Uticaj pretretmana vitaminom D na strukturne i biohemijske promene uzrokovane prolaznom globalnom ishemijom mozga džerbila

Abstract

Cerebralna ishemija nastupa kada protok krvi opadne ispod 20% normalnog protoka, dovodeći do smanjenog dotoka kiseonika i glukoze u mozak, i posledično poremećaja jonske homeostaze, smanjenje sinteze ATP-a, povećano oslobađanje glutamata i ekscitotoksičnost. U patogenezi moždane ishemije važno mesto ima povećano oslobađanje slobodnih radikala (ROS) odnosno nastanak oksidativnog stresa. Važno je što ranije ponovo uspostaviti cirkulaciju, međutim reperfuzija uzrokuje još veću produkciju slobodnih radikala i iscrpljivanje antioksidativnih kapaciteta ćelije. Potencijalni izvor ROS u ishemiji i reperfuziji mozga predstavljaju enzimi NADPH oksidaze (nikotinamid adenin dinukleotid fosfat oksidaze), čija je fiziološka funkcija stvaranje superoksidnog anjona. U ćelijama CNS-a (neuronima, astrocitima, mikrogliji), detektovana je ekspresija NOX2 (gp91phox) proteina, koji u asocijaciji sa p22phox, GTP-Rac, p47phox, p67phox i p40phox produkuje superoksidni anjon, dok je NOX4 je najzastupljenija izoforma na nivou vaskularne mreže. Kako NOX2 i NOX4 mogu predstavljati značajan izvor oksidativnog stresa nakon ishemije mozga ove izoforme predstavljaju potencijalne terapijske mete. Ishemijsko/reperfuziono (I/R) oštećenje pokreće i proces apoptoze i izaziva poremećaj procesa autofagije pri čemu uloga koju autofagija ima u ishemiji mozga još uvek nije razjašnjena. Sve se više proučava uloga vitamina D (vitD) u prevenciji kardiovaskularnih i cerebrovaskularnih bolesti. Dosadašnje studije su pokazale da je snižena koncentracija vitamina D u serumu povezana sa povećanim rizikom od ishemijskog moždanog udara, kao i sa pogoršanjem ishemijskog oštećenja, težim funkcionalnim oporavkom i kognitivnim disbalansom. Uloga i mehanizmi delovanja vitamina D u cerebralnoj ishemiji još uvek nisu u potpunosti razjašnjeni. Cilj: Ispitati efekte pretretmana vitaminom D na parametre oksidativnog stresa, apoptoze, autofagije i zastupljenost pojedinih ćelija centralnog nervnog sitstema upotrebom odgovarajućih markera u prefrontalnom korteksu i hipokampusu mongolskih džerbila izloženih desetominutnoj prolaznoj globalnoj ishemiji mozga i reperfziji u trajanju od jednog, tri ili sedam dana...

Cerebral ischemia occurs when blood flow drops below 20% of normal flow, leading to a reduced supply of oxygen and glucose to the brain, which further affects the disorder of ionic homeostasis, ATP synthesis, glutamate release, and excitotoxicity, which ultimately results in ischemic neuronal damage. Another mechanism thats plays an important role in the pathogenesis of cerebral ischemia is the disturbance of oxidative balance, which manifests itself through increased release of free radicals (FR) and oxidative stress. In ischemic tissue, it is of utmost importance to establish circulation, but reperfusion leads to even greater free radical production, exhaustion of antioxidative capacity and further oxidative damage. Potential FR source in ischemia and brain reperfusion is NADPH oxidase family (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase), who’s main physiological function is superoxide anion production. Expression of NOX2 (gp91phox) protein was detected in CNS cells (neurons, astrocytes, microglia), which in association with p22phox, GTP-Rac, p47phox, p67phox and p40phox, produces a superoxide anion. NOX4 is the most common isoform at the level of the vascular network. As NOX2 and NOX4 could be a significant source of FR after brain ischemia, these isoforms represent potential therapeutic targets. In addition to oxidative stress, ischemic/reperfusion (I/R) injury also triggers the apoptosis and distorts the autophagy. The role of autophagy in brain ischemia has not yet been clarified. Recent studies focused on the prevention of cardiovascular and cerebrovascular diseases have been researching the impact of vitamin D. It has been shown that the reduced serum concentration of vitamin D is associated with an increased risk of ischemic stroke, as well as with exacerbation of ischemic damage, more severe functional recovery, and cognitive impairment. Calcitriol exhibits effects in the body through the vitamin D (VDR) nuclear receptor, which is present in the brain in both neurons and glial cells. The role and mechanism of vitamin D in cerebral ischemia have not yet been fully clarified...