Международный неврологический журнал 2 (40) 2011

Результаты

Церебролизин является пептидным препаратом, имитирующим действие нейротрофических факторов и оказывающим положительные эффекты при нейродегенеративных заболеваниях и инсультах. В настоящем исследовании мы изучали влияние Церебролизина на нейрогенез в модели эмболической окклюзии средней мозговой артерии у крыс. Введение Церебролизина в дозе 2,5 и 5 мл/кг приводило к достоверному увеличению количества бромодезоксиуридин-позитивных (BrdU(+)) нейрональных клеток-предшественников в субвентрикулярной зоне (СВЗ), а также даблкортиновой (DCX) иммунореактивности (мигрирующие нейробласты) в ипсилатеральной СВЗ и на границе ишемии полосатого тела спустя 28 дней после развития инсульта при условии, что терапия была начата в течении 24 ч после развития инсульта. Проводимое лечение также приводило к уменьшению количества TUNEL(+) (апоптотических) клеток на границе ишемии приблизительно на 50 %. Следует отметить, что введение Церебролизина в дозе 2,5 мл/кг, начатое спустя 24 и 48 ч после развития инсульта, не приводило к достоверному снижению объема инсульта. Однако оно существенно улучшало неврологические исходы, что было оценено с помощью набора поведенческих тестов спустя 21 и 28 дней после развития инсульта. Инкубация нейрональных клеток-предшественников СВЗ, взятых от крыс с ишемией, вместе с Церебролизином приводила к дозозависимому увеличению BrdU(+) клеток и увеличению количества Tuj1(+) клеток (маркер незрелых нейронов). Блокада PI3K/Akt (фосфоинозитол-3-киназа/протеинкиназа В) пути нарушала церебролизин-опосредованное увеличение количества BrdU(+) клеток. Стоит также отметить, что терапия Церебролизином усиливала миграцию нейрональных клеток-предшественников. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что назначение Церебролизина спустя 24–48 ч после развития инсульта усиливает нейрогенез в ишемизированном мозге и улучшает функциональные исходы. Кроме того, в церебролизин-опосредованный нейрогенез вносит вклад церебролизин-опосредованная пролиферация, дифференциация и миграция нейрональных клеток-предшественников СВЗ, что может приводить к улучшению невро­­­логических исходов. Церебролизин-опосредованная пролиферация клеток-предшественников реализуется через PI3K/Akt путь.

Интерпретация результатов

Результаты настоящего исследования свидетельствуют о том, что Церебролизин дозозависимо улучшает функциональные (неврологические) исходы при назначении спустя 24 и 48 ч после развития инсульта. Это, по всей видимости, связано с тем, что данный препарат усиливает нейрогенез в ишемизированных участках мозга, хотя и не снижает объем ишемических повреждений.

Ранее было показано, что инсульт стимулирует нейрогенез в СВЗ и заново сформированные нейробласты мигрируют из СВЗ к границе ишемии (Jin et al., 2001; Zhang et al., 2001; Arvidsson et al., 2002). В нашем исследовании было выяснено, что Церебролизин усиливает нейрогенез в ипсилатеральной СВЗ и на границе ишемии полосатого тела. Назначение Церебролизина существенно снижает количество TUNEL-позитивных клеток на границе ишемии, но не в СВЗ. Это указывает на то, что Церебролизин ослабляет апоптоз нейробластов. Ранее было продемонстрировано, что Церебролизин может усиливать нейрогенез в гиппокампе путем повышения выживаемости нейрональных клеток-предшественников (Tatebayashi et al., 2003; Rockenstein et al., 2007). В дополнение к этому наши данные in vitro свидетельствуют о том, что в присутствии основного фактора роста фибробластов (bFGF) и эпидермального фактора роста (EGF) Церебролизин усиливает пролиферацию нейрональных клеток-предшественников, о чем свидетельствует увеличение количества BrdU(+) клеток. Причем этот эффект больше выражен в том случае, если нейрональные клетки-предшественники получены из ишемизированного мозга, а не обычной мозговой ткани. Помимо того, Церебролизин усиливает дифференциацию нейрональных клеток-предшественников, взятых из ишемизированного мозга, в нейроны. Эти данные согласуются с исследованиями нейрональных клеток-предшественников во взрослом гиппокампе, в которых было показано, что Церебролизин усиливает пролиферацию нейрональных клеток-предшественников и дифференциацию их в нейроны (Chen et al., 2007). Таким образом, в дополнение к повышению выживаемости нейрональных клеток-предшественников Церебролизин может усиливать нейрогенез путем прямого влияния на пролиферацию и дифференциацию нейрональных клеток-предшественников СВЗ.

