Аннотация результатов, полученных в 2024 году
На втором этапе исследований мы провели анализ влияния пирацетама и аудиогенного киндлинга (AuK) на функциональный стату астроцитов зубчатой извилины (DG) крыс Крушинского-Молодкиной (КМ). Анализ длительности стадий аудиогенного припадка не выявил различий между контрольными крысами КМ и крысами КМ с длительнымм введением пирацетама, а также что пирацетам не оказывал влияния на тяжесть лимбических судорог. Полученные данные согласуются с данными литературы о том, что пирацетам в малых терапевтических дозах не оказывает влияние на тяжесть судорожных припадков, но предохраняет клетки от негативного влияния судорожной активности, такие как инсульт и клеточная гибель, и поддерживает когнитивные функции. Полученные данные полностью согласуется с нашими предыдущими исследованиями и стабильное повторение результатов AuK подтверждает легитимность выбранной нами модели формирования височной эпилепсии у крыс КМ. Детальный анализ астроцитов выявил, что GFAP и ALDH1L1 в основном ко-локализованы в астроцитах, однако экспрессия этих белков не полностью совпадала и была ниже у крыс КМ. Длительное введение пирацетама оказывает влияние на функции астроцитов в зубчатой извилине (DG), однако его влияние было различным у нормальных и аудиогенных крыс. В частности, у крыс Вистар пирацетам не влиял на экспрессию GFAP и ALDH1L1. В то же время у крыс КМ, которые демонстрируют аномально сниженную базальную экспрессию GFAP и ALDH1L1, пирацетам вызывал повышение их экспрессии. Введение пирацетама на фоне AuK также сопровождалось повышением GFAP и ALDH1L1, по сравнению с введением только пирацетама. Таким образом, мы показали, что у наивных крыс КМ экспрессия GFAP и ALDH1L1в DG значительно отличается от крыс Вистар, и что пирацетам частично нормализует их экспрессию. Наши данные показали, что эта DG характеризуется дифференциальной экспрессией не только GFAP и ALDH1L1, но и EAAT 1 и 2, которая была значительно ниже, чем у крыс Вистар. Эти изменения коррелировали с меньшей плотностью GFAP и ALDH1L1 позитивных отростков астроцитов и свидетельствуют о снижении активности опосредованного астроглией поглощения глутамата в DG крыс КМ. Таким образом, уменьшение количества EAAT и, соответственно, снижение поглощения глутамата астроцитами может быть связано со снижением активности глутаматергической системы в DG крыс КМ. Пирацетам не оказывал влияния на экспрессию EAAT1 и 2 у крыс Вистар, однако у крыс КМ при введении пирацетама EAAT1 и 2 значительно повышались и сохранялось при введении пирацетама на фоне AuK. Таким образом, пирацетам, так же как и в случае GFAP и ALDH1L1, нормализовал уровень экспрессии EAAT1 и 2 в DG крыс КМ. Также мы показали, что AuK не изменял уровень экспрессии везикулярных переносчиков глутамата VGLUT1 и 2, что напрямую коррелирует с продукцией и секрецией глутамата в нейронах, и сопровождается неизменной продукцией астроцитарных EAAT. Параллельно со сниженной экспрессией EAAT в DG крыс КМ мы также наблюдали значительно меньшую популяцию астроцитов, экспрессирующих глутаминсинтетазу (GS) - ключевой фермент астроцитов, который отвечает за метаболизм глутамата. Таким образом, сниженная экспрессия EAAT и GS в DG крыс КМ также может способствовать эпилептогенезу, повышенная возбудимость нейронов и вовлекая гиппокамп в развитие эпилепсии при AuK. Введение пирацетама вызывало повышение уровня GS в астроцитах DG, что наблюдалось как у крыс Вистар, так и у крыс КМ. С одной стороны, поскольку пирацетам стимулирует высвобождение глутамата в гиппокампе, активация только GS (у крыс Вистар) или вместе с EAAT (у крыс КМ) может быть связана с пирацетам-индуцированной активацией глутаматной передачи. С другой стороны, повышение уровня GS и EAAT и, следовательно, потенцирование опосредованной астроглией утилизации глутамата в эпилептическом мозге может частично опосредовать положительные эффекты пирацетама в комплексной противоэпилептической терапии. Таким образом, пирацетам-индуцированная активация GS также является возможным механизмом, способствующим нейропротекторному эффекту пирацетама. Анализ ко-локализации NFIA с GS показала, что примерно 25-30% NFIA позитивных клеток ко-экспрессируют GS у контрольных крыс КМ, а при AuK их число значительно нарастает, как и при сочетанном воздействии пирацетама и AuK. При этом число только GS позитивных клеток значительно снижается. Эти данные свидетельствуют о том, что при моделировании лимбической эпилепсии возрастает роль NFIA в регуляции экспрессии GS. Мы также оценили продукцию ГАМК в нейронах и в астроцитах, и уровень активности захвата ГАМК астроцитами. Результаты показали, что AuK приводит к повышению продукции ГАМК в нейронах, что сопровождалось усилением его захвата астроцитами. При этом также повышалась продукция ГАМК в астроцитах. Однако введение пирацетама не оказало существенного влияния ни на синтез ГАМК в нейронах и астроцитах, ни на уровень его захвата. Наряду с повышением уровня GFAP реактивные астроциты характеризуются измененной экспрессией специфических для астроцитов белков, регулирующих водно-солевой и энергетический баланс. Полученные данные свидетельствуют о том, что AuK приводит ингибированию водно-солевого обмена в результате эпилептизации гиппокампа. Однако, введение пирацетама не оказывало эффекта. Таким образом, наши данные свидетельствуют о том, что пирацетам не влияет на показатели метаболизма астроцитов. В результате проведенных исследований было показано, что AuK значительно изменяет показатели функционального статуса астроцитов. С другой стороны, мы показали, что пирацетам в терапевтических дозах оказывает позитивные эффекты и корректирует функциональный статус астроцитов гиппокампа крыс КМ, что позволяет сделать заключение об использовании пирацетама в качестве эффективного средства коректировки функциональной активности астроцитов при различных патологиях.