Регуляция функционирования ABCB1-белка в коре головного мозга на фоне глобальной церебральной ишемии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. ABCB1-белок — мембранный транспортер, осуществляющий эффлюкс из клеток широкого спектра лекарственных веществ. Изучение механизмов регуляции функционирования ABCB1-белка в головном мозге на фоне его ишемии позволит предложить новые подходы к фармакотерапии церебральной ишемической патологии.

Цель. Изучить регуляцию функционирования ABCB1-белка в коре головного мозга крыс при глобальной церебральной ишемии.

Материалы и методы. Эксперимент выполнен на 30 крысах-самцах, которым моделировали глобальную церебральную ишемию путем билатеральной окклюзии общих сонных артерий. В коре головного мозга методом иммуноферментного анализа определяли количество ABCB1-белка и транскрипционных факторов Nrf2 и HIF-1α. Свободнорадикальный статус коры больших полушарий оценивали по концентрации малонового диальдегида, SH-групп, активности глутатионпероксидазы (G-per).

Результаты. Билатеральная окклюзия общих сонных артерий вызывала увеличение уровня ABCB1-белка в коре головного мозга крыс к четвертому часу ишемии, через 24 ч его количество оставалось повышенным, а через 72 ч уменьшалось до значений, не отличающихся от показателей ложнооперированных крыс. Содержание малонового диальдегида в коре больших полушарий увеличивалось через 2 ч и 4 ч после окклюзии, далее постепенно снижалось до исходных значений. Активность G-per была снижена по сравнению с контрольными значениями через 30 мин. и 4 ч после моделирования ишемии. Содержание Nrf2 в коре больших полушарий возрастало через 2 ч и 4 ч после проведения окклюзии, при этом через сутки его уровень несколько снижался, а на третий день эксперимента достигал исходных показателей. Количество HIF-1α повышалось только через 24 ч и 72 ч после операции.

Заключение. Количество ABCB1-белка в коре головного мозга крыс при глобальной церебральной ишемии зависит от показателей выраженности окислительного стресса, при этом в его регуляции играют роль транскрипционные факторы Nrf2 и HIF-1α. Снижение количества транспортера в гематоэнцефалическом барьере за счет влияния на процессы перекисного окисления липидов или синтез изученных транскрипционных факторов расширяет возможности для повышения эффективности фармакотерапии заболеваний центральной нервной системы субстратами ABCB1-белка.

Об авторах

Иван Владимирович Черных

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: ivchernykh88@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5618-7607
SPIN-код: 5238-6165
ResearcherId: R-1389-2017

доктор биологических наук, доцент

Россия, Рязань

Алексей Владимирович Щулькин

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: alekseyshulkin@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-1688-0017
SPIN-код: 2754-1702

доктор медицинских наук, доцент

Россия, Рязань

Наталья Михайловна Попова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: p34-66@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5166-8372
SPIN-код: 7553-9852

кандидат медицинских наук, доцент

Россия, Рязань

Мария Валерьевна Гацанога

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: mvgatsanoga@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1116-6271
SPIN-код: 9645-5079
ResearcherId: T-3803-2017

кандидат медицинских наук

Россия, Рязань

Елена Николаевна Якушева

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: enya.rzn@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6887-4888
SPIN-код: 2865-3080
ResearcherId: T-6343-2017

