ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ Na+,K+-АТФазы В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ МОЗГА 17-ДНЕВНЫХ КРЫС, ПОДВЕРГНУТЫХ ВЛИЯНИЮ ГИПОКСИИ В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ПРЕНАТАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
Бесплатно
Основная коллекция
Издательство:
НИИ ноpмальной физиологии им. П.К. Анохина
Автор:
Гадирова Л. Б.
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 4
Дополнительно
ББК:
УДК:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
3. Svarnik O.E., Alexandrov Y.I., Gavrilov V.V., et al. // Neuroscience. 2005. V. 136. P. 33-42. 4. Xu T., Yu X., Perlik A.J., et al. // Nature. 2009. V. 462. I. 7275. P. 915-9. 5. Yang G., Pan F., Gan W.B. // Nature. 2009. V.462. I. 7275. P. 920-4. DOI:10.12737/12315 ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ Na+,K+-АТФазы В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ МОЗГА 17-ДНЕВНЫХ КРЫС, ПОДВЕРГНУТЫХ ВЛИЯНИЮ ГИПОКСИИ В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ПРЕНАТАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ Л.Б. Гадирова Институт физиологии им. А.И.Караева Национальной Академии Наук Азербайджана, Баку leylakb@yahoo.com У 17-дневных крыс, перенесших гипоксию в период органогенеза и плодный период, обнаружено снижение активности Na+,K+-АТФазы в различных корковых и подкорковых структурах мозга. При этом более выраженное изменение активности обнаружено у животных подвергнутых гипоксии в период органогенеза. Ключевые слова: пренатальная гипоксия, Na+, K+-АТФаза, мозг После воздействия гипоксии на различных стадиях пренатального развития у животных выявляются нарушения когнитивных функций и поведения, которые связывают с нарушением формирования нейронных сетей, синаптической пластичности и изменением морфо-функциональной структуры развивающегося мозга. В мозге взрослых крыс, перенесших гипоксию в период органогенеза, отмечаются значительные изменения содержания нейромедиаторов, недоразвитие всех слоев коры, сокращение глиальных клеток и замедление дифференцировки нейронов. Во всех слоях коры наблюдается апоптоз и перицеллюлярный отек. В структурах лимбической системы изменяется плотность распределения нервных клеток. При этом степень выраженности нарушений, выявляемых в постнатальном онтогенезе, ассоциируется также с процессами пролиферации, миграции и дифференциации нейробластов в периоды воздействия гипоксии (1,2). Показано, что длительная гипоксия изменяет плотность различных субтипов потенциал-зависимых Na+ каналов в развивающейся коре головного мозга крыс (4). Целью данной работы было исследовать влияние пренатальной гипоксии в период органогенеза и плодный период на активность Na+, K+-АТФ-азы в различных областях мозга 17-дневных крыс. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Опыты проводили на крысах линии Вистар. Беременные крысы подвергались гипоксии (5% О2 и 95% N2) в течение 30 минут в барокамере проточного типа объемом 0,012 м3. Животных опытной группы получали от самок, перенесших гипоксию на 9-15 и 16-21 дни беременности, соответствующих периоду органогенеза и плодному периоду. В экспериментах использовались 17-дневные крысы-самцы, полученные от контрольных и гипоксированных самок в количестве 40 особей. После декапитирования животных, мозг
извлекали, разделяли на области и готовили гомогенат. Фракция синаптосом выделялась методом центрифугирования в градиенте плотности сахарозы. Активность Na+, K+-АТФ-азы определяли по увеличению содержания Pi в пробах не содержащих и содержащих уабаин. Инкубационная среда содержала растворы: 100 мМ Na Cl, 20 мМ KCl, 5 мМ MgCl2, буфер трис-HCl (pH 7,4), 3 мМ АТФ-Na2 и суспензию синаптосом. Реакцию останавливали добавлением 10% ТХУ. Содержание общего белка определяли по методу Бредфорда. Эксперименты были выполнены с соблюдением принципов международной декларации о защите животных. Статистическую обработку проводили в программе “Microsoft Excel” с применением t-критерия Стьюдента при соответствии сравниваемых выборок закону нормального распределения. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Как показали результаты исследования, у 17-дневных крысят контрольной группы активность Na+, K+-АТФ-азы в орбитальной, сенсомоторной, лимбической, зрительной коре, мозжечке, гипоталамусе, среднем и продолговатом мозге составляет 15.04±0.88, 15.72±1.48, 14.28±1.56, 15.52±1.48, 17.4±0.52, 13.36±1.72, 19.2±1.04 и 13.88±0.60 мкмоль Pi/мг∙ч соответственно. У крыс, подвергшихся гипоксии в период органогенеза выявлено достоверное снижение удельной активности Na+, K+-АТФ-азы в зрительной коре на 44%, р<0.001, орбитальной коре на 24%, р<0.05, сенсомоторной коре на 18%, р<0.05, лимбической коре на 32%, р<0.05 и гипоталамусе на 33%, р<0.05. При этом, у животных, подвергнутых гипоксии в плодный период отмечается снижение активности Na+, K+-АТФ-азы в мозжечке на 32%, р<0.01, зрительной коре на 22%, р<0.05 и гипоталамусе на 25%, р<0.05. Таким образом, изменения Na+,K+-АТФазы, участвующей в регуляции трансмембранного потенциала, а также освобождения и захвата медиаторов в синапсах, отражаются на функциональном состоянии нервных клеток исследуемых структур мозга (4). Выявленное снижение активности Na+, K+АТФазы является адаптационно-компенсаторной реакцией и отражает интенсивность транспортных процессов в нервных окончаниях, в частности, в синаптических мембранах. ЛИТЕРАТУРА 1. Граф А.В., Маслова М.В., Маклакова А.С., Соколова Н.А., Гончаренко Е.Н., Байжуманов А.А., Крушинская Я.В. // Рос. физиол. журн. 2005. Т. 91, № 2. С. 152-157. 2. Отеллин В.А., Хожай Л.И., Ватаева Л.А., Шишко Т.Т. // Рос. физиол. журн. 2011. Т.97, №10. С.1092-1100. 3. Болдырев А.А. // Journal of Siberian Federal University. Biology. 2008. V1. Issue 3. P.206-225. 4. Zhang J.H., Gibney G.T., Xia Y. // Brain. Res. Mol. Brain. Res. 2001. V.91, №1-2. P.154-158. CHANGES IN THE Na+,K+-ATPase ACTIVITY IN THE DIFFERENT BRAIN REGIONS OF 17-DAY-OLD RATS SUBJECTED TO HYPOXIA IN VARIOUS PERIODS OF PRENATAL DEVELOPMENT L.B. Gadirova
A.I.Garayev Institute of Physiology, Azerbaijan National Academy of Sciences, Baku leylakb@yahoo.com It was found a decreased activity of Na+, K+ -ATPase in various cortical and subcortical brain regions of 17-day-old rats undergone to hypoxia during organogenesis and the fetal period. The most pronounced alterations in the activity found in the animals exposed to hypoxia during organogenesis. Key words: prenatal hypoxia, Na+, K+ -ATPase, brain After exposure to hypoxia in the different stages of prenatal development in animals revealed cognitive and behavior impairment that is associated with the disturbances of neuronal wiring, synaptic plasticity and alterations in the morphological and functional structure of the developing brain. In the brain of adult rats undergone to hypoxia during organogenesis, were noticed significant changes of neurotransmitters, maldevelopment of all layers of the cerebral cortex, the reduction of glial cells and slowing of neuronal differentiation. In the all layers of the cerebral cortex observed apoptosis and pericellular edema. In the limbic system structures it was noticed changes of density distribution of nerve cells. The degree of the severity of disturbances noticed in postnatal ontogenesis, is also associated with the processes of proliferation, migration and differentiation of neuroblasts during the periods of hypoxia impact (1,2). It has been shown that prolonged hypoxia alters the density of the different subtypes of voltage-dependent Na+ channels in the developing cerebral cortex of rats (4). The aim of this study was to investigate the influence of prenatal hypoxia during organogenesis and the fetal period on the activity of Na+, K+-ATPase in different brain regions of 17-day-old rats. METHODS Experiments were carried out on Wistar rats. Pregnant rats were exposed to hypoxia (5% O2 and 95% N2) in the 0,012 m3 flow-type chamber for 30 minutes. The experimental animals were obtained from females undergone to hypoxia on 9-15 and 16-21 days of pregnancy, which are correspond to organogenesis and fetal period. In the experiments were used 40 head of 17-day-old male rats obtained from control and hypoxic females. After the decapitation of the animal the homogenate was prepared from different brain regions. Synaptosomal fraction was isolated via centrifugation in the density gradient of sucrose. The activity of Na+, K+-ATPase measured by the increase of Pi in the samples containing and not containing ouabain. Incubation medium contained the solutions: 100 mM NaCl, 20 mM KCl, 5 mM MgCl2, Tris-HCl buffer (pH 7.4), 3 mM ATP-Na2 and the suspension of synaptosomes. The reaction was stopped by 10% TCA. The total protein content was determined by the Bradford method. The experiments were carried out in the compliance with the principles of the international declaration for animal protection. Statistical analyzes were carried out in "Microsoft Excel" using Student's t-test in case of normally distributed observations.
RESULTS The results showed that, in control 17-day-old rats the activity of Na+,K+-ATPase in the orbital, sensorimotor, limbic, visual cortex, cerebellum, hypothalamus, midbrain and medulla oblongata was respectively 15.04±0.88, 15.72±1.48, 14.28±1.56, 15.52±1.48, 17.4±0.52, 13.36±1.72, 19.2±1.04 and 13.88±0.60 µMol Pi /mg∙h. In the rats exposed to hypoxia during organogenesis noticed a significant decrease of the specific activity of Na+,K+-ATPase in the visual cortex by 44%, p<0.001, orbital cortex 24%, p<0.05, the sensorimotor cortex 18%, p<0.05, the limbic cortex 32%, p<0.05 and hypothalamus by 33%, p<0.05. In animals subjected to hypoxia in fetal period was noticed decrease of Na+,K+ATPase activity in the cerebellum by 32%, p<0.01, the visual cortex 22%, p<0.05 and hypothalamus 25%, p<0.05. Thus, changes of Na+,K+-ATPase, which is involved in the regulation of transmembrane potential, as well as the capture and release of neurotransmitters in the synapses, impact on the functional state of the nerve cells of the investigated brain regions (4). The observed decrease in Na+,K+-ATPase activity of was an adaptive-compensatory reaction and reflects the intensity of transport processes in the nerve endings, particularly in the synaptic membranes. REFERENCES 1. Graf A.V., Maslova M.V., Maklakova A.S., Sokolova N.A., Goncharenko E.N., Baijumanov A.A., Krushinskaya Y.V. // Ross. Fiziol. Zh. 2005. Vol 91, № 2. P. 152-157. 2. Otellin V.A., Hozhay L.I., Vataeva L.A., Szyszko T.T. // Ross. Fiziol. Zh. T.97 2011, №10. P.1092-1100. 3. Boldyrev A.A. // Journal of Siberian Federal University. Biology. 2008. V.1. Issue 3. P.206-225. 4. Zhang J.H., Gibney G.T., Xia Y. // Brain. Res. Mol. Brain. Res. 2001. V.91, №1-2. P.154-158. DOI:10.12737/12316 СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОКОЛОУШНЫХ ЖЕЛЕЗ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ЮВЕНИЛЬНОГО РЕВМАТОИДНОГО АРТРИТА О.П. Галкина ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И.Вернадского» Медицинская академия имени С.И. Георгиевского, Симферополь Galkina-on-line@mail.ru Ключевые слова: эксперимент, артрит, околоушная железа. Ювенильный ревматоидный артрит (ЮРА) – системное хроническое заболевание соединительной ткани, протекающее с поражением суставов, и, в ряде случаев, сочетается с внесуставными проявлениями, в том числе с поражением слюнных желез [1, 4]. Нарушение физиологического состояния желез приводит к изменению количества и качества вырабатываемого секрета. Это предопределяет возникновение и прогрессирование патологических состояний органов рта [2]. Нуждаемость больных ЮРА в ранних, патогенетически обоснованных лечебно-профилактических