CC BY
4UOT 577.150.5/154.2-158.3-577.471:95
HiPOKSiK PREKONDiSiONLA^MANIN PRENATAL HiPOKSiYA OLMUS AG Si^OVULLARIN BAS BEYNiNDO LAKTATDEHiDROGENAZANIN FOALLIGINA TOSiR EFFEKTi
A.M. Ra^idova
Az3rbaycan Milli Elmfor Akademiyasinin akademik Abdulla Qarayev adina Fiziologiya institutu, §3rif-zada küg., 78, AZ1100, Baki, Azdrbaycan
E-mail: afag.rashidova@ gmail.com
Laktatdehidrogenaza fermentinin (LDH; L-lactate: NAD oxidoreductase, EK 1.1.1.27) faalliginin dinamikasi prenatal inkigafda avvalcadan hipoksik prekondisionlagmig, sonra isa kaskin 5%-li hipoksiyaya maruz qalmig ag si^ovullann bag beyin nahiyalarinda postnatal ontogenezda müqayisali gakilda tayin edilmigdir. Alinan naticalar göstarir ki, hipoksiyanin tasirina cavab olaraq postnatal dövrün müddati uzandiqca fermentin faalliginin kontrol göstaricilarina uygun barpasi bag vermir. Statistik hesablamalara göra, fermentin faalligi yalniz 5%-li hipoksiyanin tasirindan sonra alinan göstaricilardan bir ne?a dafa agagi, kontrol ila müqayisada isa nisbatan yüksak olmugdur. Farz etmak olar ki, hipoksik prekondisionlagma üsulunun tatbiqi kaskin hipoksiyanin manfi tasirina qargi beynin enerji mübadilasinda müayyan protektor rolunu reallagdira bilmigdir._
A?ar sözlar: Laktatdehidrogenaza (LDH), ag si9ovul, ontogenez, ba§ beyin strukturlari, prekondisionlagma, hipoksiya, enerji mübadilasi.
GiRiS
Orqanizmin i§emik va hipoksik tolerantliginin formala§dirilmasi üsulu kimi prekondisionlagma ön §art kimi tibb sahasinda perspektivli bir elmi istiqamatdir.Effektiv prekondisionlagma sxemlarinin hazirlanmasi hipoksiya va i§emiya genezli bir 9ox xastaliklarin qar§isinin alinmasini va müalicasini ahamiyyatli daracada yax§ila§dira bilar [7, 8, 10, 14]. Hipoksiya geni§ yayilmi§ va kliniki baximdan ciddi stres faktorlara aiddir [13, 19]. Prenatal hipoksik stresin patogenetik effekti prenatal ontogenezin dövründan asilidir. Prenatal hipoksiyanin patogenezinda mühüm rol oynayan hüceyra membranlarinin struktur-funksional tamliginin pozulmasi markazi sinir sisteminin (MSS) faaliyyatina tasir edir [13, 19]. Eyni zamanda, MSS-in energetik
mübadilasinda da böyük dayi§ikliklar ba§ verir. ödabiyyat manbalarindan malumdur ki, oksigen 9ati§mazligi zamani orqanizmda bir 9ox fizioloji va biokimyavi dayi§ikliklar ba§ verir [5, 22].
Oksigenin xeyli hissasi ba§ beyinda gedan biokimyavi reaksiyalarda istifada olunur va buna göra da ba§ beyin oksigen 9ati§mazligina, yani hipoksiyaya 9ox hassasdir. Malumdur ki, oksigen azligi hüceyralarda qlükozanin tam par9alanmasina (Ü9 karbon tur§ulari tsiklinda) imkan vermir va toxumalarda amala galan piruvati laktata 9evirir. Bunun da naticasinda hüceyranin daxilinda pH azalir, yani asidoz yaranir va biokimyavi proseslarin tanzimlanmasi pozulur. Beyinda enerji mübadilasi 9ox yüksak saviyyada getdiyi ü9ün, orqanizmin faaliyyati
ilk növbada beynin talablarinin tamin edilmasina va saxlanilmasina yönaldilmalidir.
