Эндотелий кровеносных сосудов головного мозга является одной из ключевых структур гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), который обеспечивает регулируемый транспорт ионов, воды и различных веществ между плазмой крови и паренхимой головного мозга. Селективный межклеточный транспорт в эндотелии кровеносных сосудов приводит к стабилизации состава межклеточной жидкости ткани мозга и поддержанию функций нейронов. Барьерные свойства эндотелия кровеносных сосудов определяются белками плотных контактов семейства клаудина и окклюдином. В формировании структуры плотных контактов важная роль принадлежит липидам плазматической мембраны, объединенными вместе с белками плотных контактов в липидный рафт. Развитие нейродегенеративных заболеваний и психиатрических расстройств коррелирует с изменением клаудинов в эндотелии сосудов головного мозга.
Исследовали влияние метил-бета-циклодекстрина (МбЦД), который вызывает дестабилизацию липид-упорядоченной фазы плазматической мембраны, уабаина, агониста Na/K-АТФазы, и гравитационной разгрузки на уровень белков плотных контактов в лобных долях мозга крысы. Самцам крыс внутривенно вводили МбЦД (5 мг/кг массы тела), уабаин (1 мкг/кг/сутки) или подвергали гравитационной разгрузке. Опыты на животных были проведены в соответствии с требованиями по биомедицинской этике РФ и с одобрения Комитета по биоэтике Санкт-Петербургского университета. Пробы ткани лобных долей головного мозга крыс брали для проведения Вестерн блота и иммуногистохимии.
МбЦД вызывает значительное снижение уровня клаудина-5 и трехкратное увеличение окклюдина в ткани лобных долей мозга крысы. Уровень клаудина-1 остается без изменений. Клаудин-5 вносит основной вклад в непроницаемость эндотелия кровеносных сосудов, поэтому можно предположить, что изменение упорядоченности липидной фазы рафтов может привести к увеличению межклеточной проницаемости. Таким образом, липидный состав плазматической мембраны эндотелия кровеносных сосудов головного мозга крысы является важным молекулярным компонентом плотных контактов и может принимать участие в поддержании и регуляции барьерных свойств гематоэнцефалического барьера.
Введение уабаина и гравитационная разгрузка повышали уровень клаудина-1, не влияя на уровень других белков плотных контактов. Двойное иммуногистохимическое окрашивание с применением маркера межклеточных контактов эндотелия кровеносных сосудов (PECAM-1) и белками плотных контактов, а также последующий анализ изображений на конфокальном лазерном микроскопе подтверждают, что изменение уровня клаудина-1, -5 и окклюдина во всех сериях экспериментов локализовано в эндотелии кровеносных сосудов. Эти данные позволяют предположить, что в условиях применения различных повреждающих факторов адаптационные изменения в плотных контактах, регулирующих проницаемость эндотелия сосудов, реализуются за счет мозаичности молекулярных детерминант этих структур и активации различных сигнальных путей. В обеспечение пластичности гематоэнцефалического барьера включены белки плотных контактов эндотелия кровеносных сосудов головного мозга.
