ВЛИЯНИЕ СОЧЕТАННОЙ ТРАВМЫ ГОЛОВНОГО И СПИННОГО МОЗГА И ВВЕДЕНИЯ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК НА СОДЕРЖАНИЕ ОКСИДА АЗОТА И МЕДИ В ЛОБНЫХ ДОЛЯХ МОЗГА КРЫС

Цель: исследование методом спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) интенсивности продукции оксида азота (NO) и содержания меди (как показателя фермента супероксиддисмутазы) в травмированных и нетравмированных участках мозга с учетом эффектов интраназального введения мезенхимальных стволовых клеток при моделировании сочетанной травмы головного и спинного мозга.

Методы и организация исследования: методом ЭПР-спектроскопии сравнивали продукцию NO и содержания меди в поврежденных и неповрежденных участках мозга при моделировании сочетанной травмы головного и спинного мозга у крыс Вистар. Повреждали прецентральную извилину головного мозга и затем спинной мозг на уровне первого поясничного позвонка. 

Результаты исследования и их обсуждение: через семь дней после травмы установили снижение содержания NO на 84% в поврежденных участках мозга и на 66% в неповрежденных участках мозга. Разница в продукции NO в травмированной и нетравмированной областях мозга была также достоверной. Содержание меди в мозге через неделю после моделирования травмы оставалось неизменным. 

Заключение: полученные в экспериментах данные позволяют объяснить проблемы в терапии пациентов с сочетанной черепно-мозговой травмой.

