Молекулярные механизмы нейропротекторного действия химерного белка BDNF/eGFP при моделировании эпилептиформной активности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гавриш Мария Сергеевна

• Гавриш Мария Сергеевна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Гавриш Мария Сергеевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Ca2+ сигнализация и ее вклад в повреждение нейрональных клеток

1.2. Роль возбуждающей системы нейротрансмиссии в развитии эпилепсии

1.2.1. NMDAR, строение и функции

1.2.2. AMPAR, строение и функции

1.2.3. EAR, строение и функции

1.3. Роль тормозной системы нейротрансмиссии в развитии эпилепсии . 29 1.3.1. GABAR, строение и функции

1.4. Глутамат-индуцированная эксайтотоксичность

1.5. Нейропротекторные эффекты при эпилептиформной активности

1.5.1. Нейротрофический фактор головного мозга и реализуемые сигнальные пути

1.5.2. NMDAR-зависимая нейропротекция

1.6. Роль воспаления в эпилептогенезе

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Объект исследования

2.2. Создание рекомбинантного аденоассоциированного вирусного вектора AAV-Syn-BDNF^FP

2.3. Культивирование первичных смешанных нейрон-глиальных культур клеток различных отделов головного мозга

2.4. Трансгенная линия мышей с делецией гена транскрипционного фактора Sip1

2.5. Измерение концентрации цитозольного кальция [Ca2+]i

2.6. Моделирование глутамат-индуцированной эксайтотоксичности

2.7. Моделирование эпилептиформной активности in vitro

2.8. Оценка жизнеспособности клеток в первичных смешанных нейрон-глиальных культурах

2.10. Выделение тотальной РНК из смешанных нейрон-глиальных культур и полимеразная цепная реакция в режиме реальном времени (RT-PCR)

2.11. Иммуноцитохимическое окрашивание

2.12. Интравентрикулярная инъекция вирусных частиц AAV-Syn-BDNF-еСТР

2.13. Моделирование эпилептиформной активности - пилокарпиновая модель in vivo

2.14. Моделирование эпилептиформной активности - аудиогенная стимуляция in vivo

2.15. Тест на сенсомоторную активность

2.16. Тест «открытое поле»

2.17. Тест «свет-темнота»

2.18. Приготовление замороженных срезов головного мозга мыши

2.19. Иммуногистохимическое окрашивание плавающих срезов

2.20. Выделение тотальной РНК из коры больших полушарий головного мозга мыши и RT-PCR

2.21. Анализ изображений и статистическая обработка результатов

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Влияние вирусного вектора AAV-Syn-BDNF-еGFP на первичные смешанные нейрон-глиальные культуры в норме

3.2. Влияние химерного белка BDNF/eGFP на смешанные нейрон-глиальные культуры при моделировании глутамат-индуцированной эксайтотоксичности

3.5. Оценка влияния повышенной экспрессии химерного белка BDNF/еGFP на уровень экспрессии генов, кодирующих защитные и повреждающие белки

3.6. Влияние химерного белка нейротрофического фактора BDNF/еGFP на адаптацию нервных клеток к действию эпилептически-подобных условий, вызванных частичной делецией гена транскрипционного фактора Sip1 in vitro

3.7. Влияние повышенной экспрессии химерного белка BDNF/еGFP на экспрессию ключевых генов-регуляторов нейротрансмиссии нейрональных сетей в нервных клетках, полученных от мышей Sip1fl/wt in vitro

3.8. Влияние интравентрикулярной инъекции вирусным вектором ААУ-Syn-BDNF-еGFP, обеспечивающего повышенную экспрессию химерного

белка BDNF/eGFP, на морфометрические показатели мышей

3.9. Повышенная экспрессия химерного белка BDNF/еGFP в нейронах коры мозга мышей дикого типа не оказывает влияния на развитие эпилептиформной активности при аудиогенной стимуляции

3.10. Наличие химерного белка BDNF/еGFP в нейронах коры мозга защищает Sip1fVwt мышей от гибели и эпилептиформных судорог, индуцированных пилокарпином

3.11. Экспрессия ключевых генов-регуляторов нейротрансмиссии и путей выживания клеток в коре мозга Sip1fl/wt мышей после индукции эпилептиформной активности. Протекторная роль селективной повышенной экспрессии химерного белка BDNF/еGFP в нейронах

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГЭБ - гематоэнцефалический барьер

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

мРНК - матричная рибонуклеиновая кислота

РНК - рибонуклеиновая кислота

[Ca2+]i - концентрация ионов кальция в цитозоле

AAV - аdeno-associated virus; аденоассоциированный вирус

Akt - alpha serine/threonine-protein kinase; протеинкиназа B

Bax - Bcl2 associated X, apoptosis regulator; ассоциированный с BCL2 белок X

Bcl-2 - B-cell lymphoma 2; белок В-клеточной лимфомы

Bcl-xL - B-cell lymphoma-extra large; крупный белок В-клеточной лимфомы

BDNF - brain-derived neurotrophic factor; нейротрофический фактор

головного мозга

BK Ca A1 - a1-subunit voltage- and calcium-activated potassium (BK) channels; a1-субъединица калиевого канала, активируемого напряжением и кальцием BK Ca B1 - pi-subunit voltage- and calcium-activated potassium (BK) channels; pi-субъединица калиевого канала, активируемого напряжением и кальцием BK Ca B4 - p4-subunit voltage- and calcium-activated potassium (BK) channels; Р4-субъединица калиевого канала, активируемого напряжением и кальцием cacna1c - calcium channel, voltage-dependent, L type, alpha 1C subunit; потенциал-зависимый кальциевый канал, тип Т, субъединица альфа 1C, кодирует T-cav1

cacna1d - calcium channel, voltage-dependent, L type, alpha 1D subunit; потенциал-зависимый кальциевый канал, тип Т, субъединица альфа 1D, кодирует T-cav1

cacna1g - calcium channel, voltage-dependent, T type, alpha 1G subunit; потенциал-зависимый кальциевый канал, тип Т, субъединица альфа 1G, кодирует T-cav3

cacna1h - calcium channel, voltage-dependent, T type, alpha 1H subunit; потенциал-зависимый кальциевый канал, тип Т, субъединица альфа 1H, кодирует T-cav3

cacna1i - calcium channel, voltage-dependent, T type, alpha 1I subunit; потенциал-зависимый кальциевый канал, тип Т, субъединица альфа 1H, кодирует T-cav3

camk2a - calcium/calmodulin-dependent protein kinase type II subunit alpha; кальций/кальмодулин-зависимая протеинкиназа типа II субъединица альфа Creb - cAMP response element-binding protein; цАМФ - зависимый транскрипционный фактор

gabbr1 - gamma-aminobutyric acid (GABA) B receptor, 1; R1-субъединица G-белок-связанного ГАМКв-рецептора, кодирует субъединицу GABAB1R gabra1 - gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1; альфа-1 субъединица рецептора гамма-аминомасляной кислоты gria1 - glutamate ionotropic receptor AMPA type subunit 1; глутаматный ионотропный рецептор типа AMPA субъединица 1, кодирующий GluR-1 gria2 - glutamate ionotropic receptor AMPA type subunit 2; глутаматный ионотропный рецептор типа AMPA субъединица 2, кодирующий GluR-1 grik1 - glutamate ionotropic receptor kainate type subunit 1; глутаматный ионотропный рецептор каинатного типа субъединица 1, кодирует GLUR5 grik2 - glutamate ionotropic receptor kainate type subunit 1; глутаматный ионотропный рецептор каинатного типа субъединица 1, кодирует GLUR6 grin2a - glutamate ionotropic receptor NMDA type subunit 2A; глутаматный ионотропный рецептор типа NMDA субъединица 2A, кодирует субъединицу эпсилон NMDA- рецептора (GluN2A)

grin2b - glutamate ionotropic receptor NMDA type subunit 2A; глутаматный ионотропный рецептор типа NMDA субъединица 2A, кодирует субъединицу эпсилон-2 NMDA- рецептора (GluN2B)

HEK 293 FT - human embryonic kidney 293; эмбриональные клетки почек человека

Hif1a - hypoxia-inducible factor 1-alpha; фактор, индуцируемый гипоксией 1-альфа, транскрипционный фактор Il-10 - interleukin-10; интерлейкин 10 Il-1b - interleukin-1 beta; интерлейкин ip

KAR - kainic acid receptor; каинатный рецептор, ионотропный рецептор глутамата, селективно связывающий каинат kcnj10- ATP-sensitive inward rectifier potassium channel 10; АТФ-чувствительный внутренний выпрямляющий калиевый канал 10, кодирующий Kir4

kcnma1- potassium calcium-activated channel subfamily M alpha 1; подсемейство калий-кальциевых каналов M альфа 1, кодирует BK Ca A1 kcnmb1- potassium calcium-activated channel subfamily M regulatory beta subunit 1; подсемейство калий-кальциевых каналов M бетта 1, кодирует BK Ca B1

kcnmb4 - potassium calcium-activated channel subfamily M regulatory beta subunit 4; подсемейство калий-кальциевых каналов M бетта 1, кодирует BK Ca B4

Kir4.1 - inwardly rectifying potassium channel 4.1; калиевый канал внутреннего выпрямления (исключительно в глиальных клетках) mapk8 - mitogen-activated protein kinase 8; митоген-активируемая протеинкиназа

Nav1.1 - a1-subunit member 1 voltage-gated sodium channel; альфа

субъединица типа 1 потенциал-зависимого натриевого канала

Nav1.2 - a1-subunit member 2 voltage-gated sodium channel; альфа

субъединица типа 2 потенциал-зависимого натриевого канала

ngfr - nerve growth factor receptor (TNFR superfamily, member 16), encodes

p75NGFR; Рецептор фактора роста нервов (суперсемейство TNFR, член 16),

кодирует p75(NGFR)

Nf-kb - neuronal factor кВ; ядерный фактор каппа B

Nkcc1 - Na-K-Cl cotransporter isoform 1; котранспортер Na-K-2Cl

Nkcc2 - Na-K-Cl cotransporter isoform 2; котранспортер Na-K-2Cl, другая изоформа Nkcc1

NMDAR - N-methyl-D-aspartate receptor; ионотропный рецептор глутамата, селективно связывающий Nметил-D-аспартат

ntrk2 - neurotrophic tyrosine kinase, receptor, type 2; нейротрофическая тирозинкиназа, рецептор, тип 2, кодирует TrkB p75(NGFR) - low - affinity nerve growth factor receptor LNGFR; низкоаффинный рецептор нейротрофинов

Pik3ca - phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alfa isoform; каталитическая субъединица а фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат-3-киназы

Pik3cb - phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit beta

isoform; каталитическая субъединица бета фосфатидилинозитол-4,5-

бисфосфат-3-киназы

PPI - престимульное ингибирование

Prkca - protein kinase C alpha; протеинкиназа С альфа

Prkce - protein kinase C epsilon type; протеинкиназа С эпсилон

Prkcg - protein kinase C gamma type; протеинкиназа С гамма

rest - RE1-Silencing Transcription factor; фактор транскрипции, подавляющий

репрессорный элемент-1

socs3 - suppressor of cytokine signaling 3; супрессор цитокиновой сигнализации

Src - src kinase family; семейство не рецепторных тирозинкиназ

Stat3 - signal transducer and activator of transcription 3; сигнальный белок и

активатор транскрипции

scn1a - sodium voltage-gated channel alpha subunit 1, encodes subunit Nav1.1; субъединица альфа 1 натриевого потенциал-управляемого канала, кодирует субъединицу Nav1

scn2a - sodium voltage-gated channel alpha subunit 2; субъединица альфа натриевого потенциал-управляемого канала, кодирует субъединицу Nav1

slc12a2 - solute carrier family 12, member 2; семейство переносчиков

растворенных веществ, член 2, кодирует Nkcc

slc12a1 - solute carrier family 12, member 1; семейство переносчиков

растворенных веществ, член 1, кодирует Nkcc

T-cav1.2 - calcium channel, voltage-dependent, T type, alpha 1C subunit;

субъединица альфа1 С кальциевых потенциалзависимых каналов

T-cav1.3 - calcium channel, voltage-dependent, T type, alpha 1D subunit;

субъединица альфа1 D кальциевых потенциалзависимых каналов

T-cav3.1 - calcium channel, voltage-dependent, T type, alpha 1G subunit;

субъединица альфа1 G кальциевых потенциалзависимых каналов

T-cav3.2 - calcium channel, voltage-dependent, T type, alpha 1Н subunit;

субъединица альфа1 Н кальциевых потенциалзависимых каналов

T-cav3.3 - calcium channel, voltage-dependent, T type, alpha 1I subunit;

субъединица альфа1 I кальциевых потенциалзависимых каналов

TNFa - tumor necrosis factor; фактор некроза опухоли-альфа

TrkB - tropomyosin receptor kinase B; тропомиозиновый тирозинкиназный

рецептор (тирозинкиназный рецептор B)

TRPC3 - transient receptor potential cation channel subfamily C member 3; рецептор потенциального транзиторного катионного канала подсемейства C, член

TRPC7 - transient receptor potential cation channel subfamily C member 7; рецептор потенциального транзиторного катионного канала подсемейства C, член

TRPV1 - transient receptor potential cation channel subfamily V member 1; рецептор потенциального транзиторного катионного канала подсемейства V, член 1; рецептор капсицина

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярные механизмы нейропротекторного действия химерного белка BDNF/eGFP при моделировании эпилептиформной активности»

Актуальность исследования

Эпилепсия - хроническое неврологическое заболевание, обладающее многопрофильным патогенезом со сложным клиническим проявлением. Характеризуется повторяющимися спонтанными припадками, вызванными синхронизированным возбуждением нейронов, по причине дисбаланса между возбуждающей и тормозной системами центральной нервной системы (ЦНС) (Patel et al., 2019; Beghi, 2019). Глутамат, являющийся преобладающим возбуждающим нейромедиатором в головном мозге, несомненно, вовлечен как в инициацию и распространение судорожной активности, так и в эпилептогенез, в целом. Несмотря на эффективность современных противоэпилептических препаратов, почти 30% пациентов с эпилепсией остаются не восприимчивы к медикаментозному лечению. Более того, у таких пациентов наблюдаются прогрессирующие когнитивные нарушения, а в некоторых случаях им может потребоваться нейрохирургическая резекция эпилептического очага (Laxer et al., 2014; Rana et al., 2018; Binder et al., 2020).

Развитие эпилепсии обусловлено разнообразным набором факторов, включая генетическую предрасположенность, дисфункцию развития головного мозга, различные неврологические нарушения, способствующие морфологическим и синаптическим перестройкам, приводящим к повышенной возбудимости нейрональной сети (Rakhade et al., 2009; Chen et al., 2020). Такие повреждающие процессы, как глутамат-индуцированная эксайтотоксичность, черепно-мозговая травма и некоторые другие, сопровождающиеся гибелью нейронов и дальнейшими изменениями в нейрональной сети, предрасполагают к дальнейшему развитию эпилептической активности (Laxer et al., 2014; Rana et al., 2018; Binder et al., 2020).

Таким образом, глутамат-индуцированная эксайтотоксичность может быть рассмотрена как первичный пусковой рычаг развития эпилепсии (Green

et al., 2021). Это дает основание полагать, что различные, на первый взгляд, патологии имеют общие молекулярные механизмы и подходы к поиску методов терапевтической коррекции.

На сегодняшний день эндогенную систему нейротрофических факторов принято рассматривать, как одну из основных, обеспечивающих устойчивость нервных клеток к воздействию разнопрофильных стресс-факторов. Прежде всего, нейротрофический фактор головного мозга BDNF выступает в качестве перспективного эндогенного терапевтического агента для разработки стратегий коррекции повреждающих воздействий на нейрональные клетки (Li et al., 2022; Bazzari and Bazzari, 2022). Цель работы

В связи с этим, целью работы явилось изучение роли нейропротекторных механизмов повышенной экспрессии химерного белка нейротрофического фактора BDNF/еGFP при моделировании эпилептиформной активности. Задачи исследования:

• Оценить влияние химерного белка BDNF/еGFP на динамику изменения концентрации цитозольного Са2+ при моделировании глутамат-индуцированных повреждающих воздействий in vitro;

• выявить роль химерного белка BDNF/еGFP в поддержании жизнеспособности и сетевой активности первичных смешанных нейрон-глиальных культур при моделировании глутамат-индуцированной эксайтотоксичности in vitro;

• изучить возможные молекулярные каскады, реализуемые химерным белком BDNF/еGFP и обеспечивающие нейропротекторное действие: влияние на субъединичный состав рецепторов, экспрессию генов, кодирующих защитные белки;

• определить влияние химерного белка нейротрофического фактора BDNF/eGFP на восстановление моторных функций и подавление гипервозбуждения после моделирования эпилептиформной активности in vivo.

Научная новизна

В данной работе представлены результаты исследования нейропротекторного действия химерного белка нейротрофического фактора BDNF/eGFP при моделировании глутамат-индуцированной эксайтотоксичности, как отдельной патологии, предрасполагающей к дальнейшему развитию повышенной возбудимости нейрональной сети, так и эпилепсии, в целом. Выявлены возможные молекулярно-клеточные механизмы, реализуемые химерным белком BDNF/eGFP и связанные с этим изменения в уровне экспрессии генов, кодирующих белки, обеспечивающие нейропротекторные эффекты.

Впервые установлено, что частичная делеция гена транскрипционного фактора Sip1, предрасполагает к формированию эпилептиформной активности, изменяя экспрессию субъединичного состава ММОА, AMPA и KA рецепторов, а также приводит к увеличению базового уровня ионных каналов T-cav3.3, ТЯРСЗ и Nav1.1. Активация нейропротекторного каскада, реализуемого химерным белком BDNF/eGFP, способствует уменьшению количества Са2+ осцилляций, а также уменьшает их амплитуды, тем самым обеспечивая торможение нейрональной сети.

Для обеспечения хронической повышенной экспрессии химерного белка нейротрофического фактора BDNF/eGFP и установления ее роли в формировании эпилептиформной активности впервые была применена интравентрикулярная вирусная инъекция новорожденным мышам. Продемонстрировано, что она, как и сам вирусный вектор AAV-Syn-BDNF-eGFP, не оказывают влияния на морфометрические показатели экспериментальных животных. Кроме того, при моделировании эпилептиформной активности доказано влияние химерного белка BDNF/eGFP на восстановление моторных функций экспериментальных животных через 7 дней после моделирования повреждающих воздействий, что подтверждает реализуемый им нейропротекторный эффект.

Теоретическая и практическая значимость

Проведенное исследование демонстрирует реализуемое химерным белком нейротрофического фактора BDNF/еGFP нейропротекторное действие через контролируемые им молекулярно-клеточные механизмы, что расширяет теоретические представления о защитных системах головного мозга.

Полученные фундаментальные данные могут стать основой для разработки новых подходов терапевтической коррекции эпилептической активности, а сам вирусный вектор для селективной экспрессии химерного белка BDNF/еGFP в дальнейшем может быть использован для подробного изучения нейропротекторных механизмов при других повреждающих воздействиях или стать основой разработки генетических конструктов для исследований в области нейробиологии. Положения, выносимые на защиту

1. Частичная делеция гена транскрипционного фактора Sipl оказывает влияние на уровень экспрессии ионных каналов T-cav3.3, TRPC3 и Navl.l и субъединичный состав AMPA, NMDA и KA рецепторов, что способствует повышенной возбудимости нейрональной сети.

2. Интравентрикулярная инъекция, как и сам вирусный вектор AAV-Syn-BDNF-eGFP не оказывают влияния на морфометрические показатели экспериментальных животных.

3. Хроническая повышенная экспрессия химерного белка BDNF/eGFP предотвращает развитие эпилептиформной активности in vitro и in vivo.

Личный вклад автора

Автор принимал непосредственное участие в проведение исследований, а именно в получении, анализе и интерпретации экспериментальных данных; в подготовке публикаций по результатам, представленным в диссертационной работе.

