Аннотация
Введение. Нейропротекция при черепно-мозговой травме представляет собой перспективное направление терапии церебральных нарушений. Нейропротекторный эффект может достигаться посредством влияния на множество молекулярных мишеней, изменение активности которых приводит к элиминации патогенетических реакций вторичного повреждения головного мозга. К числу таких мишеней можно отнести ультраструктуры митохондрий клетки. Цель исследования. Оценить возможные молекулярные механизмы нейропротекции, 3-[(Е)-3-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)-3-оксопроп-1-енил]-6-метокси-хромен-4-она в контексте изменения митохондриальной функции в условиях экспериментальной черепно-мозговой травмы. Материал и методы. Черепно-мозговую травму моделировали у крыс линии Wistar путем свободного падения груза (150 г) с высоты 50 см на теменную область черепной коробки животного. Изучаемое соединение и референс-препарат (этилметилгидроксипиридина сукцинат) вводили per os на протяжение 7 дней после нанесения травмы. По истечении указанного времени у животных определяли степень развития неврологического дефицита по шкале mNSS. В мозговой ткани оценивали активность ферментов: сукцинатдегидрогеназы, цитратсинтазы, цитохром-с-оксидазы и аконитазы. Также оценивали изменение концентрации аннексина V. Результаты. Установлено, что применение изучаемого соединения и референс-препарата значительно снижало выраженность неврологической симптоматики у крыс на 31,6% (р<0,05) и 43,4%(р<0,05) соответственно в сравнении с не леченными животными. В тоже время введение 3-[(Е)-3-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)-3-оксопроп-1-енил]-6-метокси-хромен-4-она приводило к более выраженному повышению активности оцениваемых ферментов нежели применение референта. Концентрация аннексина V уменьшилась на фоне введения животными исследуемого соединения и препарата сравнения на 18,7% (р<0,05) и 31,8% (р<0,05) соответственно. Заключение. Проведенное исследование показало, что введение 3-[(Е)-3-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)-3-оксопроп-1-енил]-6-метокси-хромен-4-она животным в условиях экспериментальной черепно-мозговой травмы увеличивает активность ферментов клеточного метаболизма: сукцинатдегидрогеназы, цитратсинтазы, цитохром-с-оксидазы и аконитазы, что в свою очередь может приводит с уменьшению реакций апоптоза и развитию нейропротекторного эффекта.
Авторы и аффилиации
Д.И. Поздняков
Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО
«Волгоградский государственный медицинский университет»,
Российская Федерация, 357532, Ставропольский край, Пятигорск, пр. Калинина, 11
Литература
Khellaf A., Khan D.Z., Helmy A. Recent advances in traumatic brain injury. J. Neurol. 2019; 266 (11): 2878–89. https://doi.org/10.1007/s00415-019-09541-4
Dixon K.J. Pathophysiology of Traumatic Brain Injury. Phys Med Rehabil Clin N Am. 2017; 28 (2): 215–25. https://doi.org/ 10.1016/j.pmr.2016.12.001.
McGinn M.J., Povlishock J.T. Pathophysiology of Traumatic Brain Injury. Neurosurg Clin N Am. 2016; 27 (4): 397–407. https://doi.org/10.1016/j.nec.2016.06.002.
Patel A., Malinovska L., Saha S., Wang J., Alberti S., Krishnan Y., Hyman A.A. ATP as a biological hydrotrope. Science. 2017; 356 (6339): 753–6. https://doi.org/10.1126/science.aaf6846.
Поздняков Д.И., Руковицина В.М., Абаев В.Т., Оганесян Э.Т. Влияние 3-[(е)-3-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)-3-оксопроп-1-енил]-6-метокси-хромен-4-она на окислительный статус головного мозга крыс в условиях церебральной ишемии. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2021; 84 (3): 3–7. https://doi.org/10.30906/0869-2092-2021-84-3-3-7 [Pozdnyakov D.I., Rukovitsina V.M., Abaev V.T., Oganesyan E.T. The effect of 3-[(e)-3-(3,5-ditret-butyl-4-hydroxyphenyl)-3-oxoprop-1-enyl]-6-methoxy-chromene-4-one on the oxidative status of the rat brain in conditions of cerebral ischemia. Experimental and clinical pharmacology. 2021; 84 (3): 3–7. https://doi.org/10.30906/0869-2092-2021-84-3-3-7 (in Russian)].
Воронков А.В., Калашникова С.А., Хури Е.И., Поздняков Д.И. Моделирование черепно-мозговой травмы в условиях эксперимента у крыс. Современные проблемы науки и образования. 2016; 5: 75. [Voronkov A.V., Kalashnikova S. A., Khuri E. I., Pozdnyakov D. I. Modeling of traumatic brain injury in experimental conditions in rats. Modern problems of science and education. 2016; 5: 75 (in Russian)].
Hong Y., Liu Q., Peng M. High-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation improves functional recovery by inhibiting neurotoxic polarization of astrocytes in ischemic rats. J. Neuroinflammation. 2020; 17 (1): 150. https://doi.org/10.1186/s12974-020-01747-y
Ternette N., Yang M., Laroyia M. Inhibition of mitochondrial aconitase by succination in fumarate hydratase deficiency.Cell Rep. 2013; 3 (3): 689–700. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2013.02.013.
Shepherd D., Garland P.B. The kinetic properties of citrate synthase from rat liver mitochondria. Biochem J. 1969; 114 (3): 597–610.
Li Y., D'Aurelio M., Deng J.H. An assembled complex IV maintains the stability and activity of complex I in mammalian mitochondria.J Biol Chem. 2007; 282 (24): 17557–62. https://doi.org/10.1074/jbc.M701056200
Wang H., Huwaimel B., Verma K. Synthesis and Antineoplastic Evaluation of Mitochondrial Complex II (Succinate Dehydrogenase) Inhibitors Derived from Atpenin A5. Chem. Med. Chem. 2017; 12 (13): 1033–44. https://doi.org/10.1002/cmdc.201700196
Chakraborty S., Skolnick B., Narayan R.K. Neuroprotection Trials in Traumatic Brain Injury. Curr Neurol Neurosci Rep. 2016; 16 (4): 29. https://doi.org/10.1007/s11910-016-0625-x.
Lerouet D., Marchand-Leroux C., Besson V.C. Neuropharmacology in traumatic brain injury: from preclinical to clinical neuroprotection? Fundam Clin. Pharmacol. 2021; 35 (3): 524–38. https://doi.org/ 10.1111/fcp.12656.
Perez-Pinzon M.A., Stetler R.A., Fiskum G. Novel mitochondrial targets for neuroprotection. J. Cereb Blood Flow Metab. 2012; 32 (7): 1362–76. https://doi.org/10.1038/jcbfm.2012.32.
Jornayvaz F.R., Shulman G.I. Regulation of mitochondrial biogenesis. Essays Biochem. 2010; 47: 69–84. https://doi.org/10.1042/bse0470069.
Khodagholi F., Shaerzadeh F., Montazeri F. Mitochondrial Aconitase in Neurodegenerative Disorders: Role of a Metabolism-related Molecule in Neurodegeneration. Curr Drug Targets. 2018; 19 (8): 973–85. https://doi.org/10.2174/1389450118666170816124203.
Sharma B., Kanwar S.S. Phosphatidylserine: A cancer cell targeting biomarker. Semin Cancer Biol. 2018; 52 (1): 17–25. https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2017.08.012.