CC BY
21
© Олмник Т. М., Савосько С. I., Чайковський Ю. Б. УДК 612. 824. 4:577. 325. 6
Олйник Т. М., Савосько С. I., Чайковський Ю. Б.
МЕТАБОЛ1ЧН1 ЗМ1НИ КОРИ ВЕЛИКОГО МОЗКУ ЩУР1В П1СЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ ГЕМОРАГ1ЧНОГО 1НСУЛЬТУ
Нацюнальний медичний ушверситет ¡меш О. О. Богомольця (м. КиГв)
Досл1дження е фрагментом науково-дослщно! роботи кафедри гютологи та ембрюлогп «Органи неврологи, ¡мунологи та сечостатево! системи в умо-вах експериментального пошкодження», № державно! реестрацп 0112и001413.
Вступ. Одним ¡з частих i найбiльш прогнозова-них несприятливих судинних захворювань головного мозку е ¡нсульт, в структурi якого 80-90 % склада-ють iшемiчний тип, але смертнють вiд геморагiчного ¡нсульту в 1,5 рази вище [16]. На сучасному етап розвитку фармакологiI i фундаментально! нейрофг зiологií запропоновано велику ктькють лiкарських засобiв для корекцií розвитку iшемiчного ураження нервових клiтин (ексайтотоксичност^. Велика увага придiляeться ефективностi нейропротекторних, антигiпертензивних та протинабрякових засобiв [5,13]. Проте залишаються недостатньо вивченими мехаызми нейропротекцií та причини неефективно! корекци метаболiчних розладiв пiсля перенесеного ¡НСУЛЬТУ [6,8].
В даному доогмджены наводяться дан метабо-лiчних порушень при геморапчному iнсультi, роль артерiальноí ппертензи в цих розладах та можли-востi впливу на активнiсть ферментативних систем шляхом застосування нейротрофiчного (БОЫР), антигiпертонiчного (сульфат магнiю), дiуретичного (торасемщ) i антиоксидантного (корвiтин) засобiв, !х комбiнацií.
Мета дослщження - оцЫка змiн антиоксидант-них ферментативних систем кори великого мозку при ¡нсульп, продукци продуктiв перекисного окис-нення л1пщ1в (ПОЛ) i íх нормалiзацií при застосуван-нi лiкарських засобiв рiзних фармакологiчних груп, аналiз ефективност фармакокорекцií при iнсультi на тл артерiальноí гiпертензií.
Об'ект I методи дослщження. Експеримен-тальнi дослiдження проведен на 120 щурах-самцях (середня маса 205,3 ± 6,6г). Вiдтворення обмежено-го крововиливу у тварин досягали мехаычним руй-нуванням тканини внутршньо'| капсули (С. I. dextra, 1_ = 3,5-4,0; Н = 6,0; АР = 0,6-1,0) [21] 4-6 обертальни-ми рухами з^нутого мандрена-ножа, з подальшим введенням в дтянку внутршньо'| капсули (через 3-4 хв пюля руйнування) 0,15-0,2 мл аутокровi [19].
savosko_s@ukr.net
Премедикацю здiйснювали шляхом введення тг опенталу натрiю (i. р., 50 мг/кг). Пюля моделюван-ня геморапчного ¡нсульту внутрiшньоочеревинно вводили лкарсью засоби нормотензивним щурам (WKY) i щурам ¡з спонтанною артерiальною ппер-тензieю (САГ) за схемою та дозами, що наведеы в таблиц! 1.
Таблиця 1
Схема введення та дозування препаратш
Препарат Доза Частота, ктьюсть введення
БйЫР 20 мкг/щура (80 мкг/кг) Через 2 години i на 3 добу тсля ¡нсульту
МдБО4 10 мл/добу (0,15 мл/кг) Через 2 години тсля ¡нсульту I у наступш 5 д16 раз на добу
КОРВ1ТИН 500 мг/добу (7,2 мг/кг)
Торасемщ 10 мг/добу (0,15 мг/кг)
КомбЫа^я засобiв * *
Прим1тка: * - в груп1 комб1нованоТ фармакокорекцп досл1джуван1 засоби застосовували в доз1 I схемах, що наведено для Тх ¡зольованого введення.
Виведення досл1дних тварин ¡з експерименту здiйснювали на 10 добу пюля моделювання геморапчного ¡нсульту. Тварин наркотизували тюпенталом натрт (¡. р., 60 мг/кг) ! декапiтували. 1з фрагментiв кори великого мозку щур!в готували гомогенати для бюх!м!чного дослiдження. Наважку кори мозку (100 мг) (попередньо висушено'| на фтьтрувальному па-перi), гомогеызували за допомогою електричного гомогенiзатора ^ав-Оо! (США) в 1 мл охолоджено-го 0,05 М фосфатного буфера з 0,1 мМ ЕДТА (рН 7, 6). Концентрацт бiлка визначали за методом 1_ошгу [18]. Активнють ферментiв визначали в суперна-тантах, отриманих центрифугуванням гомогенатiв при 10 000 д протягом 20 хв, за допомогою вщомих спектрофотометричних метод!в з використанням спектрофотометра цQuant, Бю-Тек, (США). Актив-н1сть каталази (ОАТ) визначали за методом АеЫ [1], супероксиддисмутази (БОй) за методом, що описано в робот! М1гва Н. [20], а йТ-д!афорази за методом ¡з публiкацií Petrova й. [22]. Концентрацт
малонового д1альдегщу (MDA) визначали в гомоге-натах кори мозку за методом Uchiyama [26], д1ено-вих кон'юга^в (DC) за методом, що описаний в стат-Ti Janero D. [7].
Експериментальн манiпуляцiI проводили вщпо-вщно до правил "Regulations on the animal use of in research biomedical research", "European Convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes" i "Guide for the Care and Use of Laboratory Animals".
Статистичну обробку отриманих вибiрок даних проводили i3 застосуванням програми Statistica 6.0. Bибiрки порiвнювали за допомогою непараметрич-ного критерю Манна-Угты.
Результати дослщжень та Тх обговорення. Гiпоксiя продукуе велику ктькють активних форм кисню (АФК), як ушкоджують макромолекули i на-носять вторинне ушкодження клiтинам головного мозку. 1ндукован iнсультом змiни структурно! орга-нiзацií та функцiонального стану нейроыв та нейро-гли можуть бути пов'язан з порушеннями системи бютрансформаци ендогенних сполук та продуктiв промiжного обмiну, що утворюються в результат розщеплення окисного фосфорилювання в мто-хондрiях. Одними з найменш вивчених механiзмiв бiотрансформацiI мiтохондрiальних хiнонiв та ксе-нобiотикiв е такi, що вщбуваються за участю NAD(P) Н-хЫон-оксидоредуктази (DT-дiафораза). DT-дiафораза е одним iз основних клiтинних ферментiв, що забезпечують нейтралiзацiю токсичних оргаыч-них похщних та гiдроксилювання хiнонiв енергетич-ного ланцюга в кристах мгтохондрм.
За участю DT-дiафорази здiйснюeться транспорт електроыв через мембрану крист для нейтралiзацiI протонiв, якi постiйно видаляються для уникнення ацидозу з клгтини протонним насосом (Н +-АТРа-зою). Одночасно з цим гщрофтьы хшони пiд дieю DT-дiафорази та у присутност NADH, вщновлюють-ся до гщрохшоыв i далi окислюються в комплекс III дихального ланцюга в обхщ комплексу I, що нор-малiзуe роботу дихального ланцюга мгтохондрм та запобiгаe окисненню лiпiдiв плазматичних мембран [11,17]. Проте одним iз кiнцевих продуктiв реакцiI е перекис водню (Н2О2), що в низьких концентрацг ях е внутрiшньокJliтинним посередником, а у висо-ких окислюе лiпiди мембран [9]. Проте сучасн данi свiдчать, що за умов шеми зростання експресiI DT-дiафорази е компенсаторною цитопротекторною реакцieю клгтин на гiпоксiю [3, 5].
Проведен нами експериментальнi до^дження показали, що у щурiв iз геморагiчним шсультом на 25,9 % (p < 0,05) зростае активнiсть DT-дiафорази, разом iз тим у гiпертензивноI лши щурiв iз iнсультом достовiрно рiзницi iз контрольним показником не встановлено, хоча вихщна активнiсть DT-дiафорази у ппертензивних щурiв вища порiвняно iз нормо-тензивними на 64,1 % (p < 0,05) (табл. 2). Öi данi свiдчать про те, що артерiальна гiпертензiя супро-воджуеться активацieю компенсаторних механiзмiв метаболiчних перетворень мiтохондрiальних хiнонiв, а при геморапчному iнсультi активацiя DT-дiафорази
вiдбуваeться для вщновлення хiнонiв в гiдрохiнони, що попереджае утворення цитотоксичних продуктiв - семiхiнонiв.
Хоча DT-дiафораза, як Ыдуцибельний антиокси-дантний ензим запобiгаe утворенню активних форм кисню (АФК), утворюван дигщрохЫони самi можуть бути додатковим джерелом АФК [28]. Отже, вияв-лене посилення вiльнорадикальних процесiв при шсульт частково може пояснюватись зростанням активност даного ензиму.
Як вщомо, надмiрне утворення активних окисне-них метаболтв е одним з ключових механiзмiв, що призводить до порушення функцiй та загибелi клiтин. Цитотоксична та мутагенна дiя АФК обумовлюеться посиленням процесiв вiльнорадикального (перок-сидного) окиснення фiзiологiчно важливих макромолекул. Результати бiохiмiчного аналiзу змiн ште-гральних маркерних показникiв вiльнорадикального окиснення бюмолекул свiдчать про iстотну штенси-фiкацiю даного процесу за умов експерименталь-ного iнсульту. Зокрема це стосуеться вмiсту MDA та DC, як е кiнцевими продуктами пероксидного окиснення лт^в (ПОЛ) i вiдносяться до цитотоксичних сполук, що викликають пошкодження бiомембран, протеIнiв i нуклешових кислот [4,10]. Встановлено, що рiвень MDA в гомогенатi кори великого мозку щурiв перевищував у 2,2 та 1,9 рази (p < 0,01) вщпо-вiдно за експериментального шсульту у WKY- i САГ-лiнiй, порiвняно iз показниками у щурiв контрольно! групи, а DC - у 1,5 i 1,9 разiв (p < 0,01) (табл. 2). При цьому рiвень продукцп MDA у iнтактних ппертензивних щурiв був вищим на 67,1 % порiвняно iз Ытактни-ми нормотензивними щурами, що свщчить про про-дукцiю АФК та ПОЛ на ^i артерiальноI ппертензи i пояснюе зазначений ступiнь метаболiчних змiн.
