Морфофункциональные характеристики ЛПС-стимулированных клеток микроглии при действии орексина А

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Интерес к исследованию функции орексин-содержащих нейронов обусловлен сравнительно недавним их открытием и перспективой применения орексинов для лечения заболеваний различной природы.

Изучение их участия в регуляции клеток микроглии имеет небольшую историю и представляет особый интерес, поскольку возможность воздействия на функциональную активность клеток иммунной системы мозга имеет первостепенное значение для терапии различных форм патологии ЦНС.

Перспективные пути поиска и результаты исследования терапевтических эффектов орексинов при воспалительных, аутоиммунных заболеваниях и опухолях.

Существуют литературные данные, демонстрирующие, что орексины могут оказывать терапевтические эффекты при различных формах патологии, вызванных нарушением нейроиммунных взаимодействий. Доказано участие этой нейромедиаторной системы в патогенезе развития нарколепсии, ожирения, рассеянного склероза, болезни Альцгеймера, заболеваний кишечника, септического шока и рака, что обусловлено участием орексинов в регуляции функций различных компонентов иммунной систем, в том числе и клеток микроглии. Хотя характер этого участия не полностью ясен, полученные в последние годы экспериментальные данные являются основой для понимания механизмов действия орексинов на функциональную активность клеток иммунной системы мозга.

Комплекс проведенных ранее исследований позволил установить эффекты действия орексина на морфофункиональные особенности микроглиоцитов при активации ЛПС, что представляется перспективным для разработки новых подходов к терапии инфекционных, воспалительных, нейродегенеративных и аутоиммунных процессов, происходящих в центральной нервной системе. Целью данного исследования является определение эффектов действия нейромедиатора орексина А на функциональные особенности клеток микроглии, активированных ЛПС (фенотип М1), показателями которой являются изменения площади их тела и длины отростков, а также плотность распределения этих клеток.

Исследовано изменение количества клеток микроглии после интраперитониального введения липополисахарида. Показано, что результате воздействия ЛПС происходит возрастание степени активации этих клеток: происходит увеличение количества микроглиальных клеток в соматосенсорной зоне коры головного мозга.

Комплекс проведенных исследований позволил показать, что интрацеребровентрикулярное введение орексина-А животным после предварительной инъекции ЛПС не вызывает изменений процессов, инициированных ЛПС, анализ не позволил выявить изменений длины отростков микроглиальных клеток, локализованных в соматосенсорной, моторной зонах коры и полосатого тела. В будущем будет произведен дальнейший анализ других показателей активации клеток микроглии.

Об авторах

А. П. Сынчикова

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Автор, ответственный за переписку.
Email: 9410206@gmail.com

аспирант отдела общей патологии и патологической физиологии

Россия, Санкт-Петербург

Е. А. Корнева

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Email: 9410206@gmail.com

профессор, академик РАН, главный научный сотрудник отдела общей патологии и патологической физиологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Becquet L., Abad C., Leclercq M., Miel C., Jean L., Riou G., Couvineau A., Boyer O., Tan Y.-V. Systemic administration of orexin A ameliorates established experimental autoimmune encephalomyelitis by diminishing neuroinflammation. Neuroinflammation, 2019, Vol. 16, 64. doi: 10.1186/s12974-019-1447-y.
  2. Biber K., Möller T., Boddeke E., Prinz M. Central nervous system myeloid cells as drug targets: current status and translational challenges. Nat. Rev. Drug Discov., 2016, Vol. 15, no. 2, pp. 110-124.
  3. Daria A., Colombo A., Llovera G., Hampel H., Willem M., Liesz A., Haass C., Tahirovic S. Young microglia restore amyloid plaque clearance of aged microglia. EMBO J., 2016, Vol. 36, no. 5, pp. 583-603.
  4. DeCoursey T.E., Morgan D., Cherny V.V. The voltage dependence of NADPH oxidase reveals why phagocytes need proton channels. Nature, 2003, Vol. 422, no. 6931, pp. 531-534.
  5. Dheen S.T., Kaur C., Ling E.A. Microglial activation and its implications in the brain diseases. Curr. Med. Chem., 2007, Vol. 14, no. 11, pp. 1189-1197.
  6. España R.A., Baldo B.A., Kelley A.E., Berridge C.W. Wake-promoting and sleep-suppressing actions of hypocretin (orexin): basal forebrain sites of action. Neuroscience, 2001, Vol. 106, no. 4, pp. 699-715.
  7. Gaykema R.P.A., Goehler L.E. Lipopolysaccharide challenge-induced suppression of Fos in hypothalamic orexin neurons: their potential role in sickness behavior. Brain Behav. Immun., 2009, Vol. 23, no. 7, pp. 926-930.
  8. Kettenmann H., Hanisch U.K., Noda M., Verkhratsky A. Physiology of microglia. Physiol. Rev., 2011, Vol. 91, no. 2, pp. 461-553.
  9. Nishino S., Fujiki N., Ripley B., Sakurai E., Kato M., Watanabe T., Mignot E., Yanai K. Decreased brain histamine content in hypocretin/orexin receptor-2 mutated narcoleptic dogs. Neurosci. Lett., 2001, Vol. 313, no. 3, pp. 125-128.
  10. Paolicelli R.C., Bolasco G., Pagani F., Maggi L.,Scianni M. Synaptic pruning by microglia is necessary for normal brain development. Science, 2011, Vol. 333, no. 6048, pp. 1456-1458.
  11. Peyron C., Tighe D.K., van den Pol A.N., de Lecea L., Heller H.C., Sutcliffe J.G., Kilduff T.S. Neurons containing hypocretin (orexin) project to multiple neuronal systems. J. Neurosci., 1998, Vol. 18, no. 23, pp. 9996-10015.
  12. Ransohoff R.M. How neuroinflammation contributes to neurodegeneration. Science, 2016, Vol. 353, no. 6301, pp. 777-783.
  13. Rock R.B., Peterson P.K. Microglia as a pharmacological target in infectious and inflammatory diseases of the brain. Neuroimmun. Pharmacol., 2006, Vol. 1, no. 2, pp. 117-126.
  14. Thanos S. The Relationship of microglial cells to dying neurons during natural neuronal cell death and axotomy-induced degeneration of the rat retina. Eur. J. Neurosci., 1991, Vol. 3, pp. 1189-1207.
  15. Wei R., Jonakait G.M. Neurotrophins and the anti-inflammatory agents interleukin-4 (IL-4), IL-10, and IL-11 and transforming growth factor-B1 (TGF-B1) down-regulate T cell costimulatory molecules B7 and CD40 on cultured rat microglia. Neuroimmunol., 1999, Vol. 95, no. 1-2, pp. 8-18.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1. Длина отростков микроглиальных клеток, локализованных в соматосенсорной (А), моторной зонах коры (Б) и полосатого тела (В)

Скачать (280KB)
3. Рисунок 2. Количество клеток микроглии в зоне S1 коры головного мозга после введения ЛПС (через 7 и 24 часа)

Скачать (172KB)

© Сынчикова А.П., Корнева Е.А., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах