CC BY
413
А.В. Моргун, Н.В. Кувачева, Т.Е. Таранушенко, Е.Д. Хилажева, Н.А. Малиновская, Я.В. Горина, Е.А. Пожиленкова, О.В. Фролова, А.Б. Салмина
Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, Российская Федерация
Современные представления о патогенезе перинатального ишемического повреждения клеток нейроваскулярной единицы головного мозга: молекулы-мишени для нейропротекции
Гипоксически-ишемическое поражение головного мозга новорожденного ребенка остается актуальной медицинской и социальной проблемой. Среди множества патологических процессов у новорожденных перинатальные гипоксически-ишемические поражения сами по себе являются основным патогенетическим звеном последующих кровоизлияний, некротических и атрофических изменений головного мозга. В обзоре представлены современные данные об основных механизмах повреждающего гипоксически-ишемического действия на клетки-компоненты нейроваскулярной единицы (нейроны, астроциты, эндотелиоциты, перициты), а также возникающих при этом нарушениях межклеточных взаимодействий. Патологические изменения, развивающиеся в результате гипоксии-ишемии, описаны с учетом наличия двух фаз повреждения (фаза ишемии и фазареперфузии) и освещаются индивидуальные изменения каждого компонента нейроваскулярной единицы и их вза-26 имодействие. Рассматриваются основные направления фармакологического воздействия на клеточно-молекулярные и патобиохимические механизмы перинатального гипоксически-ишемического повреждения головного мозга.
Ключевые слова: нейроваскулярная единица, межклеточные взаимодействия, перинатальное гипоксически-ишемическое повреждение головного мозга.
(Вестник РАМН. 2013; 12:26-35)
В настоящее время актуальность перинатального ги-поксически-ишемического поражения головного мозга обусловлена тем, что истинную частоту перинатальных поражений мозга нельзя считать однозначно установленной. Это связано с нечеткостью критериев для диффе-ренцировки неврологической нормы и патологии, пограничных и переходных состояний от нормы к патологии в период новорожденности, особенно с учетом гестаци-онного возраста [1—3].
До сих пор ведутся серьезные дискуссии, посвященные распространенности и диагностике перинатальной гипоксически-ишемической патологии. Представления о рассматриваемой патологии существенно отличаются в России и за рубежом [4, 5].
Согласно исследованиям зарубежных авторов, ги-поксически-ишемическая энцефалопатия у доношенных новорожденных встречается с частотой 1,8—25 : 1000, в то время как российские эпидемиологические исследования свидетельствуют о том, что частота постановки данного диагноза достигает 712 на 1000 детей до 1 года [6, 7].
Перинатальная гипоксия остается одной из ведущих причин младенческой смертности и инвалидности. В целом перинатальные поражения нервной системы ведут к инвалидизации почти в 40% случаев [8—10], у доношенных новорожденных — в 15—30%, у недоношенных, в том числе детей с экстремально низкой массой тела, — в 40—60% случаев. В дальнейшем у детей, перенесших гипоксически-
A.V. Morgun, N.V. Kuvacheva, T.E. Taranushenko, E.D. Khilazheva, N.A. Malinovskaya, Ya.V. Gorina,
E.A. Pozhilenkova, O.V. Frolova, A.B. Salmina
Krasnoyarsk State Medical University named after Professor V.F. Voino-Yasenetsky, Russian Federation
Current Concepts of Perinatal Ischemic Injury in the Brain Neurovascular Unit: Molecular Targets for Neuroprotection
Perinatal hypoxic-ischemic brain injury is a relevant medical and social problem. Among many pathological processes in the neonatal period perinatal hypoxic-ischemic injury is a major cause of further hemorrhage, necrotic and atrophic changes in the brain. This review presents recent data on the basic mechanisms of the hypoxic-ischemic brain injury along the concept of neurovascular unit (neurons, astrocytes, endothelial cells, pericytes) with the focus on alterations in cell-to-cell communication. Pathological changes caused by ischemia-hypoxia are considered within two phases of injury (ischemic phase and reperfusion phase). The review highlights changes in each individual component of the neurovascular unit and their interactions. Molecular targets for pharmacological improvement of intercellular communication within neurovascular unit as a therapeutic strategy in perinatal brain injury are discussed.
Keywords: neurovascular unit, intercellular communications, perinatal hypoxic-ischemic brain injury.
(Vestnik Rossiiskoi Akademii Meditsinskikh Nauk — Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2013; 12: 26—35)
ишемическое поражение центральной нервной системы (ЦНС), могут развиться детский церебральный паралич (ДЦП), симптоматическая эпилепсия, слепота, глухота, задержка умственного развития, гидроцефалия.
В указанном контексте основными задачами специ-алистов-перинатологов являются: 1) внедрение методов комплексной диагностики перинатальной гипоксиче-ски-ишемического патологии; 2) применение эффективной медикаментозной нейропротекции; 3) определение прогноза будущего психомоторного развития ребенка; 4) разработка эффективной системы комплексной нейро-реабилитации [11].
Одной из проблем для клиницистов, которые занимаются пациентами, перенесшими гипоксически-ише-мическое поражение ЦНС, является недостаточное понимание фундаментальных патологических процессов, происходящих при указанном поражении. В клинически ориентированной литературе часто не принимаются во внимание механизмы повреждения ЦНС, которые остаются в тени, становясь источником сопутствующей и/или последующей патологии [12].
Механизмы, по которым развивается гипоксическое повреждение, реализуются в результате сложного каскада патофизиологических процессов, конечным исходом которых является гибель клеток [13].
Одна из особенностей организации ЦНС заключается в том, что капилляры мозга имеют ряд уникальных структурных и функциональных характеристик, которые отличают их от сосудов других органов и тканей. Имеется тесная анатомо-функциональная связь капилляров мозга, в первую очередь эндотелиоцитов, с нейронами и глиаль-ными клетками, а также перицитами. Такой единый, взаимосвязанный анатомо-функциональный комплекс называют нейроваскулярной единицей (НВЕ), которую чаще всего рассматривают в контексте регуляции избирательной проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ).
Согласованная работа клеток-компонентов НВЕ приводит к метаболической оптимизации функционирования отдельных групп нейронов, что позволяет максимально эффективно использовать их возможности. На уровне организма в целом это позволяет функционировать ЦНС в условиях относительно ограниченного количества энергии и субстратов. Основные изменения при перинатальном гипоксически-ишемическом поражении ЦНС затрагивают именно НВЕ.
Необходимо отметить, что формирование НВЕ не заканчивается в момент рождения организма. В начале постнатального периода продолжается развитие межклеточных взаимодействий (в частности, образуются отсутствовавшие до этого прямые контакты астроцитов с клетками эндотелия, продолжаются активные нейроге-нез и синаптогенез). Таким образом, молекулярные механизмы перинатального повреждения головного мозга имеют свои особенности, которые, однако, систематически не изучены.
Любые нарушения межклеточных взаимодействий внутри НВЕ приводят к снижению эффективности функционирования головного мозга. При этом максимально повреждаются кора, подкорковые ганглии и связи между ними [14]. Межклеточные взаимодействия в НВЕ реализуются с участием белков плотных контактов, белков щелевых контактов, цитокинов, факторов роста, нейро-трасмиттеров [15, 16].
Нарушения в НВЕ, приводящие к изменению проницаемости ГЭБ с формированием отека головного мозга, играют ключевую роль в развитии патологических изменений при гипоксии-ишемии головного мозга.
Экспериментальным образом идентифицированы следующие ключевые участники механизма повреждения и гибели клеток НВЕ при гипоксии.
• Матриксные металлопротеиназы (ММР) вызывают обратимую деградацию белков плотных контактов в ранние сроки от начала ишемии. Позднее они же препятствуют вторичному повреждению ГЭБ во время нейровоспалительной реакции, развивающейся спустя 24—72 ч.
