Нейро-астроцитарные взаимодействия в первичной культуре клеток мозга, вызванные глутаматной эксайтоксичностью: роль ионотропных Р2х7 рецепторов.

Номер гранта:18-015-00450
Область научного знания:фундаментальные основы медицинских наук
Тип конкурса: (а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований
Год выполнения:2018г.
Руководитель: Пинелис Всеволод Григорьевич
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Настоящий проект направлен на решение актуальной и фундаментальной проблемы молекулярной медицины – механизмы повреждения и защиты нейронов мозга при ишемии/гипоксии. Патологии мозга – ишемия, инсульт, травма, нейрогенеративные заболевания (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона) в странах с высоким и средним уровнем жизни вышли на второе место по летальности и прочно заняли первое место по инвалидности и потере трудоспособности. В настоящем проекте будет проверена гипотеза о том, что глутаматная эксайтотоксичность индуцирует реактивный астроглиоз, как фактор усугубляющий поражение нейронов. Известно, что глутаматная эксайтотоксичность - это один из ведущих патогенетических механизмов при церебральной ишемии, черепно-мозговой травмы и нейродегенеративных заболеваниях, связанный с активацией глутаматных рецепторов, в частности, NMDA рецепторов, и запуском внутриклеточных сигнальных каскадов, приводящих к гибели нейронов. Однако, подавляющее большинство исследований было проведено на культуре нейронов, и существуют только неполные и противоречивые данные, указывающие на возможную роль астроцитов в этом процессе. Настоящее исследование направлено на изучение нейро-астроцитарных взаимодействий в условиях глутаматной эксайтотоксичности, в том числе выделения АТФ нейронами, астроцитами и последующей активации ионотропных P2X7 рецепторов (Р2х7R) внеклеточным АТФ и индукции реактивного астроглиоза. Будет изучено, как глутамат- и OGD (кислородно-глюкозная депривация) -индуцируемые внутриклеточные изменения (Са2+, рН, митохондриальная дисфункция, митохондриальный потенциал, изменения метаболизма) связаны с нейро-астроцитарными взаимодействиями и активацией астроглиоза, а также будет иследовано влияние ингибирования реактивного астроглиоза при глутаматной эксайтотоксичности как нового подхода к защите нейронов от поражения. Конкретные задачи исследования: 1. Изучить временные и дозовые зависимости изменений содержания внеклеточного АТФ при глутаматной эксайтотоксичности на смешанных астроцитарно-нейрональных культурах коры головного мозга. 2. Исследовать влияние внеклеточного АТФ, активации Р2х7 рецептора на выживаемость, изменения ионного гомеостаза и на экзоцитоз глутамата и экспрессию глиального фибринального кислого белка (GFAP) и S100b в первичных культурах астроцитов коры головного мозга. 3. Выявить значение митохондриальных изменений в активации астроглиоза в первичных культурах нейронов при глутаматной эксайтотоксичности и кислородно-глюкозной депривации (OGD). 4. Оценить влияние ингибирования астроглиоза на выживаемость нейронов, ионный гомеостаз и функции митохондрий при глутаматной эксайтотоксичности и OGD. Исследование будет выполнено на астроцитах и смешанных культурах нейронов и астроцитов (разное количество последних) с использованием современных методов исследований, включая биохимические и иммуноцитохимические методы исследований, вестернблотт, флуоресцентную микроскопию, а также исследования метаболизма (скорость поглощения кислорода клетками коры головного мозга или гиппокампа, гликолиз). Полученные результаты будут опубликованы в ведущих отечественных и зарубежных научных журналах и представлены на конференциях как в России, так и за рубежом.
Аннотация к заявке приведена в авторской редакции. По состоянию на 22.06.2025
Президент России
Правительство Российской Федерации
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Российская академия наук
Российский научный фонд
Фонд перспективных исследований