Исследование влияния различных физиологически активных веществ на изменение липидного состава и фосфолипазной активности поврежденных соматических нервов
- Авторы: Ревин В.В.1, Парчайкина М.В.1, Чудайкина Е.В.1, Ревина Э.С.1, Молчанов И.Д.1, Симакова М.А.1, Заварыкина А.В.2, Грунюшкин И.П.2, Девяткин А.А.2
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва
- Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва
- Выпуск: Том 24, № 4 (2024)
- Страницы: 448-460
- Раздел: Биология
- URL: https://ogarev-online.ru/1816-9775/article/view/357436
- DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2024-24-4-448-460
- EDN: https://elibrary.ru/QJXELD
- ID: 357436
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Исследован липидный состав и фосфолипазная активность в поврежденных соматических нервах на фоне действия гиалуроната калия и инсулиноподобного фактора роста-1. Показано, что перерезка нерва сопровождается увеличением активности фосфолипазы А2, в результате чего происходит накопление лизофосфолипидов и свободных жирных кислот, а также повышается уровень фосфатидилинозитола и снижается содержание диацилглицерина, что, вероятнее всего, объясняется инактивацией фосфоинозитид-специфичной фосфолипазы С на фоне травмы нервного проводника. Введение гиалуроната калия и инсулиноподобного фактора роста-1 усиливает восстановительные процессы в травмированном нервном проводнике, однако механизмы их действия остаются различными. Согласно литературным данным и результатам собственных исследований, можно сделать предположение, что действие гиалуроната калия и инсулиноподобного фактора роста-1 реализуется в результате запуска сигнальных путей, связанных с регуляцией активности ферментов из семейства фосфолипаз. При этом полученные нами данные по снижению активности фосфолипазы А2 и отсутствию достоверных изменений уровня фосфатидилинозитола и диацилглицерина указывают на то, что гиалуронат калия, вероятнее всего, оказывает свое действие посредством ФЛ А2-опосредованного пути. Кроме этого, было показано, что на фоне действия инсулиноподобного фактора роста-1 наблюдается интенсификация фосфоинозитидного обмена, что объясняется активацией фосфоинозитид-специфичной фосфолипазы С. Согласно данным литературы, запуск фосфолипаза С-опосредованного механизма сопровождается образованием компонентов фосфатидилинозитол-3-киназного сигнального пути, участвующего в стимуляции экспрессии различных факторов транскрипции, необходимых для аксональной регенерации и восстановления функционирования травмированных нервных проводников.
Об авторах
Виктор Васильевич Ревин
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва430005, г. Саранск, Большевистская ул., 68
Марина Владимировна Парчайкина
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва
ORCID iD: 0000-0002-6627-6582
430005, г. Саранск, Большевистская ул., 68
Елена Викторовна Чудайкина
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва
ORCID iD: 0000-0001-6141-2568
430005, г. Саранск, Большевистская ул., 68
Эльвира Сергеевна Ревина
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва
ORCID iD: 0000-0002-2418-7012
430005, г. Саранск, Большевистская ул., 68
Иван Дмитриевич Молчанов
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва
ORCID iD: 0009-0007-0996-5588
430005, г. Саранск, Большевистская ул., 68
Милена Андреевна Симакова
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва
ORCID iD: 0009-0005-3681-1221
430005, г. Саранск, Большевистская ул., 68
Анастасия Вячеславовна Заварыкина
Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68
Игорь Павлович Грунюшкин
Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68
Аркадий Анатольевич Девяткин
Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва
ORCID iD: 0000-0002-6551-2571
Scopus Author ID: 13613269500
ResearcherId: E-5296-2014
430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68
Список литературы
- Gordon T. Peripheral nerve regeneration and muscle reinnervation // International Journal of Molecular Sciences. 2020. Vol. 21, iss. 22. P. 8652. https://doi.org/10.3390/ijms21228652
- Nocera G., Jacob C. Mechanisms of Schwann cell plasticity involved in peripheral nerve repair after injury // Cellular and Molecular Life Sciences. 2020. Vol. 77. P. 3977–3989. https://doi.org/10.1007/s00018- 020-03516-9
- Mahar M., Cavalli V. Intrinsic mechanisms of neuronal axon regeneration // Nature Reviews Neuroscience. 2018. Vol. 19, iss. 6. P. 323–337. https://doi.org/10.1038/s41583-018-0001-8
- Xu X., Song L., Li Y., Guo J., Huang S., Du S., Li W., Cao R., Cui S. Neurotrophin-3 promotes peripheral nerve regeneration by maintaining a repair state of Schwann cells after chronic denervation via the TrkC/ERK/c-Jun pathway // Journal of Translational Medicine. 2023. Vol. 21, iss. 1. P. 733. https://doi.org/10.1186/s12967-023-04609-2
- Xu Y., Liu X., Ahmad M.A., Ao Q., Yu Y., Shao D., Yu T. Engineering cell-derived extracellular matrix for peripheral nerve regeneration // Materials Today Bio. 2024. Vol. 27. P. 101125. https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2024.101125
- Altinkaya A., Cebi G., Tanrıverdi G., Alkan F., Cetinkale O. Effects of subepineural hyaluronic acid injection on nerve recovery in a rat sciatic nerve defect model // Turkish Journal of Trauma & Emergency Surgery. 2023. Vol. 29, iss. 3. P. 277. https://doi.org/10.14744/tjtes.2022.45908.
