Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Нейропротективные эффекты и механизмы гипоксического прекондиционирования
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Нейропротективные эффекты и механизмы гипоксического прекондиционирования"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ ИМ. И.П.ПАВЛОВА

На правах рукописи

РЫБНИКОВА 0034Э1ЭЫ

ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА

НЕЙРОПРОТЕКТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ И МЕХАНИЗМЫ ГИПОКСИЧЕСКОГО ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

Специальность 03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

1 8 фев 2010

Санкт-Петербург 2010

003491967

Работа выполнена в Институте физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ доктор медицинских наук

профессор М.О.САМОЙЛОВ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

доктор биологических наук И.А. ЖУРАВИН

доктор биологических наук доцент М.П. ЧЕРНЫШЕВА

доктор биологических наук Л.П.ФИЛАРЕТОВА

Институт нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН

Защита состоится « 2010 года ъ/^З часов ^ минут на

заседании диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций (Д 002.020.01) при Институте физиологии им.И.П.Павлова РАН (199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии им. И.П. Павлова РАН

Автореферат разослан «/4» ЛЫпЯ^Л- 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ Одной из центральных проблем биологии и медицины является выяснение влияния внешней среды на организм, особенно при действии неблагоприятных повреждающих факторов. Решение этой проблемы имеет важное значение для раскрытия защитных механизмов, лежащих в основе приспособительных реакций организма к факторам среды, с целью разработки новых эффективных способов повышения резистентности мозга к повреждающим воздействиям, в том числе гипоксии/ишемии, различным стрессорам. Эти воздействия приводят к структурно-функциональным повреждениям нейронов чувствительных образований мозга и развитию патологий, в частности, постгипоксических состояний и постстрессовых тревожно-депрессивных расстройств. Такие патологические состояния отличаются широкой распространенностью, частота их возникновения в мире неуклонно возрастает. В связи с этим очевидно, что повышение устойчивости мозга к повреждающим факторам является крайне актуальной задачей. В настоящее время существует два подхода к решению этой задачи: использование медикаментозных (фармакологических) средств и немедикаментозных способов, направленных на мобилизацию эндогенных зволюционно приобретенных генетически-детерминированных защитных механизмов. Одним из наиболее эффективных немедикаментозных способов является прекондш/ионирование. Прекондиционирование - это предъявление умеренных экстремальных воздействий, повышающее резистентность мозга, сердца и других органов к неблагоприятным факторам. Выделяют несколько видов прекондиционирующих воздействий, в частности, гипоксическое/ишемическое, химическое (фармакологическое), термическое и др. Наиболее распространенный и достаточно хорошо изученный ввд прекондиционирования - гипоксическое/ишемическое, впервые использованное на сердце в 1986 (Murry et al., 1986). Гипоксическое/ишемическое прекондиционирование активно применяется в кардиохирургии и кардиологии в качестве эффективного кардиопротективного способа (Ратманова, 2008; Rezkalla and Kloner, 2007).

Обнаружение феномена ишемической/гипоксической толерантности мозга - повышения резистентности нейронов путем «тренировки» прекондиционирующими умеренными гипоксическими/ишемическими воздействиями явилось одним из важнейших достижений нейробиологии конца XX столетия. На гиппокампе монгольских песчанок было продемонстрировано, что кратковременные воздействия сублетальной ишемией предотвращают гибель чувствительных пирамидных нейронов области СА1 в ответ на последующую глобальную ишемию (Kitagawa et al.,1990). Впоследствии этот феномен был воспроизведен в моделях гипоксии/ишемии на нейронах других уязвимых образованиях мозга различных животных (неокортексе, стриатуме), как in situ, так и in vitro (Самойлов и др., 2001; Kato et al., 1992; Miashita et al., 1994; Simon et al., 1993; Bruer et al., 1997; Hassen et al., 2004). В отличие от сердца, где гипоксическое/ишемическое прекондиционирование представляет собой одну из наиболее хорошо изученных кардиопротективных стратегий, механизмы толерантности мозга, индуцируемые гипоксическим/ишемическим прекондиционированием, исследованы значительно хуже.

Согласно современным представлениям, в процессе формирования нейропротективных эффектов прекондиционирования выделяются две фазы. Начальная фаза - фаза индукции гипоксической толерантности мозга, обусловлена быстрой умеренной активацией глутаматергической сигнальной трансдукции и ключевых внутриклеточных регуляторных систем (кальциевой, фосфоинозитидной, цАМФ) (Самойлов и др., 1992, 1994; Самойлов, Мокрушин, 1997; Semenov et al., 2000; Самойлов и др., 2001; Semenov et al., 2002), а также умеренной активацией внутриклеточной прооксидативной системы (образование активных форм кислорода, свободных радикалов) (Ravati et al., 2000; Mori T et al., 2000; Furuichi T et al., 2005; Perez-Pinzon M et al., 2005). Инициация фазы индукции, очевидно, обусловлена изменениями как внутриклеточного редокс-состояния, содержания внутриклеточного кальция (Самойлов, 1999), так и регуляторной функции митохондрий (Лукьянова, 2008). Эти быстро индуцируемые прекондиционированием механизмы являются необходимым звеном для индукции отсроченных геном-зависимых механизмов (фаза экспрессии гипоксической толерантности), благодаря которым развивается полноценный протективный эффект гипоксического/ишемического прекондиционирования (Самойлов и др., 2003; Steiger and Hanggi, 2007; Obrenovitch, 2008). Однако до настоящего времени отсроченные геном-зависимые механизмы гипоксического/ишемического прекондиционирования исследованы недостаточно, а работы по этой проблеме носят разрозненный характер. Концептуальное осмысление имеющихся сведений осложняется тем, что эти данные получены в различных моделях ишемии и гипоксии. Требуется последовательное и комплексное изучение геном-зависимых механизмов протективных эффектов прекондиционирования в одной модели на всех уровнях, начиная от сигнальных каскадов и активности транскрипционных факторов и до экспрессии регулируемых ими генов и их продуктов. Необходимо также оценить характер протективного действия гипоксического прекондиционирования на структурно-функциональные повреждения мозга, индуцируемые не только тяжелыми гипоксическими/ишемическими, но и различными стрессорными воздействиями (т.е. кросс-толерантность), что несомненно имеет важное значение для определения возможного спектра применения этого вида прекондиционирования в клинической практике. Удобной экспериментальной моделью для подобного исследования является гипобарическая гипоксия, создаваемая в барокамере, поскольку она легко контролируется и дозируется, что создает возможности для ее применения в различных режимах.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ Целью настоящего исследования явилось изучение нейропротективных эффектов и молекулярных механизмов, индуцируемых прекондиционирующим воздействием умеренной гипобарической гипоксии. В основные задачи работы входило:

1. Разработать способ гипоксического прекондиционирования с применением умеренной гипобарической гипоксии на экспериментальных животных - крысах.

2. Определить выраженность протективных эффектов гипоксического прекондиционирования на структурно-функциональные повреждения мозга, вызываемые тяжелой гипоксией.

3. Охарактеризовать эффективность антидепрессивного и анксиолитического действия гипоксического прекондиционирования в моделях постстрессовых тревожно-депрессивных патологий у крыс.

4. Изучить молекулярные нейропротективные механизмы прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией при предъявлении тяжелой повреждающей гипоксии: влияние прекондиционирования на модификацию активности МАП-киназного каскада, факторов регуляции апоптоза семейства генов Ьс1-2, транскрипционных факторов, генов раннего и позднего действия и их продуктов, вовлекаемых во внутриклеточные процессы нейропластичности, выживания/гибели нейронов.

5. Исследовать гормон-зависимые механизмы нейропротективных эффектов гипоксического прекондиционирования, включающие особенности функционирования гипофизарно-адренокортикальной, кортиколиберинергической и вазопрессинергической систем у прекондиционированных и непрекондиционированных животных.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией оказывает выраженные нейропротективные эффекты, предотвращая структурно-функциональные повреждения мозга, вызываемые тяжелой гипоксией.

2. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией обладает выраженным антидепрессивным и анксиолитическим действием, корректируя формирование постстрессовых тревожно-депрессивных патологий.

3. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией вызывает активацию внутриклеточных молекулярных механизмов, повышающих резистентность мозга к повреждающим воздействиям. Ключевым звеном этих механизмов является кооперативная активация транскрипционных факторов, регулирующих экспрессию про-адаптивных генов и их продуктов, играющих важную роль в процессах нейропротекции и нейропластичности.

4. В формирование протективных эффектов прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией вовлекаются гормон-зависимые механизмы регуляции адаптивных функций организма. Повышение стрессореактивности гипофизарно-адренокортикальной системы и стимуляция механизмов ее регуляции по принципу обратной связи, индуцируемые гипоксическим прекондиционированием, способствуют повышению адаптивных возможностей организма.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ Предложен новый оригинальный способ прекондиционирования с использованием умеренной гипобарической гипоксии, эффективно повышающий толерантность мозга к повреждающим факторам различной природы (тяжелая гипоксия, психоэмоциональный и травматический стресс). Впервые изучены как нейропротективное действие гипоксического прекондиционирования в условиях тяжелой гипоксии, так и его антидепрессивные и анксиолитические эффекты в экспериментальных моделях депрессии и тревожного расстройства. Установлено, что воздействие умеренной

гипоксией в определенном режиме предотвращает структурно-функциональные повреждения нейронов мозга вслед за тяжелой гипоксией и препятствует развитию постстрессовых тревожно-депрессивных патологий у крыс, что свидетельствует об универсальности механизмов индуцируемого гипоксическим прекондиционированием повышения резистентности мозга к различным повреждающим воздействиям. Сравнительный анализ выраженности антидепрессивного и анскиолитического действия гипоксического прекондиционирования относительно эффективности известных фармакологических препаратов (антидепрессантов, анксиолитиков), проведенный в экспериментальных моделях депрессии и тревожных расстройств, впервые выявил широкие возможности использования гипоксического прекондиционирования для профилактики и лечения тревожно-депрессивных расстройств.

Впервые с использованием единой экспериментальной модели в значительной мере раскрыты нейрональные молекулярные механизмы, лежащие в основе нейропротективных эффектов гипоксического прекондиционирования у крыс. Установлено, что гипоксическое прекондиционирование индуцирует базисные геном-зависимые механизмы адаптации, нейропластичности и нейропротекции, направленные на репрограммирование экспрессии участвующих в процессах выживания/гибели нейронов внутриклеточных регуляторных компонентов и проадаптивных белков в условиях предъявления повреждающих воздействий. В частности, прекондиционирующее воздействие модифицирует соотношение факторов регуляции апоптоза, обеспечивая преобладание антиапоптотических белков, а также способствует устойчивой кооперативной активации транскрипционных факторов СИЕВ, кВ, ИСП-А, с-Бое, НИМ и их генов-мишеней, кодирующих белки, широко вовлекающиеся в адаптивные реакции - антиоксиданты, нейрогормоны, стероидные рецепторы, металлопротеазы. Кроме того, прекондиционирование, очевидно, предотвращает развитие нейродегенеративных процессов путем стимуляции неамилоидогенного процессинга белка-предшественника р-амилоида.

Получены новые данные о важной роли гормон-зависимых механизмов адаптации в формировании толерантности мозга, индуцируемой гипоксическим прекондиционированием. Впервые показано, что прекондиционирование умеренной гипоксией предотвращает возникновение нарушений динамики активации гипофизарно-адренокортикальной системы и ее регуляции по механизмам обратной связи в условиях тяжелых патогенных воздействий (тяжелой гипоксии, психоэмоциональных и травматических стрессов). Обнаружено, что это осуществляется посредством индуцируемых прекондиционированием устойчивых модификаций механизмов нейроэндокринной регуляции (активности кортиколиберин- и вазопрессинергической систем мозга, стероид-рецептирующей функции гиппокампа), способствующих переводу эндокринной системы в новый режим функционирования. Этот режим характеризуется усилением стрессореактивности гипофизарно-адренокортикальной системы и потенциацией механизмов глюкокортикоидной обратной связи, что отражает повышение адаптивных возможностей гипофизарно-адренокортикальной системы и организма в целом в условиях действия повреждающих факторов.

В целом, полученные в данном исследовании новые сведения и сформулированные на их основе представления об универсальных принципах формирования толерантности мозга, индуцируемой гипоксическим прекондиционированием, носят приоритетный характер и в значительной мере опережают аналогичные разработки как в России, так и за рубежом.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ Работа посвящена исследованию фундаментальной проблемы нейробиологии, связанной с расшифровкой эндогенных молекулярных механизмов, обеспечивающих повышение резистентности мозга и организма в целом к патогенетическому действию неблагоприятных факторов. Совокупность полученных данных имеет большое значение для развития современных представлений о феномене толерантности и кросс-толерантности мозга, индуцируемой гипоксическим прекондиционированием, и раскрытия лежащих в основе ее формирования внутриклеточных процессов. На основании проведенных исследований обосновывается представление о том, что прекондиционирование - это воздействие, «подготавливающее» мозг и организм в целом к эффективному противодействию неблагоприятным факторам путем стимуляции молекулярных и гормональных механизмов адаптации. Это представление не только выявляет общность феномена прекондиционирования и «предупредительной сигнализации» по И.П.Павлову, но и вносит значительный вклад в понимание молекулярно-клеточных основ такого рода сигнализаций.

Теоретическая значимость проведенного исследования связана также с тем, что удалось не только установить широкий спектр нейропротективных эффектов предложенного способа гипоксического прекондиционирования на различных уровнях (от морфологических изменений нейронов до поведения и гормональных функций), но и выявить внутриклеточные каскадные механизмы, посредством которых реализуется нейропротективное действие гипоксического прекондиционирования. Эти сведения существенно расширяют современные представления о нейрональных механизмах фенотипической пластичности, лежащей в основе повышения адаптивных возможностей организма к экстремальным воздействиям.

Важное значение имеют новые факты, свидетельствующие об эффективности протективного действия гипоксического прекондиционирования от патологических последствий тяжелых психоэмоциональных и травматических стрессов. Эти сведения существенно углубляют представления об обусловленной им кросс-толерантности мозга, а также возможностях повышения устойчивости мозга к стрессам различной природы и механизмах, реализующих антидепрессивные и анксиолитические эффекты гипоксического прекондиционирования. Кроме того, полученные в ходе выполнения работы приоритетные данные о вовлечении базисных гормональных механизмов адаптации впервые раскрывают важную роль эндокринной и нейроэндокринной системы в формировании гипоксической толерантности.

Высокая практическая значимость работы определяется необходимостью разработки эффективных стратегий повышения толерантности мозга и профилактики развития неврологических и нервно-психических патологий, возникающих в результате действия

внутренних и внешних повреждающих факторов. В проведенных исследованиях впервые был продемонстрирован высокий нейропротективный потенциал оригинального способа гипоксического прекондиционирования с использованием умеренной гипобарической гипоксии, что открывает широкие возможности для внедрения предложенного способа в медицинскую практику в качестве новой, эффективной немедикаментозной стратегии, направленной на комплексную активацию эволюционно-приобретенных, генетически детерминированных нейропротективных механизмов. Согласно результатам полученных исследований, способ гипоксического прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией может представлять несомненный интерес для практического применения с целью профилактики постгипоксических патологий, постстрессовых депрессивных и тревожных расстройств. Вместе с тем, выявленные эндогенные механизмы нейропротективного действия прекондиционирования могут способствовать созданию нового поколения эффективных фармакологических препаратов, оказывающих направленное действие на ключевые звенья внутриклеточных защитных механизмов.

Основные положения и выводы работы могут быть полезны при чтении лекционных курсов по физиологии, патофизиологии, нейробиологии и теоретическим основам адаптационной медицины для студентов биологических и медицинских специальностей.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Материалы исследования были представлены на: Российско-Польском симпозиуме «Механизмы внутриклеточной сигнальной трансдукции как основа нейрональной пластичности при адаптивных и патологических состояниях» (Санкт-Петербург, 2001); Третьей всероссийской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2002); Bioscience 2004: from molecule to organism (18-22 July 2004. Glasgow, UK); 7,h International conference:"Protective strategies for neurodegenerative diseases" (August 14-17, 2004. Vancouver, Canada); Всероссийской научно-практической конференции по психоэндокринологии памяти профессора А.И.Белкина (Москва, 24-26 мая 2004), конференции «Нейрохимия: фундаментальные и прикладные аспекты» (14-16 марта 2005 г. Москва); Всероссийской конференции молодых ученых «Физиология и медицина» (Санкт-Петербург, 2005); «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 12-14 октября 2005); Международном симпозиуме «Mechanisms of adaptive behavior» (Санкт-Петербург, декабрь 2005); научной сессии молодых ученых, посвященной 80-летию Института физиологии им.И.П.Павлова РАН «Механизмы регуляции физиологических систем организма в процессе приспособления к условиям среды» (Санкт-Петербург, декабрь 2005); VIII World Congress of the International Society for Adaptive Medicine (21-24 June, 2006, Moscow); International Congress "Molecular basis of neurological and psychiatric disorders", (September 6-10, 2006, Martin, Slovak Republic); Российской конференции «Современные принципы терапии и реабилитации психически больных» (Москва, 11-13 октября 2006); Третьей международной выставки МЕДБИОТЕК-2006 "Актуальные вопросы инновационной деятельности в биологии и медицине" (Москва, 4-5 декабря 2006), XX Съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Москва, 4-8 июня, 2007); Межинститутской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию акад. В.Н.Черниговского (Санкт-Петербург, 25-27 сентября 2007);

Российской конференции "Взаимодействие науки и практики в современной психиатрии" (Москва, 9-11 октября. 2007); Российско-Польском симпозиуме в рамках Дней Польской Науки в России «Hypoxic, ischemic preconditioning of brain» (Санкт-Петербург, 11-14 декабря 2008 г.); международных рабочих семинаров "Neuroprotective mechanisms of hypoxic preconditioning" в Institute of Molecular and Cellular Biology, Faculty of Biological Sciences, University of Leeds (Leeds, UK, 2005, 2008); Всероссийской конференции с международным участием «Нейрохимические механизмы формирования адаптивных и патологических состояний мозга» (Санкт-Петербург, сентябрь, 2008); VII Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (29 сентября - 02 октября 2009, Санкт-Петербург).

СТРУКТУРА ДИССЕРАТЦИИ

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, трех глав результатов собственных исследований, заключения, выводов и библиографии. Диссертация изложена на 260 страницах печатного текста, иллюстрирована 80 рисунками и 4 таблицами. Список литературы включает 71 русских и 521 иностранных источников.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Работа проведена на 754 самцах крыс линии Вистар весом 200-250 г. Для создания условий тяжелой гипоксии (ТГ) животных помещали в барокамеру проточного типа и ступенчато понижали давление до 180 мм рт. ст. (продолжительность воздействия - 3 ч). При этом смертность животных составляла 50%. Гипоксическое прекондиционирование (ГП), значительно улучшающее выживаемость крыс в условиях ТГ (летальность - 15%), осуществлялось путем воздействия умеренной гипобарической гипоксией (давление в барокамере - 360 мм рт. ст.). Крысы подвергались умеренной гипобарической гипоксии трижды (продолжительность воздействия - 2 ч), с интервалом 24 ч. Через сутки после последнего сеанса прекондиционирования крысы подвергались ТГ или различным формам стресса.

Для морфологических исследований животных декапитировали, быстро извлекали мозг и фиксировали его в 4% параформальдегиде, формалине или молекулярном фиксаторе FineFix (Milestone, Italy) в течение 24 ч. Далее после стандартных гистологических процедур проводки и заливки в парафин изготавливали и монтировали на стекла срезы толщиной 7 мкм на уровне -2.80 мм от брегмы (Paxinos, Watson, 1986). Окрашивание по методу Ниссля производили в водном 0.1% -растворе толуидинового синего. Для выявления апоптоза в нейронах мозга крыс использовали NeuroTACs Apoptosis Detection kit (R&D Systems, Abingdon, UK), основанный на TUNEL методе. Для иммуноцитохимического анализа депарафинизированные срезы подвергали высокотемпературной демаскировке в цитратному буфере, после чего инкубировали с первичными поликлональными антителами к NGFI-A, HIF-la, pERK, pJNK, р-р38, кортиколиберину, ADAM 15, ADAM 17 (1:100, Santa Cruz Biotechnology, USA), sAPP, pCREB (1:50, 1:100, Sigma), NF-kB (1:100, Calbiochem, UK), c-Fos, вазопрессину (1:500, Abeam, UK), глюкокортикоидным рецепторам (1:100, Calbiochem, UK; Santa Cruz Biotechnology, USA),

тиоредоксину-1 и Mn-/Cu,Zn- супероксиддисмутазам (1:2000, StressGen

Biotechnologies Corp), тиоредоксину-2 (предоставленные проф. G.Spyrou, Sweden) при +4°С в течение ночи. Далее проводили визуализацию реакции с использованием вторичной системы детекции Vectastain ABC system (Vector Labs., USA) и диаминобензидина (DAB Substrate kit, Vector Labs, USA). Для контрстейнинга часть срезов дополнительно окрашивали красителем Blue Counterstain (TAGS, UK).

Радиоактивную гибридизацию in situ проводили по методу Kononen, Pelto-Huikko (1997). Гибридизационные пробы антиоксидантов, ранних генов и металлопротеаз, представлявшие собой 45-членные олигонуклеотиды, были любезно предоставлены профессорами M.Pelto-Huikko (University of Tampere, Finland) и Ari Huovilla (FinnMed, Tampere, Finland). Для РТ-ПЦР выделенные области мозга крыс хранились при -20 С в RNAlater (Ambion, USA). Тотальную РНК выделяли согласно протоколу Chromszynski и Sacchi (1987), возможную примесь ДНК удаляли инкубацией с ДНКазой I (1 час, 37 С), обратную транскрипцию РНК в кДНК производили с использованием Superscript reverse transcriptase (Gibco-BRL) с поли-dT праймерами, РНК-матрицу разрушали РНКазой Н. ПЦР-ампплификация кДНК производилась с праймерами ADAM15 и ADAM17, предоставленными проф. Ари Хуовила (FINNMEDI, Tampere, Finland) и охарактеризованными подробно в публикации Karkkainen et al., 2000. Использовали полимеразу Dynazyme II (Finnzymes, Finland). Результаты ПЦР анализировались в агарозном геле. Идентификация продуктов ПЦР была подтверждена рестрикционным анализом и/или прямым сиквенсингом, для чего после электрофореза ПЦР-продукты были очищены от агарозного геля, используя экстракционные реагенты QIAquick (Qiagen).

Для Вестерн блот-гибридизационного анализа с использованием антител к pJNK (1:1000) и р-р38 (1:1000), sAPP (1:1000) крыс декапитировали и быстро извлекали исследуемые отделы мозга. Белок экстрагировался из образцов, содержащих в каждой эксперименальной группе гомогенизированную ткань от 4-х животных с использованием буфера RIPA. Надосадочную жидкость отбирали после центрифугирования в течение 30 мин при 15 000g, 4°С. Концентрацию белка в экстрактах определяли спектрофотометрически по методу Брэдфорда. После чего экстракты нервной ткани, содержащие искомые белки, разделяли электрофорезом в 10%-ном полиакриламидном геле (система Лэмли), на трис-глициновом буфере (pH 8.3) в присутствии 0.1% SDS. Разделенные белки переносили на нитроцеллюлозные фильтры, используя аппарат для проведения полусухого блотинга. Нитроцеллюлозные фильтры последовательно инкубировали в растворах, содержащих первичные и вторичные (коньюгированные с пероксидазой хрена) антитела, согласно протоколу (система ECL, фирма Amersham). Экспонирование мембран с рентгеновской плёнкой проводили при комнатной температуре 1-20 мин, в зависимости от интенсивности свечения.

В качестве моделей психоэмоциональных стрессов, вызывающих развитие постстрессовых патологий, использовали модель эндогенной депрессии - парадигму «выученной беспомощности» (ВБ) и модель постгравматического стрессового расстройства -«стресс-рестресс». Для выработки ВБ крыс подвергали неизбегаемому электрокожному раздражению в клетках размером 13x16x26 см с токопроводящим полом с переменными

временными интервалами раздражения и отдыха так, чтобы каждая крыса в течение часа получила по 60 ударов током (1мА, 50 Гц) каждый длительностью 15 с. В парадигме «стресс-рестресс» (Liberzon et al., 1997) животные подвергались воздействию тяжелого травматического стресса состоящего из 2-часовой иммобилизации, 20-минутного вынужденного плавания и, после 15-минутного перерыва, эфирного стресса. Триггером для развития тревожного патологического состояния являлся рестресс, заключавшийся в 30-минутном иммобилизационном стрессе. Для фармакологической коррекции применяли антидепрессанты людиомил (Novartis Pharma, USA, 15 мкг/кг, трехкратно) и паксил (GlaxoSmithKline, UK, 20 мг/кг, трехкратно).

Поведение животных исследовали с использованием стандартных методов - «открытого поля» (Holl, 1936), приподнятого крестообразного лабиринта (ПКЛ) (Pellow et al., 1985), обучения условному рефлексу пассивного избегания (Ватаева и др., 2004).

О стрессореактивности гипофизарно-адренокортикальной системы (ГАС) судили по динамике ее активации в ответ на 20- и 30-мин иммобилизационный стресс. Для изучения регуляции ГАС по механизмам глюкокортикоидной обратной связи применяли классический дексаметазоновый тест (Zhukov, 1993) и собственную модификацию теста на быструю обратную связь (заявка на патент № 2009110630/14). Содержание кортикостерона в плазме крови определяли радиоиммунным методом с использованием собственных антисывороток (Ordyan et al., 2001).

Результаты иммуноцитохимических исследований и in situ гибридизации анализировались и обрабатывались количественно с помощью морфометрической установки, компьютерной системы анализа изображений и программ Image Pro-Plus (Media Cybernetics, Silver Spring, MD, USA) и ВидеоТест Мастер Морфология (ООО "Видео Тест", Санкт-Петербург). Данные обрабатывали статистически по критериям Стьюдента, Вилкоксона, Манна-Уитни или методами дисперсионного анализа ANO VA (программы Statistica 6.0, Statsoft Inc., USA; SPSS, SPSS Inc., USA), с достоверностью различий при р<0.05. Применяли также методы post-hoc анализа, в частности тест Даннета для неоднородных выборок. Данные представлены в виде: среднее значение ± стандартная ошибка среднего.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Нейропротективные эффекты прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией. Тяжелая гипобарическая гипоксия (ТГ) приводит к выраженным структурным повреждениям нейронов CAI, СА2, САЗ, СА4 областей гиппокампа и неокортекса крысы. В гиппокампе и фронто-париетальном неокортексе непрекондиционированных (не-ГП) животных к 3 сут. после ТГ обнаруживалось большое количество нейронов с признаками хроматолиза, вакуолизации цитоплазмы или гиперхроматоза, пикноза. К 7-сут. сроку после ТГ отмечалось снижение общего числа выживших нейронов в этих образованиях мозга, в частности, в CAI гиппокампа потеря нейронов составляла 35%. Наряду с морфологическим анализом деструктивных изменений нейронов чувствительных областей после ТГ проводилась детекция поврежденных по типу апоптоза нейронов с применением метода TUNEL. У не-ГП крыс через 3 суток после ТГ обнаруживалось большое количество TUNEL-позитивных клеток

во всех исследованных областях мозга-CAI - СА4 полях гиппокампа и фронто-париетальном неокортексе (рис.1). У прекондиционированных (ГП-) животных после ТГ количество поврежденных и погибших нейронов во всех исследуемых образованиях мозга было значительно ниже, чем у не-ГП крыс. Вместе с тем, нужно отметить, что как в гиппокампе, так и неокортексе встречались единичные диффузно локализованные гиперхромные и пикнотические нейроны. Экспозиция животных прекондиционирующей умеренной гипоксии существенно снижала количество TUNEL-позитивных клеток в ответ на ТГ (рнс.1). Таким образом, ГП с использованием умеренной гипобарической гипоксии по предложенной схеме оказывает выраженный нейропротективный эффект, предотвращая повреждения и гибель нейронов чувствительных областей мозга, а также запуск апоптоза после воздействия ТГ.

Рис.1. Количество TUNEL-позитивных клеток через 3 сут. после ТГ у непрекондиционированных (п=8, черные столбики) и прекондиционированных (п=6, белые столбики) крыс. * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем (Р<0,05). DG -зубчатая извилина.

Наряду с этим установлено, что ГП предотвращает не только структурные повреждения, но и нарушения высших функций мозга, в частности способствует сохранению следов памяти в условиях ТГ, что оценивали по показателям условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ). Воспроизведение навыка УРПИ, приобретенного за 60 мин до экспозиции ТГ, ГП-крысами практически не отличалось от контрольной группы, в то время как у не-ГП крыс ТГ значительно нарушала воспроизведение и удержание навыка. Таким образом, ГП предотвращало нарушения воспроизведения и удержания приобретенного навыка, возникающие вследствие действия ТГ.

Большую группу неблагоприятных факторов, доля которых неуклонно возрастает, составляют различные психоэмоциональные стрессы и психотравмирующие ситуации, которые в тяжелых случаях приводят к возникновению острых дезадаптивных состояний с последующим развитием постстрессорных патологий, в первую очередь тревожно-депрессивных расстройств. Нередко тревожно-депрессивные расстройства возникают вследствие влияния не психоэмоциональных, а физических повреждающих воздействий, в частности гипоксии/ишемии. Нами была выдвинута гипотеза о возможной кросс-толерантности мозга, формирующейся в результате ГП, к тяжелым патогенным формам психоэмоциональных стрессов. С целью проверки этого предположения мы исследовали устойчивость ГП-животных к тяжелым формам стресса - психоэмоциональному стрессу и травматическому стрессу в экспериментальных моделях «выученной беспомощности» (ВБ) и «стресс-рестресс», соответственно. Неизбегаемый неконтролируемый стресс в парадигме ВБ у

caí саз са4 неокортекс dg

не-ГП крыс приводил к развитию устойчивого депрессивноподобиого состояния (снижении горизонтальной и вертикальной двигательной активности, увеличении времени замираний) в «открытом поле» (5-й день, рис.2, А-В), увеличению тревожности в ПКЛ (7-й день, рис.2, Г), а также повышению базального уровня кортикостерона в крови и нарушению торможения ГАС в дексаметазоновом тесте (10-й день, рис.2, Д, Е). Введение антидепрессанта людиомила (15 мг/кг, в/б, 3 дня) эффективно корректировало депрессивноподобное состояние, индуцируемое у крыс в этой парадигме. Однако при этом отмечался ряд побочных эффектов антидепрессанта - резкое снижение груминга и редукция уровня кортикостерона в крови.

ГП полностью предотвращало развитие патологических последствий психоэмоционального стресса. ГП-крысы достоверно не отличались от контрольных особей по уровню двигательной активности, продолжительности замирания и коэффициенту тревожности (рис.2). Наряду с выраженным антидепрессивным эффектом на поведение, ГП восстанавливало нормальный уровень глюкокортикодов в крови и показатели дексаметазонового теста (рис.2), что свидетельствует о нормализации функции ГАС. При использовании ГП значение всех регистрируемых в эксперименте показателей нормализовалось, то есть ГП не оказывало нежелательных побочных эффектов.

Особую форму стресса представляет собой травматический стресс. Этим понятием определяют воздействия психотравмирующих стрессоров высокой интенсивности, несущие реальную или осознаваемую угрозу жизни. В результате такого сверхэкстремального воздействия развиваются острые или отсроченные тревожные патологии, объединяемые в группу посттравматических стрессовых расстройств (ПТСР).

