STRUCTURAL CHANGES IN BLOODBRAIN BARRIER ELEMENTS IN THE RAT HIPPOCAMPUS FOLLOWING PERINATAL HYPOXIA AND THE POSSIBILITY OF THEIR PHARMACOLOGICAL CORRECTION

Abstract

Objective - to study the dynamics of structural changes in the elements of the hippocampal blood-brain barrier in the early postnatal period and during subsequent ontogenesis after the exposure to perinatal hypoxia, and to examine the possibility of pharmacological correction of these changes. Material and methods. The study was performed on laboratory Wistar rats on the model of encephalopathy of premature human infants using the method of electron microscopy. Results. After the exposure to perinatal hypoxia, structural disturbances in the capillary wall were detected which included the increase of endotheliocyte size and cytoplasmic process number, the change in capillary luminal diameter, and the delay in the formation of the basal membrane. The significant endothelioprotective effect of the saliphene preparation was demonstrated at all time intervals investigated. It was shown that saliphene reduced the intensity of reactions of the hippocampal blood-brain barrier elements to the damaging effect of perinatal hypoxia. Conclusions. Perinatal hypoxia has a significant damaging effect on all the elements of the hippocampal blood-brain barrier, resulting in disorders which were found both at the early stages of postnatal development, and in animals that have reached sexual maturity. The use of saliphene immediately after the exposure to perinatal hypoxia reversed many structural disorders of endotheliocytes and the basal membrane already in the juvenile period. The study performed suggests the application of saliphene in ischemic brain injuries of newborns as promising and will be continued by a series of further preclinical studies.

Keywords

hippocampus / perinatal hypoxia / blood-brain barrier / saliphene

References

[1] Иванова Л. Б., Карамышева В. И., Перфилова В. Н., Тюренков И. Н. Влияние производных ГАМК на функцию эндотелия крыс с экспериментальным гестозом // Проблемы репродукции. 2012. № 1. С. 28-30.

[2] Моргун А. В., Кувачева Н. В., Таранушенко Т. Е., Хилажева Е. Д., Малиновская Н. А., Горина Я. В., Пожиленкова Е. А., Фролова О. В., Салмина А. Б. Современные представления о патогенезе перинатального ишемического повреждения клеток нейроваскулярной единицы головного мозга: молекулы-мишени для нейропротекции // Вестник РАМН. 2013. Т. 68, № 12. С. 26-35.

[3] Ордян Н. Э., Акулова В. К., Миронова В. И., Отеллин В. А. Вызванные перинатальной гипоксией поведенческие нарушения у ювенильных крыс и их коррекция производным ГАМК // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017. Т. 164, № 8. С. 140-144.

[4] Отеллин В. А., Хожай Л. И., Ватаева Л. А., Шишко Т. Т. Отдаленные последствия воздействия гипоксии в перинатальный период развития на структурно-функциональные характеристики мозга у крыс // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2011. Т. 97, № 10. С. 1092- 1100.

[5] Отеллин В. А. Хожай Л. И., Тюренков И. Н. Воздействие перинатальной гипоксии на структуры гематоэнцефалического барьера у крыс при введении салифена // Морфология. 2015. Т. 148, вып. 6. С. 34-37.

[6] Отеллин В. А., Хожай Л. И., Шишко Т. Т. Реакция структурных элементов гематоэнцефалического барьера новорожденных крысят на нормобарическую гипоксию // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2015. Т. 51, № 5. С. 377-382.

[7] Тюренков И. Н., Воронков А. В., Слиецанс А. А., Волотова Е. В. Эндотелиопротекторы - новый класс фармакологических препаратов // Вестник РАМН. 2012. № 7. С. 50-57.

[8] Чехонин В. П., Баклаушев В. П., Юсубалиева Г. М., Волгина Н. Е., Гурина О. И. Фундаментальные и прикладные аспекты изучения гематоэнцефалического барьера // Вестник РАМН. 2012. № 8. С. 66-78.

[9] Distefano G., Pratico A. D. Actualities on molecular pathogenesis and repairing processes of cerebral damage in perinatal hypoxic-ischemic encephalopathy // Ital. J. Pediatr. 2010. Vol. 36. P. 63-73.

[10] Morris A. W., Sharp M. M., Albargothy N. J., Fernandes R., Haw kes C. A., Verma A., Weller R. O., Carare R. O. Vascular base ment membranes as pathways for the passage of fluid into and out of the brain // Acta Neuropathol. 2016. Vol. 131, № 5. P. 725-736.

[11] Niu F., Song X. Y., Hu J. F., Zuo W., Kong L. L., Wang X. F., Han N., Chen N. H. IMM-H004, A new coumarin derivative, im proved focal cerebral ischemia via blood-brain barrier protection in rats // J. Stroke Cerebrovasc. Dis. 2017. Vol. 26, № 10. P. 2065-2073.

[12] Sifat A. E., Vaidya B., Abbruscato T. J. Blood-brain barrier protection as a therapeutic strategy for acute ischemic stroke // AAPS J. 2017. Vol. 19, № 4. P. 957-972.

[13] Thomsen M. S., Routhe L. J., Moos T. The vascular basement membrane in the healthy and pathological brain // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2017. Vol. 37, № 10. P. 3300-3317.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector