ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ КОННЕКСИНОВ КЛЕТКАМИ НЕЙРОВАСКУЛЯРНОЙ ЕДИНИЦЫ В НОРМЕ И ПРИ ГИПОКСИИ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА

Цель исследования – изучить роль коннексина 43 (Cx43) в регуляции межклеточных взаимодействий в клетках нейроваскулярной единицы in vitro в физиологических условиях и при гипоксии.

Материал и методы. Исследование проводилось с использованием оригинальной клеточной модели in vitro, содержащей три вида клеток: нейроны, астроциты, эндотелиоциты, полученные из мозга крыс линии Wistar. Гипоксию создавали путем инкубирования клеток в присутствии йодацетата в течение 30 мин при температуре 37 °С в стандартных условиях.

Результаты. Установлено, что астроциты характеризуются высоким уровнем экспрессии Сх43 и низким уровнем НАД+-гликогидролазы (CD38), нейроны – высоким уровнем CD38 и низким уровнем экспрессии Сх43 в физиологических условиях. В условиях гипоксии многократно увеличивается экспрессия Сх43 и СD38 в астроцитах, регистрируется снижение уровня СD38 в нейронах, а в эндотелиоцитах уровень экспрессии указанных белков остается без изменений. При блокировании коннексинов происходит угнетение экспрессии CD38 клетками нейроваскулярной единицы как в физиологических условиях, так и при химической гипоксии.

1. Stobart J.L., Anderson C.M. Multifunctional role of astrocytes as gatekeepers of neuronal energy supply // Front. Cell. Neurosci. 2013. V. 7, № 38. doi: 10.3389/fncel.2013.00038. eCollection 2013.

2. Bruzzone S., Franco L., Guida L., Zocchi E., Contini P., Bisso A., Usai C., De Flora A. A self-restricted CD38-connexin 43 cross-talk affects NAD+ and cyclic ADP-ribose metabolism and regulates intracellular calcium in 3T3 fibroblasts // J. Biol. Chem. 2001. V. 276, № 51. Р. 48300–48308.

3. Власюк В.В. Родовая травма и перинатальные нарушения мозгового кровообращения. СПб.: Нестор-История, 2009. 252 с.

4. Daripa M., Caldas H.M., Flores L.P., Waldvogel B.C., Guinsburg R., de Almeida M.F. Perinatal asphyxia associated with early neonatal mortality: populational study of avoidable deaths // Rev. Paul. Pediatr. 2013. V. 31, № 1. Р. 37–45.

5. Baburamani A.A., Ek C.J., Walker D.W., Castillo-Melendez M. Vulnerability of the developing brain to hy-poxic-ischemic damage: contribution of the cerebral vasculature to injury and repair? // Front. Physiol. 2012. V. 3, № 424. Р. 1–21.

6. Практическое руководство по неонатологии / под ред. Г.В. Яцык. М.: МИА. 2008. 344 с.

7. Моргун А.В., Кувачева Н.В., Комлева Ю.К., Салмина А.Б., Кутищева И.А., Окунева О.С., Дробушевская А.И., Хилажева Е.Д. Дифференцировка эмбриональных прогениторных клеток мозга крыс в астроциты и нейроны // Сибирское медицинское обозрение. 2013. Т. 6, № 84. С. 9–13.

8. Gutmann B., Hutter-Paier B., Skofitsch G., Windisch M., Gmeinbauer R. In vitro models of brain ischemia: the peptidergic drug cerebrolysin protects cultured chick cortical neurons from cell death // Neurotox. Res. 2002. V. 4, № 1. Р. 59–65.

9. Kanamori K., Ross B.D. Kinetics of glial glutamine efflux and the mechanism of neuronal uptake studied in vivo in mildly hyperammonemic rat brain // J. Neurochem. 2006. V. 99, № 4. Р. 1103–1113.

10. Tsacopoulos M. Metabolic signaling between neurons and glial cells: a short review // J. Physiol. Paris. 2002. V. 96, № 3–4. Р. 283–288.

11. Stehberg J., Moraga-Amaro R., Salazar C., Becerra A., Echeverría C., Orellana J.A., Bultynck G., Ponsaerts R., Leybaert L., Simon F., Sáez J.C., Retamal M.A. Release of gliotransmitters through astroglial connexin 43 hemichannels is necessary for fear memory consolidation in the basolateral amygdala // FASEB J. 2012. V. 26, № 9. P. 3649–3457.