epilepsiaEpilepsy and paroxysmal conditionsЭпилепсия и пароксизмальные состояния2077-83332311-4088IRBIS LLC10.17749/2077-8333.2016.8.2.014-019epilepsia-228Research ArticleORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИPROTECTION OF BRAIN MITOCHONDRIA AGAINST MICRO STROKE-INDUCED INJURY: A STUDY OF ETHYLMETHYLHYDROXYPYRIDINE SUCCINATE IN EXPERIMENTAL MODEL USING TWO PHOTON LASER FLUORESCENT MICROSCOPYЗАЩИТА МИТОХОНДРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИ МИКРОИНСУЛЬТЕ: ИССЛЕДОВАНИЕ ЭТИЛМЕТИЛГИДРОКСИПИРИДИНА СУКЦИНАТАНА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХФОТОННОЙ ЛАЗЕРНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИАфзаловР. А.AfzalovR. A.

к.б.н.,

ул. Виикинкаари, 4, Хельсинки, 00790

PhD,

Viikinkaari 4, 00790, Helsinki

ramil.afzalov@neurotar.comКоликоваЮ. О.KolikovaYu. O.

к.б.н.,

ул. Виикинкаари, 4, Хельсинки, 00790

PhD,

Viikinkaari 4, 00790, Helsinki

julia.kolikova@neurotar.comПряжниковЕ. Г.PryazhnikovE. G.

к.м.н.,

ул. Виикинкаари, 4, Хельсинки, 00790

PhD,

Viikinkaari 4, 00790, Helsinki

evgeny.pryazhnikov@neurotar.comТоптуновД. В.ToptunovD. V.

исследователь,

ул. Виикинкаари, 4, Хельсинки, 00790

researcher,

Viikinkaari 4, 00790, Helsinki

dmytro.toptunov@neurotar.comХиругЛ. С.KhirugL. S.

к.м.н.,

ул. Виикинкаари, 4, Хельсинки, 00790

PhD,

Viikinkaari 4, 00790, Helsinki

leonard.khirug@neurotar.comКомпания «Нейротар»Финляндия“Neurotar” LtdFinland201631082016821419Copyright © Afzalov R.A., Kolikova Y.O., Pryazhnikov E.G., Toptunov D.V., Khirug L.S., 20162016Афзалов Р.А., Коликова Ю.О., Пряжников Е.Г., Топтунов Д.В., Хируг Л.С.Afzalov R.A., Kolikova Y.O., Pryazhnikov E.G., Toptunov D.V., Khirug L.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.epilepsia.su/jour/article/view/228Objective

Objective. Mitochondrial injury plays a central role in neuronal death following ischemic stroke. In the present study, we investigated effects of ethylmethylhydroxypyridine succinate on a microstroke-induced mitochondria swelling, a hallmark of mitochondrial injury.

Materials and Methods

Materials and Methods. Ischemic microstroke was induced in Thy1-CFP-MitoS mice expressing cyano fluorescent protein (CFP) in brain mitochondria by impulse infrared laser. Ethylmethylhydroxypyridine succinate 25 mg/kg or saline (control) were administered i.p. at 30 min after the stroke onset. A period of observation was 48 h. Brain images were obtained by two photon laser fluorescent microscopy and analyzed using a software developed in Neurotar Ltd (Finland). Nonparametric Mann-Whitney-Wilcoxon test was used for te statistical analysis of results.

Results

Results. Microstroke resulted in mitochondria swelling, i.e. injury, in the zone surrounding the thrombus. The most profound changes of mitochondrial morphology were observed at 2 h from the stroke onset. Ethylmethylhydroxypyridine succinate significantly reduces the stroke-induced swelling at 1 h (p<0.05) and 2 h (p<0.05), as compared to the control.

Conclusion

Conclusion. These results suggest that ethylmethylhydroxypyridine succinate significantly protects brain mitochondria against microstroke-induced injury.

Повреждение митохондрий играет центральную роль в гибели нейронов после ишемического инсульта.