Достоверность научных результатов

Достоверность результатов исследования обусловлена не только их воспроизводимостью и достаточным количеством для выявления статистической значимости, но и применением верифицированных методов, признанные научным сообществом. Апробация работы

Основные результаты, представленные в диссертационной работе, были представлены и обсуждены на X Всероссийском, с международным участием, конгрессе студентов и аспирантов биологов «Симбиоз-Россия 2017» (г. Казань, 2017), на 70-й всероссийской с международным участием школе-конференции молодых ученых «Биосистемы: организация, поведение, управление» (Нижний Новгород, 2017); 22-ой международной Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (г. Пущино, 2018), «Volga Neuroscience Meeting 2018» (Nizhny Novgorod - Samara - Nizhny Novgorod, 2018), 7ой ежегодной научно-практической конференции «Ассоциации специалистов по лабораторным животным» (Rus-LASA) (Нижний Новгород, 2018), XVI международном междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Судак, 2020). Публикации

По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, их них 5 статей в зарубежных журналах, входящих в перечень ВАК, индексируемых в системах цитирования Web of Science (WoS) и Scopus, 9 публикаций тезисов докладов в сборниках международных, российских и региональных конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертационная состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, включающего 220 источников. Работа изложена на 121 странице машинописного текста и проиллюстрирована 16 рисунками и 7 таблицами.

Благодарности

Автор выражает благодарность Епифановой Екатерине Алексеевне (ННГУ им. Н.И. Лобачевского) за разработку и предоставление аденоассоциированного вирусного вектора 2го серотипа AAV-Syn-BDNF-еGFP; д.б.н., проф. Тарабыкину Виктору Степановичу (Институт клеточной биологии и нейробиологии клиники Шарите, Германия) за предоставление трансгенной линии мышей с делецией гена транскрипционного фактора Sip 1; Жидковой Наталье Михайловне (ННГУ им. Н.И. Лобачевского) за проведение и интерпретацию результатов поведенческого тестирования экспериментальных животных; д.б.н. Туровскому Егору Александровичу и к.б.н. Туровской Марии Владимировне (Институт биофизики клетки, Пущинский научный центр биологических исследований РАН) и д.б.н., проф. Ведуновой Марии Валерьевне (директору Института биологии и биомедицины, ННГУ им. Н.И. Лобачевского) за помощь в планировании, анализе и интерпретации полученных оригинальных результатов. Список публикаций по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, индексируемые в базах WoS и Scopus

1. Turovskaya M.V., Gavrish M.S., Tarabykin V.S. and Babaev A.A. Overexpression of BDNF Suppresses the Epileptiform Activity in Cortical Neurons of Heterozygous Mice with a Transcription Factor Sip1 Deletion // International Journal of Molecular Science. 2024. Vol. 25, №19. Р.10537.

2. Gavrish M., Urazov M., Mishchenko T., Turubanova V., Epifanova E., Krut' V., Babaev A., Vedunova M., Mitroshina E. Overexpression of Brain- and Glial Cell Line-Derived Neurotrophic Factors Is Neuroprotective in an Animal Model of Acute Hypobaric Hypoxia // International Journal of Molecular Science. 2022. Vol. 23, №17. Р.9733.

3. Kustova A.O., Gavrish M.S., Sergeeva M.A., Avlasenko D.A., Kiseleva A.O., Epifanova E.A., Babaev A.A., Mishchenko T.A., Vedunova, M.V. The influence of Neurotrophic Factors BDNF and GDNF Overexpression on the

Functional State of Mice and Their Adaptation to Audiogenic Seizures // Brain sciences. 2022. Vol. 12, № 8. Р. 1039.

4. Gaidin S.G., Turovskaya M.V., Gavrish M.S., Babaev A.A., Mal'tseva V.N., Blinova E.V., Turovsky E.A. The selective BDNF overexpression in neurons protects neuroglial networks against OGD and glutamate-induced excitotoxicity // International Journal of Neuroscience. 2020. Vol. 130. № 4. Р. 363 - 383.

5. Mitroshina E., Mishchenko T., Usenko A., Epifanova E., Yarkov R., Gavrish M., Babaev A., Vedunova M. AAV-Syn-BDNF-EGFP Virus Construct Exerts Neuroprotective Action on the Hippocampal Neural Network during Hypoxia In Vitro // International Journal of Molecular Science. 2018. Vol. 19, № 8. Р. 2295. Статьи и тезисы в сборниках материалов конференций

1. Гавриш М.С., Жидкова Н.М., Туровская М.В., Бабаев А.А., Тарабыкин В.С., Туровский Е.А. Повышенная экспрессия BDNF подавляет признаки эпилептиформной активности нейронов коры мозга гетерозиготных мышей с делецией транскрипционного фактора SIP1 in vitro // XVII международный междисциплинарный конгресс «Нейронаука для медицины и психологии» 2021. С. 104 - 105.

2. Гавриш М.С., Гайдин С.Г., Туровская М.В., Туровский Е.А., Бабаев А.А. Нейропротекторное действие повышенной экспрессии BDNF в условиях ишемии (OGD) и глутамат-индуцированной эксайтотоксичности (GluTox) // XVI международный междисциплинарный конгресс «Нейронаука для медицины и психологии» 2020. С. 139.

3. Уразов М.Д., Астраханова Т.А., Гавриш М.С., Усенко А.В., Мищенко Т.А., Ведунова М.В., Митрошина Е.В. Аденоассоциированные вирусные векторы, несущие гены BDNF и GDNF, в адаптации мышей линии C57Bl6 к повреждающему действию гипоксии in vivo // Сборник тезисов 23-ей Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «БИОЛОГИЯ - НАУКА XXI ВЕКА». 2019. С. 310 - 311.

4. Гавриш М.С., Епифанова Е.А., Бабаев А.А. Доставка целевого гена нейротрофина с использованием аденоассоциированного вирусного вектора // Актуальная биотехнология. 2018. № 3 (26). С. 158.

5. Гавриш М.С., Епифанова Е.А., Бабаев А.А. Интравентрикулярная вирусная инъекция мозга неонатальных мышей для нейрональной экспрессии трофического фактора BDNF // 7ая ежегодная научно-практическая конференция «Ассоциации специалистов по лабораторным животным» (Rus-LASA) сборник тезисов. 2018. С. 10.

6. Gavrish M.S., Epifanova E.A, Babaev A.A. Аdeno-associated viral expression of BDNF in primary neuronal culture // Opera medica et physiologica. 2018. Vol. 4, № 2. P. 15.

7. Гавриш М.С., Тутукова С.А., Епифанова Е.А., Бабаев А.А. Рекомбинантный аденоассоциированный вектор как способ доставки целевого гена нейротрофина // Биосистемы: организация, поведение, управление» 71-я Всероссийская с международным участием школа-конференция молодых ученых. 2018. С. 58.