• Циклооксигеназы препятствуют повреждению ГЭБ по мере прогрессирования нейровоспалительной реакции.
• Повреждение ГЭБ в течение первых 3 ч позволяет проникнуть в мозг тканевому активатору плазми-ногена, что приводит к повышению риска развития кровоизлияния.
• Образование активных форм кислорода способствует изменению секреции и рецепции нейротрансмиттеров с последующим развитием апоптоза и некроза.
Основные механизмы повреждения головного мозга
Гипоксически-ишемическое повреждение головного мозга развивается в два этапа:
• фаза ишемии, когда наблюдается преобладание не- 27 кротических процессов в ишемизированных областях;
• фаза реперфузии, в которой преобладают процессы апоптоза, выходящие за ишемические области; фаза реперфузии начинается через 2—6 ч после гипоксии-ишемии и обусловливает терапевтическое окно, в течение которого практически все изменения могут носить обратимый характер [17—19].
Фаза ишемии
Гипоксия-ишемия запускает целый каскад цепных реакций, что приводит к анаэробному гликолизу, истощению аденозинтрифосфата (АТФ) и метаболическому ацидозу. Снижение концентрации АТФ приводит к дисфункции системы АТФаз клеток НВЕ, что вызывает деполяризацию клеточных мембран, в первую очередь нейронов, и способствует накоплению внутриклеточного натрия и воды, развитию цитотоксического отека и/или клеточного лизиса с последующим развитием воспалительных реакций.
Развивается т.н. глутаматный удар, связанный с высвобождением глутамата во внеклеточное пространство и его действием на ионотропные рецепторы (АМРА, NMDA). Этот процесс ассоциирован с нарушением нейрон-астроглиального метаболического сопряжения. Избыток глутамата не только индуцирует повреждение клеток-мишеней (прежде всего нейронов), но и изменяет экспрессию молекул, определяющих эффективность межклеточных взаимодействий в НВЕ (например, кон-нексинов) и ответ клеток на гипоксическое повреждение (например, за счет активности транскрипционных факторов NF-кB, Н№-1а, НАД+-метаболизирующих ферментов). В очаге повреждения происходит формирование высокомолекулярных внутриклеточных комплексов — инфламмасом. Их активность обеспечивает процессинг и секрецию цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-18, ИЛ-33) и развитие нейровоспаления.
Активированные в очаге нейровоспаления протеазы повреждают нейрофиламенты, вызывают разрывы и на-
рушения целостности цитоскелета и мембран-цитоске-летных взаимодействий, что имеет своим результатом блеббинг и высвобождение мембранных микрочастиц, имеющих антигенный и прокоагулянтный потенциал. Фосфолипазы гидролизуют фосфолипиды с последующим повреждением клеточной мембраны, а также индуцируют высвобождение арахидоновой кислоты с дальнейшей продукцией сосудорасширяющих простагландинов, которые усиливают реперфузию после перенесенного эпизода ишемии.
Феномен эксайтотоксичности, обусловленный избыточной активацией ионотропных глутаматных рецепторов в частности связан с экспрессией астроцитами АМРА рецепторов, которые, в отличие от NMDA-рецепторов, активируются преимущественно при действии избыточных концентраций внеклеточного глутамата. Также на астроцитах установлена экспрессия транспортеров глутамата двух типов (ЕААТ-1 и ЕААТ-2) [20], что определяет характер участия этих клеток в процессах нейрон-астроглиального метаболического сопряжения в условиях избытка глутамата во внеклеточном пространстве. Так, в начальной стадии ишемии астроцитарный ЕААТ-2 захватывает внеклеточный глутамат и оказывает нейропро-тективный эффект, однако с увеличением длительности ишемии начинает преобладать высвобождение глутамата 28 из астроцитов и происходит потенцирование нейроток-сичности [21].
Интересно, что развивающийся мозг характеризуется большей плотностью глутаматных рецепторов, однако в отличие от взрослого мозга высокая активность NMDA-рецепторов защищает нейроны от повреждения.
Превалирование процессов некроза над запрограммированной клеточной гибелью в этой фазе повреждения может быть связано с истощением энергетических резервов клеток и редокс-модуляцией активности каспаз, что не позволяет эффективно реализовать процесс апоп-тоза. Вместе с тем в популяции клеток, расположенных перифокально от эпицентра гипоксически-ишемическо-го повреждения, уже в этой стадии инициируется апоптоз, чему способствует повреждение митохондрий и действие провоспалительных цитокинов. Высвобождение из поврежденных клеток АТФ и НАД+ способствует активации пуринергических механизмов и НАД+-конвертирующих ферментов в очаге гипоксии-ишемии, и это, в свою очередь, определяет характер и степень выраженности повреждения.
Согласованно с активацией NMDA-рецепторов и Р2Х7-рецепторов увеличивается активность паннек-синовых каналов (Рапх1) [22]. Действие паннексинов реализуется несколькими путями, которые могут иметь результатом как нейропротективное, так и нейротокси-ческое действие. Установлено, что при активации Рапх1 происходит активация каспаз (каспаза-3 и каспаза-7), которые структурно связаны с паннексиновыми каналами, и таким образом интенсифицируется апоптоз.
Интересным является взаимодействие клеток в очаге гипоксии-ишемии посредством пуринергических Р2Х7-рецепторов, коннексинов и паннексинов. В начале фазы ишемии при высвобождении во внеклеточное пространство АТФ происходит увеличение экспрессии и активация Р2Х7-рецепторов в клетках головного мозга в несколько раз, что сопровождается гибелью нейронов, нейровоспа-лением и апоптозом [23, 24]. Показано, что Р2Х7-рецептор активирует паннексины 1 (Рапх1) [25]. В свою очередь, Рапх1 участвует в Р2Х7-рецепторзависимой активации NLRP2 инфламмасом (АТФ выступает в качестве триггера процесса формирования инфламмасом), сопровожда-
ющейся каспазазависимым процессингом и секрецией ИЛ-1 и ИЛ-18 [26]. Активация же астроцитов вызывает высвобождение АТФ, что открывает Panxl-каналы, дополнительно высвобождающие АТФ во внеклеточное пространство. Позднее открываются коннексиновые каналы, и высвобождение АТФ из клеток приобретает «самоподдерживающийся» характер за счет активности Р2Х7-рецепторов, открывающих Panxl- и Сх43-каналы. Такой механизм многократно усиливается в присутствии активированной микроглии или избытка глутамата, что приводит к повреждению и гибели нейронов, экспрес-сирующих Panxl [27]. Высокая концентрация АТФ во внеклеточном пространстве блокирует паннексиновые каналы [28]. Однако при продолжающемся гипоксиче-ски-ишемическом повреждении достаточной концентрации АТФ во внеклеточном пространстве не наблюдается. В то же время блокада Р2Х7-рецепторов предотвращает гибель экспрессирующих их клеток [29].
В целом основными мишенями для фармакологической коррекции фазы ишемии при повреждении НВЕ головного мозга следует считать коррекцию механизмов захвата, транспорта и метаболизма глутамата, модуляцию активности внутриклеточных сигнальных путей, опосредующих ответ клеток на гипоксию, подавление избыточно активных механизмов пуринергической сигнальной трансдукции, нейровоспаления, окислительного стресса, цитолиза [19, 20, 30-32].
Фаза реперфузии
Известно, что фаза реперфузии ассоциирована не только с восстановлением, но и дополнительным повреждением ткани. Именно на этом этапе происходит увеличение генерации активных форм кислорода, дополнительное неконтролируемое возрастание внутриклеточной концентрации кальция. Каскад молекулярных реакций представлен далее в порядке их возникновения.
