Cieľom našej práce bolo sledovať možnú súvislosť medzi koncentráciou BDNF proteínu a priebehom mozgovej ischémie-reperfúzie. Použili sme modely prechodnej ložiskovej (FI) a celkovej ischémie (GI) u potkana v trvaní 90, resp. 10 min. Vzorky krvi sme odoberali pred a poèas ischémie a v 40. a 90. min. reperfúzie. Výsledky experimentu ukázali zmeny v koncentrácii BDNF v celkovej krvi, plazme a bunkovej zložke krvi. V modely FI koncentrácia BDNF v celkovej krvi, plazme a krvných bunkách prudko poklesla v priebehu prvých 40 min zastavenia krvného zásobenia. Vo vzorkách celkovej krvi a krvnej zložky hladina BDNF zaèala stúpať a dosiahla kontrolnú úroveò. Naopak, plazmatická hladina tohto proteínu signifikantne poklesla asi o 55 %. Pri celkovej ischémii sme nepozorovali žiadne významné zmeny po ischemickom zásahu. V priebehu prvých 90 min. reperfúzie u oboch modelov kontinuálne poklesla hladina proteínu BDNF vo vzorkách celkovej krvi a bunkovej frakcie. Plazmatická hladina BDNF zaèala stúpať v 40. min. reperfúzie. V 90. min recirkulácie hladina BDNF po FI sa zvýšila o 92 %, pri GI bol nárast o 155 %. Na záver môžeme konštatovať že mozgová ischemia–reperfúzia vedie ku zmenám BDNF koncentrácie v celkovej krvi, plazme a krvných bunkách. Ischémia mozgu spôsobuje celkové zníženie hladiny BDNF. Plazmatická hladina tohto proteínu redu- kovaného v priebehu ischémie sa v období recirkulácie markantne zvyšuje.
In the present paper we studied possible connection of BDNF blood level in process of brain ischemia-reperfusion. We used models of transient focal (FI) and global (GI) ischemia in rat in duration 90 min and 10 min, respectively. Blood samples were collected before and during ischemia and at 40 and 90 min of reperfusion. Results of experiment show- ed changes of BDNF level in total blood, plasma and blood cells. In model of FI, BDNF concentration in total blood, as well as in plasma and blood cells, rapidly decreased during the first 40 min of blood supply restriction. In samples of whole blood and blood cells BDNF started to rise at the end of ischemic insult at least on the control level. On the contrary, plasma level of this protein was significantly decreased about 55 %. In model of GI we didn’t observe some important changes after ischemic insult. During the first 90 min of reperfusion in both models BDNF level in total blood and in blood cells continuously decreased. Plasma level of BDNF started to rise at 40 min of reperfusion. At 90 min of recirculation BDNF level in model of FI reached 92 %, in GI about 155 %. In conclusion we can state that brain ischemia-reperfusion leads to changes of BDNF level in total blood, as well as in plasma and blood cells. Brain ischemia causes reduction of total BDNF level during ischemia. On the other side plasma level of this protein reduced during ischemia markedly rises during recirculation.
Použitie bradykininu ako postconditioningu podáva dôkaz o tom, že účinne bráni proti ischémiou vyvolanej neurodegenerácii. Pot¬ kanom bola navodená ischemia po dobu 8 min. a o dva dni neskôr ako postconditioning injekcia bradykininu (150 Hg/kg i.p.). Postischemická neurodegenerácia postupovala zvýšením aktivity mitochondriálneho enzýmu MnSOD v cytoplazme, čo naznačovalo uvoľnenie MnSOD z mitochondrií v procese oneskorenej neurónovej smrti. Zvýšenie cytozolového cytochromu c a následná aktivácia kaspázy-3 sú dalším znakom smrti neurónov mitochondriálnou cestou. Podávanie bradykininu signifikantně zníži ischémiou vyvolanú smrť neurónov, tiež potláča uvoľnenie MnSOD a cytochromu c a zároveň zabraňuje aktiváciu kaspázy-3. Tieto výsledky sú ďalším dôkazom veľkého potenciálu terapeutického využitia postconditioningu pri ochrane pred neurodegeneratívnym poškodením mozgu.
The findings reported in this work show that post trea- tment with bradykinin can provide a potent protection against neurode- generation in the model of neuronal death-generating ischemia. Ischemia (8 min) was induced by four vessels occlusion and postconditioning, an injection of bradykinin (150 μ g/kg i.p.) as long as 2 days after ischemia, was used. The postischemic neurodegeneration was preceded by increased activity of mitochondrial enzyme MnSOD in cytoplasm, indicating release of MnSOD from mitochondria in the process of delayed neuronal death. Increased cytosolic cytochrome c and subsequently caspase-3 activation are additional signs of neuronal death via the mitochondrial pathway. Bradykinin administration significantly attenuated ischemia-induced neuronal death, and also suppressed the release of MnSOD, cytochrome c, and prevented caspase-3 activation. Bradykinin can be used as an effective stressor able to prevent mitochondrial failure leading to apoptosis-like delayed neuronal death in postischemic rat hippocampus. These results strengthen the idea of an interesting potential therapeutically value of postconditioning in neuronal protection.
