Взаимосвязь между концентрацией HSP 70, активностью тиол-дисульфидной системы и степенью неврологических нарушений при моделировании острой церебральной ишемии

Abstract

У роботі досліджували можливий взаємозв’язок між ступенем неврологічного дефіциту, активністю тіол-дисульфідної системи і концентрацією білків теплового шоку HSP 70 в корі і гіпокампі мозку експериментальних тварин. Встановлено, що наростання неврологічних порушень розвивається на фоні зниження активності тіол-дисульфідної системи і концентрації HSP 70. Визначена пряма односпрямована тісна кореляція між рівнем глутатіону відновленого і HSP 70 як у корі мозку, так і в гіпокампі. Встановлений взаємозв’язок підтверджує важливу роль білків теплового шоку 70 в регуляції процесів ендогенної нейропротекції і обумовлює перспективність його використання в якості мішені для фармакокорекції мозкових інсультів; В работе исследовали возможную взаимосвязь между степенью неврологического дефицита, активностью тиол-дисульфидной системы и концентрацией белков теплового шока HSP 70 в коре и гиппокампе мозга экспериментальных животных. Установлено, что нарастание неврологических нарушений развивается на фоне снижения активности тиол-дисульфидной системы и концентрации HSP 70. Определена прямая однонаправленная тесная корреляция между уровнем глутатиона восстановленного и HSP 70 как в коре мозга, так и в гиппокампе. Установленная взаимосвязь подтверждает важную роль белков теплового шока 70 в регуляции процессов эндогенной нейропротекции и обуславливает перспективность его применения в качестве мишени для фармакокоррекции мозговых инсультов; Cerebral hypoxia starts pathobiochemical cascade of reactions, which are based on free radical oxidation process. To prevent this process thiol-disulfide antioxidant system is very important, it is able to capture and neutralize free radicals due to the presence of sulfhydryl -SH groups per molecule of reduced glutathione, as well as adjust glutathionylation proteins to maintain their functional activity. Another important participant of neuroprotection endogenous process is Heat Shock Proteins 70. Its properties, first associated with the presence of chaperone activity, but there is evidence of its direct neuroprotective action, which mechanisms finally clarified and requires more detailed study. Aim. Analyze the values of HSP 70 concentration, the activity of thiol-disulfide system and the level of neurological deficit in experimental animals with acute cerebral ischemia and to identify possible correlations between parameters. Object and methods. In the conducted experiment was 110 Wistar rats aged 4-5 months, weighing 170-200 g. Simulation of acute cerebrovascular accident (АCVA) was carried out by an irreversible bilateral ligation of common carotid arteries under sodium thiopental anesthesia (40 mg/kg). Animals were randomly divided into group II: the first group contained the animals with stroke; the second group consisted of sham-operated rats, which reproduces the anesthesia, skin incision and the subsequent allocation of the arteries without ligation of vessels. Intensity of neurological disorders was determined daily on a stroke-index McGrow scale. On day 4 the concentration of HSP 70 determined in cortex and hippocampus by Western-blotting. Level of thiol-disulfide system violations was determined by the concentration of recovery glutathione (G-SH), the activity of glutathione reductase (GR) and glutathione-S-transferase (G-S-T). Conclusions. It was found that simulation of acute stroke in experimental animals formed neurological disorders of varying severity, which are interconnected with the activity of thiol-disulfide system and HSP 70 level. High levels of activity of HSP 70 stabilizes the thiol-disulfide system and, consequently, reduces the intensity of neurological deficits. The establishment of a direct one-way close correlation between the level of glutathione reduced and HSP 70 confirms the important role of heat shock protein 70 in the endogenous mechanisms of neuroprotection.