Основними ферментативними системами, що забезпечують антиоксидантну функцт клiтин е су-перодсиддисмутаза i каталаза. Öi ферменти ката-лiзують дисмутацiю супероксиду в кисень i перекис водню та наступне розщеплення останнього в мо-лекулярний кисень i воду, а також окислюють в при-сутнос^ перекису водню низькомолекулярнi спирти та нгтрити. Отриманi нами результати показали, що при Ысуль^ знижувалась активнють SOD i CAT на 10,9 % i 16,2 % (p < 0,05) у нормотензивних щурiв i на 32,7 % i 69,4 % (p < 0,05) у ппертензивних. t36to, ге-морапчний шсульт обтяжений артерiальною ппер-тензieю характеризуеться бiльш рiзким порушенням антиоксидантних ферментативних систем, що пояснюе високий рiвень утворення MDA i DC. В свою чергу пiдвищена активнiсть каталази у ппертензивних щурiв е компенсаторним мехаызмом утилiзацiI перекису водню, що утворюеться при дисфункцiI дихального ланцюга мгтохондрм при розладах арте-рiального тиску.
Аналiз метаболiчних змiн кори великого мозку щурiв при iнсультi та введены фармаколопчних за-собiв показав суттеву рiзницю мiж дieю препара^в рiзного механiзму дй. Tак, у грут iз BDNF встановлено активацт ферментiв антиоксидантного профiлю. Рiвень SOD у нормотензивних щурiв вщновився до
Taблиця 2
ЗМГНИ aктивнocтi фepмeнтiв aнтиoкcидaнтнoгo пpoфiлю тa пpoмiжниx мeтaбoлiтiв кopи вeликoгo мoзкy щypiв пpи гeмopaгiчнoмy iнcyльтi (M ± m)
Гpyпa Фepмeнт i пpoмiжнi мeтaбoлiти
SOD U/mg/min prot CAT mgmol/min prot DT-дiафopаза, nmol/mg/min MDA, nmol/mg prot. DC, nmol/mg prot.
Hopмoтeнзивнi щypи лГНГГ WKY
Koнтpoль 14,43 ± 0,21 1,54 ± a,a2 4,16 ± 0,14 7,16 ± 0,37 4,46 ± 0,39
П 12,86 ± 0,28* 1,29 ± 0,05* 5,24 ± 0,24* 15,54 ± 1,05* 6,93 ± 0,87*
П+BDNF 15,10 ± a,24# 1,72 ± a,1a# 5,63 ± 0,21* 16,5a ± 1,aa* 8,80 ± 0,59*
П + MgSO4 15,4a ± a,3a*# 1,53 ± a,02# 5,66 ± a,21* 16,80 ± 1,25* 9,12 ± 0,61*
П + кopвiтин 12,8 ± 0,14* 1,52 ± a,05# 5,18 ± a,1a* 12,63 ± a,94*# 6,a6 ± a,34*
П + тopaceмiд 15,06 ± a,17*# 1,75 ± a,03*# 5,33 ± 0,31* 13,87 ± 1,05* 6,8a ± 0,49*
Г1 + кoмбiнaцiя 14,63 ± 0,65# 1,71 ± a,04*# 4,36 ± a,19# 11,4a ± a,85*# 5,04 ± a,31
Щypи Гз CAГ
Koнтpoль 15,1a ± a,6a 3,37 ± a,25" 6,83 ± 0,2Г 11,96 ± a,90" 5,2a ± a,34
П 1a,16 ± a,76*" 1,03±0,01*л 6,34 ± a,23" 23,70 ± 1,91*л 1a,34 ± a,8a*"
П+BDNF 12,16 ± 1,11*л 1,65 ± a,04*# 6,83 ± a,22" 22,55 ± 1,93*л 10,45 ± a,65*
П + MgSO4 11,33 ± a,68*" 1,29 ± a,04*#" 6,56 ± 0,29л 22,59 ± 1,80*л 10,63 ± 0,77*
П + кopвiтин 15,20 ± 0,36#л 2,65 ± a,04*#" 6,89 ± 0,26л 18,84 ± 1,33*#л 8,48 ± a,66*#"
П + тopaceмiд 13,23 ± a,59*#" 2,57 ± a,a3*#" 6,9a ± a,24" 21,38 ± 1,77*л 8,3a ± a,55*"
Г1 + кoмбiнaцiя 13,70 ± a,84# 3,aa ± 0,06#л 6,87 ± a,25" 18,61 ± a,96*#" 7,96 ± a,45*#"
Пpимiткa: П - гeмopaгiчний iнcyльт; * - дocтoвipнo дo кoнтpoлю (p < 0,05); # - дocтoвipнo дo гpyпи iнcyльт ниx щypiв (p < 0,05); " - дocтoвipнo дo нopмoтeнзивниx щypiв WKY^iMi'i (p < 0,05).
кoнтpoльнoгo пoкaзникa, a y гiпepтeнзивниx щypiв збiльшивcя нa 19,6 % (p < 0,05). Aктивнicть CAT cy^ тeвo зpocтaлa y нopмoтeнзивниx щypiв з тeндeнцiю пepeвищeння кoнтpoльниx знaчeнь, a y гiпepтeнзив-ниx збiльшилacь нa 60,2 % (p < 0,05). Пpи цьoмy вщ-мiчeнo тeндeнцiю зpocтaння piвня пpoдyкцiÏ дieнo-виx ган'юга^в нa тлi виcoкoгo piвня DT-дiaфopaзи.
Cxoжий фapмaкoлoгiчний eфeкт cпocтepiгaли щoдo дiÏ cyльфaтy мaгнiю. У нopмoтeнзивниx щypiв вcтaнoвлeнo aктивaцiю SOD i CAT ^a 19,7 % i 18,6 %, p < 0,05), a y гiпepтeнзивниx линю CAT (нa 25,2 %, p < 0,05). Piвeнь дieнoвиx кoн'югaтiв пepeвищyвaв кoнтpoльнi знaчeння мaйжe в 2 paзи, щo вкaзye нa пpoгpecyючий пepeбiг ПОЛ пpи гiпoкciÏ.
Cyттeвe вiднoвлeння мeтaбoлiчниx пopyшeнь вcтaнoвлeнo y Tpym щypiв, яким ввoдили кopвiтин - вoдopoзчиннy фopмy флaвoнoÏдy квepцeтинy. Bcтaнoвлeнo вiднoвлeння aктивнocтi SOD y нopмo- i гiпepтeнзивниx щypiв, CAT y нopмoтeнзивниx щypiв i тeндeнцiю дo нopмaлiзaцiÏ aктивнocтi eнзимy y щypiв лiнiÏ iз CAГ (aктивнicть збiльшилacь в 2,6 paзiв, p < 0,05). Piвeнь MDA дocтoвipнo змeншивcя нa 18,7 % i 20,5 %, a дieнoвиx ra^iora^ нa 17,9 % y п-пepтeнзивниx щypiв. Пpи цьoмy змш aктивнocтi DT-дiaфopaзи нe peecтpyвaли. Toбтo, дiя кopвiтинa мaлa aктивyючий eфeкт нa eнзимaтичнi cиcтeми yтилiзaцiÏ AÔK тa виpaжeний aнтиoкcидaнтний eфeкт нa piвнi пpямoÏ нeйтpaлiзaцiÏ AÔK, пpигнiчeння ПОЛ тa yтвo-peння цитoтoкcичниx лiпiдниx пoxiдниx - мaлoнoвo-гo дiaльдeгiдy.
Змeншeння мeтaбoлiчниx poзлaдiв пpи mcy^-тi вcтaнoвлeнo i пpи ввeдeннi дiypeтичнoгo зacoбy тopaceмiдy. Biднoвлeння aктивнocтi aнтиoкcидaнт-ниx фepмeнтiв вcтaнoвлeнo y гpyпi нopмoтeнзивниx щypiв, a y гiпepтeнзивниx - нaближaлиcь дo кoнтp-oльниx знaчeнь (зб^ьнюння aктивнocтi нa 30,2 % i в 2,5 paзiв, p < 0,05). Пpи цьoмy вiдмiчeнo тeндeнцiю змeншeння пpoдyкцiÏ MDA пpи ^ульт y нopмoтeн-зивниx щypiв i дieнoвиx кoн'югaтiв y гiпepтeнзивниx твapин, щo cвiдчить пpo тeндeнцiю змeншeння ПОЛ.
Koмбiнoвaнe ввeдeння дocлiджyвaниx зacoбiв знaчнo змeншилo диcмeтaбoлiчнi poзлaди y щypiв пicля гeмopaгiчнoгo iнcyльтy, щo cyпpoвoджyвa-лocь aктивaцieю aнтиoкcидaнтниx фepмeнтiв, змeн-шeнням пpoдyкцiÏ MDA i чacткoвoю нopмaлiзaцieю мiтoxoндpiaльнoгo диxaння. Aктивнicть SOD i CAT вiдпoвiдaлa пoкaзникaм кoнтpoльнoÏ гpyпи щypiв, a y нopмoтeнзивниx щypiв вiдмiчeнo кoмпeнcaтopнe збтыхюння CAT, aктивнicть DT-дiaфopaзи нopмaлi-зyвaлacь лишe y нopмoтeнзивниx твapин, piвeнь MDA змeншивcя нa 26,6 % i 21,4 % (p < 0,05) вiдпoвiднo дo дocлiднoÏ фупи, a yтилiзaцiя дieнoвиx кoн'югaтiв -линю y лiнiÏ щypiв iз CAГ (23,1 %, p < 0,05).
