Ewelina Czuba 1, Iwona Pelikant-Małecka 3,4,5, Tomasz Smoleński 3, Przemysław Kowiański 1,2
1 Zakład Anatomii i Neurobiologii, Katedra Anatomii, Gdański Uniwersytet Medyczny, Gdańsk
2 Zakład Anatomii i Fizjologii Klinicznej, Wydział Nauk o Zdrowiu, Akademia Pomorska w Słupsku, Słupsk
3 Katedra i Zakład Biochemii, Katedra Biochemii, Gdański Uniwersytet Medyczny, Gdańsk
4 Zakład Medycznej Diagnostyki Laboratoryjnej, Centralny Bank Tkanek i Materiału Genetycznego, Gdański Uniwersytet Medyczny, Gdańsk
5 BBMRI.pl
Hipercholesterolemia jest istotnym czynnikiem ryzyka udaru niedokrwiennego mózgowia. W jej przebiegu, oprócz zaburzeń funkcji metabolicznych i regulacji mózgowego przepływu krwi, dochodzi także do aktywacji odpowiedzi zapalnej, powiększającej obszar uszkodzenia. Istotną rolę w procesie zapalnym odgrywają nukleotydy adeninowe. Adenozyno-5′-trifosforan (ATP) oprócz udziału w przemianach energetycznych wykazuje działanie prozapalne, pobudzając mikroglej oraz nasilając uwalnianie prozapalnych cytokin. Zewnątrzkomórkowy poziom ATP jest kontrolowany przez ektoenzymy: ekto-difosfohydrolaza trifosfonukleozydową (e-NTPDaza), ekto-5'-nukleotydazę (CD37) oraz ekto-deaminazę adenozynową (eADA). E-NTPDaza hydrolizuje ATP kolejno do ADP i AMP, który jest następnie przekształcany przez CD37 do adenozyny oraz przez eADA do inozyny. Adenozyna ma działanie przeciwzapalne i immunosupresyjne, natomiast inozyna - immunomodulujące i neuroprotekcyjne. Celem badań była ocena poziomu aktywności enzymów zewnątrzkomórkowych e-NTPDazy, CD37 i eADA oraz analiza ich wpływu na stan energetyczny komórki. Do badań wykorzystano myszy szczepu dzikiego C57/BL6, stanowiące grupę kontrolną, oraz myszy typu „knock-out” LDLR-/-/Apo E-/-, charakteryzujące się rozwojem hipercholesterolemii oraz zmian miażdżycowych, z których wyizolowano pierwotne komórki śródbłonka naczyniowego mózgu. Metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) dokonano pomiarów aktywności enzymatycznej oraz poziomów nukleotydów ATP i NAD. Analizę funkcjonalności glikolizy przeprowadzono przy pomocy analizatora metabolicznego Seahorse Agilent XFp. Zaobserwowano wzrost aktywności enzymów e-NTPDazy, CD37 i eADA u myszy z hipercholesterolemią. Nie wykazano natomiast różnic w stężeniu wewnątrzkomórkowym nukleotydów adeninowych oraz w funkcjonalności glikolizy. Wzrost aktywności badanych enzymów może być wyrazem mechanizmu kompensacyjnego utrzymującego metabolizm energetyczny komórek śródbłonka na stałym poziomie, stabilizując jednocześnie zawartość nukleotydów adeninowych oraz funkcjonalność glikolizy. Modulacja odpowiedzi zapalnej indukowanej przez nukleotydy adeninowe w przebiegu hipercholesterolemii może stanowić nową strategię terapeutyczną zmniejszającą ryzyko udaru niedokrwiennego mózgowia.