1. Приток кальция и образование свободных радикалов
Избыточная генерация активных форм кислорода при реперфузии возникает преимущественно в результате восстановления притока кислорода в клетки на фоне недостаточно восстановившейся работы электрон-транспортной цепи митохондрий, а также вследствие активации метаболизма арахидоновой кислоты. В сочетании с дефицитом АТФ, который развивается в фазу ишемии, эти процессы вызывают избыточный приток кальция через кальциевые каналы, что дополнительно способствует высвобождению во внеклеточное пространство глутамата. Глутамат активирует NMDA- кальциевые каналы, что приводит к дополнительному увеличению концентрации кальция в цитозоле. Это вызывает дополнительное образование свободных радикалов, активацию кальцийзави-симых липаз, протеаз и эндонуклеаз.
2. Накопление свободного железа
В фазу гипоксии из-за изменения рН происходит освобождение железа, связанного с белками нейронов и микроглии. При реперфузии и реоксигенации свободное железо способствует реализации реакции Фентона, что приводит к образованию дополнительного количества цитотоксических свободных радикалов [33].
3. Синтаза оксида азота
Оксид азота (NO) является соединением, продуцируемым синтазой оксида азота (NOS), которая существует в
трех изоформах и экспрессируется в нейронах, астроци-тах и эндотелиоцитах, а активироваться может за счет ми-кроглии. Фермент начинает активно синтезировать NO в ответ на повышение внутриклеточной концентрации кальция. Эндотелиальная форма NOS обладает нейро-протекторной функцией, которая реализуется через NO-опосредованное увеличение перфузии головного мозга [34]. Однако в ситуации реперфузии и реоксигенации после перенесенной перинатальной гипоксии-ишемии NOS активируется избыточно, что ведет к гиперпродукции NO. В дальнейшем постоянная продукция NO производится эндотелиальной формой фермента, которая активируется проникающими через ГЭБ нейтрофилами, макрофагами, а также микроглией. Взаимодействие NO с супероксидным анион-радикалом способствует формированию токсичного пероксинитрита и дальнейшему повреждению мозга [35, 36]. Доказано, что активации NOS способствуют Panx астроцитов [37]. При этом наблюдается одновременная активация макрофагов и микроглии в очаге поражения, что усугубляет тяжесть поражения. При подавлении экспрессии Panxl и Panx2 выраженность неврологической дисфункции редуцируется [38].
4. Нейровоспаление
В течение 3—12 ч после реперфузии и реоксигенации начинается воспалительная реакция, индуцированная свободными радикалами и высоким уровнем внеклеточного глутамата. Наблюдается повышение концентрации про- и противовоспалительных цитокинов, таких как TNF-a, ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8 и ИЛ-10 [39]. В самом начале доминирует противовоспалительный эффект, однако при продолжающихся нарушениях либо тяжелой и длительной гипоксии-ишемии превалируют эффекты провос-палительных цитокинов и запускаются процессы запрограммированной гибели клеток с участием TNF-a, FasL, FasR, DR5, молекул лейкоцитарной клеточной адгезии (ALCAM), ионов кальция, глутамата, свободных радикалов [40]. Продукты деградации клеточных макромолекул инициируют дополнительную активацию инфламмасом, что способствует прогрессии нейровоспаления. Установлено, что воспалительные изменения в очаге гипоксии-ишемии поддерживаются на протяжении нескольких месяцев, а также причастны к более обширному поражению мозга и усилению тяжести состояния в отдаленном периоде [41, 42].
5. Активация апоптоза
Индукция апоптоза происходит как в ишемическую фазу, так и в фазу реперфузии различными механизмами и способствует повреждению головного мозга у новорожденных. Чувствительность развивающегося мозга к индукторам апоптоза существенно выше [17].
Апоптоз клеток нейрональной природы характеризуется тем, что он начинается, как правило, с разрушения синаптических ансамблей, сопровождается изменениями ионного гомеостаза нейронов и дизрегуляторными событиями, связанными с нарушением рецепции нейро-трансмиттеров и нейрон-глиальных взаимодействий [19]. Это сложный контролируемый процесс, инициируемый физиологическими и патологическими стимулами.
Интересным и неоднозначным является влияние транскрипционного фактора HIF-1 (гипоксия-индуци-бельный фактор). HIF-1 является одним из ключевых регуляторов патофизиологических ответов на гипоксию. В нормальных условиях HIF-1 участвует в энергетическом метаболизме (увеличивая экспрессию транспортеров глюкозы и ферментов гликолиза), эритропоэзе
(через индукцию эритропоэтина), ангиогенезе (стимулирует экспрессию VEGF), расширении сосудов (влияние на перициты), протекции клеток и развитии апоптоза. С одной стороны, активация Н№-1 имеет нейропротек-тивное действие, с другой — оказывает нейротоксическое действие. Чрезмерная индукция Н№-1 в незрелом мозге приводит к преобладанию нейротоксического действия [43]. Нейротоксическое действие НШ-1 реализуется путем участия в индукции апоптоза за счет стабилизации и активации р53, уменьшения синтеза трофических факторов и угнетения пролиферации клеток. Кроме того, Н№-1 участвует в развитии некроза клеток, стимулируя проникновение кальция в клетки, а также усугубляет отек мозга в зоне повреждения путем увеличения проницаемости ГЭБ [17].
В ситуации острой ишемии ткани головного мозга апоптоз регистрируется, как правило, в перифокальной зоне и отсроченно, тогда как клетки в эпицентре ише-мического поражения погибают преимущественно путем некроза в первые часы после перенесенного цереброва-скулярного повреждения. Развитие ишемического повреждения головного мозга сопровождается разнонаправленными изменениями выраженности процесса апоптоза нейронов. В начальном периоде гипоксии-ишемии отмечается относительно невысокое количество апоптотиче-ских клеток, что может свидетельствовать о торможении 29 процесса апоптоза и превалировании некроза в результате действия повреждающего фактора высокой интенсивности. Через 12—24 ч отмечается увеличение интенсивности апоптоза, что связывают с изменение доступности энергетических субстратов [44, 45]. При этом в первую очередь страдают нейроны, в меньшей степени — астро-циты, и такое состояние длится до 7 суток [13]. Апопто-тические тельца распознаются антигенпрезентирующими клетками, что модулирует спектр продуцируемых в очаге повреждения цитокинов.
6. Подавление синтеза и активности факторов роста
Помимо наличия воспалительной активности в головном мозге, вместе с избыточной продукцией токсичных соединений, таких как пероксинитрит и иные свободные радикалы, после перенесенной гипоксии-ишемии наблюдается подавление образования нейротро-фических факторов и угнетение нейрогенеза. Поскольку способность развивающегося мозга восстанавливаться после перинатальной гипоксии-ишемии может напрямую зависеть от синтеза и активности нейротрофических и стимулирующих факторов роста, то подавление эффектов этих факторов играет важную роль в поддержании повреждения головного мозга (до нескольких недель) после перинатальной гипоксии-ишемии [17].
К основным физиологическим трофическим факторам относятся мозговой фактор роста нервов (BDNF), цилиарный нейротрофический фактор (СМ^), сосуди-сто-эндотелиальный фактор роста (VEGF). Трофические факторы играют множественную роль в ЦНС: регулируют функции нейронов и астроцитов, стимулируют миграцию клеток-предшественников, дифференцировку развивающихся нейронов и глиальных клеток, обеспечивают трофику и защиту поврежденных нейронов [46].
Вместе с тем уже в заключение этой фазы начинают инициироваться события, связанные с репарацией повреждения (нейрогенез, синаптогенез, ангиогенез), что связано с формированием локального микроокружения (за счет скоординированной экспрессии цитокинов и факторов роста), необходимого для пролиферации, ми-
грации и дифференцировки клеток. Так, например, происходит активация Wnt-сигналинга, имеющего огромное значение в регуляции пролиферации, дифференцировки и миграции клеток-предшественниц в головном мозге после ишемического повреждения, т.е. за счет усиления нейрогенеза [47]. Зафиксирована также активация ан-гиогенеза и усиление пролиферации и созревания эндо-телиоцитов за счет Notch-сигналинга, что необходимо учитывать при коррекции гипоксически-ишемического повреждения ЦНС [48, 49].
В фазу реперфузии основными эффектами успешной фармакологической коррекции повреждения следует считать нормализацию внутриклеточного гомеостаза кальция и функции митохондрий, подавление окислительного стресса, контролируемое течение апоптоза, коррекцию нейровоспаления и индукцию процессов репарации клеток.
Все указанные события находят свое отражение в клеточных компонентах НВЕ
1. Повреждение базальной пластинки
При гипоксии-ишемии происходит деградация базальной пластинки, потеря целостности экстрацеллю-30 лярного матрикса и изменения конформации молекул адгезии эндотелиоцитов, перицитов и астроцитов, что приводит к возникновению локальных отеков и кровоизлияний [50]. В фазу реперфузии продолжается деградация базальной пластинки, что обусловлено активностью MMP [51]. В частности, зафиксировано повышение экспрессии MMP-9 (желатиназы), что приводит к деградации ламинина экстрацеллюлярного матрикса и базальной мембраны. ММР-1, ММР-8, ММР-13 (коллагеназы) вызывают повреждение коллагена IV, что объясняет увеличение объема поражения и повышение проницаемости ГЭБ [7, 52].
2. Изменения нейрон-астроцитарных взаимодействий
Первыми клетками, реагирующими на перинатальное ишемически-гипоксическое поражение головного мозга, являются астроциты, затем в процесс вовлекаются эндо-телиоциты и нейроны.
Изменения, происходящие с астроцитами, носят разнонаправленный характер в начале повреждения и при продолжающемся гипоксически-ишемическом воздействии. В самом начале гипоксически-ишемического поражения зарегистрирована быстрая гибель путем некроза зрелых астроцитов с ускоренной пролиферацией и началом дифференцировки незрелых клеток, которая может сохраняться до нескольких недель. Одновременно с этим на астроцитах отмечается увеличение экспрессии транспортеров глутамата (ЕААТ, GLAST), глутамин-синтазы (GS), монокарбоксилат транспортера-1 (МСТ-1), церу-лоплазмина, АТФ-зависимых транспортеров семейства АВС (Pgp, SLC). Эти белки-транспортеры оказывают нейропротективное действие, защищая нейроны от последующих эксайтотоксических воздействий и снижая поступление в ЦНС из общего кровотока токсических веществ [53, 54].
Ускоренная пролиферативная активность астроцитов (реактивный астроглиоз) сохраняется в течение нескольких недель. Однако в условиях дефицита энергии, кислорода и избытка свободных радикалов, глутамата и кальция регистрируется активация апоптоза астроцитов [55]. При этом глутамат дополнительно высвобождается во
внеклеточное пространство (вероятно, в связи с увеличенной экспрессией паннексиновых и коннекси-новых каналов), вследствие чего усиливается эксайто-токсичность и нейротоксичность, накопление кальция в астроцитах и нейронах [45, 56, 57]. Непосредственное повышение уровня кальция в клетках нейрональной и глиальной природы приводит к активации NOS и увеличению продукции пероксинитрита. Мишенями действия свободных радикалов являются мембраны клеток и митохондрий, что, с одной стороны, инициирует процессы апоптоза, с другой — способствует истощению уровня внутриклеточного НАД+, необходимого для обеспечения работы полиАДФ-рибозилполимеразы, контролирующей репарацию ДНК, и сиртуинов, регулирующих ацетилирование белков. Снижение уровня НАД+ способствует нарушению работы НАД+-зависимых и НАД+-конвертирующих внутриклеточных ферментов, NMDA-каналов, усугублению эксайтотоксичного каскада.
Важно отметить, что астроциты являются наиболее устойчивыми к гипоксии-ишемии клетками НВЕ, что объясняется особенностями их энергетического метаболизма (превалирование гликолитической активности) и особенностями экспрессии НАД+-конвертирующих ферментов (например, НАД+-гликогидролазы/CD38) и НАД+-транспортирующих молекул (например, Cx43) [19]. Астроциты сопряжены друг с другом посредством щелевых контактов, регулируемых коннексинами, в основном коннексином 43 и коннексином 30. Установлено, что у животных, не экспрессирующих коннексин 43 в астроцитах, выраженность апоптоза и нейровоспаления после перенесенной фокальной ишемии мозга значительно выше, отмечается увеличение количества кон-нексинов на астроцитах при гипоксически-ишемических воздействиях, а подавление этого механизма приводит к неблагоприятным последствиям при ишемии головного мозга [45, 58-60], вместе с тем именно щелевые контакты обеспечивают распространение проапоптотических сигнальных молекул между клетками [23].
3. Изменения эндотелиоцитов
Эндотелиоцитам отводится важная роль в НВЕ, они обеспечивают поддержание структурной целостности ГЭБ и участвуют в регуляции локального кровотока в активных зонах мозга [16].
Основные изменения, затрагивающие эндотелиоциты головного мозга, начинаются уже через 30 минут от начала гипоксии-ишемии. Происходит активация каспазы-3 и начинается фрагментация ДНК клеток, инициируется апоптоз. Через 8 ч зафиксировано разрушение белков плотных контактов, а к 48 ч эти изменения достигают своего пика [61]. Все это сопровождается резким повышением проницаемости ГЭБ, что объясняется повреждением белков плотных контактов, окклюдинов, клаудинов, белка ZO-1, кадгеринов и непосредственным разрушением эндотелиоцитов. Указанные повреждения связывают непосредственно с избытком свободного железа, ионов кальция, действием матриксных металлопро-теиназ (ММР-2, ММР-3, ММР-9), свободных радикалов [62, 63].
Однако наряду с указанными изменениями отмечается усиление экспрессии и активности некоторых транспортных систем эндотелиоцитов, ответственных за экструзию токсических веществ и ксенобиотиков, например Pgp, SLC. В связи с тем, что указанные транспортные системы являются энергозависимыми, при продолжающейся нехватке кислорода и дефиците энергии протективные эффекты оказываются недостаточными, одновременно
препятствуя проникновению лекарственных веществ в ЦНС [54]. При повреждении эндотелиоцитов высвобождается большое количество биологически активных молекул, в том числе NO и цитокинов, которые действуют на коннексины астроглии, вследствие чего происходит дополнительное повреждение астроцитов и нарушение нейрон-глиального метаболического сопряжения и глио-васкулярного контроля [64].
Очень интересной и не до конца изученной является ситуация, когда в эндотелиоцитах при гипоксии-ишемии происходит дизрегуляция Rac1 (представитель семейства так называемых малых Rho-ГТФаз). Rac1 в физиологических ситуациях оказывает влияние на целостность межэндотелиальных контактов и контактов эндотелиоцитов с внеклеточным матриксом, стимулирует ангиогенез, ограничивает проницаемость ГЭБ. Однако в условиях гипоксии-ишемии преобладают негативные влияния гиперактивности Rac1: избыточная активация NOS и образование свободных радикалов, усиление апоптоза, подавление синтеза и активности нейротро-фических факторов. Поэтому ингибиторы Rac1 являются нейропротекторами: в частности, при их действии усиливается секреция нейротрофических факторов (FGF-5, фибронектина) [65, 66]. Вместе с тем данные о роли Rac1 в повреждении эндотелиоцитов остаются весьма противоречивыми: например, недавно продемонстровано предотвращение нарушения целостности эндотелия, индуцированного ишемией и реперфузией, за счет активации Rac1 [67].
4. Изменения перицитов
В ишемическую фазу отмечается начало активации и миграции перицитов из обычного месторасположения в микрососудах. В нормальных физиологических условиях перициты за счет сократительной способности регулируют капиллярный кровоток путем изменения просвета микрососудов. Но в условиях гипоксии-ишемии это свойство приобретает пагубные последствия. Избыточное накопление внутриклеточного кальция вызывает чрезмерное сокращение и набухание перицитов, которые вызывают сужение просвета в ишемическую фазу и усиливают гипоксемию. В фазу реперфузии наблюдается образование свободных радикалов и активация ММР,
оказывающих воздействие уже на все клетки-компоненты НВЕ [68, 69].
При непродолжительном воздействии патологического фактора перициты индуцируют усиление экспрессии белков плотных контактов, окклюдинов, клаудинов и белков лекарственной устойчивости в эндотелиоцитах, а также ММР [70]. Но в условиях длительного гипок-сически-ишемического воздействия происходит угнетение продукции указанных белков. В первую очередь это касается нарушений, связанных с белками плотных контактов, окклюдинами и клаудинами. Наблюдается нарушение целостности межэндотелиальных связей, что в сочетании с усилением и нарушением проницаемости ГЭБ (повреждение самих эндотелиоцитов и базальной мембраны), формированием отека в ЦНС, проникновением токсических веществ, активацией ММР, активацией перекисного окисления, нарушением синтеза ростовых факторов (BDNF, СМЩ VEGF, МГ-3) приводит к замыканию порочных кругов патогенеза и усугублению процесса повреждения ткани [69, 71].
Итак, все компоненты НВЕ находятся в тесных анатомических и сложных функциональных взаимоотношениях. Изменения при гипоксически-ишемическом поражении затрагивают НВЕ в целом, события в клетках могут начаться одновременно или отсрочено, однако оказывают влияние на другие клетки, тем самым демон- 31 стрируя целостность НВЕ как структурно-функциональной единицы. Основные патологические изменения при гипоксически-ишемическом повреждении НВЕ представлены в табл. 1.
Понимание ключевых клеточно-молекулярных и патобиохимических механизмов нарушения метаболизма и клеточных контактов в НВЕ при перинатальном гипоксически-ишемическом повреждении головного мозга позволяет определить перспективы создания новых эффективных фармакотерапевтических технологий нейропротекции и нейрорегенерации в развивающемся и зрелом мозге. Принципы современной терапевтической тактики представлены в табл. 2. В целом изучение межклеточных взаимодействий в НВЕ развивающегося мозга — одно из интересных и многообещающих (с точки зрения практического применения) направлений современной нейрохимии, нейрофармакологии и неонатологии.
Таблица 1. Патологические события в нейроваскулярной единице при гипоксически-ишемическом поражении центральной нервной системы
Компонент нейроваскулярной единицы Основные события
Базальная мембрана Повышение проницаемости, деградация
Эндотелиоциты Разрушение межэндотелиальных связей, активация металлопротеиназ, некроз
Перициты Констрикция, снижение синтеза ростовых факторов
Астроциты Активация, изменение работы глутамат-транспортных систем, окислительное повреждение макромолекул
Нейроны Эксайтотоксичность, дисфункция митохондрий, окислительный стресс, апоптоз и некроз
Таблица 2. Возможные терапевтические тактики при гипоксически-ишемическом поражении центральной нервной системы
Средства адресного воздействия Положительный эффект Ограничение
1. Блокаторы ионных каналов
Блокаторы кальциевых каналов Уменьшают накопление внутриклеточного кальция Резкое снижение артериального давления
Магнийсодержащие препараты Уменьшают накопление внутриклеточного кальция • Низкая эффективность • Нарушения гемодинамики у недоношенных детей
Ксенон Антагонист NMDA-рецепторов Необходимость интубации Снижение FiO2
Продолжение табл. 2
32
#
Средства адресного воздействия Положительный эффект Ограничение
Прогестерон и эстрадиол Предотвращает поступление кальция в клетку, не влияя на NMDA-и АМР-рецепторы Блокирует экспрессию кальцийзависимых генов Механизм действия до конца не ясен
2. Антиоксиданты
Аллопуринол и оксипуринол • Ингибирует ксантин-оксидазу • Выводит свободное железо • Связывает гидроксильные группы Низкая клиническая эффективность у людей
Ингибиторы NO-синтазы Уменьшает синтез N0 и свободных радикалов в фазу реперфузии • Нестабильный эффект • Парадоксальное ухудшение в отдельных случаях
Ингибиторы продукции простагландинов (индометацин) Ингибирует циклооксигеназу Ограничено применяется у доношенных
Дефероксамин Выводит свободное железо, ингибирует реакцию Фентона, уменьшает образование свободных радикалов Низкая эффективность при отсроченном назначении
3. Противовоспалительная и антиапоптотическая терапия
Эритропоэтин Связывается с EP0R на астроцитах и микроглии, снижая провоспалительную активность и проапоптотическое воздействие Гендерзависимый эффект. Неоднозначные результаты клинических испытаний
Мелатонин Уменьшает активацию микроглии, синтез провоспалительных цитокинов, проапоп-тотических агентов Исследования проведены только на животных
Ингибиторы TNF-a (этанерцепт) • Является растворимым аналогом рецептора TNF-a • Ингибирует апоптоз Уменьшает синтез противовоспалительных цитокинов
Гипербарическая оксигенация • Ингибирует N0-синтазу • Снижает активность микроглии и лейкоцитов • Снижает апоптоз • Активирует антиоксидантные ферменты и антиапоптические гены • Все механизмы действия не установлены • Оптимальное начало терапии 6—12 ч. После 24 ч эффект отсутствует
5. Трофическая терапия
Эпидермальный фактор роста (EGF) • Стимулируют нейрогенез путем активации эндогенных нервных стволовых клеток • Уменьшают апоптоз • Снижают эксайтотоксичность, блокируя NMDA-рецепторы • Мало исследований на людях • Не установлен полный спектр механизмов действия • Возможный онкогенный эффект
Инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1)
Нейротрофический фактор (BDNF)
Основной фактор роста фибробластов (bFGF)
Эритропоэтин Нейротрофическое действие. Уменьшение зоны поражения и стимуляция нейроге-неза Гендерзависимый эффект. Неоднозначные результаты клинических испытаний
6. Регенеративные методы с применением стволовых клеток (СК)
Нейрональные стволовые клетки (СК; в т.ч. ¡Р8С) • Могут дифференцироваться в нейроны, олигодендроциты и стимулировать ан-гиогенез • Продуцируют трофические факторы • Внутримозговое введение • Максимальный эффект на 3—7 сутки • Возможность онкогенного эффекта
СК костного мозга
СК пуповины
СК плаценты
7. Модуляторы гомеостаза НАД+
Индукторы синтеза и блокаторы метаболизма НАД+ • Нормализуют внутриклеточную сигнализацию, тормозят апоптоз • Стимулируют образование трофических факторов Экспериментальные работы
8. Модуляторы инфламмасом