• Андрианов, В.В. Изменение содержания оксида азота в сердце интактных и десимпатизированных крыс в онтогенезе / В.В. Андрианов, Ф.Г. Ситдиков, Х.Л. Гайнутдинов, С.В. Юртаева, А.А. Обыночный, Г.Г. Яфарова, Л.Н. Муранова, Ф.К. Каримов, В.М. Чиглинцев, В.С. Июдин // Онтогенез. 2008. – Т. 39, № 6 – C. 437-442 
• Воронина, Т.А. Роль гипоксии в развитии инсульта и судорожных состояний. Антигипоксанты / Т.А. Воронина // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2016. –T. 14, № 1. – С. 63-70 (InRuss.)
• Иванов, Е.В. Механизмы развития острого ишемического повреждения головного мозга: клинические и экспериментальные возможности его коррекции. / Е.В. Иванов, С.А. Гаврилова, В.Б. Кошелев // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2021. – № 20. – С. 5-19.
• Микоян, В.Д. Оксид азота образуется через L-аргинин зависимый путь в мозге мышей invivo / В.Д. Микоян, Л.Н. Кубрина, А.Ф. Ванин // Биофизика. – 1994. – Т. 39. – С. 915-918. 
• Реутов, В.П. Оксид азота и цикл в миокарде: молекулярные, биохимические и физиологические аспекты / В.П. Реутов, В.Е. Охотин, А.В. Шуклин, Е.Г. Сорокина, Н.С. Косицын, В. Н. Гурин // Успехи физиол. наук. – 2007. – Т.38, №4. – С. 39-58.
• Ситдиков, Ф.Г. Особенности динамики продукции оксида азота в тканях сердца и печени крыс при ограничении двигательной активности / Ф.Г Ситдиков, Р.И. Зарипова, Х.Л. Гайнутдинов // Наука и спорт. 2017. – Т. 15, № 2. – С. 39-45.
• Яфарова, Г.Г. Влияние блокатора NO-синтазыL-NAME на функциональное состояние нейромоторного аппарата при травматической болезни спинного мозга / Г.Г. Яфарова, В.В. Андрианов, Р.Х. Ягудин, И.И. Шайхутдинов, Х.Л. Гайнутдинов // Бюлл. эксп. биол. мед. 2016. – Т. 162, № 9. – С. 295-299.
• Alizadeh, A. Traumatic Spinal Cord Injury: An Overview of Pathophysiology, Models and Acute Injury Mechanisms / A. Alizadeh, S.M. Dyck, S. Karimi-Abdolrezaee //Front. Neurol. 2019. – V. 10. – P. 282.
• Andrianov, V.V. Changes of the nitric oxide and copper content in the olfactory bulbs of rats brain after modeling of brain stroke and intranasal administration of mesenchymal stem cells / V.V. Andrianov, G.G. Yafarova, S.G. Pashkevich, Y.P. Tokalchik, M.O. Dosina, A.S. Zamaro, T.Kh. Bogodvid, V.S. Iyudin,L.V. Bazan, A.A. Denisov, V.A. Kulchitsky, Kh.L. Gainutdinov // Appl. Magn. Res. 2020. – V. 51, № 4. – P. 375-387.
• Bethea, J.R. Targeting the host inflammatory response in traumatic spinal cord injury / J.R. Bethea, W.D. Dietrich // CurrOpin Neurol. 2002. –V. 15. – Р. 355-360.
• Bogodvid, T. Effect of intranasal administration of mesenchymal stem cells on the approximate motor activity of rats after simulation of ischemic stroke / T. Bogodvid, S. Pashkevich, M. Dosina, A. Zamaro, Y. Takalchik, G. Yafarova, V. Andrianov, A. Denisov, D. Loiko, K. Gainutdinov, V. Kulchitsky // Eur. J. Clin. Investig. 2019. – V. 49. – P. 161.
• Capizzi, A. Traumatic Brain Injury: An Overview of Epidemiology, Pathophysiology, and Medical Management / A. Capizzi, J. Woo, M. Verduzco-Gutierrez // Med Clin North Am. 2020. – V. 104, № 2. – P. 213-238.
• Che, X. The Role of gaseous molecules in traumatic brain injury: an updated review / X. Che, Y. Fang, X. Si, J. Wang, X. Hu, C. Reis, S. Chen // Front. Neurosci. 2018. – V. 12. – P. 392.
• Chen, Z.Q. The role of nitric oxide in stroke. / Z.Q. Chen, R.T. Mou, D.X. Feng, Z. Wang, G. Chen // Med. Gas. Res. 2017. – V. 7, № 3. – P. 194-203
• Deryagin, O.G. Molecular bases of brain preconditioning / O. G. Deryagin, S.A. Gavrilova, Kh.L. Gainutdinov, A.V. Golubeva, V.V. Andrianov, G.G. Yafarova, S.V. Buravkov, V. B.Koshelev // Frontiers in Neuroscence. 2017. – V. 11. – Article 427.
• Eggenhofer, E. The life and fate of mesenchymal stem cells / E. Eggenhofer, F. Luk, M.H. Dahlke, M.J. Hoogduijn // Front. Immunol. 2014. – V. 5. – P. 148.
• Garry, P.S. The role of the nitric oxide pathway in brain injury and its treatment – from bench to bedside / P.S. Garry, M. Ezra, M.J. Rowland, J. Westbrook, K.T. Pattinson // Exp. Neurol. 2015. – V. 263. – P. 235- 243.
• Guo, Z-N. The role of nitric oxide and sympathetic control in cerebral autoregulation in the setting of subarachnoid hemorrhage and traumatic brain injury / Z-N. Guo, A. Shao, L-S. Tong, W. Sun, J. Liu, Y. Yang // Mol. Neurobiol. 2016. – V. 53, № 6. – P. 3606-3615.
• Harrell, C.R. Molecular mechanisms responsible for therapeutic potential of mesenchymal stem cell-derived secretome / C.R. Harrell, C. Fellabaum, N. Jovicic, V. Djonov, N. Arsenijevic, V. Volarevic // Cells. 2019. –V. 8, № 5. – P. 467.
• Hogg, N. Free Detection of nitric oxide by electron paramagnetic resonance spectroscopy / N. Hogg // Radical Biology & Medicine. 2010. – V. 49. –P. 122-129.
• Jakubowska, M.A. Electron paramagnetic resonance spectroscopy reveals alterations in the redox state of endogenous copper and iron complexes in photodynamic stress-induced ischemic mouse liver / M.A.Jakubowska, J.Pyka, D.Michalczyk-Wetula, K.Baczyński, M.Cieśla, A.Susz, P.E.Ferdek, B.K.Płonka, L.Fiedor, P.M. Płonka // Redox Biol. 2020. – V. 34. – 101566.
• Kundi, S. The role of angiogenic and wound-healing factors after spinal cord injury in mammals / S. Kundi, R. Bicknel, Z. Ahmeda // Neuroscience Research. 2013. – V. 76. – P. 1-9.
• Lukomska, B. Challenges and Controversies in Human Mesenchymal / B. Lukomska, L. Stanaszek, E. Zuba-Surma, P. Legosz, S. Sarzynska, K. Drela // Stem Cell Therapy. Stem Cells Int. 2019. –9628536.
• Lundberg, J.O. Nitric oxide signaling in health and disease / J. O. Lundberg, E. Weitzberg // Cell. 2022. – V. 185. – P. 2853-2878.
• Reutov, V.P. A model of glutamate neurotoxicity and mechanisms of the development of the typical pathological process / V.P. Reutov, N.V. Samosudova, E.G. Sorokina // Biophysics. 2019. – V. 64, №2. – P. 233-250.
• Shanko, Y. Mechanisms of Neural Network Structures Recovery in Brain Trauma. Biomed. / Y. Shanko, A. Zamaro, S.Y. Takalchik, S. Koulchitsky, S. Pashkevich, E. Panahova, V. Navitskaya, M. Dosina, A. Denisov, S. Bushuk, V. Kulchitsky // J. Sci. Tech. Res. 2018. V. 7, № 5. – P. 6148 – 6149.
• Vanin, A.F. What is the mechanism of nitric oxide conversion into nitrosonium ions ensuring S-nitrosating processes in living organisms / A.F. Vanin //Cell Biochemistry and Biophysics. 2019. – V. 77, №4. – P. 279-292.
• Wierónska, J.M. Nitric Oxide-Dependent Pathways as Critical Factors in the Consequences and Recovery after Brain Ischemic Hypoxia / J.M. Wierónska, P. Cie´slik, L. Kalinowski // Biomolecules. 2021. – V. 11. – P. 1097.
• Yurtaeva, S.V. EPR Detection of Iron Storage in Rat Tissues After Simulated Microgravity / S.V. Yurtaeva, V.N. Efimov, G.G. Yafarova, A.A. Eremeev, V.S. Iyudin, A.A. Rodionov, Kh.L. Gainutdinov, I. V. Yatsyk // Model. Appl. Magn. Reson. 2016. – V. 47, №6. – P. 555-565.