Экспрессия белков с-fos, ERK1/2, MAP2, NOTCH1 в нейронах коры головного мозга человека после ишемического инсульта
- Авторы: Сергеева С.П.1, Люндуп А.В.1, Береговых В.В.1, Литвицкий П.Ф.1, Савин А.А.2, Горбачева Л.Р.3, Киселева Е.В.4, Бреславич И.Д.3, Куценко К.И.5,6, Шишкина Л.В.7
-
Учреждения:
- Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
- Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН
- Бюро судебно-медицинской экспертизы Департамента здравоохранения города Москвы
- Международный юридический институт
- Научно-исследовательский институт нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко
- Выпуск: Том 75, № 3 (2020)
- Страницы: 226-233
- Раздел: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ НЕВРОЛОГИИ И НЕЙРОХИРУРГИИ
- URL: https://ogarev-online.ru/vramn/article/view/125693
- DOI: https://doi.org/10.15690/vramn1295
- ID: 125693
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Обоснование. Поиск новых направлений патогенетически обоснованной терапии и реабилитации пациентов после ишемического инсульта является актуальной задачей. Для ее решения необходимы новые знания о закономерностях экспрессии после ишемического инсульта в нейронах коры головного мозга белков, обеспечивающих механизмы нейропластичности. К ним относят с-fos, ERK1/2, MAP2, NOTCH1.
Цель исследования — выявить закономерности экспрессии белков с-fos, ERK1/2, MAP2, NOTCH1 в нейронах коры головного мозга человека после ишемического инсульта.
Методы. Анализировали парафиновые срезы образцов коры головного мозга 9 пациентов, умерших в срок от 2 до 6 сут после развития ишемического инсульта в бассейне левой средней мозговой артерии (ЛСМА) из трех зон: 1 — зоны, прилежащей непосредственно к очагу некротической ткани; 2 — зоны, отдаленной от предыдущей на 4–7 см; 3 — зоны контралатерального полушария, симметричной очагу ишемического инсульта. Контрольные образцы получены от погибших в результате несчастного случая (3 человека). Оценку экспрессии белков NSE, с-fos, ERK1/2, MAP2, NOTCH1 нейронами проводили непрямым иммунопероксидазным иммуногистохимическим методом.
Результаты. Выявлены увеличение плотности и уменьшение доли поврежденных нейронов при удалении от ишемического очага, наибольшая доля с-fos протеин-позитивных нейронов в зоне 2, NOTCH1- позитивных нейронов — в зоне 1, меньшие доли ERK1/2- и MAP2-позитивных нейронов по сравнению с контрольными только в образцах зоны 1.
Заключение. При развитии ишемического инсульта контралатеральное очагу полушарие является зоной повышенной активации интактной ткани, тогда как участки коры, прилежащие непосредственно к очагу и отдаленные от него, имеют признаки патологической активации. При этом для зоны 1 характерно снижение диапазона адаптационного ответа ткани, а для зоны 2 — его расширение. Поэтому ключевой мишенью для терапевтического воздействия является зона 2.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Светлана Павловна Сергеева
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: svetlanapalna@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0083-1213
SPIN-код: 4257-9498
к.м.н.
Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2Алексей Валерьевич Люндуп
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Email: lyundup@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0102-5491
SPIN-код: 4954-3004
к.м.н.
Россия, МоскваВалерий Васильевич Береговых
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Email: beregovykh@ramn.ru
ORCID iD: 0000-0002-0210-4570
SPIN-код: 5940-7554
д.т.н., профессор, академик РАН
Россия, МоскваПетр Францевич Литвицкий
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет)
Email: litvicki@mma.ru
ORCID iD: 0000-0003-0151-9114
SPIN-код: 6657-5937
д.м.н., профессор, чл.-корр. РАН
Россия, МоскваАлексей Алексеевич Савин
Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
Email: lasavin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6340-8623
SPIN-код: 9162-6720
д.м.н., профессор
Россия, МоскваЛюбовь Руфэльевна Горбачева
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: gorbacheva@mail.bio.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-3910-8831
SPIN-код: 4394-0575
д.б.н., профессор
Россия, МоскваЕкатерина Владимировна Киселева
Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН
Email: evkiseleva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2270-6595
SPIN-код: 7421-8496
к.б.н.
Россия, МоскваИлья Дмитриевич Бреславич
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: br_i@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-9321-9102
SPIN-код: 9615-9237
ассистент
Россия, МоскваКирилл Игоревич Куценко
Бюро судебно-медицинской экспертизы Департамента здравоохранения города Москвы; Международный юридический институт
Email: ceamler@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9299-5153
SPIN-код: 8964-3717
к.м.н.
Россия, МоскваЛюдмила Валентиновна Шишкина
Научно-исследовательский институт нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко
Email: lshishkina@nsi.ru
ORCID iD: 0000-0001-7045-7223
SPIN-код: 6341-2050
к.м.н.
Россия, МоскваСписок литературы
- Pool EM, Leimbach M, Binder E, et al. Network dynamics engaged in the modulation of motor behavior in stroke patients. Human brain mapping. 2018;39(3):1078–1092. doi: 10.1002/hbm.23872.
- Kim DH, Lee HE, Kwon KJ, et al. Early immature neuronal death initiates cerebral ischemia-induced neurogenesis in the dentate gyrus. Neuroscience. 2015;284:42–54. doi: 10.1016/j.neuroscience.2014.09.074.
- Schuldiner O, Yaron A. Mechanisms of developmental neurite pruning. Cellular and Molecular Life Sciences. 2015;72(1):101–119. doi: 10.1007/s00018-014-1729-6.
- Maor-Nof M, Yaron A. Neurite pruning and neuronal cell death: spatial regulation of shared destruction programs. Current opinion in neurobiology. 2013;23(6):990–996. doi: 10.1016/j.conb.2013.06.007.
- Шерстнев В.В., Юрасов В.В., Сторожева З.И., и др. Нейрогенез и апоптоз в зрелом мозге при формировании и упрочении долговременной памяти // Нейрохимия. — 2010. — Т. 27. — № 2. — С. 130–137. [Sherstnev VV, Yurasov VV, Storozheva ZI, et al. Neurogenesis and apoptosis in the mature brain during formation and consolidation of long-term memory. Neurochemical Journal. 2010;4(2):109–115. (In Russ.)]
- Авдеев Д.Б., Акулинин В.А., Степанов А.С., и др. Плейотропные ферменты апоптоза и синаптическая пластичность гиппокампа белых крыс после окклюзии общих сонных артерий // Сибирский медицинский журнал. — 2018. — Т. 33. — № 3. — С. 102–110. doi: 10.29001/2073-8552-2018-33-3-102-110. [Avdeev DV, Akulinin VA, Stepanov AS, et al. Pleiotropic enzymes of apoptosis and synaptic plasticity in albino rat hippocampus after occlusion of common carotid arteries. The Siberian Medical Journal. 2018;33(3):102–110. (In Russ.)]
- Roux PP, Blenis J. ERK and p38 MAPK-activated protein kinases: a family of protein kinases with diverse biological functions. Microbiol Mol Biol Rev. 2004;68:320–344. doi: 10.1128/mmbr.68.2.320-344.2004.
- Pernet V, Hauswirth WW, Di Polo A. Extracellular signal-regulated kinase 1/2 mediates survival, but not axon regeneration, of adult injured central nervous system neurons in vivo. Journal of neurochemistry. 2005;93(1):72–83. doi: 10.1111/j.1471-4159.2005.03002.x.
- Kim SY, Han YM, Oh M, et al. DUSP4 regulates neuronal differentiation and calcium homeostasis by modulating ERK1/2 phosphorylation. Stem Cells and Development. 2014;24(6):686–700. doi: 10.1089/scd.2014.0434.
- Kaczmarek L. From c-Fos to MMP-9: in control of synaptic plasticity to produce healthy and diseased mind, a personal view. Postepy Biochemii. 2018;64(2):101–109. doi: 10.18388/pb.2018_119.
- Gao YJ, Ji RR. C-Fos and pERK, which is a better marker for neuronal activation and central sensitization after noxious stimulation and tissue injury? The Open Pain Journal. 2009;2:11–17. doi: 10.2174/1876386300902010011.
- Liu W, Wu W, Lin G, et al. Physical exercise promotes proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells via ERK in rats with cerebral infarction. Molecular Medicine Reports. 2018;18(2):1455–1464. doi: 10.3892/mmr.2018.9147.