Taким чинoм, тaк звaнi пeтлeвi дiypeтики тpивa-лoÏ дм (тopaceмiд), щo пiдвищyють eкcкpeцiю юыв нaтpiю тoвcтими кaнaльцями виcxiднoгo ceгмeнтa пeтлi Гeнлe, мaють виpaжeний тepaпeвтичний пo-тeнцiaл щoдo вiднoвлeння фepмeнтaтивниx цито-пpoтeктopниx cиcтeм мoзкy пpи iнcyльтi тa вaзoгeн-нoгo i пocттpaвмaтичнoгo нaбpякy мoзкy. 3a дaними iншиx aвтopiв [13,25] тopaceмiд пpигнiчye нaбpяк
HepBOBMX k/itmh npM ai|MflO3i, TOMy HacTKOBa fleriflpa-Taiila M03Ky urnaxoM iHflyKUM fllype3y 3MeHi±iye i|MTO-TOKcMHHMM Ha6p^K i flMcTpO^lHHl 3MlHM TKaHMHM M03Ky. AHa/ioriHHMM Bn/MB 3flificHioBaB cy/b^aT Marnlio, uo Mae c/a6KMM rinoTeH3MBHMM i ceflaTMBHMM e^eKTM. BBaxaeTbca, uo MarHlM Ha pl3HMX eTanax po3BMTKy IweMlHHoro yniKOflxeHHa HepBOBMX k/Itmh (eKcaMTO-tokcmhhoctI) BcTynae b aHTarOHl3M 3 lOHaMM Ka/bulio aK Ha plBHl MeM6paHHMX KaHa/lB, TaK I |MTon/a3MM K/lTMHM. niflBMUeHMM BMlcT BHyTplmHbOK^lTMHHOrO Marnlio npM3BOflMTb flo 6y0epM3a|II Ka/bulio Bcepe-flMHl MlTOxoHflplM, a TaKox nepeniKOflxae BMcHaxeHHio KnlTMHHoro ny/y AT<t>, iuo onocepeflKOBaHO 3flificHioe HenponpoTeKTopHMM Bn/MB [2,12,27].
HenponpoTeKTopHMM Bn/MB 3flificHioioTb TaKOx HeMpoTpo^lHHl nenTMflM I 3OKpeMa BDNF. BBefleHHa BDNF noKpaiuye 0yHK|IoHa/bHe BlflHOB/eHHa, peMle-/lHl3a|Iro Ta BlflHOB/eHHa HeMpoHHMX 3B'a3KlB npM Ih-cy/bTl [15,23], a Ha MeTa6o/lHHOMy plBHl o6MexyeTb-ca aKTMBaulei KaTa/a3M I cynepoKcMflflMcMyTa3M, He npMrHlnyiHM nOfl, to6to Mae c/a6KO BMpaxeHy flli |OflO flOc/IflXyBaHMX nOKa3HMKlB.
Ha BlflMlHy Blfl npoaHa/l3OBaHMX 3aco6lB kopbItmh aKTMBye cMcTeMM fleTOKcMKauli I npMrHlHye nOf Ta yTBopeHHa umtotokcmhhmx noXlflHMX - Ma/OHOBoro flla/bflerlfly I flleHOBMX koh'iraHlB. OKMcmoBa/biMM cTpec e oflHlero l3 k/ihobmx /aHOK y naToreHe3l uepe-6pa/bHoI ImeMlI I 0/aBOHOiflM, yTM/l3yiHM AOK, 3fllM-cHBBTb HenponpoTeKTopHy flli npM iHcy/bTl [14,24]. npM ibOMy MOXHa cTBepflxyBaTM, uo b 3anpono-HOBaHlM KOM6lHOBaHlM cxeMl yTM/l3a|Ia Ma/OHOBoro
flia/bflerifly pea/i3yeTbca caMe npaMOi aKienuiei e/eKTpoHlB (AOK) KBepueTMHOM. ToMy TaKMM cMcTeM-hmm nlflxlfl flO3BO/MB Bn/MHyTM Ha pl3Hl naToreHeTMHHl MlmeHl ImeMlHHoro ypaxeHHa HepBOBMX k/Itmh, b TOMy hmc/I - Ha BlflHOB/eHHa MeTa6o/l3My MlTOxoHflpla/b-hmx xIhohIb.
Bmchobkm.
1. B Kopl Be/MKoro MO3Ky uyplB l3 reMoparlHHMM iHcy/bTOM BcTaHOB/eHO 3HMxeHHa aKTMBHocTl 0epMeHTiB aHTMOKc MflaHTHMX 3aXMcHMX MexaHl3MlB (cynepoKcMflflMcMyTa3M I KaTa/l3M) I yTBopeHHa npoflyKTlB nepeKMcHoro OKMcHeHHa /InlfllB (Ma/OHOBO-ro flla/bflerlfly, flleHOBMX KOH'iraTlB).
2. Mofle/iBaHHa reMoparlHHoro Iicy/bTy cynpo-BOflxyBa/ocb nporpecyiHMMM flMcMeTa6o/lHHMMM nopymeHHaMM KopM MO3Ky l3 MeH0MM noTeH|ia/OM flo 0apMaKO/orlHHoI KopeKilI Ha t/I apTepla/bHoi rinepTeH3lI.
3. CTMMy/roiHMM Bn/MB Ha 0epMeHTM aHTMOKcM-flaHTHoro npo^l/io 3fllMcHiBa/M TopaceMlfl, cy/b^aT Marnlio, KBepueTMH I BDNF, a Ha yTBopeHHa Ma/OHOBO-ro flla/bflerlfly I flleHOBMX KOH'iraTlB - kopbItmh.
