Научная статья на тему 'The role of astroglial proteins in the brains of rats under the influence of doxorubicin and humilid'

The role of astroglial proteins in the brains of rats under the influence of doxorubicin and humilid Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
93
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Biosystems Diversity
ESCI
Ключевые слова
КАРДІОПАТІЯ / ГФКБ / S-100B / ГіПОКАМП / МОЗОЧОК / КОРА ПіВКУЛЬ / CARDIOMYOPATHY / GFAP / HIPPOCAMPUS / CEREBELLUM / CORTEX

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Babets Y.V., Ushakova G.A., Stepchenko L.M.

Doxorubicin causes toxic side effects which result in profound changes in various organs including the heart muscle, which leads to the development of cardiomyopathy, with further complications, as our earlier studies have shown. But there are complications in treatment by anthracycline chemotherapy. The reduction of toxicity of cytotoxic drugs without reduction of their antitumor action remains an important medical challenge. The S-100b and glial fibrillar acid protein (GFAP) are the key astroglial proteins which are widely used as biomarkers for neurotraumas and strokes. Thus the purpose of our work was to study the GFAP and S-100b levels under the experimental model of doxorubicin-induced cardiomyopathy and the effect of the cytostatic separately or combined with Humilid. The level of studied proteins was measured by ELISA using monospecific antibodies against GFAP and S-100b (Sigma, USA), secondary anti-IgG labeled with horseradish peroxidase (Sigma, USA) and GFAP and S-100b standards (Sigma, USA). The study was conducted on white Wistar male rats weighing 210 ± 50 g, which were divided into 3 groups with 8 animals in each: 1 control, rats received saline i/p, 2 doxorubicin 1 mg/kg i/p once weekly during 4 weeks, 3 doxorubicin by the same scheme plus 0.01% solution of Humilid during 4 weeks. Under impact of doxorubicin an increase of fibrillar GFAP content in the rats’ hippocampus was shown, which may have occurred as a result of the proliferation of astrocytes. An increase of concentration of S-100b to 20-26% compared with the control animals was also detected in the hippocampus, thalamus and the cerebral cortex of the studied animals. Concomitant administration of doxorubicin with Humilid partially prevented the increase in concentration of GFAP and S-100b in the rats’ hippocampus. The reciprocal change in the level of S-100b and GFAP in the peripheral nervous system of the heart tissue was defined with a high degree of correlation under impact of doxorubicin. Accordingly, we have proposed the hypothesis that the increase in of the filament GFAP in the hippocampus may occur due to the development of the ischemic state under the impact of doxorubicin-induced cardiomyopathy. Humilid with doxorubicin prevented changes in the researched astroglial proteins of the heart muscle and brain parts of rats.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «The role of astroglial proteins in the brains of rats under the influence of doxorubicin and humilid»

BicHUK ,fl,mnponeTpoBCBKoro ymBepcrneTy. Bionoria, eKonoria. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnepropetrovsk University. Biology, ecology.

Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2016. 24(2), 392-397.

doi:10.15421/011652

ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online

www.ecology.dp.ua

УДК 616.831+611.3.018

Розподш астро^альних бiлкiв у мозку щурiв за дп доксорубiцину та гумшщу

Я.В. Бабець1, Г.О. Ушакова1, Л.М. Степченко2

'Днтропетровський нацюналъний ynieepcumem iMeni Олеся Гончара, Днтропетровськ, Украта 2Днтропетровсъкий державний аграрно-економiчнuй ушверситет, Днтропетровськ, Украта