Интерфероны Уменьшают уровни ИЛ-1р и ИЛ-18 • Много побочных эффектов • Риск аутоиммунных заболеваний
Препараты калия Блокируют активацию инфламмасом Эффективные дозы вызывают гиперкали-емию
Антагонисты рецептора 1Ь-1 (анакинра, рилонацепт) Уменьшают нейровоспаление Разрешены для лечения аутоиммунных заболеваний в США
Антитела к 1Ь- 1р (канакинумаб)
Гипогликемические препараты (глибен-кламид) • Действуют на кальциевый обмен • Снижают активность каспаз • Тормозят апоптоз • Дозозависимый эффект • Трудно поддерживать необходимую концентрацию
#
Окончание табл. 2
Ф
Средства адресного воздействия Положительный эффект Ограничение
9. Модуляторы коннексинов, паннексинов
Блокаторы каналов (карбеноксолон, меф-лохин, флуфенамовая кислота, гептанол, октанол) • Прерывание распространения проапоп-тотических сигнальных молекул, а также «кальциевой волны повреждения» • Уменьшают воспаление • Отсутствует избирательное действие • Системные побочные эффекты • Исследования проведены на животных
Противомалярийные средства (артесунат, артемизинин)
Гипоурикемические средства (пробенецид)
10. Модуляторы пуринергического сигналинга
Блокаторы пуринергических рецепторов Уменьшают нейровоспаление и апоптоз Системное действие и дозозависимый эффект
Модуляторы коннексинов и паннексинов См. выше
11. Модуляторы внутриклеточных сигнальных путей
Антисмысловые олигонуклеотиды анти-Rad (NSC23766) Ингибирует активацию Rac1 Является антагонистом М2 мускариновых рецепторов (тахикардия, повышение систолического давления, бронхоспазм)
XAV939 Ингибирует фермент танкиразу (Тапку^е), участвующую в Wnt-сигналинге В настоящее время изучается на животных
Анти-LRPé антитела Блокируют Wnt-сигналинг Исследования проведены только на животных
Антагонист Wnt (Sclerostin) Подавляет Wnt-сигналинг • Механизм до конца не ясен • Изучено действие только на костную ткань
Дефероксамин Подавляет Wnt-сигналинг, опосредованно через свободные радикалы Низкая эффективность при отсроченном назначении
Ингибитор HIF-1 (2-метоксиэстрадиол) Уменьшение апоптоза Неоднозначные результаты. Эффект наблюдается при немедленном применении после гипоксии-ишемии Не согласуется с действием активаторов Н№-1
Активатор HIF-1 (Dimethyloxaloylglycine) Индуктор НШ-1, CD73 и A2BAR одновременно, что приводит к нейропротективно-му эффекту Неоднозначные результаты. Эффект наблюдается при немедленном применении • После гипоксии-ишемии • Не согласуется с действием ингибиторов Н№-1
33
ф
ЛИТЕРАТУРА
1. Гуламова С.Р., Алиева С.А., Нагиева Х.М., Багирова А.Г. Метаболические нарушения при гипоксически-ишемиче-ском поражении центральной нервной системы у новорожденных. Ceim медицины та бюлоги. 2011; 7 (3): 55—58.
2. Капранова Е.И., Белоусова Н.А. Отдаленные последствия перинатального поражения центральной нервной системы. Доктор.ру. 2012; 9: 40-43.
3. Янушанец Н.Ю. Анализ уровня и структуры детской инвалидности вследствие заболеваний нервной системы в Санкт-Петербурге. Рос. еестн. перинатологии и педиатрии. 2006; 51 (4): 53-55.
4. Пальчик А.Б., Шабалов Н.П. Гипоксически-ишемическая энцефалопатия новорожденных: Руководство для врачей. СПб.: Питер. 2006. 224 с.
5. Михалев Е.В., Кривоногова Т. С., Тропова Т. Е., Быбченко Е.Г., Желев В.А. Перинатальные поражения центральной нервной системы в структуре заболеваемости новорожденных детей г. Томска. Мать и дитя e Кузбассе. 2011; 4: 40-42.
6. Platt M.J., Cans C., Johnson A., Surman G., Topp M., Torrioli M.G., Krageloh-Mann I. Trends in cerebral palsy among infants of very low birthweigth (< 1500 g) or born prematurely (< 32 weeks) in 16 European centers: A database study. Lancet. 2007; 369: 43-50.
7. Baburamani A.A., Ek C.J., Walker D.W, Castillo-Melendez M. Vulnerability of the developing brain to hypoxic-ischemic damage: contribution of the cerebral vasculature to injury and repair? Front. Physiol. 2012; 3: 424.
8. Власюк В.В. Родовая травма и перинатальные нарушения мозгового кровообращения. СПб.: Нестор-История. 2009. 252 с.
9. Барашнев Ю.И., Розанов А.В., Панов В.О., Волобуев А.И. Роль гипоксически-травматических повреждений головного
мозга в формировании инвалидности с детства. Рос. вестн. перинатологии и педиатрии. 2006; 51 (4): 41—46.
10. Volpe J.J. The encephalopathy of prematurity — brain injury and impaired brain development inextricably intertwined. Semin. Pedi-atr. Neurol. 2009; 16 (4): 167-178.
11. Медведев М.И., Дегтярева М.Г., Горбунов А.В., Гребенникова О.В., Дуленков А.Б., Воронов В.В. Последствия перинатальных гипоксически-ишемических поражений головного мозга у доношенных новорожденных: диагностика и принципы восстановительного лечения. Педиатрия. 2011; 90 (1): 66-70.
12. Барашнев Ю.И. Перинатальная неврология. Москва: Триада-Х. 2011. 670 с.
13. Салмина А.Б., Фурсов А.А., Михуткина С.В., Моргун А.В., Зыкова Л.Д., Мусаева О.Ф., Фурсов М.А., Лалетин Д.И., Юдин Г.В., Труфанова Л.В., Шнайдер Н.А. Развитие апоптоза и изменение активности АДФ-рибозилциклазы при ишеми-ческом повреждении головного мозга. Сибирское медицинское обозрение. 2006; 41 (4): 22-27.
14. Barkovich A.J. Magnetic resonance techniques in the assessment of myelin and myelination. J. Inherit. Metab. Dis. 2005; 28: 311-343.
15. Ballabh P., Braun A., Nedergaard M. The blood-brain barrier an overview: structure, regulation, and clinical implications. Neurobiol. Dis. 2004; 16: 1-13.
16. Кувачева Н.В., Салмина А.Б., Комлева Ю.К., Малиновская Н.А., Моргун А.В., Пожиленкова Е.А., Замай Г. С., Лузина Н.А., Петрова М.М. Проницаемость гематоэнцефаличе-ского барьера в норме, при нарушении развития головного мозга и нейродегенерации. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2013; 113 (4): 80-85.
17. Fan X., Kavelaars A., Heijnen C.J., Groenendaal F., van Bel F Pharmacological neuroprotection after perinatal hypoxic-ischemic brain injury. Curr. Neuropharmacol. 2010; 8 (4): 324—334.
18. Ианг И., Розенберг Г. А. Повреждение гематоэнцефалическо-го барьера при острых и хронических цереброваскулярных заболеваниях. Stroke. Российское издание. 2012; 1: 91—96.
19. Салмина А.Б., Окунева О.С., Таранушенко Т.Е., Фурсов А.А., Прокопенко С.В., Михуткина С.В., Малиновская Н.А., Тага-ева ГА. Роль нейрон-астроглиальных взаимодействий в диз-регуляции энергетического метаболизма при ишемическом перинатальном поражении головного мозга. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2008; 2 (3): 44—51.
20. Liang J., Takeuchi H., Doi Y., Kawanokuchi J., Sonobe Y., Jin S., Yawata I., Li H., Yasuoka S., Mizuno T., Suzumura A. Excitatory amino acid transporter expression by astrocytes is neuroprotective against microglial excitotoxicity. Brain Res. 2008; 1210: 11—19.
21. Uwechue N.M., Marx M.C., Chevy Q., Billups B. Activation of glutamate transport evokes rapid glutamine release from perisyn-aptic astrocytes. J Physiol. 2012; 590 (Pt. 10): 2317-2331.