В «стресс-рестресс» модели ПТСР предъявление животным, ранее пережившим тяжелый травматический стресс, кратковременного иммобилизационного стресса (рестресс) приводило к формированию у них устойчивого тревожного состояния, проявлявшегося в резком снижении центральной и общей двигательной активности в «открытом поле» и еще более значительном увеличении тревожности в ПКЛ (рис. 3). Антидепрессант паксил оказывал заметный анксиолитический эффект, в значительной мере предотвращая снижение двигательной активности в «открытом поле» на 1-е сутки после рестресса и возвращая к норме уровень тревожности в ПКЛ на 5-е сутки, однако одновременно с этим паксил вызывал ряд побочных эффектов. С целью изучения возможного протективного действия ГП нами применялись две схемы воздействия умеренной гипобарической гипоксией в отработанном режиме. В эксперименте 1 ГП производили перед первым (тяжелым травматическим) стрессом, а в эксперименте 2 ГП предшествовало второму стрессу (рестрессу). Бьио установлено, что ГП эффективно корректировало развитие экспериментального тревожного состояния у крыс в парадигме «стресс-рестресс», причем этот протективный эффект проявлялся в обоих экспериментах, хотя его выраженность была различной. В эксперименте 1 ГП полностью предотвращало развитие тревожного состояния, в то время как в эксперименте 2 анксиолитический эффект ГП оказался более значительным - уровень тревожности животных снижался ниже контрольного уровня (рис.3). Кроме того, в отличие от антидепрессанта, ГП не снижало двигательную активность и не оказывало побочного эффекта на груминг в использованных тестах.

Таким образом, ГП в предложенном нами режиме оказывает выраженное нейропротективное действие, предотвращая структурные и функциональные повреждения мозга в условиях тяжелых повреждающих воздействий различной природы. Исключительно важным как с теоретической, так и с практической точки зрения представляется тот факт, что нейропротективное действие ГП проявляется вне зависимости от модальности предъявляемого повреждающего фактора. Ранее было известно проявление кросс-толерантности мозга к гипоксии, ишемии и токсинам, то есть факторам, механизмы повреждающего действия которых, включающие оксидативный стресс, во многом родственны (СИс1ау й а1. (1994, 1999), Таивкек е1 а1., 2006). В нашей работе удалось впервые продемонстрировать эффективность гипоксического прекондиционирования мозга по отношению к действию принципиально других повреждающих факторов - психоэмоциональных и травматических стрессов, патогенное действие которых основано на расстройствах системных и неспецифических механизмов адаптации. Исходя из этого становится очевидным, что индуцируемая гипоксическим прекондиционированием кросс-толерантность мозга - явление универсальное, представляющее собой неспецифическое повышение резистентности нейронов мозга к различным вредным факторам.

Полученные результаты имеют важное как теоретическое, так и практическое значение. Прикладной аспект связан с тем, что наши данные существенно расширяют современные представления о терапевтическом потенциале гипобарической гипоксии, используемой в режиме ГП. Как хорошо известно, умеренная гипобарическая гипоксия - это естественное воздействие, встречающееся в условиях пребывания в горах на определенной высоте. Гипобарическая гипоксия в режиме долговременной адаптации (тренировки многократными сеансами слабой гипоксии) применяется в клинике для гипобаротерапии различных заболеваний, включающих бронхиальную астму, аллергию, сердечно-сосудистые заболевания (Колчинская, 1991; Ушаков и др., 2004). Используемый нами режим ГП умеренной гипобарической гипоксией имеет принципиальные отличия от этого способа так как вызывает срочную активацию эндогенных протективных механизмов, обеспечивающих повышение устойчивости мозга. В наших исследованиях показано, что ГП с использованием умеренной гипобарической гипоксии может использоваться не только для профилактики постгипоксических или постишемических нарушений, но и патологий, вызываемых различными формами стресса. Кроме того, существенным моментом является то, что ГП оказалось достаточно эффективным как в качестве превентивного воздействия, так и в качестве терапевтического средства для коррекции развития постстрессорных патологий у особей, переживших психотравматизацию. Все вышеизложенное свидетельствует о большом терапевтическом потенциале ГП и широких возможностях его использования в клинике в качестве немедикаментозного способа, повышающего устойчивость мозга к действию различных повреждающих факторов (гипоксии/ишемии, психоэмоциональных и травматических стрессов).

о. ч

50

Й

30 25

I 20

с

£ 10 и-

5 0

Л

с _

ь *

1 и

о с[

600

400 200

о-И

й)

Рис.2. Гипоксическое прекондиционирование предотвращает развитие депрессивноподобного состояния (А, Б, В, Г) и нарушения функции гипофиз-адреналовой системы (Д, Е) у крыс в парадигме «выученной беспомощности» (ВБ). А, горизонтальная двигательная активность в «открытом поле»; Б, вертикальная двигательная активность в «открытом поле»; В, время неподвижности в «открытом поле»; Г - уровень тревожности; Д, уровень кортикостерона в плазме крови; Е, величина подавления стрессорного уровня кортикостерона (Д) в дексаметазоновом тесте. ДЕКС, дексаметазон, 5 мкг/кг. Черные столбики - ВБ (п=7); серые столбики - ВБ у прекондиционированных крыс (п=6); белые столбики -контроль (п=8). * - различия достоверны по отношению к контролю (Р<0,05); **- различия достоверны по отношению к ВБ (Р<0,05).

Необходимо проведение тщательного изучения молекулярно-клеточных и гормональных механизмов, активируемых умеренной гипобарической гипоксией в режиме ГП и лежащих в основе ее протективного эффекта. В этом и заключается важнейший теоретический аспект

исследуемой проблемы, поскольку раскрытие механизмов, активируемых ГП, должно внести существенный вклад в современные представления о ключевых эндогенных механизмах нейропротекции, на основании которых может быть разработана стратегия создания фармакологических средств нового поколения для профилактики и лечения неврологических и психиатрических болезней.

А 350 '

300250

к с

g- 200 z

0

1 150 о

100 50 0

:ЛАц ЛА

Стойки Груминг

Замирания

Б «о п

350 g 300 -о. 250 о 200 g 150 ^ 100 -50

гЬ

ff*

Центр

ОР

ЗР

Стойки Груминг Замирания

Рис.3. Влияние ГП на поведение крыс в «открытом поле» (А) и приподнятом крестообразном лабиринте (Б) после стресса-рестресса в экспериментальной модели ПТСР. ЛАц, центральная активность; ЛА, периферическая горизонтальная двигательная активность; центр, время пребывания в центре; ОР, время в открытых рукавах; ЗР, время в закрытых рукавах. Черные столбики - ПТСР; белые столбики - эксперимент 1 (ГП предшествовало травматическому стрессу); серые столбики- эксперимент 2 (ГП предъявлялось перед рестрессом).

Молекулярно-клеточные механизмы повышения устойчивости мозга, активируемые гипоксическим прекондиционированием. Согласно современным представлениям, процесс формирования толерантности мозга, индуцируемой прекондиционированием, включает фазы индукции и экспрессии. Быстро индуцируемые механизмы (фаза индукции), проявляемые в первые 60 мин, связаны с активацией протеинкиназ и протеаз и последующей посттрансляционной модификацией белков ионных каналов и рецепторов (Nakase et al., 2000; Steiger, Hangii, 2007; Shpargel, 2008). Фаза экспрессии, определяющая устойчивую толерантность, выявляемую через 24 часа и более, связана с экспрессией генов и синтезом «de novo» защитных белков (Самойлов и др., 2004; Kirino, 2002; Stenzel-Poore et al., 2007; Shpargel, 2008; Obrenovitch, 2008). Фаза экспрессии была описана во всех известных моделях

прекондиционирования как in vivo, так и in vitro и ее длительность составляет от 7 до 14 дней (Ueda and Novak, 2005).

Ранее в лаборатории регуляции функций нейронов мозга Института физиологии им. И.П. Павлова РАН были детально исследованы нейрональные перестройки, происходящие в раннюю фазу формирования толерантности мозга, вызываемой ГП. В частности, на переживающих срезах обонятельной коры было показано, что предъявление кратковременной прекондиционирующей аноксии (2 мин) предотвращает подавление фокальных постсинаптических потенциалов, вызываемое долговременной аноксией (10 мин) (Самойлов, Мокрушин, 1998). Наряду с этим выявлено, что ГП нивелирует индуцируемые долговременной аноксией изменения содержания внутриклеточного связанного и свободного кальция, а также метаболизма фосфоинозитидов, отражающие патологическую гиперактивацию кальциевой и фосфоинозитидной регуляторных систем (Тюлькова и др., 1998; Самойлов и др., 2001; Semenov et al., 2002). Было предположено, что активация указанных быстро индуцируемых механизмов необходима для формирования отсроченных геном-зависимых механизмов, обеспечивающих развития долговременной толерантности (Самойлов и др., 2001).

Наши исследования являются логическим продолжением этих работ и сфокусированы на изучении механизмов долговременной толерантности мозга. В используемой нами экспериментальной модели ГП умеренной гипобарической гипоксией, которая, как описано выше, оказывает выраженное долговременное нейропротективное действие, был исследован ряд отсроченных базисных молекулярных механизмов формирования толерантности мозга. Ставилась задача оценить роль в реализации описанных выше нейропротективных эффектов ГП ключевых внутриклеточных механизмов, участвующих в формировании адаптивных и патологических реакций нейронов наиболее чувствительных к гипоксии/ишемии, стрессорным воздействиям образований мозга (гиппокампа, неокортекса).

МАП киназы. Учитывая важную роль митоген-активируемых протеинкиназ (МАП киназ) в сигнальной трансдукции от плазмалеммы клеток в ядро и регуляции клеточной смерти или выживания (Pearson et al., 2001), нами была исследована экспрессия и распределение активных (фосфорилированных) форм МАЛ киназ (pJNKl/2, р-р38, pERK) в мозге вслед за ТГ у не-ГП и ГП-животных. Методом Вестерн-блот анализа выявлено повышение активности JNK1/2 в гиппокампе не-ГП крыс, а у ГП-крыс - ее подавление на 30 мин и 72 ч после ТГ. Количественный иммуноцитохимический анализ показал, что у не-ГП и ГП-крыс экспрессия pJNKl/2 повышается или угнетается, соответственно, после ТГ преимущественно в нейронах дорзального (области СА1/СА2), но не вентрального (области САЗ/СА4) гиппокампа (рис.4). В неокортексе ГП также нивелировало индукцию pJNKl/2 в ответ на ТГ.

Наряду с этим методами иммуноцитохимии и Вестерн блот анализа была выявлена отсроченная активация протеинкиназы р38 в ответ на ТГ, проявляющаяся в значительном повышении содержания в гиппокампе (CAI, САЗ, СА4) фосфорплированной формы р-р38 к 72 ч после воздействия гипоксии. ГП предотвращало эту активацию. Как полагают, активация МАП киназ JNK и р38 в нейронах является важным звеном апоптотических каскадов (Dhanasekaran and Reddy, 2008).

Известно, что киназа ERK является одним из ключевых компонентов про-адаптивного сигналлинга в нейронах (Sweatt, 2004). У не-ГП крыс фосфорилированная форма ERK (pERK) практически отсутствовала через 30 мин- 72 ч после ТГ. У ГП крыс отмечалось появление единичных или собранных в группы иммунореактивньтх к pERK клеток, главным образом, в СА1/СА2, к 30 мин после ТГ. На сроках 3 ч и 24 ч иммунопозитивные клетки практически не выявлялись как у не-ГП, так и у ГП крыс, но на 72 ч у ГП крыс обнаруживалось значительное количество иммунореактивньтх клеток в областях СА1/СА2. В САЗ/СА4 встречались единичные клетки, иммунореактивные к pERK.

А

м г л г 1С p-JNK

30 мин. 72 часа

актин

m—дд' тгш» тшщи щтш» tixmrn

Рис.4. Влияние пре-

кондиционированной и

непрекондиционированной тяжелой гипобарической

гипоксии на экспрессию фосфорилированной JNK

(pJNK) в гиппокампе крыс. А, Вестерн блот; Б, иммуноцитохимия. К, контроль; П, прекондиционирование; Г, тяжелая гипоксия. На графиках: светлые столбики - контроль (п=4), черные столбики - тяжелая гипоксия (п=4), серые столбики - прекондиционированная тяжелая гипоксия (п=4), 30 мин, 72 часа — время после воздействия тяжелой гипоксии. * - различия достоверны по отношению к контролю, # - различия достоверны по отношению к тяжелой гипоксии.

Таким образом, используемое прекондиционирующее воздействие эффективно подавляет экспрессию фосфорилированных форм JNK, р38 и активирует ERK вслед за ТГ, что может быть одним из важных факторов, способствующих переживанию нейронов чувствительных образований мозга. В экспериментах с использованием ишемического прекондиционирования также было показано, что подавление фосфорилирования JNK и активация ERK в дорзальном гиппокампе предотвращает повреждение уязвимых нейронов после тяжелой гипоксии/ишемии (Gu et al., 2000, 2001; Colangelo et al., 2004; Miao et al., 2005). Ингибиторы активности JNK (SP600125, AS6011245) также увеличивают постишемическое выживание нейронов гиппокампа, подавляя экспрессию pJNK (Carboni et al., 2004; Guan et al., 2005) и активацию путей апоптоза, опосредуемых рецепторами смерти и митохондрия-зависимыми механизмами (Carboni et al., 2005). Очевидно, что р38 также вовлекается в процесс гибели нейронов гиппокампа, хотя данные о повышении его активности вслед за ишемией противоречивы (Takagi et al., 2000; Wu et al., 2000; Sugino, 2000; Hicks et al., 2000; He et al., 2003), однако известно, что ингибитор р38 подавляет активность р38 и способствует редукции гибели нейронов в СА1 вслед за ишемией (Sugino, 2000).

Согласно современным представлениям, в механизмы

нейропластичности, выживания/гибели нейронов мозга вовлекается ряд семейств активационных и индуцибельных транскрипционных факторов, в частности, CREB, NF-kB, продукты ранних генов c-Fos, c-Jun, NGFI-A, HIF-la и др. (Morgan and Curran, 1991; Robertson, 1992; Mattson and Camandola, 2001; Zhang et al„ 2002; Kitagawa, 2007; Obrenovitch, 2008; Weidemann and Johnson, 2008). В связи с этим нами были исследованы изменения экспрессии и активности этих транскрипционных факторов

Активационные транскрипционные факторы - CREB и NF-kB.

В различных ишемических моделях показано, что прекондиционирование вызывает выраженную и пролонгированную активацию CREB, о чем свидетельствует его фосфорилирование по Serl 13 и промоторная активность на CRE генов-мишеней (Mabuchi et al„ 2001; Nakajima et al., 2002; Hara et al„ 2003; Lee et al„ 2004; Meiler et al„ 2005). Применение маскирующих CRE олигонуклеотидов или анти-CREB полностью нейтрализовало толерантность, индуцируемую ишемическим прекондиционированием (Нага et al., 2003; Lee et al., 2004).

Наряду с CREB, при ишемическом прекондиционировании было обнаружено увеличение ДНК-связывающей активности и транслокации в ядро другого фактора - NF-kB (Blondeau et al., 2001). Ингибирование трансактивации NF-kB как с использованием фармакологических ингибиторов, так и олигонуклеотидов-ловушек, нивелировало нейропротекцию, индуцированную прекондиционированием (Blondeau et al., 2001). В нашем исследовании впервые выполнен сравнительный анализ эффекта ГП на оба эти транскрипционных фактора при предъявлении гипоксического прекондиционирования. Исследована экспрессия активированной формы CREB (pCREB) и NF-кВ вслед за ТГ в неокортексе и гиппокампе ГП- и не-ГП крыс. Через 3 ч и 24 ч после ТГ у не-ГП крыс количество pCREB иммунореактивных клеток в неокортексе редуцировалось, составляя

Рис.5. Количественная

оценка изменений pCREB и NF-кВ иммунореактивности в неокортексе не-ГП (ТГ, п=6) и ГП крыс (ГП+ТГ, п=6) через 24 ч после ТГ: общее количество иммуно-

реактивных клеток. *, различия достоверны по сравнению с контрольными значениями.

Принципиально иной паттерн иммунореактивности наблюдался у ГП-крыс. Заметное увеличение иммунореактивных клеток (примерно на 200%) было выявлено в неокортексе ГП-крыс через 3 ч и 24 ч после ТГ (рис.5). Большое количество иммунореактивных клеток появлялось в нижних слоях неокортекса, где в контроле они не обнаруживались.

соответственно 50% и 25% (рис.5) от контрольных значений. 300 *

250

£ 200 -о о.

о 150 -

X

ь

г? 100 50 -

pCREB

_L

NF-кВ

□ контроль ■ тг И гп+ТГ

В гиппокампе контрольной группы животных практически отсутствовали pCREB-иммунопозитивные клетки в полях СА1, СА2, САЗ, СА4 и встречались лишь единичные - в зубчатой извилине. Воздействие ТГ не изменяло уровень pCREB- иммунореакгивности ни через 3 ч., ни через сутки. Иной характер иммунореактивности был отмечен после ТГ у ГП-животных. В большинстве зон гиппокампа этих животных (СА2, САЗ, СА4, зубчатая извилина) уже к 3 ч. сроку значительно возрастало количество иммунопозитивных клеток. К 24 ч. существенно повышалась интенсивность экспрессии pCREB в этих отделах гиппокампа.

У не-ГП животных количество иммунореактивных к NF-кВ клеток в неокортексе через 3 ч. после ТГ существенно не отличалось от контрольных значений, а к 24 ч. доля иммунореактивных клеток редуцировалась до 25%. Напротив, у ГП-крыс ТГ вызывала 6-кратное увеличение числа иммунореактивных клеток в неокортексе на З-ч сроке. К 24 ч. число иммунореактивных клеток снижалось, но все еще оставалось существенно выше контроля (рис.5). В гиппокампе через 3 ч. после ТГ уровень экспрессии иммунореактивного NF-kB незначительно повышался, однако к 24 ч. сроку уже вновь был неотличим от контроля. ГП-крысы реагировали на ТГ быстрым и значительным увеличением NF-кВ-иммунореактивности в гиппокампе, особенно в зонах СА1, СА2, САЗ, к З-ч сроку. К 24 ч. после ТГ уровень экспрессии NF-кВ у ГП-животных также снижался до контрольного уровня.

Обобщая вышеизложенные экспериментальные результаты по изменениям экспрессии активационных транскрипционных факторов pCREB и NF-кВ вслед за ТГ у не-ГП и ГП-крыс, следует отметить, что несмотря на различия в базальном уровне активности этих факторов в различных областях мозга (неокортекса и гиппокампа), отчетливо проявляются закономерности их экспрессии, активируемой ГП. В частности, важно отметить, что ГП вызывает устойчивую активацию обоих этих факторов в неокортексе и селективную - в различных отделах гиппокампа. Полученные данные представляют собой экспериментальное доказательство, подтверждающее современные представления о том, что устойчивая активация транскрипционных факторов CREB и NF-kB может быть важным этапом формирования долговременной толерантности мозга к гипоксии/ишемии и другим повреждающим воздействиям. Полагают, что в результате активации NF-kB происходит ап-регуляция нескольких ключевых регуляторов выживания, таких, в частности, как пептидный антиоксидант Mn-SOD и белки-ингибиторы апоптоза IAPs (Mattson and Meffert, 2006), a также продукты антиапоптотических генов bcl-2, bcl-xL (Ivanov et al., 1995; Grilli and Memo, 1998; Bui et al., 2001; Karin and Lin, 2002; Bentires-Alj et al., 2002). В свою очередь, pCREB активирует гены пептидных антиоксидантов, в частности, Trx-1 (Chiuch et al., 2005), анти-апоптотических генов bcl-2, bcl-xL (Riccio et al., 1990; Sugiura et al., 2004; Meiler et al., 2005, Chiueh et al., 2005), a также гены c-fos, zif268(ngfi-a) (Hata et al., 1998; Sguambato et al., 1998). Последние относятся к семейству ранних генов, их продукты - белки c-Fos и NGFI-A, также являются транскрипционными факторами, регулирующими ряд поздних генов, вовлекаемых в адаптивные процессы, обучение и нейропластичность, контроль клеточной пролиферации и смерти.

Ранние гены и их продукты - индуцибельные транскрипционные факторы. Большую группу транскрипционных факторов составляют белки, кодируемые ранними генами семейств

fos, jun, zif. Предполагают, что индуцибельные гены c-fos and ngfi-a являются ключевыми элементами «кода третичных мессенджеров» (от англ. third messenger code), который реализует клеточные ответы на внешние сигналы на уровне генома (Morgan, Curran, 1991; Richardson et al., 1992; Robertson, 1992). Нами исследовалась у не-ГП и ГП крыс вслед за ТГ экспрессия представителей этих семейств ранних генов, играющих важную роль в процессах нейрональной пластичности, обучения, выживания/гибели нейронов мозга. Установлено, что ТГ оказывает двухфазный эффект на транскрипцию гена zif268 (ngfi-a) в структурах переднего мозга. Быстрая продукция ngfi-a мРНК, выявляемая на 3 ч сроке, сменяется продолжительной (через 24-72 ч.) и выраженной редукцией ее уровня в наиболее чувствительных отделах мозга (неокортексе, CAI гиппокампа (рис.6), а также пириформной коре и неостриатуме). В более устойчивой зоне - зубчатой извилине гиппокампа - после первоначальной индукции (на 3 ч) к 24 ч сроку после ТГ уровень ngfi-a мРНК понижался, однако оставался выше контрольного уровня (рис.6). У ГП-крыс паттерн экспрессии ngfi-a мРНК после тяжелой гипоксии существенно модифицировался, в частности, отсутствовала прогрессирующая редукция уровней ngfi-a мРНК в уязвимых образованиях, а пик экспрессии этого гена смещался на более поздний срок (24 ч) (рис.6).

А Б В

* *

Рис. 6. Количественная оценка динамики экспрессии ngfi-a мРНК в мозге непрекондиционированных (черные столбики) и прекондиционированных (серые столбики) крыс в ответ на тяжелую гипоксию: метод гибридизации in situ. По оси X - время после тяжелой гипоксии; А, неокортекс; Б, CAI; В, зубчатая извилина. *, различия достоверны по сравнению с тяжелой гипоксией, р<0.05.

Интерес представляют данные о динамике экспрессии в нашей парадигме двух представителей генов jun семейства - c-jun и junB, находящихся, как полагают, в антагонистических отношениях, определяющих гибель/выживание клеток (Sheng, Greenberg, 1990; Sommer et al., 1995). Как и в случае ngfi-a мРНК, ранняя экспрессия junB мРНК вслед за ТГ затем сменяется ее подавлением в чувствительных образованиях мозга (СА1-САЗ гиппокампа, неокортексе, стриатуме и др.). У ГП крыс в CAI и зубчатой извилине отмечается схожая картина с экспрессией ngfi-a - подавление к 3 ч и существенное увеличение к 24 ч. Принципиально иные изменения после ТГ были выявлены для гена c-jun - уровни c-jun мРНК в исследованных структурах мозга градуально нарастали к 72 ч. ГП в значительной мере ингибировало устойчивую и нарастающую оверэкспрессию c-jun, способствуя нормализации уровней его мРНК в гиппокампе.

Наряду с этим нами была исследована экспрессия в мозге крыс мРНК гена, кодирующего а субъединицу гетеродимера гипоксия-индуцибельного фактора-1 (HIF-1),

являющегося важнейшим белком внутриклеточного сигналлинга при гипоксии (Weidemann and Johnson, 2008). В контроле в различных образованиях мозга обнаруживалась невысокая экспрессия мРНК hif-la. На раннем сроке после ТГ наблюдалась тенденция к незначительному снижению уровня мРНК hif-la в большинстве исследуемых структур, включая неокортекс и гиппокамп, однако затем выявлялась ее ап-регуляция в различных отделах мозга, достигающая максимальной интенсивности на отдаленных сроках - к 72 часам. У ГП крыс выявлена заметная ап-регуляция гена hif-la на ранних сроках. Вместе с тем, происходило подавление отсроченной экспрессии HIF-la мРНК, выявленной после ТГ у не-ГП крыс.

Таким образом, ТГ индуцировала специфический паттерн экспрессии ранних генов, который существенно модифицировался при предварительном применении ГП. Однако к настоящему времени накоплено много фактов о том, что в ряде случаев на посттранскрипционном уровне нарушается «сцепка» между экспрессией мРНК и последующей ее трансляцией. В частности, подавление экспрессии белков транскрипционных факторов на фоне оверэкспрессии их генов описано после тяжелой ишемии (Kiessling et al., 1993). В связи с этим, функциональная трактовка вышеизложенных данных о модификациях паттерна экспрессии генов невозможна без оценки изменений, происходящих на уровне трансляции белка и посттрансляционных процессов, в частности, фосфорилирования - в тех случаях, когда это необходимо для активации данного фактора. Поэтому наряду с экспрессией мРНК ранних генов нами были проанализированы эффекты ТГ и ГП на уровни продуктов этих генов -индуцибельных транскрипционных факторов. Нами были исследованы изменения экспрессии белков NGFI-A, c-Fos и фосфорилированной (активной) формы c-Jun в чувствительных к гипоксии областях мозга крыс. У контрольных животных выявляется умеренная реактивность к белку NGFI-A нейронов гиппокампа и неокортекса. У не-ГП крыс ТГ вызывает подавление иммунореактивности к NGFI-A в исследуемых образованиях мозга на сроках 3 час и 24 час после воздействия. Напротив, у ГП-животных в этих образованиях мозга отмечается выраженное усиление по сравнению с контролем экспрессии NGFI-A к 3 час после ТГ (рис. 7). К 24 час повышенная иммунореактивность сохраняется.

Иммунореактивность к белку c-Fos у контрольных животных в гиппокампе и неокортексе проявляется слабо. У не-ГП животных через 3 и 24 часа после ТГ иммунопозитивные к c-Fos клетки в гиппокампе и неокортексе либо отсутствуют либо встречаются редко, в основном, в медиальной части CAL Вместе с тем, у ГП-крыс до 24 ч. после воздействия тяжелой гипоксии обнаруживается повышенный в значительной степени уровень экспрессии c-Fos в нейронах исследуемых образований мозга, особенно в СА4 и зубчатой извилине гиппокампа, неокортексе.

Обобщая полученные нами данные и имеющиеся в литературе сведения, можно заключить, что эффект гипоксического/ишемического прекондиционирования на экспрессию ранних генов и их белков выражается в значительной ап-регуляции нейрональной экспрессии белков NGFI-A и c-Fos, нейропротективная роль которых в настоящее время убедительно показана. Так, имеется много данных о том, что ап-регуляция c-Fos и NGFI-A вовлечена

Рис.7.

Гистограммы, иллюстрирующие NGFI-A-иммунореактив-иость в СА1 области

гиппокампа (I) и неокортексе (II) контрольных животных (светлые

столбики, п=8), непрекондицио-нированных животных (черные

столбики, п=5), прекондициони-рованных животных (серые столбики, п=6) после тяжелой

гипоксии. По оси X - время после тяжелой гипоксии; а, общее число иммунопозитивных клеток; Ь, количество интенсивно NGFI-A-реактивных клеток; Показатели контрольной группы приняты за 100%; *, различия с контролем достоверны, р<0.05; #, различия с тяжелой гипоксией достоверны, р<0.05.

в механизмы выживания нейронов мозга при тяжелых формах ишемии/гипоксии. В частности, установлено, что после тяжелой ишемии происходит индукция экспрессии c-Fos и NGFI-A в переживающих нейронах зубчатой извилины и САЗ гиппокампа, но отсутствует в гибнущих нейронах области СА1 (Takemoto et al., 1995; Cho et al., 2001; Hessling et al., 1993, Tseng et al., 1997). Обнаружена индукция c-Fos до 24 ч после неонатальной гипоксии/ишемии в переживающих нейронах зубчатой извилины и САЗ гиппокампа (Ness et al., 2008). Также показано, что вслед за фокальной ишемией (1-4 ч) происходит экспрессия c-Fos и NGFI-A только в выживающих нейронах пограничной с очагом зоны, но не в гибнущих нейронах в очаге инсульта (Johansson et al., 2000).

При иммуноцитохимическом изучении характера иммунореактивности активной (фосфорилированной) формы другого фактора из семейства АР-1 - c-Jun, у не-ГП крыс обнаружено выраженное увеличение экспрессии pc-Jun в областях СА1, СА2 с пиком на 24 ч после ТГ (Рис. 8). В области СА1 отмечается устойчивое повышение экспрессии до 72 ч. В вентральном гиппокампе (САЗ/СА4) эти изменения значительно менее выражены. У ГП-крыс экспрессия pc-Jun, индуцируемая ТГ, подавляется (Рис. 8). Полагают, что устойчивая активация c-Jun, являющегося одним из ключевых эффекторов смерти клеток и участвующего в контроле путей апоптоза, связанных с рецепторами смерти в плазмалемме и митохондриями, вносит существенный вклад в развитие апоптоза и смерти клеток (Lin 2003; Zablocka е.а., 2003;

* 600

I 400 х

* 200 -I

о

ш

Зч

I

24 ч

1000 800 600 400 200 H 0

Зч

#

пЕл

24 ч

500 -

* 400 - *

# #

300 -

[fl 200 - * [Ь *

100 - Пт Пт

ч 0 Зч 24 ч

30 мин

72 ч

*

■I # - #

" rfc rfc

30 мин 3 ч

24 ч

72 ч

30 мин 3 ч

72 ч

30 мин

Рис.8. Изменения экспрессии pc-Jun в гиппокампе крыс в различные сроки после тяжелой гипоксии (черные столбики) и прекондиционированной тяжелой гипоксии (серые столбики). Светлые столбики - контроль. По оси X - время после тяжелой гипоксии; А - CAI, Б - СА2, В - САЗ, Г - СА4, * - различия достоверны по отношению к контролю, # - различия достоверны по отношению к тяжелой гипоксии. В каждой группе п=6.

Vlahopoulos, Zoumpourlis, 2004). У ГП-крыс экспрессия pc-Jun, индуцируемая ТГ, подавляется (Рис. 8).

Как уже отмечалось, ГП существенно изменяло динамику экспрессии гена hif-la, кодирующего регуляторную субъединицу другого важного транскрипционного фактора - HIF-1, способствуя более ранней его индукции и предотвращая отсроченную оверэкспрессию этого гена после ТГ. Аналогичный эффект ГП выявлялся и на уровне экспрессии продукта этого гена - белка HIF-la. Ранее HIF-1 считали фактором периферической адаптации, реализующим свое про-адаптивное влияние за счет стимуляции эритропоэза, ангиогенеза и васкуляризации, утилизации глюкозы и др. Однако в последние годы появляется все больше работ о вероятной нейропротективной роли HIF-1 в мозге, где нервными и глиальными клетками продуцируется не только сам этот белок, но и его основная транскрипционная мишень - цитокин эритропоетин, оказывающий в мозге протективный эффект (Paschos et al., 2008). Более того, установлено, что нарушения активации HIF-1 связано с возникновением ряда неврологических патологий. В частности, недостаточная активация HIF-1-зависимого каскада способствует развитию постишемических расстройств и амиотропного латерального склероза (Brown and Robberecht, 2001; Oosthuyse et al., 2001), в то время как его чрезмерная и длительная активация, согласно современным представлениям, формирует патогенетический базис болезни Альцгеймера (Shi et al., 2000; Zhang et al., 2007), а у нокаутных мышей с дефицитом HIF-1 в

мозге гипоксическая толерантность после ГП не формируется (Taie et al., 2009). Это полностью согласуется с результатами наших исследований, свидетельствующими, что поддерживающаяся отсроченная экспрессия HIF-1 а как на уровне мРНК, так и на уровне белка носит патологический характер и связана с развитием патологии (как постгипоксической, так и постстрессорной). Напротив, быстрая но преходящая активация транскрипционного фактора HIF-1, весьма вероятно, является важным звеном нейропротективных механизмов, активируемых ГП.

