Регуляторные пептиды. 
Ишемические заболевания головного мозга

Поскольку присутствующие в мозге физиологически активные пептиды играют большую роль в разнообразных видах регуляции функций ЦНС, представляет интерес анализ их участия в патологии ишемических расстройств мозга.

Ренин-ангиотензиновая система, причастна не только к периферической регуляции уровня артериального давления, но и модулирует церебральный кровоток. Роль ангиотензина II, его АТ (1) рецепторов была исследована у спонтанно-гипертензивных крыс на модели ишемии, вызываемой окклюзией средней церебра-льной артерии с последующей реперфузией. Уровень церебральной гемодинамики исследовался лазерной Допплеровской флоуметрией. Применение кандесартана, антагониста АТ (1) рецепторов, используемое в режиме 14-дневной профилактики, предотвращало изменения кровотока в приграничном кортикальному инфаркту регионе мозга и значительно снижало зону ишемического поражения. Существенно уменьшался отек мозга, выявляемый через 2 часа после реперфузии. Таким образом, используемая в экспериментальной ишемии мозга блокада рецепторов ангиотензина II приводила к нормализации церебральной гемодинамики (Nishimura et al, 2000). Изящные эксперименты, выполненные Walther et al. (2002) на трансгенных мышах с выключенными АТ (1) рецепторами, показали, что вызываемая окклюзией средней мозговой артерии ишемия выражена в значительно меньшей степени. Результаты, таким образом, демонстрируют прямую корреляцию между активностью ангиотензина II в мозге и тяжестью ишемического нарушения при экспериментальном инсульте, а также возможность влиять на эту патологию с помощью блокаторов рецепторов АТ (1).

Ангиотензин-превращающему ферменту (АПФ), основному фактору образования ангиотензина-II во всех тканях, придается преимущественное значение как регулятору кардиоваскулярных процессов в норме и при патологии. В клинических исследованиях выявлена связь между генотипом АПФ и вероятностью развития ишемического инсульта у «негипертензивных» пациентов (Моляка и др, 1998; Farrer et al, 2000).

Экспериментальные данные свидетельствуют также о патогенетической роли нейропетида.

Y при церебральной ишемии, вызываемой окклюзией средней мозговой артерии. Предшествующая информация указывает на увеличение содержания этого нейропептида в поврежденной зоне коры мозга. Интракаротидная или интра-цистернальная инъекция нейропептида Y в начальный период окклюзионной ишемии или в период реперфузии значительно ухудшали течение и исход церебральной ишемии (Chen, Cheung, 2002).

Опиоидный пептид ноцицептин (орфанин FQ), очевидно, также причастен к ухудшению патологических явлений при экспериментальной ишемии мозга. При глобальной ишемии, вызываемой повышением внутричерепного давления с последующей реперфузией, отмечалось увеличение уровня этого пептида с 67 до 266 пкг/мл. Антагонист рецепторов орфанина тормозил рилизинг и вазодилататорные эффекты глутамата и NMDA и препятствовал патологическим проявлениям (Amstead, 2000). Блокада рецепторов ноцицептина/орфанина также препятствовала рилизингу глутамата, вызываемого ишемическими стимулами в срезах коры мозга (Nelson et al, 2000). Блокаторы опиоидных рецепторов (налоксон и др.) существенно ограничивали размеры кортикального инфаркта (Chen, Cheng et al, 2000).

В исследовании Reglodi et al. (2000) на модели окклюзии средней церебральной артерии был выявлен нейропротективный эффект Полипептида, активирующего аденилатциклазу гипофиза (PACAP); в дополнение к этой информации следует указать на работу Shin et al. (2001), которые, также постулируя нейропротекторную функцию РАСАР, обнаружили изменения уровня пептида, вызванные кратковременной ишемией. Иммунореактивность РАСАР была существенно сниженной в пирамидных клетках особенно чувствительных к повреждению полей С1 и в клетках Пуркинье; не было выявлено изменений в пирамидных клетках более резистентных полей С3.

Роль группы тахикининовых пептидов (вещества Р, нейрокинина В и группы рецепторов — NK1, NK2, NK3) была рассмотрена на модели фокальной церебральной ишемии крыс. Окклюзия средней мозговой артерии приводила к значительной экспрессии вещества Р и NK1 в популяции глутаматергических пирамидных клеток; увеличенная экспрессия мРНК, кодирующей препротахикинин В, наблюдалась между 2-м и 7-м днями после ишемии в ГАМК-ергических нейронах. Ишемия вызывала также кратковременную экспрессию рецепторов NK1 в церебровентрикулярном эндотелии в зоне, пограничной инфаркту. Индукция этих рецепторов может влиять на развивающийся отек ткани и диапедез лейкоцитов. Таким образом, тахикининовые рецепторы могут рассматриваться в качестве конкретной мишени терапии ишемического инсульта (Stumm et al, 2001).

