vestimИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series1814-60232524-2350The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1814-6023-2019-16-3-291-297vestim-506Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEВлияние блокады синтеза монооксида азота метиловым эфиром N-нитро-L-аргинина (L-NAME) на содержание свободных аминокислот и биогенных аминов в коре головного мозга крыс при субтотальной ишемии головного мозгаEffect of blockade of synthesis of nitric oxide by L-NAME on the level of free amino acids and biogenic amines in the brain cortex of rats with subtotal cerebral ischemiaРазводовскийЮ. Е.RazvodovskyY. E.

Разводовский Юрий Евгеньевич – науч. сотрудник

ул. Горького, 80, 230009, г. Гродно

Yury E. Razvodovsky – Researcher

80, Gorky Str., 230009, Grodno

razvodovsky@tut.byСмирновВ. Ю.SmirnovV. Y.

Смирнов Виталий Юрьевич – канд. биол. наук, доцент, ст. науч. сотрудник

ул. Горького, 80, 230009, г. Гродно

Vitaly Yu. Smirnov – Ph. D. (Biol.), Assistant Professor, Senior researcher

80, Gorky Str., 230009, Grodno

vit_sm@mail.ruДорошенкоЕ. М.DoroshenkoYe. M.

Дорошенко Евгений Михайлович – канд. биол. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

ул. Горького, 80, 230009, г. Гродно

Evgeny M. Doroshenko – Ph. D. (Biol.), Assistant Professor, Senior researcher

80, Gorky Str., 230009, Grodno

dqio3@mail.ruМаксимовичН. Е.MaksimovichN. Ye.

Максимович Наталья Евгеньевна – д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой

ул. Горького, 80, 230009, г. Гродно

Natalia Ye. Maksimovich – D. Sc. (Med.), Professor, Head of the Department

80, Gorky Str., 230009, Grodno

mne@grsmu.byСемененяИ. Н.SemenenyaI. N.

Семененя Игорь Николаевич – д-р мед. наук, профессор, директор

БЛК, 50, 230009, г. Гродно

Igor N. Semenenya – D. Sc. (Med.), Professor, Director

50, BLK, 230009, Grodno

insemenenya@yandex.byГродненский государственный медицинский университетGrodno State Medical UniversityИнститут биохимии биологически активных соединений НАН БеларусиInstitute of Biologically Active Substances of the Academy of Sciences of Belarus201916092019163291297Copyright © Разводовский Ю.Е., Смирнов В.Ю., Дорошенко Е.М., Максимович Н.Е., Семененя И.Н., 20192019Разводовский Ю.Е., Смирнов В.Ю., Дорошенко Е.М., Максимович Н.Е., Семененя И.Н.Razvodovsky Y.E., Smirnov V.Y., Doroshenko Y.M., Maksimovich N.Y., Semenenya I.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestimed.belnauka.by/jour/article/view/506

Механизмы развития ишемического повреждения головного мозга сложны и не до конца понятны. Одним из направлений детализации патогенеза ишемического инсульта является изучение изменений фонда свободных аминокислот и биогенных аминов в различных отделах головного мозга.

Цель исследования – характеристика изменений пула аминокислот и биогенных аминов в коре головного мозга крыс при субтотальной ишемии головного мозга (СИГМ) на фоне введения блокатора синтеза монооксида азота L-NAME.

При СИГМ  наблюдалось повышение в коре уровней аспартата, b-аланина, валина и лейцина, а также снижение концентраций глутамата, аспарагина, треонина, гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), тирозина и 5-оксииндолилуксусной кислоты (5-ОИУК). Введение L-NAME, несмотря на нормализацию нарушенных СИГМ уровней аспартата, глутамата, аспарагина, метионина, ГАМК, b-аланина, 5-ОИУК, индуцировало дополнительный аминокислотный дисбаланс в коре головного мозга. Отмечалось снижение концентраций глутамина, гистидина, таурина, триптофана, фенилаланина, тирозина (по отношению к СИГМ), а также повышение уровней треонина и аргинина. Выраженность аминокислотного дисбаланса, индуцируемого введением L-NAME при СИГМ, была гораздо выше, чем выраженность аминокислотного дисбаланса, индуцированного СИГМ.

Mechanisms of development of ischemic stroke are complex and have not been fully established. The aim of this study was to estimate the changes in the pool of free amino acids and biogenic animes in the brain cortex of rats with subtotal cerebral ischemia (SCI) and treated with L-NAME. Experiment was made on 18 rats: 12 animals were undergoing bilateral filament occlusion of arteries carotid, 6 of them were treated with L-NAME. The analyses of free amino acids levels in the blood plasma extracts were carried out by reversed phase HPLC.

Concentrations of several amino acids were elevated during SCI including aspartate, b-alanine, valine and leucine. In contrast, the levels of glutamate, asparagine, treonine, gamma-aminobutiric acid, tyrosine and 5-hydroxiindolylacetate were decreased. The administration of L-NAME partially prevented the imbalance of the amino acids pool due to SCI by normalizing the levels of aspartate, glutamate, asparagine, methionine, gamma-aminobutiric acid, b-alanine, 5-hydroxiindolylacetate. However, the administration of L-NAME has induced an additional imbalance in the amino acids pool in the brain cortex (decrease in the levels of glutamine, histidine, taurine, tryptophan, phenylalanine, tyrosine (in comparison to SCI) and decrease in the levels of treonine and arginine. The imbalance of the amino acids pool induced by the administration of L-NAME during SCI is more severe than the imbalance caused by SCI.