Наши данные in vivo свидетельствуют о том, что Церебролизин значительно увеличивает количество DCX-позитивных клеток на границе ишемии. DCX-позитивные клетки являются мигрирующими нейробластами и формируются в СВЗ (Alvarez-Buylla et al., 2000). В физиологических условиях эти нейробласты мигрируют к обонятельной луковице, где они дифференцируются в нейроны (Alvarez-Buylla et al., 2000). После фокальной церебральной ишемии нейробласты из СВЗ мигрируют к границе ишемии, чтобы заместить поврежденные нейроны (Jin et al., 2001; Zhang et al., 2001; Arvidsson et al., 2002). Наши данные in vitro свидетельствуют о том, что Церебролизин прямо усиливает миграцию нейрональных клеток-предшествеников. Вместе с данными in vivo настоящее исследование демонстрирует тот факт, что в дополнение к увеличению количества нейробластов Церебролизин усиливает их миграцию из СВЗ к границе ишемии.

Церебролизин как смесь нейропептидов обладает нейротрофическими эффектами in vivo и in vitro (Chen et al., 2007), что может вносить вклад в усиление нейрогенеза, наблюдаемое в настоящем исследовании. Церебролизин содержит пептиды (например, цилиарный нейротрофический фактор (CNTF)) и другие трофические вещества, но не интактные белки (Chen et al., 2007). Блокада эффектов CNTF нарушает церебролизин-опосредованный нейрогенез среди нейрональных клеток-предшественников во взрослом гиппокампе (Chen et al., 2007). Это указывает на то, что CNTF, содержащийся в Церебролизине, играет основную роль в усилении нейрогенеза (Chen et al., 2007). CNTF вызывает нейрогенез и глиогенез (Chen et al., 2007; Nagao et al., 2007). Было показано, что in vitro CNTF вместе с notch-сигналами (notch-путь клеточной сигнализации) или в присутствии bFGF усиливает образование астроцитов из нейрональных клеток-предшествеников СВЗ (Nagao et al., 2007). Церебролизин также модулирует фосфорилирование, зависимое от киназы-3β-гликогенсинтазы (GSK3β) и циклинзависимой киназы-5 (CDK5) (Rockenstein et al., 2007). GSK3β является хорошо описанным субстратом Akt (Vojtek et al., 2003). Путь PI3K/Akt регулирует клеточную пролиферацию, выживаемость и миграцию (Vojtek et al., 2003; Wang et al., 2005). Ранее мы показали, что активация PI3K/Akt пути усиливает пролиферацию, дифференциацию и миграцию нейрональных клеток-предшественников СВЗ (Katakowski et al., 2003; Wang et al., 2005). Результаты настоящего исследования свидетельствуют о том, что Церебролизин активирует Akt в нейрональных клетках-предшественниках СВЗ и что блокада PI3K/Akt пути с помощью LY294002 нарушает церебролизин-индуцированную клеточную пролиферацию. Отсюда следует, что PI3K/Akt путь играет важную роль в церебролизин-опосредованном нейрогенезе.

Таким образом, наши данные свидетельствуют о том, что терапия Церебролизином, начатая спустя 24 и 48 ч после развития инсульта, достоверно улучшает функциональные исходы, но не снижает зону инфаркта, что согласуется с ранее полученными данными (Ren et al., 2007). Усиление пролиферации, миграции и выживаемости нейробластов может вносить вклад в наблюдаемое улучшение функциональных исходов.

Journal Neurosci. Research, 2010, Nov 15; 88 (15): 3275-81