Таким образом, ГП значительно модифицирует паттерн экспрессии ранних генов в ответ на ТГ, а также индуцирует кооперативную ап-регуляцию про-адаптивных транскрипционных факторов (NGFI-A, c-Fos, HIF-1) и подавляет ТГ-индуцированную активацию c-Jun, являющегося важным звеном про-апоптотических каскадов, в частности, JNK каскада.

Факторы регуляции апоптоза семейства генов bcl-2. Ключевую роль в процессах, определяющих гибель или выживание клетки, играет соотношение про- и антиапоптотических факторов, включающих белки семейства генов bcl-2 (Fadeel, Orrenius, 2005). Выше были изложены результаты наших морфологических исследований, свидетельствующие о том, что ГП предотвращает структурные повреждения нейронов и очевидно препятствует запуску апоптоза в условиях ТГ. Для того, чтобы оценить возможный вклад факторов-регуляторов апоптоза в эти процессы нами были изучены изменения уровней про - и анти-апоптотических белков (Вах и Bcl-2, Bcl-xL, соответственно) в гиппокампе и неокортексе ГП- и не-ГП крыс в различные периоды после ТГ.

В уязвимых образованиях мозга (СА1-СА4 гиппокампа, неокортекс) не-ГП животных ТГ индуцировала значительное повышение числа Вах-иммунореактивных клеток (рис.9). Это повышение проявлялось уже через 3 ч после экспозиции ТГ, достигая максимальных значений к 24 ч., и сохранялось до 72 ч. Наибольшая амплитуда ТГ-индуцированной экспрессии Вах (сверх 500% от контроля) наблюдалась в СА4 области Аммонового рога. У ГП-крыс доля гиппокампальных и неокортикальных клеток, экспрессирующих Вах-иммунореактивность после ТГ статистически не отличалась от контрольных значений (рис.9). В менее уязвимом к гипоксии отделе гиппокампа - зубчатой извилине, достоверных изменений выявлено не было. В отношении иммунореактивности к Bcl-2 были обнаружены противоположные изменения. Экспрессия Bcl-2 в уязвимых образованиях гиппокампа (СА1-СА4) и неокортексе либо не изменялась, либо в некоторой степени снижалась после экспозиции ТГ. Однако ГП заметно повышало количество Bcl-2-иммунопозитивных клеток в этих отделах мозга вслед за ТГ (рис.10). Выявленная ап-регуляция была быстрой, поскольку уже к 3 ч после ТГ наблюдался резкий скачок Вс1-2-иммунореактивности в гиппокампе и неокортексе, которая впоследствии нарастала в некоторых областях (CAI, СА4) или снижалась - в других (СА2, САЗ, неокортекс). Уровни иммунореактивного Bcl-2 в гиппокампе оставались повышенными вплоть до 72 ч. Принципиально иной эффект был зарегистрирован в устойчивой к гипоксии зубчатой извилине, где экспрессия Bcl-2 в гранулярных клетках имела тенденцию к повышению в отдаленные сроки после ТГ и не изменялась при предварительном ГП (рис.10). Характер изменения экспрессии другого антиапоптотического белка - Bc1-xl был сходен с паттерном экспрессии Вс1-2, хотя проявлялись временные особенности его экспрессии. Обобщая

вышеизложенные результаты можно заключить, что ГП вызывает оверэкспрессию Ве1-2 и ВсГхЦ а также модифицирует соотношение факторов регуляции апоптоза в гиппокампе и неокортексе вслед за ТГ. У не-ГП животных после ТГ наблюдается сдвиг соотношения Вах/вс1-2,Вс1-хЬ в сторону преобладания про-апоптотического белка Вах, а у ГП особей это соотношение меняется в пользу антиапоптотических белков Вс1-2 и ВсГхЦ что очевидно препятствует запуску апоптоза в гиппокампе и неокортексе у этих животных.

СА1

неокортекс

с 250

1

X

400 350

Кг

Зч

24 ч

72 ч

I ь

Зч

24 ч

72 ч

Рис. 9. Эффект тяжелой гипоксии (черные столбики, п=5) и прекондиционированной тяжелой гипоксии (белые столбики, п=6) на экспрессию Вах в гиппокампе и неокортексе крыс. *, изменения достоверны относительно контроля, р<0,05.; по оси X - время после тяжелой гипоксии.

Изменения уровней Вах, Вс1-2, Вс1-хЬ также были зарегистрированы в различных моделях ишемии и ишемического прекондиционирования. Показано, что в протекции, создаваемом ишемическим прекондиционированием, ведущая роль принадлежит ап-регуляции Вс1-2, ВсЬхЬ на фоне редукции Вах (\¥и с1 а1., 2003). Обнаружно, что прекондиционирующая 5-мин ишемия переднего мозга повышала толерантность нейронов региона СА1 за счет подавления высвобождения цигохрома с из митохондрий (участвующего в механизмах индукции апоптоза) посредством увеличения соотношения Вс1-2/Вах (Мака1хика е1 а!., 2000), а введение анти-Вс1-2 олигонуклеотидов предотвращало развитие ишемической толерантности (8Ыппги й а1., 2001). Аналогичный механизм, включающий изменение баланса про- и антиапоптотических факторов, был выявлен для нейропротективного эффекта химического прекондиционирования с использованием 3-нитропропионовой кислоты. Установлено, что прекондиционирующие аппликации 3-нитропропионовой кислоты вызывали повышение Вс1-2 иммунореактивности в нейронах СА1, САЗ, СА4 полей гиппокампа, но не СА2 и зубчатой извилины (ВгатЬппк е1 а1., 2004). Гипотермия, используемая в качестве физического прекондиционирующего воздействия, также снижала экспрессию Вах в ответ на ишемию (ЕЬегерасЬег й а1., 2003). Формирование толерантности мозга в модели гипербарической оксигенации сопровождалось значительным повышением экспрессии ВсГ2 (\Vada е1 а1., 2001). Воздействие интервальной гипобарической гипоксией (5000м, 6 ч ежедневно, 42 дня), приводящее к кардиопротекции от повреждающего действия ишемии/реперфузии, также существенно увеличивает соотношение Вс1-2/Вах (Бог^ е! а1., 2003). Как указывалось выше, ГП в ответ на ТГ индуцирует в чувствительных образованиях мозга экспрессию активационных и индуцибельных транскрипционных факторов, мишенями которых являются

СА1

зубчатая извилина

500 450 400

\h

350

о;

о 350 300 о 250 * 200 ° 150

rh

О'

100 50 0

W

Зч

24 ч 72 ч 0 3 ч 24 ч 72 ч

Рис.10. Эффект тяжелой гипоксии (черные столбики, п=5) и прекондиционированной тяжелой гипоксии (белые столбики, п=6) на экспрессию Вс1-2 в гиппокампе крыс. *, изменения достоверны относительно контроля, р<0,05.; по оси X - время после тяжелой гипоксии.

семейства генов bcl-2, гормональных рецепторов, стресс-белков (Hsp70), а также генов позднего действия, экспрессия которых также обеспечивает про-адаптивные внутриклеточные молекулярные перестройки, лежащие в основе формирования толерантности мозга. Нами были изучены изменения экспрессии вслед за ТГ у не-ГП и ГП-животных нескольких групп поздних генов (мишеней исследуемых транскрипционных факторов) и их продуктов, вовлекаемых в нейропротективные и нейродегенеративные процессы.

Пептидные аптиоксиданты. В основе деструктивного действия большинства повреждающих факторов лежит мощное усиленное образование свободных радикалов, индуцирующих внутриклеточный окислительный стресс. Поэтому «первая линия» защиты от свободно-радикальных повреждений связана с активностью эндогенных антиоксидантных систем, наиболее важными из которых являются митохондриальные (Freeman, 1982; Koehleret al., 2006). В 1997 году G.Spyrou и коллегами был обнаружен новый митохондриальный антиоксидант - тиоредоксин-2 (Trx2) (Spyrou et al., 1997). На основании выполненного нами картирования (Rybnikova et al., 2000) было установлено, что Тгх2 мРНК широко экспрессируется в нейронах во всех отделах мозга крыс, причем наиболее интенсивно - во фронтальном, фронто-париетальном неокортексе, гиппокампе, пириформной коре, клетках Пуркинье мозжечка, и др. После ТГ в ряде структур, в том числе CAI поле гиппокампа и неокортексе, наблюдалось умеренное (до 130%) увеличение экспрессии к 3-24 ч, которое в большинстве случаев нивелировалось к 72 ч (в стриатуме, миндалине, неокортексе и САЗ гиппокампа), либо снижалось ниже контрольного уровня (CAI гиппокампа) (рис.11). Воздействие ГП существенно усиливало экспрессию мРНК Тгх2 в большинстве областей мозга, за исключением зубчатой извилины. Так к 24-72 ч в пириформной коре, неокортексе, стриатуме, миндалине экспрессия повышена по сравнению с контролем на 50-120%. В зоне CAI гиппокампа, где ТГ редуцировала экспрессию мРНК Тгх2 в отсроченный период до 80%, ГП устраняло этот эффект (рис. 11). Схожие качественные изменения активности были выявлены относительно другого митохондриального антиоксиданта - Мп-супероксиддисмутазы (Mn-SOD), однако в целом выраженность изменений уровней ее мРНК значительно ниже, чем для Тгх2. Таким образом, выявлено, что ГП, повышающее

СД1 неокортекс

*

Рис.11. Изменения экспрессии Тгх2 мРНК в гиппокампе (поле CAI) и неокортексе прекондиционированных (п=6, серые столбики) и непрекондиционированных (п=6, черные столбики) животных после тяжелой гипоксии. По оси X - время после тяжелой гипоксии (ч.); *, дотсоверные отличия от контроля; #, достоверные отличия от непрекондиционированных животных.

резистентность нейронов мозга, в различной степени способствует индукции генов митохондриальных антиоксидантов в чувствительных образованиях мозга в ответ на тяжелое повреждающее воздействие. В дальнейшем в наших совместных исследованиях с С.А. Строевым и коллегами было обнаружено, что ГП выраженно усиливает экспрессию митохондриальных и цитозольных белков-антиоксидантов (Trxl/2, Mn/Cu,Zn-SOD) после ТГ (Stroev et al., 2004; Строев и др., 2005).

Металлопротеазы ADAM. Другую обширную группу исследуемых генов позднего действия составляют гены семейства ADAM (a disintegrin and metalloprotease), кодирующие белки, участвующие в нормальных и патологических процессах в ЦНС - факторы нейрональной пластичности, протеолиза, а также а-секретазы - ферменты процессинга белка-предшественника р-амилоида (АРР) (обзоры Turner, Nalivaeva, 2007; Duffy MJ et al., 2009). Семейство металлопротеаз-дисинтегринов ADAM обнаружено сравнительно недавно, поэтому с использованием методов РТ-ПЦР и гибридизации in situ мы детально исследовали общий уровень экспрессии и региональную локализацию некоторых представителей этого семейства, потенциально важных для формирования механизмов нейропротекции, в областях взрослого и развивающегося мозга на примере грызунов (Karkainen et al., 2000; Rybnikova et al., 2002). В результате было установлено, что среди всех исследованных генов (adam 1,2,3,4,5,7,9,10,11,12,15,17,19,21,22,23) в мозге грызунов обнаруживаются лишь мРНК adam 1,9,10,11,12,17,19,23, однако их базальные уровни достаточно низкие. Наиболее интенсивно в отсутствии стимуляции экспрессируются гены, кодирующие а-секретазы ADAM 17 и ADAM10, и дисинтегрин ADAM15. Причем для ADAM17, известного также как фермент TACE, выявлен специфический паттерн базальной экспрессии гена. В пределах переднего мозга определяемые количества его мРНК выявляются лишь в гиппокампе и пириформной коре. Методом иммуноцитохимии нам удалось установить, что в гиппокампе белок ADAM17 распределен неравномерно - наибольшее его количество обнаруживается в клетках СА2 зоны гиппокампа и, в меньшей степени, в неокортексе (V слой) и стриатуме.

На сердце недавно показано, что белки ADAM вовлекаются в механизмы ишемического прекондиционирования (Ichikawa et al., 2004). Однако практически отсутствуют данные о вовлечении их в механизмы гипоксического повреждения и прекондиционирования в различных образованиях мозга. Методами РТ-ПЦР и иммуноцитохимии нами исследованы изменения экспрессии генов и белков двух представителей этого семейства - ADAM 15 и ADAM 17, у ГП- и не-ГП животных. ТГ длительно (до 72 ч.) подавляла экспрессию гена adaml7 в гиппокампе и пириформной коре и в отсроченный период - в париетальном неокортексе. У ГП-крыс на раннем сроке (3 ч.) также отмечалось понижение уровня ADAM17 мРНК в гиппокампе, однако к суткам оно нивелировалось. Кроме того, в этот период проявлялась ап-регуляция гена adaml7 в различных областях неокортекса и пириформной коре. Вслед за ТГ также наблюдалось отчетливое снижение содержания белка ADAM17 в структурах мозга, наиболее выраженное в вентральном гиппокампе. ГП значительно изменяло характер АОАМ17-иммунореактивности в исследуемых образованиях мозга крыс после ТГ. У ГП-крыс на всех сроках после ТГ обнаруживалось не снижение, а увеличение содержания иммунореактивного белка, однако динамика несколько различалась в гиппокампе и неокортексе. В CAI и зубчатой извилине гиппокампа ГП-крыс происходило быстрое и резкое повышение экспрессии ADAM17 уже к 3 ч., достигающее максимальных значении к суткам, которое затем несколько снижается к 3-х дневному сроку, однако остается существенно выше контрольных значений. В неокортексе иммунореактивность к ADAM 17 постепенно нарастала к 3 суткам. Это свидетельствует о том, что ГП стимулирует а-секретазную активность нейронов мозга, способствуя образованию растворимых (непатогенных) форм Р-амилоида, что препятствует развитию нейродегенеративных процессов (Turner et al., 2003).

Распределение белка ADAM15 в мозге крыс в целом не отличалось от локализации ADAM17. Наиболее высокие базальные уровни ADAM15 выявлялись в CAI, СА2, САЗ полях гиппокампа, неокортексе и пириформной коре. Однако в отличие от adaml7, экспрессия которого редуцировалась после ТГ, ген adaml5 демонстрировал выраженную активацию в некоторых областях мозга в ответ на ТГ. В частности, экспрессия мРНК adamlS устойчиво ап-регулировалась в гиппокампе и областях неокортекса через 3-24 ч после ТГ, затем следовала некоторая редукция уровней мРНК ADAM 15 в этих структурах мозга. Экспрессия белка ADAM 15 также индуцировалась в ответ на ТГ, причем динамика была сходной в различных областях гиппокампа и неокортексе. Как в гиппокампальных областях СА1-СА4, так и в неокортексе максимальный уровень белка достигался к 24 часам после ТГ.

ГП нивелировало ап-регуляцию adaml5 мРНК вслед за ТГ. Наряду с этим у ГП-крыс отмечалась более заначительная редукция уровней мРНК ADAM 15 к 3-м суткам, причем в отличие от не-ГП животных, в данном случае down-регуляция затрагивала не только неокортекс и гиппокамп, но и другие образования мозга - гипоталамусе, таламусе и пириформной коре. Эффект ГП на ТГ-индуцированную экспрессию ADAM 15, также как и его мРНК, в целом сводился к нивелированию ап-регуляции экспрессии на ранних сроках и потенцированию редукции - на поздних. В частности, ГП либо полностью предотвращало индукцию ADAM15 в ответ на ТГ (в CAI, СА2, неокортексе), либо значительно снижало величину реакции (в САЗ и зубчатой извилине). К 3 суткам уровень ADAM15

иммунореактивности в исследуемых областях мозга ГП-крыс понижался значительнее, чем у не-ГП животных. Таким образом, выявлены существенные различия в экспрессии как мРНК генов adaml5 к 17, так и их белков ADAM15 и ADAM17 в различных образованиях мозга у не-ГП и ГП крыс в ответ на ТГ, что отражает очевидно различное функциональное предназначение белков семейства ADAM в процессах повреждения и выживания нейронов мозга.

Белок-предшественник ¡¡-амилоидного пептида. Как уже упоминалось, повышение продукции ADAM 17 способствует стимуляции а-процессинга белка-предшественника ß-амилоидного пептида (АРР). ß-амилоидный пептид - это 40-43-аминокислотный нейротоксичный фрагмент протеолиза АРР, образующийся в результате последовательного расщепления ß- и у-секретазами. В норме преобладает другой путь процессинга АРР, связанный с последовательным расщеплением а- и у-секретазами. а-секретазы атакуют АРР внутри последовательности ß-амилоида, предотвращая таким образом его образование. Кроме того, в результате а-процессинга высвобождается растворимый N-концевой эктодомен АРР (sAPP), обладающий собственными нейротрофическими, нейропротективными свойствами и участвующий в процессах пластичности (Turner et al., 2003). Показано, что sAPP усиливает долговременную посттетаническую потенциацию (простую форму обучения), а в поведенческих экспериментах sAPP улучшает память (Meziane et al., 1998; Bour et al., 2004).

Накопление ß-амилоида в ткани мозга с образованием амилоидных бляшек приводит к нейротоксичности и нейродегенеративным процессам, в том числе связанным с патогенеза болезни Альцгеймера (Selkoe, 2001). При этом одной из самых распространенных причин возникновения спорадических форм этого заболевания является ишемия мозга (Pluta and Amek, 2008). В настоящее время ишемическая теория патогенеза болезни Альцгеймера, подкрепленная обширными экспериментальными доказательствами, является одной из доминирующих (Pluta 2004, 2006, 2007). Учитывая тот факт, что в нашей модели ГП обнаружена гиперпродукция а-секретазы ADAM17 после ТГ, было сделано предположение, что у ГП-животных, вероятно, повышается а-процессинг АРР с образованием его растворимой формы. Поэтому нами были исследованы изменения содержания sAPP в гиппокампе и неокортексе ГП и не-ГП животных после ТГ. Установлено, что у не-ГП крыс ТГ снижала уровень sAPP в Аммоновом роге гиппокампа к 24 ч., в то время как у ГП-животных происходило значительное повышение содержания sAPPp как в CAI, СА2, САЗ областях гиппокампа, так и в неокортексе (рис.12). В зубчатой извилине изменений иммунореактивного sAPP не выявлено.

Таким образом, проведенные серии экспериментов позволили в значительной степени раскрыть молекулярно-клеточные механизмы долговременных нейропротективных эффектов ГП с использованием умеренной гипобарической гипоксии. Установлено, что реализация протективного действия ГП, приводящего к формированию устойчивой гипоксической толерантности мозга, представляет собой многоуровневый процесс, требующий не только

Зч

24 ч

„ 400,

= 300-

I 200 ■

S юо-

* о

Зч

JQ.

24 ч

300 с 250 g- 200 S 150 Í 100 5 50

Зч

зн *

24 ч

300

с 250

2UU

150

100

о 50

0

te

Зч

24 ч

Рис.12. Изменения числа sAPP-иммунопозитивных клеток в гиппокампе и неокортексе непрекондиционированных (черные столбики) и прекондиционированных (серые столбики) крыс вслед за тяжелой гипоксией. Белые столбики - контроль. A, CAI; Б, СА2; В, САЗ; Г, неокортекс. *, изменения достоверны по отношению к контролю (р<0,05); **, различия между тяжелой гипоксией и прекондиционированной тяжелой гипоксией достоверны (р<0,05).

вовлечения внутриклеточных сигнальных каскадов и транскрипционных факторов, но и модификаций активности генов раннего и позднего действия и экспрессии их продуктов. В основе этого процесса лежит индуцируемое ГП репрограммирование внутриклеточных механизмов гибели/выживания нервных клеток мозга при повреждающих воздействиях (тяжелой гипоксии, психоэмоционального и травматического стресса), приводящее к повышению адаптивных возможностей мозга, связанного с оверэкспрессией продуктов про-адаптивных генов и подавлением образования белков, вовлекаемых в процессы повреждения нейронов.

Гормон-зависимые механизмы иейропротективных эффектов гииоксического прекондициоиирования. В процессах адаптации к патогенным воздействиям большую роль играют механизмы эндокринной регуляции. Как упоминалось выше, антидепрессивные и анксиолитические эффекты ГП в наших экспериментах сопровождались нормализацией гормональных показателей у экспериментальных животных. На этом основании было выдвинуто предположение о том, что, наряду с описанными выше молекулярно-клеточными, гормон-зависимые механизмы регуляции адаптивных функций организма могут представлять собой важное звено протективных механизмов, индуцируемых ГП. С целью экспериментальной проверки этого предположения мы исследовали параметры функции гипофизарно-адренокортикальной системы (ГАС), а также экспрессию гормональных (глюкокортикоидных) рецепторов и нейрогормонов (кортиколиберина и вазопрессина) у ГП-крыс в используемых нами экспериментальных моделях.

Тяжелая гипобарическая гипоксия (ТГ) индуцировала умеренную активацию ГАС с постепенным повышением уровня кортикостерона в крови к 24 ч. (Рис.13). Трехкратное ГП значительно модифицировало реакцию ГАС на ТГ. В этом случае наблюдалась резкая активация ГАС с 5-кратным подъемом уровня кортикостерона уже на 3 ч, с последующим снижением уровня гормона (Рис.13). Сходная динамика реакции ГАС, с пиком на 3 ч, но с меньшей амплитудой, обнаруживалась и после самого ГП. При этом трехкратное ГП вызывало заметную активацию ГАС с 3-х кратным повышением уровня гормона на пике, а однократный сеанс прекондиционирующей умеренной гипоксии, недостаточный для создания нейропротекции, индуцировал лишь незначительное повышение уровня кортикостерона в крови в 3-х часовой период (Рис.13). Через 24 ч после ГП (то есть в тот период, когда производилась экспозиция ТГ) уровень кортикостерона в крови оставался достоверно повышенным (рис.13), однако в последующем нормализовывался и на 5-й - 10й день не отличался от контроля.

Рис.13. Изменения

активности ГАС после тяжелой гипоксии (ТГ), тяжелой гипоксии у прекондиционированных крыс (ГПТГ), одно- и трехкратного пре-

кондиционирования умеренной гипобарической гипоксией (ГП(1) и ГП(3), соответственно). По оси У - уровень

кортикостерона в плазме крови, по оси X - время после воздействия. *, изменения достоверны относительно ТГ, р<0.05.

Рис.14. Кривая стрессо-реактивности ГАС. По оси У - содержание кортикостерона в плазме крови, нмоль/л., по оси X - время после стресса. *, изменения достоверны относительно контрольной группы крыс (пунктирная линия), р<0.05.

1200 1000 800 600 400 200

*

л / * ч

/ .Т., \ / *- ч

/ ' * V«---- / ' з- ^^ .

—1—ТГ(п=6) --■-- ГПТГ(п=6) - — - ГП(3)(п=6) —*— ГП(1)(п=6)

Зч *

24 ч

700 600 500 400 300 200 100 0

*

/ /' \

/ - \ \ \ \

/ X

11111

0'

20'

60'

Зч

24 ч

Установлено, что наряду с повышением

--контроль (п=8) ГП (п=6)

базального уровня глюкокортикоидов, ГП значительно модифицировало реактивность ГАС на иммобилизационный стресс. Так, у ГП-крыс, по сравнению с контрольными, наблюдалось резкое повышение стрессореактивности ГАС, особенно выраженное на ранних сроках после начала действия стрессора (рис.14). При этом пик активности ГАС смещался уже к 20 мин и

существенно возрастал по амплитуде, однако несмотря на это к 24-часовому сроку уровень кортикостерона возвращался к норме.

Учитывая выраженность изменений на раннем сроке, в следующей серии экспериментов применяли тест на быструю стрессореактивность ГАС, отличающийся от классического большей длительностью иммобилизационного стресса (30 мин) и более ранними точками забора крови - 0, 10, 30, 60 мин после начала стрессирования. Установлено, что у ГП-крыс, в отличие от контрольных, стрессорный уровень кортикостерона (около 600 нмоль/л) достигался уже на 10-й мин. Затем наблюдалось дальнейшее значимое повышение стрессорного выброса глюкокортикоидов, вплоть до 60 мин. Его амплитуда у ГП-животных достигала свыше 900 нмоль/л, в то время как у контрольных она едва превышала показатель 400 нмоль/л.

Таким образом, трехкратное ГП существенно повышало как базальную активность ГАС в ранний период, так и ее реактивность при предъявлении ТГ и иммобилизационньтй стресс. При этом сохранялась двухфазная динамика уровня глюкокортикоидов в крови, характеризующая нормальную регуляцию ГАС по механизму глюкокортикоидной отрицательной обратной связи. Это свидетельствует о том, что использованное ГП оптимально активизирует гормональные механизмы повышения адаптивных возможностей. Быстрая активация ГАС в ответ на стресс, во многом предопределяющая адаптацию к стрессору, является индикатором того, что гомеостатические защитные механизмы организма работают эффективно (Derijk, de Kloet, 2008).

Следует отметить, что после ТГ, приводящей к гибели 50% животных и значительным структурным и функциональным повреждениям мозга у выживших крыс, двухфазная динамика ГАС нарушалась. Содержание кортикостерона в крови крыс, подвергнутых ТГ, градуально возрастало к суткам, что свидетельствует о нарушении торможения ГАС по принципу обратной связи и ее переходу в дезадаптационный режим. Трехкратное ГП оказывало выраженный протективный эффект, нормализуя фазность реакции ГАС (активация-торможение). Вероятно, ГП оказывает такое комплексное действие на функцию ГАС за счет модификации ее регуляции на различных уровнях, включающих нейросекреторные центры гипоталамуса и механизмы глюкокортикоидной обратной связи.

Глюкокортикоидпые рецепторы. В основе глюкокортикоидного торможения ГАС по принципу отрицательной обратной связи лежит взаимодействие циркулирующих в крови глюкокортикоидов с кортикостероидными рецепторами гиппокампа, в особенности его вентральных отделов (Sapolsky et al., 1990) Главную роль в опосредовании глюкокортикоидного торможения играют стероидные рецепторы П типа -глюкокортикоидные, ГР (Keller-Wood and Dallman, 1884; De Kloet, 1991). Поддержание экспрессии ГР на высоком уровне имеет решающее значение для обеспечения работы механизмов обратной связи. В связи с этим можно полагать, что нормализация регуляции ГАС по механизмам обратной связи, описанная нами у ГП-животных, связана с модификациями уровня ГР в гиппокампе. С целью выяснения этого вопроса методом количественной иммуноцитохимии исследовали уровни ГР в гиппокампе ГП-крыс. Значимые изменения ГР-иммунореактивности после ГП были выявлены в вентральном гиппокампе - САЗ, СА4 и зубчатой извилине. В частности, число ГР-иммунопозитивных клеток достоверно

увеличивалось в гиппокампальных полях САЗ и СА4 (до 363 и 250% на 2-е сутки, соответственно), однако это повышение нивелировалось к 11-ти дневному сроку. В нейронах области СА4 увеличение числа иммунопозитивных клеток сопровождалось усилением уровня их иммунореактивности (до 325%). В зубчатой извилине количество ГР-иммунопозитивных клеток достоверно не менялось, однако наблюдалось значительное усиление их иммунореактивности - количество интенсивно экспрессирующих ГР клеток в этой области гиппокампа достигало максимума на ранних сроках и затем постепенно снижалось к 11 дню до контрольного уровня. Данные свидетельствуют о том, что ГП вызывает умеренное, но достаточно устойчивое повышение содержания ГР в отделах вентрального гиппокампа -областях, играющих ключевую роль в поддержании механизмов обратной регуляции ГАС. Для того чтобы проанализировать, каким образом изменяется содержание ГР у ГП-животных не в базальных условиях, а в ответ на стресс, была проведена следующая экспериментальная серия, в которой осуществляли сравнительный анализ ГР-иммунореактивности в гиппокампе ГП- и не-ГП животных в различные сроки после психоэмоционального стресса в модели «выученная

Рис.15. Динамика содержания ГР в образованиях вентрального гиппокампа пре-кондиционированных и непрекондиционирован-ных крыс после стресса в парадигме «выученной беспомощности». N. общее число ГР-иммунопозитивных клеток; N1, число клеток, интенсивно экспрессирующих ГР. Контроль -100%. *, изменения достоверны относительно контрольной группы крыс, р<0.05; #, изменения достоверны относительно непре-кондиционированных крыс, р<0.05.

Как описано выше, у не-ГП животных в этих условиях развивалось депрессивноподобное состояние, а ГП предотвращало этот

беспомощность».

зубчатая извилина

1400 п

САЗ

600 500 -. 400 -300 200 -100 0

Й Ш

Ш стресс □ ГП+стресс

патогенный эффект стреееорного воздействия и одновременно нормализовывало функционирование глюкокортикоидной обратной связи.

У не-ГП крыс развитие депрессивноподобного состояния сопровождалось резкой и выраженной редукцией ГР-иммунореактивности в вентральном гиппокампе (рис.15). В поле СА4 снижалась интенсивность экспрессии ГР (максимально - на 95% на 5-й день), а в области САЗ и зубчатой извилине существенно понижалась как интенсивность экспрессии, так и общее число иммунореактивных клеток. При этом в САЗ все показатели восстанавливались к 10-му постстрессорному дню, а в зубчатой извилине эффект оказался более устойчивым и сохранялся на всех сроках (рис.15). У ГП-животных обнаружена значительная модификация постстрессорного паттерна экспрессии ГР в вентральном гиппокампе. Во всех исследованных областях наблюдалось резкое увеличение ГР-иммунореактивности, достигающее максимальных значений на 1-й и 5-й день (рис.15).

Таким образом, ГП не только вызвает умеренное увеличение ГР в вентральном гиппокампе, но и потенциирует их оверэкспрессию в условиях тяжелого патогенного стресса. Эти результаты представляют особый интерес, поскольку глюкокортикоидная рецепция гиппокампа является важной частью стресс-лимитирующей системы, дисбаланс которой способствует повышению уязвимости организма к стрессам и развитию различных постстрессовых патологий (Sapolsky et al., 2000). К мишеням транскрипционных факторов ГР относятся множество генов, в том числе кодирующих HIF-la, нейрогормоны кортиколиберин и вазопрессин, антиоксиданты (тиоредоксин-2) (Kodama et al., 2003). Глюкокортикоиды, связываясь с ГР и действуя на GRE в промоторном регионе гена ВП, подавляют экспрессию гена ВП при стрессе (Kim et al., 2001). ГР также взаимодействует на посттранскрипционном уровне с транскрипционными факторами HIF-l, NF-kB и АР-1, регулируя их активность (Leonard et al., 2005; Derijk, de Kloet, 2008).

Кортиколиберин. Как уже отмечалось, помимо стимуляции механизмов обратной регуляции ГАС, эффект ГП на эту эндокринную систему заключается в повышении ее реактивности в условиях стресса. Согласно литературным сведениям, в основе повышения стрессореактивности ГАС может лежать гипертонус (hyperdrive) кортиколиберинергической системы мозга, поэтому в следующей серии экспериментов мы исследовали изменения экспрессии нейрогормона кортиколиберина - ведущего активатора ГАС, у прекондиционированных крыс. Исходя из современных представлений о двух контурах кортиколиберинергической системы (гипоталамическом и экстрагипоталамическом) изменения иммунореактивности к кортиколиберину изучались в паравентрикулярном ядре гипоталамуса (мелкоклеточном - мПВЯ, и крупноклеточном - кПВЯ), а также в различных отделах гиппокампа (CAI, САЗ/4, зубчатая извилина) и неокортексе (П и V слой).