Застосування доксорубшину протягом 4 тижнв у доз1 1 мг/кг викликае розвиток кардюмюпатп у щур1в, що було показано ра-Hime. Порушення роботи серця та, як настдок, виникнення гшоксичного стану спричинюють ризик утворення шеми мозку. Астрогл1я перша вщповщае на порушення мeтаболiзму у мозку. Дослщжено р1вень астроцигспeцифiчних бшюв: каль-цшзв'язувального бшка S-100b i глiального фiбрилярного кислого бшка (ГФКБ), у модeлi доксорубщин-шдуковано1 кардюмюпатп та до цього цитостатика окремо або у комплeксi з гумiлiдом. Унаслщок впливу доксорубшину вщбуваелъся щдвищення вмтсту фiбрилярного ГФКБ у гшокамт шурiв, iмовiрно через пролiфeрацiю астроцитiв. Не визначено вiрогiдних змш рiвня розчинного ГФКБ у гшокамт за впливу доксорубшину, при цьому в мозочку вщмчено зменшення ргвня рГФКБ поргвняно з контрольною групою. У гшокамт, таламусi та корi великих твкуль спостерцжться збiльшeння концетрацп S-100b на 20-26% поргвняно з контрольними тваринами. Застосування доксорубшину разом iз гумшдом частково сприяе запобшанню збiльшeння концентраци ГФКБ та S-100b у гшокамт шурiв. У пeрифeрiчнiй нервовш систeмi серцево1 тканини визначено реципрокну змшу ргвня S-100b та ГФКБ iз високим ступенем кореляцшного зв'язку за вливу доксорубшину. У разi застосування доксорубшину рiвнi бiлкiв ГФКБ та S-100b у мозку на порядок-два виш! за концентрацию цих самих бшюв у плазмi кровi та серщ, що свщчить про збереження щтс-ностi гeматоeнцeфалiчного бар'еру за впливу дослщжуваного ангибiотика.

Ключов1 слова: кардюпатш; ГФКБ; S-100b; гшокамп; мозочок; кора швкуль

The role of astroglial proteins in the brains of rats under the influence of doxorubicin and Humilid

Y.V. Babets1, G.A. Ushakova1, L.M. Stepchenko2

'Oles' Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine 2Dnipropetrovsk State Agrarian-Economics University, Dnipropetrovsk, Ukraine

Doxorubicin causes toxic side effects which result in profound changes in various organs including the heart muscle, which leads to the development of cardiomyopathy, with further complications, as our earlier studies have shown. But there are complications in treatment by anthracycline chemotherapy. The reduction of toxicity of cytotoxic drugs without reduction of their antitumor action remains an important medical challenge. The S-100b and glial fibrillar acid protein (GFAP) are the key astroglial proteins which are widely used as biomarkers for neurotraumas and strokes. Thus the purpose of our work was to study the GFAP and S-100b levels under the experimental model of doxoru-bicin-induced cardiomyopathy and the effect of the cytostatic separately or combined with Humilid. The level of studied proteins was measured by ELISA using monospecific antibodies against GFAP and S-100b (Sigma, USA), secondary anti-IgG labeled with horseradish peroxidase (Sigma, USA) and GFAP and S-100b standards (Sigma, USA). The study was conducted on white Wistar male rats weighing 210 ± 50 g, which were divided into 3 groups with 8 animals in each: 1 - control, rats received saline i/p, 2 - doxorubicin 1 mg/kg i/p once weekly during 4 weeks, 3 - doxorubicin by the same scheme plus 0.01% solution of Humilid during 4 weeks. Under impact of doxorubicin an increase of fibrillar GFAP content in the rats' hippocampus was shown, which may have occurred as a result of the proliferation of astrocytes.

Дтпропетровський нацюнатьний утверситет iMeHi Олеся Гончара, пр. rœapiHa, 72, Днтропетровськ, 49010, Украта Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, 72 Gagarina ave., Dnipropetrovsk, 49010, Ukraine Tel.: +38-097-789-66-43. E-mail: kristalxx@yandex.ru

Днтропетровський державний аграрно-eKOHOMiHHUü утверситет, вул. Ворошилова, 25, Днтропетровськ 49600, Украта Dnipropetrovsk State Agrarian-Economics University, 25 Voroshilova str., Dnipropetrovs, 49600, Ukraine

An increase of concentration of S-100b to 20-26% compared with the control animals was also detected in the hippocampus, thalamus and the cerebral cortex of the studied animals. Concomitant administration of doxorubicin with Humilid partially prevented the increase in concentration of GFAP and S-100b in the rats' hippocampus. The reciprocal change in the level of S- 100b and GFAP in the peripheral nervous system of the heart tissue was defined with a high degree of correlation under impact of doxorubicin. Accordingly, we have proposed the hypothesis that the increase in of the filament GFAP in the hippocampus may occur due to the development of the ischemic state under the impact of doxorubicin-induced cardiomyopathy. Humilid with doxorubicin prevented changes in the researched astroglial proteins of the heart muscle and brain parts of rats.

