Исследование динамики экспрессии генов антиоксидантных ферментов в тканях мозга и сердца крыс после воздействия острой нормобарической гипоксии

Актуальность. Перинатальная гипоксия — состояние, характеризующееся дефицитом кислорода в организме плода или новорожденного. Актуальность проблемы пренатальной гипоксии и ее долгосрочных эффектов связана с механизмами возникновения множества патологических состояний, в которых важную роль играет окислительный стресс. Цель — изучить динамику экспрессии м-РНК генов антиоксидантных ферментов в тканях мозга и сердца крыс после воздействия острой нормобарической гипоксии для выявления общих патофизиологических механизмов повреждения органов при неонатальной гипоксии, актуальных для ветеринарной неонатологии и сравнительной па тологии.

Методы. Работа проводилась на крысах обоего пола линии Wistar (20 половозрелых самок и 10 половозрелых самцов, которые поровну по принципу рандомизации были разделены на 2 группы и от них было получено потомство). 1 группа — контроль, а животным 2 группы моделировали состояние недоношенной беременности человека: воздействие острой нормобарической гипоксии на крысят на вторые постнатальные сутки и впоследствии оценивали экспрессию мРНК генов Sod1, Cat, GPX1 и GSR в тканях мозга и сердца методом ПЦР-РВ.

Результаты. Установлено увеличение экспрессии мРНК генов Sod1, Cat и GSR в тканях мозга и сердца самцов и самок крыс сразу после воздействия ОНГ, а затем, через 1 сутки, 7 и 14 суток после воздействия ОНГ установлено снижение экспрессии генов, а в отношении мРНК гена GPX1 наблюдалась обратная динамика. Такая динамика отражает смену острой реакции на гипоксию (стадия тревоги) фазой долговременной адаптации.

1. Абдулаева Л.М. Влияние хронической гипоксии на формирование перинатальных поражений ЦНС у детей различного гестационного возраста. Актуальные проблемы педиатрии и детской хирургии. Материалы V научнопрактической конференции с международным участием. Махачкала: ДГМУ. 2019; 73–74.EDN VZFRFK

2. Гончарова О.В., Машковцева Е.В., Нарциссов Я.Р. Метаболитная терапия в реабилитации детей с последствиями перинатальной гипоксии. Вопросы практической педиатрии. 2023; 18(2): 102–110.https://doi.org/10.20953/1817-7646-2023-2-102-110

3. Жуков М.С., Паршин П.А., Алехин Ю.Н., Шапошников И.Т., Бригадиров Ю.Н. Цитокиновый профиль у новорожденных телят, перенёсших антенатальную и интранатальную гипоксию. Международный вестник ветеринарии. 2025; (1): 326–332.https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2025.1.326

4. Гречишников В.В., Панин А.И., Панин И.Г., Попов С.А., Пожарская О.А. Профилактика послеродовых патологий у свиней. Эффективное животноводство. 2024; (6): 47–49.EDN OSEWZL

5. Mota-Rojas D., Villanueva-García D., Solimano A., Muns R., Ibarra-Ríos D., Mota-Reyes A. Pathophysiology of Perinatal Asphyxia in Humans and Animal Models. Biomedicines. 2022; 10(2): 347.https://doi.org/10.3390/biomedicines10020347

6. Самойленко В.С., Лапина А.А., Живодерова А.И., Пушкин С.В., Светлакова Е.В. Комплексный мониторинг и прогнозирование пренатальных нарушений у телят, рожденных от коров с осложненной беременностью. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2025; 17(6-2): 313–327 (на англ. яз.).https://doi.org/10.12731/2658-6649-2025-17-6-2-1549

7. Alonso-Spilsbury M. et al. Perinatal asphyxia pathophysiology in pig and human: A review. Animal Reproduction Science. 2005; 90(1–2): 1–30.https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2005.01.007

8. Vodolazska D., Feyera T., Lauridsen C. The impact of birth weight, birth order, birth asphyxia, and colostrum intake per se on growth and immunity of the suckling piglets. Scientific Reports. 2023; 13: 8057.https://doi.org/10.1038/s41598-023-35277-3

9. Карашаев М.Ф. Гемодинамический ответ организма при гипоксическом стрессе. Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова. 2018; (4): 61–64.EDN VXCCJA

