ИСТИНА

Кардиотонические стероиды (КТС) являются специфическими ингибиторами Na+,K+-АТРазы. Их связывание с Na+,K+-АТРазой вызывает изменение активации внутриклеточных сигнальных каскадов, влияющих на экспрессию генов, процессы пролиферации и апоптоза. При этом на данный момент считается, что КТС являются эндогенными гормонами в организме млекопитающих, в том числе, в центральной нервной системе (ЦНС), где экспрессируются уабаин-чувствительные изоформы α субъединицы Na+,K+-АТРазы: α2, экспрессирующаяся в глии, и нейрон-специфичная α3 изоформа. Известно, что КТС дигоксин, применяющийся при лечении сердечной недостаточности, может вызывать побочные эффекты на ЦНС. Введение уабаина в мозг крыс вызывает мания-подобное поведение через активацию киназы Akt и MAP киназы ERK1/2 в нейронах. О действии других КТС на нервную ткань известно мало, при том, что КТС применяются в медицине для лечения сердечной недостаточности, а также на основе КТС разрабатываются противоопухолевые препараты. Целью данной работы было сравнить влияние трех КТС, относящихся к разным подклассам, карденолидов уабаина и дигоксина и буфадиенолида буфалина, на первичные культуры нейронов крысы, а также изучить механизмы этого влияния. Мы выяснили, что наиболее токсичным для первичной культуры нейронов из трех исследованных КТС является дигоксин: он токсичен в концентрациях от 1 μМ, уабаин – от 3 μМ, а буфалин – от 10 μМ. При этом токсичность КТС напрямую не связана со степенью ингибирования Na+,K+-АТРазы, поскольку буфалин ингибирует ферментативную функцию в меньших концентрациях, чем уабаин, а уабаин в меньших, чем дигоксин. Мы обнаружили, что буфалин и дигоксин, как и уабаин, способны вызывать активацию ERK1/2 и p38, но с отличающимися концентрационно-временными профилями. Дигоксин, в отличие от буфалина и уабаина, не вызывал уменьшение активации JNK при долговременной инкубации. Мы пришли к выводу, что токсический эффект КТС в концентрациях, вызывающих ингибирование менее 80% активности Na+,K+-АТРазы, связан с активацией ERK1/2, а также с комплексным профилем активации MAP киназ. Прямая корреляция ингибирования активности Na+,K+-АТРазы со степенью активации прослеживается только для ERK1/2, а различия в действии трех КТС на активацию JNK и p38 могут свидетельствовать о том, что она сопряжена с запуском внутриклеточных сигнальных каскадов, реализуемых через белок-белковое взаимодействие Na+,K+-АТРазы с разными белками-партнерами. Активация MAP киназных каскадов для всех трех КТС происходит в тех концентрациях, которые вызывают ингибирование α1 субъединицы, исходя из чего мы предполагаем, что данные сигнальные каскады реализуются через α1. Также мы показали, что увеличение фосфорилирования ERK1/2 не зависит от уабаин-индуцированного увеличения кальция и активации p38. Изменения в фосфорилировании p38, независимом от активации ERK1/2, кальций-зависимы. Изменения в фосфорилировании JNK кальций-зависимы, а также связаны с активацией ERK1/2 и р38. Помимо изменений активации MAP киназ уабаин и дигоксин, в отличие от буфалина, вызывают активацию Akt. Полученные результаты показывают, что сигнальные процессы в нейронах, вызываемые КТС, могут различаться не только из-за разных констант ингибирования Na+,K+-АТРазы, и это необходимо учитывать при изучении эндогенных КТС мозга, разработке и использовании препаратов на основе КТС.