Rapid Changes in the Expression of Active Caspase-3 and Glucocorticoid Receptors in Striatum Cells Induced by Neuroinflammation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Activation of microglia, resident immune cells of the central nervous system, plays a key role in the pathogenesis of neurological disorders induced by infections, as well as traumatic and ischemic events. Understanding the responses of brain cells, primarily microglial cells, to damaging effects can help overcome their pathological consequences. In this work, we analyzed the cellular effects of bacterial lipopolysaccharide (LPS), which is widely used as a pro-inflammatory stimulus. The injection of LPS into the area of right striatum of rats caused a pronounced neurological deficit in a day, which was accompanied by an increase in the number of microglial cells, an increase in the density of glucocorticoid receptors (GR) and their translocation into the nuclei of cells co-expressing the executive protease of apoptosis, active caspase-3 and GR, in the area of LPS injection. The results indicate acute changes in the activity of microglial cells, as well as in the expression and functional activity of GR in response to bacterial endotoxin. Further elucidation of the functional role of active caspase-3 and GR in microglial cells under conditions of pro-inflammatory activation may help identify targets for alleviating the symptoms of a neurological disorder.

About the authors

V. V. Bulygina

The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Novosibirsk

G. T. Shishkina

The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Novosibirsk

D. A. Lanshakov

The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Novosibirsk

T. S. Kalinina

The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Novosibirsk

N. P. Komysheva

The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Novosibirsk

U. S. Drozd

The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Novosibirsk

E. V. Suhareva

The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Novosibirsk

N. N. Dygalo

The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Novosibirsk

References

  1. Si Z.Z., Zou C.J., Mei X., Li X.F., Luo H., Shen Y., Hu J., Li X.X., Wu L., Liu Y. // Neural Regen. Res. 2023. V.18. № 4. P. 708–715.
  2. Öberg M., Fabrik I., Fabrikova D., Zehetner N., Härtlova A. // Scand. J. Immunol. 2021. V. 93. № 5.
  3. Schimmel S.J., Acosta S., Lozano D. // Brain Circ. 2017. V. 3. № 3. P. 135–142.
  4. Thiel A., Cechetto D.F., Heiss W.D., Hachinski V., Whitehead S.N. // Stroke. 2014. V. 45. № 9. P. 2825–2829.
  5. Shishkina G.T., Kalinina T.S., Gulyaeva N.V., Lanshakov D.A., Dygalo N.N. // Biochemistry (Mosc.). 2021. V. 86. № 6. P. 657–666.
  6. Kettenmann H., Hanisch U.K., Noda M., Verkhratsky A. // Physiol Rev. 2011. V. 91. № 2. P. 461–553.
  7. Bolshakov A.P., Tret’yakova L.V., Kvichansky A.A., Gulyaeva N.V. // Neuroinflammation. Biochemistry (Mosc.). 2021. V. 86. № 2. P. 156–167.
  8. Sorrells S.F., Munhoz C.D., Manley N.C., Yen S., Sapolsky R.M. // Neuroendocrinology. 2014. V. 100. № 2–3. P. 129–140.
  9. Carrillo-de Sauvage M.Á., Maatouk L., Arnoux I., Pasco M., Sanz Diez A., Delahaye M., Herrero M.T., Newman T.A., Calvo C.F., Audinat E., Tronche F., Vyas S. // Cell Death Differ. 2013. V. 20. № 11. P. 1546–1557.
  10. Hu S., Shen P., Chen B., Tian S.W., You Y. // Neuroscience Letters. 2022. V. 788. P. 136850.