4. KoM6lHOBaHe BBefleHHa TopaceMifly, cy/b^aTy Marnlio, KBepueTMHy I BDNF BlflHOB/iBa/o noKa3HM-km aHTMOKcMflaHTHoro npo^l/ro KopM Be/MKoro MO3Ky uyplB l3 reMoparlHHMM Iicy/bTOM I npMrHiHyBa.no yTBopeHHa npoflyKTlB nepeKMcHoro OKMcHeHHa /InlfllB.
nepcneKTMBM noAa^brnHX floc.iflweHb. n/aHy-eTbca floc/iflMTM Mop^o/orlHHl 3mIhm KopM Be/MKoro MO3Ky fl/a cnlBcTaB/eHHa l3 6IoxImIhhmmm flaHMMM Ta aHa/l3y 0apMaKO/orlHHoi flli floc/iflxyBaHMX /iKap-cbKMX 3aco6lB.
^iTepaTypa
10
11
12.
13
14.
Aebi H. Catalase in vitro / H. Aebi // Meth. Enzymol. - 1984. - Vol. 105. - P. 121-126.
Afshari D. Evaluation of the intravenous magnesium sulfate effect in clinical improvement of patients with acute ischemic stroke / D. Afshari, N. Moradian, M. Rezaei // Clin. Neurol. Neurosurg. - 2013. - Vol. 115 (4). - P. 400-404. Cao S. A novel mechanism for cytoprotection against hypoxic injury: S-opioid receptor-mediated increase in Nrf2 translocation / S. Cao, D. Chao, H. Zhou [et al.] / Br. J. Pharmacol. - 2014 [Epub ahead of print].
Dontsov V. I. Reactive oxygen species as a system: significance in physiology, pathology and natural ageing / V. I. Dontsov, V. N. Krut'ko, B. M. Mrikaev [et al.] // Proceedings SAI RAS. - 2006. - Vol. 19. - P. 50-69.
Gang G. T. Protection of NAD(P)H :quinone oxidoreductase 1 against renal ischemia/reperfusion injury in mice / G. T. Gang, J. H. Hwang, Y. H. Kim [et al.] // Free Radic. Biol. Med. - 2014. - Vol. 67. - P. 139-149.
Hanson L. R. Cerebrolysin reduces infarct volume and improves behaviour in a rat model of acute stroke / L. R. Hanson, X. F. Liu, P. M. Martinez [et al.] // International Journal of Stroke. - 2008. - Vol. 3 (1). - P. 168.
Janero D. R. Malondialdehyde and thiobarbituric acid-reactivity as diagnostic indices of lipid peroxidation and peroxidative tissue injury / D. R. Janero // Free Rad. Biol. Med. - 1990. - Vol. 9 (6). - P. 515-540.
Kakkar V. Curcumin loaded solid lipid nanoparticles : An efficient formulation approach for cerebral ischemic reperfusion injury in rats / V. Kakkar, S. Muppu, K. Chopra [et al.] // Eur. J. Pharm. Biopharm. - 2013. - Vol. 85 (3). - P. 339-345. Kapinya K. J. Role of NAD(P)H :quinone oxidoreductase in the progression of neuronal cell death in vitro and following cerebral ischaemia in vivo / K. J. Kapinya, U. Harms, C. Harms [et al.] // J. Neurochem. - 2003. - Vol. 84 (5). - P. 1028-1039. Kazimirko V. K. Free-Radical Oxidation and the Antioxidant Therapy / V. K. Kazimirko, V. I. Maltsev, V. Y Butylkin, N. I. Gorobets. - K. : Morion, 2004. - 160 p. (In Russian).
Kargin V. I. Interactions of positively charged ubiquinone analogue (MitoQ(10)) with DT-diaphorase in liver mitochondria / V. I. Kargin, K. A. Motovilov, A. Yu. Vyssokikh [et al.] // Biol. Membr. - 2008. - Vol. 25. - P. 34-40.
Kuzenkov V. S. The effect of magnesium nitrate on the outcome of experimental acute ischemic stroke / V. S. Kuzenkov, A. L. Krushinskii // Zh. Nevrol. Psikhiatr. Im. S. S. Korsakova. - 2014. - Vol. 114 (3). - P. 27-31.
Le Bars E. Delayed progression of cytotoxic oedema in focal cerebral ischemia after treatment with a torasemide derivative : a diffusion-weighted magnetic resonance imaging study / E. Le Bars, S. Roussel, C. RMmy [et al.] // Neurosci Lett. - 1996. -Vol. 213 (2). - P. 123-126.
Lee J. K. Quercetin reduces the elevated matrix metalloproteinases-9 level and improves functional outcome after cerebral focal ischemia in rats / J. K. Lee, H. J. Kwak, M. S. Piao [et al.] // Acta Neurochir (Wien). - 2011. - Vol. 153 (6). - P. 13211329.
15. Li J. Serum Brain-derived neurotrophic factor levels in post-stroke depression / J. Li, Y D. Zhao, J. W. Zeng [et al.] // J. Affect Disord. - 2014. - Vol. 168. - P. 373-379.
16. Lin C. Y The impact of comorbidity on survival after hemorrhagic stroke among dialysis patients: a nationwide population-based study / C. Y Lin, C. C. Chien, H. A. Chen [et al.] // BMC Nephrol. - 2014. - Vol. 27 (15). - P. 186.