22. Weilinger N.L., Tang P.L., Thompson R.J. J. Neurosci. 2012; 32 (36): 12579-12588.
23. Giaume C., Koulakoff A., Roux L., Holcman D., Rouach N. Nat. Rev. Neurosci. 2010; 11 (2): 87-99.
24. Iglesias R.M., Spray D.C. Neurochem. Res. 2012; 37 (6): 1355-1363.
25. Heinrich A., Ando R.D., Turi G., Rozsa B., Sperlagh B. Brit.
34 J. Pharmacol. 2012; 167 (5): 1003-1020.
26. Minkiewicz J., de Rivero Vaccari J.P., Keane R.W. Glia. 2013; 61 (7): 1113-1121.
27. Bennett M.V., Garre J.M., Orellana J.A., Bukauskas F.F., Neder-gaard M., Saez J.C. Brain Res. 2012; 1487: 3-15.
28. Cone A.C., Ambrosi C., Scemes E., Martone M.E., Sosinsky G.E. Front. Pharmacol. 2013; 4: 6.
29. Franke H., Gunther A., Grosche J., Schmidt R., Rossner S., Reinhardt R., Faber-Zuschratter H., Schneider D., Illes P. J. Neu-ropathol. Exp. Neurol. 2004; 63 (7): 686-699.
30. Lai Р.С., Huang Y.T., Wu C.C., Lai C.J., Wang P.J., Chiu T.H. Ceftriaxone attenuates hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats. J. Biomed. Sci. 2011; 18 (1): 69.
31. Leibowitz A., Boyko M., Shapira Y., Zlotnik A. Blood glutamate scavenging: insight into neuroprotection. Int. J. Mol. Sci. 2012; 13 (8): 10041-10066.
32. Distefano G., Pratico A.D. Actualities on molecular pathogenesis and repairing processes of cerebral damage in perinatal hypoxic-ischemic encephalopathy. Ital. J. Pediatr. 2010; 36: 63.
33. Papazisis G., Pourzitaki C., Sardeli C., Lallas A., Amaniti E., Kouve-las D. Deferoxamine decreases the excitatory amino acid levels and improves the histological outcome in the hippocampus of neonatal rats after hypoxia-ischemia. Pharmacol. Res. 2008; 57 (1): 73-78.
34. Cimino M., Balduini W., Carloni S., Gelosa P., Guerrini U., Tremoli E., Sironi L. Neuroprotective effect of simvastatin in stroke: a comparison between adult and neonatal rat models of cerebral ischemia. Neurotoxicology. 2005; 26 (5): 929-933.
35. Fabian R.H., Perez-Polo J.R., Kent T.A. Perivascular nitric oxide and superoxide in neonatal cerebral hypoxia-ischemia. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2008; 295 (4): 1809-1814.
36. Логинова И.Г, Афонин А.А., Друккер Н.А. Роль оксида азота и пероксинитрита в развитии перинатальных гипоксиче-ски-ишемических поражений ЦНС у новорожденных детей. Современные проблемы науки и образования. 2013; 2: 21-29.
37. Chekeni F.B., Elliott M.R., Sandilos J.K., Walk S.F., Kin-chen J.M., Lazarowski E.R., Armstrong A.J., Penuela S., Laird D.W., Salvesen G.S., Isakson B.E., Bayliss D.A., Ravichandran K.S. Pannexin 1 channels mediate 'find-me' signal release and membrane permeability during apoptosis. Nature. 2010; 14 (467): 863-867.
38. Bargiotas P., Krenz A., Monyer H., Schwaninger M. Channels (Austin). 2012; 6 (6): 453-456.
39. Leonardo C.C., Pennypacker K.R. Neuroinflammation and MMPs: potential therapeutic targets in neonatal hypoxic-ischemic injury. J. Neuroinflamm. 2009; 6: 13.
40. Моргун А.В., Овчаренко Н.В., Таранушенко Т.Е., Устинова С.И., Окунева О.С., Антонова С.К., Гилязова Д.Ф., Успенская О.А., Салмина А.Б. Маркеры апоптоза и нейроспецифические белки в диагностике перинатальных поражений центральной нервной системы у новорожденных детей. Сибирское медицинское обозрение. 2013; 3: 3—10.
41. Jellema R.K., Lima Passos V., Zwanenburg A., Ophelders D.R., De Munter S., Vanderlocht J., Germeraad W.T., Kuypers E., Collins J.J., Cleutjens J.P., Jennekens W., Gavilanes A.W, Seehase M., Vles H.J., Steinbusch H., Andriessen P., Wolfs T.G., Kramer B.W Cerebral inflammation and mobilization of the peripheral immune system following global hypoxia-ischemia in preterm sheep. J. Neuroinflammation. 2013; 10: 13.
42. Winerdal M., Winerdal M.E., Kinn J., Urmaliya V, Winqvist O., Adеn U. Long lasting local and systemic inflammation after cerebral hypoxic ischemia in newborn mice. PLoS One. 2012; 7 (5): 36422.
43. Wanqiu Chen, Robert P. Ostrowski, Andre Obenaus, and John H. Zhang Prodeath or prosurvival: two facets of hypoxia inducible factor-1 in perinatal brain injury. Exp Neurol. 2009; 216 (1): 7—15.
44. Салмина А.Б., Окунева О.С., Малиновская Н.А., Таранушенко Т.Е., Моргун А.В., Манторова Н.С., Михуткина С.В. НАД+-зависимые механизмы нарушения жизнеспособности клеток головного мозга в остром периоде гипоксически-ише-мического перинатального поражения. Нейрохимия. 2008; 25 (3): 247-254.
45. Салмина А.Б., Окунева О.С., Малиновская Н.А., Зыкова Л.Д., Фурсов А.А., Моргун А.В., Михуткина С.В., Таранушенко Т.Е. Изменение экспрессии и активности CD38 в клетках астроглиальной природы при нарушениях нейрон-глиальных взаимодействий при перинатальном гипоксиче-ски-ишемическом поражении головного мозга. Нейрохимия. 2009; 26 (3): 237-244.
46. Голосная Г.С., Петрухин А.С., Красильщикова Т.М. Взаимодействие нейротрофических и проапоптотических факторов в патогенезе гипоксического поражения головного мозга у новорожденных. Педиатрия. 2010; 89 (1): 20-25.
47. Shruster A., Ben-Zur T., Melamed E., Offen D. Wnt signaling enhances neurogenesis and improves neurological function after focal ischemic injury. PLoS One. 2012; 7 (7): e40843.
48. Al Haj Zen A., Madeddu P. Notch signalling in ischaemia-induced angiogenesis. Biochem. Soc. Trans. 2009; 37 (Pt. 6): 1221-1227.
49. Shimada I.S., Borders A., Aronshtam A., Spees J.L. Proliferating reactive astrocytes are regulated by Notch-1 in the peri-infarct area after stroke. Stroke. 2011; 42 (11): 3231-3237.
50. del Zoppo G.J. Relationship of neurovascular elements to neuron injury during ischemia. Cerebrovasc. Dis. 2009; 27 (Suppl. 1): 65-76.
51. Lakhan S.E., Kirchgessner A., Tepper D., Leonard A. Matrix metalloproteinases and blood-brain barrier disruption in acute ischemic stroke. Front. Neurol. 2013; 4: 32.
52. Scholler K., Trinkl A., Klopotowski M., Thal S. C., Plesnila N., Trabold R., Hamann G.F., Schmid-Elsaesser R., Zausinger S. Characterization of microvascular basal lamina damage and blood-brain barrier dysfunction following subarachnoid hemorrhage in rats. Brain Res. 2007; 1142: 237-246.
53. Sen E., Basu A., Willing L.B., Uliasz T.F., Myrkalo J.L., Van-nucci S.J., Hewett S.J., Levison S.W. Pre-conditioning induces the precocious differentiation of neonatal astrocytes to enhance their neuroprotective properties. ASNNeuro. 2011; 3 (3): 62.