Keywords: cardiomyopathy; GFAP; S-100b; hippocampus; cerebellum; cortex

Вступ

Антрациклшов1 антибютики - одн з найефективт-ших препарата у лшуванш пухлин р1зно1 етюлоги, зокре-ма мозку (Gupta et al., 2014; Inoue et al., 2014). Однак за-стосування доксорубщину спричинюе розвигок поб1чних токсичних ефекпв, яю викликають глибою змши у р1зних органах, у тому числ1 серцевому м'яз1, та зумовлюють розвиток кардомюпати з подальшими ускладненнями, що показано в наших дослвдженнях ран1ше (Gordienko et al., 2012; Babets et al., 2013, 2015). Порушення роботи сер-ця та, як наслвдок, виникнення пиоксичного стану сприя-ють ризику утворення шеми мозку.

Астрогшальт клпини ввдграють ключову роль у за-хисп мозку, пiдгриманнi гомеостазу мозку як активт учасники нейронного метаболiзму, синаптично" пластич-ностi та нейропротекци (Colangelo et al., 2014). Астрогтя характеризуеться присутнiстю унiкального структурного бшка - глiального ф1брилярного кислого бшка (ГФКБ) та регуляторного кальц1йзв'язувального бшка S-100b, яш широко використовуються як бюмаркери пошкодження мозку вщ р1зних чинниюв i прогнозу перебиу хвороби, у тому числ iшемiï (Yardan et al., 2011; Yang et al., 2015).

ГФКБ - основний бшок пром1жних фiламентiв аст-роципв, вiдповiдальний за цитоскелетну структуру цих клiтин, пiдгримуе "х механiчну мщтсть, а також вливае на архиектошку сусiднiх нейрон1в, бере участь у фор-муваннi та функцюнальнш спроможносп гематоенце-фалiчного бар'еру (ГЕБ) (Yang et al., 2015).

Патогенез багатьох хвороб пов'язаний 1з порушенням ршноваги внутрiшньоклiтинного кальщю. Зв'язування кальщю з S-100b щдукуе конформацiйнi змши протешу, що дозволяе пдрофобним залишкам взаемодати з шши-ми бiлками. S-100b мiстигъся в цитоплазм1 та ядр1 астроципБ, регулюе структуру цитоскелета та пролiфе-ращю. Хоча S-100b присутнш головним чином в астро-глальних i шваннових клiтинах, вш також знайдений в адипоцитах, хондроцитах, лшфоцитах, клiтинах юстко-вого мозку, а також у меланоцитах (Yardan et al., 2011).

Дя доксорубщину та розвиток пиоксичного стану су-проводжуються активацiею окисного стресу та посилен-ням вшьнорадикальних процеав, а також змшою обмшу вуглеводав, бiлкiв та лшщв. Нин1 розглядають р1зт про-токоли застосування антиоксидантiБ р1зно" природи як допомiжних речовин для зменшення токсичних ефекпв антрацикл1н1в (Distefano, 2009; Inoue et al., 2014).

Гумшд - бюлопчно активна речовина, розроблена ствробиниками проблемно" лаборатори з гумшових речовин iH. Л. А. Христево" Дтпропетровського державного аграрно-економ1чного унiБерситету (Paronik, 2015). Незважаючи на велику кшьшсть досладжень, пов'язаних 1з визначенням лшувально-профшактичних ефекпв гумь л1ду у тварин, дан щодо впливу цього препарату на

розподш нейроспециф1чних бшюв на фот дИ" доксорубщину доа вщсутш.

Мета дослщження - ощнити рiБенъ астрогшальних бш-кiБ ГФКБ та S-100b у плазм кров1, екстракп з серця та головного мозку за умов експериментально" моделi док-сорубщин-щдукованно"' кардiомiопатiï у шур1в та ефекту цього цитостатика разом 1з речовиною гумшово" природи.

MaTepia™ i методи досл1джень

Тварини. Дослщження проводили на бших шурах-самцях лши Вктар вагою 210 ± 50 г. Тварин подлено на три групи по 8 особин у кожнш. Тварин утримували у в1вари ДЗ «Дншропетровська медична академя» у стан-дартних умовах 1з вiлъним споживанням води та "ж про-тягом усього експериментального перюду. Ва експери-ментальт протоколи поводження з тваринами схвален1 м1сцевим етичним ком1тетом (Дншропетровськ, Украша).

Модель доксорубщин-шдукованоТ кардютоксич-носп. До першо" групи увшшли контролънi тварини, як1 отримували ш'екцц ф1зюлопчного розчину. У другш груш шурам уводили внутр1шньочеревинно доксорубь цин у доз1 1 мг/кг один раз на тиждень протягом чотирь-ох тижнiБ. Третя група отримувала доксорубщин за такою самою схемою, як i друга, а також водний розчин гумщду (0,01%, ТУУ 15.7-00493675-004 2009) у питай водi протягом усього експерименту. П1сля зак1нчення п'ятого тижня експерименту вж тварин декаштували з використанням тюпенталу натрш в доз1 60 мкг/кг згщно з вимогами М!жнародно"' конвенци з правил гуманного поводження з дослвдними тваринами.

1муноферментний анаМз. 1з тканин мозку та серце-вого м'яза видiлили цитозольну та фшаментну фракци бiлкiв. Спочатку тканину гомогензували у сшбвщно-шенн1 1 : 10 у буфер1 (Трис-HCl - 25 мМ; еДтО - 1 мМ; дипотреггол - 0,01%; сумш протеазних шг1бггор1в -2 мМ; рН 7,4), тсля чого центрифугували за 20 000 g 60 хв, супернатант вщокремили для подальшого аналзу. Осад використали для отримання фшаментно" фракци бiлкiв за допомогою 4 М сечовини у вщповщному буфер! РiБенъ S-100b або ГФКБ вимрювали 1муноферментним аналiзом 1з використанням моноспециф1чних анти11л про-ти S-100b або ГФКБ (Sigma, США), вторинних анти-IgG м1чених пероксидазою хрону (Sigma, США). Субстратом для пероксидази слугував розчин ортофенiлендифосфату та Н2О2 (Sigma, США). Вим1рювання проводили за допомогою iмуноферментного ридера Antos 2010 (Фiнляндiя) за 492 нм.

Статистичну обробку результат проводили, за-стосовуючи однофакторний дисперсшний аналiз (ANOVA). В1рог1дними вважали вщмшносп за Р < 0,05.

Результати та ix обговорення

Цшстсть цитоскелета тальних клттин, !х структуру та мехашчну мщтсть, а також штримку суодтх нейротв i гематоенцефалчного бар'еру забезепечуе гаальний фiбрилярний кислий бiлок (Yang et al., 2015). У даному дослiдженнi показано, що в контрольних умо-вах рiвень фiламентного ГФКБ (фГФКБ) коливався вщ 5,2 ± 0,5 до 63,4 ± 5,5 мкг/100 мг тканини залежно вщ вiддiлу мозку. За до доксорубiцину протягом мiсяця у ппокамш визначено збiльшення концентрацй' фГФКБ на 236%, Р < 0,003 порiвняно з контролем (рис. 1).

гематоенцефалчного бар'еру та нейронш. Значно менша концентращя ГФКБ мiститься у розчиннш фракда, де ГФКБ презентований у водорозчиннш низькомолекулярнш формi, що надал використовуеться для формування полмера - фшаментного ГФКБ, або е продуктом деструкцц фшаментно! мереж1 цитоскелета астроцитш (Li et al., 2006).

У нашому експериментi не визначено вiрогiдниx змiн ршня розчинного ГФКБ у гшокамт за впливу доксорубщину протягом чотирьох тижнiв, при цьому у мозочку спостерiгалося зменшення рiвня рГФКБ (на 33%, Р < 0,05 поршняно з контролем, рис. 2).

Рис. 1. Концентрация фГФКБ у г1покамт, мозочку та кор1 великих п1вкуль щур1в у контрольних умовах, за впливу доксорубщину протягом чотирьох тижн1в (1 мг/кг т1ла один раз на тиждень) та сшльного застосування доксоруб1цину та гумшвду (0,01% у питнш вод1 протягом чотирьох тижн1в): n = 8, * - Р < 0,05 вщносно контрольно! групи

