Экспрессия транскрипционных факторов в мозге крыс при формировании тревожно-депрессивных состояний и реализации антидепрессивных эффектов гипоксического прекондиционирования

• Автор: Баранова, Ксения Александровна
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 204 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Молекулярно-клеточные основы патологических и адаптивных реакций

НЕЙРОНОВ, ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ СИГНАЛЬНЫЕ ПУТИ

1.2. Транскрипционные факторы (ТФ)

1.2.1. Классификация

1.2.2. Активационные ТФ, активируемые протеинкиназами

1.2.2.1. Протеинкиназы

1.2.2.2. CREB

1.2.2.2. NF-кВ
1.2.3. Индуцибельные ТФ - продукты ранних генов
1.2.3.1. Гены раннего и позднего действия
1.2.3.2. C-Fos
1.2.3.3. NGFI-A
1.2.3.4. HIF-
1.2.4. ТФ -рецепторы гормонов
1.2.4.1. Гормон-зависимые механизмы и нейроэндокринная регуляция адаптивных процессов
1.2.4.2. GR и MR
1.3. Тревожно-депрессивные состояния
1.3.1. Биохимические/нейроэндокринные нарушения при тревожно-депрессивных состояниях
1.3.2. «Выученная беспомощность» как экспериментальная модель депрессии
1.3.3. Экспериментальные модели ПТСР. Модель «стресс -рестресс»
1.4. ГИПОКСИЧЕСКОЕ ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЕ - СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ АДАПТИВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ мозга
1.4.1. Нейропротективные эффекты ггтоксического прекондиционирования и их молекулярные и нейрохимические механизмы
1.4.2. Протективные эффекты гипоксического прекондиционирования в моделях «выученная беспомощность» и «стресс - рестресс»
1.5. Экспрессия ТФ в мозге при тревожно-депрессивных состояниях и ГИПОКСИЧЕСКОМ ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИИ
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. МОДЕЛИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНЫХ СТРЕССОВ

2.1.1. «Выученная беспомощность» - экспериментальная модель эндогенной депрессии
2.1.2. Парадигма «стресс-рестресс» - модель посттравматического стрессового расстройства
2.2. ГИПОКСИЧЕСКОЕ ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЕ
2.3. Гистологические методы
2.3.1. Гистологическая обработка ткани мозга
2.3.2. Окрашивание по методу Ниссля
2.4. Иммуноферментные МЕТОДЫ
2.4.1. Иммуноцитохимический метод
2.4.2. Вестерн-блот анализ
2.4.2.1. Пробоподготовка
2.4.2.2. Электрофорез белков в ПААГ по методу Лэммли
2.4.2.3. Электроблоттинг - перенос белков с ПААГ на нитроцеллюлозную
мембрану
2.4.2.4. Иммуноокрашивание белков на мембране
2.4.2.5. Определение концентрации белка по методу Бредфорда
2.5. Компьютерный анализ изображений
2.6. Статистическая обработка результатов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Морфологическая оценка повреждающего действия острых психоэмоциональных стрессов на нейроны гиппокампа и иеокортекса
3.2. Изменения актив мости ТФ СПЕВ и ОТ-кВ в мозге крыс после стрессорного воздействия. Эффекты ГП
3.2.1. ВБ стресс влияет на активность СБЕВ незначительно, в то время как гипоксическое прекондиционирование способствует активации данного ТФ в ответ на патогенный стресс
3.2.2. Динамика экспрессии рСЯЕВ в образованиях мозга крыс после стресса-рестресса. Сравнительный анализ прекондиционированных и
непрекондициоиированных животных
3.2.3 Экспрессия ИГ-кВ в мозге непрекондициоиированных и
прекондиционированных крыс после неизбегаемого стресса в модели ВБ
3.2.4. Экспрессия АГ-кВ в мозге крыс при формировании экспериментального ПТСР и его коррекции гипоксическим прекондиционированием
3.3. Экспрессия ранних генов в мозге крыс при развитии тревожно-депрессив! 1ых состояний: эффект гипоксического прекондиционирования

