Поиск природных биологически активных веществ, оказывающих нейропротекторный эффект при церебральной ишемии и реперфузии, является одной из приоритетных задач современной нейробиологии и медицины. Интраназально вводимый инсулин (ИВИ) обладает выраженным восстанавливающим эффектом при различных нейродегенеративных заболеваниях, но механизмы его действия и терапевтические эффекты при церебральной ишемии практически не изучены, в том числе при сахарном диабете 2-го типа (СД2), который повышает риски развития цереброваскулярных дисфункций. Целью работы было исследовать влияние ИВИ на метаболические показатели и факторы воспаления у самцов крыс с СД2, подвергнутых ишемии-реперфузии мозга, в сравнении с недиабетическими животными. Для моделирования СД2 использовали длительную высокожировую диету с инъекцией крысам низкой дозы стрептозотоцина (25 мг/кг), а для изучения церебральной ишемии использовали модель глобальной двухсосудистой ишемии переднего мозга, вызванной окклюзией обеих общих каротидных артерий, с длительной реперфузией (ИшР). Через 2 ч после окончания ишемии крыс обрабатывали ИВИ (0.5 или 2.0 МЕ/крыса), после чего препарат вводили в тех же дозах ежедневно, на протяжении 7 дней. Установлено, что ИВИ препятствует потере массы тела как у недиабетических, так и у диабетических крыс, перенесших ИшР, а также повышает содержание общего холестерина и долю эпидидимального жира у крыс без СД2 после Иш Р. У ишемических СД2-крыс ИВИ снижает уровни постпрандиальной глюкозы и инсулина в крови, что свидетельствует об улучшении толерантности к глюкозе, а также снижает уровни факторов воспаления – С-реактивного белка (в дозе 0.5 МЕ/крыса/сутки) и фактора-α некроза опухолей (в дозе 2 МЕ/крыса/сутки) в крови, что указывает на его противовоспалительный потенциал. Таким образом, курсовое применение ИВИ после индукции ишемии головного мозга приводит к улучшению метаболических показателей и ослабляет воспалительные реакции у крыс с СД2, что может быть востребовано при коррекции ишемического инсульта у пациентов с СД2.
Ишемия головного мозга представляет собой значимую медико-социальную проблему, вследствие чего актуальной является разработка эффективных нейропротекторов для ее коррекции. Поскольку ишемия мозга имеет сложный патогенез с длительным восстановительным периодом, то наибольший интерес представляют препараты с плейотропным действием, в том числе интраназально вводимый инсулин (ИВИ), который, поступая в мозг, через центральные механизмы регулирует метаболизм, оказывает нейропротекторное и нейромодуляторное воздействие. ИВИ эффективен при нейродегенеративных заболеваниях, но данные о его нейропротекторном эффекте при церебральной ишемии фрагментарны. Целью работы был поиск “терапевтического окна” и оценка механизмов нейропротекторного эффекта ИВИ при его использовании у крыс с церебральной ишемией. ИВИ вводили крысам, перенесшим двухсосудистую ишемию переднего мозга, через 2 и 4 ч после эпизода ишемии в дозе 0.5 МЕ/крыса/сутки и далее ежедневно в течение 7 дней постишемического периода. Показано, что ИВИ более эффективен при обработке через 2 ч после ишемического эпизода в сравнении с его введением через 4 ч, несмотря на последующее семидневное введение. При введении через 2 ч ИВИ поддерживает экспрессию генов инсулинового сигналинга в гиппокампе. Он нормализует количество клеток в СА1-области гиппокампа, стимулирует экспрессию гена антиапоптотического белка Bcl-2 и снижает экспрессию генов Gfap и Aif1, маркеров астроцитов и микроглии, что свидетельствует о его противовоспалительном эффекте. Обнаружено, что ИВИ стимулирует активность тиреоидной системы, препятствуя развитию постишемического гипотиреоза, что также может вносить вклад в ИВИ-опосредуемую нейропротекцию. Все эти эффекты были слабо выражены или не выявлялись при введении ИВИ через 4 ч после ишемии. Таким образом, нами впервые описано “терапевтическое окно” для применения ИВИ при церебральной ишемии и оценены некоторые механизмы его нейропротекторного действия. Полученные данные открывают перспективы для разработки новых стратегий нейропротекции при ишемии мозга.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации