Идентификация тучных клеток в мозге мышей с нейровоспалением, индуцированным липополисахаридом

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2023-06-09

К.В. Ичеткина, А. Исмаилова, О.П. Тучина
ФГАОУ ВО «БФУ им. Иммануила Канта», Образовательно-научный кластер «Институт медицины
и наук о жизни (МЕДБИО)», Высшая школа живых систем, Лаборатория синтетической биологии,
Российская Федерация, 236041, Калининград, ул. Университетская, д. 2

Целью настоящего исследования была идентификация тучных клеток на срезах мозга мышей с нейровоспалением, индуцированным интраперитональными инъекциями липополисахарида (ЛПС). Материал и методы. Объектом исследования были нелинейные мыши, которым проводили интраперитональные инъекции ЛПС в дозе 1 мг/кг либо стерильного 0,9% NaCl. Серийные фронтальные срезы мозга были приготовлены при помощи криостата. Для идентификации тучных клеток срезы были окрашены бриллиантовым зеленым и метиленовым синим. Результаты. Полученные данные свидетельствуют о том, что интраперитональное введение ЛПС способствует увеличению числа резидентных тучных клеток в мозге мышей, особенно в периваскулярных областях между гиппокампом и таламусом. Увеличение числа клеток, по-видимому, является результатом их деления или направленной миграции в условиях развивающегося воспаления. Заключение. Введение ЛПС приводит к увеличению числа тучных клеток в головном мозге мышей. Мастоциты, вероятно, являются важным источником иммунных медиаторов при нейровоспалении, индуцированном ЛПС, о чем свидетельствует их активный процесс дегрануляции.
Ключевые слова: 
тучные клетки, мастоциты, гиппокамп, липополисахарид, цитокины, нейровоспаление
Для цитирования: 
Ичеткина К.В., Исмаилова А., Тучина О.П. Идентификация тучных клеток в мозге мышей с нейровоспалением, индуцированным липополисахаридом. Молекулярная медицина, 2023; (6): 60-64https://doi.org/10.29296/24999490-2023-06-09
Список литературы: 
  1. Tuchina O.P., Sidorova M.V., Turkin A.V., Shvaiko D.A., Shalaginova I.G., Vakolyuk I.A. Molecular Mechanisms of Neuroinflammation Initiation and Development in a Model of Post-Traumatic Stress Disorder. Genes to Cells: Devoted to Molecular & Cellular Mechanisms. 2018; 13 (2): 47–55.
  2. Chirkova M.A., Artemova K.Y., Budenkova E.A., Sidorova M.V., Tuchina O.P., Vakoliuk I.A. Morphological Changes of Astroglial Cells in the Hippocampus and Amygdala during Anxiogenesis. Modern Problems of Science and Education. 2019; 3: 150–66.
  3. Shalaginova I.G., Tuchina O.P., Sidorova M.V., Levina A.S., Khlebaeva D.A-A., Vaido A.I., Dyuzhikova N.A. Effects of Psychogenic Stress on Some Peripheral and Central Inflammatory Markers in Rats with the Different Level of Excitability of the Nervous System. PloS One. 2021; 16 (7): e0255380.
  4. Shalaginova I.G., Tuchina O.P., Turkin A.V., Vylegzhanina A.E., Nagumanova A.N., Zachepilo T.G., Pavlova M.B., Dyuzhikova N.A. The Effect of Long-Term Emotional and Painful Stress on the Expression of Proinflammatory Cytokine Genes in Rats with High and Low Excitability of the Nervous System. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2023; 59 (2): 642–52.
  5. Kurilova E., Sidorova M., Tuchina O. Single Prolonged Stress Decreases the Level of Adult Hippocampal Neurogenesis in C57BL/6, but Not in House Mice. Current Issues in Molecular Biology. 2023; 45 (1): 524–37.
  6. Calsolaro V., Edison P. Neuroinflammation in Alzheimer’s Disease: Current Evidence and Future Directions. Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association. 2016; 12 (6): 719–32.
  7. Liu T-W., Chen C-M., Chang K-H. Biomarker of Neuroinflammation in Parkinson’s Disease. International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23 (8). DOI: 10.3390/ijms23084148.