Застосування доксорубщину та гумщду наближае ршень фГФКБ до ршня контрольно! групи на 147% i ста-новить 37,6 ± 10,0 мкг/100 мг тканини. Лтературт данi показують, що дя доксорубщину на пуxлиннi клiтини глобластоми 101/8 щурш супроводжуеться зниженням ршня ГФКБ (Wohlfart et al., 2011). У нашому дослщжент виявлено, що рiвень фГФКБ у гiпокампi здорових шурiв щдвищуеться за доксорубшиново! токсикацц. Отриманi результати дають пдставу припускати, що один iз меxанiзмiв пдвищення адаптацй нервово! тканини до доксорубщин-щдуковано! кардiотоксичностi реалiзуеться за участю цитоскелетних структур глiальниx клiтин. Пластичнiсть цитоскелета астроципв - один з адаптивно-компенсаторних меxанiзмiв функц1онування клiтинного мшрооточення нейронш у разi пошкодження ЦНС. Пд-вищення концентрацй' фiламентного ГФКБ астрогли, що належить до найстабшьтших компонент цитоскелета в нормi, за умов вщповщ на токсичну дю доксорубщину може бути тшьки одним iз багатьох етап1в адаптацй' до доксорубщин-щдуковано! штоксикада (Frias, 2013). От-же, в нашому дослщжент встановлено, що за дй' доксорубщину протягом мсяця синаптична пластичнiсть у ппокамт збертаеться у межах значень контрольно! групи. З шшого боку, зареестровано перебудову цитоскелета астроципв (збшьшення рiвня фiламентного ГФКБ) у вщповщь на токсичну дю доксорубщину для захисту

Рис. 2. Концентращя рГФКБ у гшокамт, мозочку та кор1 великих п1вкуль щур1в у контрольних умовах, за впливу доксорубщину протягом чотирьох тижн1в (1 мг/кг т1ла один раз на тиждень), та спшьного застосування доксорубщину та гумшвду (0,01% у питнш вод1 протягом чотирьох тижн1в): n = 8, * - Р < 0,05 вдаосно контрольно! групи

У корi великих пшкуль спостериалася тенденцш до збшьшення ршня рГФКБ (на 49%, Р < 0,19) за да доксорубщину, але не в ус1х тварин. Нещодавно показано, що на першому етап1 розвитку запалення активоват аст-роцити втрачають експресш ГФКБ та шших генiв (Gabel et al., 2016). Не виключено, що на фот розвитку доксо-рубщин-щдукованно! кардiопатi!, зниження трофжи мозку, згодом можуть виникати локальнi мсця запалення, де на початковш стада може вщбуватися активащя астроцитш i, вщповщно, зниження розчинно! форми ГФКБ саме у мозочку, де знижена функцш гематоенцефалiчного бар'еру.

Застосування доксорубщину разом iз гумщдом не за-побiгало зменшенню рГФКБ i, вiрогiдно, не вiдрiзнялось вщ значень групи, що отримувала тшьки доксорубщин.

Стан ГФКБ модулюеться ендогенно за допомогою кальцiйзалежного зв'язування з EF-рецептором S-100b. S-100b сприяе розбиранню промiжниx фшаментш за ра-хунок гальмування фосфорилювання ГФКБ (Yang et al., 2015). Отриманi концентрацй S-100b складаються як iз концентрацй цитозольно! його форми, так i з концентрацй експресованих астротею позаклiтинниx молекул S-100b. Експресiя S-100b може шдвищуватись у випадку астроглюзу, пiсля мозкового iнсульту, що ставить гад загрозу цiлiснiсть тканини мозку, або щд час xронiчниx запальних станiв мозку (Sorci, 2013). Також е дат, що S-100b бере участь у регулюванш взаемоди компонентш

нейротв i гли (8огС й а1., 2010). У нашому дослiдженнi визначено, що у гiпокампi та корi великих пiвкуль спостерцаегься збiльшення концентраци 8-100Ь (вiд 2026%, Р < 0,05, рис. 3) за умов розвигку доксорубщин-шдуковано!' кардюпати, що може свiдчити про декшька процесiв, якi, можливо, вiдбуваються одночасно: активащю пролiферацil асгроцигiв, збiльшення експреси 8-100Ь за рахунок збiльшення концентрацш вiльного Са2+, що характерне для iшемiчного стану (8кгеЫск1у й а1., 2012) та узгоджуегься iз загальними принципами пiдвищення 8-100Ъ за умов нейродегенераци (Мао Й а1., 2012).