Содержание иммунореакгивного кортиколиберина в гиппокампе и неокортексе контрольных крыс было низким - наблюдались лишь единичные иммунопозитивные клетки. ГП с применением трехкратной умеренной гипобарической гипоксии приводило к незначительному, но устойчивому повышению иммунореактивности к кортиколиберину в областях вентрального гиппокампа (САЗ) и достаточно выраженному повышению - в неокортексе. Ко 2-м суткам после последнего сеанса ГП интенсивность иммунореактивности к

кортиколиберину в неокортексе увеличивалась до 315% от контрольного

уровня, затем количество иммунопозитивных клеток снижалось, но оставалось высоким и через 11 суток. В гипоталамусе ГП крыс, в частности мелкоклеточной и крупноклеточной части ПВЯ, значимых изменений иммунореактивности к кортиколиберину в период 2-11 суток не выявлялось.

Формирование депрессивноподобного состояния у не-ГП крыс сопровождалось изменениями содержания иммунореактивного кортиколиберина, наиболее выраженными в вентральном гиппокампе и гипоталамусе. В САЗ области гиппокампа и зубчатой извилине наблюдалось устойчивое повышение уровня кортиколиберина. В гипоталамусе не-ГП крыс наблюдалось постепенное увеличение экспрессии кортиколиберина в мПВЯ в ходе развития депрессивного состояния. При этом количество иммунопозитивных клеток к 10-му дню повышалось до 200%, а интенсивность экспрессии - до 350%. (рис. 16). У ГП-животных, у которых постстрессовое депрессивноподобное состояние не формировалось, динамика экспрессии кортиколиберина в ответ на стресс значительно модифицировалась. В частности, в САЗ и зубчатой извилине ГП-крыс иммунореактивность к кортиколиберину после стресса не повышалась, либо даже снижалась ниже контрольного уровня. В зоне СА4 у ГП-крыс также предотвращалась волна ранней постстрессовой экспрессии кортиколиберина, и вместе с тем нормализовался уровень кортиколиберина в отдаленный период, сниженный у не-ГП животных. В неокортексе ГП-крыс после стресса обнаруживалось устойчивое и выраженное повышение уровня иммунореактивного кортиколиберина как относительно постстрессового уровня у не-ГП крыс, так и контрольных показателей. В мПВЯ гипоталамуса ГП-крыс происходило отчетливое повышение интенсивности экспрессии нейрогормона на раннем сроке (1-е сутки после стресса), однако в отдаленный период показатели иммунореактивности к кортиколиберину у этих крыс были значительно снижены по сравнению с не-ГП особями (рис.16).

зубчатая извилина мПВЯ гипоталамуса*

# * *

о-1 1 10 1 10 1 10 1 10

N N1 N №

Рис. 16. Количественная оценка иммунореактивности к кортиколиберину в зубчатой извилине гиппокампе и мПВЯ гипоталамуса непрекондиционированных (черные столбики) и прекондиционированных (белые столбики) крыс в ответ на тяжелый психоэмоциональный стресс. N. общее число иммунопозитивных клеток; №, число клеток, интенсивно экспрессирующих кортиколиберин. По оси X - дни после стресса (1, 10). Контроль - 100%. *, изменения достоверны относительно контрольной группы крыс, р<0.05; #, изменения достоверны относительно непрекондиционированных крыс, р<0.05.

Вазопрессич. Поскольку наряду с кортиколиберином важнейшим нейроэндокринным регулятором ГАС является нейрогормон вазопрессин, нами были исследованы изменения его

содержания в гиппокампе, неокортексе и гипоталамусе после ГП. В контроле был отмечен низкий уровень иммунореактивного вазопрессина в большинстве исследуемых образований мозга. Наличие вазопрессин-иммунопозитивных клеток исходно регистрировалось лишь в V слое неокортекса и ПВЯ гипоталамуса, однако в последнем случае уровень вазопрессин-иммунореактивности был достаточно высок.

После ГП наблюдалось резкое повышение экспрессии вазопрессина на раннем сроке (2 суток) в экстрагипоталамических отделах мозга (гиппокамп, неокортекс), которое затем нивелировалось к 11-му дню. В ПВЯ гипоталамуса после ГП значимых изменений не обнаруживалось. Вызываемые тяжелым стрессом изменения содержания иммунореактивного вазопрессина в исследуемых образованиях мозга имели транзиторный характер - они регистрировались лишь в ранний постстрессовый период и практически нивелировались к 10-му постстрессорному дню, когда формировалось устойчивое депрессивноподобное состояние. При этом психоэмоциональный стресс в парадигме «выученной беспомощности» оказывал неодинаковый эффект на экспрессию вазопрессина в гипоталамусе и экстрагипоталамических областях мозга. В частности, стрессорное воздействие резко редуцировало содержание вазопрессина в ПВЯ гипоталамуса, но повышало его уровень в вентральном гиппокампе и неокортексе через сутки после психоэмоционального стресса. К 10-ти суточному сроку эти стресс-индуцированные изменения нивелировались. У ГП-крыс паттерн стресс-индуцированной экспрессии вазопрессина оказался иным. Так, у них не наблюдалось постстрессового снижения содержания этого нейрогормона в гипоталамическом ПВЯ. Вместе с тем после ГП в значительной мере предотвращалась ап-регуляция уровней вазопрессина в вентральном гиппокампе (СА4 и зубчатой извилине) и, напротив, усиливалась его экспрессия в неокортексе (слои II-III, V).

Таким образом, ГП модифицирует центральные уровни нейрогормонов-регуляторов ГАС - кортиколиберина и вазопрессина как в базальных условиях, так и в ответ на стресс. При этом модификации активности кортиколиберинергической системы носили более устойчивый характер, в то время как изменения в системе вазопрессина были транзиторными и регистрировались лишь в ранние сроки после воздействий. Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что реализация про-адаптивных эффектов ГП происходит с вовлечением как молекулярно-клеточных протективных механизмов мозга, так и механизмов эндокринной регуляции адаптивных функций организма. Очевидно, индуцируемые ГП устойчивые модификации активности ГАС и механизмов ее нейроэндокринной регуляции (экспрессия нейрогормонов, уровни кортикостероидных рецепторов) обеспечивают переход этой основной эндокринной системы адаптации в новый режим, определяющий большую устойчивость организма к повреждающим факторам.

В заключении следует отметить, что проведенные нами многосторонние исследования феномена ГП вносят вклад в разработку проблемы повышения адаптивных возможностей мозга и организма в целом. Разработан оригинальный способ ГП умеренной гипобарической гипоксией, который оказывает выраженные нейропротективные и адаптогенные эффекты при действии повреждающих факторов различной природы (тяжелых форм гипоксии, стрессов). Согласно полученным экспериментальным результатам, в основе формирования ГП-

индуцируемой долговременной (фаза экспрессии) толерантности мозга к повреждающим воздействиям лежит активация эволюционно-приобретенных, генетически детерминированных защитных механизмов, связанных с репрограммированием генетического аппарата нейронов мозга и выраженным устойчивым увеличением синтеза про-адаптивных белков. Этот эффект осуществляется посредством влияния ГП на процессы внутриклеточной сигнальной трансдукции, приводящие к кооперативной активации транскрипционных факторов, мишенями которых являются про-адаптивные нейропротективные гены.

Установлено, что используемый способ ГП индуцирует повышение резистентности мозга не только к факторам гипоксической природы, но и к другим повреждающим воздействиям, т.е. обладает свойством «кросс-толерантности». Существенная роль в проявлении этого свойства ГП принадлежит, очевидно, запуску механизмов «перекрестной адаптации или неспецифической резистентности» по Ф.З.Меерсону (Меерсон, 1994), обусловленных модификациями гормональной регуляции адаптивных процессов, направленных на эффективную мобилизацию гормон-зависимых защитных механизмов.

Полученные в работе данные могут быть полезны при разработке нейропротекторов и адаптогенов нового поколения, оказывающих направленное действие на активацию внутриклеточных компонентов защитных механизмов мозга. Наряду с этим, проведенные нами исследования должны способствовать внедрению ГП в качестве одного из эффективных немедикаментозных способов нейропротекции в клиническую неврологическую и нейрохирургическую практику для предупреждения и лечения гипоксических, постстрессовых и нейродегенеративных повреждений нервной системы.

ВЫВОДЫ

1. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией оказывает выраженные нейропротективные эффекты, предотвращая структурно-функциональные повреждения мозга крыс в условиях тяжелой гипобарической гипоксии. Это проявляется существенным повышением структурной резистентности нейронов наиболее чувствительных к гипоксии образований мозга (гиппокампа, неокортекса) и нивелированием нарушения воспроизведения приобретенного навыка, вызываемого тяжелой гипобарической гипоксией.

2. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией предотвращает развитие постстрессовых тревожно-депрессивных патологий, индуцируемых тяжелыми формами психоэмоционального и травматического стресса. Гипоксическое прекондиционирование обладает антидепрессивным действием, предотвращая формирование депрессивноподобного состояния у крыс в модели «выученная беспомощность», и оказывает анксиолитический эффект при развитии тревожного состояния у крыс в модели посттравматического стрессового расстройства.

3. У прекондиционированных животных подавляется развитие апоптоза в нейронах гиппокампа и неокортекса мозга вслед за тяжелой гипобарической гипоксией путем активации экспрессии внутриклеточных антиапоптотических факторов (белков Вс1-2, Вс1-хЬ, митоген-

активируемой киназы ЕЯК) и редукции экспрессии проапоптотических факторов (белков Вах, рс-1ип, митогеиактивируемых киназ ЖК и р38).

4. У непрекондиционированных и прекондиционированных умеренной гипобарической гипоксией крыс проявляются существенные различия паттерна активации ранних генов п§/1-а, ]ипВ, с-]ип, 1и[-1а в уязвимых образованиях мозга (гиппокампе, неокортексе, стриатуме) в ранние (3 ч) и поздние (24-72 ч) сроки после тяжелой гипобарической гипоксии.

5. У прекондиционированных особей, в отличие от непрекондиционированных, при предъявлении тяжелой гипобарической гипоксии обнаружена кооперативная активация экспрессии как активационных (СКЕВ, №-кВ), так и индуцибельных (КОИ-А, с-Иов, ЯШ-1а) транскрипционных факторов, вовлекаемых в механизмы индукции процессов адаптации и выживания клеток мозга при повреждающих воздействиях.

6. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией в ответ на тяжелую гипобарическую гипоксию повышает экспрессию ряда генов позднего действия и их продуктов, участвующих в механизмах нейропротекции и нейропластичности, в частности, генов антиоксидантов тп-яоё, 1гх2, белков цитозольных и митохондриальных супероксиддисмутаз и тиоредоксинов, а также белка амилоидного метаболизма - а-секретазы АБАМ17, стимулирующей образование неамилоидогенной формы белка-предшественника (V амилоидного пептида вАРР.

7. В реализацию протективных, антидепрессивных и анксиолитических эффектов прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией вовлекаются гормон-зависимые механизмы регуляции адаптивных функций организма, что проявляется в:

а) повышении стрессореактивности гипофизарно-адренокортикальной системы и оптимизации механизмов ее регуляции по принципу отрицательной обратной связи;

б) предотвращении нарушения функции гипофизарно-адренокортикальной системы в условиях тяжелых повреждающих воздействий (тяжелой гипобарической гипоксии, психоэмоциональных и травматических стрессов);

в) умеренном повышении продукции кортиколиберина и вазопрессина, являющихся нейрогормональными регуляторами гипофизарно-адренокортикальной системы, в гиппокампе и неокортексе прекондиционированных животных; при этом гипоксическое прекондиционирование препятствует возникновению нарушений экспрессии нейрогормонов в гипоталамусе и гиппокампе в ответ на тяжелый психоэмоциональный стресс;

г) увеличении содержания глюкокортикоидных рецепторов в вентральном гиппокампе и существенном повышении их экспрессии в ответ на тяжелый психоэмоциональный стресс, что лежит в основе стимуляции механизмов глюкокортикоидной обратной связи.

8. Совокупность полученных результатов свидетельствует о том, что прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией представляет собой эффективный немедикаментозный способ повышения резистентности мозга и организма в целом к повреждающим воздействиям за счет индукции базисных эндогенных протективных механизмов, включающих оптимизацию функции гипофизарно-адренокортикальной системы, модификацию активности про-адаптивных генов и повышение экспрессии кодируемых ими белков.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шаляпина В.Г., Рыбникова Е.А.. Ракицкая В.В. Кортиколиберинергические механизмы неостриатума в нейроэндокринной регуляции стресса // Росс, физиол. журн. им. И.М.Сеченова.- 2000. - Т.86, №11.- С. 1435-1440.

2. Rvbnikova Е.. Damdimopoulos А.Е, Gustafsson J.-E, Spyrou G., Pelto-Huikko M. Expression of novel antioxidant thioredoxin-2 in the rat brain // Eur. J. Neuroscience.- 2000.- V.12, N.5.-P.1669-78.

3. Karkkainen I., Rvbnikova E..Pelto-Huikko M., Huovila A-P.J. Expression of metalloprotease-disintegrin (ADAM) genes in the adult mouse and rat brain // Mol. Cell Neurosci.- 2000. - V.15. P.547-560.

4. Рыбникова E.A.. Пелто-Хьюкко M., Ракицкая В.В., Шаляпина В.Г. Локализация кортиколибериновых рецепторов в мозге // Росс, физиол. журнал им. И.М.Сеченова.- 2001.-Т.87, №12. - С.1595-1602.

5. Самойлов М.О., Рыбникова Е.А.. Тюлькова Е.И., Ватаева Л.А., Отелин В.А., Хожай Л.И., Пелто-Хьюкко М. Влияние гипобарической гипоксии на поведенческие реакции и экспрессию ранних генов в мозге крыс: корректирующий эффект прекондиционирующего воздействия // Доклады АН,- 2001. - Т.381, №1. - С.1-3.

6. Rvbnikova Е.. Tulkova Б., Pelto-Huikko М., and Samoilov М. Mild preconditioning hypoxia modificates NGFI-A mRNA expression in the rat brain induced by severe hypoxia // Neuroscience Letters. - 2002,- V.329, N1.- P.49-52.

7. Rvbnikova E.. Karkkainen I., Pelto-Huikko M., Huovila A.P. Developmental regulation and neuronal expression of the cellular disintegrin AD AM 11 gene in mouse nervous system // Neuroscience. - 2002. - V.l 12, N4. - P.921-34.

8. Самойлов M.O., Рыбникова E.A.. Тюлькова Е.И., Спирау Я., Пелто-Хьюкко М. Митохондриальные антиоксиданты тиоредоксин-2 и Мп-супероскиддисмутаза вовлекаются в механизмы гипоксической толерантности мозга// Доклады АН,- 2002. - Т.387, №3. - С. 1-4.

9. Шаляпина В.Г., Ракицкая В.В., Рыбникова Е.А. Кортикотропин-рилизинг гормон в интеграции эндокринных функций и поведения // Успехи физиол. наук.- 2003. - Т. 34, №4,-С.75-92.

10. Строев С.А., Глущенко Т.С., Тюлькова Е.И., Рыбникова Е.А.. Самойлов М.О., Пелто-Хьюкко М. Экспрессия и ферментативная активность Си,2п-супероксиддисмутазы после тяжелой гипоксии в мозге крыс. Эффект прекондиционирования // Нейрохимия. - 2003. -Т.20, № 3. - С. 190-195.

11. Самойлов М.О., Семенов Д.Г., Тюлькова Е.И., Рыбникова Е.А., Ватаева Л.А., Глущенко Т.С., Строев С.А., Миллер О.Л. Молекулярные механизмы кратко- и долговременных эффектов гипоксического прекондиционирования // "Проблемы гипоксии: молекулярные, физиологические и медицинские аспекты": Коллективная монография/ Под.ред. Л.ДЛукьяновой, И.Б. Ушакова,- М.: Истоки, 2003. С.96-111.

12. Миронова В.И., Рыбникова Е.А.. Ракицкая В.В., Шаляпина В.Г. Содержание кортиколиберина в гипоталамусе крыс с различной стратегией поведения при постстрессорной депрессии // Росс, физиол. журн. им. И.М.Сеченова. - 2004. - Т. 90, № 9.-С. 1161-1169.

13. Nalivaeva N., Rvbnikova Е.. Fisk L., Galeeva A., Tuilkova E., Makava N., Huovila A., Pelto-Huikko M. and Turner A., Samoilov M. Effect of hypoxia and hypoxic preconditioning on brain metalloproteases // Bioscience 2004: Abstr.book of International Conference.- Glasgow, UK, 2004. P.R606.

14. Рыбникова Е.А.. Хожай Л.И., Тюлькова Е.И., Глущенко Т.С., Ситник Н.А., Отеллин В.А., Самойлов М.О. Влияние гипобаричеекой гипоксии на экспрессию белков ранних генов и структурные изменения нейронов мозга: корректирующий эффект прекондиционирования // Морфология. - 2004. - Т.125, №2. - С.10-15.

15. Stroev S.A., Gluschenko T.S., Tjulkova E.I., Spyrou G„ Rvbnikova E.A.. Samoilov M.O., Pelto-Huikko M. Preconditioning enhances the expression of mitochondrial antioxidant thioredoxin-2 in forebrain of rats exposed to server hypobaric hypoxia // J. Neurosci. Res. - 2004. - V.78. - P. 563-569.

16. Stroev S.A., Tjulkova E.I., Gluschenko T.S., Rvbnikova E.A.. Samoilov M.O., Pelto-Huikko M. The augmentation of brain thioredoxin-1 expression after sever hypobaric hypoxia by the preconditioning in rats // Neurosci. Lett. - 2004. - V.370.- P.224-229.

17. Самойлов M.O., Ситник H.A., Рыбникова E.A.. Глущенко Т.С., Тюлькова Е.И. Особенности экспрессии про- и антиапоптических белков Вах и Вс1-2 в нейронах мозга крыс в ответ на тяжелую гипобарическую гипоксию: корректирующий эффект гипоксического прекондиционирования // Доклады АН. - 2005. - Т.402, № 4. - С.1-3.

18. Миронова В.И., Рыбникова Е.А.. Ракицкая В.В. Экспрессия вазопрессина в гипоталамусе активных и пассивных крыс при развитии постстрессорной депрессии // Бюлл. эксп. биол. мед. - 2005. - Т.140. - С.618-621.

19. Rvbnikova Е.. Vataeva L., Tyulkova Е., Gluschenko Т., Otellin V., Pelto-Huikko М., and Samoilov M. Preconditioning prevents impairment of passive avoidance learning and suppression of brain NGFI-A expression induced by severe hypoxia // Beh. Brain. Res. - 2005.- V.160, № 1.-P. 107-14.

20. Stroev S.A., Gluschenko T.S., Tjulkova E.I., Rvbnikova E.A.. Samoilov M.O., Pelto-Huikko M. The effect of preconditioning on the Cu, Zn superoxide dismutase expression and enzyme activity in rat brain at the early period after severe hypobaric hypoxia // J. Neurosci. Res. - 2005. -V. 53, № 1. - P.39-47.

21. Ситник H.A., Рыбникова E.A. Влияние прекондиционирования на экспрессию белков Вс1-2 и Вах в мозге крыс после воздействия тяжелой гипобаричеекой гипоксии // Материалы Всероссийской конференции молодых ученых «Физиология и медицина»,- Санкт-Петербург, 2005. С. 110.

22. Самойлов М.О., Рыбникова Е.А.. Семенов Д.Г., Мокрушин А.А., Тюлькова Е.И., Глущенко Т.С., Строев С.А., Ситник Н.А. Нейрохимические механизмы толерантности мозга к гипоксии // Материалы конфер. «Нейрохимия: фундаментальные и прикладные аспекты».-Москва, 2005. С. 191.

23. Самойлов М.О., Рыбникова Е.А.. Глущенко Т.С., Тюлькова Е.И., Строев С.А., Ситник Н.А. Нейропротективные эффекты гипоксического прекондиционирования:вовлечение факторов регуляции апоптоза // Материалы конф. «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция»,- Москва, 2005. С.100.

24. Рыбникова Е.А. Новый подход к коррекции тревожно-депрессивных расстройств с использованием гипоксического прекондиционирования // Материалы Междунар. симпозиума «Механизмы адаптивного поведения».-Санкт-Петербург, 2005. С.69.

25. Самойлов М.О., Семенов Д.Г., Мокрушин А.А., Рыбникова Е.А.. Тюлькова Е.И., Глущенко Т.С., Гринкевич Л.Н., Строев С.А., Любимов Я.Е., Ситник Н.А., Лазаревич Е., Пелто-Хьюкко М., Галеева А.Ю., Отеллин В.А., Ватаева Л.Н., Наливаева Н.Н., Тернер А. Адаптивные эффекты гипоксического прекондиционирования // Материалы Междунар. симпозиума «Механизмы адаптивного поведения».-Санкт-Петербург, 2005. С. 72.

26. Рыбникова Е.А.. Миронова В.И., Пивина С.Г., Ордян Н.Э., Тюлькова Е.И, Самойлов М.О. Гипоксическое прекондиционирование предотвращает развитие постстрессорных депрессивных состояний у крыс И Доклады АН. - 2006. - Т.411, №1. - С.1-3.

27. Рыбникова Е.А., Самойлов М.О., Миронова В.И., Тюлькова Е.И., Ордян Н.Э., Наливаева Н.Н., Тернер Э. Применение гипоксического прекондиционирования в качестве немедикаментозного способа профилактики и лечения тревожно-депрессивных состояний // Актуальные вопросы инновационной деятельности в биологии и медицине: Тезисы третьей международной выставки МЕДБИОТЕК-2006.- Москва, 2006.

28. Миронова В.И., Рыбникова Е.А. Участие экстрагипоталамического звена регуляции гипофизарно-адренокортикальной системы в развитии разных форм депрессий у крыс // Росс, физиол. журн. им. И.М.Сеченова.- 2006. - Т. 92, № 9.- С.11П-1123.

29. Rvbnikova Е. Sitnik N, Gluschenko Т, Tjulkova Е and Samoilov М The preconditioning modified neuronal expression of apoptosis-related proteins of BcI-2 superfamily following severe hypobaric hypoxia in rats // Brain Res. - 2006. - V.1089, № 1. - P.195-202.

30. Samoilov M., Rvbnikova E.. Tulkova E., Gluschenko E., Mironova V., Pivina S., Ordyan N., Stroev S., Pelto-Huikko M., Nalivaeva N., Turner A. Adaptive neuroprotective effects of hypoxic preconditioning // Abstr. book of VIII World Congress of the International Society for Adaptive Medicine.- Moscow, 2006. P.45.

31. Rvbnikova E.. Mironova V., Pivina S., Ordyan N„ Tulkova E., Nalivarva N., Turner A., Samoilov M. Antidepressant-like effects of mild hypoxic preconditioning in experimental models of depression in rats // Molecular basis of neurological and psychiatric disorders: Abstract book of the International Congress, organized in the frame of 11th meeting of Czech and Slovak Neurochemical Society. - Martin, Slovak Republic, 2006. P. 90.

32. Рыбникова E. А.. Самойлов M.O., Миронова В. И., Тюлькова Е. И., Пивина С. Г., Ватаева Л.А., Ордян Н.Э., Абриталин Е.Ю., Колчев А.И. Возможности использования гипоксического прекондиционирования для профилактики постстрессовых депрессивных эпизодов // Журн. невропатол. психиатрии им. С.С. Корсакова.- 2007.- № 3-4.- С.43-48.

33. Рыбникова Е.А., Миронова В.И., Самойлов М.О. Перспективы использования гипоксического прекондиционирования для профилактики и лечения постстрессовых патологий // Материалы XX Съезда физиологического общества им. И.П.Павлова.- Москва, 2007. С.81.

34. Рыбникова Е.А. Нейроэндокринные механизмы протективных эффектов гипоксического прекондиционирования II Материалы Межинститутской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию акад. В.Н.Черниговского.-Санкт-Петербург -Колтуши, 2007. С.69.

35. Миронова В.И., Рыбникова Е.А. Нейроэндокринные механизмы эндогенной депрессии: исследования в моделях на крысах // Взаимодействие науки и практики в современной психиатрии: Материалы Российской конференции.- Москва, 2007. С.365-366.

36. Самойлов М.О., Рыбникова Е.А.. Ситник Н.А., Глущенко Т.С., Тюлькова Е.И., Гринкевич JI.H. Прекондиционирование модифицирует активность митоген-активируемых протеинкиназ и транскрипционного фактора c-jun в гиппокампе крыс вслед за тяжелой гипобарической гипоксией // Нейрохимия. - 2007. - Т.24, №1,- С.52-59.

37. Rvbnikova Е. Mironova V, Pivina S, Tulkova E, Ordyan N, Vataeva L, Vershinina E, Abritalin E, Kolchev A, Nalivaeva N, Turner AJ, Samoilov M. Antidepressant-like effects of mild hypoxia preconditioning in the learned helplessness model in rats // Neurosci. Lett. - 2007. - V.417, N3. - P.234-239.

38. Rvbnikova E.. Mironova V., Pivina S., Tulkova E., Ordyan N., Nalivaeva N., Turner A., Samoilov M. Involvement of hypothalamic-pituitary-adrenal axis in the antidepressant-like effects of mild hypoxic preconditioning in rats // Psychoneuroendocrinology. - 2007. - V. 32, N 7. - P. 812823.

39. Rvbnikova E.. Gluschenko Т., Tulkova E., Churilova A., Baranova K., Jaroshevich O., Samoilov M. Preconditioning induces prolonged expression of transcription factors pCREB and NF-

kappaB in the neocortex of rats before and following severe hypobaric hypoxia // J. Neurochem.- 2008. - V.106. - P. 1450-1458.

40. Рыбникова E.A.. Миронова В.И., Пивина С.Г., Ордян Н.Э., Тюлькова Е.И., Самойлов М.О. Гормональные механизмы нейропротекгивных эффектов гипоксического прекондиционирования у крыс // Доклады РАН. - 2008. - Т.421, №5. - С.1-3.

41. Рыбникова Е.А.. Миронова В.И., Тюлькова Е.И., Самойлов М.О. Анксиолитический эффект гипоксического прекондиционирования у крыс в модели постстравматического стрессового расстройства // Журнал ВНД. - 2008. - Т.58, № 4. - С. 475-482.

42. Миронова В.И., Рыбникова Е.А. Устойчивые модификации экспрессии нейрогормонов в гипоталамусе крыс в модели «выученная беспомощность» // Бюлл. эксперим. биол. мед.-2008. - Т. 145, №10. - С. 371-376.

43. Рыбникова Е.А.. Миронова В.И., Наливаева H.H., Тернер А.Дж. Антидепрессант-подобные эффекты гипоксического прекондиционирования // Гипоксическое, ишемическое прекондиционирование мозга: Материалы Российско-Польского рабочего симпозиума,-Санкт-Петербург, 2008. С.78-83.

44. Баранова К.А., Рыбникова Е.А.. Миронова В.И., Самойлов М.О. Эффект гипоксического прекондиционирования на экспрессию транскрипционного фактора NGFI-A в мозге крыс после неизбегаемого стресса в модели «выученная беспомощность» // Росс, физиол. журн. им. И.М. Сеченова,- 2009,- Т.95, №4,- С.405-416.

45. Рыбникова Е.А.. Миронова В.И., Самойлов М.О. Эндокринные механизмы толерантности к стрессам, индуцируемой гипоксическим прекондиционированием II Механизмы функционирования висцеральных систем: Материалы VII Всероссийской конференции с международным участием.- Санкт-Петербург, 2009. С.377.

46. Rvbnikova Е„ Glushchenko T., Tyulkova Е., Baranova К., and Samoilov M. Mild hypobaric hypoxia preconditioning up-regulates expression of transcription factors c-Fos and NGFI-A in rat neocortex and hippocampus // Neurosci. Res. - 2009. - V.65.- P.360-366.

Подписано в печать 11.01.2010г. Формат 60x84/16 П.л. 2,75 Уч.-изд.л.2,75. Тир.ЮО экз. Отпечатано в типографии ООО «Турусел» 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная д.1. Тел. 571-5474 Зак. № 13198 от 19.01.2010г.

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Рыбникова, Елена Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1.Современные представления о базисных молекулярно-клеточных механизмах повреждения и толерантности мозга к действию неблагоприятных факторов.

1.1.1. Вовлечение внутриклеточных сигнальных каскадов в формирование патологических и адаптивных реакций нейронов мозга.

1.1.2. Транскрипционные факторы.

1.1.2.1. Классификация.

1.1.2.2. Транскрипционные факторы, активируемые фосфорилированием (CREB, NF-kB).

1.1.3. Экспрессия генов раннего и позднего действия и их продуктов.

1.1.4. Факторы регуляции апоптоза.

1.2. Гормон-зависимые механизмы адаптации к повреждающим факторам.

1.2.1. Классические теории адаптации. Понятие о стрессе.

1.2.2. ГАС - основная гормональная система адаптации организма.

1.2.3. Нейроэндокринная регуляция адаптивных процессов.

1.3. Нейроэндокринные механизмы дезадаптивных состояний.

1.3.1. Депрессии.

1.3.2. Постстрессовые тревожные расстройства.

1.4. Прекондиционирование - эффективный способ повышения толерантности мозга к повреждающим воздействиям.

1.4.1. Прекондиционирование: теоретические и практические аспекты.

1.4.2. Гипоксическое прекондиционирование.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Гипобарическая гипоксия.

2.2. Гистологические методы.

2.3. TUNEL метод детекции апоптоза.

2.4. Иммуноцитохимия.

2.5. Гибридизация in situ.

2.6. Молекулярно-биологические методы.

2.7. Модели различных форм психоэмоционального стресса, вызывающего развитие постстрессорных психопатологий.

2.7.1. «Выученная беспомощность» - экспериментальная модель эндогенной депрессии.

2.7.2. Парадигма «стресс-рестресс» - модель посттравматического стрессового расстройства.

2.7.3. Тесты с применением антидепрессантов.

2.8. Методы изучения поведения.

2.9. Методы исследования гормональных функций.

2.9.1. Радиоиммунный анализ кортикостероидных гормонов.

2.9.2. Определение стрессореактивности ГАС.

2.9.3. Методы изучения регуляции ГАС по принципу отрицательной обратной связи.

2.10. Компьютерный анализ микроизображений.

2.11. Статистическая обработка результатов.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Нейропротективные эффекты прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией.

3.1.1. Повышение резистентности нейронов мозга к тяжелой гипоксии.

3.1.2. Прекондиционирование нивелирует нарушения обучения и памяти, индуцируемые тяжелой гипоксией.

3.1.3. Повышение устойчивости к тяжелым формам психоэмоционального стресса, вызывающего развитие постстрессорных тревожно-депрессивных патологий.

3.1.3.1. Антидепрессивный эффект: предотвращение формирования депрессивноподобного состояния «выученной беспомощности».

3.1.3.2. Анксиолитический эффект: коррекция развития экспериментального тревожного состояния в модели посттравматического стрессового расстройства (ПТСР).

3.2. Молекулярно-клеточные механизмы повышения устойчивости мозга, активируемые гипоксическим прекондиционированием.

3.2.1. Прекондиционирование модифицирует активность МАРК каскада после тяжелой гипоксии.

3.2.2. Изменения экспрессии и активности транскрипционных факторов.

3.2.2.1. Активационные транскрипционные факторы: CREB и

NF-kappaB.

3.2.2.2. Индуцибельные транскрипционные факторы: ранние гены (c-fos, c-jim, ngfi-a) и их продукты.

3.2.2.3. Гипоксия-индуцибельный фактор: HIF-1.

3.2.3. Модификация соотношения факторов-регуляторов апоптоза семейства генов bcl-2.

3.2.4. Изменения экспрессии поздних генов и их продуктов.

3.2.4.1. Антиоксиданты.

3.2.4.2. Металлопротеазы семейства ADAM.

3.2.4.3. Белок-предшественник Р-амилоида (АРР).

3.3. Гормон-зависимые механизмы нейропротективных эффектов гипоксического прекондиционирования.

3.3.1. Особенности функционирования ГАС у прекондиционированных животных.

3.3.1.1. Динамика активности ГАС.