- Raghu P., Joseph A., Krishnan H., Singh P., Saha S. Phosphoinositides: Regulators of nervous system function in health and disease // Frontiers in Molecular Neuroscience. 2019. Vol. 12. P. 208. https://doi.org/10.3389/fnmol.2019.00208
- González Porto S. A., Domenech N., Blanco F. J., Centeno Cortés A., Rivadulla Fernández C., Álvarez Jorge Á., Sánchez Ibáñez J., Rendal Vázquez E. Intraneural IFG-1 in cryopreserved nerve isografts increase neural regeneration and functional recovery in the rat sciatic nerve // Neurosurgery. 2019. Vol. 85, iss. 3. P. 423–431. https://doi.org/10.1093/neuros/nyy339
- Ma K., Xu H., Zhang J., Zhao F., Liang H., Sun H., Li P., Zhang S., Wang R., Chen X. Insulin-like growth factor-1 enhances neuroprotective effects of neural stem cell exosomes after spinal cord injury via an miR-219a-2-3p/YY1 mechanism // Aging (Albany NY). 2019. Vol. 11, iss. 24. P. 12278. https://doi.org/10.18632/aging.102568
- Ревин В. В. Роль липидов в процессе проведения возбуждения по соматическим нервам : дис. … д-ра биол. наук. Минск, 1990. 364 с.
- Ревин В. В., Ревина Э. С., Девяткин А. А., Громова Н. В. Роль липидов в функционировании возбудимых биологических мембран. Саранск : Изд-во Морд. ун-та, 2012. 220 с.
- Торховская Т. Н., Ипатова О. М., Захарова Т. С., Кочетова М. М., Халилов Э. М. Клеточные рецепторы к лизофосфолипидам как промоторы сигнальных эффектов (обзор) // Биохимия. 2007. Т. 72, № 2. С. 149–158.
- Бердичевец И. Н., Тяжелова Т. В., Шимшилашвили Х. Р., Рогаев Е. И. Лизофосфатидная кислота – липидный медиатор с множеством биологических функций. Пути биосинтеза и механизм действия // Биохимия. 2010. Т. 75, № 9. С. 1213–1223. https://doi.org/10.1134/s0006297910090026
- Brockerhoff S. E. Phosphoinositides and photoreceptors // Molecular Neurobiology. 2011. Vol. 44. P. 420–425. https://doi.org/10.1007/s12035-011- 8208-y
- Bligh E. G., Dyer W. J. A rapid method of total lipid extraction and purifi cation // Canadian Journal of Biochemistry and Physiology. 1959. Vol. 37, iss. 8. P. 911–917. https://doi.org/10.1139/o59-099
- Scharer C. Diplomarbeit Vergleich von HPLC-ELSD und moderener TLC in der heutigen PhospholipidQualiatskontrolle. Basel : Fachhochschule beider, 2001. 48 p.
- Биологические мембраны. Методы / под ред. Дж. Б. Финдлея, У. Г. Эванза. М. : Мир, 1990. 424 с
- Handloser D., Widmer V., Reich E. Separation of phospholipids by HPTLC – an investigation of important parameters // Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies. 2008. Iss. 31. P. 1857–1870. https://doi.org/10.1080/10826070802188940
- Morrison W. R., Smith L. M. Preparation of fatty acid methyl esters and dimethylacetals from lipids with boron fl uoride–methanol // Journal of Lipid Research. 1964. Vol. 5, iss. 4. P. 600–608. https://doi.org/10.1016/S0022-2275(20)40190-7
- Ефремова А. С. Участие кальций-независимой фосфолипазы А2 в регуляции Са2+–сигнала, вызванного ингибитором кальмодулина в тимоцитах крысы // Биологические мембраны. 2008. Т. 25, № 4. С. 292–300.