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Рязань

Список литературы

  1. Ерохина П.Д., Абаленихина Ю.В., Щулькин А.В., и др. Изучение влияния прогестерона на активность гликопротеина-Р in vitro // Российский медико-биологический вестник имени академика И. П. Павлова. 2020. Т. 28, № 2. С. 135–142. doi: 10.23888/PAVLOVJ2020282135-142
  2. Ерохина П.Д., Абаленихина Ю.В., Щулькин А.В., и др. Изучение влияния эстрадиола на активность гликопротеина-Р in vitro // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2020. Т. 8, № 3. С. 329–336. doi: 10.23888/HMJ202083329-336
  3. Черных И.В., Щулькин А.В., Правкин С.К., и др. Ингибирование активности ABCB1 белка при нарушении мозгового кровообращения может повысить эффективность фармакотерапии // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2021. Т. 15, № 1. С. 65–70. doi: 10.25692/ACEN.2021.1.8
  4. Дума С.Н., Рагино Ю.И. Роль антиоксидантов в коррекции психовегетативных, астенических и когнитивных нарушений // Трудный пациент. 2011. Т. 9, № 4. С. 28–35.
  5. Yang C., Zhong Z.–F., Wang S.–P., et al. HIF-1: structure, biology and natural modulators // Chin. J. Nat. Med. 2021. Vol. 19, No. 7. P. 521–527. doi: 10.1016/S1875-5364(21)60051-1
  6. Zhang T., Gu J., Wu L., et al. Neuroprotective and axonal outgrowth-promoting effects of tetramethylpyrazine nitrone in chronic cerebral hypoperfusion rats and primary hippocampal neurons exposed to hypoxia // Neuropharmacology. 2017. Vol. 118. P. 137–147. doi: 10.1016/j.neuropharm.2017.03.022
  7. Мазина Н.В., Волотова Е.В., Куркин Д.В. Нейропротекторное действие нового производного ГАМК-РГПУ-195 при ишемии головного мозга // Фундаментальные исследования. 2013. № 6, Ч. 6. С. 1473–1476.
  8. Cao D., Bai Y., Li L. Common carotid arteries occlusion surgery in adult rats as a model of chronic cerebral hypoperfusion // Bio Protoc. 2018. Vol. 8, No. 2. P. e2704. doi: 10.21769/BioProtoc.2704
  9. Leith C.P., Chen I.M., Kopecky K.J., et al. Correlation of multidrug resistance (MDR1) protein expression with functional dye/drug efflux in acute myeloid leukemia by multiparameter flow cytometry: identification of discordant MDR-/efflux+ and MDRl+/efflux- cases // Blood. 1995. Vol. 86, No. 6. P. 2329–2342.
  10. Ohnishi T., Tamai I., Sakanaka K., et al. In vivo and in vitro evidence for ATP-dependency of P-glycoprotein-mediated efflux of doxorubicin at the blood-brain barrier // Biochem. Pharmacol. 1995. Vol. 49, No. 10. P. 1541–1544. doi: 10.1016/0006-2952(95)00082-b
  11. Sita G., Hrelia P., Tarozzi A., et al. P-glycoprotein (ABCB1) and oxidative stress: focus on Alzheimer’s disease // Oxid. Med. Cell. Longev. 2017. Vol. 2017. P. 7905486 doi: 10.1155/2017/7905486
  12. Robertson S.J., Kania K.D., Hladky S.B., et al. P-glycoprotein expression in immortalised rat brain endothelial cells: comparisons following exogenously applied hydrogen peroxide and after hypoxia–reoxygenation // J. Neurochem. 2009. Vol. 111, No. 1. P. 132–141. doi: 10.1111/j.1471-4159.2009.06306.x
  13. Seebacher N.A., Richardson D.R., Jansson P.J. Glucose modulation induces reactive oxygen species and increases P-glycoprotein-mediated multidrug resistance to chemotherapeutics // Brit. J. Pharm. 2015. Vol. 172, No. 10. P. 2557–2572. doi: 10.1111/bph.13079
  14. Tomita M., Kishimoto H., Takizawa Y., et al. Effects of intestinal ischemia/reperfusion on P-glycoprotein mediated biliary and renal excretion of rhodamine123 in rat // Drug Metab. Pharmacokinet. 2009. Vol. 24, No. 5. P. 428–437. doi: 10.2133/dmpk.24.428
  15. Щулькин А.В., Абаленихина Ю.В., Сеидкулиева А.А., и др. Влияние окислительного стресса на транспорт субстрата P-гли-копротеина через клеточный монослой // Биологические мембраны. 2021. Т. 38, № 4. С. 292–305. doi: 10.31857/S023347552 1040101
  16. Jeddi F., Soozangar N., Sadeghi M.R., et al. Nrf2 overexpression is associated with P-glycoprotein upregulation in gastric cancer // Biomed. Pharmacother. 2018. Vol. 97. P. 286–292. doi: 10.1016/j.biopha.2017.10.129
  17. Comerford K.M., Wallace T.J., Karhausen J., et al. Hypoxia- inducible factor-1-dependent regulation of the multidrug resistance (MDR1) gene // Cancer Res. 2002. Vol. 62, No. 12. P. 3387–3394.
  18. Trošelj K.G., Tomljanović M., Jaganjac M., et al. Oxidative Stress and Cancer Heterogeneity Orchestrate NRF2 Roles Relevant for Therapy Response // Molecules. 2022. Vol. 27, No. 5. P. 1468. doi: 10.3390/molecules27051468
  19. Parmakhtiar B., Burger R.A., Kim J.–H., et al. HIF Inactivation of p53 in Ovarian Cancer Can Be Reversed by Topotecan, Restoring Cisplatin and Paclitaxel Sensitivity // Mol. Cancer Res. 2019. Vol. 17, No. 8. P. 1675–1686. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-18-1109
  20. He J.–L., Zhou Z.–W., Yin J.–J., et al. Schisandra chinensis regulates drug metabolizing enzymes and drug transporters via activation of Nrf2-mediated signaling pathway // Drug Des. Devel. Ther. 2014. Vol. 9. P. 127–146. doi: 10.2147/DDDT.S68501

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор, 2023


 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).