54. Моргун А.В., Малиновская Н.А., Окунева О.С., Устинова С.И., Карпова Л.Н., Салмина А.Б., Пожиленкова Е.А., Лалетин Д.И., Фролова О.В., Кутищева И.А. Экспрессия P-гликопротеина в клетках нейроваскулярной единицы при перинатальной гипоксии-ишемии мозга в остром периоде. Сборник тезисов докладов X Всероссийской научно-техни-
ческой конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий». Тула: «Инновационные технологии». 2011. С. 115-116.
55. Sizonenko S.V, Camm E.J., Dayer A., Kiss J.Z. Glial responses to neonatal hypoxic-ischemic injury in the rate cerebral cortex. Int. J. Dec. Neurosci. 2008; 26: 37-45.
56. Салмина А.Б., Малиновская Н.А., Окунева О.С., Таранушен-ко Т.Е., Фурсов А.А., Михуткина С.В., Моргун А.В., Прокопенко С.В., Зыкова Л.Д. Перинатальное гипоксически-ише-мическое поражение центральной нервной системы вызывает изменение экспрессии коннексина 43, CD38 и активности АДФ-рибозилциклазы в клетках головного мозга. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008; 146 (12): 641-645.
57. Wang N., De Vuyst E., Ponsaerts R., Boengler K., Palacios-Prado N., Wauman J., Lai C.P., De Bock M., Decrock E., Bol M., Vinken M., Rogiers V., Tavernier J., Evans W.H., Naus C.C., Bukauskas F.F., Sipido K.R., Heusch G., Schulz R., Bultynck G., Leybaert L. Selective inhibition of Cx43 hemichan-nels by Gap19 and its impact on myocardial ischemia/reperfusion injury. Basic Res. Cardiol. 2013; 108 (1): 309.
58. Cowan D.B., Jones M., Garcia L.M., Noria S., del Nido P. J., McGowan F.X. Jr. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2003; 23 (10): 1754-1760.
59. Kondo R.P., Wang S.Y, John S.A., Weiss J.N., Goldhaber J.I. J. Mol. Cell Cardiol. 2000; 32 (10): 1859-1872.
60. Davidson J.O., Green C.R., Nicholson L.F., Bennet L., Gunn A.J. Int. J. Mol. Sci. 2012; 13 (5): 6303-6319.
61. Zehendner C.M., Librizzi L., de Curtis M., Kuhlmann C.R., Luhmann H.J. Caspase-3 contributes to ZO-1 and Cl-5 tight-junction disruption in rapid anoxic neurovascular unit damage. PLoSOne. 2011; 6 (2): e16760.
62. Chen F., Ohashi N., Li W., Eckman C., Nguyen J.H. Disruption of occludin and claudin-2 in brain endothelial cells in vitro and
in brains of mice with acute liver failure. Hepatology. 2009; 50: 1914-1923.
63. Won S.M., Lee J.H., Park U.J., Gwag J., Gwag B.J., Lee Y.B. Iron mediates endothelial cell damage and blood-brain barrier opening in the hippocampus after transient forebrain ischemia in rats. Exp. Mol. Med. 2011; 43 (2): 121-128.
64. Orellana J.A., von Bernhardi R., Giaume C., Saez J.C. Glial hemichannels and their involvement in aging and neurodegenera-tive diseases. Rev. Neurosci. 2012; 23 (2): 163-177.
65. Sawada N., Kim H.H., Moskowitz M.A., Liao J.K. Rac1 is a critical mediator of endothelium-derived neurotrophic activity. Sci. Signal. 2009 Mar 10; 2 (61). Doi: 10.1126/scisignal.2000162.
66. Raz L., Zhang Q.G., Zhou C.F., Han D., Gulati P., Yang L.C., Yang F., Wang R.M., Brann D.W. Role of Rac1 GTPase in NADPH oxidase activation and cognitive impairment following cerebral ischemia in the rat. PLoS One. 2010 Sep 7; 5 (9): e12606.
67. Aslam M., Schluter K.D., Rohrbach S., Rafiq A., Nazli S., Piper H.M., Noll T., Schulz R., Gunduz D. Hypoxia-reoxygen-ation-induced endothelial barrier failure: role of RhoA, Rac1 and myosin light chain kinase. J Physiol. 2013; 591 (Pt. 2): 461-73.
68. Liu S., Agalliu D., Yu C., Fisher M. The role of pericytes in blood-brain barrier function and stroke. Curr. Pharm. Des. 2012; 18 (25): 3653-3662.
69. Al Ahmad A., Gassmann M., Ogunshola O.O. Involvement of oxidative stress in hypoxia-induced blood-brain barrier breakdown. Microvasc. Res. 2012; 84 (2): 222-225.
70. Zozulya A., Weidenfeller C., Galla H.J. Pericyte-endothelial cell interaction increases MMP-9 secretion at the blood-brain barrier in vitro. Brain Res. 2008; 1189: 1-11.
71. Ishitsuka K., Ago T., Arimura K., Nakamura K., Tokami H., Makihara N., Kuroda J., Kamouchi M., Kitazono T. Neurotroph-in production in brain pericytes during hypoxia: a role of pericytes for neuroprotection. Microvasc. Res. 2012; 83 (3): 352-359.
35
КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ Моргун Андрей Васильевич, кандидат медицинских наук, ассистент кафедры педиатрии Красноярского государственного медицинского университета
Адрес: 660022, Красноярск, ул. П. Железняка, д. 1; тел.: (391) 243-39-52; e-mail: [email protected]
Кувачева Наталья Валерьевна, кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры биологической химии с курсом
медицинской, фармацевтической и токсикологической химии Красноярского государственного медицинского
университета
Адрес: 660022, Красноярск, ул. П. Железняка, д. 1; тел.: (391) 228-07-69; e-mail: [email protected] Таранушенко Татьяна Евгеньевна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой педиатрии Красноярского государственного медицинского университета
Адрес: 660022, Красноярск, ул. П. Железняка, д. 1; тел.: (391) 243-39-52; e-mail: [email protected]
Хилажева Елена Дмитриевна, ассистент кафедры биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии Красноярского государственного медицинского университета Адрес: 660022, Красноярск, ул. П. Железняка, д. 1; тел.: (391) 228-07-69; e-mail: [email protected] Малиновская Наталия Александровна, кандидат медицинских наук, научный сотрудник Научно-исследовательского института молекулярной медицины и патобиохимии Красноярского государственного медицинского университета Адрес: 660022, г. Красноярск, ул. П. Железняка, д. 1; тел.: (391) 228-07-69; e-mail: [email protected] Горина Яна Валерьевна, кандидат фармацевтических наук, старший преподаватель кафедры биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии Красноярского государственного медицинского университета
Адрес: 660022, г. Красноярск, ул. П. Железняка, д. 1; тел.: (391) 228-07-69; e-mail: [email protected] Пожиленкова Елена Анатольевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии Красноярского государственного медицинского университета
Адрес: 660022, Красноярск, ул. П. Железняка, д. 1; тел.: (391) 228-07-69; e-mail: [email protected] Фролова Ольга Васильевна, научный сотрудник Научно-исследовательского института молекулярной медицины и патобиохимии Красноярского государственного медицинского университета
Адрес: 660022, Красноярск, ул. П. Железняка, д. 1; тел.: (391) 228-07-69; e-mail: [email protected] Салмина Алла Борисовна, доктор медицинских наук, проффессор, заведующая кафедрой биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии Красноярского государственного медицинского университета
Адрес: 660022, Красноярск, ул. П. Железняка, д. 1; тел.: (391) 228-07-69; e-mail: [email protected]