Prenatal dövrda kaskin hipoksiyaya maruz qalmi§ ag si9ovullarin ba§ beyninda bir sira enerji mübadilasi fermentlarinin, o cümladan qlikolitik tsiklin fermenti olan laktatdehidrogenazanin (LDH; L-lactate: NAD oxidoreductase, EK 1.1.1.27) faalliginin postnatal ontogenezin har bir dövründa dayi§ma dinamikasini öyranmak
maqsadauygyn hesab edilir [2, 24, 25]. Bu fermentin 9ati§mazligi, enerjiasili proseslari pozmaqla, orqanizmi patoloji vaziyyata gatirib 9ixarir [11].
Laktatdehidrogenazali reaksiya müxtalif tasirlar zamani canli orqanizmin toxumalarinda aerob va anaerob proseslarin nisbatinda ba§ veran dayi§ikliklarin tadqiqi ü9ün alveri§li sistem sayilir. §übhasiz ki, hipoksiya §araitinda bu proses daha da §iddatlanir va ahamiyyatli daracada ba§ beyinda va orqanizmda struktur va funksional dayi§ikliklara gatirib 9ixarir. Bütün bunlari nazara alaraq, hipoksik prekondisionla§madan beynin reperfuzion zadalanmalarinda Prof.ilaktik bir yana§ma üsulu kimi istifadasi onun müayyan protektor rolunu realla§dira bilar.
ödabiyyat manbalarinda erkan hipoksik prekondisionla§manin neyroprotektor effekti haqqinda eksperimental dalillar, demak olar ki, yox daracasindadir. Bu cahatdan, hipoksik prekondisionla§ma fenomeninin pre- va postnatal ontogenezda mümkün inki§af mexanizmlarini a§kar etmak va realla§masi yollarini tahlil etmak i§in maqsadina uygun olardi.
Bununla bagli prenatal inki§afin orqanogenez dövründa 15%-li oksigen va, müvafiq olaraq, 85%-li azot qaz qari§iqlarinin vasitasi ila batndaxili ön §art kimi hipoksik prekondisionla§ma 7 gün arzinda istifada olunmu§dur. Taqdim olunan emi-tadqiqat i§inda asas maqsad prenatal inki§afin döl dövründa (17-21 gün) 5%-li oksigen, müvafiq olaraq, 95%-li azot qaz qari§iqlarinin tasiri vasitasi ila hipoksiyaya maruz qalmi§ ag si9ovullarin erkan postnatal ontogenezda va cinsi yetkinlik dövründa ba§ beynin müxtalif strukturlarinin sitozol va mitoxondri
saviyyalarinda LDH fermentinin faalligini a§kar etmak va dinamikasini öyranmak olmu§dur.
MATERiAL V9 METODLAR
Tacrübalarda 17, 30 va 90 günlük ag si9ovullardan istifada olunmu§dur. Tacrüba heyvanlarina prenatal inki§afin orqanogenez dövründa 15%-li oksigen, uygun olaraq, 85%-li azot qaz qari§iqlarinin vasitasi ila 7 gün arzinda batndaxili hipoksik prekondisionla§ma tatbiq edilmi§dir. Batndaxili prenatal inki§afin döl dövründa (17-21 gün) ag si9ovul balalari har gün 20 daqiqa olmaqla 5 gün arzinda 5%-li oksigen, müvafiq olaraq, 95%-li azot qaz qari§iqlarinin tasiri vasitasi ila hipoksiyaya maruz qalmi§, va postnatal inki§afin 17, 30 va 90 günlarina 9atdiqda dekapitasiya edilmi§, onlarin hipotalamus, beyincik, hissi-haraki, orbital va limbik qabiqlarinin mitoxondri va sitozol subhüceyra fraksiyalarinda LDH fermentinin faalligi öyranilmi§dir. Tacrübalar zamani Azarbaycan Milli Elmlar Akademiyasinin lokal bioetika komitasinin nazarati altinda Avropa Birliyi §urasinin Direktivinda (86/609/AB§) göstarilan onurgali tacrüba heyvanlara qar§i bioetik normativlara riayat olunmu§dur. Ba§ beyin nahiyalarinin toxumalari 1:9 nisbatinda 0,2M tris-HCl b. (pH 7,4); 1 mM EDTA; 0,25 M saxaroza tarkibli mühitda homogenizasiya edilmi§ va 10 daq. arzinda 1000 g rejiminda K-24 markali (Almaniya) refrij eratorlu sentrifuqada sentrifuqala§dirilmi§dir. Alinan 9öküntüda tam dagilmami§ hüceyralar va nüvalar, toxuma qirintilari xaric edilib va supernatant 1100014000 g-da 20 daqiqa arzinda sentrifuqa-la§dirilmi§dir. Supernatantda sitozol mayesi, 9öküntüda isa mitoxondri kütlasi alinir. Sitozol mayesi 100000 g-da 1.5-2.0 saat arzinda differensial sentrifuqala§ma üsulu ila supernatantda alinir. Mitoxondri kütlasi 5 ml 0.32 M saxaroza mahlulunda teflon dastaciklar resuspenziya edildikdan sonra 14000 g rejiminda sentrifuqala§dirilir. Supernatant xaric edilir, yuyulmu§ mitoxondri kütlasi isa fermentin faalligini va zülalin qatiligini tayin etmak ü9ün istifada olunur. LDH fermentinin mitoxondridaxili maksimal faalligini a§kar
etmak ü9ün ilk növbada cisimlari dagitmaq lazimdir. Adatan mitoxondrilari dagitmaq ü9ün bir ne9a üsuldan istifada olunur: ultrasas vasitasila, dondurmaq va sonra onun donunu a9maq va detergentlar ila tasir etmak. Bizim tadqiqatlarimizda 0.1%-li detergent Triton X-100-dan istifada olunmu§dur [17, 23].
Kontrol ü9ün vivarium §araitinda saxlanilmi§ eyni ya§dan olan intakt heyvanlardan istifada olunmu§dur. Ba§ beyindan differensasiya olunmu§ hipotalamus, beyincik, hissi-haraki, orbital va limbik qabiqlarinin subhüceyra fraksiyalarinda LDH-in ümumi va xüsusi faalligi, ümumi zülalin miqdari tayin olunmu§dur. LDH fermentinin faalligi Berqmeyer H.U. [16], ümumi zülalin miqdari isa Bredford [20] üsulu ila tayin edilmi§dir.
T9DQIQATIN N9TIC9L9RI ONLARIN MÜZAKlRaSi
V9
Aparilan tadqiqatlar naticasinda malum olmu§dur ki, batndaxili ön §art kimi hipoksik prekondisionla§ma, sonra isa 5%-li hipoksiyaya maruz qalmi§ ag si9ovullarda postnatal dövrün müxtalif marhalalarinda hipotalamus, beyincik, hissi-haraki, orbital va limbik qabiqlarinin mitoxondri va sitozol subhüceyra fraksiyalarinda tadqiq olunan LDH-in ümumi va xüsusi faalliginda va ümumi zülalin miqdarinda asasli dayi§ikliklarin ba§ vermasi a§kar edilmi§dir. Bela ki, postnatal dövrün müddati uzandiqca LDH fermentinin faalligi ba§ beyin nahiyalarinin mitoxondri va sitozol subhüceyra fraksiyalarinda ham kontrol göstaricilardan, ham da avvalki illarda aparilan 5%-li hipoksiyanin batndaxili tasiri tadqiqatlarindan alinan naticalardan ahamiyyatli daracada farqlanarak qeyri-barabar dayi§mi§dir. Bu farqlari etibarli (p<0.01) va yüksak etibarli kimi qiymatlandirmak olar (p<0.001), (§ak. 1, 2).
Mitoxondri saviyyasinda aparilan eksperimentlarda tadqiq olunan beyin strukturlarinin har birinda fermentin an yüksak göstaricilari hipoksik prekondisionla§madan sonra postnatal inki§afin 30-cu (p<0.001) va 90-ci günlarinda qeyda alinmi§dir (p<0.01; p<0.001). Bunu hamin ya§ qruplarindan olan
ag si9ovullarin beyin strukturlarinda ba§ veran morfofunksional dayi§ikliklar ila
alaqalandirmak olar. Bu ya§ dövrlari, ümumiyyatla, kritik hesab olunur - bu dövrlarda orqanogenez prosesi demak olar ki, tamamlanir (30-gün) va erkan cinsi yetkinlik dövrü (90-gün) ba§lanir (Sakil 1).