свободные аминокислотыбиогенные аминыкора головного мозгасубтотальная ишемия головного мозгаamino acids biogenic amines brain cortex subtotal cerebral ischemiaReferencesMaksimovich, N. Ye. Tolerance of hypoxic hypoxia in rats with cerebral ischemia treated by NO-synthase modulators / N. Ye. Maksimovich // Hypoxia Med. J. – 2004. – Vоl. 1–2, N 4. – P. 20–23.Maksimovich N. Ye. Tolerance of hypoxic hypoxia in rats with cerebral ischemia treated by NO-synthase modulators. Hypoxia Medical Journal, 2004, vоl. 1–2, no. 4, pp. 20–23.Maksimovich, Ye. N. Epidemiology of ischemic strokes in the Grodno region (Belarus) / Ye. N. Maksimovich, T. P. Pronko, N. Ye. Maksimovich // 24 European Stroke Conference (Viena, May 13–15, 2015). – Vienna, 2015. – P. 178.Maksimovich Ye. N., Pronko T. P., Maksimovich N. Ye. Epidemiology of ischemic strokes in the Grodno region (Belarus). 24 European Stroke Conference (Viena, May 13–15, 2015). Vienna, 2015, p. 178.Кулеш, С. Д. Патогенез ишемического инсульта: биохимические механизмы и роль нейроактивных аминокислот / С. Д. Кулеш // Мед. новости. – 1998. – № 1. – С. 21–24.Kulesh S. D. Biochemical mechanisms and role of neyroactive aminoacids. Meditsinskie novosti [Medical news], 1998, no. 1, pp. 21–24 (in Russian).Zabłocka, B. Enhancement of 3[H]D-aspartate release during ischemia like conditions in rat hippocampal slices:- source of excitatory amino acids / B. Zabłocka, K. Domańska-Janik // Acta Neurobiol. Exp. – 1996. – Vol. 56, N 1. – P. 63 –70.Zabłocka B., Domańska-Janik K. Enhancement of 3[H]D-aspartate release during ischemia like conditions in rat hippocampal slices:source of excitatory amino acids. Acta Neurobiologiae Experimentalis, 1996, vol. 56, no. 1, pp. 63–70.Moncada, S. Nitric oxide: physiology, pathophysiology and pharmacology / S. Moncada, R. M. Palmer, E. A. Higgs // Pharmacol. Rev. – 1991. – Vol. 43, N 2. – P. 109–142.Moncada S., Palmer R. M., Higgs E. A. Nitric oxide: physiology, pathophysiology and pharmacology. Pharmacological Reviews, 1991, vol. 43, no. 2, pp. 109–142.Исследование эндотелиопротективных эффектов лекарственных средств различных групп на модели L-NAME индуцированного дефицита оксида азота / М. В. Покровский [и др.] // Вестн. Волгоград. гос. мед. ун-та. – 2010. – № 3. – C. 52–55.Pokrovskii M. V., Kochkarov V. I., Pokrovskaya T. G., Artyushkova E. B., Pashin E. N., Danilenko L. M., Korokin M. V., Belous A. S., Malykhin V. A. The study of the endothelium protective effects of drugs of different groups on the model of L-NAME induced nitric oxide deficiency. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta [Journal of Volgograd State Medical University], 2010, no. 3, pp. 52–55 (in Russian).Максимович, Н. Е. Роль оксида азота в патогенезе ишемических и реперфузионных повреждений мозга / Н. Е. Максимович. – Гродно : ГрГМУ, 2004. – 180 с.Maksimovich N. E. Role of nitrogen oxide in ischemic and reperfusional demages to the brain. Grodno, Grodno State Medical University Publ., 2004. 180 p. (in Russian).Substantial regional and hemispheric differences in brain nitric oxide synthase (NOS) inhibition following intracere-broventricular administration of N-nitro-L-arginine (L-NA) and its methyl ester (L-NAME) / M. Salter [et al.] // Neuropharmacology. – 1995. – Vol. 34, N 6. – P. 639–649.Salter M., Duffy C., Garthwaite J., Strijbos P. J. Substantial regional and hemispheric differences in brain nitric oxide synthase (NOS) inhibition following intracerebroventricular administration of N-nitro-L-arginine (L-NA) and its methyl ester (L-NAME). Neuropharmacology, 1995, vol. 34, no. 6, pp. 639–649.Levels of free amino acids and their derivatives in the brain cortex of rats during unilateral ischemia / Y. E. Razvodovsky [et al.] // Int. J. Neurosci. Behav. Studies. – 2017. – Vol. 1, N 1. – P. 18–21.Razvodovsky Y. E., Troyan E. I., Doroshenko E. M., Smirnov V. Yu., Maksimovich N. Ye. Levels of free amino acids and their derivatives in the brain cortex of rats during unilateral ischemia. International Journal of Neuroscience and Behavior Studies, 2017, vol. 1, no. 1, pp. 18–21.Пул свободных аминокислот плазмы крови у крыс при субтотальной ишемии головного мозга в условиях блокады синтеза монооксида азота метиловым эфиром N-нитро-L-аргинина (L-NAME) / Ю. Е. Разводовский [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. мед. навук. – 2019. – Т. 16, № 2. – С. 185–191.Razvodovsky Y. E., Smirnov V. Y., Maksimovich N. Ye., Semenenya I. N. Pool of free amino acids in the blood plasma of rats undergoing subtotal cerebral ischemia after L-NAME administration. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seriya meditsinskikh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Medical series, 2019, vol. 16, no. 2, pp. 185–191 (in Russian).Современные проблемы биохимии. Методы исследований / Е. В. Барковский [и др.] – Минск : Вышэйш. шк., 2013. – 496 c.Barkovskii E. V., Bokut’ S. B., Borodinskii A. N., Buko V. U., Valentyukevich O. I., Gritsuk, A. I., Danchenko E. O., Doroshenko E. M., Dremza I. K., Drozdov A. S. Contemporary problems of biochemistry. Methods of investigation. Minsk, Vysheishaya shkola Publ., 2013. 496 p. (in Russian).Влияние композиции аминокислот с разветвленной углеводородной цепью, триптофана и таурина на обмен аминокислот в экспериментальных моделях алкоголизма / В. Ю. Смирнов [и др.] // Укр. биохим. журн. – 2003. – Т. 75, № 4. – С. 101–107.Smirnov V. Yu., Razvodovsky Yu. E., Doroshenko E. M., Ostrovsky S. Yu. The effect of the composition of amino acids with a branched hydrocarbon chain, tryptophan and taurine on the exchange of amino acids in experimental models of alcoholism. Ukrainskii biokhimicheskii zhurnal [Ukrainian biochemical journal], 2003, vol. 75, no. 4, pp. 101–107 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.