Защитное действие нейролипинов при гипоксии

Влияние нейролипинов на жизнеспособность нейронов в условиях гипоксии изучали на культурах нейронов новой коры и гиппокампа головного мозга крысы. Нейроны коры помещали на 4 часа в камеру, продуваемую смесью азот/углекислота (95/5%), после чего инкубировали 16 часов в нормальной атмосфере. В данных условиях наблюдалось увеличение гибели нейронов в 1,5-1,6 раза по сравнению с культурами, находившимися в условиях нормоксии, о чем свидетельствовало соответствующее повышение активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в среде инкубации. В данных условиях все исследованные нейролипины анандамид, 2АГ, АД, ДД) проявили защитное действие (рис. 12). Важно отметить, что эффект наблюдался при более низких концентрациях соединений (0,01-1 мкМ) по сравнению с другими моделями.

Воздействие гипоксии на жизнеспособность и функциональные свойства нейронов также изучали на клетках, выделенных из гиппокампа крысы и культивируемых на мультиэлектродных матрицах. Выживаемость определяли подсчетом живых и погибших клеток при помощи микроскопии после соответствующего окрашивания. Функциональную активность нейронов определяли регистрацией внеклеточных потенциалов на электродах мультиэлектродной матрицы.

Влияние нейролипинов и их рецепторов на указанные параметры оценивали на примере АДА. Было установлено, что через сутки после короткой гипоксии (10 мин в атмосфере аргона) во всех исследованных группах наблюдалось снижение жизнеспособности нейронов в среднем на 15%. На седьмые сутки после гипоксии жизнеспособность нейронов в контрольной группе снизилась до 30,8%, тогда как на фоне АДА (10 мкМ) количество живых клеток не изменилось по сравнению с первыми сутками после гипоксии. Антагонисты KP1 и BP1 снижали защитное действие АДА (табл. 4).

АДА (10 мкМ); SR1 — антагонист KP1 SR141716A (2,5 мкМ); SR2 — антагонист КР2 SR144528 (2,5 мкМ); Кап — антагонист BP1 капсазепин (2,5 мкМ); * р<0,05 сравнение с нормоксией, ** р<0,05 сравнение с 1-ми сутками после гипоксии тест Стьюдента

В культурах нейронов гиппокампа, подвергнутых гипоксии, также наблюдалось изменение характера спонтанной сетевой активности. В контрольных культурах происходило увеличение среднего количества сетевых пачек через 10 минут после гипоксии (рис. 13А). Количество внеклеточных потенциалов (ВП) в пачке оставалось при этом неизменным (рис. 13Б). Количество пачек снижалось через 2 часа и через сутки после гипоксии, а на 7-е сутки наблюдалось практически полное прекращение пачечной активности. Также отмечалось снижение количества ВП в пачке после гипоксии на первые и седьмые сутки. Аппликация АДА (10 мкМ) препятствовала развитию изменений, наблюдаемых в контроле, и приводила к сохранению структуры пачечной активности сети в первые сутки постгипоксического периода (см. рис. 13А). Важно отметить, что использование АДА приводило к сохранению жизнеспособности клеток на 7-е сутки на уровне первых суток после гипоксии (см. табл. 4). Таким образом, наблюдаемое снижение биоэлектрической активности на фоне АДА связано с функциональными изменениями, а не со снижением количества живых клеток, как в контрольных культурах.

Для выявления рецепторного компонента в реализации эффектов АДА были использованы антагонисты KP1-, КР2- и BP1-рецепторов. Блокада KP1-рецепторов на фоне действия АДА приводила к снижению количества пачек через сутки после гипоксии (рис. 14А). Также наблюдалось выраженное увеличение (примерно в 8 раз) количества ВП в пачке, что свидетельствует о растормаживании сети за счет блокады KP1 рецепторов (рис. 14Б). На 7-е сутки после гипоксии при блокаде KP1 происходило полное исчезновение сетевой активности. При блокаде BP1 на 1-е и 7-е сутки количество пачек уменьшалось, тогда как число ВП в пачке оставалось на том же уровне, что и у АДА. При блокаде КР2-рецепторов не происходило достоверных изменений количества пачек на 1-е и 7-е сутки по сравнению с действием АДА, при этом количество ВП в пачке резко снижалось на 1-е сутки и оставалось далее неизменным (см. рис. 14А,Б).

Важно отметить, что блокада KP1- и BP1-рецепторов снижает защитное действие АДА на 7-е сутки (см. табл. 4). Таким образом изменение биоэлектрической активности на 7-е сутки в присутствии антагонистов KP1 и BP1 также может быть связано с уменьшением количества жизнеспособных нейронов. Полученные данные свидетельствуют о том, что АДА обладает выраженным нейропротекторным действием в условиях гипоксии, а также способствует сохранению функционального состояния нейронов гиппокампа в постгипоксический период. На регуляцию сетевой активности в постгипоксический период наиболее заметное влияние оказывают KP1-рецепторы. Тем не менее, общее влияние АДА на биоэлектрическую активность и выживаемость культивируемых клеток гиппокампа, по-видимому, является результатом тонкой настройки сетевой активности в результате суммарного взаимодействия со всеми тремя типами рецепторов.