.5 0,9 ^ 0,8
: 0,7
i 0,6
1 0,5 10,4
c
10,3
BOQ ÖHHQ HLQ UH
£3 0,2
§0,1 h-l
0
MTX
K 5% p/k 17 gün
K 5% p/k 30 gün
K 5% p/k 90 gün
§akil 1. Orqanogenez dövründa 15%-li hipoksik prekondisionla§madan sonra 5%-li hipoksiyaya maruz qalmi§ ag si9ovullarin erkan postnatal ontogenezda va cinsi yetkinlik dövründa ba§ beyin strukturlarinin mitoxondri subhüceyra fraksiyalarinda laktatdehidroge-nazanin (LDH) faalligi (p<0.01; p<0.001). Qeyd: burada va sonra 1) OQ - orbital qabiq; HHQ- hissi-haraki qabiq; LQ- limbik qabiq; H-hipotalamus; B-beyincik;
2) * - p <0.05; ** - p <0.01; *** - p <0.001 5%-li hipoksiyanin tasirindan sonra alinmi§ LDH-in faalliginin göstaricilarina göra nisbi etibarliq meyari;
3) K- kontrol, p/k - prekondisionla§ma.
Tadqiq olunan ba§ beyin strukturlarinin sitozol subhüceyra fraksiyalarinda LDH-in faalligi hipoksik prekondisionla§madan sonra 90-günlük si9ovullarda yüksalarak kontrola nisbatan maksimal hadda 9atmi§dir (p<0.001). Lakin, 5%-li hipoksiya ila müqayisada fermentin faalligi 2-2,5 a§agi idi (p<0.05; p<0.01), (§ak. 2). LDH-in faalliginin kontrol göstaricilarina nisbatan artmasi daha 9ox beyincikda (17 va 90 günlarda), hipotalamusda (17 gün), limbik qabiqda (30 va 90 günlarda),
orbital va hissi-haraki qabiqlarda (90 gün) a§kar edilmi§dir, Qeyd etmak lazimdir ki, hipoksik prekondisionla§madan sonra LDH-in aktivliyi heyvanin ya§i artdiqca kontrola nisbatan tadqiq olunan ba§ beyin strukturlarinda etibarli daracada yüksalmi§, lakin 5%-li hipoksiyaya maruz qalmi§ si9ovullarin ba§ beyin strukturlarinda alinmi§ göstaricilarla müqayisada azalmi§dir (Sak. 1,2).
1,2
CS
"öS £ 1
0,8 -
0,6 -
'SP 0,4 -
c3
0,2 -
ffi Q J 0
SIT
HOQ QHHQ HLQ HH
K 5% p/k 17 gün
K 5% p/k 30 gün
K 5% p/k 90 gün
§akil 2. Orqanogenez dövründa 15%-li hipoksik prekondisionla§madan sonra 5%-li hipoksiyaya maruz qalmi§ ag si9ovullarin erkan postnatal ontogenezda va cinsi yetkinlik dövründa ba§ beyin strukturlarinin sitozol subhüceyra fraksiyalarinda laktatdehidrogena-zanin (LDH) faalligi (p<0.01; p<0.001).
Belalikla, hipoksiyanin tasirina cavab olaraq postnatal dövrün müddati uzadildiqca fermentin faalliginin kontrol göstaricilarina uygun barpasinin ba§ vermadiyi a§kar edilmi§dir. Hatta fermentin faalligi kontrol va 5%-li hipoksiyanin tasirindan sonra alinan göstaricilardan bir ne9a dafa aks istiqamatli ("+" va "-") qiymatlarla farqlanmi§dir (p<0.01; p<0.001). Farz etmak olar ki, hipoksik prekondisionla§ma üsulunun istifadasi ba§ beyinda gedan energetik mübadilada müayyan protektor rolunu realla§dira bilmi§dir. Alinan naticalar bir sira tadqiqat9ilarin fikirlari va tadqiqatlarindan alinan naticalar ila, demak olar ki, uzla§ir [4, 12, 14, 18].
Ümumiyyatla, batndaxili hipoksiyaya maruz qalmi§ balalarda postnatal dövrda onun
(yani, hipoksiyanin) yaratdigi agir va dayaniqli uzunmüddatli fasadlar mövcuddur [9, 15, 27]. Yani, bu zaman tacrüba heyvanlari özlari hipoksiyaya bilavasita maruz qalmasalar da, LDH-fermentinin faalliginda mü§ahida olunan dayi§ikliklarin analarindan epigenetik, yaxud ba§qa üsul ila alindigi güman edilir [3, 5, 6].
LDH fermentinin faalliginin hipoksiya zamani dayi§masina galdikda, qeyd etmak lazimdir ki, beyin toxumasinin aerob mübadilaya meyli olmasina baxmayaraq, LDH qlikoliz prosesini anaerob §araitinda davam etdiran yegana fermentdir. Ekstremal §araitda ba§ beyin toxumalarinda ba§ veran dayi§ikliklarda LDH-in faalliginin artmasini onun anaerobla§masi ila izah etmak olar. Burada LDH-in izoferment spektrinda anaerob fraksiyalarinin artmasini güman etmak olar. Qeyd etmak vacibdir ki, LDH-reaksiyalarinin sürat va istiqamati, qlikolizin intensivliyi ila ü9karbonlu tur§ularin tsiklinda, qlikoneogenez reaksiyalarinda va ya digar proseslarda piruvatin istifada sürati arasinda olan nisbatin göstaricisidir. Ona göra da, LDH-li reaksiya hipoksiya zamani ba§ beyin toxumalarinda aerob va anaerob proseslarin nisbatinda ba§ veran dayi§ikliklari tadqiq etmak ü9ün marker kimi istifada oluna bilar.
Digar tarafdan, orqanogenez dövründa hipoksiyanin manfi tasiri qlikolizda öz neqativ fasadlari ila yekunla§ir. Güman etmak olar ki, bir sira qlikolitik fermentlari kodla§diran DNT zancirinin sahalarinda zadalanma ba§ verir [1, 21, 26, 28]. ögar bu mülahiza dogru olarsa, o zaman yaranan fasadlar dönmaz xarakterli olmali idi. Bizim tadqiqatlarda, ümumiyyatla, hipoksiyanin tasirina cavab olaraq postnatal dövrün müddati uzadildiqca, 90 gün ke9andan sonra bela LDH-in faalliginin kontrol göstaricilarina uygun barpasi mü§ahida olunmurdu.
Belalikla, aparilan tacrübalarda ag si9ovullarin postnatal ontogenezda ba§ beynin müxtalif strukturlarinin (limbik, hissi-haraki, orbital qabiqlarinda, hipotalamus va beyincikda) subhüceyra fraksiyalarinda LDH fermentinin ümumi va xüsusi faalliginin dinamikasinda asasli dayi§ikliklar ba§ verir. Bu dayi§ikliklar heyvanin postnatal dövrünün inki§af dövründan, yani, ya§indan, tadqiq
olunan ba§ beyin nahiyasindan, subhüceyra fraksiyasindan va s. müayyan qadar asilidir. Alinan faktiki malumatlar neyrokimya sahasina yeni informasiya verir.
N9TÉC9L9R
1. Ag siçovullar batndaxili ön §art kimi 7 gün arzinda hipoksik prekondisionlaçma va 5 gün arzinda 5%-li hipoksiyaya maruz qaldiqdan sonra postnatal ontogenezda onlarin ba§ beyin nahiyalarinda LDH-in faalliginin kontrol göstaricilarina uygun barpasi a§kar edilmami§dir.
2. Ba§ beyin nahiyalarinda LDH-fermentinin faalliginin dayi§ma dinamikasini müqayisa etdikda, postnatal dövrün müddati uzadildiqca fermentin faalligi yalniz 5%-li hipoksiyanin tasirindan sonra alinan göstaricilardan bir neça dafa a§agi, kontrol ila müqayisada isa nisbatan yüksak olmuçdur (p<0.01; p<0.001). Farz etmak olar ki, hipoksik prekondisionlaçmann istifadasi müayyan protektor rolunu reallaçdira bilmiçdir.
3. Tacrüba heyvanlari özlari bilavasita hipoksiyaya maruz qalmasalar da, mü§ahida etdiyimiz dayiçikliklarin analarindan epigenetik, va yaxud ba§qa üsul ila alindigini güman etmak olar.
4. Hipoksik prekondisionlaçmanin tasiri altinda ba§ beyin strukturlarinda laktatdehidrogenazanin subhüceyra aktivliklarinin müvafiq dayiçmalari bu üsulun beynin enerji mübadilasinda kaskin hipoksiyadan qorunma vasitasi kimi istifadasina asas verir.
9D9BiYYAT
[1] Анохина Е.Б., Буравкова Л.Б. Механизмы регуляции транскрипционного фактора HIF при гипоксии. (Обзор). Биохимия, 2010; 75:185-195.
[Anokhina EB, Buravkova LB. Mechanisms of regulation of transcription factor HIF under hypoxia. Biochemistry (Mosc). 2010 Feb;75(2):151-8.]
https://doi.org/10.1134/s0006297910020057.
[2] Баба-заде С.Н. Влияние хронической гипоксии, перенесенной во время зачатия, на активность гексокиназы в
различных участках головного мозга белых крыс в постнатальном онтогенезе. Azarb. Fiziol. J. 2012;30:177-180. Baba-zade SN. The impact of chronic hypoxia in the course of fertilization on hexokinase activity in different brain structures of white rats in postnatal ontogenesis. Azerb J Physiol. 2012;30:177-180.
[3] Блинов Д.В. Перинатальное поражение мозга: актуальные вопросы эпидемиологии и подходы к классификации. Акушерство, гинекология и репродукция. 2016;10(4):84-93. [Blinov DV. Perinatal brain injury: current issues of epidemiology and approaches to classification. Akuserstvo, Ginekologia i Reprodukcia. 2016;10(4):84-93.]
[4] Ватутин Н.Т., Калинкина Н.В., Колесников В.С., Шевелек А.Н. Феномен прекондиционирования. Сердце: журнал для практикующих врачей, 2013;4:199-207.
[Vatutin NT, Kalinkina NV, Kolesnikov VS, Shevelek AN. The preconditioning phenomenon. Serdce: zhurnal dlya praktikuyushchih vrachej, 2013;4:199-207.]
[5] Граф А.В., Гончаренко Е.Н., Соколова Н.А. Ашмарин И.П. Антенатальная гипоксия: участие в развитии патологий ЦНС в онтогенезе. Нейрохимия, 2008;25(1-2): 11-16.
[Graf AV, Goncharenko EN, Sokolova NA, Ashmarin IP. Antenatal hypoxia: participation in the development of CNS pathology in ontogenesis. Neurochemistry (Moscow), 2008; 25(1-2):11-16.]
[6] Журавин И.А., Туманова Н.Л., Васильев Д.С. Изменение адаптивных механизмов мозга в онтогенезе крыс, перенесших пренатальную гипоксию. Доклады Академии наук. 2009;425(1): 123-125. [Zhuravin IA, Tumanova NL, Vasiliev DS. Changes in the adaptive mechanisms of the brain in the ontogeny of rats that have undergone prenatal hypoxia. Reports of the Academy of Sciences. (Moscow), 2009;425(1):123-125.]
[7] Иванов К.П. Критический обзор механизмов прекондиционирования. Вестник РАМН. 2013;68(4):58-62.
[Ivanov KP. Critical review of preconditioning. Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2013;68(4):58-62.] https://doi.org/10.15690/vramn684
[8] Маслов Л.Н., Лишманов Ю.Б., Емельянова Т.В., Прут Д.А., Колар Ф., Портниченко А.Г., Подоксёнов Ю.К., Халиулин И.Г., Ванг Х., Пей Ж.-М. Гипоксическое прекондиционирование, как новый подход к профилактике ишемических и реперфузионных повреждений головного мозга и сердца. Ангиология и сосудистая хирургия. 2011;17(3):27-36.
[Maslov LN, Lishmanov YuB, Emelyanova TV., Prut DA, Kolar F, Portnichenko AG, Podoksenov YuK, Khaliulin IG, Wang H, Pei J-M. Hypoxic preconditioning as novel approach to prophylaxis of ischemic and reperfusion damage of brain and heart. Angiology and vascular surgery. 2011;17(3):27-36.]
[9] Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: концепция долговременной адаптации. M: Дело; 1993, 138 c.
[Meerson FZ. Adaptation medicine: the concept of long-term adaptation. M: Delo; 1993, 138 p.]
[10] Новиков В.Е., Левченкова О.С., Пожилова Е.В. Прекондиционирование как способ метаболической адаптации организма к состояниям гипоксии и ишемии. Вестник СГМА, 2018,17(1):69-79. [Novikov VE, Levchenkova OS, Pozhilova EV. Preconditioning as a method of metabolic adaptation to hypoxia and ischemia. Vestnik of SSMA. 2018,17(1):69-79.]