Цель работы — исследовать эффекты этилметилгидроксипиридина сукцината на индуцированное микроинсультом набухание митохондрий, отличительную черту митохондриального повреждения.

Материалы и методы

Материалы и методы. Ишемический микроинсульт был индуцирован излучением импульсного инфракрасного лазера в мышах Thy1-CFP-MitoS, экспрессирующих цианофлуоресцентный протеин в митохондриях головного мозга. Этилметилгидроксипиридина сукцинат в дозе 25 мг/кг или физ. раствор (контроль) вводили в.б. на 30 мин. после микроинсульта. Период наблюдений составлял 48 ч. Изображения мозга получали методом двухфотонной лазерной флуоресцентной микроскопии и анализировали с использованием программ, разработанных компанией "Нейротар" (Финляндия). Непараметрический тест Манна-Уитни-Вилкоксона использовали для анализа результатов.

Результаты

Результаты. Микроинсульт вызвал набухание митохондрий в окрестностях тромба. Наибольшие изменения морфологии митохондрий наблюдались через 2 ч после микроинсульта. По сравнению с контролем этилметилгидроксипиридина сукцинат достоверно уменьшил индуцированное микроинсультом набухание митохондрий через 1 ч (р<0,05) и 2 ч (p<0,05) после инсульта.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что этилметилгидроксипиридина сукцинат достоверно защищает митохондрии головного мозга от поражения, вызываемого микроинсультом.

митохондрияишемический инсультэтилметилгидроксипиридина сукцинатфлуоресцентная микроскопияmitochondriaischemic strokeethylmethylhydroxypyridine succinatefluorescent microscopyReferencesБлинов Д. В. Общность ряда нейробиологических процессов при расстройствах деятельности ЦНС. Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2011; 2: 28-33.Blinov D.V. Epilepsiya i paroksizmal’nye sostoyaniya / Epilepsy and paroxysmal conditions. 2011; 2: 28-33.Блинов Д. В. Пациенты с неврологическими расстройствами: обоснование необходимости фармакоэкономической оценки оптимизации затрат на ведение с использованием нейроспецифических белков в качестве маркеров повышения проницаемости гематоэнцефалического барьера. ФАРМАКОЭКОНОМИКА. Современная фармакоэкономика и фармакоэпидемиология. 2014; 7 (1): 40-45.Blinov D. V. FARMAKOEKONOMIKA. Sovremennaya farmakoekonomika i farmakoepidemiologiya / Pharmacoeconomics . Modern pharmacoeconomics and pharmacoepidemiology. 2014; 7 (1): 40-45.Gunter T. E., Buntinas L., Sparagna G., Eliseev R., Gunter K. Mitochondrial calcium transport: mechanisms and functions. Cell Calcium. 2000; 28 (5-6): 285-96.Gunter T. E., Buntinas L., Sparagna G., Eliseev R., Gunter K. Mitochondrial calcium transport: mechanisms and functions. Cell Calcium. 2000; 28 (5-6): 285-96.Halestrap A.P., McStay G.P., Clarke S. J. The permeability transition pore complex: another view. Biochimie. 2002; 84 (2-3): 153-66.Halestrap A.P., McStay G.P., Clarke S.J. The permeability transition pore complex: another view. Biochimie. 2002; 84 (2-3): 153-66.Halestrap A.P. Calcium, mitochondria and reperfusion injury: a pore way to die. Biochem Soc Trans. 2006, 34 (2): 232-7.Halestrap A.P. Calcium, mitochondria and reperfusion injury: a pore way to die. Biochem Soc Trans. 2006, 34 (2): 232-7.Pivovarova N.B., Andrews S.B. Calciumdependent mitochondrial function and dysfunction in neurons. FEBS J. 2010, 277 (18): 3622-36.Pivovarova N.B., Andrews S.B. Calciumdependent mitochondrial function and dysfunction in neurons. FEBS J. 2010, 277 (18): 3622-36.

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