toxreviewТоксикологический вестникToxicological Review0869-79223034-4611Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.36946/0869-7922-2016-3-10-14toxreview-20Research ArticleСтатьиВЛИЯНИЕ ПЕПТИДА КК1 НА СОДЕРЖАНИЕ МАРКЕРОВ АПОПТОЗА В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ КРЫС ПОСЛЕ ОСТРОЙ ТЯЖЁЛОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ОКСИДОМ УГЛЕРОДАEFFECT OF KK1 PEPTIDE ON MAINTENANCE OF APOPTOSIS MARKERS IN RATS BRAIN CAUSED BY SEVERE CARBON OXIDE POISONINGТолкачП. Г.TolkachP. G.noemail@neicon.ruБашаринВ. А.BasharinV. A.noemail@neicon.ruКолобовА. А.KolobovA. A.noemail@neicon.ruРоговскаяН. Ю.RogovskayaN. Yu.noemail@neicon.ruБабаковВ. Н.BabakovV. N.noemail@neicon.ruФГБВОУВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФРоссияS.M. Kirov Military Medical Academy, Ministry of Defense of the Russian FederationRussian FederationФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА РоссииРоссияState Research Institute of High-pure Biopreparations, Federal Medical Biological AgencyRussian FederationФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены профпатологии и экологии человека» ФМБА РоссииРоссияResearch Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology, Federal Medical Biological AgencyRussian Federation201628062016031014Copyright © Толкач П.Г., Башарин В.А., Колобов А.А., Роговская Н.Ю., Бабаков В.Н., 20162016Толкач П.Г., Башарин В.А., Колобов А.А., Роговская Н.Ю., Бабаков В.Н.Tolkach P.G., Basharin V.A., Kolobov A.A., Rogovskaya N.Y., Babakov V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.toxreview.ru/jour/article/view/20

Интоксикация оксидом углерода приводит к развитию отдалённых нарушений функций центральной нервной системы. Эти нарушения не могут быть связаны только с развитием гемической гипоксии. В ряде исследовательских работ были описаны неспецифические нейротоксические механизмы действия оксида углерода, одним из которых является активация программируемой клеточной гибели, развивающейся по типу апоптоза. Одним из препаратов, обладающих нейропротективным механизмом действия, является синтетический аналог последовательность адренокортикотропного гормона – пептид КК1. В данном исследовании лабораторные животные подвергались острой тяжёлой интоксикации оксидом углерода в дозе 0,8 LC50 в течение 30 мин. Пептид КК1 вводили интраназально в дозе 40 мкг/кг/сут в течение 5 дней. В гомогенатах головного мозга крыс исследовали содержание активных форм маркерных белков, ассоциированных с ранними стадиями апоптоза в различные сроки после интоксикации оксидом углерода. В результате проведённого исследования было установлено, что применение пептида КК1 приводит к снижению содержания активных форм белка р53 и протеинкиназы Akt1 на 7 и 14 сут после тяжёлого отравления оксидом углерода. Результаты проведённого эксперимента позволяют сделать предположение, что потенциальный механизм нейропротективного действия синтетического тетрапептида КК1 при данном виде патологии связан с ограничением развития апоптоза в головном мозге.

Carbon oxide poisoning leads to the development of delayed CNS functions disturbances. These disturbances may be not only linked to the development of hemic hypoxia. In a number of research works, nonspecific neurotoxic carbon oxide mechanisms of action were described, one of which is activation of programmed cell death developing as apoptosis. One of the preparations having neuroprotective action mode is a synthetic analog sequence of adrenokortikotropic hormone – KK1 peptide. In this research, laboratory animals were exposed to acute heavy carbon oxide poisoning in a dose of 0.8 LC50 within 30 min. KK1 peptide was administrated intranasally in a dose of 40 mkg/kg/day within 5 days. In rats brain gomogenates, the maintenance of active forms of marker proteins associated with apoptosis early stages was investigated at different time after intoxication with carbon oxide. As a result of the conducted research, it was established that the use of KK1 peptide leads to the decrease of the maintenance of r53 protein active forms and Akt1 protein kinase on 7th and 14th days after a heavy poisoning with carbon oxide. Results of the experiment performed allow to suggest that at that type of pathology the potential mechanism of neuroprotective effect of synthetic KK1 tetrapeptide is connected with restricted development of apoptosis in brain.

оксид углероданейротоксичностьапоптозпротеинкиназа Akt1белок р53пептид КК1carbon oxideneurotoxicityapoptosisAkt1 protein kinaser53proteinKK1 peptideReferencesЗобнин Ю. В. Отравление монооксидом углерода (угарным газом). СПб.: Тактик-Студио; 2011.Зобнин Ю. В. Отравление монооксидом углерода (угарным газом). СПб.: Тактик-Студио; 2011.Braubach M., Algoet А., Beaton М. et al. Mortality associated with exposure to carbon monoxide in WHO European member states. Indoor Air. 2013; 23: 115-25.Braubach M., Algoet А., Beaton М. et al. Mortality associated with exposure to carbon monoxide in WHO European member states. Indoor Air. 2013; 23: 115-25.Weawer L.K. Clinical practice. Carbon monoxide poisoning. N. Engl. J. Med. 2009; 360: 1217-25.Weawer L.K. Clinical practice. Carbon monoxide poisoning. N. Engl. J. Med. 2009; 360: 1217-25.Oh S., Choi S. Acute carbon monoxide poisoning and delayed neurological sequelae: a potential neuroprotection bundle therapy. Neural Regen. Res. 2015: 10(1): 36-38.Oh S., Choi S. Acute carbon monoxide poisoning and delayed neurological sequelae: a potential neuroprotection bundle therapy. Neural Regen. Res. 2015: 10(1): 36-38.Prockop L.D., Chichkova R.I. Carbon monoxide intoxication: an updated review. 2007: 262 (1-2): P. 122-30.Prockop L.D., Chichkova R.I. Carbon monoxide intoxication: an updated review. 2007: 262 (1-2): P. 122-30.Тиунов Л. А. Токсикология окиси углерода. М.: Медицина: 1980.Тиунов Л. А. Токсикология окиси углерода. М.: Медицина: 1980.Piantadosi C.A., Carraway M.S., Suliman H.B. Carbon monoxide, oxidative stress and mitochondrial permeability pore transition. Free Radic. Biol. Med. 2006; 40(8): 1332-39.Piantadosi C.A., Carraway M.S., Suliman H.B. Carbon monoxide, oxidative stress and mitochondrial permeability pore transition. Free Radic. Biol. Med. 2006; 40(8): 1332-39.Thom R.S., Bhopale V.M., Hun S. et al. Intravascular neutrophil activation due to carbon monoxide poisoning. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2006: 174 (11): 1239-49.Thom R.S., Bhopale V.M., Hun S. et al. Intravascular neutrophil activation due to carbon monoxide poisoning. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2006: 174 (11): 1239-49.Park E.J., Min Y., Kim G. et al. Pathophysiology of brain injuries in acute carbon monoxide poisoning: a novel hypothesis. Med. Hypotheses. 2014; 83: 186-89.Park E.J., Min Y., Kim G. et al. Pathophysiology of brain injuries in acute carbon monoxide poisoning: a novel hypothesis. Med. Hypotheses. 2014; 83: 186-89.Piantadosi C.A., Zhang J., Levin E. et al. Apoptosis and delayed neuronal damage after carbon monoxide poisoning in the rat. Exp. Neurol. 1997; 147 (1): 103-14.Piantadosi C.A., Zhang J., Levin E. et al. Apoptosis and delayed neuronal damage after carbon monoxide poisoning in the rat. Exp. Neurol. 1997; 147 (1): 103-14.Вересов В. Г. Структурная биология апоптоза. Минск: Белорус. наука; 2008.Вересов В. Г. Структурная биология апоптоза. Минск: Белорус. наука; 2008.Claerhout S., Decraene D., Van Laethem A. et al. AKT delays the early-activated apoptotic pathway in UVB-irradiated keratinocytes via BAD translocationt, // J. Invest. Dermatol. 2007; 127 (2): 429-38.Claerhout S., Decraene D., Van Laethem A. et al. AKT delays the early-activated apoptotic pathway in UVB-irradiated keratinocytes via BAD translocationt, // J. Invest. Dermatol. 