Изменение экспрессии кальретинина в интернейронах грудного спинного мозга при моделировании дефицита афферентации у мышей c57bl/6

                                                                                                       

Преображенский Н.Д.¹, Порсева В.В.²

[e-mail]¹, [e-mail]²

Ярославский государственный медицинский университет

Кафедра патологической физиологии, Ярославль, Россия

 

Актуальность: Эффекты капсаицина являются дозозависимыми, а реакция на введение его нейротоксической дозы отражается на функционально различных нейронах спинного мозга (СМ) [3]. Функциональная роль кальций-связывающего белка кальретинина активно исследуется, предполагается его участие в процессах нейрональной пластичности в качестве кальциевого буфера и кальциевого модулятора [1].

Научная новизна: Впервые установлено снижение экспрессии кальций-связывающего белка кальретинина в спинальных интернейронах после введения капсаицина. 

Цель исследования: Изучить топографические и морфометрические характеристики интернейронов грудного спинного мозга, содержащих кальретинин у мышей в модели дефицита афферентации, вызванной системным введением капсаицина.

Материалы и методы: Исследование проведено на самках мышей C57BL/6 массой 20±5 г, которые были разделены на две группы: контрольная (n=4); опытная (n=4) – подкожное введение капсаицина (50 мг/кг) однократно [2]. Забор материала у двух групп мышей осуществляли на 30 день после введения капсаицина. Иммуногистохимическим методом исследовали экспрессию кальретинина (КАР) в интернейронах Т3-Т5 сегментов СМ на поперечных криостатных срезах, толщиной 14 мкм. Проводили измерение площади сечения (ПС) нейронов и их подсчет в пределах пластинок СМ. Уровень экспрессии КАР определяли методом вестерн-блоттинга. Для определения средних арифметических и их стандартных ошибок использовали программу Statistica, версия 10 (StatSoft, Inc., 2011).

Результаты и их обсуждение: КАР содержащие интернейроны выявлялись во всех пластинках СМ в обеих группах мышей, исключение составила пластинка IX. Подсчет КАР ИР интернейронов показал, что в контрольной группе максимальное количество выявлялось в пластинке II (21.5%), а наименьшее (0.7%) – в области медиального края дорсального рога (ОМК) и в поле X. В пластинках III, IV, V и VIII доля КАР ИР интернейронов составила 1.5%, 1.8%, 2.7% и 3.7% соответственно. В пластинках I и VII содержание КАР ИР интернейронов не превышало 6%. После введения капсаицина значимых изменений в количественном распределении КАР ИР интернейронов в пластинках СМ не обнаружено.

В контрольной группе мышей самыми крупными были КАР ИР нейроны пластинки VIII (ПС>200 мкм²), самыми мелкими – пластинки I и II (ПС 55-56 мкм²). После введения капсаицина наблюдалось уменьшение ПС КАР ИР интернейронов в пластинках I – на 21%, III – на 31.9%, V – на 15.7% и в ОМК – на 37.2%, в пластинках VII, VIII и X – менее 10%. Результаты вестерн-блоттинга показали, что экспрессия КАР по сравнению с контролем (0.36±0.03%) уменьшалась на 41.7% после введения капсаицина.

Выводы: В условиях химической деафферентации отмечается уменьшение размеров КАР ИР интернейронов без изменения их количественных характеристик, что сопровождается снижением экспрессии КАР. Низкий уровень экспрессии КАР предполагает уязвимость интернейронов при увеличении содержания внутриклеточного кальция.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 17-04-00349-а.

Список литературы:

1. Fairless R., Williams S.K., Diem R. Calcium-Binding Proteins as Determinants of Central Nervous System Neuronal Vulnerability to Disease // Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20(9). P. 2146. doi:10.3390/ijms20092146

2. Gamse R. Capsaicin and nociception in the rat and mouse. Possible role of substance P // Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 1982. Vol. 32. P. 205–216.

3. Porseva V.V., Shilkin V.V., Masliukov P.M. Capsaicin Treatment in Studying of Peripheral Pain Processing // Capsaicin: Food Sources, Medical Uses and Health Implications / Edited by Bruce Gilliam. Nova Science Publishers, Inc, 2015. Р. 99–122.

 

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОХИМИИ