INFLUENCE OF CEREBRAL ISCHEMIA-REPERFUSION ON THE CONDITION OF BCL-2- DEPENDENT ANTIAPOPTOTIC MECHANISMS IN THE HIPPOCAMPUS OF RATS WITH DIABETES MELLITUS

Список авторов:

Nika O.M. Higher State Educational Establishment of Ukraine «Bukovinian State Medical University», Chernivtsi

Анотация:

Abstract. In animals without diabetes mellitus (DM), after 20 min ischemia/1 hour reperfusion, the activity
of Bcl-2 anti-apoptotic mechanisms increases in the hippocampal fields CA1, CA2, CA4, and reduces – in the
field CA3. On the 12th day of the post-ischemic period, anti-apoptotic activity in the fields CA1 and CA4 returns
to the level of activity in animals of the control group; in the field CA2 it decreases compared to the controls; and,
in the field CA3 – depression of the anti-apoptotic activity becomes deeper. Four-month DM activates Bcl-2 anti-
apoptotic mechanisms in the fields CA3 and CA; suppresses them in the CA1 field and does not affect them – in
the field CA4. In rats with four-month diabetes, in early post-ischemic period, the activity of Bcl-2 anti-apoptotic
processes increases in the fields CA1 and CA4, and reduces – in the fields CA2 and CA3. On the 12th day of
ischemia-reperfusion period in rats with diabetes, Bcl-2 anti-apoptotic activity returns to level of activity in dia-
betic rats without disturbing the cerebral blood flow in the field CA1; decreases – in the CA4, and undergoes even
greater depression than in the early period, in the fields CA2 and CA3.
Резюме. У животных без сахарного диабета (СД) после 20-минутной ишемии/одночасовой реперфу-
зии активность Bcl-2-антиапоптотических механизмов повышается в полях гиппокампа СА1, СА2, СА4 и
снижается – в поле СА3. На 12-е сутки постишемического периода антиапоптотическая активность в полях
СА1 и СА4 возвращается к уровню у животных контрольной группы, в поле СА2 – снижается относи-
тельно контроля, а в поле СА3 ее депрессия нарастает. Четырехмесячный СД активирует Bcl-2-
антиапоптотические механизмы в полях СА2 и СА3, подавляет их в поле СА1 и не влияет на них – в поле
СА4. У крыс с четырехмесячным СД в раннем постишемическом периоде активность Bcl-2-
антиапоптотических процессов в полях СА1 и СА4 повышается, в полях СА2 и СА3 – снижается. На 12-е
сутки ишемически-реперфузионного периода у крыс с СД Bcl-2-антиапоптотическая активность возвра-
щается к уровню у крыс с диабетом без нарушения церебрального кровообращения в поле СА1, снижается
– в поле СА4 и подвергается еще большей, чем в раннем периоде, депрессии в полях СА2 и СА3.

Ключевые слова:

Ключевые слова: сахарный диабет, ишемия-реперфузия мозга, белок Bcl-2. Key words: hippocampus, diabetes mellitus, brain ischemia-reperfusion, Bcl-2 protein. View Fullscreen

Библиография:

References
1. Ткачук С.С. Експресія білків Hif-1α, р53 та
Bcl-2 у головному мозку за умов двобічної каротид-
ної ішеміїреперфузії на тлі цукрового діабету в сам-
ців-щурів / С.С. Ткачук, О.М. Лєньков // Клін. та
експерим. патол. – 2017. – Т. ІХ, № 2 (32). – С. 111-
113.
2. Cardiac arrest triggers hippocampal neuronal
death through autophagic and apoptotic pathways / D.
Cui, H. Shang, X. Zhang [et al.] // Sci. Rep. – 2016. –
Vol. 6. – Р. 27642.
3. Ferulic Acid Administered at Various Time
Points Protects against Cerebral Infarction by Activat-
ing p38 MAPK/ p90RSK/CREB/Bcl-2 Anti-Apoptotic
Signaling in the Subacute Phase of Cerebral Ischemia-
Reperfusion Injury in Rats / C.Y. Cheng, N.Y. Tang,
S.T. Kao, C.L. Hsieh // PLoS One. – 2016. – Vol. 11,
№ 5. – Р. e0155748.
4. Glucose regulation, cognition, and brain MRI in
type 2 diabetes: a systematic review / S.L.C. Geijse-
laers, S.J.S. Sep, C.D A. Stehouwer, G.J. Biessels // The
Lancet Diabet. Endocrinol. – 2015. – Vol. 3, №1. – Р.
75-89.
5. Hardwick J.M. Multiple functions of BCL-2
family proteins / J.M. Hardwick, L. Soane // Cold
Spring Harb. Perspect. Biol. – 2013. – Vol. 5, № 2. – Р.
a008722.
6. Kolesnik Y.M. Image analysis system for quan-
titative immunofluorescence measurement / Y.M.
Kolesnik, A.V. Abramov // Microscopy and Analysis.
– 2002. – № 5. – P. 12-16.
7. Kоnig J. F. The rat brain. A stereotaxis atlas of
forebrain and lower part of the brain stem / J. F. Kоnig,
P. A. Klippel. – Baltimora: The Williams and Wilkins
Company, 1963. – 162 p.
8. Many players in BCL-2 family affairs / T.
Moldoveanu, A.V. Follis, R.W. Kriwacki, D.R. Green
// Trends Biochem. Sci. – 2014. – Vol. 39, № 3. – Р.
101-111.
9. Nampt/PBEF/visfatin exerts neuroprotective
effects against ischemia/reperfusion injury via modula-
tion of Bax/Bcl-2 ratio and prevention of caspase-3 ac-
tivation / S. Erfani, M. Khaksari, S. Oryan [et al.] // J.
Mol. Neurosci. – 2015. – Vol. 56, №1. – Р. 237-243.
10. Neuroprotective Effect of Resveratrol on
Acute Brain Ischemia Reperfusion Injury by Measuring
Annexin V, p53, Bcl-2 Levels in Rats / C. Kizmazoglu,
H. Emre Aydin, I. Ertan Sevin [et al.] //J. Korean Neu-
rosurg. Soc. – 2015. –Vol. 58, № 6. – Р. 508-512.
11. Patients with type 2 diabetes exhibit cognitive
impairment with changes of metabolite concentration
in the left hippocampus / Y. Wang, X.-Y. Xu, C.-H.
Feng [et al.] // Metabol. Brain Dis. – 2015. – Vol. 30,
№ 4. – Р. 1027-1034.
12. Protection of Hippocampal CA1 Neurons
Against Ischemia/Reperfusion Injury by Exercise Pre-
conditioning via Modulation of Bax/Bcl-2 Ratio and
Prevention of Caspase-3 Activation / N. Aboutaleb, N.
Shamsaei, H. Rajabi [et al.] // Basic Clin. Neurosci. –
2016. – Vol. 7, № 1. – Р. 21-29.
13. Resveratrol attenuates brain damage in a rat
model of focal cerebral ischemia via up-regulation of
hippocampal Bcl-2 / Z. Li, L. Pang, F. Fang [et al.] //
Brain Res. – 2012. – Vol. 1450. – Р. 116-124.
14. The Effect of Diabetes Mellitus on Apoptosis
in Hippocampus: Cellular and Molecular Aspects / A.
Sadeghi, J. Hami, S. Razavi [et al.] // Int. J. Prev. Med.
– 2016. – Vol. 7: Iss. 1. – P. 57.