3.3.1.2. Модификации стрессореактивности ГАС.

3.3.2. Модификация механизмов глюкокортикоидной обратной связи, опосредуемых стероидными рецепторами гиппокампа.

3.3.3. Участие кортиколиберинергической системы мозга.

3.3.4. Участие вазопрессинергической системы мозга.

4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

4.1. Использование гипобарической гипоксии в режиме прекондиционирования: теоретические аспекты и нейропротективные эффекты.

4.2. Базисные молекулярно-клеточные механизмы нейропротекции, активируемые прекондиционированием гипобарической гипоксией.

4.3. Гормональные механизмы протективных эффектов прекондиционирования.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Нейропротективные эффекты и механизмы гипоксического прекондиционирования"

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Одной из центральных проблем биологии и медицины является выяснение влияния внешней среды на организм, особенно при действии неблагоприятных повреждающих факторов. Решение этой проблемы имеет важное значение для раскрытия эндогенных защитных механизмов, лежащих в основе приспособительных реакций организма к факторам среды, с целью разработки новых эффективных способов повышения резистентности мозга к повреждающим воздействиям, в том числе гипоксии/ишемии, различным стрессорам и др. Эти воздействия приводят к структурно-функциональным повреждениям нейронов чувствительных образований мозга и развитию патологий, в частности, постгипоксических состояний и постстрессовых тревожно-депрессивных расстройств. Такие патологические состояния отличаются высокой распространенностью, их частота в мире неуклонно возрастает. Поэтому повышение устойчивости мозга к повреждающим факторам является крайне актуальной задачей. В настоящее время существует два подхода к решению этой задачи: использование медикаментозных (фармакологических) средств и немедикаментозных способов, направленных на мобилизацию эндогенных зволюционно приобретенных генетически-детерминированных защитных механизмов. Одним из наиболее эффективных немедикаментозных способов является прекондиционирование. Прекондиционирование - это предъявление умеренных экстремальных воздействий, повышающее резистентность мозга, сердца и других органов к неблагоприятным факторам. Выделяют несколько видов прекондиционирующих воздействий, в частности, гипоксическое/ишемическое, химическое (фармакологическое), термическое и др. Наиболее распространенный и достаточно хорошо изученный вид прекондиционирования - гипоксическое/ишемическое, впервые использованное на сердце в 1986 (Murry et al., 1986). Гипоксическое/ишемическое прекондиционирование активно применяется в кардиохирургии и кардиологии в качестве эффективного кардиопротективного способа (Ратманова, 2008; Rezkalla and Kloner, 2007).

Обнаружение феномена ишемической/гипоксической толерантности мозга — повышения резистентности нейронов путем «тренировки» прекондиционирующими умеренными гипоксическими/ишемическими воздействиями явилось одним из важнейших достижений нейробиологии конца XX столетия. На гиппокампе монгольских песчанок было продемонстрировано, что кратковременные воздействия сублетальной ишемией предотвращают гибель чувствительных пирамидных нейронов области CAI в ответ на последующую глобальную ишемию (Kitagawa et al., 1990). Впоследствии этот феномен был воспроизведен в моделях гипоксии/ишемии на нейронах других уязвимых образованиях мозга различных животных (неокортексе, стриатуме), как in situ, так и in vitro (Самойлов и др., 2001; Kato et al., 1992; Miashita et al., 1994; Simon et al., 1993; Bruer et al., 1997; Hassen et al., 2004). В отличие от сердца, где гипоксическое/ишемическое прекондиционирование представляет собой одну из наиболее хорошо изученных кардиопротективных стратегий, механизмы толерантности мозга, индуцируемые гипоксическим/ишемическим прекондиционированием, исследован значительно хуже.

Согласно современным представлениям, в процессе формирования нейропротективных эффектов прекондиционирования выделяются две фазы. Начальная фаза - фаза индукции гипоксической толерантности мозга, обусловлена быстрой умеренной активацией глутаматергической сигнальной трансдукции и ключевых внутриклеточных регуляторных систем (кальциевой, фосфоинозитидной, цАМФ) (Самойлов и др., 1992, 1994; Самойлов, Мокрушин, 1997; Semenov et al., 2000; Самойлов и др., 2001; Semenov et al., 2002), а также умеренной активацией внутриклеточной прооксидативной системы (образование активных форм кислорода, свободных радикалов) (Ravati et al., 2000; Mori T et al., 2000; Furuichi T et al., 2005; Perez-Pinzon M et al., 2005). Инициация фазы индукции, очевидно, обусловлена изменениями как внутриклеточного редокс-состояния, содержания внутриклеточного кальция (Самойлов, 1999), так и регуляторной функции митохондрий (Лукьянова, 2008). Эти быстро индуцируемые прекондиционированием механизмы являются необходимым звеном для индукции отсроченных геном-зависимых механизмов (фаза экспрессии гипоксической толерантности), благодаря которым развивается полноценный протективный эффект гипоксического/ишемического прекондиционирования (Самойлов и др., 2003; Steiger and I-Ianggi, 2007; Obrenovitch, 2008). Однако до настоящего времени отсроченные геном-зависимые механизмы гипоксического/ишемического прекондиционирования исследованы недостаточно, а работы по этой проблеме носят разрозненный характер. Концептуальное осмысление имеющихся сведений осложняется тем, что эти данные получены в различных моделях ишемии и гипоксии. Требуется последовательное и комплексное изучение геном-зависимых механизмов протективных эффектов прекондиционирования в одной модели на всех уровнях, начиная от сигнальных каскадов и активности транскрипционных факторов и до экспрессии регулируемых ими генов и их продуктов. Необходимо также оценить характер протективного действия гипоксического прекондиционирования на структурно-функциональные повреждения мозга, индуцируемые не только тяжелыми гипоксическими/ишемическими, но и различными стрессорными воздействиями (т.е. кросс-толерантность), что несомненно имеет важное значение для определения возможного спектра применения этого вида прекондиционирования в клинической практике. Удобной экспериментальной моделью для подобного исследования является гипобарическая гипоксия, создаваемая в барокамере, поскольку она легко контролируется и дозируется, что создает возможности для ее применения в различных режимах.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ Целыо настоящего исследования явилось изучение нейропротективных эффектов и молекулярных механизмов, индуцируемых прекондиционирующим воздействием умеренной гипобарической гипоксии. В основные задачи работы входило:

1. Разработать способ гипоксического прекондиционирования с применением умеренной гипобарической гипоксии на экспериментальных животных - крысах.

2. Определить выраженность протективных эффектов гипоксического прекондиционирования на структурно-функциональные повреждения мозга, вызываемые тяжелой гипоксией.

3. Охарактеризовать эффективность антидепрессивного и анксиолитического действия гипоксического прекондиционирования в моделях постстрессовых тревожно-депрессивных патологий у крыс.

4. Изучить молекулярные нейропротективные механизмы прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией при предъявлении тяжелой повреждающей гипоксии: влияние прекондиционирования на модификацию активности МАП-киназного каскада, факторов регуляции апоптоза семейства генов Ьс1-2, транскрипционных факторов, генов раннего и позднего действия и их продуктов, вовлекаемых во внутриклеточные процессы нейропластичности, выживания/гибели нейронов.

5. Исследовать гормон-зависимые механизмы нейропротективных эффектов гипоксического прекондиционирования, включающие особенности функционирования гипофизарно-адренокортикальной, кортиколиберин-ергической и вазопрессин-ергической систем у прекондиционированных и непрекондиционированных животных.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией оказывает выраженные нейропротективные эффекты, предотвращая структурно-функциональные повреждения мозга, вызываемые тяжелой гипоксией.

2. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией обладает выраженным антидепрессивным и анксиолитическим действием, корректируя формирование постстрессовых тревожно-депрессивных патологий.

3. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией вызывает активацию внутриклеточных молекулярных механизмов, повышающих резистентность мозга к повреждающим воздействиям. Ключевым звеном этих механизмов является кооперативная активация транскрипционных факторов, регулирующих экспрессию про-адаптивных генов и их продуктов, играющих важную роль в процессах нейропротекции и нейропластичности.

4. В формирование протективных эффектов прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией вовлекаются гормон-зависимые механизмы регуляции адаптивных функций организма. Повышение стрессореактивности гипофизарно-адренокортикальной системы и стимуляция механизмов ее регуляции по принципу обратной связи, индуцируемые гипоксическим прекондиционированием, способствуют повышению адаптивных возможностей организма.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ Предложен новый оригинальный способ прекондиционирования с использованием умеренной гипобарической гипоксии, эффективно повышающий толерантность мозга к повреждающим факторам различной природы (тяжелая гипоксия, психоэмоциональный и травматический стресс). Впервые изучены как нейропротективное действие гипоксического прекондиционирования в условиях тяжелой гипоксии, так и его антидепрессивные и анксиолитические эффекты в экспериментальных моделях депрессии и тревожного расстройства. Установлено, что воздействие умеренной гипоксией в определенном режиме предотвращает структурно-функциональные повреждения нейронов мозга вслед за тяжелой гипоксией и препятствует развитию постстрессовых тревожно-депрессивных патологий у крыс, что свидетельствует об универсальности механизмов индуцируемого гипоксическим прекондиционированием повышения резистентности мозга к различным повреждающим воздействиям. Сравнительный анализ выраженности антидепрессивного и анскиолитического действия гипоксического прекондиционирования относительно эффективности известных фармакологических препаратов (антидепрессантов, анксиолитиков), проведенный в экспериментальных моделях депрессии и тревожных расстройств, впервые выявил широкие возможности использования гипоксического прекондиционирования для профилактики и лечения тревожно-депрессивных расстройств.

Впервые с использованием единой экспериментальной модели в значительной мере раскрыты нейрональные молекулярные механизмы, лежащие в основе нейропротективных эффектов гипоксического прекондиционирования у крыс. Установлено, что гипоксическое прекондиционирование индуцирует базисные геном-зависимые механизмы адаптации, нейропластичности и нейропротекции, направленные на репрограммирование экспрессии участвующих в процессах выживания/гибели нейронов внутриклеточных регуляторных компонентов и проадаптивных белков в условиях предъявления повреждающих воздействий. В частности, прекондиционирующее воздействие модифицирует соотношение факторов регуляции апоптоза, обеспечивая преобладание антиапоптотических белков, а также способствует устойчивой кооперативной активации транскрипционных факторов СЯЕВ, ОТ-кВ, КОР1-А, с-Роз, Н1Р-1 и их генов-мишеней, кодирующих белки, широко вовлекающиеся в адаптивные реакции - антиоксиданты, нейрогормоны, стероидные рецепторы, металлопротеазы. Кроме того, прекондиционирование, очевидно, предотвращает развитие нейродегенеративных процессов путем стимуляции неамилоидогенного процессинга белка-предшественника Р-амилоида.

Получены новые данные о важной роли гормон-зависимых механизмов адаптации в формировании толерантности мозга, индуцируемой гипоксическим прекондиционированием. Впервые показано, что прекондиционирование умеренной гипоксией предотвращает возникновение нарушений динамики активации гипофизарно-адренокортикальной системы и ее регуляции по механизмам обратной связи в условиях тяжелых патогенных воздействий (тяжелой гипоксии, психоэмоциональных и травматических стрессов). Обнаружено, что это осуществляется посредством индуцируемых прекондиционированием устойчивых модификаций механизмов нейроэндокринной регуляции (активности кортиколиберин-и вазопрессинергической систем мозга, стероид-рецептирующей функции гиппокампа), способствующих переводу эндокринной системы в новый режим функционирования. Этот режим характеризуется усилением стрессореактивности гипофизарно-адренокортикальной системы и потенциацией механизмов глюкокортикоидной обратной связи, что отражает повышение адаптивных возможностей гипофизарно-адренокортикальной системы и организма в целом в условиях действия повреждающих факторов.

В целом, полученные в данном исследовании новые сведения и сформулированные на их основе представления об универсальных принципах формирования толерантности мозга, индуцируемой гипоксическим прекондиционированием, носят приоритетный характер и в значительной мере опережают аналогичные разработки как в России, так и за рубежом.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Работа посвящена исследованию фундаментальной проблемы нейробиологии, связанной с расшифровкой эндогенных молекулярных механизмов, обеспечивающих повышение резистентности мозга и организма в целом к патогенному действию неблагоприятных факторов. Совокупность полученных данных имеет весомое значение для развития современных представлений о феномене толерантности и кросс-толерантности мозга, индуцируемой гипоксическим прекондиционированием, и раскрытие лежащих в основе ее формирования внутриклеточных процессов. На основании проведенных исследований обосновывается представление о том, что прекондиционирование - это воздействие, «подготавливающее» мозг и организм в целом к эффективному противодействию неблагоприятным факторам путем стимуляции молекулярных и гормональных механизмов адаптации. Это представление не только выявляет общность феномена прекондиционирования и «предупредительной сигнализации» по И.П.Павлову, но и вносит значительный вклад в понимание молекулярно-клеточных основ такого рода сигнализаций.

Теоретическая значимость проведенного исследования также связана с тем, что удалось не только установить широкий спектр нейропротективных эффектов предложенного способа гипоксического прекондиционирования на различных уровнях (от морфологических изменений нейронов до поведения и гормональных функций), но и выявить внутриклеточные каскадные механизмы, посредством которых реализуется нейропротективное действие гипоксического прекондиционирования. Эти сведения существенно расширяют современные представления о нейрональных механизмах фенотипической пластичности, лежащей в основе повышения адаптивных возможностей организма к экстремальным воздействиям.

Важное значение имеют новые факты, свидетельствующие об эффективности протективного действия гипоксического прекондиционирования от патологических последствий тяжелых психоэмоциональных и травматических стрессов. Эти сведения существенно углубляют представления об обусловленной им кросс-толерантности мозга, а также возможностях повышения устойчивости мозга к стрессам различной природы и механизмах, реализующих антидепрессивные и анксиолитические эффекты гипоксического прекондиционирования. Кроме того, полученные в ходе выполнения работы приоритетные данные о вовлечении базисных гормональных механизмов адаптации впервые раскрывают важную роль эндокринной и нейроэндокринной системы в формировании гипоксической толерантности.

Высокая практическая значимость работы определяется необходимостью разработки эффективных стратегий повышения толерантности мозга и профилактики развития неврологических и нервно-психических патологий, возникающих в результате действия внутренних и внешних повреждающих факторов. В проведенных исследованиях впервые был продемонстрирован высокий нейропротективный потенциал оригинального способа гипоксического прекондиционирования с использованием умеренной гипобарической гипоксии, что открывает широкие возможности для внедрения предложенного способа в медицинскую практику в качестве новой, эффективной немедикаментозной стратегии, направленной на комплексную активацию эволюционно-приобретенных, генетически детерминированных нейропротективных механизмов. Согласно результатам полученных исследований, способ гипоксического прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией может представлять несомненный интерес для практического применения с целью профилактики постгипоксических патологий, постстрессовых депрессивных и тревожных расстройств. Вместе с тем, выявленные эндогенные механизмы нейропротективного действия прекондиционирования могут способствовать созданию нового поколения эффективных фармакологических препаратов, оказывающих направленное действие на ключевые звенья внутриклеточных защитных механизмов.

Основные положения и выводы работы могут быть полезны при чтении лекционных курсов по физиологии, патофизиологии, нейробиологии и теоретическим основам адаптационной медицины для студентов биологических и медицинских специальностей.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Материалы исследования были представлены на: Российско-Польском симпозиуме «Механизмы внутриклеточной сигнальной трансдукции как основа нейрональной пластичности при адаптивных и патологических состояниях» (Санкт-Петербург, 2001); Третьей всероссийской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2002); Bioscience 2004: from molecule to organism (18-22 July 2004. Glasgow,

UK); 7th International conference:"Protective strategies for neurodegenerative diseases" (August 14-17, 2004. Vancouver, Canada); Всероссийской научно-практической конференции по психоэндокринологии памяти профессора А.И.Белкина (Москва, 24-26 мая 2004), конференции «Нейрохимия: фундаментальные и прикладные аспекты» (1416 марта 2005 г. Москва); Всероссийской конференции молодых ученых «Физиология и медицина» (Санкт-Петербург, 2005); «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 12-14 октября 2005); Международном симпозиуме «Mechanisms of adaptive behavior» (Санкт-Петербург, декабрь 2005); научной сессии молодых ученых, посвященной 80-летию Института физиологии им.И.П.Павлова РАН «Механизмы регуляции физиологических систем организма в процессе приспособления к условиям среды» (Санкт-Петербург, декабрь 2005); VIII World Congress of the International Society for Adaptive Medicine (21-24 June, 2006, Moscow); International Congress "Molecular basis of neurological and psychiatric disorders", (September 6-10, 2006, Martin, Slovak Republic); Российской конференции «Современные принципы терапии и реабилитации психически больных» (Москва, 11-13 октября 2006); Третьей международной выставки МЕДБИОТЕК-2006 "Актуальные вопросы инновационной деятельности в биологии и медицине" (Москва, 4-5 декабря 2006), XX Съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Москва, 4-8 июня, 2007); Межинститутской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию акад. В.Н.Черниговского (Санкт-Петербург, 25-27 сентября 2007); Российской конференции "Взаимодействие науки и практики в современной психиатрии" (Москва, 9-11 октября. 2007); Российско-Польском симпозиуме в рамках Дней Польской Науки в России «Hypoxic, ischemic preconditioning of brain» (Санкт-Петербург, 11-14 декабря 2008 г.); международных рабочих семинаров "Neuroprotective mechanisms of hypoxic preconditioning" в Institute of Molecular and Cellular Biology, Faculty of Biological Sciences, University of Leeds (Leeds, UK, 2005, 2008); Всероссийской конференции с международным участием «Нейрохимические механизмы формирования адаптивных и патологических состояний мозга» (Санкт-Петербург, сентябрь, 2008); VII Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (29 сентября - 02 октября 2009, Санкт-Петербург).

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Рыбникова, Елена Александровна

ВЫВОДЫ

1. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией оказывает выраженные нейропротективные эффекты, предотвращая структурно-функциональные повреждения мозга крыс в условиях тяжелой гипобарической гипоксии. Это проявляется существенным повышением структурной резистентности нейронов наиболее чувствительных к гипоксии образований мозга (гиппокампа, неокортекса) и нивелированием нарушения воспроизведения приобретенного навыка, вызываемого тяжелой гипобарической гипоксией.

2. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией предотвращает развитие постстрессовых тревожно-депрессивных патологий, индуцируемых тяжелыми формами психоэмоционального и травматического стресса. Гипоксическое прекондиционирование обладает антидепрессивным действием, предотвращая формирование депрессивноподобного состояния у крыс в модели «выученная беспомощность», и оказывает анксиолитический эффект при развитии тревожного состояния у крыс в модели посттравматического стрессового расстройства.

3. У прекондиционированных животных подавляется развитие апоптоза в нейронах гиппокампа и неокортекса мозга вслед за тяжелой гипобарической гипоксией путем активации экспрессии внутриклеточных антиапоптотических факторов (белков Bcl-2, Bcl-xL, митоген-активируемой киназы ERK) и редукции экспрессии проапоптотических факторов (белков Вах, pc-Jun, митогенактивируемых киназ JNK и Р38).

4. У непрекондиционированных и прекондиционированных умеренной гипобарической гипоксией крыс проявляются существенные различия паттерна активации ранних генов ngfi-a, junB, c-jun, hif-la в уязвимых образованиях мозга (гиппокампе, неокортексе, стриатуме) в ранние (3 ч) и поздние (24-72 ч) сроки после тяжелой гипобарической гипоксии.

5. У прекондиционированных особей, в отличие от непрекондиционированных, при предъявлении тяжелой гипобарической гипоксии обнаружена кооперативная активация экспрессии как активационных (CREB, NF-kB), так и индуцибельных (NGFI-A, c-Fos, HIF-1 а) транскрипционных факторов, вовлекаемых в механизмы индукции процессов адаптации и выживания клеток мозга при повреждающих воздействиях.

6. Прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией в ответ на тяжелую гипобарическую гипоксию повышает экспрессию ряда генов позднего действия и их продуктов, участвующих в механизмах нейропротекции и нейропластичности, в частности, генов антиоксидантов mn-sod, trx2, белков цитозольных и митохондриальных супероксиддисмутаз и тиоредоксинов, а также белка амилоидного метаболизма - а-секретазы ADAM 17, стимулирующей образование неамилоидогенной формы белка-предшественника Р-амилоидного пептида sAPP.

7. В реализацию протективных, антидепрессивных и анксиолитических эффектов прекондиционирования умеренной гипобарической гипоксией вовлекаются гормон-зависимые механизмы регуляции адаптивных функций организма, что проявляется в: а) повышении стрессореактивности гипофизарно-адренокортикальной системы и оптимизации механизмов ее регуляции по принципу отрицательной обратной связи; б) предотвращении нарушения функции гипофизарно-адренокортикальной системы в условиях тяжелых повреждающих воздействий (тяжелой гипобарической гипоксии, психоэмоциональных и травматических стрессов); в) умеренном повышении продукции кортиколиберина и вазопрессина, являющихся нейрогормональными регуляторами гипофизарно-адренокортикальной системы, в гиппокампе и неокортексе прекондиционированных животных; при этом гипоксическое прекондиционирование препятствует возникновению нарушений экспрессии нейрогормонов в гипоталамусе и гиппокампе в ответ на тяжелый психоэмоциональный стресс; г) увеличении содержания глюкокортикоидных рецепторов в вентральном гиппокампе и существенном повышении их экспрессии в ответ на тяжелый психоэмоциональный стресс, что лежит в основе стимуляции механизмов глюкокортикоидной обратной связи.

8. Совокупность полученных результатов свидетельствует о том, что прекондиционирование умеренной гипобарической гипоксией представляет собой эффективный немедикаментозный способ повышения резистентности мозга и организма в целом к повреждающим воздействиям за счет индукции базисных эндогенных протективных механизмов, включающих оптимизацию функции гипофизарно-адренокортикальной системы, модификацию активности про-адаптивных генов и повышение экспрессии кодируемых ими белков.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Рыбникова, Елена Александровна, Санкт-Петербург

1. Абабков В.А., М. Пере. Адаптация к стрессу. Основы теории, диагностики, терапии. Практикум. СПб.: Речь, 2004. — 166с.

2. Александровский Ю.А., Лобастов О.С., Спивак Л.И., Щукин Б.П. Психогении в экстремальных условиях. Москва: Медицина, 1991. - 96 с.

3. Анцыферова Л. А. Личность в трудных жизненных условиях: переосмысливание, преобразование ситуаций и психологическая защита // Психологический журнал. — 1994. Т. 15, № 1. - С.33-39.

4. Бельченко Л.А. Адаптация человека и животных к гипоксии разного происхождения // Соросовский образовательный журнал. 2001. - Т.2, №7. -С.33-39.

5. Бодров В.А. Психологический стресс: развитие и преодоление. М.: ПЕР СЭ, — 2006.-2006-528 с.

6. Ватаева Л.А., Тюлькова Е.И., Самойлов М.О. Влияние тяжелой гипоксии на эмоциональное поведение крыс: корректирующий эффект прекондиционирования // Доклады РАМ,- 2004.- Т. 395.- С. 109-111.

7. Вертоградова О.П., Волошин В.М. Анализ структуры депрессивной триады как диагностического и прогностического признака // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 1983. -№8. - С.1189-1194.

8. Волошин В.М. Посттравматическое стрессовое расстройство (феноменология, клиника, систематика, динамика и современные подходы к психофармакотерапии) // М.: «Анахарсис», 2005. 200 с.

9. Ганнушкин П. Б., Избранные труды. М., 1964. 291 с.

10. Дильман В.М. Большие биологические часы (введение в интегральную медицину) М.: Знание, 1982. 311 с.

11. Журавин И.А., Дубровская Н.М., Кочкина Е.Г., Фиск Л.Р., Наливаева H.H. Гипоксическое прекондиционирование компенсирует нарушение клеточных процессов и поведения у крыс после действия острой пренатальной гипоксии //

12. В сб. Гипоксическое, ишемическое прекондиционирование мозга. СПб, 2008.-С.72-77.

13. Жуков Д. А. Психогенетика стресса. СПб., 1997.

14. Коваленко Р. Эпифиз в системе нейроэндокринной регуляции. В кн. Основы нейроэндокринологии // П/ред. В.Г.Шаляпиной, П.Д.Шабанова.- Санкт-Петербург, 2005. С.337-366.

15. Колчинская А. 3. Кислород, физическое состояние, работоспособность. — К., 1991. —206 с.

16. Колчинская А.З., Цыганова Т.Н., Остапенко JI.A Нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка в медицине и спорте. М.: Медицина, 2003. 408 с.

17. Колчинская А.З. Интервальная гипоксическая тренировка в спорте высших достижений // Спортивна медицина. 2008. - №1. - С.9-25.

18. Левадная О.В., Донченко Г.В., Валуцина В.М., Корж Е.В., Хиль Ю.Р. Соотношение между величинами активности ферментов антиоксидантной системы в различных тканях интактных крыс // Укр. Биохим. Журн. -1998. -Т.70, №6,- С.53-58.

19. Лукьянова Л.Д. Сигнальная функция митохондрий при гипоксии и адаптации // Патогенез. 2008. - Т.6, №3. - С.4-12.

20. Львова С.П., Абаева Е.М. Антиокислительная система тканей в раннем постнатальном развитии крыс // Онтогенез. -1996.- Т.27, №3. С.204-207.

21. Маркель А.Л., Галактионов В.В., Ефимов В.М. Факторный анализ поведения крыс в тесе открытого поля // Журн. ВНД. 1988. - Т.38(5). - С.855-863.

22. Меерсон Ф. 3. Общий механизм адаптации и профилактики. М.: Наука, 1973. — 360 с.

23. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. М.: Наука, 1981. 278 с.

24. Меерсон Ф.З. Адаптация к стрессу: механизмы и защитные перекрестные эффекты // Hyp. Med. J. 1993а. - №4. - С. 23-30.

25. Меерсон Ф.З. Адаптация к периодической гипоксии: механизм и защитные эффекты // Hypoxia Medical. 19936. - № 3. - С.2-7.

26. Меерсон Ф.З. Механизмы и защитные эффекты адаптации. В кн.: Адаптационная медицина. М., 1993в. С. 25 31.

27. Меркулов Г.А. Курс патологогистологической техники. Лениград: Медгиз, 1961.339с.

28. Миллер О.Л., Семенов Д.Г., Самойлов М.О. Постгипоксические нарушения глутаматергической сигнальной трансдукции в нейронах мозга крыс: корректирующий эффект прекондиционирования // Бюлл. Эксп. Биол. Мед.-2003.-Т. 135, №4.-С. 398-401.

29. Миронова В.И., Рыбникова Е.А., Ракицкая В.В., Шаляпина В.Г. Содержание кортиколиберина в гипоталамусе крыс с различной стратегией поведения при постстрессорной депрессии // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2004. -Т.90(9).-С.1161-1169.

30. Мирошниченко О.С. Биогенез, физиологическая роль и свойства каталазы // Биополимеры и клетка. 1992. - Т.8, №6. - С.3-25.

31. Моляко В.А. Особенности проявления паники в условиях экологического бедствия // Психологический журнал. 1992. - Т. 13, № 2.

32. Морозов В.И., Чайковский B.C., Прияткин С.А. и др. Радиоиммунологический анализ стероидов, научно-практические аспекты И Росс. Физиол. Журнал. -1988. Т.74(8). - С.473-476.

33. Нуллер Ю.Л. Патогенез эндогенной депрессии / В кн.: Депрессия и деперсонализация // Под ред. Ю.Л. Нуллера. Л.: Медицина. 1981. 207 с.

34. Поленов А.Л., Константинова М.С., Гарлов П.Е. Гипоталамо-гипофизарный нейроэндокринный комплекс / В кн.: Нейроэндокринология (часть первая, кн. первая) // Под ред. А.Л. Поленова. СПб, 1993. С. 139-187.

35. Пуховский H.H. Психопатологические последствия чрезвычайных ситуаций. М.: Академический проект, 2001. 288 с

36. Пушкарев А.Л., Доморацкий В.А., Гордеева Е.Г. Посттравматическое стрессовое расстройство: диагностика, психофармакотерапия, психотерапия. М.: Изд-во Института психотерапии, 2000.

37. Пшенникова М.Г. Феномен стресса, эмоциональный стресс и его роль в патологии // Актуальные проблемы патофизиологии (избранные лекции). М.: Медицина. -2001. С.220-353.

38. Ратманова А. Прекондиционирование миокарда: естественные механизмы кардиопротекции в норме и патологии // Medicine Review. 2008. - Т.З, №3. -С.27-37.

39. Рыбникова Е.А., Пелто-Хьюкко М., Ракицкая В.В., Шаляпина В.Г. Локализация кортиколибериновых рецепторов в мозге // Физиол. журнал им. И.М.Сеченова. -2001. Т. 87, №12. С.1595-1602.

40. Самойлов М.О., Семенов Д.Г., Мокрушин A.A., Тюлькова Е.И., Романовский Д.Ю., Милякова Е.А. Вовлечение глутаматных рецепторов NMDA типа в реакции нейронов мозга на аноксию // Вестник РАМН. 2000.- N9. - С.34-39.

41. Самойлов М.О., Семенов Д.Г., Тюлькова Е.И., Болехан Е.А. Вовлечение внутриклеточных регуляторных систем в механизмы восстановления активности нейронов коры головного мозга после аноксии // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. -1992.- Т.78, №6.- С. 11 -17.

42. Самойлов М.О. Мозг и адаптация. Молекулярно-клеточные механизмы. Санкт-Петербург: ИНФ РАН, 1999. 272 с.

43. Самойлов М.О. Реакции нейронов мозга на гипоксию. Л : Наука, 1985. 190 с.

44. Самойлов М.О., Лазаревич Е.В., Семенов Д.Г., Мокрушин A.A., Тюлькова Е.И., Романовский Д.Ю., Милякова Е.А., Дудкин К.Н. Адаптивные эффекты прекондиционирования нейронов мозга. Физиол. журн. им. Сеченова.-2001.-Т.87.-№6.-С.714-729.

45. Самойлов М.О., Мокрушин A.A. Роль эндогенных нейромодуляторных пептидов повышении функциональной толерантности нейронов мозга к аноксии//Бюлл.эксп.бил.мед. 1998. Т. 125, №5, С.503-505.

46. Самойлов М.О., Семенов Д.Г., Тюлькова Е.И., Болехан Е.А. Влияние краткосрочной аноксии на механизмы внутриклеточной сигнальной трансдукциии в коре головного мозга кошки // Физиол.журн.им.И.М.Сеченова. -1994.-Т.80,№11.-С.З7-43.

47. Сиротинин H.H. Сиротинш М.М. Життя на висотах та хвороба висоти. Киев, 1939.

48. Сиротинин H.H., Влияние адаптации к гипоксии и акклиматизации к высокогорному климату на устойчивость животных к некоторым экстремальным воздействиям // Патол. физиология и эксперим. терапия. 1964.-Т.5.- С.12-15.

49. Смирнов A.B. Последствия перенесенного стресса у лиц, потерявших близких. // В сб.: Актуальные вопросы клинической и социальной психиатрии./ Под ред. О.В. Лиманкина и В.И. Крылова. С-Пб., 1999. - С. 161-169.

50. Смулевич А.Б. Депрессии в общесоматической практике. М, 2000. — 160 с.

51. Строев С.А., Самойлов М.О. Эндогенные антиоксиданты. СПб: ИНФ РАН, 2006. 145 с.

52. Тарабрина Н.В. Практикум по психологии посттравматического стресса. — СПб: Питер, 2001.239 с.

53. Тарабрина Н.В., Лазебная Е.О. Синдром посттравматических стрессовых нарушений: современное состояние проблемы // Психологический журнал. -1992. Т.13. №2. - С.14-26.