10. Канаева Е.С., Павлова О.Н., Гуленко О.Н., Сороковикова Т.В., Девяткин А.А. Некоторые аспекты метаболизма липидов в тканях головного мозга и сердца крыс на фоне острой гемической гипоксии при применении антигипоксантов. Аграрная наука. 2025; (3): 36–46.https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-392-03-36-46

11. Канаева Е.С., Павлова О.Н., Гуленко О.Н., Зайцев В.В., Девяткин А.А., Павлова К.А. Исследование обмена неэстерифицированных жирных кислот и кетоновых тел на фоне острой гипоксии разного генеза и нагрузке антигипоксантами. Аграрная наука. 2025; (9): 15–21.https://doi.org/10.32634/0869-8155-2025-398-09-15-21

12. Abuelo A., Hernández J., Benedito J.L., Castillo C. Oxidative stress index (OSi) as a new tool to assess redox status in dairy cattle during the transition period. Animal. 2013; 7(8): 1374–1378.https://doi.org/10.1017/S1751731113000396

13. Shellenberger N.W., Collinsworth K.K., Subbiah S., Klein D., Neary J.M. Hypoxia induces an increase in intestinal permeability and pulmonary arterial pressures in neonatal Holstein calves despite feeding the flavonoid rutin. Journal of Dairy Science. 2020; 103(3): 2821–2828.https://doi.org/10.3168/jds.2019-17289

14. Нечитайло Ю.Н., Годованец А.С. Клинико-молекулярные механизмы родового оксидативного стресса у недоношенных детей. Педиатрия. Восточная Европа. 2021; 9(4): 511–521 (на англ. яз.).https://doi.org/10.34883/PI.2021.9.4.001

15. Каримов Д.О. и др. Динамика экспрессии гена супероксиддисмутазы-1 при разных видах лекарственной коррекции токсических нарушений в печени. Гигиена и санитария. 2022; 101(1): 83–86.https://doi.org/10.47470/0016-9900-2022-101-1-83-86

16. Аладьева Т.Л., Зиматкин С.М. Каталаза клетки: строение, биогенез, многообразие, функции. Экспериментальная биология и биотехнология. 2022; (1): 12–22.https://doi.org/10.33581/2957-5060-2022-1-12-22

17. Муслимова Э.Ф., Реброва Т.Ю., Кужелева Е.А., Гарганеева А.А., Афанасьев С.А. Значимость полиморфного варианта rs1050450 гена глутатионпероксидазы 1 в структуре факторов риска прогрессирования ишемической болезни сердца. Клиническая медицина. 2024; 102(7): 536–541.https://doi.org/10.30629/0023-2149-2024-102-7-536-541

18. Бушуева О.Ю. и др. Ген глутатионредуктазы GSR как возможный ген-кандидат предрасположенности к миоме матки. Медицинская генетика. 2021; 20(3): 41–46.https://doi.org/10.25557/2073-7998.2021.03.41-46

19. Stadlin A., James A., Fiscus R., Wong Y.F., Rogers M., Haines C. Development of a postnatal 3-day-old rat model of mild hypoxicischemic brain injury. Brain Research. 2003; 993(1–2): 101-110.https://doi.org/10.1016/j.brainres.2003.08.058

20. Bayer S.A., Altman J., Russo R.J., Zhang X. Timetables of neurogenesis in the human brain based on experimentally determined patterns in the rat. Neurotoxicology. 1993; 14(1): 83–144.

21. Xu C.L., Wang Y.Z., Guo J., Liu J.X., Feng J. Comparison of agerelated differences in expression of antioxidant enzyme mRNA and activity in various tissues of pigs. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 2007; 147(3): 445–451.https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2007.02.007

22. Wang F., Liu J., Zeng Q., Zhuoga D. Comparative analysis of long noncoding RNA and mRNA expression provides insights into adaptation to hypoxia in Tibetan sheep. Scientific Reports. 2022; 12: 6597.https://doi.org/10.1038/s41598-022-08625-y

23. Liu Y. et al. Comparative analysis of respiratory metabolism, blood physiology, antioxidant capacity, and hypoxia-related gene expression in Snowy White chickens raised at high and low altitudes. Poultry Science. 2025; 104(9): 105378.https://doi.org/10.1016/j.psj.2025.105378