Исследование роли митохондрий в гибели развивающихся нейронов при ишемическом повреждении головного мозга

Номер гранта:05-04-48412
Область научного знания:биология и медицинские науки
Тип конкурса: («а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты
Год выполнения:2005г.
Руководитель: Исаев Н.К.
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Проект направлен на исследование фундаментальной проблемы: Исследование роли митохондрий в механизмах гибели незрелых нейронов головного мозга при ишемии и травме мозга. Задача связана с тем, что нейроны в развивающемся головном мозге обладают высокой способностью к апоптотической гибели, происходящей с непосредственным участием митохондрий. Этот тип гибели клеток является неотьемлемой частью процессов нормального развития головного мозга, в процессе которого более 50% нейронов гибнет посредством апоптоза. Вероятно, что такое патологическое воздействие на мозг, как гипоксия/ишемия или травма могут вызвать излишнюю апоптотическую гибель нейронов в развивающемся мозге. Это предположение подтверждается тем, что митохондрии из развивающегося мозга содержат гораздо больше проапоптотического белка Bax, чем митохондрии зрелого мозга. Кроме того, после гипоксии в ткане развивающегося мозга значительно больше клеток, позитивных по каспазе-3, чем после такого же воздействия в зрелом мозге. В ряде исследований показано непосредственное нарушение функций митохондрий после гипоксии мозга новорожденных животных. Обнаружено снижение дыхания этих органелл, которое наблюдается непосредственно после гипоксии, и затем восстанавливается, но в дальнейшем вторично снижается. Обобщая литературные данные можно заключить, что в механизмах повреждения развивающегося мозга вызванного гипоксией/ишемией и травмой митохондрии принимают важное участие, которое требуют подробного изучения. Таким образом, ввиду биохимических и молекулярно-биологических особенностей нейронов в развивающемся мозге, механизмы гибели в зрелых и незрелых нейронах могут быть различными и требуют специального исследования.

Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:

В соответствие с планом исследований проводили изучение действия окислительного стресса на зрелые (7-9- дней культивирования) и незрелые нейроны (2-3- дня культивирования) и участия в нем митохондрий. Показано, что глюкозная депривация (ГД) стимулирует продукцию активных форм кислорода (АФК) в зрелых и незрелых культивированных клетках зернах, но в последних достоверно меньше. Это повышение уровня АФК в нейронах не снижается блокаторами ионотропных глутаматных каналов (МК-801 и NBQX). В зрелых нейронах ингибиторы цепи транспорта электронов ротенон, антимицин А, или азид натрия, блокатор митохондриальной АТФазы олигомицин, разобщитель окислительного фосфорелирования СССР, хелатор внутриклеточного кальция BAPTA, кальциевой антагонист рутениевый красный и пируват достоверно снижали продукцию АФК в нейронах при ГД. ГД сопровождалась постепенным снижением мембранного потенциала митохондрий и повышением внутриклеточного кальция в зрелых нейронах. В незрелых значительного поышения внутриклеточного кальция обнаружено не было. Пируват, BAPTA и рутениевый красный достоверно понижали степень повышения внутриклеточного кальция, а пируват и рутениевый красный предупреждали так же снижение мембранного потенциала митохондрий при ГД. Таким образом, продукция АФК в нейронах, вызванная глюкозной депривацией клеток-зерен, в значительной мере зависит от потенциал-зависимой кальциевой перегрузки митохондрий. В свою очередь вызванная ГД кальциевая перегрезка митохондрий нейронов, наряду с истощением энергетических субстратов, может вести к снижению мембранного потенциала этих органелл. Причем зрелые нейроны более чуствительны к ГД, чем незрелые. Обнаружено, что умеренный, окислительный стресс, вызванный субтоксическими концентрациями параквата, не влияет на кальциевую перегрузку нейронов, вызванную гиперактивацией глутаматных рецепторов. Наблюдаемая деполяризация митохондрий зрелых нейронов при действии глутамата и глутамата совместно с окислительным стрессом, вызванным паракватом, обусловлена в основном кальциевой перегрузкой нейронов.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 20.10.2021.
Помог ли вам материал?
0    0