Данная публикация в какой-то мере служит моделью понимания роли нейропептидов в ишемической патологии мозга: не будучи ведущим участником патогенеза, как глутамат или ГАМК, экспрессируемые в адекватных нейронах пептиды, в добавление к своей ведущей физиологической роли, участвуют в эндогенной нейропротекции, повышая ингибирующий потенциал ГАМК, или, наоборот, облегчают провоцируемую глутаматом нейротоксичность.

В последние годы все больший интерес приобретает исследование эндотелиновых пептидов. Помимо регуляции процессов, связанных с функцией сосудистого эндотелия, эта группа веществ оказывается причастной к регуляции тонуса церебральных сосудов и ответственна за возникновение ишемических расстройств мозга. В опытах на крысах продемонстрировано участие эндотелина-1 в контроле констрикторных реакций средней артерии мозга при экспериментальном ишемическом инсульте (Фадюкова и др., 1998). Сильная вазоконстрикторная активность эндотелина-1 использована для воспроизведения модели церебро-васкулярной ишемии (Ostrowski, 2000).

Интересные данные получены при изучении мелатонина. Он рассматривается как нейропротективный агент, нейтрализатор свободных радикалов, которые как продукты окисления липидов участвуют в инициации деструктивных процессов в ишемизированной клетке. В исследованиях на кошках с использованием неврологического и гистологического контролей изучались эффекты внутривенной инъекции мелатонина на фоне церебральной ишемии. Ишемия вызывала тяжелые нарушения структуры полей гиппокампа СА1-СА4, которые, однако, были выражены значительно меньше у животных, получавших мелатонин. Неврологический дефицит, контролируемый в течение недели эксперимента, оказался ниже в 2−3 раза в начальной фазе ишемии и сводился практически к нулевому значению на 7-й день (Letechipia-Vallejo et al, 2001).

Влияние мелатонина на изменения уровня свободных радикалов и образующегося из NO пероксинитрита, а также на активность миелопероксидазы было изучено на монгольских хомячках, подверженных церебральной ишемии. Инфузия мелатонина приводила к снижению постишемического отека мозга и cдерживанию роста малондиальдегида и активности миелопероксидазы в гиппокампе. Гистологический анализ выявил меньшее повреждение нейронов у животных, получавших мелатонин (Sarro & Caputi, 2000). Нейропротекторный эффект мелатонина был подтвержден также на глиальных клетках мозга крыс, подвергнутого окклюзионной ишемии. Инъекция мелатонина (26 мкМ/крыса) за 1 час до окклюзионной ишемии улучшала показатели локомоторного дефицита и состояние глиальных клеток, тестируемых по специфическому маркеру и кислому фибриллярному белку. Детекция с помощью иммуноглобулинG/гематоксилин-эозинового окрашивания свидетельствовала о лучшем сохранении клеток. В экспериментах in vitro на культуре астроцитов, обработанных нитропруссидом натрия и 3- нитропропионатом, образующими свободнорадикальные токсины, мелатонин (100 мкМ) препятствовал гибели астроцитов. Принципиальным в данном случае оказывается вывод авторов о возможности альтернативного подхода к защите ишемизированного мозга воздействием на его глиальные структуры.

Информация последних лет уделяет большое внимание полифункциональному белку эритропоэтину. Имеются данные о его протективной роли при экспериментальной ишемии мозга и обусловленной глутаматом нейрональной смерти.

Введение

реком-бинантного человеческого эритропоэтина монгольским хомячкам снижало неврологические показатели после окклюзионной ишемии мозга. Препарат уменьшал гибель нейронов в СА1 зоне гиппокампа (эффект сохранялся в течение 7 дней наблюдения) и препятствовал образованию нитратов и нитритов (индекс NO) в гиппокампе. Очевидно, протективный эффект эритропоэтина связан с торможением активного синтеза NO при церебральной ишемии (Calapai et al, 2000). Эти данные не согласуются с результатами работы Wiesner et al. (2001), которые на трансгенных мышах с гиперпродукцией эритропоэтина обнаружили, наоборот, ухудшение показателей после кратковременной окклюзии церебральной артерии. Авторы связывают этот факт со значительным увеличением гематокрита у животных с генетически обусловленной гиперпродукцией белка.

Исследования с другим рекомбинантным белком — активатором плазминогена (rtPA) — выявили сниженную реактивность церебральных артерий (тестируемую по ацетилхолину и серотонину) после 2-х часовой очаговой ишемии мозга крыс (Cipolla et al, 2000). Постишемические изменения реактивности мозговых сосудов, обусловленные реперфузионным повреждением и/или активацией системы плазмина, могут оказаться существенными при повторных ишемических атаках в условиях клиники.