- Klíčová slova
- ischémia, ischemická tolerancia, postconditioning,
- MeSH
- bradykinin MeSH
- Publikační typ
- abstrakty MeSH
Táto štúdia je venovaná sledovaniu expresie antioxidatívnych enzýmov (MnSOD a CuZnSOD) a proteínov súvisiacich s rozvojom one- skorenej smrti buniek (Bcl-2 a Bax) na imunohistochemickej úrovni vo vybraných regiónoch mozgu (CA1 a gyrus dentatus) potkana po subletálnej ischémii aplikovanej dva dni po experimentálne vyvolanom letálnom is- chemickom poškodení mozgu. Výsledky potvrdzujú mimoriadnu účinnosť postconditioningu na zvýšenie imunoreaktivity oboch superoxiddismutáz a progresívny efekt na zníženie expr esie proapoptotického proteínu Bax najmä vo vulnerabilných oblastiach mozgu.
This study is devoted to the following of antioxidant enzymes (MnSOD and CuZnSOD) expression and proteins (Bcl-2 and Bax) related to the development of delayed cell death on immunohistochemical level in the selected regions of the rat brain (CA1 and gyrus dentatus) after sublethal ischemia carried out two days after experimental ischemic lethal brain injury. Results confirmed exceptional postconditioning effect on growth of immunoreactivity of both SODs and progressive decreasing effect on expression of proapoptotic Bax protein mainly in vulnerable brain regions.
- Klíčová slova
- cerebrálna ischémia, postconditioning, SOD, Bcl-2, Bax,
- MeSH
- hipokampus MeSH
- Publikační typ
- abstrakty MeSH
Ischémia mozgu indukuje popri iných patofyziologických procesoch nadmerné uvoľnenie glutamátu. Vysoká hladina glutamátu v mozgovom intersticiálnom a mozgomiešnom moku vyvoláva jeho neurotoxické vlastnosti a smrť neurónov. Je známe, že glutamát môže byť transportovaný z priestoru mozgu do krvi. Z toho dôvodu sme sledovali zmeny koncentrácie glutamátu v krvi po ischemickom ataku. Použili sme dva modely mozgovej ischémie u potkanov, prechodnú globálnu a fokálnu ischémiu. Počas postischemickej reperfúzie sme našli významné zvýšenie hladiny krvného glutamátu v rôznych časových intervaloch recirkulácie U oboch ischemických modelov. Pri globálnej ischémii vrchol glutamátovej koncentrácie bol v 40 až 60 min. s druhým nárastom po 120 minútach. Pri fokálnej ischémii sa glutamátová koncentrácia postupne zvyšovala od konca ischemickej periódy až po 150 min., kde sme zaznamenali jej vrchol. Tieto nálezy predpokladajú, že hladina glutamátu v krvi by mohla byť jednoduchým markerom ischemického poškodenia mozgu.
Brain ischemia induces beside others pathophysiological processes an excessive release of glutamate. High level of glutamate in the brain interstitial fluid and cerebrospinal fluid leads to its neurotoxic properties and kill neurons. It is known that glutamate can by transported from the brain space to blood. For this reason, we measured glutamate level in the blood following ischemic attack. We used transient global and focal cerebral ischemia models in rat. We have found significantly increa- sed glutamate level in the total blood samples at different time intervals during postischemic reperfusion in both ischemic models. In the model of global ischemia glutamate concentration in blood was incresed in two peaks, first from 40 to 60 min of reperfusion and second at 120 min. On the other hand, in the model of focal ischemia glutamate rised slowly from end of ischemic period and was peaked at 150 min. By these finding we suppose that changes of blood Glu concentration could be used as a simple marker of ischemic brain damage.
- Klíčová slova
- globálna ischémia, fokálna ischémia, koncentrácia glutamátu v krvi,
- Publikační typ
- abstrakty MeSH
Od prvých prác v roku 1986 sa na významné miesto v možnostiach ochrany pred ischemickým poškodením nielen mozgu dostal fenomén tzv. ischemickej tolerancie spočívajúci v skutočnosti, že keď sa bunka dostane do styku so subletálnym stresom, nadobudne dočasne schopnosť prežiť aj za normálnych okolností zničujúce dávky stresu. Keď sa na tento fenomén pozrieme z iného uhla, čiže v snahe bunky zničiť, zisťujeme, že prvá dávka stresora, ktorá nezničila všetky bunky, stáva sa pre prežívajúce bunky a okolité tkanivo subletálnym stresom indukujúcim vznik tolerancie, tento fakt je však známy viac ako 100 rokov pod pojmom lieková rezistencia. Pohľad z obidvoch strán a využitie získaných poznatkov môže významne pomôcť tieto predložené závažné medicínske problémy riešiť.
Since first publications in 1986 phenomenon of ischemic tolerance ascended to important place in possible methods of protection not only brain against ischemia induced damage. This robust defense mechanism consist in fact that cell in contact with sublethal stress acquires transiently ability to survive normally lethal stress. However, if we require eliminate unwanted cells from organism and first dose of stress will not kill all cells it will induce in surviving cells tolerance. This phenomenon is in fact known more than 100 years as multidrug resistance. Complex examination from both sides could be very useful in solution of these important medical problems.
- Klíčová slova
- ischémia, ischemická tolerancia, mnohopočetná lieková rezistencia apoptóza,
- Publikační typ
- abstrakty MeSH
