Участие HIF-1 в механизмах нейроадаптации к острому стрессогенному воздействию

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Новые лабораторные и инструментальные технологии анализа адаптационных возможностей биологического организма к острому стрессогенному воздействию, в том числе гипоксическому, существенно облегчили диагностику и фиксацию адаптивных поведенческих реакций, физиологических и биохимических изменений. Последнее время большое внимание уделено феномену прекондиционирования — положительного влияния от воздействия малых доз патогенных факторов. Одним из наиболее перспективных маркеров фиксации феномена гипоксического прекондиционирования является гипоксия-индуцируемый фактор 1 (HIF-1).

Цель исследования: изучить механизмы нейроадаптации к острому стрессогенному воздействию.

Материалы и методы. Оценку механизмов нейроадаптации проводили на моделях иммобилизации, гипотермического воздействия, а также электрокожного раздражения лап крыс. Изменения концентрации HIF-1 фиксировали в крови и в структурах головного мозга.

Результаты. В контрольной группе максимальная концентрация HIF-1 была обнаружена в миндалине (в среднем 230 пг/мг), в префронтальной коре она составляла в среднем 50,8 пг/мг. Гипотермическое воздействие повышало содержание HIF-1 в миндалине более чем в 4 раза, в то время как при эмоционально-болевом воздействии и иммобилизации отмечали незначительное снижение HIF-1 в миндалине. Все виды стрессогенного воздействия значимо повышали концентрацию HIF-1 в префронтальной коре головного мозга животных. При этом наиболее выраженные изменения наблюдали при использовании модели эмоционально-болевого стресса.

Выводы. Полученные экспериментальные данные с осторожностью позволяют сделать вывод об универсальности и единстве многокомпонентных механизмов адаптации к острому стрессогенному воздействию.

Об авторах

Андрей Владимирович Любимов

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: lyubimov_av@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9829-4681
SPIN-код: 5307-4186

кандидат медицинских наук

Россия, 193736, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Платон Платонович Хохлов

Институт экспериментальной медицины

Email: platonkh@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-6553-9267
SPIN-код: 8673-7417

кандидат биологических наук

Россия, 193736, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12

Список литературы

  1. Nesterov YuV, Teplyi DL, Chumakova AS. Vozrastnaya dinamika i tkanespetsificheskie osobennostie svobodnoradikal’nykh protsessov vnutrennikh organov i tsentral’noi nervnoi sistemy. Natural sciences. 2008;2(23):73–76. (In Russ.)
  2. Chumakova AS, Teplyi DL, Neterov YuV. Izmeneniya svobodnoradikal’nykh protsessov v razlichnykh organakh krys raznogo vozrasta pri ostrom stresse. Biologicheskie issledovaniya. 2009;(4):34–37. (In Russ.)
  3. Karrnan Y. Neuroendocrine-immune network in stress. The Laboratory Mouse. NY: Acad. Press., 2004. P. 301–309 p. doi: 10.1016/B978-012336425-8/50072-8
  4. Zarubina IV, Shabanov PD. From the S.P. Botkin’s idea of «preexposure» to preconditioning phenomenon. Perspectives for use of phenomena of ischemic and pharmacological preconditioning. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy. 2016;14(1):4–28. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF1414-28
  5. Cecchi C, Fiorillo C, Sorbi S, et al. Oxidative stress and reduced antioxidant defenses in peripheral cells from familial Alzneimer’s patients. Free Radic Biol Med. 2002;33(10):1372–1379. doi: 10.1016/S0891-5849(02)01049-3
  6. Wang G, Semenza G. Purification and characterization of hypoxia-inducible factor 1. J Biol Chem. 1995;270(3):1230–1237. doi: 10.1074/jbc.270.3.1230
  7. Wang G, Jiang B, Rue E, Semenza G. Hypoxia-inducible factor 1 is a basic-helix-loop-helix-PAS heterodimer regulated by cellular O2 tension. Proc Natl Acad Sci USA. 1995;92(12):5510–5514. doi: 10.1073/pnas.92.12.5510
  8. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes. Strasburg. Council of Europe, 1986. 51 p.
  9. Chumakova AS, Ryabykina NV. Influence of the sharp emotional and painful stress on tissue-specific and age features of free radical processes at different stages of postnatal ontogenesis. Natural sciences. 2014;4(49):82–87. (In Russ.)
  10. Luk’yanova LD. Signal’nye mekhanizmy gipoksii. Moscow: Russian Academy of Science; 2019. 215 p. (In Russ.)
  11. Baranova KA, Rybnikova EA. Remote ischemic pre- and postconditioning abolished delayed HIF-1α expression in the rat hippocampus alongside with the correction of experimental post-traumatic stress disorder. Medical academic journal. 2018;18(2):48–53. (In Russ.) doi: 10.17816/MAJ18248-53
  12. Levchenkova OS, Kulagin KN, Novikov VE. Cerebroprotective action of pharmacological and hypoxic preconditioning in brain ischemia. Vestnik of the Smolensk state medical academy. 2017;16(2):15–21. (In Russ.)
  13. Ivan M, Kondo K, Yang H, et al. HIFα targeted for VHL-mediated destruction by proline hydroxylation: implications for O2 sensing. Science. 2001;292(5516):464–468.
  14. Tuter DS, Komarov RN, Glasachev OS, et al. Remote ischemic preconditioning with the use of lower limb before coronary artery bypass surgery with cardiopulmonary bypass and anesthesia with propofol. Kardiologiia. 2019;59(2):38–44. (In Russ.) doi: 10.18087/cardio.2019.2.10216
  15. Chepranova ZhYu, Yatsenko YeA, Lisikh YeA, Kapustina ZA. Phenomenon of preconditioning in the aspects of the ischemic brain damage. Medicine. 2019;7(1):109–122. (In Russ.) doi: 10.29234/2308-9113-2019-7-1-109-122
  16. Kryukov EV, Shakhnovich PG, Tagirova GK, et al. Poisk sovremennykh laboratorno-diagnosticheskikh prediktorov ehffektivnosti chreskozhnogo koronarnogo vmeshatel’stva u bol’nykh s ishemicheskoi bolezn’yu serdtsa. Russian cardiology bulletin. 2020; S:55–56. (In Russ.)

© Любимов А.В., Хохлов П.П., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».