Preview

Фундаментальная и клиническая медицина

Расширенный поиск

Изменение рецепции и транспорта лактата церебральным эндотелием под воздействием индуктора вирусного и бактериального воспаления in vitro

https://doi.org/10.23946/2500-0764-2020-5-1-8-14

Полный текст:

Аннотация

Лактат участвует в метаболизме, являясь энергетическим субстратом, регулирует кровоток и активность нейронов во всех отделах головного мозга, являясь предпочтительным топливом для развивающихся клеток головного мозга. Монокарбок-силатные транспортёры транспортируют лактат и связывают его с GPR81 рецепторами на поверхности клеток, вызывая его активацию и целый ряд эффектов. Повышение концентрации лактата во внеклеточной и спинномозговой жидкостях является диагностически значимой особенностью нейровоспаления бактериального и вирусного генеза.

Однако роль продуцирования, транспорта и рецепции лактата в патогенезе бактериального и вирусного нейровоспаления изучена недостаточно.

Цель исследования. Изучить влияние индукторов нейровоспаления вирусного и бактериального генеза на рецепцию и транспорт лактата эн-дотелиоцитов головного мозга in vitro.

Материалы и методы. В исследовании мы использовали методику выделения и культивирования церебральных эндотелиоцитов с последующей инкубацией с индукторами бактериального (липополисахарид, E.Coli) различных концентраций, а также индуктором вирусного воспаления (PolyI:C). После воздействия оценивали особенности пролиферативной активности эндотелиальных клеток, изменение трансэндотелиального электрического сопротивления, а также измеряли концентрацию внеклеточного лактата. Иммуноцитохимическим методом регистрировали изменения количества эндотелиоцитов, экспрессирующих целевые молекулы GPR81, MCT-1, IL-1β, TLR3, ZO1.

Результаты. В результате воздействия индукторов вирусного и бактериального воспаления произошло снижение величины трансэндотелиального электрического сопротивления и пролиферативной активности в опытных группах с одновременным увеличением числа IL-1β - иммунопозитивных эндотелиоцитов и уменьшением ZO1 иммунопозитивных клеток. Под влиянием индуктора вирусного воспаления произошло увеличение TLR3 иммунопозитивных клеток в отличие от воздействия липополисахарида. Зафиксировано снижение рецепторов и транспорта лактата на поверхности церебральных эндотелиоцитов и повышение концентрации внеклеточного лактата под воздействием липополисахарида и PolyI:C.

Заключение. Нарушение транспорта и рецепции лактата может способствовать изменениям структурной и функциональной целостности гематоэнцефалического барьера, вызванными воздействием бактериального и вирусного воспаления.

Об авторах

Е. Б. Бойцова
ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Научно-исследовательский институт молекулярной медицины и патобиохимии
Россия

Бойцова Елизавета Борисовна - младший научный сотрудник.

660022, Красноярск, ул. П. Железняка д.1



А. В. Моргун
ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Научно-исследовательский институт молекулярной медицины и патобиохимии
Россия

Моргун Андрей Васильевич - доктор медицинских наук, научный сотрудник.

660022, Красноярск, ул. П. Железняка д.1



Е. Д. Осипова
ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Научно-исследовательский институт молекулярной медицины и патобиохимии
Россия

Осипова Елена Дмитриевна - научный сотрудник.

660022, Красноярск, ул. П. Железняка д.1



Г. П. Мартынова
ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Научно-исследовательский институт молекулярной медицины и патобиохимии
Россия

Мартынова Галина Петровна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой детских инфекционных болезней с курсом ПО.

660022, Красноярск, ул. П. Железняка д.1



А. Б. Салмина
ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Научно-исследовательский институт молекулярной медицины и патобиохимии
Россия

Салмина Алла Борисовна - доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник и руководитель НИИ ММП, заведующая кафедрой биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии.

660022, Красноярск, ул. П. Железняка д. 1



Список литературы

1. Wang D, Duan H, Feng J, Xiang J, Feng L, Liu D Chen X, Jing L, Liu Z, Zhang D, Hao H, Yan X. Soluble CD146, a cerebrospinal fluid marker for neuroinflammation, promotes blood-brain barrier dysfunction. Theranostics. 2020;10(1):231-246. https://doi.org/10.7150/thno.37142

2. Lopes PC. LPS and neuroinflammation: a matter of timing. Inflammopharmacology. 2016;24(5):291-293. DOI: 10.1007/s10787-016-0283-2