17. Lind C. DT-diaphorase : purification, properties, and function / C. Lind, E. Cadenas, P. Hochstein [et al.] // Methods Enzymol. - 1990. - Vol. 186. - P. 287-301.
18. Lowry O. H. Protein measurement with the Folin phenol reagent Lowry / O. H. Lowry, R. J. Rosebrought, A. Farr [et al.] // J. Biol. Chem. - 1951. - Vol. 193 (1). - P. 265-275.
19. Makarenko A. N. The method of modeling the local hemorrhage in different structures of the brain in experimental animals / A. N. Makarenko, N. S. Kosytsin, N. V. Pasykova [et al.] // J. Higher Nervous Activity. - 2002. - Vol. 52 (6). - P. 765-768.
20. Mirsa H. P. The role of super oxide anion in the antioxidation of epinefrine and simple assay for superoxide dismutase / H. P. Mirsa, Y Fredovich // IAMA. - 1972. - Vol. 247(10). - P. 3170-3175.
21. Paxinos G. The rat brain in stereotaxic coordinats / G. Paxinos, C. Watson. - Sydney: Academic Press, 1982. - 1480 p.
22. Petrova G. V. Cytotoxicity of troglitazone, a structural analogue of a-tocopherol is mediated by inhibition of NAD(P)H : Quinone oxidoreductase / G. V. Petrova, G. V. Donchenko // Ukr. Biochem. J. - 2009. - 81, № 4. - P. 82-88.
23. Ramos-Cejudo J. Brain-derived neurotrophic factor administration mediated oligodendrocyte differentiation and myelin formation in subcortical ischemic stroke / J. Ramos-Cejudo, M. Gutiérrez-Fernández, L. Otero-Ortega [et al.] // Stroke. -2015. - Vol. 46 (1). - P. 221-228.
24. Rivera F. Reduction of ischemic brain damage and increase of glutathione by a liposomal preparation of quercetin in permanent focal ischemia in rats / F. Rivera, G. Costa, A. Abin [et al.] // Neurotox Res. - 2008. - Vol. 13 (2). - P. 105-114.
25. Staub F. Treatment of vasogenic brain edema with the novel Cl- transport inhibitor torasemide / F. Staub, M. Stoffel, S. Berger [et al.] // J. Neurotrauma. - 1994. - Vol. 11 (6). - P. 679-690.
26. Uchiyama M. Determination of malonaldehyde precursor in tissues by thiobarbituric acid test / M. Uchiyama, M. Mihara. // Anal. Biochem. - 1978. - Vol. 86 (1). - P. 271-278.
27. Wang L. C. Magnesium sulfate and nimesulide have synergistic effects on rescuing brain damage after transient focal ischemia / L. C. Wang, C. Y Huang, H. K. Wang [et al.] // J. Neurotrauma. - 2012. - Vol. 29 (7). - P. 1518-1529.
28. Watanabe N. Quinones and glutathione metabolism / N. Watanabe, D. Dicknson, R. Liu [et al.] // Meth. Enzymology. -2004. - Vol. 378. - P. 319-340.
УДК 612. 824. 4:577. 325. 6
МЕТАБОЛ1ЧН1 ЗМ1НИ КОРИ ВЕЛИКОГО МОЗКУ ЩУР1В П1СЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ ГЕМОРАГ1ЧНОГО 1НСУЛЬТУ
Олшник Т. М., Савосько С. I., Чайковський Ю. Б.
Резюме. В статт наведено анал1з метабол1чних змш кори великого мозку щур1в пюля моделювання гемо-рапчного ¡нсульту та впливу лкарських засоб1в на вщновлення активност фермен^в та пригычення утворен-ня цитотоксичних метаболтв. Встановлено, що моделювання ¡нсульту у щур1в ¡з спонтанною артер1альною ппертенз1ею попршуе дисметаболiчнi розлади на рiвнi антиоксидантних фермен^в (супероксиддисмута-зи i каталази), мiтохондрiальноI дисфункци (йТ^афорази) i продук^в перекисного окиснення (малоновий дiальдегiд, дie'новi кон'югати). Введены щурам BDNF, MgSO4, корвггину або торасемщу характеризувалось збтьшенням активной супероксиддисмутази i каталази, а пригычення утворення ТБК-активних продукпв лише у груп ¡з корвiтином. КомбЫоване введення дослщжуваних засобiв суттево пригычувало продукцю малонового дiальдегiду i дieнових кон'юга^в, вщновлювало активнють ферменпв антиоксидантного про-фтю дм, а нормалiзацiю активной йТ^афорази встановлено лише у нормотензивних щурiв ¡з ¡нсультом. Отриман дан дозволяють стверджувати, що артерiальна гiпертензiя е не лише етюлопчним фактором ге-морапчного ¡нсульту, а i чинником, що визначае прогресування цитотоксичних метаболiчних розладiв.
Ключов1 слова: геморапчний ¡нсульт, артерiальна гiпертензiя, ферменти, метаболiзм, фармакокорек^я.
УДК 612. 824. 4: 577. 325. 6
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОРЫ БОЛЬШОГО МОЗГА КРЫС ПОСЛЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЕМОРРАГИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА
Олейник Т. Н., Савосько С. И., Чайковский Ю. Б.