якого автори пов язують iз пiдвищенням апоптозу цих клiтин (Уао-Иш й а1., 2013). У нашому дослвджент хоча i спостерцаегься розвиток кардюмюпатй за да доксорубщину у дозi 1 мг/кг, однак не порушуегься гомеостаз нейроспецифiчних бшюв у плазмi кровi, про що сввдчать слiдовi кiлькостi 8-100Ь, ГФКБ у плазмi кровi. Аналiз концентраци 8-100Ь у плазмi кровi щур1в та ввдповвдних фракщях розчинних бшюв серцевого м'яза показав, що рiвень даного бшка (0,01 ± 0,001 мкг/мл у плазмi та 0,11 ± 0,008 мкг/100 мг тканини - у серцi) був на порядок-два нижчим за концентращю 8-100Ь у мозку. Це - основа для ствердження, що цiлiснiсть ГЕБ у цшому не була порушена за мюячно!' да доксорубщину. I все ж безпосе-редньо у серщ спостерiгали зменшення вмiсту 8-100Ь (на 83%, Р < 0,05, рис. 4) та щдвищення фшаментного ГФКБ (на 206%, Р < 0,05) за да доксорубiцину (рис. 5).

Рис. 3. Концентращя р1вня 8-100Ъ у гтокамт, мозочку та корi великих п1вкуль щур1в у контрольних умовах, за впливу доксорубщину протягом чотирьох тижнт (1 мг/кг тша один раз на тиждень) та спiльного застосування доксорубщину та гумьлду: п = 8, * - Р < 0,05 вщносно контрольно! групи

У даному дослвджент визначено, що дя гумщду зу-мовила наближення р1вня 8-100Ь до р1вня контрольно! групи у гшокамт та корi великих швкуль. За лтгератур-ними даними, пдвищений р1вень 8-100Ь частше за все пов'язаний iз патологiчною травмою або клЫчною тяжюстю рiзних розладiв, що впливають на центральну нервову систему (Yardan й а1., 2011), при цьому р1вень цього бiлка змшюегься у рази. В нашому дослвджент щдвищення 8-100Ь було значно меншим, скорше за все зумовлене асгроглiальною пластичтстю, а застосування доксорубщину разом iз гумщдом запобиало змiнам р1вня цього бшка у мозку шур1в за да застосованого антра-циклщу.

Як доповнення до перелiку важливих функцш кальцiйзв'язувального бшка 8-100Ь треба зазначити, що цей бiлок залучаегься також до регуляци формування серцево-судинно!' системи та вважаегься бiохiмiчним маркером ушкодження ще!' системи пiсля шунтування та дилатацшно!' кардюмюпати, пiсля iнфаркгу мюкарда (Баа й а1., 2012), травм серця та головного мозку (ТБоропБ й а1., 2010). 8-100Ь запропонований як маркер негативного прогнозу у пащенпв iз вадами серця для виявлення ризику розвигку гiпоксie-iшемiчноl енцефа-лопати (Баа й а1., 2012).

За даними щтератури, вплив доксорубщину у дозi 2 мкМ/л на кардюмщити пвдвищуе експресш 8-100Ь, що було показано на культурах кардюмюципв, зростання

Рис. 4. Концентрац1я р1вня 8-100Ъ у фракщг' розчинних бтшв серцевого м'яза в контрольних умовах, за впливу доксорубщину протягом чотирьох тижшв (1 мг/кг тла один раз на тиждень) та сптьного застосування доксорубщину та гумтвду: п = 8, * - Р < 0,05 ввдносно контрольно! групи, # - Р < 0,05 вiдносно групи, яка отримувала тшьки доксорубiцин

Рис. 5. Концентрац1я р1вня ГФКБ у фракщГ' фiламентних бшшв серцевого м'яза у контрольних

умовах, за впливу доксорубщину протягом чотирьох тижн!в (1 мг/кг тша один раз на тиждень) та сшльного застосування доксорубщину та гумьлду: п = 8, * - Р < 0,05 вдаосно контрольно! групи

Спираючись на властивосп визначених бшшв, ввдмь чеш piBHi S-100b га фшаментного ГФКБ у серц1, можна припустити активну участь S-100b у регуляци полiмери-заци ГФКБ, тобто формування и фшаментно! форми (Ziegler et al., 1998).

Застосування доксорубiцину та гумщду дещо набли-зило рiвень S-100b до значень контрольно! групи, однак не в повному обсяз! Проте за дИ доксорубщину та гумщду визначено запобiгання щдвищенню рiвня ГФКБ, який залишався на рiвнi значень групи, що отри-мувала тiльки доксорубiцин.