3. Fortier ME, Kent S, Ashdown H, Poole S, Boksa P, Luheshi GN. The viral mimic, polyinosinic:polycytidylic acid, induces fever in rats via an interleukin-1-dependent mechanism. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2004;287(4):R759-766. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00293.20044

4. Perry VH. The influence of systemic inflammation on inflammation in the brain: implications for chronic neurodegenerative disease. Brain Behav Immun. 2004;18(5):407-413. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2004.01.004

5. Nakamura A, Osonoi T, Terauchi Y. Relationship between urinary sodium excretion and pioglitazone-induced edema. J Diabetes Investig. 2010;1(5):208-211. https://doi.org/10.1111/j.2040-1124.2010.00046.x

6. Giulieri S, Chapuis-Taillard C, Jaton K, Cometta A, Chuard C, Hugli O, Du Pasquier R, Bille J, Meylan P, Manuel O, Marchetti O. CSF lactate for accurate diagnosis of community-acquired bacterial meningitis. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2015;34(10):2049-2055. https://doi.org/10.1007/s10096-015-2450-6

7. Lottes RG, Newton DA, Spyropoulos DD, Baatz JE. Lactate as substrate for mitochondrial respiration in alveolar epithelial type II cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2015;308(9):L953-961. https://doi.org/10.1152/ajplung.00335.2014

8. Vegran F, Boidot R, Michiels C, Sonveaux P, Feron O. Lactate influx through the endothelial cell monocarboxylate transporter MCT1 supports an NF-kB/IL-8 pathway that drives tumor angiogenesis. Cancer Res. 2011;71(7):2550-2560. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-10-2828

9. Salmina AB, Kuvacheva NV, Morgun AV, Komleva YK, Pozhilenkova EA, Lopatina OL Gorina YV, Taranushenko TE, Petrova LL. Glycolysis-mediated control of blood-brain barrier development and function. Int J Biochem Cell Biol. 2015;64:174-184. https://doi.org/10.1016Zj.biocel.2015.04.005

10. Хилажева Е.Д., Писарева Н.В., Моргун А.В., Бойцова Е.Б., Таранушенко Т.Е., Фролова О.В., Салмина А.Б. Активация лактатных рецепторов gpr81 стимулирует митохондриальный биогенез в клетках эндотелия церебральных микрососудов. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2017;11(1):34-39

11. Liu Y, Xue Q, Tang Q, Hou M, Qi H, Chen G, Chen W, Zhang J, Chen Y, Xu X. A simple method for isolating and culturing the rat brain microvascular endothelial cells. Microvasc Res. 2013;90:199-205. https://doi.org/10.10167j.mvr.2013.08.004

12. CoisM C, Dehouck L, Faveeuw C, Delplace Y, Miller F, Landry C, Morissette C, Fenart L, Cecchelli R, Tremblay P, Dehouck B. Mouse syngenic in vitro blood-brain barrier model: a new tool to examine inflammatory events in cerebral endothelium. Lab Invest. 2005;85(6):734-746. https://doi.org/10.1038/labin-vest.3700281

13. Pan LN, Zhu W, Li C, Xu XL, Guo LJ, Lu Q. Tolllike receptor 3 agonist Poly I:C protects against simulated cerebral ischemia in vitro and in vivo. Acta Рharmacologica Sinica. 2012;33(10):1246-1253. https://doi.org/10.1038/aps.2012.122

14. Boitsova EB, Morgun AV, Osipova ED, Pozhilenkova EA, Mar-tinova GP, Frolova OV, Olovannikova RY, Tohidpour A, Gorina YV, Panina YA, Salmina AB.The inhibitory effect of LPS on the expression of GPR81 lactate receptor in blood-brain barrier model in vitro. J Neuroinflammation. 2018;15(1):196. https://doi.org/10.1186/s12974-018-1233-2


Для цитирования:


Бойцова Е.Б., Моргун А.В., Осипова Е.Д., Мартынова Г.П., Салмина А.Б. Изменение рецепции и транспорта лактата церебральным эндотелием под воздействием индуктора вирусного и бактериального воспаления in vitro. Фундаментальная и клиническая медицина. 2020;5(1):8-14. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2020-5-1-8-14

For citation:


Boytsova E.B., Morgun A.V., Osipova E.D., Martinova G.P., Salmina A.B. Change of reception and lactate transport by cerebral endothelium under the influence of viral and bacterial inflammation in vitro. Fundamental and Clinical Medicine. 2020;5(1):8-14. (In Russ.) https://doi.org/10.23946/2500-0764-2020-5-1-8-14

Просмотров: 129


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0764 (Print)
ISSN 2542-0941 (Online)