ИСТИНА

Редокс-состояние клеток тесно связано с активностью дыхательной цепи (электрон-транспортной, ЭТЦ) митохондрий, а также с локальным кислородоснабжением ткани. В астроцитах генерация О2- с последующим образованием других активных форм кислорода (АФК) может использоваться в сигнальных процессах или приводить к развитию окислительного стресса. Для понимания процессов регуляции активности ЭТЦ и их взаимосвязи с образованием АФК необходимы подходы, позволяющие in vivo оценить редокс-состояние ЭТЦ митохондрий, детектировать генерацию АФК и проводить мониторинг локальной оксигенации крови. Мы разработали подход, основанный на микроспектроскопии комбинационного рассеяния (КР) и сочетаемый с флуоресцентными белками или биосенсором HyPer7, для исследования редокс-состояния ЭТЦ и мониторинга генерации Н2О2 в митохондриях нейронов и астроцитов в соматосенсорной коре мозга бодрствующих мышей. По спектрам КР астроцитов и нейронов мы определяли относительное содержание восстановленных цитохромов В и С-типов в ЭТЦ митохондрий и оценивали степень заполненности ЭТЦ электронами. По спектрам КР сосудов мы определяли локальную оксигенацию крови. Впервые установлено, что при локомоции мышей ЭТЦ митохондрий астроцитов заполняется электронами, что сопровождается генерацией H2O2. В нейронах, напротив, снижается относительное содержание восстановленных переносчиков электронов и не изменяется продукция H2O2. Локомоция мышей также сопровождается расширением артериол и венул и увеличением локальной оксигенации крови в венулах. Мы предполагаем, что H2O2, образующаяся в астроцитах, необходима для сигнальных процессов между астроцитами и другими компонентами мозга. Также мы показали, что предложенный подход может быть успешно использован для исследования редокс-процессов, протекающих в мозге при локальной гипоксии и нейродегенерациях, в частности, при болезни Альцгеймера. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ (грант 23-44-00015).