Порушення роботи серця спричинюе розвиток гiпоксi! в мозку, за яко! вщбуваеться втрата АТФ, порушення ае-робного метаболiзму глюкози, розлад роботи плазматич-них мембран нейротв, активация фосфолiпази, що викликае лiполiз, вивiльнення арахвдоново! кислоти, глу-тамату та шших токсичних нейротрансмггер1в, що збшь-шують внутрiшньоклiтинний кальцш та спричинюють порушення роботи нервових клiтин мозку (Skrebickiy et al., 2012). Захисна реакщя астрогли в мозку стимулюеться опосередковано, скорiше за все за рахунок продукування окисних продукпв метаболiзму доксорубщину та проза-пальних цитоюшв пд час розвитку кардiопатi!, iндуко-вано! цим цитостатиком, i потраплянням !х перш за все в астроцити, що формують ГЕБ. Ппокамп - структура мозку, яка, за лггературними даними, найбшьше щддаеться ушкодженню за дефшиту надходження кисню. Ранiше тдтверджено розвиток астроглюзу у СА1 обласп гтпо-кампа за умов шеми (Kovalenko et al., 2011; Rajkowska et al., 2013). Вщповщно ми запропонували ппотезу, що щдвищення фшаментно! форми ГФКБ у ппокамт за да доксорубщину може вщбуватися через розвиток шемч-ного стану за рахунок доксорубщин-щдуковано! кардю-патп. Застосування гумщду на фот да доксорубщину запобтае розвитку виражених токсичних наслщюв ввд цього антибiотика та суттевих змш досладних астрот-альних бiлкiв у фракци розчинних бiлкiв серцевого м'яза та головному мозку шур1в.

Висновки

Розвиток доксорубщин-щдуковано! кардiомiопатi! у щурiв супроводжуеться змшами розподiлу астроцитспе-цифiчних бiлкiв у ЦНС та ПНС. За впливу доксорубiцину тдвищуеться вмют фiбрилярного ГФКБ у гiпокампi щу-рiв, що може вщбуватись внаслщок пролiферацi! астро-ципв або !х пластичносп. Спiльне застосування доксорубщину разом iз гумiлiдом частково сприяе запобiганню iнтоксикацiйним наслщкам у мозку та серщ щур1в.

Бiблiографiчнi посилання

Babets, Y.V., Ushakova, G.A., 2013. Toksychni efekty ta bio-himichnyj kontrol' nasoidkiv antracyklinovoi' terapii' [Toxic effects and biochemical control of consequence anthracy-cline therapy]. Archives of Clinical and Experimental Medicine 22(1), 242-248 (in Ukrainian). Babets, Y.V., Ushakova, G.A., Shevtsova, A.I., 2015. Rozpodil astrocytspecyfichnyh bilkiv pry dii' doksorubicynu na shhu-riv [Distribution of asrtocyte and specific proteins under

doxorubicin ffect on rats]. Medical and Clinical Chemistry 17(1), 36-41 (in Ukrainian).

Colangelo, A.M., Alberghina, L., Papa, M., 2014. Astrogliosis as a therapeutic target for neurodegenerative diseases. Neu-rosci. Lett. 565, 59-64.

Distefano, G., 2009. Molecular pathogenetic mechanisms and new therapeutic perspectives in anthracycline-induced cardiomyopathy. Ital. J. Pediatr. 35(1), 1-8.

Faa, A., Senes, G., Locci, A., Pampaloni, P., Pais, M.E., Piras, B., d'Aloja, E., Faa, G., 2012. S100B protein expression in the heart of deceased individuals by overdose: A new forensic marker? Clinics 67(7), 821-826.

Frias, C.P., Wierenga, C.J., 2013 Activity-dependent adaptations in inhibitory axons. Front. Cell Neurosci. 7, 1-16.

Gabel, S., Koncina, E., Dorban, G., Heurtaux, T., Birck, C., Glaab, E., Michelucci, A., Heuschling, P., Grandbarbe, L., 2016. Inflammation promotes a conversion of astrocytes into neural progenitor cells via NF-kB activation. Mol. Neuro-biol. 53(8), 5041-5055.

Gordienko, Y.A., Baklanova, Y.V., Kovalenko, M.V., Step-chenko, L.M., Shevtsova, A.I., Ushakova, G.A., 2012. Zminy fiziologichnyh ta biohimichnyh pokaznykiv u shhuriv z dok-sorubicyn-indukovanoju kardiomiopatijeju na tli zastosuvan-nja preparativ z antyoksydantnoju dijeju [Changes of phisi-ological and biochemical parameters in rats with doxorubicin-induced cardiopathy under influence of substances with anti-oxidant action]. Anim. Biol. 14, 74-79 (in Ukrainian).