[11] Рашидова А.М., Гашимова У.Ф. Возраст-зависимая активность лактатдегидро-геназы в структурах головного мозга крыс в постнатальном онтогенезе, гипоксированных в плодный период. Ж. эвол. биохим. и физиол. 2019;55(3): 172178.
[Rashidova AM, Gashimova UF. Age-Dependent Activity of Lactate Dehydrogenase in Brain Structures during Postnatal Ontogenesis of Rats Exposed to Hypoxia in the Fetal Period. J Evol Biochem Physiol, May 2019; 559(3):191-197.] https://doi.org/10.1134/S0022093019030049
[12] Самойлов М.О., Рыбникова Е.А., Чурилова А.В. Сигнальные молекулярные и гормональные механизмы формирования протективных эффектов гипоксического прекондиционирования. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2012;3:3-10. [Samoilov MO, Rybnikova EA, Churilova AV. Signal molecular and hormonal mechanisms of formation of protective effects of hypoxic preconditioning. Patologicheskaya Fiziologiya i Eksperimentalnaya Terapiya, 2012;3:3-10.]
[13] Трофимова Л.К., Граф А.В., Маслова М.В. и др. Поведение половозрелых белых крыс, подвергнутых антенатальной прерывистой гипоксии в период раннего онтогенеза: гендерные отличия. Изв. Рос. Акад. Наук, сер. Биол., 2010; 1:54-59. [Trofimova LK, Graf AV, Maslova MV. Behavior of adult white rats subjected to antenatal intermittent hypoxia during early ontogenesis: gender differences. Izvestiia Akademii nauk. Seriia biologicheskaia, 2010;1:54-59.]
[14] Цейтлин А.М., Лубнин А.Ю., Зельман В.Л., Элиава Ш.Ш. Ишемическое прекондиционирование мозга. Патол. кровообращ. кардиохир. 2010;3:14-22. [Cejtlin AM, Lubnin AYu, Zelman VL, Eliava ShSh. Ischemic preconditioning of the brain. Patol Krovoobrash Kardiohir. 2010;3:14-22.]
[15] Au AK, Clark RSB. Paediatric traumatic brain injury: prognostic insights and outlooks. Curr Opin Neurol. 2017 Dec;30(6):565-572.
https://doi.org/10.1097/WCO.000000000000 0504.
[16] Bergmeyer HU. Biochemistry information. Methods of Enzymatic Analysis, 1975;2:82-83. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-091302-2.X5001-4.
[17] Chinopoulos C, Zhang SF, Thomas B, Ten V, Starkov AA. Isolation and functional assessment of mitochondria from small amounts of mouse brain tissue. Methods Mol Biol. 2011;793:311-324. https://doi.org/10.1007/978-1 -61779-328-8_20
[18] Descloux C, Ginet V, Clarke PG, Puyal J, Truttmann AC. Neuronal death after perinatal
cerebral hypoxia-ischemia: Focus on autophagy-mediated cell death. Int J Dev Neurosci. 2015 Oct;45:75-85.
https://doi.org/10.1016/j.ijdevneu.2015.06.00 8.
[19] Hernández CC, Burgos CF, Gajardo AH, Silva-Grecchi T, Gavilan J, Toledo JR, Fuentealba J. Neuroprotective effects of erythropoietin on neurodegenerative and ischemic brain diseases: the role of erythropoietin receptor. Neural Regen Res. 2017 Sep;12(9):1381-1389. https://doi.org/10.4103/1673-5374.215240.
[20] Kruger NJ. Bradford method for protein quantitation. The protein Protocols Handbook, (2-nd ed. Ed. be J.M. Walker, Hum. press Inc.). 202 Totowa N.J., 2002:1521.
[21] Li AG, Murphy EC, Culhane AC, Powell E, Wang H, Bronson RT, Von T, Giobbie-Hurder A, Gelman RS, Briggs KJ, Piwnica-Worms H, Zhao JJ, Kung AL, Kaelin WG Jr, Livingston DM. BRCA1-IRIS promotes human tumor progression through PTEN blockade and HIF-1a activation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Oct 9;115(41):E9600-E9609.
https://doi.org/10.1073/pnas.1807112115.