- Mekaj A. Y., Morina A. A., Manxhuka-Kerliu S., Neziri B., Duci S. B., Kukaj V., Miftari I. Electrophysiological and functional evaluation of peroneal nerve regeneration in rabbit following topical hyaluronic acid or tacrolimus application after nerve repair // Nigerian Postgraduate Medical Journal. 2015. Vol. 22, iss. 3. P. 179–184. https://doi.org/10.4103/1117-1936.170738
- Yamahara K., Yamamoto N., Kuwata F., Nakagawa T. Neuroprotective role of insulin-like growth factor 1 in auditory and other nervous systems // Histology and Histopathology. 2022. Vol. 37, iss. 7. P. 609–619. https://doi.org/10.14670/HH-18-437
- Paul J. A., Gregson N. A. An immunohistochemical study of phospholipase A2 in peripheral nerve during Wallerian degeneration // Journal of Neuroimmunology. 1992. Vol. 39, iss. 1-2. P. 31–47. https://doi. org/10.1016/0165-5728(92)90172-h
- Uemura T., Takamatsu K., Ikeda M., Okada M., Kazuki K., Ikada Y., Nakamura H. Transplantation of induced pluripotent stem cell-derived neurospheres for peripheral nerve repair // Biochemical and Biophysical Research Communications. 2012. Vol. 419, iss. 1. P. 130–135. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2012.01.154
- Edström A., Briggman M., Ekström P. A. R. Phospholipase A2 activity is required for regeneration of sensory axons in cultured adult sciatic nerves // Journal of Neuroscience Research. 1996. Vol. 43, iss. 2. P. 183–189. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097- 4547(19960115)43:23.0.CO;2-C
- Когтева Г. С., Безуглов В. В. Ненасыщенные жирные кислоты как эндогенные биорегуляторы // Биохимия. 1998. Т. 63, № 1. С. 6–15.
- Архипова С. С. Рагинов И. С., Мухитов А. Р., Челышев Ю. А. Клетки-сателлиты чувствительных нейронов при различных типах травм седалищного нерва крысы // Морфология. 2009. Т. 135, № 3. С. 29–34.
- Iwanicki J. L., Lu K. W., Taeusch H. W. Reductions of phospholipase A2 inhibition of pulmonary surfactant with hyaluronan // Experimental Lung Research. 2010. Vol. 36, iss. 3. P. 167–174. https://doi. org/10.3109/01902140903234186
- Nitzan D. W., Nitzan U., Dan P., Yedgar S. The role of hyaluronic acid in protecting surface-active phospholipids from lysis by exogenous phospholipase A2 // Rheumatology. 2001. Vol. 40, iss. 3. P. 336–340. https://doi.org/10.1093/rheumatology/40.3.336
- Кузьменко Т. П., Парчайкина М. В., Ревина Э. С., Гладышева М. Ю., Ревин В. В. Влияние нейротрофических факторов на состав белков при повреждении и регенерации соматических нервов // Биофизика. 2023. Т. 68, № 2. С. 334–348. https://doi. org/10.31857/S0006302923020138
- Rajala A., Teel K., Bhat M. A., Batushansky A., Griffi n T. M., Purcell L., Rajala R. V. Insulin-like growth factor 1 receptor mediates photoreceptor neuroprotection // Cell Death & Disease. 2022. Vol. 13, iss. 7. P. 613. https://doi.org/10.1038/s41419- 022-05074-3
- de Figueiredo C. S., Raony Í., Medina S.V., de Mello Silva E., Dos Santos A. A., Giestal-de-Araujo E. Insulin-like growth factor-1 stimulates retinal cell proliferation via activation of multiple signaling pathways // Current Research in Neurobiology. 2023. Vol. 4. P. 100068. https://doi.org/10.1016/j.crneur.2022.100068
- Kermer P., Klöcker N., Labes M., Bähr M. Insulinlike growth factor-I protects axotomized rat retinal ganglion cells from secondary death via PI3-Kdependent Akt phosphorylation and inhibition of caspase-3 in vivo // Journal of Neuroscience. 2000. Vol. 20, iss. 2. P. 722–728. https://doi.org/10.1523/jneurosci.20-02-00722.2000
Дополнительные файлы
