Выявление взаимосвязи между биомаркерами аутофагии, апоптоза и воспаления в остром периоде атеротромботического ишемического инсульта

Постишемический воспалительный ответ играет существенную роль в патогенезе острого ишемического инсульта (ИИ). Установлено, что острый ИИ сопровождается асептическим воспалением, индуцирующим активацию костимулирующих молекул в процессе ответной реакции врожденного иммунитета на повреждение ткани головного мозга. Постоянно прогрессирующая деструкция нейрональных антигенов способствует увеличению объема очага ишемического поражения. Продолжают накапливаться доказательства, свидетельствующие о важной роли NLRP3-опосредованного воспаления в патогенезе ишемического инсульта, реализуемого инфламмасомами – мультипротеиновыми олигомерными комплексами. В последнее время большой интерес вызывает перспектива модулирования аутофагии при остром ИИ, являющейся мощным регулятором воспалительных реакций. Показано, что при остром ИИ аутофагия задействована в важнейших этапах воспалительного каскада, выступая либо в качестве индуктора, либо в роли ингибитора постишемического нейровоспаления. Во многих противовоспалительных механизмах, реализуемых аутофагией при остром ИИ, участвуют ключевые белки аутофагического процесса Beclin-1, LC3 и р62. Экспериментальные исследования показали, что аутофагия подавляет активацию NLRP3-опосредованного воспаления. Попрежнему противоречивыми остаются данные о перекрестных взаимодействиях между апоптозом и аутофагией и их отдельными медиаторами в патогенезе острого ИИ. Исследования в области нейроиммунологии позволили установить сигнальные белки, инициирующие как апоптотическую, так и аутофагическую гибель клеток головного мозга при остром ИИ. Целью исследования явилась оценка взаимосвязи между биомаркерами аутофагии, воспаления, и апоптоза в динамике острого периода атеротромботического ИИ. В работе представлены результаты динамического исследования сывороточной концентрации ключевых биомаркеров аутофагии Beclin-1, LC3 и р62, показателей апоптоза Bcl-2 и р53, провоспалительных цитокинов IL-1β, TNFα, IL-8, IL-18, участвующих в постишемическом нейровоспалении. Установлено статистически достоверное повышение исследуемых показателей по сравнению с группой контроля. Максимальное повышение исследуемых биомаркеров отмечается в 1-е сутки после развития ишемии у пациентов с тяжелым течением заболевания. Выявлена взаимосвязь между активностью аутофагии, биомаркерами апоптоза и некоторыми показателями системной воспалительной реакции у пациентов с атеротромботическим инсультом среднетяжелого и тяжелого течения. Полученные результаты подтверждают данные литературы об участии аутофагии в регуляции постишемического воспалительного ответа.

1. Chen R., Jiang M., Li B., Zhong W., Wang Z., Yuan W., Yan J. The role of autophagy in pulmonary hypertension: a double-edge sword. Apoptosis, 2018, Vol. 23, no. 9, pp. 459-469.

2. Hou W., Hao Y., Sun L., Zhao Y., Zheng X., Song L. The dual roles of autophagy and the GPCRs-mediating autophagy signaling pathway after cerebral ischemic stroke. Mol. Brain, 2022, Vol. 15, no. 1, 14. doi: 10.1186/s13041-022-00899-7.

3. Hu K., Gao Y., Chu S., Chen N. Review of the effects and Mechanisms of microglial autophagy in ischemic stroke. Int. Immunopharmacol., 2022, Vol. 108, 108761. doi: 10.1016/j.intimp.2022.108761.

4. Jiang C.T., Wu W.F., Deng Y.H., Ge J.W. Modulators of microglia activation and polarization in ischemic stroke (Review). Mol. Med. Rep., 2020, Vol. 21, no. 5, pp. 2006-2018.

5. Lasek-Bal A., Jedrzejowska-Szypulka H., Student S., Warsz-Wianecka A., Zareba K., Puz P., Bal W., Pawletko K., Lewin-Kowalik J. The importance of selected markers of inflammation and blood-brain barrier damage for short-term ischemic stroke prognosis. J. Physiol. Pharmacol., 2019, Vol. 70, no. 2, pp. 209-217.

6. Li S., Zhang Y., Shi S., Guo D., Chang T. Identification of immune characteristic landscapes related to autophagy in ischemic stroke. Front. Cell. Dev. Biol., 2022, Vol. 10, 1026578. doi: 10.3389/fcell.2022.1026578.

7. Lv S., Liu H., Wang H. The Interplay between Autophagy and NLRP3 Inflammasome in Ischemia/ Reperfusion Injury. Int. J. Mol. Sci., 2021, Vol. 22, no. 16, 8773. doi: 10.3390/ijms22168773.

8. Lu X., Zhang J., Ding Y., Wu J., Chen G. Novel therapeutic strategies for ischemic stroke: recent insights intoautophagy. Oxid. Med. Cell. Longev., 2022, Vol. 2022, 3450207. doi: 10.1155/2022/3450207.

9. Mo Y., Sun Y.Y., Liu K.Y. Autophagy and inflammation in ischemic stroke. Neural Regen. Res., 2020, Vol. 15, no. 8, pp. 1388-1396.

10. Qin X., Akter F., Qin L., Cheng J., Guo M., Yao S., Jian Z., Liu R., Wu S. Adaptive immunity regulation and cerebral ischemia. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 689. doi: 10.3389/fimmu.2020.00689.

11. Shi Q., Cheng Q., Chen C. The role of autophagy in the pathogenesis of ischemic stroke. Curr. Neuropharmacol., 2021, Vol. 19, no. 5, pp. 629-640.

12. Tsygan N.V., Trashkov A.P., Litvinenko I.V., Yakovleva V.A., Ryabtsev A.V., Vasiliev A.G., Churilov L.P. Autoimmunity in acute ischemic stroke and the role of blood–brain barrier: the dark side or the light one? Front. Med., 2019, Vol. 13, no. 4, pp. 420-426.

13. Wang X., Fang Y., Huang Q., Xu P., Lenahan C., Lu J., Zheng J., Dong X., Shao A., Zhang J. An updated review of autophagy in ischemic stroke: From mechanisms to therapies. Exp. Neurol., 2021, Vol. 340, 113684. doi: 10.1016/j.expneurol.2021.113684.

14. Zeng J., Bao T., Yang K., Zhu X., Wang S., Xiang W., Ge A., Zeng L., Ge J. The mechanism of microgliamediated immune inflammation in ischemic stroke and the role of natural botanical components in regulating microglia: A review. Front. Immunol., 2023, Vol. 13, 1047550. doi: 10.3389/fimmu.2022.1047550.

15. Zhu H., Hu S., Li Y., Sun Y., Xiong X., Hu X., Chen J., Qiu S. Interleukins and ischemic stroke. Front. Immunol., 2022, Vol. 13, 828447. doi: 10.3389/fimmu.2022.828447.