 3) “Yoda” (мышцы животных инкубировались с активатором МА каналов Piezo1 – Yoda1). У крыс из каждой группы m. soleus из левой конечности инкубировалась в соответствующем растворе без механической нагрузки в виде серии растяжений (resting), а m. soleus из правой конечности подвергалась серии растяжений (stretch), а затем инкубировалась в соответствующем растворе. Фосфорилирование мишеней mTORC1 (p70S6K, rpS6, 4E-BP1) в m. soleus крысы определяли с помощью электрофореза в ПААГ и иммуноблотинга. Серия растяжений/укорочений изолированной m. soleus привела к увеличению фосфорилирования p70S6K, ее субстрата rpS6, а также 4E-BP1 на 38.5, 168 и 112% соответственно по сравнению с мышцей, которая не подвергалась механическому воздействию. Инкубация мышц с гадолинием полностью предотвратила вызванную серией растяжений активацию маркеров mTORC1. Инкубация m. soleus в растворе с Yoda1 привела к снижению механозависимого фосфорилирования p70S6K, rpS6 и 4E-BP1 по сравнению с мышцей, которая не подвергалась действию Yoda1. Таким образом, использовавшийся в настоящей работе методический подход не выявил участия Piezo1 в механоанаболическом сопряжении в m. soleus крысы.

В старении организма и развитии возраст-ассоциированных заболеваний триггерным механизмом признается гиперактивация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой нейроэндокринной оси, гиперсекреция глюкокортикоидов, оказывающих при чрезмерной и долговременной стимуляции воспалительно-дегенеративные эффекты. Хронический стресс усугубляет глюкокортикоид-зависимые атрофические изменения в стареющем мозге, усиливает нейровоспаление и неврологическую дисфункцию, является ключевым фактором риска болезни Альцгеймера. В коррекции асептического нейровоспаления у лиц пожилого и старческого возраста патогенетически обосновано применение противовоспалительных агентов, проявляющих антиглюкокортикоидные (проанаболические) и антиглутаматные (антиэксайтотоксические) эффекты. Сукцинат/SUCNR1-сигнализация задействована в развитии иммуномодулирующих, трофических, антигипоксических эффектов, однако ее роль в механизмах стресс-реакции остается неисследованной. Цель работы заключалась в оценке влияния сукцинат/SUCNR1-сигнализации на развитие стресс-индуцированного нейровоспаления в коре головного мозга старых крыс. Работа была выполнена на белых беспородных крысах-самцах в возрасте 18 мес. Хронический иммобилизационный стресс моделировали путем 6-часового ограничения подвижности животных в индивидуальных пластиковых пеналах ежедневно на протяжении 5 дней. В качестве формы сукцината, преодолевающей гематоэнцефалический барьер, был использован препарат мексидол (2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина (ЭМГП) сукцинат). Мексидол вводили внутрибрюшинно в дозе 100 мг/кг ежедневно на протяжении 5 дней за 15 мин до начала стрессирования. В образцах коры головного мозга (КГМ) методом иммуноблотинга определяли содержание провоспалительных цитокинов (IL-1β, TNF-α), противовоспалительных цитокинов (TGF-β1, IL-10), глюкокортикоидных рецепторов (ГРα), транскрипционного коактиватора PGC-1α, сукцинатного рецептора SUCNR1/GPR91, фактора роста эндотелия сосудов VEGF. Было показано, что хронический иммобилизационный стресс вызывал увеличение уровня IL-1β и TNF-α в курсе стрессирования, что сопровождалось снижением содержания противовоспалительных цитокинов, SUCNR1, ГРα, PGC-1α. Курсовое введение ЭМГП сукцината ограничило развитие стресс-индуцированного нейровоспаления в КГМ старых крыс, предотвратило снижение уровня SUCNR1, IL-10, TGF-β1, PGC-1α, ГРα. Исследование впервые раскрывает стресс-протекторный потенциал сукцинат/SUCNR1-сигналинга в мозге старых крыс, связанный с активацией PGC-1α-зависимых противовоспалительных механизмов в условиях хронического стресса.

Известно, что наиболее токсичными считаются активированные производные длинноцепочечных жирных кислот ацилкарнитины (LCАC), которые наряду с кальцием могут участвовать в индукции митохондриальной поры, вовлекая различные типы фосфолипаз. В данной работе исследовано влияние ингибиторов Ca²⁺-независимых и Са²⁺-зависимых фосфолипаз, а также ингибитора карнитин-пальмитоилтрансферазы на индукцию поры D,L-пальмитоилкарнитином (РС, C16:0). В экспериментах на изолированных митохондриях печени крыс исследовали влияние РС на скорость дыхания митохондрий, мембранный потенциал (ΔΨm) и набухание митохондрий при окислении глутамата и пирувата или сукцината. Показано, что ингибиторы карнитин-пальмитоилтрансферазы-1 этомоксир 2, Ca²⁺-зависимой фосфолипазы сPLA2 аристолоховая кислота или Ca²⁺-независимой фосфолипазы iPLA2γ бромоенол лактон и PACOCF3 вызывали увеличение критических концентраций D,L-пальмитоилкарнитина (РС*), необходимых для снижения мембранного потенциала и индукции набухания митохондрий. В активированном ADP состоянии (ADP + Mg²⁺+гексокиназа) этомоксир 2 и аристолоховая кислота усиливали ингибирование дыхания и падение потенциала, вызванные избытком PC, в то время как ингибиторы фосфолипазы iPLA2γ PACOCF3 и бромоенол лактон, оказывали выраженный защитный эффект. Ингибирование iPLA2γ препятствовало снижению ΔΨm и ингибированию дыхания митохондрий, вызванных PC. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о вовлечении митохондриальной фосфолипазы iPLA2γ в индукцию митохондриальной поры длинноцепочечными ацилкарнитинами.

Нейродегенерация – сложный прогрессирующий патологический процесс, ведущий к гибели нейронов, который индуцируется различными внешними и внутренними факторами. Нейродегенеративные заболевания, травмы центральной и периферической нервной системы, психические расстройства и ряд других патологических состояний, сопровождаются функционально-структурной деградацией нейронов и их гибелью и являются серьезной проблемой мировой системы здравоохранения, от которой ежегодно становятся инвалидами либо умирают миллионы людей на всей планете. Ситуация осложняется отсутствием селективных клинически эффективных нейропротекторных препаратов. Было показано, что оксид азота (NO) и сероводород (H₂S) активно участвуют в нейродегенерации и клеточной гибели нейронов и глии, однако их роль до конца неясна. В настоящем обзоре рассмотрены NO- и H₂S-зависимые сигнальные механизмы, лежащие в основе патогенеза нейродегенеративных процессов. Рассмотрены перспективы дальнейших исследований роли NO и H₂S в нервной ткани в условиях патологических состояний, связанных с нейродегенерацией.