2007; 127 (2): 429-38.Тетрапептид и средство, обладающее церебропротекторной и антиамнестической активностью (варианты) // Патент 2537560 С2 РФ. 2014 г.Тетрапептид и средство, обладающее церебропротекторной и антиамнестической активностью (варианты) // Патент 2537560 С2 РФ. 2014 г.Методические указания о количественном определении карбоксигемоглобина и карбоксимиоглобина. М.: МЗ СССР, 1974.Методические указания о количественном определении карбоксигемоглобина и карбоксимиоглобина. М.: МЗ СССР, 1974.Шперлинг И. А. Патология эритроцита при экзогенных интоксикации. Томск: Издво Томского ун-та: 2006.Шперлинг И. А. Патология эритроцита при экзогенных интоксикации. Томск: Издво Томского ун-та: 2006.Tofiaghi R. Hypoxia-independed apoptosis in neural cells exposed to CO in vitro. Brain Resear. 2006; 1098: 1-8.Tofiaghi R. Hypoxia-independed apoptosis in neural cells exposed to CO in vitro. Brain Resear. 2006; 1098: 1-8.Li Q., Cheng Y., Bi M.G. et al. Effects of N-Butylphthalide on the expressions of Nogo/ NgR in rat brain tissue after carbon monoxide poisoning. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2015; 39 (2); 953-61.Li Q., Cheng Y., Bi M.G. et al. Effects of N-Butylphthalide on the expressions of Nogo/ NgR in rat brain tissue after carbon monoxide poisoning. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2015; 39 (2); 953-61.Черешнев В. А. Фармакологическое регулирование программированной гибели клеток. СПб.: Наука; 2011.Черешнев В. А. Фармакологическое регулирование программированной гибели клеток. СПб.: Наука; 2011.Deiko D.R., Shtrygol` S.Yu., Kolobov A.A. The mechanism of neuroprotective action of new oligopeptides-homologus of primary ACTH15-18 sequence. Topical issues of new drug development: abstracts of International Scientific and Practical Conference of Yong Scientist and Students (April 23 2015). – Kh.: Publishing office NUPh, 2015; 307-8.Deiko D.R., Shtrygol` S.Yu., Kolobov A.A. The mechanism of neuroprotective action of new oligopeptides-homologus of primary ACTH15-18 sequence. Topical issues of new drug development: abstracts of International Scientific and Practical Conference of Yong Scientist and Students (April 23 2015). – Kh.: Publishing office NUPh, 2015; 307-8.Halterman M.W, Miller C.C., Federoff H.J. Hypoxia-inducible factor-1 alpha mediates hypoxia-induced delayed neuronal death that involves p53. J. Neurosci. 1999; 19: 6818-24.Halterman M.W, Miller C.C., Federoff H.J. Hypoxia-inducible factor-1 alpha mediates hypoxia-induced delayed neuronal death that involves p53. J. Neurosci. 1999; 19: 6818-24.Pore N, Jiang Z, Shu H.K. et al. Akt1 activation can augment hypoxiainducible factor-1alpha expression by increasing protein translation through a mammalian target of rapamycin-independent pathway. Mol. Cancer Res. 2006 Jul; 4(7): 471-9.Pore N, Jiang Z, Shu H.K. et al. Akt1 activation can augment hypoxiainducible factor-1alpha expression by increasing protein translation through a mammalian target of rapamycin-independent pathway. Mol. Cancer Res. 2006 Jul; 4(7): 471-9.Wegiel B., Chin B.Y., Otterbein L.E. Inhale to survive, cycle or die? Cell Cycle. 2008; 7: 1379-84.Wegiel B., Chin B.Y., Otterbein L.E. Inhale to survive, cycle or die? Cell Cycle. 2008; 7: 1379-84.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.