3.3.1. ГП модифицирует динамику c-Fos-иммунореактивности в мозге крыс в ответ на неизбегаемый стресс в модели «выученной беспомощности»
3.3.2. Паттерн экспрессии c-Fos в модели посттравматического стрессового расстройства. Эффект гипоксического прекондиционирования
3.3.3. Профиль экспрессии NGF1-A в мозге крыс в парадигме ВБ. Влияние ГП
3.3.4. Особенности экспрессии транскрипционного фактора NGF1 -А в модели ПТСРу непрекондициоиированных и прекондиционированных животных
3.3.5. Изменения содержания иммунореактивного HIF-la в нейронах мозга при развитии депрессивноподобного состояния в модели "выученной беспомощности" у крыс; влияние гипоксического прекондиционирования
3.3.6. Влияние ГП на экспрессию индуцибельной субъединицы HIF-la в парадигме «стресс - рестресс»
3.4. Нейроэндокринные механизмы анксиолитического эффекта ГП в моделях ПТСР и ВБ: экспрессия кортикостероидных рецепторов
3.4.1. Гипоксическое прекондиционирование предотвращает редукцию GR в нейронах мозга после ВБ стресса
3.4.2. Экспрессия GR в образованиях мозга крыс при формировании ПТСР патологии и ее предотвращении гипоксическим прекондиционированием
3.4.3. Особенности экспрессии MR в мозге крыс при формировании депрессивноподобного состояния и антидепрессивных эффектов ГП
3.4.4. MR мозга вовлекаются в формирование протективных эффектов ГП в модели ПТСР
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Вовлечение ТФ в формирование тревожно-депрессивных состояний ВБ и ПТСР
4.1.1. Активационные ТФ
4.1.2. Индуцибельные ТФ
4.1.3. ТФ — кортикостероидные рецепторы
4.2. Вовлечение ТФ в антидепрессивное и анксиолитическое действие ГП
4.2.1. Активационные ТФ после ГПВБ и ГП ПТСР стресса
4.2.2. Индуцибельные ТФ после прекондшщонированного стресса
4.2.3. Стероидные рецепторы после применения ГП
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

РНК и белков, и структуру синапсов (Kelz, Nestler, 2000; Nestler, 2001). Краткосрочная индукция Fos белков в ответ на введение кокаина и амфетаминов может быть первым событием в комплексном сигнальном каскаде, ведущем к нейрональной адаптации к кокаину и нарушениям поведения (Brami-Cherrier et al., 2009). Но, с другой стороны, надо отмстить, что ответ ранних генов на однократное и хроническое воздействие психостимуляторов отличается, и функциональные изменения в мозге также отличаются. Во второй день введения кокаина или амфетамина индукция Fos и Jun варьирует от таковой в первый день. А время полураспада комплекса АР-1 при повторяющихся медикаментозных воздействиях может возрасти в 50 раз, вместе с ростом синтеза и накоплением Fra (Fos-related antigen), что позволяет сформулировать концепцию «хронических» АР-1 и Fra. Поведенческая сенситизация к хроническому введению психостимуляторов сопровождается изменениям экспрессии генов, ведущими к структурным изменениям и нейрональной адаптации. Подобное накопление и стабилизация Fos белков показана для воздействий кокаина, морфина, амфетамина, алкоголя, никотина, фенциклидина, так же как и естественных стимулов, таких как пища, питье, секс и социальное общение. Причем «хронические» Fra находят только в тех областях, где повышается их синтез и при остром однократном воздействии (Kelz, Nestler, 2000; Nestler, 2001).
В ЦНС АР-1 зачастую активируется параллельно с другим ТФ - продуктом раннего гена NGFI-A, они способны к взаимодействию друг с другом в регуляции генов позднего ответа. Но при этом их рассматривают- как два различных «шлюза», запускающих отдельные программы экспрессии генов позднего ответа, так как они различаются по структуре, свойствам и регулирующим механизмам.
1.2.З.З. NGFI-A
Белок NGFI-A - продукт раннего гена NGFI-A, относится к самому богатому по количеству представителей классу транскрипционных факторов - к факторам, содержащим «цинковые пальцы» типа Cys2His2 (Christy et al., 1988). Белок NGFI-A локализован в ядрах клеток и обладает ДНК-связывающей и транс-активирующей активностями (Christy, Nathans, 1989; Lemaire et. al., 1988; 1990; Cao et. al., 1990). Регуляторные фтункции таких белков зависят не только от ДНК-связывающего домена, но и от трансактивационных доменов, расположенных ближе к N-концу иолипептидной цепи, они способны к взаимодействию с различными ко-активаторами и ко-репрессорами, что определяет характер регуляции, осуществляемой ими, а так же к кооперации, совместно регулируя процессы, происходящие в организме (Turner, Grossley, 1999; Tupleret al., 2001).