54. Угрюмов М.В. Механизмы нейроэндокринной регуляции. — М.: Наука, РАН. 1999. 299с.

55. Филаретов А.А. Принципы и механизмы регуляции гипофизарно-адренокортикальной системы. Ленинград: Наука, 1987. 165 с.

56. Филаретов А.А., Подвигина Т.Т., Филаретова Л.П. Адаптация как функция гипофизарно-адренокортикальной системы. Санкт-Петербург: Наука, 1994. 131 с.

57. Филаретова Л.П. Активация гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы как важный гастропротективный компонент стрессорной реакции// Рос.физиол.журн.им.И.М.Сеченова.- 2006. Т.92, №2.- С.249-261.

58. Хаспеков Л.Г., Онуфриев М.В., Лыжин А.А., и др. Влияние ишемии на активность синтазы оксида азота в органоти пи ческой культуре ткани гиппокампа. В кн.: Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция. Материалы 2-й Всерос Конференции. - М., 1999; с. 81.

59. Чернышева М.П. Гормоны животных. Введение в физиологическую эндокринологию. Санкт-Петербург: ГЛАГОЛЪ, 1995; 296 с.

60. Шаляпина В.Г., Рыбникова Е.А., Ракицкая В.В. Кортиколиберинергические механизмы неостриатума в нейроэндокринной регуляции стресса // Росс, физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 2000. - Т.86, № 11. - С. 1435-1440.

61. Шаляпина В.Г. Кортиколиберин в регуляции приспособительного поведения и патогенезе постстрессорной психопатологии / В кн.: Основы нейроэндокринологии // Под ред. В.Г.Шаляпиной и П.Д.Шабанова. — СПб.: Элби-СПб, 2005. С.84-146.

62. Шаляпина В.Г., Ракицкая В.В., Рыбникова Е.А. Кортикотропин-рилизинг гормон в интеграции эндокринных функций и поведения. Обзор. // Успехи физиол. наук. 2003. - Т.34, № 4. - С.75-92.

63. Abel K-B., Majzoub J.A. Molecular biology of the HPA axis // Handbook of Stress and the Brain: Part 1. The neurobiology of stress. V.15. / Eds: Steckler Т., Kalin N.H., Reul J.M.H.M. Amsterdam etc.: Elsevier, 2005. P. 79-95.

64. Aguillera G. and Rabadan-Diehl C. Vsopressinergic regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis: implications for stress and adaptation // Reg.Peptides.- 2000.-V. 96,- P.23-29.

65. Ahima R.S., Harlan R.E. Charting of type II glucocorticoid receptor-like immunoreactivity in the rat central nervous system // Neurosci. 1990. - V.39. -P.579-604.

66. Ahima R.S., Krozowski Z., Harlan R.E. Type I corticosteriod receptor-like immunoreactivity in the rat CNS: distribution and regulation by corticosteroids // J. Comp. Neurol.- 1991. V.313.-P.552-538.

67. Akins P.T., P. K. Liu, C. Y. Hsu Immediate Early Gene Expression in Response to Cerebral Ischemia. Friend or Foe? // Stroke. 1996. - V.27. -P. 1682-1687.

68. Albensi B.C., Mattson M.P. Evidence for the involvement of TNF and NF-kappaB in hippocampal synaptic plasticity // Synapse. 2000. - V.35, N2. - P. 151-159.

69. Alema S. Calcium and brain proteins // Metal. Ions Biol. Syst. 1984.- V.17. -P. 275311.

70. Allinson T.M., Parkin E.T., Turner A.J., Hooper N.M. ADAMs family members as amyloid precursor protein alpha-secretases // J. Neurosci. Res.- 2003.- V.74, N3. P. 342-352.

71. Anderson A.J., Su J.H., Cotman C.W. DNA damage and apoptosis in Alzheimer's disease: colocalization with c-Jun immunoreactivity, relationship to brain area, and effect of postmortem delay // J. Neurosci.- 1996. -V. 16, N5. P. 1710-1719.

72. Angle P., Hattori K., Smeal T., Karin M., The jun proto-oncogene is positively autoregulated by its product, Jun/AP-1 // Cell. 1988. - V.55.- P.875—885.

73. Aronsson M., Fuxe K., Dong Y., Agnati L.F., Okret S., Gustafsson J.-A. Localization of glucocorticoid receptor mRNA in the male rat brain by in situ hybridization // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1988. - V.85. - P.9331-9335.

74. Arriza J.L., Simerly R.B., Swanson L.W., Evans M.R. Neuronal mineralocorticoid receptor as a mediator of glucocorticoid response // Neuron. 1988. - V.l. - P.887-900.

75. Azzi A., Boscoboinik D. and Hensey C. The protein kinase C family // Eur. J. Biochem.- 1992. V.208, N3. - P. 181-191.

76. Barone M.C., Desouza L.A., Freeman R.S. Pinl promotes cell death in NGF-dependent neurons through a mechanism requiring c-Jun activity // J Neurochem. -2008. -V.106. P.734-745.

77. Bartel, D.P.; Sheng, M.; Lau, L.F.; and Greenberg, M.E. Growth factors and membrane depolarization activate distinct programs of early response gene expression: Dissociation of fos andjun induction// Genes Dev.- 1989.-V.3. P.304-313.

78. Baxter J.D., Tyrrell J.B. Evaluation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis: importance in steroid therapy, AIDS, and other stress syndromes // Adv. Intern. Med.- 1994.-V.39. -P.667-696.

79. Behan D.P., Heinrichs S.C., Troncoso J.C., Liu X.J., Kawas C.H., Ling N., De Souza E.B. Displacement of corticotrophin releasing factor from its binding protein as a possible treatment for Alzheimer's disease // Nature. 1995. - V.378. - P. 284-287.

80. Belzung C. Measuring exploratory behavior // Handbook of molecular genetic techniques for brain and behavior research (Techniques in the behavioral and neural sciences) / Eds.: W.E. Crusio, R.T. Gerlai. Elsevier, Amsterdam, 1999. P.739-749.

81. Bentires-Alj M., Dejardin E., Viatour P., Van Lint C., Froesch B., Reed J.C., Merville M.P., Bours V. Inhibition of the NF-kappa B transcription factor increases Bax expression in cancer cell lines // Oncogene. 2002. - V.20. - P.2805-2813.

82. Bergeron M., Gidday J.M., Yu A.Y., Semenza G.L., Ferriero D.M., Sharp F.R. Role of hypoxia-inducible factor-1 in hypoxia-induced ischemic tolerance in neonatal rat brain // Ann. Neurol. 2000. - V.48. P. 285-296.

83. Berridge M.J. Inositol triphosphate and diacylglicerol as second messengers // Biochem. J.- 1984. V.220, N2. - P.345-360.

84. Berridge M.J. Calcium: an universal second messenger// Triangle.-1985.- V24.- P.79-90.

85. Berridge M.J. Cell signalling. A tale of two messengers // Nature.- 1993. -V.365, N6445.-P. 388-389.

86. Bissette G., Reynolds G.P., Kilts C.D., Widerlo W., Nemeroff C.B. Corticotropin- releasing factor-like immunoreactivity in senile dementia of the Alzheimer type. Reduced cortical and striatal concentrations // JAMA. -1985. — V.254.- P.3067-3069.

87. Blondeau N., Widmann C., Lazdunski M., Heurteaux C. Activation of the nuclear factor-kappaB is a key event in brain tolerance // J. Neurosci. 2001. - V.21, N13. - P.4668-4677.

88. Bloom E.F., Battenberg E.L.F., Rivier J. Vale W. Corticotropin-releasing factor (CRF): immunoreactive neurones and fibers in rat hypothalamus // Regulatory peptides. 1982. - V.4. - P. 43-48.

89. Bossenmeyer-Pourie C., Daval J. Prevention from hypoxia-induced apoptosis by pre-conditioning: a mechanistic approach in cultured neurons from fetal rat forebrain // Mol. Brain Res. 1998.- V.58. - P.237-239.

90. Bossenmeyer-Pourie C., Lievre V., Grojean S., et al., Sequential expression patterns of apoptosis- and cell cycle-related proteins in neuronal response to severe or mild transient hypoxia // Neurosci.- 2002.- V.l 14. P. 869-882.

91. Botchkina G.I., Geimonen E., Bilof M.L., Villarreal O., Tracey K.J. Loss of NF-kappaB activity during cerebral ischemia and TNF cytotoxicity // Mol. Med. -1999.-V.5.-P. 372-381.

92. Bour A., Little S., Dodart J.C., Kelche C., Mathis C. A secreted form of the beta-amyloid precursor protein (sAPP695) improves spatial recognition memory in OF1 mice //Neurobiol. Learn. Mem.- 2004.- V.81.- P.27-38.

93. Boyer P. Do anxiety and depression have a common pathophysiological mechanism? // Acta Psychiatr. Scand. Suppl. 2000. - V.406. - P. 24-29.

94. Brambrink A.M., Noga H., Astheimer A., Fleimann A., Kempski O. Pharmacological preconditioning in global cerebral ischemia // Acta Neurochir. -2004.- V.89. P. 63-66.

95. Bremner J.D., Licino I., Darnell A., Krystal J.H., Owens M.J., Southwick S.M., Nemeroff C.B., Charney D.S. Elevated corticotropin-releasing factor concentration in posttraumatic stress disorders // Am. J. Psychiatry. 1997. - V.154( 5). - P.624-629.

96. Brines M.L., Ghezzi P., Keenan S., et al. Erythropoietin crosses the blood-brain barrier to protect against experimental brain injury // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2000.-V.97. -P. 10526-10531.

97. Broadhead M.W., Kharbanda R.K., Peters M.J., and MacAllister R.J. KATP Channel Activation Induces Ischemic Preconditioning of the Endothelium in Humans In Vivo // Circulation. 2004. - V.l 10, N15. P. 2077 - 2082.

98. Brown R. H. Jr. and Robberecht W. Amyotrophic lateral sclerosis: Pathogenesis // Semin. Neurol. -2001. -V. 21.- P. 131-139.

99. Bruer U., Weih M.K., Isaev N.K., Meisel A., Ruscher K., Bergk A., Trendelenburg G., Wiegand F., Victorov I.V., Dirnagl U. Induction of tolerance in rat cortical neurons: hypoxic preconditioning // FEBS Lett.- 1997. V.414, N1. - P.117-121.

100. Buchanan T.W., Kern S., Allen J.S., Tranel D., Kirschbaum C. Citcadian regulation of Cortisol after hippocampal damage in humans // Biol. Psychiatry. 2004. — V.56. — P.651-656.

101. Bui N.T., Livolsi A., Peyron J.F., Prehn J.H. Activation of nuclear factor kappaB and Bcl-x survival gene expression by nerve growth factor requires tyrosine phosphorylation of IkappaBalpha // J. Cell Biol. 2001. - V. 152. P. 753-764.

102. Cadet J.K., and Krasnova N. Cellular and molecular neurobiology of brain preconditioning// Mol. Neurobiol. 2009.- V. 39. P. 50-61.

103. Calapai G., Marciano M.C., Corica F., et al. Erythropoietin protects against brain ischemic injury by inhibition of nitric oxide formation // Eur.J. Pharmacol.2000.-V.401.- P.349-356.

104. Campana W.M., Misasi R., O'Brien J.S. Identification of a neurotrophic sequence in erythropoietin // Int. J. Mol. Med. 1998. - V.l. P.235-241.

105. Siren A.L., Fratelli M., Brines M., et al. Erythropoietin prevents neuronal apoptosis after cerebral ischemia and metabolic stress//Proc. Natl. Acad. Sci. USA.2001.-V.98.-P.4044-4049.

106. Canman C.E. and Kastan M.B. Three paths to stress relief // Nature. 1996. -V.384.- P.213-214.

107. Cannon W. The Wisdom of the Body // 2nd ed., NY: Norton Pubs. 1939.

108. Carmel J.B., Kakinohana O., Mestril R., Young W., Marsala M., Hart R.P., Mediators of ischemic preconditioning identified by microarray analysis of rat spinal cord//Exp. Neurol. 2004. - V. 185,-P. 81-96.

109. Carrasco-Serrano C., Viniegra S., Ballesta J.J., Criado M. Phorbol ester activation of the neuronal nicotinic acetylcholine receptor alpha7 subunit gene: involvement of transcription factor Egr-1 // J. Neurochem. 2000. - V.74, N3. -P.932-939.

110. Carroll B.T. The dexamethazone suppression test for melancholia // Br. J. Psychiat. 1982. - V. 140. - P.292-304.

111. Carvalho A.P. Calcium in the nerve cell // Handbook of neurochemistry. New York, London, Plenum Press, 1982. V.l. - P. 69-116.

112. Cavus E., Dôrges V., Wagner-Berger H., Stadlbauer K.H., Steinfath M., Wenzel V., Bein B., Scholz J. Changes of local brain tissue oxygen pressure after vasopressin during spontaneous circulation // Acta Neurochir (Wien). 2005. -V.147, N3. - P.283-290.

113. Chan P.H., Kamii H., Yang G., Gafni J., Epstein C.J., Carlson E., Reola L Brain infarction is not reduced in SOD-1 transgenic mice after a permanent focal cerebral ischemia // Neuroreport. -1993.- V.5, N.3. P293-296.

114. Chao D.T., Korsmeyer S.J. BCL-2 family: regulators of cell death // Annu. Rev. Immunol. 1998. - V.16. - P.395-419. V

115. Chen Y., Brunson K. L., Adelmann G., Bender R. A., Frotscher M. and Baram T. Z. Hippocampal corticotropin releasing hormone: pre- and postsynaptic location and release by stress // Neuroscience. 2004. - V. 126. -P. 533-540.

116. Chipuk J.E., Green D.R. How do BCL-2 proteins induce mitochondrial outer membrane permeabilization? // Trends Cell Biol.- 2008,- V.18, N4.- P. 157-64.

117. Chiueh C.C., Andoh T., Chock P.B. Induction of thioredoxin and mitochondrial survival proteins mediates preconditioning-induced cardioprotection1.and neuroprotection // Ann. N Y Acad. Sci. 2005. - V. 1042. - P.403-418.

118. Cho S., Park E.M., Kim Y., Liu N., Gal J., Volpe B.T., Joh T.H. Early c-Fos induction after cerebral ischemia: a possible neuroprotective role // J. Cereb. Blood Flow Metab.- 2001 .-V. 21. P. 550-556.

119. Cho S., Park E.M., Zhou P., Frys K„ Ross M.E., Iadecola C. Obligatory role of inducible nitric oxide synthase in ischemic preconditioning // J Cereb. Blood Flow Metab.- 2005.- V.25, N 4. P.493-501.

120. Choi D.W. Calcium and excitotoxic neuronal injury // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1994.- V.747. P.162-171.

121. Chromczynski P., Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction // Anal. Biochem.- 1987. -V.162, N1.- P.156-159.

122. Chourbaji S., Vogt M.A., Gass P. Mice that under- or overexpress glucocorticoid receptors as models for depression and posttraumatic stress disorder // Prog. Brain. Res. -2007. V.167. - P.65-77.

123. Christy M.J., North R.A. Control of ion conductances by muscarinic receptors // Trends Pharmacol. Sci.- 1988.- V.9.- P.30-34.

124. Chrousos G.P., Gold P.W. The concept of stress and stress disorders: overview of physical and behavioral homeostasis // J. Amer. Med. 1992. - V.257. - P. 12441252.

125. Chrousos GP. Stressors, stress, and neuroendocrine integration of the adaptive response. The 1997 Hans Selye Memorial Lecture // Ann. NY Acad. Sci.- 1998.- V. 851. P.311-335.

126. Clark R.T., Clamann H.G., Balke B., Tang P.C., Fulton J.D., Graybiel A., Vogel J. Basic research problems in space medicine:a review. Aeromed. Acta. 1960. V.31. p.553-577.

127. Clemens J. Cerebral ischemia: gene activation, neuronal injury, and the protective role of antioxidants // Free Rad. Biol. Med. -2000. V.28. - P. 1526-1531.

128. Cochran B.H., Zullo J., Verma I.M., and Stiles C.D. Expression of the c-fos gene and of a fos-related gene is stimulated by platelet-derived growth factor // Science. 1984.- V.226. - P. 1080-1082.

129. Cochran B.H. Regulation of Immediate Early Gene Expression // Activation of Immediate Early Genes by Drugs of Abuse / Eds. R. Grzanna, R. M. Brown. NIDA Research Monograph 125, 1993. P.3-24.

130. Colangelo V., Gordon W.C., Mukherjee P.K., Trivedi P., Ottino P. Downregulation of COX-2 and JNK expression after induction of ischemic tolerance in the gerbil brain// Brain Res.- 2004. V. 1016, N2. - P. 195-200.

131. Cullinan W.E. GABA(A) receptor subunit expression within hypophysiotropic CRH neurons: a dual hybridization histochemical study // J. Comp. Neurol. 2000. -V.419. - P.344-351.

132. Curran T., Morgan J.I. Fos: an immediate-early transcription factor in neurons // J. Neurobiol. -1994. V. 26, N3,- P. 403-412.

133. Dale P., Augustine G. J., Fitzpatrick D., Hall W. C., LaMantia A.-S., McNamara J. O., and White L. E. Neuroscience. 4th ed. Sinauer Associates, 2008. 857 p.

134. Das D.K. Redox regulation of cardiomyocyte survival and death // Antioxid. Redox. Signal. 2001. - V.3, N1.- P.23-37.

135. Das K.C., Lewis-Molock Y., White C.W. Elevation of manganese superoxide dismutase gene expression by thioredoxin // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol.- 1997.-V.17.- P.713-726.

136. Das M., Das D.K. Molecular mechanism of preconditioning // IUBMB Life.-2008.- V.60, N4,- P. 199-203.

137. Davis D.P. and Patel P.M. Ischemic preconditioning in the brain // Curr. Opin. Anaesthesiol.- 2003. V. 16. - P. 447-452.

138. Davis R.J. The mitogen-activated protein kinase signal transduction pathway // J. Biol. Chem.- 1993. V.268, N20. - P.14553-14556.

139. De Kloet E.R. Brain corticosteroid receptor balance and homeostatic control // Front. Neuroendocrinol. 1991. - V. 12. - P.95-164.

140. De Kloet E.R., Vreugdenhil E., Oitzl M.S., Joëls M. Brain corticosteroid receptor balance in health and disease // Endocr Rev.- 1998.- V.19, N3. P.269-301.

141. De Kloet E.R. Hormones and the stressed brain // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2004. -V.1018.-P.1-15.

142. De Kloet E.R., Joels M., Holsboer F. Stress and the brain: from adaptation to disease // Nature Rev. Neurosci.- 2005. V. 6. - P.463-475.

143. Deng X., Xiao L., Lang W., Gao F„ Ruvolo P., May W.S. Jr. Novel role for JNK as a stress-activated Bcl2 kinase // J. Biol. Chem. 2001.- V. 276.- P. 2368123688.

144. Derijk R.H., de Kloet E.R. Corticosteroid receptor polymorphisms: determinants of vulnerability and resilience // Eur. J. Pharmacol.- 2008. V.583, N2-3.-P.303-11.

145. Dhanasekaran D.N., Johnson G.L. MAPKs: function, regulation, role in cancer and therapeutic targeting // Oncogene. 2007. - V.26. -P.3097-3099.

146. Di S., Malcher-Lopes R., Halmos K.C., Tasker J.G. Nongenomic glucocorticoid inhibition via endocannabinoid release in the hypothalamus: a fast feedback mechanism // J. Neurosci. 2003. - V.23(12). - P.4850-4857.

147. Diorio D., Viau V., Meaney M.J. The role of the medial prefrontal cortex (cingulate gyrus) in the regulation of hypothalamo-pituitary-adrenal responses to stress // J. Neurosci. 1993. - V.13. - P.3839-3847.

148. Dong J.W., Zhu H.F., Zhu W.Z., Ding H.L., Ma T.M., Zhou Z.N. Intermittent hypoxia attenuates ischemia/reperfusion induced apoptosis in cardiac myocytes via regulating Bcl-2/Bax expression// Cell Res. 2003. - V.13. - P. 385-391.

149. Donovan N., Becker E.B., Konishi Y., Bonni A. JNK phosphorylation and activation of BAD couples the stress-activated signaling pathway to the cell death machinery // J. Biol. Chem. 2002. -V. 277. - P. 40944-40949.

150. Douglas A.J. Vasopressin and oxytocin // Handbook of Stress and the Brain / Eds Stechler T., Kalin N.M., Reul J.M.- 2005. V. 15. - P.205-229.

151. Drejer J., Sheardown M., Nielsen E.O., Honoré T. Glycine reverses the effect of HA-966 on NMDA responses in cultured rat cortical neurons and in chick retina // Neurosci. Lett. 1989. - V.98. P. 333-338.

152. Duffy M.J., McKiernan E., O'Donovan N., McGowan P.M. The role of ADAMs in disease pathophysiology // Clin. Chim. Acta. 2009. - V.403, N1-2. -P.31-36.

153. Duman R.S., Adams D.H., Simen B.B. Transcription factors as modulators of stress responsivity // Handbook of Stress and the Brain / Eds Stechler T., Kalin N.M., Reul J.M.- 2005. V. 15. - P. 679-698.

154. Edwards D.R., Handsley M.M., Pennington C.J. The ADAM metalloproteinases // Mol. Aspects Med. 2008. - V29, N5. -P.258-289.

155. English J., Pearson G., Wilsbacher J., Swantek J., Karandikar M., Xu S., Cobb M.H. New insights into the control of MAP kinase pathways // Exp. Cell Res.-1999.-V.253.-P. 255-270.

156. Fadeel B., Orrenius S. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wideranging implications in human disease // J. Int. Med. — 2005. — Vol. 258, N6. — P. 479-517.

157. Ferrer I., Barron S., Rodriquez-Farre E., Planas A.M. Ionizing radiation-induced apoptosis is associated with c-Jun expression and c-Jun/AP-1 activation in the developing cerebellum of the rat // Neurosci. Lett. -1995. -V.202, N1-2. P.105-108.

158. Filaretova L., Podvigina T., Bagaeva T., Bobryshev P., Takeuchi K. Gastroprotective role of glucocorticoid hormones // J. Pharmacol. Sci.- 2007. V.104, N3. P. 195-201.

159. Fisk L., Nalivaeva N.N., Boyle J.P., Peers C.S., Turner A.J. Effects of hypoxia and oxidative stress on expression of neprilysin in human neuroblastoma cells and rat cortical neurones and astrocytes // Neurochem. Res.- 2007. V.32, N10,- P. 17411748.

160. Freiberger J.J., Suliman H.B., Sheng H., McAdoo J., Piantadosi C.A., Warner D.S. A comparison of hyperbaric oxygen versus hypoxic cerebral preconditioning in neonatal rats // Brain Res. 2006. - V.1075, N1. - P.213-222.

161. Fulford A.J. and Harbuz M.S. An introduction to the HPA axis // Handbook of Stress and the Brain / Eds Stechler T., Kalin N.M., Reul J.M.- 2005. V. 15. - P.43-65.

162. Furuichi T., Liu W., Shi H., Miyake M., Liu K.J. Generation of hydrogen peroxide during brief oxygen-glucose deprivation induces preconditioning neuronal protection in primary cultured neurons // J. Neurosci. Res. 2005. - V.79, N6. -P.816-824.

163. Gage A.T., Stanton P.K. Hypoxia triggers neuroprotective alterations in hippocampal gene expression via a heme-containing sensor // Brain Res.- 1996. -V.719. P.172-178.

164. Gao Y., Gao G., Long C., Han S., Zu P., Fang L., Li J. Enhanced phosphorylation of cyclic AMP response element binding protein in the brain of mice following repetitive hypoxic exposure // Biochem. Biophys. Res. Commun.-2006.-V.340, N2. P.661-667.

165. Gamier P., Demougeot C., Bertrand N., Prigent-Tessier A. Marie C., Beley A. Stress response to hypoxia in gerbil brain: HO-1 and Mn SOD expression and glial activation // Brain Res. 2001. - V.893. - P. 301-309.

166. Gashler A., Sukhatme V.P. Early growth response protein 1 (Egr-1): prototype of a zinc-finger family of transcription factors // Prog. Nucleic. Acid Res. Mol. Biol. -1995,- V.50. P.191-224.

167. Gass P., Reichardt H.M., Strekalova T. Mice with targeted mutations of glucocorticoid and mineralocorticoid receptors: models for depression and anxiety? // Physiol. Begav. 2001. - V.73. - P.811 -825.

168. Geft I.L., Fishbein M.C., Ninomiya K„ Hashida J., Chaux E., Yano J., Y-Rit J., Genov T., Shell W., Ganz W. Intermittent brief periods of ischemia have a cumulative effect and may cause myocardial necrosis // Circulation.-1982. V.66, N6. - P.l 1501153.

169. Gidday J.M., Fitzgibbons J.C., Shah A.R., Park T.S. Neuroprotection from ischemic brain injury by hypoxic pre-conditioning in the neonatal rat // Neurosci. Lett. -1994.-V.168.-P. 221-224.

170. Gillardon F., Spranger M., Tiesler C., Hossmann K.A. Expression of cell death-associated phospho-c-Jun and p53-activated gene 608 in hippocampal CA1neurons following global ischemia // Brain Res. Mol. Brain Res. -1999. -V. 73. -P. 138-143.

171. Gilmore T.D. Introduction to NF-kappaB: players, pathways, perspectives // Oncogene. 2006. - V.25, N51.- P. 6680-6684.

172. Ginsberg M.D. Local metabolic responses to cerebral ischemia // Cerebrovasc. Brain Metab Rev.- 1990.- V.2, N1. P.58-93.

173. Ginty D.D., Bading H., Greenberg M.E.Trans-synaptic regulation of gene expression// Curr. Opin. Neurobiol.-1992.- V.2, N3. P.312-316.

174. Glover J. N., Harrison S. C., Crystal structure of the heterodimeric bZIP transcription factor c-Fos-c-Jun bound to DNA // Nature (London). 1995. - V.373. -P.257—261.

175. Gogvadze V., Orrenius S., Zhivotovsky B. Mitochondria as targets for chemotherapy // Apoptosis.- 2009. V. 14, N4. - P. 624-640.

176. Gold P.W., Chrousos G.P. Organization of the stress system and its disregulation in melancholic and atypical depression: high vs low CRH/NE states // Molecular Psychiatry. 2002. - V.7. - P.254-275.

177. Goldstein D.S., Kopin I.J. Evolution of concepts of stress // Stress. 2007. -V.10, N2. - P.109-120.

178. Gonzalez G. A. and Montminy M. R. Cyclic AMP stimulates somatostatin gene transcription by phosphorylation of CREB at serine 133 // Cell. 1989. - V.59. P. 675-680.

179. Gorgias N., Maidatsi P., Tsolaki M., Alvanou A., Kiriazis G., Kaidoglou K., Giala M. Hypoxic pretreatment protects against neuronal damage of the rat hippocampus induced by severe hypoxia// Brain Res. -1996. V.714. - P. 215-225.

180. Gourley S.L., Wu F.J., Kiraly D.D., Ploski J.E., Kedves A.T., Duman R.S., Taylor J.R. Regionally specific regulation of ERK MAP kinase in a model of antidepressant-sensitive chronic depression // Biol. Psychiatry.- 2008. V.63, N4. -P.353-359.

181. Gratton A., Sullivan R.M. Role of prefrontal cortex in stress responsivity // Handbook of Stress and the Brain: Part 1. The neurobiology of stress. Vol.15 / Eds: Steckler T., Kalin N.H., Reul J.M.H.M. Amsterdam etc.: Elsevier. 2005. - P. 807815.

182. Greenberg M.E., Ziff E.B. Stimulation of 3T3 cells induces transcription of the c-fos proto-oncogene //Nature.-1984.- V.311, N. 5985. P.433-438.

183. Greenberg M.E., Greene L.A., and Ziff E.B. Nerve growth factor and epidermal growth factor induce rapid transient changes in proto-oncogene transcription in PC12 cells // J. Biol. Chem.- 1985.- V.260. P. 14101 -14110.

184. Grilli M. and Memo M. Nuclear factor-kB/Rel proteins: a point of convergence of signalling pathways relevant in neuronal function and dysfunction // Biochem. Pharmacol. 1999. - V.57. - P. 1 -7.

185. Grocott M., Montgomery H., Vercueil A. High-altitude physiology and pathophysiology: implications and relevance for intensive care medicine // Crit. Care. 2007. - V. 11, N1. - P.203-208.

186. Gross A., McDonnell J.M., Korsmeyer S.J. BCL-2 family members and the mitochondria in apoptosis // Genes Dev. 1999. - V. 13, N15. - P. 1899-1911.

187. Gross E.R., and Gross G.J. Ischemic Preconditioning And Myocardial Infarction: An Update and Perspective // Drug Discov Today Dis Mech. -2007. — V.4, N3. P.165-174.

188. Gu Z., Jiang Q., Cui Z., Zhu Z. Cui Z, Zhu Z. Diphosphorylation of extracellular signal-regulated kinases and c-Jun N-terminal protein kinases in brain ischemic tolerance in rat // Brain Research.- 2000.- V.860.- P. 157-160.

189. Gu Z., Jiang Q., Zhang G. c-Jun N-terminal kinase activation in hippocampal CA1 region was involved in ischemic injury // Neuroreport.- 2001a. -V. 12.- P. 897900.

190. Gu Z., Jiang Q., Zhang G. Extracellular signal-regulated kinase 1/2 activation in hippocampus after cerebral ischemia may not interfere with postischemic cell death // Brain Res.- 2001b.- V.901. P. 79-84.

191. Haas T.L., Stitelman D., Davis S.J., Apte S.S., Madri J.A. Egr-1 mediates extracellular matrix-driven transcription of membrane type 1 matrix metalloproteinase in endothelium // J. Biol. Chem. 1999. - V.27.- P.22679-22685.

192. Hanstein R., Trotter J.5 Behl C., Clement A.B. Increased connexin 43 expression as a potential mediator of the neuroprotective activity of the corticotropin-releasing hormone // Mol. Endocrinol. -2009.- V.23, N9. P. 1479-1493.

193. Hara T., Hamada J., Yano S„ Morioka M., Kai Y., Ushio Y. CREB is required for acquisition of ischemic tolerance in gerbil hippocampal CA1 region // J. Neurochem. 2003. - V.86. - P. 805-814.

194. Hasler G., Drevets W.C., Manij H.K., Charney D.S. Discovering endophenotypes for major depression // Neuropsychopharmacology. 2004. - V.29. -P.1765-1781.

195. Hassen G.W., Tian D., Ding D., Bergold P.J. A new model of ischemic preconditioning using young adult hippocampal slice cultures // Brain Res. Brain Res. Protoc. 2004.- V.13, N3. - P.135-143.

196. Hata R., Gass P., Mies G., Wiessner C., Hossmann K.A. Attenuated c-fos mRNA induction after middle cerebral artery occlusion in CREB knockout mice does not modulate focal ischemic injury // J. Cereb. Blood Flow Metab.- 1998,- V.18. -P.1325-1335.

197. Hayashi T., Ueno Y., Okamoto T. Oxidoreductive regulation of nuclear factor kappa B. Involvement of a cellular reducing catalyst thioredoxin // J.Biol.Chem.-1993. -V.268, N15. -P.l 1380-11388.

198. He Q.P., Ding C., Li P.A. Effects of hyperglycemic and normoglycemic cerebral ischemia on phosphorylation of c-jun NH2-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) // Cell Mol. Biol. 2003.- V. 49. - P. 12411247.

199. Heck S., Kullmann M., Gast A., Ponta H., Rahmsdorf H.J., Herrlich P., Cato A.C. A distinct modulating domain in glucocorticoid receptor monomers in the repression of activity of the transcription factor AP-1 // EMBO J. 1994. - V.13. -P.4087-4095.