[22] Mironova GD, Shigaeva MI, Gritsenko EN, Murzaeva SV, Gorbacheva OS, Germanova EL, Lukyanova LD. Functioning of the mitochondrial ATP-dependent potassium channel in rats varying in their resistance to
hypoxia. Involvement of the channel in the process of animal's adaptation to hypoxia. J Bioenerg Biomembr. 2010 Dec;42(6):473-81. https://doi.org/10.1007/s 10863-010-9316-5.
[23] Pellegrino LT, Pellegrino AS, Cusman AZ. A stereotaxic atlas of the rat brain. N.Y.: Plenum Press; 1979. 123 p.
[24] Pellerin L, Magistretti PJ. How to balance the brain energy budget while spending glucose differently. J Physiol. 2003 Jan 15;546(Pt 2):325. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2002.035105
[25] Rashidova AM. Effect of pre-/ postnatal hypoxia on pyruvate kinase in rat brain. International Journal of Secondary Metabolite (IJSM), 2018;5(3):224-232. https://doi.org/10.21448/ijsm.450963
[26] Wang Y, Zhong S, Schofield CJ, Ratcliffe PJ, Lu X. Nuclear entry and export of FIH are mediated by HIF1a and exportin1, respectively. J Cell Sci. 2018 Nov 19;131(22):j cs219782. https://doi.org/10.1242/jcs.219782.
[27] Rocha-Ferreira E, Hristova M. Plasticity in the Neonatal Brain following Hypoxic-Ischaemic Injury. Neural Plast. 2016;2016:4901014. https://doi.org/10.1155/2016/4901014.
[28] Semenza GL. Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine. Cell. 2012 Feb 3;148(3):399-408.
https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.01.021.
ЭФФЕКТ ГИПОКСИЧЕСКОГО ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ НА АКТИВНОСТЬ ЛАКТАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРЕНАТАЛЬНО ГИПОКСИРОВАННЫХ БЕЛЫХ КРЫС
Афаг Мамед кызы Рашидова
Институт Физиологии им. академика Абдуллы Гараева Национальной Академии Наук
Азербайджана, Баку, Азербайджан
Активность ЛДГ определялась в сравнительном аспекте на 17, 30 и 90 дни постнатального развития в структурах головного мозга белых крыс, подвергшихся пренатально гипоксическому прекондиционированию, затем острой 5%-ной гипоксии. Как показывают полученные данные, с удлинением периода постнатального развития восстановление активности фермента до контрольного уровня в ответ на гипоксию не происходит. Согласно полученным данным активность фермента оказалась в несколько раз ниже показателей после воздействия лишь 5%-ной гипоксии и выше контрольных
показателей. Можно предположить, что применение гипоксического прекондиционирования сыграло определенную роль протектора в энергетическом обмене мозга при гипоксии.
Ключевые слова: лактатдегидрогеназа (ЛДГ), белая крыса, онтогенез, структуры мозга, гипоксическое прекондиционирование, гипоксия, энергетический обмен.
EFFECT OF HYPOXIC PRECONDITIONING ON LACTATE DEHYDROGENASE ACTIVITY IN THE BRAIN OF ALBINO RATS EXPOSED TO PRENATAL HYPOXIA
Afag M. Rashidova
Academician Abdulla Garayev Institute of Physiology, Azerbaijan National Academy of Sciences,
Baku, Azerbaijan
Lactate dehydrogenase activity was determined in a comparative aspect on the 17th, 30th, and 90th days of postnatal development in the brain structures of albino rats that had been prenatally exposed to hypoxic preconditioning, then to 5% hypoxia. As the data show, with the prolongation of the period of postnatal development, the restoration of the enzyme activity to the control level did not take place in response to hypoxia. According to the data obtained, the enzyme activity turned out to be several times lower than after only exposure to 5% hypoxia and higher than in control values. It can be assumed that the application of hypoxic preconditioning played a protective role in the energy metabolism of the brain during hypoxia.
Keywords: lactate dehydrogenase (LDH), albino rat, ontogenesis, brain structures, hypoxic preconditioning, hypoxia, energy metabolism.
£apa taqdim etmi§dir: Parvana Agababa qizi §ukurova, b.u.f.d., dosent Redaksiyaya daxil olma tarixi: 24.09.2021. Takrar i§lanmaya gondarilma tarixi: 01.10.2021. £apa qabul edilma tarixi: 18.04.2022.