  11. Shishkina G.T., Gulyaeva N.V., Lanshakov D.A., Kalinina T.S., Onufriev M.V., Moiseeva Y.V., Sukhareva E.V., Babenko V.N., Dygalo N.N. // Biomedicines. 2021. V. 9. № 12. P. 1840.
  12. Paxinos G., Watson C. // The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. Academic Press, 1998.
  13. Garcia J.H., Wagner S., Liu K.F., Hu X. // Stroke. 1995. V. 26. № 4. P. 627–635.
  14. Hua Y., Schallert T., Keep R.F., Wu J., Hoff J.T., Xi G. // Stroke. 2002. V. 33. № 10. P. 2478–2484.
  15. Дайнеко А.С., Шмонин А.А., Шумеева А.В., Коваленко Е.А., Мельникова Е.В., Власов Т.Д. // Экспериментальные исследования, 2014. V. 13. № 1. С. 68–78.
  16. Shi X., Bai H., Wang J., Wang J., Huang L., He M., Zheng X., Duan Z., Chen D., Zhang J., Chen X., Wang J. // Frontiers in Neurology. 2021. V. 12.
  17. Shmonin A., Melnikova E., Galagudza M., Vlasov T. // International Journal of Stroke. 2012. V. 9. № 6. P. 793–801.
  18. Lanshakov D.A., Sukhareva E.V., Kalinina T.S., Dygalo N.N. // Neurobiol. Dis. 2016. V. 91. P. 1–9.
  19. Bankhead P., Loughrey M.B., Fernández J.A., Dombrowski Y., McArt D.G., Dunne P.D., McQuaid S., Gray R.T., Murray L.J., Coleman H.G., James J.A., Salto-Tellez M., Hamilton P.W. // Scientific Reports. 2017. V. 7. № 1.
  20. Четвериков А.А. // Российский журнал когнитивной науки. 2015. V. 2. № 1. С. 41–51.
  21. Batista C.R.A., Gomes G.F., Candelario-Jalil E., Fiebich B.L., de Oliveira A.C.P. // International Journal of Molecular Sciences. 2019. V. 20. № 9. P. 2293.
  22. García-Revilla J., Herrera A.J., de Pablos R.M., Venero J.L. // J. Parkinson’s Dis. 2022. V. 12. P. S165–S182.
  23. Kim J.A., Kim Y.Y., Lee S.H., Jung C., Kim M.H., Kim D.Y. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. № 13. P. 6975.
  24. Yu P., Zhang X., Liu N., Tang L., Peng C., Chen X. // Signal Transduction and Targeted Therapy. 2021. V. 6. № 1.
  25. Bahatyrevich-Kharitonik B., Medina-Guzman R., Flores-Cortes A., García-Cruzado M., Kavanagh E., Burguillos M.A. // Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2022. V. 9.
  26. Burguillos M.A., Deierborg T., Kavanagh E., Persson A., Hajji N., Garcia-Quintanilla A., Cano J., Brundin P., Englund E., Venero J.L., Joseph B. // Nature. 2011. V. 472. № 7343. P. 319–324.
  27. Kavanagh E., Rodhe J., Burguillos M.A., Venero J.L., Joseph B. // Cell Death & Disease. 2014. V. 5. № 12. P. e1565.
  28. Jiang M., Qi L., Li L., Li Y. // Cell Death Discovery. 2020. V. 6. № 1.
  29. Sarić N., Hashimoto-Torii K., Jevtović-Todorović V., Ishibashi N. // Trends in Neurosciences. 2022. V. 45. № 6. P. 446–458.
  30. Brkic Z., Petrovic Z., Franic D., Mitic M., Adzic M. // Psychopharmacology (Berl.). 2016. V. 18. P. 3315–3330.
  31. Romeo R.D., Ali F.S., Karatsoreos I.N., Bellani R., Chhua N., Vernov M., McEwen B.S. // Neuroendocrinology. 2007. V. 87. № 3. P. 160–167.
  32. Noguchi T., Makino S., Matsumoto R., Nakayama S., Nishiyama M., Terada Y., Hashimoto K. // Endocrinology. 2010. V. 151. № 9. P. 4344–4355.
  33. Green M.R., Nottrodt R.E., Simone J.J., McCormick C.M. // Psychoneuroendocrinology. 2016. V. 73. P. 32–41.
  34. Molina M.L., Guerrero J., Cidlowski J.A., Gatica H., Goecke A. // J. Inflamm. 2017. V. 14. P. 22.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (115KB)
3.

Download (2MB)
4.

Download (3MB)

Copyright (c) 2023 В.В. Булыгина, Г.Т. Шишкина, Д.А. Ланшаков, Т.С. Калинина, Н.П. Комышева, У.С. Дрозд, Е.В. Сухарева, Н.Н. Дыгало

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».