Цель. Установить влияние неспецифического адреноблокатора карведилола на редокс-статус низкомолекулярных аминотиолов (цистеин, гомоцистеин, глутатион) в плазме крови при моделировании глобальной ишемии головного мозга у крыс. Методика. Нами была использована модель глобальной ишемии (пережатие общих сонных артерий с геморрагией длительностью 15 мин). Препарат вводили за 1 ч до операции. Уровни аминотиолов измеряли через 40 мин после начала реперфузии. Анализ уровня аминотиолов проводили методом жидкостной хроматографии. Результаты. Установлено, что у крыс, не подвергавшихся ишемии, карведилол в дозе 10 мг/кг вызывает рост редокс-статуса цистеина и глутатиона (в 3 и 3,5 раза соответственно по сравнению с контролем, p = 0,04 и p = 0,008) за счет увеличения их восстановленных форм. При ишемии данного эффекта не наблюдалось. Редокс-статус у крыс с ишемией на фоне карведилола (Цис = 0,85 ± 0,14%, Глн = 1,8 ± 0,7%, Гцис = 1,1 ± 0,8%) оставался таким же низким, как и у крыс с ишемией без введения карведилола (р > 0,8). Заключение. Полученный результат демонстрирует, что в условиях ишемии головного мозга карведилол не оказывает эффекта на гомеостаз аминотиолов плазмы крови, несмотря на выраженный антиоксидантный эффект в нормальных условиях. Aim. Effect of a nonspecific adrenergic antagonist carvedilol on the redox status of plasma low-molecular-weight aminothiols (cysteine, homocysteine, glutathione) was studied in rats with global cerebral ischemia (occlusion of common carotid arteries with hemorrhage). Methods. A model of global ischemia (occlusion of common carotid arteries with 15-min hemorrhage) was used. The drugs were administered one hour before the operation. Aminothiol levels were measured by HPLC with UV detection at 40 minutes after the onset of reperfusion. Results. Carvedilol 10 mg/kg increased the redox status of cysteine and glutathione in rats not exposed to ischemia (3 and 3.5 times, respectively, compared with the control, p = 0.04 and p = 0.008, respectively) but not of homocysteine, by increasing their reduced forms. However, this effect was not observed in ischemia. In rats with ischemia treated with carvedilol, the redox status (Cys = 0.85 ± 0.14%, GSH = 1.8 ± 0.7%, Hcys = 1.1 ± 0.8%) remained low similar to that in rats with ischemia not treated with carvedilol (p >0.8, 0.8, and 0.9, respectively). Conclusion. Carvedilol did not affect the homeostasis of blood plasma thiols in cerebral ischemia despite the pronounced antioxidant effect under the normal conditions.

Моделирование гипергомоцистеинемии на грызунах является одним из основных способов изучения роли гомоцистеина в патофизиологии различных заболеваний (инфаркта миокарда, инсультов, когнитивных нарушений, болезни Альцгеймера, почечной недостаточности и др.). В настоящем обзоре рассмотрены биохимичекие аспекты метаболизма гомоцистеина, генетические способы моделирования гипергомоцистеинемии на крысах и мышах и их влияние на метаболизм как самого гомоцистеина так и на связанные с ним метаболиты: метионин, цистеин, S-аденозилметионин, S-аденозилгомоцистеин. Modeling hyperhomocysteinemia in rodents is a common way to study the role of homocysteine in pathogenesis of various diseases (myocardial infarction, stroke, cognitive impairment, Alzheimer’s disease, kidney failure, etc.). This review focuses on biochemical aspects of homocysteine metabolism, genetic methods for modeling hyperhomocysteinemia in rats and mice, and effects of these models on metabolism of both homocysteine itself and related metabolites (methionine, cysteine, S-adenosylmethionine, S-adenosylhomocysteine).

Цель исследования. Ишемические повреждения головного мозга, являются одной из наиболее частой причин инвалидности и смертности во всем мире. Недавно была установлена роль апоптоза тромбоцитов в патофизиологии инсульта, однако его механизмы до сих пор остаются невыясненными. Несмотря на различные экспериментальные модели, направленные на мониторинг апоптоза тромбоцитов, результаты, относительно изучения и выявления апоптоза тромбоцитов при ишемии головного мозга у крыс, весьма немногочисленны. Цель исследования - анализ апоптоза тромбоцитов с помощью метода проточной цитофлуориметрии на модели глобальной ишемии мозга у крыс. Методика. В экспериментах использовано 6 крыс-самцов Вистар в возрасте от 5 до 6 мес., разделенных на 2 группы: интактный контроль (К) и глобальная ишемия головного мозга. Модель глобальной ишемии головного мозга у крыс воспроизводилась путём билатеральной окклюзии общих сонных артерий на фоне гипотензии. Уровень системного артериального давления снижали посредством кровопотери до 40-45 мм рт. ст. Суспензию тромбоцитов крыс получали методом гельфильтрации с использованием сефарозы 2B. Для анализа экстернализации фосфатидилсерина (ФС) тромбоциты крыс инкубировали с Аннексином V-PE в связывающем буфере. Для оценки митохондриального мембранного потенциала (ММП) тромбоциты инкубировали с катионным красителем JC-1. После инкубации образцы немедленно анализировали на проточном цитофлуориметре FACSCalibur (Becton Dickinson, США). Результаты. Согласно полученным данным, экстернализация ФС на тромбоцитах крыс, перенесших инсульт, была значительно выше (53,45 ± 4,21%), чем в контрольной группе крыс (5,27 ± 2,40%). Данный эффект подтверждается выраженной деполяризацией митохондриальных мембран (DYm). После экспериментальной ишемии мозга почти 40% тромбоцитов было деполяризовано. Заключение. Использованный в работе подбор методов и маркеров обеспечивает понимание механизмов апоптоза тромбоцитов как в экспериментальных, так и в клинических условиях. Полученные данные позволяют сделать заключение, что апоптоз тромбоцитов является одним из факторов развития глобальной ишемии головного мозга у крыс. Результаты могут быть использованы для понимания механизмов, участвующих в развитии ишемического повреждения, что, в свою очередь, может быть использовано при разработке новых терапевтических стратегий. Aim. Stroke is one of the most common causes of disability and mortality worldwide. Multiple experimental models of stroke have focused on monitoring of platelet apoptosis. However, studies on and detection of platelet apoptosis in rats with ischemic stroke are very scarce. We investigated platelet apoptosis in rats with global brain ischemia using flow cytometry. Methods. Experiments were carried out on healthy, adult Wistar male rats weighing 300-350 g. The rats were divided into the following 2 groups: intact rats and rats with global brain ischemia. Global brain ischemia was induced by two-vessel (2-VO) carotid occlusion in combination with hypotension. Systemic blood pressure was reduced by 40-45 mm Hg by inducing haemorrhage. Platelets were isolated by gel filtration on Sepharose 2B. For evaluation of phosphatidylserine (PS) externalization, platelets were incubated with Annexin V-PE and analyzed on FACSCalibur (BD Biosciences). Mitochondrial membrane potential (DY) was measured during platelets apoptosis using JC-1, a mitochondrial membrane potential indicator. Platelets were analyzed by flow cytometry immediately after the incubation. Results. PS externalization on platelets was significantly greater after global brain ischemia (53.45 ± 4.21%) than in the control group (5.27 ± 2.40%). Pronounced depolarization of mitochondrial membrane potential (DYm) confirmed this finding. In the rat group with experimental brain ischemia, almost 40% (35.24 ± 5.21%) of platelets were depolarized. Conclusion. Our results provide insight into mechanisms involved in platelet apoptosis during ischemic stroke and can be used in further development of new therapeutic strategies.

Цель: оценить гомеостаз низкомолекулярных аминотиолов (цистеина, цистеинил-глицина, гомоцистеина и глутатиона) в плазме крови в остром периоде ишемического инсульта. Методика. Обследован 41 пациент с атеротромботическим и кардиогенным эмболическим инсультом. 31 пациент с хронической ишемией головного мозга был включен в контрольную группу. Общий уровень низкомолекулярных аминотиолов и уровни их восстановленных форм определяли в 1-е, 3-и, 7-е и 15-е сут. инсульта. Результаты. Уровни восстановленных форм цистеина и цистеинил-глицина у больных с инсультом были снижены в 1-е-7-е сут. инсульта. Наблюдалось раннее повышение общего содержания глутатиона и цистеина, носящее, по всей видимости, адаптивный характер. Различий между уровнями низкомолекулярных аминотиолов у пациентов с атеротромботическим и кардиогенным подтипами инсульта выявлено не было. Анализ логистической регрессии показал, что исходные уровни восстановленного гомоцистеина, общего цистеинил-глицина и редокс-статус цистеина у пациентов являлись прогностическими факторами возникновения атеротромботического и кардиогенного эмболического инсульта с вероятностью 86,2% (р <0,001). Выводы. Уровни низкомолекулярных аминотиолов ассоциируются с тяжестью неврологических нарушений и объемом инфарктов головного мозга. Их определение может иметь диагностическое значение как в острейшем периоде ишемического инсульта, так и при мониторинге его течения. Objectives: To evaluate homeostatic disorders of plasma low molecular weight aminothiols (LMWTs: cysteine, cysteinylglycine, homocysteine, and glutathione) during acute and early subacute stages of ischemic stroke. Patients and Methods: 41 patients with primary large-artery atherosclerosis and cardioembolic stroke were admitted within the first 6-24 h of the onset of neurologic symptoms. The control group included 31 patients with chronic cerebral ischemia. Concentrations of total LMWTs and their reduced forms were measured on days 1, 3, 7, and 15 after stroke. Results and Discussion: Concentrations of cysteine and cysteinylglycine reduced forms were decreased in patients with stroke on days 1-7. Also, early adaptive increases in total glutathione and cysteine levels were observed. LMWT concentrations did not differ between stroke subtypes. The analysis of logistic regression indicated that concentrations of reduced homocysteine and total cysteinylglycine and the redox status of cysteine at admission were predictive factors for development of ischemic stroke with a probability of 86.2% (p < 0.001). Conclusion: Concentrations of LMWTs may indicate the severity of neurological deficit and the size of cerebral infarct. Measuring these concentrations can be diagnostically important both at an early stage of ischemic stroke and during stroke monitoring.