Том 110, № 9 (2024)

Исследование глиальных клеток периферической нервной системы (ПНС) является актуальной проблемой современной нейробиологии. Целью настоящей работы явилось обобщение собственных и литературных данных о распределении глиального фибриллярного кислого белка (GFAP) в клетках глии ПНС. Рассматривались особенности экспрессии GFAP в глии энтеральной нервной системы, спинномозгового ганглия и периферических нервных проводников. Сравнительное исследование разных популяций глиоцитов ПНС позволило заключить, что белок промежуточных филаментов GFAP распределяется в них по-разному. Анализ литературы показал, что несмотря на то, что данный белок широко применяется в качестве молекулярного маркера глиальной активации, до сих пор отсутствует понимание точных механизмов участия GFAP в глиальном реактивном ответе. Описанные особенности GFAP-содержащих глиоцитов различных отделов ПНС демонстрируют функциональный полиморфизм этого белка. Его свойство экспрессироваться в периферической глии в ответ на повреждение нуждается в дальнейших исследованиях.

Префронтальная кора (PFC) играет ключевую роль в когнитивной пластичности и участвует в различных процессах высшей нервной деятельности. В то же время изучение процессов, лежащих в основе разных форм поведения, в которых принимают участие нейроны PFC, является нетривиальной задачей. Ассоциативные функции PFC связывают с характером коннективности этой структуры с другими областями головного мозга, которая по последним данным оказывается гораздо сложнее, чем это считалось ранее. Так, становится ясно, что аксоны проекционных нейронов PFC имеют множество коллатералей, проецирующихся на большое число разнообразных мишеней в головном мозге. В данном обзоре мы осветили последние результаты изучения коннективности нейронов PFC с использованием новейших методов анализа проекций и транскриптомов единичных клеток. Нейротрофический фактор мозга (BDNF) играет важную роль в функционировании этих нейронов и их проекционных мишеней, но особенно важным может быть транспорт этого нейротрофина проекционными нейронами PFC в те структуры, где не происходит его местной экспрессии. Мы рассмотрели последние результаты по картированию таких нейронов в PFC, осветили экспрессию Bdnf и его потенциальную роль в патогенезе психических заболеваний.

Общеизвестно, что электромиографическая активность камбаловидной мышцы отражает ее функциональную активность. Опорная разгрузка приводит к моментальному устранению электрической активности в камбаловидной мышце, которая возобновляется сразу после восстановления опорной нагрузки. Однако при длительной опорной разгрузке в камбаловидной мышце наблюдается возникновение спонтанной электрической активности. В предыдущих работах нами была показана связь между этой активностью и содержанием калий-хлоридного котранспортера (KCC2) на мембранах мотонейронов спинного мозга, а также возможность устранения спонтанной активности мышцы введением активатора KCC2 прохлорперазина. Целью данной работы было изучить влияние CLP290, альтернативного активатора KCC2, на спонтанную тоническую активность камбаловидной мышцы крысы. Обнаружено, что ежедневное введение крысам CLP290 на фоне 14-суточного антиортостатического вывешивания предотвращает снижение содержания KCC2 в мотонейронах поясничного отдела спинного мозга и рост спонтанной тонической активности в камбаловидной мышце. При этом не обнаружено статистически значимых отличий площади поперечного сечения волокон медленного типа в группах антиортостатического вывешивания с введением и без введения CLP290.

В работе исследовали экспрессию маркеров апоптоза, аутофагии и некроптоза в клетках гиппокампа крыс после длительного потребления избыточных доз F^- на уровне транскрипции и трансляции. Самцы крыс Wistar были разделены на 4 группы, получавшие 0.4 (контроль), 5, 20 и 50 мг/л F^- (в виде NaF) в течение 12 месяцев. Изменения содержания эффекторов митохондриального (Bcl-2, Bax, каспазы-9, каспазы-3) и рецепторного (каспазы-8, Fas) путей апоптоза, посредников (Ulk-1, Beclin-1) и модуляторов (AMPK, Akt, mTOR) аутофагии, а также некроптоза (RIP и MLKL) в клетках оценивали методом иммуноблоттинга, экспрессию генов (Bcl2, Bax, Casp3, Ulk1, Beclin1, Prkaa1, Akt и mTor) – методом ПЦР в реальном времени. В гиппокампе животных, подвергавшихся действию F^-, снижалось соотношение экспрессии генов Bcl2/Bax и белков Bcl-2/Bax, активировались каспаза-9 и каспаза-3, однако уровень каспазы-8 и мембранного рецептора Fas оставался стабильным. Длительное потребление F^- не оказало влияния на содержание инициаторного белка аутофагии Ulk-1 и протеинкиназ AMPK, Akt и mTOR, но привело к ингибированию ключевого посредника аутофагии Beclin-1. Уровни экспрессии эффекторов некроптоза RIP и MLKL также не изменялись в клетках гиппокампа крыс, получавших избыток F^-. Таким образом, длительное воздействие F^- сопровождалось активацией апоптоза, преимущественно по митохондриальному пути, на фоне подавления аутофагии.