200. Hengartner M.O. The biochemistry of apoptosis // Nature.-2000.- V.407.-P.770-776.

201. Henkel V., Bussfeld P., Moller H.J., Hegerl U. Cognitive-behavioral theories of helplessness/hopelessness: valid models of depression // Eur. Arch. Psychiatry Clin. Neuroscience. 2002. - V.252. - P. 240-249.

202. Henry I.P. Biological basis of the stress response // News Physiol. Sci. 1993. - V.8,N4.-P. 125-136.

203. Herdegen T., Skene P., M.Bahr, The c-Jun transcription factor — biopotential mediator of neuronal death, survival and regeneration // TINS. 1997. - V. 20, N5.-P.227-231.

204. Herdegen T. Inducible and constitutive transcription factors in the mammalian nervous system: control of gene expression by Jun, Fos and Krox, and CREB/ATF proteins // Brain Research Reviews. -1998.- V.28, N3. P. 370-490.

205. Herdegen T. and Waetzig V. AP-1 proteins in the adult brain: facts and fiction about effectors of neuroprotection and neurodegeneration // Oncogene — 2001. -V.20.-P.2424 2437.

206. Herman J.P., Schafer M., Young E.A., Thompson R., Douglass J., Akil H., Watson S.J. Evidence for hippocampal regulation of neuroendocrine neurons of the hypothalamo-pituitary-adrenocortical axis // J. Neurosci. 1989. - V.9. - P.3072-3082.

207. Herman J.P. In situ hybridization analysis of vasopressin gene transcription in the paraventricular and supraoptic nuclei of the rat: regulation by stress and glucocorticoids // J. Comp.Neurol. -1995.- V.363. P.15-27.

208. Herman J.P., Mueller N.K., Figueiredo H. Role of GAB A and glutamate circuitry in hypothalamo-pituitary-adrenocortical stress integration // Ann. NY Acad. Sci.- 2004.- V.1018. P.35-45.

209. Heurteaux C., Lauritzen I., Widmann C., Lazdunski M. Essential role of adenosine, adenosine A1 receptors, and ATP-sensitive K+ channels in cerebral ischemic preconditioning // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1995.- V.92, N10. P.4666-4670.

210. Hillhouse E.W., Milton N.G.N. Effect of noradrenaline and y-aminobutyric acid on the secretion of corticotropin-releasing factor-41 and arginine vasopressin from the rat hypothalamus in vitro // J. Endocrinol. 1989. - V.122. - P.719-723.

211. Hochachka P.W., Somero G.N. Strategies of biochemical adaptation. Philadephia: W.B. Saunders Company, 1984. 550 p.

212. Hoffman K.B. The relationship between adhesion molecules and neuronal plasticity//Cell. Mol. Neurobiol.- 1998,-V.l 8, N5,- P.461-475.

213. Holl C.S. Emotional behavior in the rat. III. The relationship between emotionality and ambulatory activity // J. Comp. Physiol. 1936. - V.22. - P.345-352.

214. Holmgren A. Thioredoxin // Annu. Rev. Biochem.- 1985. V.54. - P.237-271.

215. Holmgren A. Thioredoxin and glutaredoxin system // J.Biol.Chem.- 1989. -V.264. P.13963-13966.

216. Hong S.J., Li H., Becker K.G., Dawson V.L., Dawson T.M. Identification and analysis of plasticity-induced late-response genes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.-2004.-V.101, N.7. P.2145-2150.

217. Hu B.R., Liu C.L., Park D.J. Alteration of MAP kinase pathways after transient forebrain ischemia // J. Cereb. Blood Flow and Metab. 2000. - V. 20.- P. 1089-1095.

218. Hu Y., Russek S.J. BDNF and the diseased nervous system: a delicate balance between adaptive and pathological processes of gene regulation // J. Neurochem.-2008. -V. 105, N1. P. 1-17.

219. Hughes P., Dragunow M. Induction of immediate-early genes and the control of neurotransmitter-regulated gene expression within the nervous system // Pharmacol. Rev. -1995.- V. 47, N1. P.133-178.

220. Hugin-Flores M.E., Steimer T., Schulz P., Vallotton M.B., Aubert M.L. Chronic corticotropin-releasing hormone and vasopressin regulate corticosteroid receptors in rat hippocampus and anterior pituitary // Brain Res. — 2003. — V.976, N2. P.159-170.

221. Huovila A.P., Turner A.J., Pelto-Huikko M., Karkkiiinen I., Ortiz R.M. Shedding light on ADAM metalloproteinases // Trends Biochem Sci. 2005. - V.30, N7.-P.413-422.

222. Ichikawa Y., Miura T., Nakano A., Miki T., Nakamura Y., Tsuchihashi K., Shimamoto K. The role of ADAM protease in the tyrosine kinase-mediated trigger mechanism of ischemic preconditioning // Cardiovasc. Res.- 2004. V.62, N 1,-P.167-175.

223. Irving E. A., Barone F.C., Reith A.D., Hadingham S.J., Parsons A.A. Differential activation of MAPK/ERK and p38/SAPK in neurones and glia following focal cerebral ischaemia in the rat // Mol. Brain Res. 2000. - V.77. - P.65-75.

224. Ito T., Morita N., Nishi M. In vitro and in vivo immunocytochemistry for the distribution of mineralocorticoid receptor with the use of specific antibody // Neurosci. Res. -2000. V.37. - P. 173-182.

225. Ivanov V.N., Deng G., Podack E.R., Malek T.R. Pleiotropic effects of Bcl-2 on transcription factors in T cells: potential role of NF-kappa B p50-p50 for the anti-apoptotic function of Bcl-2 // Int. Immunol. 1995. - V.7. - P.1709-1720.

226. Iwasaki Y., Oiso Y., Saito H., Majzoub J.A. Positive and negative regulation of the rat vasopressin gene promoter // Endocrinology. — 1997. V. 13 8(12). - P.5266-5274.

227. Jacobs M.D., Harrison S.C. Structure of an IkappaBalpha/NF-kappaB complex // Cell. 1998,- V.95, N6. - P. 749-758.

228. Jacobson L., Sapolsky R. The role of the hippocampus in feedback regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenocortical axis // Endocr. Rev.- 1991. -V.12. -P.118-134.

229. James V.H. and Few J.D., Adrenocorticosteroids: chemistry, synthesis and disturbances in disease // Clin. Endocrinol. Metab. 1985.- V.14. -P.867-892.

230. Jard S. Vasopressin and oxytocin / In: Hormones: From molecules to disease // Eds.: E.-E. Baulllieu, P.A. Kelly. N.Y.: Chapmann and Hall, 1990. P.282-302.

231. Jelkmann W. Molecular biology of erythropoietin // Intern Med.-2004. V.43. — P.649-659.

232. Jiang X., Zhu D., Okagaki P., Lipsky R., Wu X., Banaudha K., Mearow K., Strauss K.I., Marini A.M. N-Methyl-D-aspartate and TrkB Receptor Activation in Cerebellar Granule Cells // Ann. N Y Acad. Sci.- 2003. V.993. - P. 134-145.

233. Jing W., Guo F., Cheng L., Zhang J.F., Qi J.S. Arginine vasopressin prevents amyloid beta protein-induced impairment of long-term potentiation in rat hippocampus in vivo //Neurosci. Lett.- 2009,- V.450, N3. P.306-310.

234. Johansen F.F., Tender N., Berg M., Zimmer J, Diemer NH. Hypothermia protects somatostatinergic neurons in rat dentate hilus from zinc accumulation and cell death after cerebral ischemia// Mol. Chem. Neuropathol.- 1993.- V.18. P. 161-172.

235. Johansson I.M., Wester P., Hakova M., Gu W., Seckl J.R., Olsson T. Early and delayed induction of immediate early gene expression in a novel focal cerebral ischemia model in the rat // Eur. J. Neurosci. -2000,- V.12. P. 3615-3625.

236. Kadar T., Dachir S., Shukitt-Hale B., Levy A. Sub-regional hippocampal vulnerability in various animal models leading to cognitive dysfunction // J. Neural Transm.- 1998. V. 105, N8-9. - P. 987-1004.

237. Kaltschmidt B., Uherek M., Wellmann H., Volk B., Kaltschmidt C. Inhibition of NF-kB potentiates amyloid P-mediated neuronal apoptosis // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. - V.96, N16. - P.9409-9414.

238. Kamphuis W., Dijk F., van Soest S., Bergen A.A.B. Global gene expression profiling of ischemic preconditioning in the rat retina // Molecular Vision.- 2007.-V.13.- P.1020-1030.

239. Kandel E.R. The molecular biology of memory storage: a dialogue between genes and synapses// Science. -2001.- V.294. -P. 1030-1038.

240. Kaplan M.S., Hinds J.W. Neurogenesis in the adult rat: electron microscopic analysis of light autoradiographs // Science. 1977. - V.197. - P. 1092 -1094.

241. Kaplan M.S., Bell D.H. Neuronal proliferation in the 9-month-old rodent: radioautographic study of granule cells in the hippocampus // Exp. Brain Res. 1983. V. 52.-P. 1-5.

242. Kapoor A., Leen J., Matthews S.G. Molecular regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in adult male guinea pigs after prenatal stress at different stages of gestation //J. Physiol. 2008. - V.586. - P. 4317-4326.

243. Karin M., Ben-Neriah Y. Phosphorylation meets ubiquitination: the control of NF-kappa.B activity // Annu. Rev. Immunol. 2000.- V.18. -P. 621-663.

244. Karin M. and Lin A. NF-kappaB at the crossroads of life and death // Nat. Immunol.- 2002. V.3. - P. 221-227.

245. Kato H., Araki T., Murase K., Kogure K. Induction of tolerance to ischemia: alterations in second-messenger systems in the gerbil hippocampus // Brain Res. Bull.- 1992. V. 29, N 5. - P. 559-565.

246. Kawakami M., Sekiguchi M., Sato K., et al. Erythropoietin receptor-mediated inhibition of exocytotic glutamate release confers neuroprotection during chemical ischemia//J. Biol. Chem. -2001.- V.276.- P.39469-39475.

247. Keane T.M., Caddell J.M., Taylor K.L. Mississippi Scale for Combat-Related Posttraumatic Stress Disorder: three studies in reliability and validity // J Consul. Clin. Psychol. 1988.- V.56,N.l.- P. 85-90.

248. Keller J., Flores B„ Gomez R.G., Solvason H.B., Kenna H., Williams G.H., Schatzberg A.F. Cortisol circadian rhythm alterations in psychotic major depression// Biol. Psychiatry. 2006. -V. 60(3). - P.275-281.

249. Keller-Wood M., Dallman M.F. Corticosteroid inhibition of ACTH secretion // Enocr. Rev. 1984. - V.5(l). - P.l-24.

250. Kelly K., Cochran B.H., Stiles C.D., and Leder P. Cell-specific regulation of the c-myc gene by lymphocyte mitogens and platelet-derived growth factor // Cell.-1983.-V.35.-P.603-610.

251. Kerr J.F., Wyllie A.H., Currie A.R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics // Br. J. Cancer. 1972. - V.26, N 4.- P. 239-257.

252. Khachigian L.M., Lindner V., Williams A.J., Collins T. Egr-l-induced endothelial gene expression: a common theme in vascular injury // Science. 1996.-V. 271. — P.1427-1431.

253. Kharbanda S„ Saxena S., Yoshida K. et al. Translocation of SAPK/JNK to mitochondria and interaction with Bcl-x(L) in response to DNA damage // J. Biol. Chem.- 2000.- V. 275. P. 322-327.

254. Kida S., Josselyn S.A., de Ortiz S.P., Kogan J.H., Chevere I., Masushige S., Silva A.J. CREB required for the stability of new and reactivated fear memories // Nat. Neurosci.- 2002. V.5. - P. 348-355.

255. Kim J.K., Summer S.N., Wood W.M., Schrier R.W. Role of glucocorticoid hormones in arginine vasopressin gene regulation // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 2001. V.289, N 5.- P.1252-1256.

256. Kino T., Chrousos G.P. Glucocorticoid effects on gene expression / In: Handbook of Stress and the Brain: Part 1. The neurobiology of stress. Vol.15// Eds: T. Steckler, N.H. Kalin, J.M.H.M. Reul Amsterdam etc.: Elsevier. 2005. - P. 295-310.

257. Kirino T, Tsujita Y, Tamura A. Induced tolerance to ischemia in gerbil hippocampal neurons // J. Cereb. Blood Flow Metab. 1991. - V.l 1, N2. - P. 299307.

258. Kirino T. Ischemic tolerance // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2002. - V.22. -P.1283-1296.

259. Kirino T., Sano K. Selective vulnerability in the gerbil hippocampus following transient ischemia// Acta Neuropathol. 1984. - V.62. - P. 201-208.

260. Kitagawa K. CREB and cAMP response element-mediated gene expression in the ischemic brain // FEBS J. 2007. - V.274. - P.3210-3217.

261. Kitagawa K., Matsumoto M., Tagaya M., Hata R., Ueda H., Niinobe H., Handa N., Fukunaga R., Kimura K., Mikoshiba K. "Ischemic tolerance" phenomenon found in the brain // Brain Res.- 1990,- V.528. P. 21-24.

262. Knapska E., Kaczmarek L. A gene for neuronal plasticity in the mammalian brain: Zif268/Egr-l/NGFI-A/Krox-24/TIS8/ZENK? // Prog. Neurobiol. 2004,- V.74, N4. —P.183-211.

263. Koch J.M., Kell S., Hinze-Selch D., Aldenhoff J.B. Changes in CREB-phosphorylation during recovery from major depression // J. Psychiatr. Res.- 2002. -V. 36, N6 — P.369-375.

264. Kolev M.V., Ruseva M.M., Harris C.L., Morgan B.P., Donev R.M. Implication of complement system and its regulators in Alzheimer's disease // Curr. Neuropharmacol. 2009. - V.7, N1. - P. 1-8.

265. Kononen J. and Pelto-Huikko M. Recycling of tissue sections with a simple and sensitive mRNA in situ hybridization technique // Technical Tips Online http//tto.trends.com/ 1997.

266. Koti R.S., Seifalian A.M., Davidson B.R. Protection of the liver by ischemic preconditioning: a review of mechanisms and clinical applications // Dig. Surg. — 2003. -V.20, N5. P.383-396.

267. Kovacs K.J., Foldes A., Sawchenko P.E. Glucocorticoid negative feedback selectively targets vasopressin transcription in parvocellular neurosecretory neurons // J. Neurosci. 2000. - V.20(10). - P.3843-3852.

268. Krystal H. The aging survivor of the holocaust. Integration and self-healing in posttraumatic states // J. Geriatr. Psychiatry. 1981. - V.14, N2. - P.165-189.

269. Kupfer D. Depression: a major contributor to world-wide disease burden // International Medical News. 1999. - V.99, N2. - P. 1-2.

270. Kurino M., Fukunada K., Uskio Y., Miymoto E. Activation of mitogen-activated protein kinase in cultured rat hippocampal neurons by stimulation of glutamate receptors // J. Neurochem. 1995. - V. 65. - P.1282-1289.

271. Landgraf R. Neuropeptides and anxiety- related behavior // Endocr. J. 2001. — V.48. - P.517-533.

272. Lapointe N. P., Ung R.V., Guertin Pierre A. Plasticity in Sublesionally Located Neurons Following Spinal Cord Injury // J. Neurophysiol. 2007. - V.98. - P.2497-2500.

273. Lee H.T., Chang Y.C., Wang L.Y., Wang S.T., Huang C.C., Ho C.J. cAMP response element-binding protein activation in ligation preconditioning in neonatal brain // Ann. Neurol. 2004. - V.56, N5. - P.611-623.

274. Legradi G., Holzer D., Kapcala L.P., Lechan R.M. Glucocorticoids inhibit stress-induced phosphorylation of CREB in corticotropin-releasing hormone neuronsof the hypothalamic paraventricular nucleus // Neuroendocrinology. 1997. — V. 66(2). - P.86-97.

275. Leonard M.O., Godson C., Brady H.R., Taylor C.T. Potentiation of glucocorticoid activity in hypoxia through induction of the glucocorticoid receptor // J. Immunol. 2005. - V. 174, N4. - P. 2250-2257.

276. Liberzon I., Krstov M., Young E.A. Stress-restress: effects on ACTH and fast feedback // Psychoneuroendocrinology. 1997. - V.22, N6. - P.443-453.

277. Lightman S.L., Young W.S. Corticotrophin-releasing factor, vasopressin and pro-opiomelanocortin mRNA responses to stress and opiates in the rat // J. Physiol. -1988.-V.403.-P.511-523.

278. Lightman S.L. The neuroendocrinology of stress: a never ending story // J. Neuroendocrinol. 2008. - V.20, N 6. - P. 880-884.

279. Lin A. Activation of the JNK signaling pathway: breaking the brake on apoptosis // Bioassays. 2003. - V. 25,- P. 17-24.

280. Lipton P. Ischemic cell death in brain neurons // Phyiol. Rev. -1999. V.79, N4.-P. 1432-1568.

281. Liu Y., Kato H., Nakata N., Kogure K. Protection of rat hippocampus against ischemic neuronal damage by pretreatment with sublethal ischemia // Brain Res.-1992.- V. 586,N1.-P.121-124.

282. Liu Y., Kato H., Nakata N., Kogure K. Temporal profile of heat shock protein 70 synthesis in ischemic tolerance induced by preconditioning ischemia in rat hippocampus // Neuroscience. 1993. - V.56, N4. - P. 921-927.

283. Liu Y., Xiong L., Chen S., Wang Q. Isoflurane tolerance against focal cerebral ischemia is attenuated by adenosine A1 receptor antagonists // Can. J. Anaesth.- 2006. -V. 53, N. 2. P. 194-201.

284. Lonze B.E., Ginty D.D. Function and regulation of CREB family transcription factors in the nervous system // Neuron.- 2002. V.35, N.4. - P.605-623.

285. Love S. Apoptosis and brain ischemia // Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2003.- V.27. - P.267-282.

286. Lu X., Lu D., Scully M., Kakkar V. ADAM proteins therapeutic potential in cancer // Curr. Cancer Drug Targets.- 2008.- V.8, N 8. - P.720-732.

287. Makara G.B., Stark E. Effect of gamma-aminobutyric acid (GABA) and GABA antagonist drugs on ACTH release // Neuroendocrinol. — 1974. V.16. -P.178-190.

288. Makino Y., Yoshikawa N., Okamoto K., Hirota K., Makino I., Tanaka H. Direct association with thioredoxin allows redox regulation of glucocorticoid receptor function // J.Biol.Chem. -1999.- V.274, N 5,- P.3182-3188.

289. Malek R., Borowicz K., Jargie M., Czuczwar S. Role of nuclear factor kappaB in the central nervous system // Pharmacological reports. 2007.- V.59. - P. 25-33.

290. Malkoski S.P., Handanos C.M., Dorin R.l. Localization of a negative glucocorticoid response element of the human corticotropin-releasing hormone gene // Mol. Cell Endocrinol. 1997. - V. 127(2). - P. 189-199.

291. Mandal M., Olson D., Sharma T. et al. Butyric acid induces apoptosis by up-regulating Bax expression via stimulation of the c-Jun N-terminal kinase/activation protein-1 pathway in human colon cancer cells // Gastroenterology.- 2001.- V.120 P. 71-78.

292. Mangelsdorf D.J., Thummel C., Beato M., Herrlich P., Schütz G., Umesono K., Blumberg B., Kastner P., Mark M., Chambon P., Evans R.M. The nuclear receptor superfamily: the second decade // Cell. 1995. - V.83(6). - P.835-839.

293. Marini A.M., Jiang X., Wu X., Tian F., Zhu D., Okagaki P., Lipsky R.H. Role of brain-derived neurotrophic factor and NF-kappaB in neuronal plasticity and survival: From genes to phenotype // Restor. Neurol. Neurosci. 2004.- V.22, N 2,- P. 121-130.

294. Marini A.M., Popolo M., Pan H., Blondeau N., Lipsky R.H. Brain adaptation to stressful stimuli: a new perspective on potential therapeutic approaches based on BDNF and NMDA receptors // CNS Neurol. Disord. Drug Targets.- 2008.- V.7(4). -P.382-390.

295. Martin G, Segui J, Diaz-Villoslada P, Montalban X, Planas AM, Ferrer I. Jun expression is found in neurons located in the vicinity of subacute plaques in patients with multiple sclerosis //Neurosci. Lett. 1996. - V.212, N 2.- P.95-98.

296. Mason J.W., Giller E.L., Kosten T.R., Ostroff R.B., Podd L. Urinary free Cortisol levels in posttraumatic stress disorder patients // J. Nerv. Ment. Dis. 1986. -V.174. - P.145-149.

297. Matsushima K., Hakim A.M. Transient forebrain ischemia protects against subsequent focal cerebral ischemia without changing cerebral perfusion // Stroke.-1995.- V.26, N 6. P.1047-1052.

298. Mattson M.P., Culmsee C., Yu Z., Camandola S. Roles of nuclear factor kappaB in neuronal survival and plasticity // J. Neurochem. 2000- V.74. - P. 443456.

299. Mattson M.P. and Camandola S. NF-kB in neuronal plasticity and neurodegenerative disorders // J. Clin. Invest. 2001. - V.107.- P. 247-225.

300. Mattson M.P., Meffert M.K. Roles for NF-kappaB in nerve cell survival, plasticity, and disease // Cell Death Differ. 2006. - V.13, N 5.- P. 852-860.

301. Maxwell P.H., Pugh C.W., Ratcliffe P.J. Inducible operation of the erythropoietin 3' enhancer in multiple cell lines: evidence for a widespread oxygen-sensing mechanism // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. - V.90. - P. 2423-2427.

302. McEwen B.S. Central effects of stress hormones in health and disease: Understanding the protective and damaging effects of stress and stress mediators // Eur. J. Pharmacol. 2008.- V. 583, N2-3. - P. 174-185.

303. McGahan L., Hakim A.M., Nakabeppu Y., Robertson G.S. Ischemia-induced CA1 neuronal death is preceeded by elevated FosB and Jun expression and reduced NGFI-A and JunB levels // Brain Res. Mol. Brain Res. -1998. V.56. - P. 146-161.

304. McKee S.C., Thompson C.S., Sabourin L.A., Hakim A.M. Regulation of expression of early growth response transcription factors in rat primary cortical neurons by extracellular ATP // Brain Res. 2006.- V.1088. - P. 1-11.

305. McKnight S. L. and Yamamoto K. R., eds. Transcriptional Regulation. Cold Spring Harbor Laboratory Press. New York, 1992.

306. Meaney M.J., Aitken D.H. The effects of early postnatal handling on hippocampal glucocorticoid receptor concentrations: temporal parameters // Brain Res. 1985.- V. 354, N 2. - P.301-304.

307. Mechta F., Piette J., Hirai S.I., and Yaniv M. Stimulation of protein kinase C or protein kinase A mediated signal transduction pathways shows three modes of response among serum inducible genes // N. Biol. 1989. - V.l. - P.297-304.

308. Meijer O. C., Topic B., Steenbergen P. J., Jocham G., Huston J. P., and Oitzl M. S. Correlations between Hypothalamus-Pituitary-Adrenal Axis Parameters Depend on Age and Learning Capacity // Endocrinology. 2005. - V.146, N 3.- P.1372-1381.

309. Meller R., Minami M., Cameron J.A., Impey S., Chen D., Lan J.Q., Henshall D.C., Simon R.P. CREB-mediated Bcl-2 protein expression after ischemic preconditioning // J. Cereb. Blood Flow Metab.- 2005 V.25, N 2. - P. 234-246.

310. Meziane H., Dodart J.C., Mathis C., Little S., Clemens J., Paul S.M., Ungerer A. Memory-enhancing effects of secreted forms of the beta-amyloid precursor protein in normal and amnestic mice // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. - V.95. -P.12683-12688.

311. Mielke K., Herdegen T. JNK and p38 stresskinases—degenerative effectors of signal-transduction-cascades in the nervous system. // Progress in Neurobiology.-2000.-V.61.-P. 45-60.

312. Milbrandt J. A nerve growth factor-induced gene encodes a possible transcriptional regulatory factor // Science. 1987. - V.238. - P.797-799.

313. Miyashita K., Abe H., Nakajima T., Ishikawa A., Nishiura M., Sawada T.s Naritomi H. Induction of ischaemic tolerance in gerbil hippocampus by pretreatment with focal ischaemia // Neuroreport. -1994. V.6, N1. - P. 46-48.

314. Montminy M., Sevarino K., Wagner J., Mandel G., and Goodman R. Identification of a cyclic-AMP-responsive element within the rat somatostatin gene // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986.- V.83.- P.6682-6686.

315. Morgan J.I., Curran T. Stimulus-transcription coupling in the nervous system: involvement of the inducible proto-oncogenes fos and jun // Annu. Rev. Neurosci.-1991.- V.14.-P. 421-451.

316. Mori T., Muramatsu H., Matsui T., Mckee A., Asano T. Possible role of the superoxide anion in the development of neuronal tolerance following ischaemic preconditioning in rats // Neuropathol.Appl. Neurobiol.- 2000. V.26, N1. - P. 31-40.

317. Munck A., Guyre P.M., Holbrook N.J. Physiological functions of glucocorticoids in stress and their relation to pharmacological actions // Endocrine Rev. 1984,- V.5(l). - P.25-44.

318. Murry C.E., Jennings R.B., Reimer K.A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium // Circulation.- 1986.-V.74, N 5. — P.l 124-1136.

319. Nagakura A., Takagi N., Takeo S. Impairment of cerebral cAMP-mediated signal transduction system and of spatial memory function after microsphere embolism in rats //Neuroscience. -2002. V. 113. P. 519-528.

320. Nakase H., Heimann A., Uranishi R., Riepe M.W., Kempski Early-onset tolerance in rat global cerebral ischemia induced by a mitochondrial inhibitor // Neurosci Lett. 2000.- V.290. -P. 105-108.

321. Nemeroff C.B., Widerlov E., Bissette G., et al. Elevated concentrations of CSF corticotrophin-releasing factor-like immunoreactivity in depressed patients // Science. -1984. V.226.- P. 1342-1344.

322. Ness J.M., Harvey C.R., Washington J.D., Roth K.A., Carrol S.L., Zhang J. Differential activation of c-fos and caspase-3 in hippocampal neuron subpopulations following neonatal hypoxia-ischemia // J. Neurosci. Res.- 2008,- V.86. -P.l 115-1124.

323. Nozaki K., Nishimura M., Hashimoto N. Mitogen-activated protein kinases and cerebral ischemia // Mol. Neurobiol. -2001. V.23, N 1. - P. 1-19.

324. Oberst A., Bender C., and Green D. R. Living with death: The evolution of the mitochondrial pathway of apoptosis in animals // Cell Death Differ.- 2008. V.15, N 7.-P. 1139-1146.

325. Obrenovitch T.P. Molecular physiology of preconditioning-induced brain tolerance to ischemia // Physiol. Rev. 2008.- V.88. - P. 211-247.

326. O'Donovan K.J., Tourtellotte W.G., Millbrandt J., Baraban J.M. The EGR family of transcription-regulatory factors: progress at the interface of molecular and systems neuroscience // Trends Neurosci. -1999. V.22, N 4,- P.167-173.

327. Olff M., Guzelcan Y., de Vries G.J., Assies J., Gersons B.P. HPA- and HPT-axis alterations in chronic posttraumatic stress disorder // Psychoneuroendocrinology. 2006. - V.31(10). - P.1220-1230.

328. Omata N., Murata T., Takamatsu S., Maruoka N., Yonekura Y., Fujibayashi Y., Wada Y. Region-specific induction of hypoxic tolerance by expression of stress proteins and antioxidant enzymes // Neurol. Sci. 2006. - V.27, P. 74-77.

329. Oosthuyse B., Moons L., Storkebaum E. Deletion of the hypoxia-response element in the vascular endothelial growth factor promoter causes motor neuron degeneration // Nat. Genet. 2001. - V.28.- P. 131-138.

330. Orchinik M., Murray T.F., Moore F.L. A corticosteroid receptor in neuronal membranes // Science. -1991.- V.252. P. 1848-1850.

331. Ordyan N.E., Pivina S.G., Rakitskaya V.V., Shalyapina V.G. The neonatal glucocorticoid treatment produced long-term changes of the pituitary-adrenal function and brain corticosteroid receptors in rats // Steroids. 2001.- V. 66. - P. 883888.

332. Owens M., Nemeroff C.B. Physiology and pharmacology of corticotropin-releasing factor// Pharmacology Rev. 1991. - V. 43(4). - P. 425-473.

333. Pacak K., Palkovits M. Stressor specificity of central neuroendocrine responses: implications for stress-related disorders // Endocrine Reviews. 2001. -V.22 (4). - P.502-548.

334. Pal S.N., Dandiya P.C. Comparative study of imipramine, maprotiline, fluvoxamine, trazodone and alprazolam in some animal models of depression // Indian J. Pharmacology. 1993. - V.25. - P.204-208.

335. Pan J., Zhang Q.G., Zhang G. Y. The neuroprotective effects of K252a through inhibiting MLK3/MKK7/JNK3 signaling pathway on ischemic brain injury in rat hippocampal CA1 region. // Neuroscience. 2005. - V. 131. - P. 147-159.

336. Park J., Kim I., Oh Y., Lee K, Han PL, Choi EJ. Activation of c-Jun N-terminal kinase antagonizes an anti-apoptotic action of Bcl-2// J. Biol. Chem. 1997. - V.272.-P. 16725-16728.

337. Paschos N., Lykissas M.G., Beris A.E. The role of erythropoietin as an inhibitor of tissue ischemia// Int. J. Biol. Sci. 2008. -V. 10, N4(3). - P. 161-168.

338. Patenaude A., Murthy M.R., Mirault M.E. Emerging roles of thioredoxin cycle enzymes in the central nervous system // Cell. Mol. Life Sci. 2005.- V.62. N.10. -P.1063-1080.

339. Paxinos G., and Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. Academic Press. Sydney, Orlando, San Diego, New York, Austin, London, Montreal, Tokyo, Toronto, 1986.

340. Pearson G., Robinson F., Beers Gibson T., Xu B.E., Karandikar M., Berman K., Cobb M.H. Mitogen-activated protein (MAP) kinase pathways: regulation and physiological functions // Endocr. Rev. 2001.- V.22, N 2. - P. 153-83.

341. Pellow S., Chopin P., File S., Briley M. Validation of open:closed arm entries in the elevated plus maze as a measure of anxiety in the rat // J. Neurosci. Methods. -1985. V.14. - P.149-167.

342. Pellow S., File S. Anxiolytic and anxiogenic drug effects in exploratory activity in the elevated plus maze: a novel test of anxiety in the rat // Pharmacol. Biochem. Behav. 1986. - V.24. - P.525-537.

343. Pennypacker K.R., Hernandez H., Benkovic S., et al. Induction of presenilins in the rat brain after middle cerebral arterial occlusion // Brain Res. Bull. 1999. -V.48.- P.539-543.

344. Perez-Pinzon M.A., Dave K.R., Raval A.P. Role of reactive oxygen species and protein kinase C in ischemic tolerance in the brain // Antioxid.Redox.Signal. -2005.- V.7, N 9-10.- P.l 150-1157.

345. Pérez-Pinzón M.A., Born J.G., Centeno J.M. Calcium and increase excitability promote tolerance against anoxia in hippocampal slices // Brain Res.-1999.- V.833 -P.20-26.

346. Peters T. Calcium in physiological and pathological cell function // Eur. Neurol.- 1986. V.25, N4. - P.747-760.

347. Petersohn D., Thiel G. Role of zinc-finger proteins Spl and zif268/egr-l in transcriptional regulation of the human synaptobrevin II gene // Eur. J. Biochem.-1996. V. 239, N 3. - P. 827-834.

348. Pfahl M. Nuclear receptor/AP-1 interaction // Endocr. Rev. 1993. - V.14. -P.651-658.

349. Philips A., Maira M., Mullick A., Chamberland M., Lesage S., Hugo P., Drouin J. Antagonism between Nur77 and glucocorticoid receptor for control of transcription // Mol. Cell. Biol. 1997. - V.17. - P.5952-5959.

350. Pitman R.K., Orr S.P., Forgue D.F., de Jong J.B., Claiborn J.M. Psychophysiologic assessment of posttraumatic stress disorder imagery in Vietnam combat veterans // Arch. Gen. Psychiatry.- 1987. V. 44, N 11. - P.970-975.

351. Pluta R. Alzheimer lesions after ischemia-reperfusion brain injury // Folia Neuropathol. 2004.- V.42.- P. 181-186.

352. Pluta R. Ischemia-reperfusion factors in sporadic Alzheimer's disease // New research on Alzheimer's disease/ Welsh EM (ed).- New York: Nova Science Publishers, 2006.- P. 183-234.

353. Pluta R. Ischemia-reperfusion pathways in Alzheimer's disease. New York: Nova Science Publishers, Inc. 2007.

354. Pluta R., Amek M.U. Brain ischemia and ischemic blood-brain barrier as etiological factors in sporadic Alzheimer's disease // Neuropsychiatr. Dis. Treat.-2008.-V. 4, N 5. P. 855-864.

355. Pospelov V.A., Pospelova T.V., Julien J.P. AP-1 and Krox-24 transcription factors activate the neurofilament light gene promoter in PI9 embryonal carcinoma cells // Cell Growth Differ. 1994. - V.5, N 2. - P. 187-196.

356. Pruessmeyer J., Ludwig A. The good, the bad and the ugly substrates for ADAM 10 and ADAM 17 in brain pathology, inflammation and cancer // Semin. Cell Dev. Biol. 2009,- V.20, N 2. - P. 164-174.

357. Prut L., Belzung C. The open field as a paradigm to measure the effects of drugs on anxiety-like behaviors: a review // Eur. J. Pharmacol. — 2003. V. 463. - P. 3-33.

358. Pulsinelli W.A., Brierley J.B., Plum F. Temporal profile of neuronal damage in a model of transient forebrain ischemia // Ann. Neurol. 1982.- V.l 1, N 5. - P. 491498.

359. Purba J.S., Hoogendijk W.J.G., Hofman M.A., Swaab D.F. Increased number of vasopressin- and oxytocin-expressing neurons in the paraventricular nucleus of the hypothalamus in depression // Arch. Gen. Psychiatry. 1996. - V.53. - P. 137-143.

360. Purkiss R.J., Legg M.D., Hunt S.P., Davies S.W. Immediate early gene expression in the rat forebrain following striatal infusion of quinolinic acid // Eur. J. Neurosci.- 1993.-V.5, N 12. P.1653-1662.

361. Raggenbass. M. Overview of cellular electrophysiological actions of vasopressin // Eur. J. Pharmacol.- 2008. V.583. - P. 243-254.

362. Raivich G. c-Jun expression, activation and function in neural cell death, inflammation and repair // J. Neurochem. 2008. - V.107, N 4. - P. 898-906.

363. Ravati A., Ahlemeyer B., Becker A., Krieglstein J. Preconditioning-induced neuroprotection is mediated by reactive oxygen species // Brain Res. 2000. - V. 866. -P. 23-32.

364. Ravati A., Ahlemeyer B., Becker A., Klumpp S., Krieglstein J. Preconditioning-induced neuroprotection is mediated by reactive oxygen species and activation of the transcription factor nuclear factor-kappaB // J. Neurochem. 2001. -V.78.-P. 909-919.

365. Reichardt H.M., Kaestner K.H., Tuckermann J., Kretz O., Wessely O., Bock R., Gass P., Schmid W., Herrlich P., Angel P., Schutz G. DNA binding of the glucocorticoid receptor is not essential for survival // Cell. 1998. - V.93(4). - P.531-541.

366. Reichlin S. Neuroendocrine-immune interactions // N. Engl. J. Med. 1993. -V. 329. - V.17. - P.1246-1253.

367. Reul J.M., De Kloet E.R. Anatomical resolution of two types of corticosterone receptor sites in the rat brain with in vitro autoradiography and computerized image analysis // J. Steroid Biochem. 1986. - V.24. - P.269-272.

368. Reul J.M., De Kloet E.R., Van Sluijs F.J., Rijnberk A., Rothuizen J. Binding characteristics of mineralocorticoid and glucocorticoid receptors in dog brain and pituitary // Endocrinology. 1990. - V. 127(2). - P.907-915.

369. Reul J.M., de Kloet E.R. Two receptor systems for corticosterone in rat brain: microdistribution and differential occupation // Endocrinology.- 1985. V.117. -P.2505-2511.

370. Rezkalla S.H., Kloner R.A. Preconditioning in humans // Heart Fail Rev.-2007.- V.12, N 3-4. P.201-206.

371. Riccio A., Ahn S., Davenport C.M., Blendy J.A., Ginty D.D. Mediation by a CREB family transcription factor of NGF-dependent survival of sympathetic neurons // Science. 1999. - V.286.- P. 2358-2361.

372. Richardson C.L., Tate W.P., Mason S.E., Lawlor P.A., Dragunow M., Abraham W.C. Correlation between the induction of an immediate early gene, zif/268, and long-term potentiation in the dentate gyrus // Brain Res.- 1992.- V. 580.- P. 147154.

373. Robertson H.A. Immediate-early genes, neuronal plasticity, and memory // Biochem. Cell Biol. 1992,- V.70. - P. 729-37.

374. Robinson M.J., Cobb M.H. Mitogen-activated protein kinase pathways// Curr. Opin. Cell Biol. 1997. V. 9. P. 180-186.

375. Rodgers R.J., Cole J.C. The elevated plus maze: pharmacology, methodology and ethology / In: Ethology and psychopharmacology // Ed.: S.J. Cooper, Chichester: Wiley, 1994.-P. 1-22.

376. Roe S.Y, McGowan E.M., Rothwell N.J. Evidence for the involvement of corticotrophin-releasing hormone in the pathogenesis of traumatic brain injury // Eur. J. Neurosci. 1998. - V. 10, N 2. - P. 553-559.

377. Rosen L.B., Ginty D.D., Weber M.J., Greenberg M.E. Membrane depolarization and calcium influx stimulate MEK and MAP kinase via activation of Ras.//Neuron.- 1994,- V. 12.- P. 1207-1221.

378. Rothman S.M., Olney J.M. Glutamate and the pathophysiology of hypoxic-ischemic brain damage// Ann. Neurol. 1986. - V. 19, N 2. - P. 105-111.

379. Rybnikova E., Damdimopoulos A.E., Gustafsson J.A., Spyrou G., Pelto-Huikko M. Expression of novel antioxidant thioredoxin-2 in the rat brain // Eur. J. Neurosci.-2000.-V.l 2, N 5.-P. 1669-1678.

380. Sagar S.M., Sharp F.R., Curran T. Expression of c-fos protein in brain: metabolic mapping at the cellular level // Science. 1988. - V.240. - P.1328-1331.

381. Saleh MC, Connell BJ, Saleh TM. Ischemic tolerance following low dose NMDA involves modulation of cellular stress proteins// Brain Res. 2009. - V.1247 - P.212-220.

382. Salehi M, Barron M, Merry BJ, Goyns MH. Fluorescence in situ hybridization analysis of the fos/jun ratio in the ageing brain // Mech. Ageing Dev. 1999. - V. 107, N l.-P. 61-71.

383. Samoilov M.O., Lazarevicz E.V., Semenov D.G., Mokrushin A.A., Tyul'kova E.I., Romanovskii D.Y., Milyakova E.A., Dudkin K.N. The adaptive effects of hypoxic preconditioning of brain neurons. Review // Neurosci. Behav. Physiol.-2003.- V.33. P.1-11.

384. Sanders E.J., Wride M.A. Ultrastructural identification of apoptotic nuclei using the TUNEL technique // Histochem J. —1996. —28, №4. —P. 275-281.

385. Sapolsky R.M., Romero L., Munck A. How do glucocorticoids influence stress responses? Integrating permissive, suppressive, stimulatory and preparative actions // Endo rev. 2000. - V. 21. - P. 55-89.

386. Sawchenko P.E., Swanson L.W. Localization, colocalization, and plasticity of corticotropin-releasing factor immunoreactivity in rat brain // Federation Proceedings. 1985. - V.44(l). - P.221-227.

387. Scheinberg P. The biologic basis for the treatment of acute stroke // Neurology.- 1991.- V.41.-P. 1867-1873.

388. Schmidt-Kastner R., and Freund T. F. Selective vulnerability of the hippocampus in brain ischemia // Neuroscience. 1991. - V.40. - P. 599-636.

389. Schneider A., Martin-Villalba A., Weih F., Vogel J., Wirth T., Schwaninger M. NF-kappaB is activated and promotes cell death in focal cerebral ischemia // Nat. Med.- 1999. V.5, N 5. - P. 554-559.

390. Seasholtz A.F., Burrows H.L., Karolyi IJ., Camper S.A. Mouse models of altered CRH-binding protein expression // Peptides. 2001. - V.22, N 5. - P.743-51.

391. Seligman M.E., Maier S.F. Failure to escape to traumatic shock // J. Exp. Psychol. 1967. - V.74. - P. 1-9.

392. Selkoe D. Alzheimer's disease results from the cerebral accumulation and cytotoxicity of amyloid beta-protein // J. Alzheimers Dis. 2001. - V. 3. - P. 75-80.

393. Selye H. Syndrome produce by diverse nouos agent // Nature. 1936. - v. 138. -P. 32.

394. Selye H. Stress and the general adaptation syndrome // Br. Med. J. 1950. -V.1(4667). -P.1383-1392.

395. Selye H. The Story of the Adaptation Syndrome. Montreal: Acta, Inc., 1952.

396. Selye H. From Dream to Discovery. New York: McGraw-Hill, 1964.

397. Selye H. Hormones and Resistance. BerlinHeidelberg-New York: SpringerVerlag, 1971.

398. Selye H. Stress without Distress. New York: Lippencott, 1974.

399. Selye H. Stress in Health and Disease. Reading (Mass.): Butterworths, 1976.

400. Selye H. The Stress of Life. New York: McGrawPIill, 1956. Rev. ed. 1976.

401. Semenov D.G., Samoilov M.O., Zielonka P., Lazarewicz J.W. Responses to reversible anoxia of intracellular free and bound Ca(2+) in rat cortical slices // Resuscitation.- 2000. V. 44. - P.207-214.

402. Semenov D.G., Samoilov M.O., Zielonka P., Lazarewicz J.W. Calcium transients in the model of rapidly induced anoxic tolerance in rat cortical slices: Involvemnet of NMDA receptors // Neurosignals. -2002. -V.l 1, N.6. P.329-335.

403. Semenov D.G., Samoilov M.O., Lazarewicz J.W. Preconditioning reduces hypoxia-evoked alterations in glutamatergic Ca2+ signaling in rat cortex // Acta Neurobiol. Exp. (Wars). 2008. - V.68, N 2. - P. 169-79.

404. Semenza G.L. Regulation of mammalian 02 homeostasis by hypoxia-inducible factor 1 //Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. -1999.-V.15. P.551-578.

405. Semenza G.L. Hypoxia-inducible factor 1: oxygen homeostasis and disease pathophysiology // Trends Mol. Med. 2001. V.7. - P. 345-350.

406. Semenza G.L. Hydroxylation of HIF-1: oxygen sensing at the molecular level // Physiology (Bethesda). 2004. - V.l9. - P. 176-182.

407. Sen R., Baltimore D. Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequences // Cell. 1986. - V.46, N 5. - P. 705-716.

408. Senftleben U., Cao Y., Xiao G„ Greten F.R., Krahn G., Bonizzi G., Chen Y., Hu Y., Fong A., Sun S.C., Karin M. Activation by IKKalpha of a second, evolutionary conserved, NF-kappa B signaling pathway // Science. 2001. - V.293, N 5534. - P. 1495-1499.

409. Shamloo M., Rytter A., Wieloch T. Activation of the extracellular signalregulated protein kinase cascade in the hippocampal CA1 region in a rat model of global cerebral ischemic preconditioning//Neuroscience. -1999. V. 93.- P. 81-88.

410. Sharp F.R., Ran R., Lu A., Tang Y., Strauss K.I., Glass T., Ardizzone T., Bernaudin M. Hypoxic preconditioning protects against ischemic brain injury // NeuroRx. 2004,- V. 1, N 1. - P. 26-35.

411. Sheng M., Greenberg M.E. The regulation and function of c-fos and other immediate early genes in the nervous system // Neuron.- 1990. V.4.- P.477-485.

412. Shi J., Yang S. H., Stubley L., Day A. L. and Simpkins J.W. Hypoperfusion induces overexpression of beta-amyloid precursor protein mRNA in a focal ischemic rodent model // Brain Res. 2000. - V.853. - P. 1-4.

413. Shigeno T., T. Mima, K. Takakura, D. Graham, G. Kato, Y. Hashimoto, and S. Furukawa Amelioration of Delayed Neuronal Death in the Hippocampus by Nerve Growth Factor// The Journal of Neuroscience. 1991. - V.l 1, N 9. - P. 2914-2919.

414. Shimizu S., Nagayama T., Jin K.L., Zhu L„ Loeffert J.E., Watkins S.C., Graham S.H., Simon R.P. bcl-2 Antisense treatment prevents induction of tolerance to focal ischemia in the rat brain // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2001. — V.21, N 3. -P. 233-243.

415. Shpargel K.B., Jalabi W., Jin Y., Dadabayev A., Penn M.S., Trapp B.D. Preconditioning paradigms and pathways in the brain // Cleve Clin. J. Med. 2008. -V.75. -P. S77-82.

416. Shukitt-Hale B., Kadar T., Marlowe B.E., Stillman M.J., Galli R.L., Devine J.A., Lieberman H.R. Morphological alterations in the hippocampus following hypobaric hypoxia // Hum. Exp. Toxicol. 1996. - V. 15, N 4. - P. 312-319.

417. Siesjo B.K., Bengtsson F. Calcium fluxes, calcium antagonists, and calcium-related pathology in brain ischemia, hypoglycemia, and spreading depressions unifying hypothesis // J. Cereb. Blood Flow Metab. 1989. - V.9, N.2. - P.244-252.

418. Simon R.P., Niiro M., Gwinn R. Prior ischemic stress protects against experimental stroke//Neurosci. Lett. -1993. V.163, N 2. - P.135-137.

419. Siren A.L., Ehrenreich H. Erythropoietin-a novel concept for neuroprotection // Eur. Arch. Psychiatry. Clin. Neurosci. -2001. V.251. - P. 179-184.

420. Siren A.L., Knerlich F., Poser W., et al. Erythropoietin and erythropoietin receptor in human ischemic/hypoxic brain // Acta Neuropathol. 2001. - V.l01. -P.271-276.

421. Smith M.A., Davidson J., Ritchie J.C., Kudler H., Lipper S., Chappell P., Nemeroff C.B. The corticotropin-releasing hormone test in patients with posttraumatic stress disorder// Biol. Psychiatry. -1989. V.26, N 4. - P. 349-355.

422. Sng J.C., Taniura H., Yoneda Y. A tale of early response genes // Bio Pharm. Bull. -2004. V.27 . - P. 606-612

423. Sompol P., Ittarat W., Daosukho C., St Clair D. NF-kappaB-associated MnSOD induction protects against beta-amyloid-induced neuronal apoptosis // J. Mol. Neurosci. 2006. - V.29. - P. 279-288.

424. Sonoda A., Hirai H. The differential effect of control vs. loss of control over food acquisition on disk-pull responses elicited by inescapable shocks // Learning and motivation. 1993. - V.24. - P.40-54.

425. Soriano F.X., Papadia S., Hofmann F., Hardingham N.R., Bading H., Hardingham G.E. Preconditioning doses of NMDA promote neuroprotection by enhancing neuronal excitability // J. Neurosci.- 2006. V.26. - P. 4509-4518.

426. Spyrou G., Enmark E., Miranda-Vizuette A., Gustafsson J.A. Cloning and expression of a novel mammalian thioredoxin // J. Biol.Chem.- 1997. — V.272. P. 2936-2941.

427. Steiger H.J., Hangii D. Ischaemic preconditioning of the brain, mechanisms and applications // Acta Neurochir. (Wien).- 2007.- V. 149. P. 1-10.

428. Stein D.J., Zungu-Dirwayi N., van Der Linden G.J., Seedat S. Pharmacotherapy for posttraumatic stress disorder // Cochrane Database Syst. Rev.-2000.- V.4: CD002795.

429. Stenzel-Poore M.P., Stevens S.L., Simon R.P. Genomics of preconditioning // Stroke. 2004. - V.35. - P. 2683-2686.

430. Stenzel-Poore M.P., Stevens S.L., King J.S., Simon R.P. Preconditioning reprograms the response to ischemic injury and primes the emergence of unique endogenous neuroprotective phenotypes: a speculative synthesis // Stroke. 2007. - V. 38.-P. 680-685.

431. Stetler R.A., Zhang F., Liu C., Chen J. Ischemic tolerance as an active and intrinsic neuroprotective mechanism // Handb. Clin. Neurol. 2008. — V.92. - P. 171195.

432. Sugino T., Nozaki K., Takagi Y. et al. Activation of mitogen-activated protein kinases after transient forebrain ischemia in gerbil hippocampus // J. Neurosci.- 2000.-V.20.-P. 4506-4514.

433. Swanson L.W., Sawchenko P.E., Rivier J., Vale W.W. Organization of ovine corticotropin-releasing factor immunoreactive cells and fibers in the rat brain: an immunohistochemical study // Neuroendocrinol. 1983. - V.36(3). - P. 165-186.

434. Taie S., Ono J., Iwanaga Y., Tomita S., Asaga T., Chujo K., Ueki M. Hypoxia-inducible factor-1 alpha has a key role in hypoxic preconditioning // J. Clin. Neurosci. 2009. - V. 16, N 8. - P. 1056-1060.

435. Takagi Y., Nozaki K., Sugino T., Hattori I., Hashimoto N. Phosphorylation of c-Jun NH(2)-terminal kinase and p38 mitogen-activated protein kinase after transient forebrain ischemia in mice //Neurosci. Lett. 2000. - V. 294. - P. 117-120.

436. Takemoto O., Tomimoto H., Yanagihara T. Induction of c-fos and c-jun gene products and heat shock protein after brief and prolonged cerebral ischemia in gerbils // Stroke. 1995. - V.26, N.9. - P.1639-1648.

437. Tanaka K., Nogawa S., Nagata E., Suzuki S., Dembo T., Kosakai A., Fukuuchi Y. A temporal profile of CREB phosphorylation after focal ischemia in rat brain // Neuroreport. 1999. - V. 10. - P. 2245-2250.

438. Tauskela J.S., Comas T., Hewitt K., Monette R., Paris J., Hogan M., Morley P. Cross-tolerance to otherwise lethal N-methyl-D-aspartate and oxygen-glucose deprivation in preconditioned cortical cultures // Neuroscience.- 2001. V.107, N 4. -P. 571-584.

439. Thomassin H., Flavin M., Espinâs M.L., Grange T. Glucocorticoid-induced DNA demethylation and gene memory during development // EMBO J. 2001. -V.20(8). — P.1974-1983.

440. Thompson N.L., Mead J.E., Braun L., Goyette M., Shank P.R., and Fausto N. Sequential proto-oncogene expression during rat liver regeneration // Cancer Res. -1986.-V. 46. P.3111-3117.

441. Tichomirowa M.A., Keck M. E., Schneider H. J., Paez-Pereda M., Renner U., Holsboer F., Stalla G. K. Endocrine disturbances in depression // J. Endocrinol. Invest. -2005. V.28. - P. 89-99.

442. Traystmann R.J. Animal models of focal and global cerebral ischemia // ILAR J. 2003. - V.44. - P.85-95.

443. Truettner J., Busto R., Zhao W., Ginsberg M.D., Perez-Pinzon M.A. Effect of ischemic preconditioning on thé expression of putative neuroprotective genes in the rat brain // Brain Res.- 2002.- V. 103. P. 106-115.

444. Tseng M.T., Chan S.A., Reid K.H., Iyer V.G. Fos-like immunoreactivity in rat hippocampal neurons following transient global ischemia// Neurol Res.- 1997.- V.19. -P. 89-91.

445. Tsigos C., Chrousos G.P. Hypothalamic-pituitary-adrenal axis, neuroendocrine factors and stress// J. Psychosomatic Res. 2002. - V.53. - P.865-871.

446. Turnbull G.J. The biology of post-traumatic stress disorder // Psychiatry. -2006. V.5(7). - P.221-224.

447. Turner A.J., Hooper N.M. Role for ADAM-family proteinases as membrane protein secretases // Biochem. Soc. Trans. -1999. V. 27, N 2. - P. 255-259.

448. Turner P.R., O'Connor K., Tate W.P., Abraham W.C. Roles of amyloid precursor protein and its fragments in regulating neural activity, plasticity and memory // Prog. Neurobiol. 2003. - V.70. -P. 1-32.

449. Urbach A., Bruehl C., Witte O.W. Microarray-based long-term detection of genes differentially expressed after cortical spreading depression // Eur. J. Neurosci.-2006.-V.24. P. 841-856.

450. Vaidya V. and Duman R. S. Depression emerging insights from neurobiology // British Medical Bulletin. - 2001. - V. 57. - P. 61-79.

451. Vale W., Speiss J., Rivier C., Rivier J. Characterization of 41-amino acid residue ovine hypothalamic peptide that stimulates the secretion of corticotropin and P-endorphin // Science. 1981. - V.213. - P. 1394-1397.

452. Valhopoulos S., Zoumpourlis V.C. JNK: a key modulator of intracellular signaling // Biochemistry (Mosc). 2004. - V.69, N 8. - P. 844-854.

453. Van der Kolk B., A. McFarlane, & L.Weisaeth (Eds.), Traumatic stress: The effects of overwhelming experience on mind, body, and society. NY: Guilford Press. -1996. 440p.

454. Vazquez D.M., C. Bailey, G. W. Dent, D. K. Okimoto, A. Steffek, J. F. López, S. Levine Brain corticotropin-releasing hormone (CRH) circuits in the developing rat: Effect of maternal deprivation // Brain Res.- 2006. V. 1121, N 1. - P. 83-94.

455. Velasques T. Tolerance to acute hypoxia in high altitude natives // J.Appl.Physiol. 1959. V.14. P.35372-35381.

456. Vila M, Przedborski S. Neurological diseases: Targeting programmed cell death in neurodegenerative diseases // Nat. Rev. Neurosci. 2003. - V.4, N 5. -P.365-375.

457. Virgo L., de Belleroche J. Induction of the immediate early gene c-jun in human spinal cord in amyotrophic lateral sclerosis with concomitant loss of NMDA receptor NR-1 and glycine transporter mRNA // Brain Res. -1995. V.676, N 1. -P. 196-204.

458. Wajant H. The Fas signaling pathway: more than a paradigm // Science. 2002. - V.296, N 5573. - P. 1635-1636.

459. Walton M., Sirimanne E., Williams C., Gluckman P., Dragunow M. The role of the cyclic AMP-responsive element binding protein (CREB) in hypoxic-ischemic brain damage and repair // Mol. Brain Res. 1996. - V.43.- P. 21-29.

460. Walton M.R. and Dragunow M. Is CREB a key to neuronal survival? // Trends Neurosci. 2000. - V. 23. P. 48-53.

461. Wang G.L., Jiang B.H., Rue E.A., Semenza G.L. Hypoxia-inducible factor 1 is a basic-helix-loop-helix-PAS heterodimer regulated by cellular 02 tension // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995.- V. 92, N 12. - P. 5510-5514.

462. Wang G.L., Semenza G.L. Molecular basis of hypoxia-induced erythropoietin expression // Curr. Opin. Hematol. 1996. -V. 3, N 2. - P. 156-162.

463. Weidemann A., Johnson R.S. Biology of HIF-1 alpha // Cell Death Differ.-2008. V.15, N 4. - P.621-627.

464. Weisaeth L. The stressors and the post-traumatic stress syndrome after an industrial disaster // Acta Psychiatr. Scand. Suppl. 1989. - V.355. - P. 25-37.

465. Wen Y., Onyewuchi O., Yang S., et al. Increased beta-secretase activity and expression in rats following transient cerebral ischemia // Brain Res. 2004. -V.1009.- P. 1-8.

466. West A.E., Chen W.G., Dalva M.B., Dolmetsch R.E., Kornhauser J.M., Shaywitz A.J., Takasu M.A., Tao X., Greenberg M.E. Calcium regulation of neuronal gene expression // PNAS.- 2001.- V.98. P. 11024-11031.

467. White B.C., Grossman L.I., O'Neil B.J., DeGracia D.J., Neumar R.W., Rafols J.A., Krause G.S. Global brain ischemia and reperfusion // Ann. Emerg. Med.-1996. -V. 27, N 5. P.588-594.

468. Whitnall M.H. Regulation of the hypothalamic corticotropin-releasing hormone neurosecretory system // Prog. Neurobiol.- 1993. V.40, N 5. - P.573-629.

469. Wick A., Wick W., Waltenberger J., Weller M„ Dichgans J., Schulz J.B. Neuroprotection by hypoxic preconditioning requires sequential activation of vascular endothelial growth factor receptor and Akt // J. Neurosci.- 2002. V.22.- P.6401-6407.

470. Wiener C., Booth G., Semenza G. In vivo expression of mRNAs encoding hypoxia-inducible factor -1 // Biochem. Biophys. Res. Com. 1996. - V. 225.- P. 485-488.

471. Willis S.N., Fletcher J.I., Kaufmann T., van Delft M.F., Chen L., Czabotar P.E., et al. Apoptosis initiated when BH3 ligands engage multiple Bcl-2 homologs, not Bax or Bak // Science. 2007. - V.315, N 5813. - P.856-859.

472. Wingender E., Dietze P., Karas H., Knüppel R. TRANSFAC: a database on transcription factors and their DNA binding sites // Nucleic Acids Res. -1996. V.24, N 1. -P.238-241.

473. Wingender E. Classification of eukaryotic transcription factors // Mol Biol (Mosk).- 1997. V.31, N 4. - P.584-600.

474. Wojcik L., Sawicka A., Rivera S., Zalewska T. Neurogenesis in gerbil hippocampus following brain ischemia: Focus on the involvement of metalloproteinases II Acta Neurobiol. Exp. (Wars).- 2009. V.69, N 1. - P.52-61.

475. Wolfe M.S., Xia W., Ostaszewski B.L., et al. Two transmembrane aspartates in presenilin-1 required for presenilin endoproteolysis and gamma-secretase activity // Nature. 1999. - V. 398. - P. 513-517.

476. Wong W.K., Ou X.M., Chen K., Shih J.C. Activation of human monoamine oxidase B gene expression by a protein kinase C MAPK signal transduction pathway involves c-Jun and Egr-1 // J. Biol. Chem. 2002. - V. 277, N 25. - P. 22222-22230.

477. Wu C., Fujihara H., Yao J., Qi S., Li H., Shimoji K., Baba H. Different expression patterns of Bcl-2, Bcl-xl, and Bax proteins after sublethal forebrain ischemia in C57Black/Crj6 mouse striatum // Stroke.- 2003.- V. 34, N 7. P. 1 SOSCOS.

478. Wu D.C., Ye W., Che X.M., Yang G.Y. Activation of mitogen-activated protein kinases after permanent cerebral artery occlusion in mouse brain. // J. of Cereb. Blood Flow and Metab. 2000. - V. 20,- P. 1320-1330.

479. Xie B, Shen J., Dong A., et al. An Adam 15 amplification loop promotes vascular endothelial growth factor-induced ocular neovascularization // FASEB J. -2008. V. 22, N 8. - P. 2775-2783.

480. Xuan Y.T., Tang X.L., Banerjee S., Takano II., Li R.C., Han H., Qiu Y., Li J.J., Bolli R. Nuclear factor-kappaB plays an essential role in the late phase of ischemic preconditioning in conscious rabbits // Circ. Res. 1999. - V. 84. - P. 10951109.

481. Yan S.F., Pinsky D.J., Mackman N., Stern D.M. Egr-1: is it always immediate and early? // J. Clin. Invest. 2000,- V.105, N 5. - P. 553-554.

482. Yan S.F., Fujita T., Lu J., Okada K., Shan Zou Y., Mackman N., Pinsky D.J., Stern D.M. Egr-1, a master switch coordinating upregulation of divergent gene families underlying ischemic stress //Nat. Med. 2000. - V. 6. - P. 1355-1361.

483. Yehuda R., Giller E.L., Southwick S.M. Hypothalamic pituitary adrenal axis dysfunction in PTSD // Biol. Psychiatry. 1991a. -V. 30. - P. 1031-1048.

484. Yehuda R., Lowy M.T., Southwick S.M., Shaffer D., Giller E.L. Jr. Lymphocyte glucocorticoid receptor number in posttraumatic stress disorder // Am. J. Psychiatry. 1991 b. - V. 148(4). - P.499-504.

485. Yehuda R., Antelman S.M. Criteria for evaluating animal models of post traumatic stress disorder // Biol. Psychiatry.- 1993. V.33. - P. 479-486.

486. Yehuda R. Advances in understanding neuroendocrine alterations in PTSD and their therapeutic implications // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2006. - V. 1071. - P. 137-166.

487. Zablocka B., Dluzniewska J., Zajac H., Domanska-Janik K Opposite reaction of ERK and JNK in ischemia vulnerable and resistant regions of hippocampus: involvement of mitochondria. // Brain Res. Mol. Brain Res. 2003. - V. 110.- P. 245252.

488. Zhan R.Z., Fujihara H., Baba H. Yamakura T, Shimoji K. Ischemic preconditioning is capable of inducing mitochondrial tolerance in the rat brain. // Anasthesiology. 2002 V. 97. P. 896-901.

489. Zhang X., Zhou K.,Wang R., Cui J., Lipton S. A., Liao F. F., Xu H. and Zhang Y. W. Hypoxia-inducible factor 1 alpha (HIF-lalpha)-mediated hypoxia increases

490. BACE1 expression and beta-amyloid generation // J. Biol. Chem. 2007. - V.282. — P. 10873-10880.

491. Zheng S., Zuo Z. Isoflurane preconditioning induces neuroprotection against ischemia via activation of P38 mitogen-activated protein kinases // Mol. Pharmacol.-2004.- V.65, N 5. P.l 172-80.

492. Zheng S., Zuo Z. Isoflurane preconditioning reduces purkinje cell death in an in vitro model of rat cerebellar ischemia // Neuroscience.- 2003. V.l 18, N 1. - P.99-106.

493. Zhukov D.A. The dexamethasone suppression test in genetically different rats exposed to inescapable and escapable electric shocks // Psychoneuroendocrinology. — 1993.-V.18.-P. 467-474.

494. Zilliacus J., Wright A.P., Carlstedt-Duke J., Gustafsson J.A. Structural determinants of DNA-binding specificity by steroid receptors // Mol. Endocrinol. -1995. V.9(4). - P.389-400.

495. Zobel A.W., Nickel T., Sonntag A., Uhr M., Holsboer F. Cortisol response in the combined dexamethasone/CRH test as predictor of relapse in patients with remitted depression: a prospective study // J. Psychiatric Res. 2001. - V.35(2). -P. 83-94.

Информация о работе
  • Рыбникова, Елена Александровна
  • доктора биологических наук
  • Санкт-Петербург, 2010
  • ВАК 03.03.01
Диссертация
Нейропротективные эффекты и механизмы гипоксического прекондиционирования - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно
Автореферат
Нейропротективные эффекты и механизмы гипоксического прекондиционирования - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации