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
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation