酸素とグルコース欠乏にさらされた海馬スライスにおけるグアノシン神経保護作用は、ATPレベル、乳酸放出とグルタミン酸の取り込み障害を回復します。一酸化窒素の関与

Guanosine Neuroprotective Action in Hippocampal Slices Subjected to Oxygen and Glucose Deprivation Restores ATP Levels, Lactate Release and Glutamate Uptake Impairment: Involvement of Nitric Oxide.

• Daniel Tonial Thomaz
• Rafaela Rafognatto Andreguetti
• Luisa Bandeira Binder
• Débora da Luz Scheffer
• Alisson Willms Corrêa
• Fátima Regina Mena Barreto Silva
• Carla Inês Tasca

抄録

脳卒中は世界中で障害と死亡の主な原因となっている。脳組織標本中の酸素およびグルコース遮断（OGD）は、神経保護剤の作用機序を研究するための貴重なex vivoプロトコールを提供し、脳卒中によって誘発されるいくつかの病理学的特徴を再現することができる。内在性グアニンヌクレオシドであるグアノシンは、in vivoおよびin vitroの神経毒性モデルにおいて神経保護を促進する。我々は以前、一酸化窒素合成酵素（NOS）活性の阻害によってグアニン保護効果が模倣されることを示した。本研究では、再酸素化（OGD/R）後のOGDを受けたラット海馬スライスにおけるグアノシンの保護的役割に関連するメカニズムにおける一酸化窒素（NO）の関与を調査するために設計されました。グアノシン（100μM）とパン-NOS阻害剤、L-NAME（1mM）は、OGD/Rにさらされた海馬スライスに保護を与えた。NOドナー、DETA-NO（800μM）またはSNP（5μM）の存在は、反応性種の産生を増加させ、OGD/Rに対するグアノシンまたはL-NAMEの保護効果を廃止した。グアノシンまたはL-NAME処理は、OGD/R後のATP産生、乳酸放出、およびグルタミン酸取り込みの障害を防止した。また、NOドナーの存在は、生体エネルギーとグルタミン酸取り込みに対するグアノシンまたはL-NAMEの有益な効果を廃止した。これらの結果は、グアノシンは、NOレベルの調節を伴うメカニズムによってOGD/R損傷に服従した海馬スライスの細胞のバイオエネルギーを調節する可能性があることを初めて、示した。

Stroke is a major cause of disability and death worldwide. Oxygen and glucose deprivation (OGD) in brain tissue preparations can reproduce several pathological features induced by stroke providing a valuable ex vivo protocol for studying the mechanism of action of neuroprotective agents. Guanosine, an endogenous guanine nucleoside, promotes neuroprotection in vivo and in vitro models of neurotoxicity. We previously showed that guanosine protective effect was mimicked by inhibition of nitric oxide synthases (NOS) activity. This study was designed to investigate the involvement of nitric oxide (NO) in the mechanisms related to the protective role of guanosine in rat hippocampal slices subjected to OGD followed by reoxygenation (OGD/R). Guanosine (100 μM) and the pan-NOS inhibitor, L-NAME (1 mM) afforded protection to hippocampal slices subjected to OGD/R. The presence of NO donors, DETA-NO (800 μM) or SNP (5 μM) increased reactive species production, and abolished the protective effect of guanosine or L-NAME against OGD/R. Guanosine or L-NAME treatment prevented the impaired ATP production, lactate release, and glutamate uptake following OGD/R. The presence of a NO donor also abolished the beneficial effects of guanosine or L-NAME on bioenergetics and glutamate uptake. These results showed, for the first time, that guanosine may regulate cellular bioenergetics in hippocampal slices subjected to OGD/R injury by a mechanism that involves the modulation of NO levels.