«НИСАГ — это инбредная линия, в которой крысы практически идентичны друг другу по набору генов, что увеличивает вероятность установления генетических причин этого заболевания», — сообщает заведующий лабораторией эволюционной генетики ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» доктор биологических наук Аркадий Маркель.Он является автором этой линии крыс, аналогов которой на момент ее появления в мире не было. В эксперименте взрослые (трехмесячные) самцы НИСАГ и WAG будут исследованы как в состоянии покоя, так и после воздействия эмоционального стресса. Самки не будут задействованы, так как их лучше изучать отдельно из-за влияния гормональных циклов.
Для создания условий стресса и повышения уровня АД крыс НИСАГ поместят на два часа в тесную проволочную клетку в форме цилиндра, которая вызовет у них дискомфорт и состояние эмоционального стресса из-за отсутствия возможности свободно передвигаться. Сравнить это можно с человеком, который застрял в лифте: он будет испытывать тревожность и беспокойство пока находится в кабине. Линия крыс WAG, с которой ученые работают уже продолжительное время, используется в качестве контрольной группы для сравнения результатов с крысами линии НИСАГ.
В норме уровень АД позвоночных животных регулируется рефлекторно через барорецепторы — чувствительные нервные окончания в стенках кровеносных сосудов, которые непрерывно контролируют уровень АД и передают о нем информацию в регулирующие центры. В условиях стресса к ним подключаются и дополнительные механизмы, включая гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему, которая вместе с другими схожими по функциям отделами поддерживает постоянство состава и свойств внутренней среды организма. С учетом этого анализ реакции генов-кандидатов на воздействие стресса планируется проводить в тканях мозга — гипоталамусе и гипофизе, а также в надпочечниках.
После того как крысы будут подвергнуты стрессовому воздействию, ученые при участии ООО «Институт геномного анализа» проведут секвенирование транскриптомов (определят первичную структуру молекул РНК) гипоталамуса, гипофиза и надпочечников и выявят различия в уровне транскрипции (один из этапов экспрессии — синтеза закодированных в гене белков) всех экспрессирующихся генов. Исследователи также возьмут на анализ кровь у экспериментальной группы и оценят в ней концентрацию катехоламинов (норадреналина и адреналина) и кортикостерона (аналог кортизола — гормона стресса у человека) для физиологической характеристики уровня стресса. АД будет измеряться при помощи тонометра через миниатюрную манжету на хвосте грызунов.
«При помощи специальных баз данных мы посмотрим, какие изменения произойдут с экспрессией генов, ассоциируемых с гипертонией, и с какими биологическими процессами в организме это может быть связано. Результаты нашей работы позволят дать полную картину различий в реакции систем, регулирующих АД, на стресс у двух линий крыс и выявить ключевые гены-кандидаты, контролирующие резкое повышение давления у экспериментальной группы в условиях эмоционального стресса», — объясняет заведующая лабораторией генетики стресс-реактивности при артериальной гипертонии доктор биологических наук Ольга Редина.
«Наше исследование является фундаментальным, оно дает основу для дальнейших экспериментов, которые приблизят нас к нахождению генов-мишеней для терапевтического воздействия», — подчеркивает Ольга Редина