IP3-рецепторы (IP3R) находятся в значительном количестве в мышечных волокнах в саркоплазматическом ретикулуме, ядре и митохондриях. Мы предположили, что активация IP3R при разгрузке мышц может вызывать слабый сигнал высвобождения кальция как цитозольный, так и нуклеоплазматический, который способствует (возможно, с другими сигнальными каскадами) активации транскрипционных факторов, что приводит к экспрессии или репрессии генов, участвующих в фенотипе мышц. Эту гипотезу проверяли, применив блокирование IP3R во время функциональной разгрузки мышц крыс путем введения 2-APB (2-aminoethoxydiphenyl borate). Мы обнаружили, что состояние IP3R влияет на развитие атрофических процессов постуральной m. soleus при вывешивании крыс. Введение блокатора IP3R2-APB животным успешно предотвращало снижение площади поперечного сечения m. soleus как быстрых, так и медленных мышечных волокон. Замедление снижения площади поперечного сечения мышечных волокон m. soleus при введении ингибитора IP3R на фоне 7-суточной функциональной разгрузки связано с предотвращением снижения рибосомального биогенеза и повышения экспрессии маркера аутофагии ULK-1 и IL-6.

Повышенная вязкость цельной крови может вносить существенный вклад в увеличение общего периферического сопротивления, нарушение системной гемодинамики и расстройство микроциркуляции при артериальной гипертензии. Однако изменение вязкости крови (ВК) также приводит к изменению напряжения сдвига на эндотелии, что может оказать влияние на тонус сосудов. Исследований взаимосвязи изменений ВК и артериального давления у животных в условиях артериальной гипертензии не проводилось. Целью работы было исследование связи артериального давления с вязкостью крови в норме, а также в условиях снижения и повышения вязкости крови у нормотензивных крыс Вистар и спонтанно гипертензивных крыс линии SHR с использованием корреляционного анализа. Снижение/повышение ВК проводили с помощью изоволемической гемодилюции/гемоконцентрации. Среднее артериальное давление (СрАД) регистрировали с помощью системы MP150 (Biopac Systems, Inc., США). ВК измеряли на ротационном вискозиметре Brookfield DV–II+Pro (Brookfield Engineering Labs Inc., США) на скорости сдвига 450 с^-1. У нормотензивных крыс отсутствовала статистически значимая корреляция между исходными значениями ВК и СрАД. После изоволемической гемодилюции или гемоконцентрации у нормотензивных крыс статистически значимых корреляций между ВК и СрАД также не было обнаружено. У крыс SHR, по сравнению с крысами Вистар, выявлена значимая положительная статистическая связь средней силы между исходными значениями ВК и СрАД (R = 0.643, p < 0.05). У этих животных сохранялись статистически значимые корреляционные связи средней силы между значениями ВК и СрАД как после гемодилюции (R = 0.530, p < 0.05), так и после гемоконцентрации (R = 0.689, p < 0.05). Анализ корреляционных связей показывает, что у крыс SHR, в отличие от крыс Вистар, артериальное давление пассивно следует за изменением вязкости крови, что, вероятно, обусловлено несостоятельностью механизмов эндотелийзависимой вазодилатации при артериальной гипертензии.

Одним из информативных и широко применяемых подходов к пониманию патогенетических (в том числе нейробиологических) механизмов шизофрении являются исследования пациентов с клинически высоким риском (КВР) заболевания. В группах из 20 здоровых испытуемых и 20 больных с КВР изучали выраженность и топографию вызванной синхронизации (ВС) тета-ритма ЭЭГ, связанной с включением периферического стимула, который надо запомнить (парадигма «саккады/антисаккады по памяти»). Анализ ВС проводили по методике Дж. Фертшеллера. По данным величин латентных периодов саккадических ответов и числа ошибок выявили снижение эффективности выполнения задания у больных с КВР по сравнению со здоровыми испытуемыми. Обнаружены межгрупповые различия в выраженности максимальных пиков и топографии ВС тета-ритма в трех последовательных интервалах периода задержки (по 900 мс) при саккадах вправо и антисаккадах влево. Полученные результаты рассматриваются как отражение аномалий в процессах поддержания рабочей памяти и пространственного внимания у больных с КВР, характеризующиеся определенной межполушарной асимметрией. Высказано предположение о «включении» компенсаторных процессов и «реорганизации» фронто-теменных сетей когнитивного контроля с преимущественной сохранностью правого полушария на ранней стадии развития шизофрении.

Р2Х3-рецепторы, локализованные в гиппокампе, принимают участие в передаче возбуждения и формировании синаптической пластичности, лежащей в основе обучения и памяти. Важное значение Р2Х3-рецепторы имеют в возникновении нейропатической боли при эпилепсии, острой и воспалительной боли различного генеза и локализации, а также в активации и росте нервов после черепно-мозговой травмы. Целью выполненного исследования явилось изучить упруго-эластические свойства поверхности и метаболический профиль нейронов эмбриональной первичной смешанной культуры гиппокампа в условиях блокады Р2Х3-рецептора. Исследование выполнено на первичной смешанной культуре нейронов гиппокампа, полученной от мышей линии CD1 на 18-й день гестации (Е18). В качестве блокатора Р2Х3-рецептора выбран высокоселективный блокатор 5-(5-йод-2-изопропил-4-метоксифенокси)пиримидин-2.4-диамин монохлоридная соль. Для оценки упруго-эластических свойств нейронов измеряли модуль Юнга, характеризующий жесткость клеточной поверхности. Измерения проводили на атомно-силовом микроскопе, накладывая нагрузку в 25 локальных участках клеточной поверхности. В каждой точке регистрировали силовые кривые подвода и отвода кантилевера с последующим расчетом модуля Юнга. Метаболический профиль нейроглиальной культуры изучали в тестах Energy Phenotype на анализаторе клеточного метаболизма Seahorse HS mini (США). Модуль Юнга клеточной поверхности нейронов в контроле находился в пределах от 6.8 ± 0.1 до 9.7 ± 0.2 кПА, а под действием блокатора Р2Х3-рецептора в диапазоне от 3.1 ± 0.1 до 8.5 ± 0.1 кПА. В условиях блокады Р2Х3-рецептора на 5-е сутки дифференцировки модуль Юнга клеточной поверхности был снижен на 62% (p < 0.05), на 8-е сутки увеличился на 22% (р < 0.05), а к 11-м суткам – снизился на 16.7% (р < 0.05) по сравнению с контролем. Для эмбриональной культуры гиппокампа был характерен аэробный тип дыхания как в контроле, так и при блокаде Р2Х3-рецептора. Следовательно, блокада Р2Х3-рецептора не оказывала влияния на метаболический профиль культуры гиппокампа Е18. Полученные данные указывают на непосредственное участие Р2Х3-рецептора в формировании биомеханических свойств клеточной поверхности в процессах дифференцировки и сигнальной трансдукции. Не исключено, что блокада Р2Х3-рецептора может быть одной из перспективных молекулярных мишеней, позволяющих снизить повреждение нейронов при травмах головного мозга, нейровоспалении, эпилепсии. Кроме того, изучение последствий блокады Р2Х3-рецептора может расширить фундаментальные представления о роли пуринергической сигнальной системы в формировании сложной морфологии нейронов на ранних стадиях развития эмбрионов.

Полученные нами ранее результаты свидетельствуют о возможности корректирующих эффектов негативных последствий социальной изоляции на функционирование организма с помощью обогащенной среды. Задача настоящей работы заключалась в изучении влияния условий содержания крыс – стандартных условий, социальной изоляции и обогащенной среды – на стресс-реактивность гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАКС), болевую чувствительность и поведение крыс после действия ульцерогенного стрессора. Эксперименты проводили на крысах-самцах линии Спрейг-Доули. Крысят 30-дневного возраста после отъема от матери помещали на 4 недели в разные условия содержания: стандартные условия (СУ), изоляцию (СИ) или обогащенную среду (ОС). Через 4 недели крыс каждой группы подвергали действию ульцерогенного стрессора (УС): 3 ч иммобилизации при холоде (10 °С). Начиная со следующего после действия УС дня, в течение недели у всех групп крыс последовательно оценивали соматическую болевую чувствительность (в тесте «горячей пластины»), поведение (в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт») и стресс-реактивность ГГАКС (по уровню кортикостерона в крови в ответ на слабый процедурный стрессор). Согласно полученным результатам, содержание крыс в условиях СИ в наших экспериментах приводило к более быстрому увеличению массы их тела с увеличением возраста, повышению уровня тревожности, появлению депрессивноподобных реакций у половины исследованных животных, увеличению чувствительности к болевому воздействию. В то же время крысы, содержавшиеся в ОС, отличались повышенной стресс-реактивностью ГГАКС, большей моторной и исследовательской активностью, меньшей тревожностью и меньшей чувствительностью к болевому воздействию. Полученные результаты представляют новые аргументы в пользу ранее сделанного нами заключения о том, что СИ крыс оказывает дезадаптивное влияние на общее функциональное состояние организма, а ОС, напротив, приводит к адаптивным изменениям. Проведенное исследование акцентирует внимание на важности интегративного подхода при исследовании эффектов СИ и ОС на организм.