- Xiao P, Liu XW, Zhao NN, et al. Correlations of neuronal apoptosis with expressions of c-Fos and c-Jun in rats with post-ischemic reconditioning damage. European Review for Medical and Pharmacological Sciences. 2018;22(9):2832–2838. doi: 10.26355/eurrev_201805_14984.
- Samandari H, Nabavizadeh F, Ashabi G. Age-related difference in protective effect of early post-conditioning on ischemic brain injury: possible involvement of MAP-2/Synaptophysin role. Metabolic Brain Disease. 2019;34(6):1771–1780. doi: 10.1007/s11011-019-00484-3.
- Tu M, Zhu P, Hu S, et al. Notch1 signaling activation contributes to adult hippocampal neurogenesis following traumatic brain injury. Medical Science Monitor: International Medical Journal of Experimental and Clinical Research. 2017;23:5480. doi: 10.12659/MSM.907160.
- Zhang X, Yang C, Gao J, et al. Voluntary running-enhanced synaptic plasticity, learning and memory are mediated by Notch1 signal pathway in C57BL mice. Brain Structure and Function. 2018;223(2):749–767. doi: 10.1007/s00429-017-1521-0.
- Меркулов Г.А. Курс патологогистологической техники. — СПб.: Медгиз, 1961. — 340 с. [Merkulov GA. Course of histopathological technology. St. Petersburg: Medgiz; 1961. 340 p. (In Russ).]
- Саркисов Д.С., Перов Ю.Л., Лысенко Л.В. Микроскопическая техника. — М.: Медицина, 1996. [Sarkisov DS, Perov YuL, Lysenko LV. Microscopic technology. Moscow: Medicine; 1996. (In Russ).]
- Мальков П.Г., Франк Г.А., Москвина Л.В., и др. Основы обеспечения качества в гистологической лабораторной технике: руководство / под ред. П.Г. Малькова, Г.А. Франка. — М.: У Никитских ворот, 2011. — 108 с. [Malkov PG, Frank GA, Moskvina LV, et al. Fundamentals of quality assurance in histological laboratory technology: guidelines. Ed. by Malkova P.G., Franka G.A. Moscow: U Nikitskih vorot; 2011. 108 p. (In Russ.)]
- Мыцик А.В., Акулинин В.А., Степанов С.С., Ларионов П.М. Влияние ишемии на нейроглиальные взаимоотношения лобной коры большого мозга человека // Омский научный вестник. — 2013. — № 1. — С. 74–77. [Mytsik AV, Akulinin VA, Stepanov SS, Larionov PM. Ischemia influence of the neuroglial relations of frontal cortex of the human brain. Omskiy Nauchniy vestnik. 2013;1:74–77. (In Russ.)]
- Мыцик А.В. Использование программы ImageJ для автоматической морфометрии в гистологических исследованиях // Омский научный вестник. — 2011. — № 2. — С. 187–189. [Mytsik АV. Using ImageJ software application for automated morphometry of histological studies. Omskiy Nauchniy vestnik. 2011;2:187–189. (In Russ.)]
- McDowell JJ. Behavioral and neural Darwinism: selectionist function and mechanism in adaptive behavior dynamics. Behavioural Processes. 2010;84(1):358–365. doi: 10.1016/j.beproc.2009.11.011.
- Leigh R, Knutsson L, Zhou J, van Zijl PC. Imaging the physiological evolution of the ischemic penumbra in acute ischemic stroke. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2018;38(9):1500–1516. doi: 10.1177/0271678X17700913.
- Cunha RA. How does adenosine control neuronal dysfunction and neurodegeneration? Journal of Neurochemistry. 2016;139(6):1019–1055. doi: 10.1111/jnc.13724.
- Neyazi B, Schwabe K, Alam M, et al. Neuronal expression of c-Fos after epicortical and intracortical electric stimulation of the primary visual cortex. Journal of Chemical Neuroanatomy. 2016;77:121–128. doi: 10.1016/j.jchemneu.2016.06.004.
- Chen X, Shen J, Wang Y, et al. Up-regulation of c-Fos associated with neuronal apoptosis following intracerebral hemorrhage. Cellular and Molecular Neurobiology. 2015;35(3):363–376. doi: 10.1007/s10571-014-0132-z.
Дополнительные файлы