  8. Patlay N.N., Sotnikov E.B., Kurilova E.A., Tuchina O.P. Early Changes in the Reactive Profile of Mouse Hippocampal Glial Cells in Response to Lipopolysaccharide. Modern Problems of Science and Education. 2020; 6: 72-6.
  9. Sotnikov E.B., Patlay N.I., Nikolaeva A.Y., Tuchina O.P. Expression of Glial Markers, Cytokines and Markers of Neurogenesis in the Mouse Hippocampus during Aging and in Response to Lipopolysaccharide. Molecular Medicine. 2021; 19 (3): 38–43.
  10. Perez-Dominguez M., Ávila-Muñoz E., Dominguez-Rivas E., Zepeda A. The Detrimental Effects of Lipopolysaccharide-Induced Neuroinflammation on Adult Hippocampal Neurogenesis Depend on the Duration of the pro-Inflammatory Response. Neural Regeneration Research. 2019; 14 (5): 817–25.
  11. Tanaka S., Ide M., Shibutani T., Ohtaki H., Numazawa S., Shioda S., Yoshida T. Lipopolysaccharide-Induced Microglial Activation Induces Learning and Memory Deficits without Neuronal Cell Death in Rats. Journal of Neuroscience Research. 2006; 83 (4): 557–66.
  12. Banks W.A., Robinson S.M. Minimal Penetration of Lipopolysaccharide across the Murine Blood-Brain Barrier. Brain, Behavior, and Immunity. 2010; 24 (1): 102–9.
  13. Liddelow S.A., Guttenplan K.A., Clarke L.E., Bennett F.C., Bohlen C.J., Schirmer L., Bennett M.L., Münch A.E., Chung W-S., Peterson T.C., Wilton D.K., Frouin A., Napier B.A., Panicker N., Kumar M., Buckwalter M.S., Rowitch D.H., Dawson V.L., Dawson T.M., Stevens B., Barres B.A. Neurotoxic Reactive Astrocytes Are Induced by Activated Microglia. Nature. 2017; 541 (7638): 481–7.
  14. Hasel P.I., Rose V.L., Sadick J.S., Kim R.D., Liddelow S.A. Neuroinflammatory Astrocyte Subtypes in the Mouse Brain. Nature Neuroscience. 2021; 24 (10): 1475–87.
  15. Guttenplan K.A., Weigel M.K., Prakash P., Wijewardhane P.R., Hasel P., Rufen-Blanchette U., Münch A.E., Blum J.A., Fine J., Neal M.C., Bruce K.D., Gitler A.D., Chopra G., Liddelow S.A., Barres B.A. Neurotoxic Reactive Astrocytes Induce Cell Death via Saturated Lipids. Nature. 2021; 599 (7883): 102–7.
  16. Grigorev I.P., Korzhevskii D.E. Mast Cells in the Vertebrate Brain: Localization and Functions. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2021; 57 (1): 16–32.
  17. Ribatti D. The Crucial Role of Mast Cells in Blood-Brain Barrier Alterations. Experimental Cell Research. 2015; 338 (1): 119–25.
  18. Dong H., Zhang X., Qian Y. Mast Cells and Neuroinflammation. Medical Science Monitor Basic Research. 2014; 20: 200–6.
  19. Nautiyal K.M., Dailey C.A., Jahn J.L., Rodriquez E., Son N.H., Sweedler J.V., Silver R. Serotonin of Mast Cell Origin Contributes to Hippocampal Function. The European J. of Neuroscience. 2012; 36 (3): 2347–59.
  20. Altman H.J., Normile H.J., Galloway M.P., Ramirez A., Azmitia E.C. Enhanced Spatial Discrimination Learning in Rats Following 5,7-DHT-Induced Serotonergic Deafferentation of the Hippocampus. Brain Research. 1990; 518 (1–2): 61–6.
  21. Sidorova M., Kronenberg G., Matthes S., Petermann M., Hellweg R., Tuchina O., Bader M., Alenina N., Klempin F. Enduring Effects of Conditional Brain Serotonin Knockdown, Followed by Recovery, on Adult Rat Neurogenesis and Behavior. Cells. 2021; 10 (11). DOI: 10.3390/cells10113240.
  22. Kiernan J.A. Production and Life Span of Cutaneous Mast Cells in Young Rats. J. of Anatomy. 1979; 128 (2): 225–38.
  23. Xiong B., Li A., Lou Y., Chen S., Long B., Peng J., Yang Z., Xu T., Yang X., Li X., Jiang T., Luo Q., Gong H. Precise Cerebral Vascular Atlas in Stereotaxic Coordinates of Whole Mouse Brain. Frontiers in Neuroanatomy. 2017; 11: 128.
  24. Pietrzak A., Wierzbicki M., Wiktorska M., Brzezińska-Błaszczyk E. Surface TLR2 and TLR4 Expression on Mature Rat Mast Cells Can Be Affected by Some Bacterial Components and Proinflammatory Cytokines. Mediators of Inflammation. 2011; 427473.