Участие HIF-1 в механизмах нейроадаптации к острому стрессогенному воздействию
- Авторы: Любимов А.В.1, Хохлов П.П.1
-
Учреждения:
- Институт экспериментальной медицины
- Выпуск: Том 19, № 2 (2021)
- Страницы: 183-188
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journal-vniispk.ru/RCF/article/view/77305
- DOI: https://doi.org/10.17816/RCF192183-188
- ID: 77305
Цитировать
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.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб 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. 12Платон 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. 12Список литературы
- 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.)
- 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.)
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes. Strasburg. Council of Europe, 1986. 51 p.
- 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.)
- Luk’yanova LD. Signal’nye mekhanizmy gipoksii. Moscow: Russian Academy of Science; 2019. 215 p. (In Russ.)
- 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
- 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.)
- 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.
- 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
- 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
- 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.)