Gupta, R, Mala, T.A., Mathur, P., 2014. Stage 4S bilateral adrenal neuroblastoma in a newborn. APSP J. Case Rep. 5(1), 911.

Han, Y., Pan, H., Mao, J., Zhou, Y., Zhang, Y., Wang, H., Bao, Y., Zhao, L., Liu, L., Zhang, G., 2013. Expression and role of S100B on the injury of cardiomyocytes induced by doxorubicin. Journal of Jiangsu University 23(3), 216-220.

Inoue, S., Setoyama, Y., Odaka, A., 2014. Doxorubicin treatment induces tumor cell death followed by immunomodulation in a murineneuroblastomamodel. Exp. Ther. Med. 7(3), 703-708.

Kovalenko, T.N., Ushakova, G.A., Osadchenko, I., Skibo, G.G., Pierzynowski, S.G., 2011. The neuroprotective effect of 2-oxoglutarate in the experimental ischemia of hippocampus. J. Physiol. Pharmacol. 62(2), 239-246.

Li, H., Guo, Y., Teng, J., Ding, M., Yu, A.C., Chen, J., 2006. 14-3-3gamma affects dynamics and integrity of glial filaments by binding to phosphorylated GFAP. J. Cell Sci. 119, 4452-4461.

Mao, X., Schwend, T., Conrad, G.W., 2012. Expression and localization of neural cell adhesion molecule and polysialic acid during chick corneal development. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 53(3), 1234-1243.

Paronik, V., Stepchenko, L., Diachenko, L., Lievykh, A., Shevtsova, A., 2015. Vplyv korvitynu ta gumilidu na stan oksy-dantno-antyoksydantnoi' systemy shhuriv na foni vvedennja adrenalinu [Influence of corvitin and humilid on the oxidant-antioxidant system in rats after injectoin of adrenalin]. Anim. Biol. 17(4), 109-114 (in Ukrainian).

Rajkowska, G., Stockmeiera., C.A., 2013. Astrocyte pathology in major depressive disorder: insights from human postmortem brain tissue. Curr. Drug Targets 14(11), 1225-1236.

Skrebickiy, V.G., Shtark, M.B., 2012. Fundamental'nyye os-novyy plastychnosty nervnoj tkany [The fundaments of neuronal plasticity]. Annals of the Russian Academy of Medical Sciences 9, 39-44 (in Russian).

Sorci, G., Bianchi, R., Riuzzi, F., Tubaro, C., Arcuri, C., Giam-banco, I., Donato, R., 2010. S100B Protein, a damage-associated molecular pattern protein in the brain and heart, and beyond cardiovasc psychiatry. Neurology 2010, Pii 656481.

Sorci, G., Riuzzi, F., Arcuri, C., 2013. S100B protein in tissue development, repair and regeneration. World J. Biol. Chem.

4(1), 1-12.

Tsoporis, J.N. Mohammadzadeh, F., Parker, T.G., 2010. Intracellular and extracellular effects of S100B in the cardiovascular response to disease. Cardiovasc. Psychiatry Neurol. 10, 6073-6079.

Wohlfart, S., Khalansky, A.S., Gelperina, S., Maksimenko, O., Bernreuther, C., Glatzel, M., Kreuter, J., 2011. Efficient chemotherapy of rat glioblastoma using doxorubicin-loaded PLGA nanoparticles with different stabilizers. PLoS One 6(5), e19121.

Yang, Z., Wang, K.W., 2015. Glial fibrillary acidic protein: From intermediate filament assembly and gliosis to neuro-biomarker. Trends Neurosci. 38(6), 364-374.

Yardan, T., Erenler, A.K., Baydin, A., Aydin, K., Cokluk, C., 2011. Usefulness of S100B protein in neurological disorders. J. Pak. Med. Assoc. 61(3), 276-281.

Ziegler, D.R., Innocente, C.E., Leal, R.B., Rodnight, R., Gonjalves, C.A., 1998. The S100B protein inhibits phosphorylation of GFAP and vimentin in a cytoskeletal fraction from immature rat hippocampus. Neurochem. Res. 23(10), 1259-1263.

Hadiümna do редкоnегlí 29.09.2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.