Резюме. В статье приведен анализ метаболических изменений коры большого мозга крыс после моделирования геморрагического инсульта и влияния лекарственных средств на восстановление активности ферментов и угнетение образования цитотоксических метаболитов. Установлено, что моделирование инсульта у крыс со спонтанной артериальной гипертензией ухудшает дисметаболические расстройства на уровне антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутазы и каталазы), митохондриальной дисфункции (DT-диафоразы) и продуктов перекисного окисления (малоновый диальдегид, диеновие конъюгаты). Введение крысам BDNF, MgSO4, корвитина или торасемида характеризовалось увеличением активности супероксиддисмутазы и каталазы, а угнетение образования ТБК-активных продуктов только группе с кор-витином. Комбинированное введение исследуемых средств существенно подавляло продукцию малонового диальдегида и диеновых конъюгатов, восстанавливало активность ферментов антиоксидантной профиля действия, а нормализацию активности DT-диафоразы установлено только у нормотензивных крыс с
инсультом. Полученные данные позволяют утверждать, что артериальная гипертензия является не только этиологическим фактором геморрагического инсульта, а и фактором, определяющим прогрессирование цитотоксических метаболических расстройств.
Ключевые слова: геморрагический инсульт, артериальная гипертензия, ферменты, метаболизм, фармакокоррекция.
UDC 612. 824. 4: 577. 325. 6
Metabolic Changes in the Cerebral Cortex after Hemorrhagic Stroke Simulation in Rats
Oliinyk T. M., Savosko S. I., Chaikovsky Y. B.
Abstract. In this study presented results of metabolic disorders after hemorrhagic stroke, role of arterial hypertension in these disorders and the ability to influence the activity of enzyme systems through the application of neurotrophic (BDNF), antihypertension (magnesium sulfate), diuretic (torasemide) and antioxidant (quercetin) medications.
The experimental study was conducted on 120 male rats. Hemorrhagic stroke modeled by mechanical destruction of internal capsule (capsula interna dextra, L=3,5-4,0; H = 6,0; AP = 0,6-1,0) and blood injection (0,150,2 ml).
After modeling hemorrhagic stroke intraperitoneally injected drugs in normotensive rats (WKY) and rats with spontaneous hypertension: BDNF (20 mg/rat or 80 mg/kg after 2 hours and 3 days after stroke), MgSO4 (10 ml/day or 0,15 ml/kg), quercetin (500 mg/day or 7,2 mg/kg), torasemide (10 mg/day or 0,15 mg/kg) - after 2 hours after stroke and next 5 days once per day.
In 10 days after stroke determined the activity of catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), NAD(P)H-quinone oxidoreductase, the concentration of malondialdehyde (MDA) and diene conjugates (DC).
The results of experimental studies have shown that in rats with hemorrhagic stroke at 25,9 % (p < 0,05) increases the activity of NAD(P)H-quinone oxidoreductase; in hypertensive rats significantly difference from the control group is not set (output activity of NAD(P)H-quinone oxidoreductase in hypertensive rats on 64,1 % higher compared to normotensive, p < 0,05).
The level of MDA in homogenate of cerebral cortex of rats with stroke was higher in 2,2 and 1,9 times (p < 0,01), DC - 1,5 and 1,9 times (p < 0,01) respectively normotensive and hypertensive rats. The level of MDA production in hypertensive rats was higher on 67,1 % compared to normotensive rats.
SOD and CAT activity after stroke decreased on 10,9 % and 16,2 % (p < 0,05) in normotensive rats and 32,7 % and 69,4 % (p < 0,05) in hypertensive rats. That is, at hemorrhagic stroke on arterial hypertension are more violated antioxidant system, and increased catalase activity in hypertensive rats is a compensatory mechanism for utilization of hydrogen peroxide, which generated during mitochondrial dysfunction in high blood pressure.
Application of BDNF, torasemide and magnesium sulfate increased activity of SOD and CAT, but had no effect on MDA and DC production. Quercetin restored SOD activity in normo- and hypertensive rats, CAT in normotensive rats and tends to normalize the activity of the enzyme in hypertensive rats (activity increased in 2,6 times, p < 0,05). The MDA level was significantly decreased by 18,7 % and 20,5 %, and DC on 17,9 % in hypertensive rats.
The combination of medications significantly reduced metabolic disorders after hemorrhagic stroke: antioxidant enzymes activation, reduced of MDA production and partial normalization of mitochondrial respiration. NAD(P) H-quinone oxidoreductase activity normalized only in normotensive rats, MDA level decreased by 26,6 % and 21,4 % (p < 0,05) according to the experimental group and recycling DC - only in hypertensive rats (by 23,1 %, p < 0,05).
Arguably, the antihypertensive drug (magnesium sulfate), diuretics (torasemide) and neurotrophic factor (BDNF) reduce degenerative processes after stroke, accompanied by compensatory activation of antioxidant enzymes; bioflavonoid quercetin, in addition to these actions, inhibits lipid peroxidation and significantly restores brain metabolism.
Keywords: hemorrhagic stroke, arterial hypertension, enzymes, metabolic, pharmacological correction.
Рецензент - проф. Непорада К. С.
Стаття надшшла 26. 02. 2015 р.
