Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Основные исследования, проведенные в 2024 году, были посвящены изучению влияния курсового введения агониста PPAR гамма на поведенческие, гистопатологические, биохимические и электроэнцефалографические нарушения, характерные для хронической фазы литий-пилокарпиновой модели височной эпилепсии (TLE). Височную эпилепсию индуцировали у самцов крыс Вистар в возрасте 8 недель при помощи введения пилокарпина через сутки после инъекций хлорида лития. Контрольным животным вместо пилокарпина вводили физиологический раствор. Были сформированы 4 группы животных: нелеченый контроль, леченый контроль (без височной эпилепсии), нелеченые TLE крысы, леченые TLE животные, которым вводили пиоглитазон. Инъекции пиоглитазона осуществляли в дозе 15 мг/кг, внутрибрюшинно, ежедневно в течение 1 недели после индукции модели (введения пилокарпина), далее - перорально, разведенный в воде, 5 мг/кг в день, в течение 30 дней. Оценка поведенческих показателей и регистрация спонтанных рецидивирующих судорог была проведена с 21 по 37 сутки после индукции модели (введения пилокарпина) на фоне соответствующего лечения. Забор образцов мозга для биохимических и гистологических исследований осуществляли на 38 сутки, через сутки после последнего введения препарата и после регистрации спонтанных рецидивирующих судорог. Электроэнцефалографические исследования были выполнены на отдельной партии животных. Операции по установке электродов проводили через 37 дней после индукции модели (в течение которых вводили соответствующие препараты). Влияние пиоглитазона на TLE-индуцированные нарушения поведения было оценено в батарее тестов: двигательные функции, уровень тревожности и исследовательского поведения - в тесте Открытое поле, коммуникативная активность – в Социальном тесте, исследовательское поведение – в Тесте обследования новых предметов, пространственная рабочая память - в Тесте спонтанного чередования в Y-образном лабиринте, пространственная память - в Водном лабиринте Морриса. Для анализа результатов использовались компьютерные программы «Поле, крест» и «Field4». Было показано, что крысы с TLE отличаются повышенной двигательной активностью: у них увеличивалась пройденная дистанция, время локомоции, время стоек с упором и общее число актов в Открытом поле. Лечение пиоглитазоном блокировало аномальную гиперактивность животных. Также показано, что у крыс с височной эпилепсией подавляется исследовательская активность в Тесте исследования новых предметов и снижается коммуникативная активность в Социальном тесте. Пиоглитазон не влиял на данные показатели. Кроме того, крысы с TLE отличаются нарушениями рабочей памяти в Y-образном лабиринте и пространственной памяти в водном лабиринте Морриса. Введение пиоглитазона незначительно ослабило эти нарушения. Нарушения поведения у животных c TLE сопровождались значительной гибелью нейронов в полях СA1 и СА3 гиппокампа. Введение пиоглитазона снижало гибель нейронов в поле СА3. Нами был проведен анализ влияния пиоглитазона на экспрессию в височной коре и гиппокампе опытных и контрольных крыс генов астро- и микроглиальных белков, вовлеченных в регуляцию эпилептогенеза: маркеров активации микроглии (Aif1) и астроцитов (Gfap); маркеров провоспалительных состояний микро- и астроглии (Nos2 и Lcn2), маркеров защитных состояний этих клеток (Arg1 и S100a10); генов провоспалительных белков Il1b, Tnfa и Nlrp3; гена противовоспалительного цитокина Il1rn; гена транспортера глутамата EAAT2 (ген Slc1a2); генов нейротрофических факторов Bdnf, Fgf2 и Gdnf; гена защитного белка Tgfb1; гена калиевого канала Kir4.1 (ген Kcnj10). Основные исследования были проведены методом обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции в реальном времени (на уровне мРНК). Для генов Aif1 (белок IBA1) и Gfap (белок GFAP) они были дополнены исследованиями на уровне белка (методом Вестерн-блоттинга). В результате этих исследований было показано, что в хроническую фазу литий-пилокарпиновой модели в гиппокампе и височной коре крыс наблюдается активация астро- и микроглиальных клеток (усиливается экспрессия генов Aif1 и Gfap) на уровне мРНК и белка, развиваются воспалительные процессы (увеличивается экспрессии генов Il1b, Nlrp3, Lcn2), а также повышается продукция мРНК гена противоспалительного цитокина Ilrn и гена защитного белка S100a10. Пиоглитазон практически не влиял на экспрессию маркеров активации глиальных клеток и генов про- и противовоспалительных белков, но он оказывал стимулирующее воздействие на экспрессию гена ростового фактора Fgf2, что, возможно, частично объясняет его нейропротекторные свойства, выявленные в гистологических исследованиях. Мы также оценили влияние пиоглитазона на выраженность интериктальной эпилептиформной активности на ЭЭГ контрольных, нелеченых и леченых пиоглитазоном TLE крыс. Регистрация ЭЭГ производилась в двух экспериментальных условиях: 1) в фоне (1 час регистрации); 2) после введения низких доз конвульсанта пентилентетразола (ПТЗ, 40 мг/кг, регистрация 1 час). Применение активирующего метода (введения ПТЗ) было необходимым связи с тем, что при фоновой регистрации ЭЭГ у контрольных, и у экспериментальных крыс наблюдались одиночные спайки, их частота в группах различалась незначительно. После введения низких доз конвульсанта пентилентетразола частота спайков возрастала у TLE крыс и различия между группами становились статистически значимыми. При этом апостериорные сравнения выявили достоверные различия только между контрольными и нелечеными TLE крысами. Таким образом, введение пиоглитазона позволяло ослабить выраженность эпилептиформной активности в мозге TLE крыс в условиях введения ПТЗ. Также в 2024 году были завершены начатые на предыдущем этапе исследования влияния агониста PPAR бета/дельта GW0742 на экспрессию генов белков, вовлеченных в регуляцию эпилептогенеза, в мозге крыс в латентную фазу литий-пилокарпиновой модели височной эпилепсии. Выявлена способность GW0742 ослаблять TLE – индуцированное усиление экспрессии генов маркеров активации астроцитов (Gfap) и микроглии (Aif1) на уровне мРНК и белка. При этом GW0742 не влиял на связанное с эпилептогенезом усиление экспрессии про- и противовоспалительных генов Il1b, Nlrp3 и Il1rn.