8. Гавриш М.С., Тутукова С.А., Епифанова Е.А., Бабаев А.А. Конструирование рекомбинантного аденоассоциированного вектора для доставки целевого гена нейротрофина // БИОЛОГИЯ - НАУКА XXI ВЕКА: 22-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых. 2018. С. 71.

9. Гавриш М.С., Тутукова С.А., Епифанова Е.А., Бабаев А.А. Создание вирусного вектора, несущего ген нейротрофического фактора головного мозга // Биосистемы: организация, поведение, управление» 70-я Всероссийская с международным участием школа-конференция молодых ученых. 2017. С. 39.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Принято считать, что эпилептическая активность возникает в результате нарушения баланса между возбуждающей и тормозной системами головного мозга в пользу сетевого возбуждения нервных клеток (Fisher et al., 2014). При таком дисбалансе нейроны начинают работать синхронизировано, что приводит к волне деполяризации, известной как пароксизмальный деполяризующий сдвиг (paroxysmal depolarizing shift, PDS) (Hotka et al., 2019).

1.1. Ca2+ сигнализация и ее вклад в повреждение нейрональных клеток

Во всех эукариотических клетках внутриклеточная концентрация цитозольного Ca2+ ([Ca2+]i) определяет физиологический статус клетки. Под контролем ионов Ca2+ находятся такие процессы, как возбудимость, синаптическая передача и пластичность нейрональной сети, а также активация выживания или запрограммированной гибели за счет изменения уровня экспрессии соответствующих генов (Toescu, 2007). Значительное количество Ca2+ находится в связанном виде во внутриклеточных депо или совместно с кальций-связывающими белками. Даже небольшой дисбаланс Ca2+ гомеостаза в нейронах может нарушить тонкие механизмы регуляции и, в конечном итоге, привести к гибели клеток. Кратковременное повышение концентрации [Ca2+]i может происходить за счет его высвобождения из клеточных депо. Однако, при патологических процессах за счет лавинообразного поступления ионов извне формируется глобальное повышение внутриклеточной концентрации Ca2+, сопровождающееся повреждением головного мозга. При этом активация нижестоящих Са2+-зависимых ферментов сопровождается сложными молекулярными, биохимическими и структурными изменениями, включающими изменения в синаптической пластичности и реорганизацию связей нейронных сетей (Fern, Matute, 2019). Эти изменения могут привести к тому, что нейронные сети становятся более восприимчивыми к повышенной

возбудимости и синхронному возбуждению в целом, что, в конечном итоге, может способствовать развитию спонтанной эпилепсии (Green et al., 2021). Поэтому низкая концентрация Са2+ (10-7М) в цитоплазме нейрональных клеток поддерживается за счет депонирования Са2+ (Bezprozvanny et al., 2008). Незначительное количество Са2+ депонируется в митохондриях, на мембране которых расположены митохондриальный Са2+-унипортер (MCU), зависимый от напряжения, анионный канал типа 1 (VDAC1) и переходная пора проницаемости митохондрий (mPTP) (рис. 1) (Callens et al., 2021; Mira, Cerpa, 2020).

Вход Ca2+ в клетку осуществляется по градиенту концентраций через селективные плазматические Ca2+-каналы, формирующие ион-специфические поры. В настоящее время существует несколько типов ионных каналов, различающихся между собой по механизмам активации - лиганд-зависимые (LGIC), каналы, активируемые вторичными посредниками (second messenger operated channel, SMOC), каналы, управляемые G-белком (GPCR), депо-управляемые (store-operated calcium entry channels, SOCE), а также потенциал-зависимые (voltage-gated Ca2+ channels, VGCC) (рис. 1) (Callens et al., 2021; Shad et al., 2018).

Рисунок 1. Схематическое изображение нейрональной передачи Ca2+-сигналов (Callens et al., 2021)

Неконтролируемый приток Ca2+ происходит через глутаматные ионотропные рецепторы, в частности, NMDAR и AMPAR.

Как упоминалось ранее, накопление [Ca2+]i имеет большое патогенетическое значение ввиду его вовлеченности в различные процессы за счет активации Са2+-зависимых эндонуклеаз, протеаз, фосфолипаз и тд. Например, ионы Ca2+ в комплексе с кальмодулином активируют несколько протеинкиназ, в том числе кальций/кальмодулин-зависимую протеинкиназу (СаМ), которая влияет на глутаматные рецепторы AMPA, увеличивая их проводимость для Na+, а также способствуя перемещению АМРА-рецепторов из внутриклеточного хранилища в мембрану, делая их доступными для стимуляции (Song, Huganir, 2002).

Ранее митохондрии не рассматривались в качестве конститутивного хранилища Ca2+. Однако, именно в них повышенная концентрация Ca2+ в митохондрия будет способствовать развитию окислительного стресса через усиление окислительного фосфорилирования и продукцию активных форм кислорода, а также ингибирование I комплекса дыхательной цепи и активацию митохондриальных дегидрогеназ. (Ly, Verstreken, 2006). В совокупности дефицит АТФ, высокие концентрации [Ca2+]i и накопление свободных радикалов приводят к высвобождению цитохрома С, ввиду формирования проницаемости мембраны митохондрии через mPTP, а также ряда проапоптотических факторов, приводящих к запуску апоптоза (Loncke et al., 2021; Rueda et al., 2016). Селективный блокатор МК801 NMDA рецепторов существенно снижает уровень внутриклеточного Ca2+, предотвращая тем самым митохондриальную перегрузку и все сопутствующие события, подавляя запуск программированной гибели по пути апоптоза (Kaur et al., 2012). Существует также достаточное количество данных о вкладе антагонистов AMPAR в реализацию нейропротекции при глутамат-индуцированной эксайтотоксичности (Sun et al., 2019; Suda, Kimura, 2019).

1.2. Роль возбуждающей системы нейротрансмиссии в развитии эпилепсии

Глутамат - наиболее важный возбуждающий нейротрансмиттер биохимических процессов ЦНС позвоночных (Atoji, Sarkar, 2019; Lau, Tymianski, 2010). В нормальных условиях, глутамат запасается в пресинаптических пузырьках - везикулах, а его непосредственное высвобождение в пресинаптическую щель связано с генерацией нервного импульса, что необходимо для осуществления основных функций мозга (Bylicky et al., 2018; Rodrigo, Waldo, 2020). Однако, избыточное накопление как внеклеточного, так и внутриклеточного глутамата запускает специфический патологический процесс, известный как эксайтотоксичность, приводящий к лавинообразной гибели нейронов за счет активации ряда мембранных, цитоплазматических и ядерных каскадов (Zhang et al., 2019).

Существует два основных подтипа глутаматных рецепторов (GluRs): ионотропные и метаботропные. Семейство ионотропных глутаматных рецепторов (iGluRs) дополнительно подразделяется на 3 подтипа в зависимости от активации конкретными антагонистами: а-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионат (АМРА), каинит (КА) и рецепторы N-метил-О-аспартата (NMDA) (Platt, 2018). NMDA рецептор рассматривается в качестве канала, обеспечивающего вход Ca2+ для дальнейшего изменения потенциала и активации постсинаптической секреции. АМРА и КА рецепторы в большей степени обеспечивают деполяризацию мембраны, необходимую для активации NMDA рецепторов и потенциал-зависимых Ca2+-каналов.

Метаботропные глутаматные рецепторы (mGluRs) представляют собой рецепторы, сопряжённые с G-белком (GPCR), активация которых запускает механизмы, регулирующие синаптическую передачу и пластичность в ЦНС, за счет передачи сигналов через вторичные мессенджеры. Рецепторы mGlu делятся на три подсемейства на основе гомологии последовательностей, взаимодействия со вторичными посредниками, селективности агонистов и фармакологических свойств (Holter et al., 2023). Активация представителей I

группы (mGlul и mGlu5) приводит к увеличению концентрации внутриклеточного Ca2+ за счет активации фосфолипазы C (PLC). Кроме этого, mGluR5 потенциально принимает участие в высвобождение Са2+-зависимого глутамата из астроцитов (Umpierre et al., 2019). Недавнее исследование показало, что экспрессия mGluR5 возобновляется во время эпилептогенеза вместе с увеличением поглощения глутамата. Это может быть компенсаторным противоэпилептическим механизмом для борьбы с повышенным уровнем глутамата в эпилептической ткани, но, возможно, также представляет собой проэпилептическую функцию, запускающую нисходящую глиотрансмиссию, опосредованную Ca2+ (Heuser, Enger, 2021).

Упомянутые рецепторы в большей степени вовлечены в развитие эпилептогенеза и повреждение нервных клеток (Amakhin et al., 2017; Zaitsev et al., 2015).

1.2.1. NMDAR, строение и функции

NMDA рецепторы относятся к истинным рецептор-управляемым каналам, которые не селективны и пропускают Ca2+, Na+ и К+ и контролирующие процессы пролиферации и дифференциации клеток-предшественников (González-Cota et al, 2024; Jansson, Akerman, 2014), синаптической пластичности и обучения (Chen et al., 2022), и кроме всего прочего, принимают участие в формировании нейротоксического эффекта при глутамат-индуцированной эксайтотоксичности (Horak et al., 2021; Fricker et al., 2018).

NMDAR представляют собой гетеротетрамер, состоящий из четырех субъединиц, которые могут быть представлены в различных комбинациях друг с другом. Ген grinl кодирует субъединицу GluN1, grin2 кодирует субъединицу GluN2 и grin3 кодирует субъединицу GluN3 (González-Cota et al., 2024; Beesley et al., 2020; Mira, Cerpa, 2020).

Субъединицы GluNl и GluN2 обеспечивают разные функциональные свойства рецептора - GluNl необходима для активации NMDAR и связывается с необходимыми коагонистами, D-серином и глицином. Субъединица GluN2 обеспечивает специфические сайты связывания глутамата, благодаря чему контролирует экспрессию и функциональные свойства NMDAR. Субъединица GluN3 имеет места связывания коагонистов, посредством которых, вместе с GluN2, облегчает прямой трафик рецепторов на поверхность клетки (Chen et al., 2023; Sivakumar et al., 2022).

Субъединицу GluN2A принято рассматривать в качестве критического фактора фармакологических и биофизических характеристик NMDAR, влияющего на сборку рецептора, ионную проводимость и синаптическую пластичность (Shipton, Paulsen, 2014). Она определяет вероятность открытия канала и обладает более быстрой кинетикой, чем GluN2B, которая определяет низкую вероятность открытия канала. Все больше экспериментальных данных демонстрируют, что субъединицы GluN2A и GluN2B играют разную роль в модуляции возбудимости нейронов и в развитии эпилептогенеза (Chen et al., 2016; Kryukov et al., 2016). Известно, что состав регуляторной субъединицы NMDAR при хронической эпилепсии смещается с N2A на N2B. В отличие от N2A, N2B осуществляет двухфазный контроль пути Ras/ERK/CREB/BDNF, стимулируя и ингибируя фосфорилирование ERK1/2 и CREB в физиологических и патологических условиях соответственно (Sadeghi et al., 2021).

В покое пора рецептора NMDA блокируется физиологическими уровнями внеклеточного Mg2+, но деполяризация постсинаптической мембраны, обусловленная активацией AMPA/KA рецепторов, приводит к его снятию (Carles et al., 2024; González-Cota et al., 2024; Chen et al., 2023; Hansen et al., 2017). Помимо этого, для эффективного открытия канала необходимо связывание коагониста с одной из субъединиц (Hou et al., 2020; Nikolaev et al., 2021).

Активация NMDAR приводит к быстрому притоку Ca2+ в клетку, что активирует цистеиновую протеазу кальпаин I, участвующую в поздней фазе гибели нейронов, вызванной дисфункцией митохондрий, которая активируется высокими уровнями Ca2+ в цитоплазме и может расщеплять BH3 взаимодействующий домен (Bid) и Bcl-2 ассоциированный Х белок (Bax), что приводит к высвобождению активных форм кислорода и цитохрома C из митохондрий (Wang, 2000; D'Orsi et al., 2012). Между тем, высвобождение цитохрома C может вызывать активацию каспаз, а активированный кальпаин I также может напрямую расщеплять и активировать каспазы, что приводит к запуску апоптоза (Wang, 2000). Синаптические NMDAR, содержащие субъединицу GluN2A, преимущественно активируют кальпаин I. Напротив, кальпаин II селективно активируется внесинаптическими NMDAR, содержащими субъединицу GluN2B, и участвует в гибели нейронов за счет деградации протеинтирозинфосфатазы STEP (Hoque et al., 2016).

Различные мутации в генах GRIN1, GRIN2A и GRIN2B могут стать причиной развития эпилепсии. Во всех мутациях варианты GRIN2A связаны с неврологическими заболеваниями, включая энцефалопатию развития и эпилептическую энцефалопатию, которая может проявляться в виде судорог, легкой задержки речи и языка, а также когнитивных нарушений (Fry et al., 2018; Xu, Luo, 2018). Мутации в гене GRIN2B являются редкой причиной развития тяжелой эпилептической энцефалопатии (Sharawat et al., 2019). Обнаруженные у пациентов с эпилепсией мутации GRIN2B (p.Val618Gly и p.Asn615Ile) демонстрировали образование ионных каналов, которые значительно теряли блокаду Mg2+, тем самым увеличивая проницаемость Ca2+ в клетку (Lemke et al., 2014). Между тем, блокада NMDAR, содержащих GluN2B, может уменьшить кратковременное повреждение головного мозга, вызванное эпилептической активностью в раннем возрасте (Loss et al., 2019).

Таким образом, нарушение сигналов NMDAR в результате генетических или ситуативных нарушений приводит к множеству патологий нервного

развития, включая эпилепсию, шизофрению, умственную отсталость или аутизм (Mielnik et al., 2021).

1.2.2. AMPAR, строение и функции

Рецепторы AMPA (AMPAR) представляют собой тетрамеры, состоящие из четырех типов субъединиц (от GluAl до GluA4), объединенных в гомо- и гетеротетрамеры, формирующих катионный канал. (Hanada, 2020). AMPAR напрямую активируются путем связывания глутамата и принимают участие в быстрой возбуждающей нейротрансмиссии в нейрональной сети.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гавриш Мария Сергеевна, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Abedi Z., Khaza'ai H., Vidyadaran S. et al. The modulation of NMDA and AMPA/kainate receptors by tocotrienol-rich fraction and a-tocopherol in glutamate-induced injury of primary astrocytes // Biomedicines. - 2017. - T. 5. -№. 4. - C.68.

2. Abramov A. Y., Duchen M. R. Mechanisms underlying the loss of mitochondrial membrane potential in glutamate excitotoxicity // Biochim Biophys Acta Bioenerg. - 2008. - T. 1777. - №. 7-8.- C.953-964.

3. Albrecht J., Zielinska M. Mechanisms of Excessive Extracellular Glutamate Accumulation in Temporal Lobe Epilepsy // Neurochem Res. - 2017. -T. 42. - №. 6. - C.1724-1734.

4. AlRuwaili R., Al-kuraishy H. M., Al-Gareeb A. I. et al. Correction to: The Possible Role of Brain-derived Neurotrophic Factor in Epilepsy (Neurochemical Research) // Neurochem Res. - 2024. - T. 49. - № 5. - C.533-547.

5. Amakhin D. V., Malkin S. L., Ergina J. L. et al. Alterations in properties of glutamatergic transmission in the temporal cortex and hippocampus following pilocarpine-induced acute seizures in Wistar rats // Front Cell Neurosci. - 2017. -T. 11.

6. Angelucci F., Cechová K., Prûsa R. et al. Amyloid beta soluble forms and plasminogen activation system in Alzheimer's disease: Consequences on extracellular maturation of brain-derived neurotrophic factor and therapeutic implications // CNS Neurosci Ther. - 2019. - T. 25. - № 3. - C.303-313.

7. Anggono V., Huganir R. L. Regulation of AMPA receptor trafficking and synaptic plasticity // Curr Opin Neurobiol. - 2012. - T. 22. - № 3. - C.461-469.

8. Arenas Y. M., Martínez-García M., Llansola M. et al. Enhanced BDNF and TrkB Activation Enhance GABA Neurotransmission in Cerebellum in Hyperammonemia // Int J Mol Sci. - 2022. - T. 23. - №. 19. - C. 11770.

9. Atoji Y., Sarkar S. Localization of AMPA, kainate, and NMDA receptor mRNAs in the pigeon cerebellum // J Chem Neuroanat. - 2019. - T. 98. -C.71-79.

10. Barker-Haliski M., Steve White H. Glutamatergic mechanisms associated with seizures and epilepsy // Cold Spring Harb Perspect Med. - 2015. -T. 5. - №. 8.

11. Bar-Klein G., Cacheaux L. P., Kamintsky L. et al. Losartan prevents acquired epilepsy via TGF-ß signaling suppression // Ann Neurol. - 2014. - T. 75.

- №. 6. - C. 864-875.

12. Baulac S., Huberfeld G., Gourfinkel-An I. et al. First genetic evidence of GABAA receptor dysfunction in epilepsy: A mutation in the y2-subunit gene // Nat Genet. - 2001. - T. 28. - №. 1. - C. 46-48.

13. Bazzari A. H., Bazzari F. H. BDNF Therapeutic Mechanisms in Neuropsychiatric Disorders // Int J Mol Sci. - 2022. - T. 23. - № 15.

14. Beesley S., Sullenberger T., Kumar S. S. The GluN3 subunit regulates ion selectivity within native N-methyl-D-aspartate receptors // IBRO Rep. - 2020. -T. 9. - C. 147-156.

15. Beghi E. The Epidemiology of Epilepsy // Neuroepidemiology. - 2020.

- T. 54. - № 2. - C. 185-191.

16. Belousova I. I., Zhidkova N. M., Borisova E. V. et al. Phenotypic variations in the behavior of sip1 knockout mice // Sovremennye Tehnologii v Medicine. - 2018. - T. 10. - №. 2. - C. 20-30.

17. Bezprozvanny I., Mattson M. P. Neuronal calcium mishandling and the pathogenesis of Alzheimer's disease // Trends Neurosci. - 2008. - T. 31. - № 9. -C. 454-463.

18. Binder D. K., Boison D., Eid T. et al. Epilepsy Benchmarks Area II: Prevent Epilepsy and Its Progression // Epilepsy Curr. - 2020. - T. 20. - № 1_suppl.

- C. 14-22.

19. Borisova E. V., Epifanova E. A., Tutukova S. A. et al. Identification of novel mutations controlling cerebral cortex malformations caused by ENU-induced

mutagenesis in the mouse // Sovremennye Tehnologii v Medicine. - 2018. - T. 10.

- №. 3. - C. 70-76.

20. Bryson A., Reid C., Petrou S. Fundamental Neurochemistry Review: GABAA receptor neurotransmission and epilepsy: Principles, disease mechanisms and pharmacotherapy // J Neurochem. - 2023. - T. 165. - №. 1. - C. 6-28.

21. Budni J., Bellettini-Santos T., Mina F. et al. The involvement of BDNF, NGF and GDNF in aging and Alzheimer's disease // Aging Dis. - 2015. - T. 6. - №2 5.

22. Bylicky M. A., Mueller G. P., Day R. M. Mechanisms of endogenous neuroprotective effects of astrocytes in brain injury // Oxid Med Cell Longev. -2018. - T. 2018.

23. Callens M., Kraskovskaya N., Derevtsova K. et al. The role of Bcl-2 proteins in modulating neuronal Ca2+ signaling in health and in Alzheimer's disease // Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. - 2021. - T. 1868. - № 6.

24. Canto A. M., Matos A. H. B., Godoi A. B. et al. Multiomics analysis suggests enhanced epileptogenesis in the Cornu Ammonis 3 of the pilocarpine model of mesial temporal lobe epilepsy // Hippocampus. - 2021. - T. 31. - №2. 2. - C. 122139.

25. Cao T., Matyas J. J., Renn C. L. et al. Function and mechanisms of truncated BDNF receptor TrkB.T1 in neuropathic pain // Cells. - 2020. - T. 9. - № 5.

26. Carles A., Freyssin A., Perin-Dureau F. et al. Targeting N-Methyl-d-Aspartate Receptors in Neurodegenerative Diseases // Int J Mol Sci. - 2024. - T. 25.

- №. 7. - C. 3733. - C. 3733.

27. Celli R., Fornai F. Targeting Ionotropic Glutamate Receptors in the Treatment of Epilepsy // Curr Neuropharmacol. - 2020. - T. 19. - №. 6. - C. 747765.

28. Ceprian M., Fulton D. Glial cell AMPA Receptors in nervous system health, injury and disease // Int J Mol Sci. - 2019. - T. 20. - № 10.

29. Chalupnik P., Szymanska E. Kainate Receptor Antagonists: Recent Advances and Therapeutic Perspective // Int J Mol Sci. - 2023. - T. 24. - № 3.

30. Charsouei S., Jabalameli M. R., Karimi-Moghadam A. Molecular insights into the role of AMPA receptors in the synaptic plasticity, pathogenesis and treatment of epilepsy: therapeutic potentials of perampanel and antisense oligonucleotide (ASO) technology // Acta Neurol Belg. - 2020. - T. 120. - № 3. -C. 531-544.

31. Chen B., Feng B., Tang Y. et al. Blocking GluN2B subunits reverses the enhanced seizure susceptibility after prolonged febrile seizures with a wide therapeutic time-window // Exp Neurol. - 2016. - T. 283.

32. Chen S., Chen Y., Zhang Y. et al. Iron Metabolism and Ferroptosis in Epilepsy // Front Neurosci. - 2020. - T. 14.

33. Chen S., Xu D., Fan L. et al. Roles of N-Methyl-D-Aspartate Receptors (NMDARs) in Epilepsy // Front Mol Neurosci. - 2022. - T. 14.

34. Chen T. S., Huang T. H., Lai M. C. et al. The Role of Glutamate Receptors in Epilepsy // Biomedicines. - 2023. - T. 11. - № 3.

35. Cheng H., Cheng Q., Bao X. et al. Over-activation of NMDA receptors promotes ABCA1 degradation and foam cell formation // Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. - 2020. - T. 1865. - №. 10.

36. Cho Y. J., Kim H., Kim W. J. et al. Trafficking patterns of NMDA and GABAA receptors in a Mg2+-free cultured hippocampal neuron model of status epilepticus // Epilepsy Res. - 2017. - T. 136. - C. 143-148.

37. Cifelli P., Palma E., Roseti C. et al. Changes in the sensitivity of GABAA current rundown to drug treatments in a model of temporal lobe epilepsy // Front Cell Neurosci. - 2013. - №. JUNE.

38. Colucci-D'amato L., Speranza L., Volpicelli F. Neurotrophic factor BDNF, physiological functions and therapeutic potential in depression, neurodegeneration and brain cancer // Int J Mol Sci. - 2020. - T. 21. - № 20.

39. Conway M. E. Alzheimer's disease: targeting the glutamatergic system // Biogerontology. - 2020. - T. 21. - № 3. - C. 257-274.

40. Couve A., Moss S. J., Pangalos M. N. GABA(B) receptors: A new paradigm in G protein signaling // Mol Cell Neurosci. - 2000. - T. 16. - № 4. - C. 296-312.

41. Cunha A. O. S., Mortari M. R., Carolino R. O. G. et al. Glutamate binding is altered in hippocampus and cortex of Wistar rats after pilocarpine-induced Status Epilepticus // Neurosci Lett. - 2007. - T. 424. - №. 1. - C. 51-54.

42. D'Orsi B., Bonner H., Tuffy L. P. et al. Calpains are downstream effectors of bax-dependent excitotoxic apoptosis // Journal of Neuroscience. - 2012.

- T. 32. - №. 5. - C. 1847-1858.

43. Das A., Wallace G. C., Holmes C. et al. Hippocampal tissue of patients with refractory temporal lobe epilepsy is associated with astrocyte activation, inflammation, and altered expression of channels and receptors // Neuroscience. -2012. - T. 220. - C. 237-246.

44. Deng L., Jiang H., Lin J. et al. Clock knockout in inhibitory neurons reduces predisposition to epilepsy and influences anxiety-like behaviors in mice // Neurobiol Dis. - 2024. - T. 193. - C. 106457.

45. Eggert S., Kins S., Endres K. et al. Brothers in arms: ProBDNF/ BDNF and sAPPa/Ap-signaling and their common interplay with ADAM10, TrkB, p75NTR, sortilin, and sorLA in the progression of Alzheimer's disease // Biol Chem.

- 2022. - T. 403. - № 1. - C. 43-71.

46. Essiz S., Gencel M., Aktolun M. et al. Correlated conformational dynamics of the human GluN1-GluN2A type N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor // J Mol Model. - 2021. - T. 27. - №. 6.

47. Estacion M., Vohra B. P. S., Liu S. et al. Ca2+ toxicity due to reverse Na+/Ca2+ exchange contributes to degeneration of neurites of DRG neurons induced by a neuropathy-associated Nav1.7 mutation // J Neurophysiol. - 2015. - T. 114. - №. 3.

48. Faingold C. L. Neuronal networks in the genetically epilepsy-prone rat. // Adv Neurol. - 1999. - T. 79. - C. 311-321.

49. Falcicchia C., Paolone G., Emerich D. F. et al. Seizure-Suppressant and Neuroprotective Effects of Encapsulated BDNF-Producing Cells in a Rat Model of Temporal Lobe Epilepsy // Mol Ther Methods Clin Dev. - 2018. - T. 9. - C. 211224.

50. Falcón-Moya R., Sihra T. S., Rodríguez-Moreno A. Kainate receptors: Role in epilepsy // Front Mol Neurosci. - 2018. - T. 11.

51. Feng Y., Wei Z. H., Liu C. et al. Genetic variations in GABA metabolism and epilepsy // Seizure. - 2022. - T. 101. - C. 22-29.

52. Fern R., Matute C. Glutamate receptors and white matter stroke // Neurosci Lett. - 2019. - T. 694. - C. 86-92.

53. Fernández-García S., Sancho-Balsells A., Longueville S. et al. Astrocytic BDNF and TrkB regulate severity and neuronal activity in mouse models of temporal lobe epilepsy // Cell Death Dis. - 2020. - T. 11. - №. 6. - C. 411

54. Fisher R. S., Acevedo C., Arzimanoglou A. et al. ILAE Official Report: A practical clinical definition of epilepsy // Epilepsia. - 2014. - T. 55. - №. 4. - C. 475-482.

55. Franchini L., Carrano N., Luca M. Di et al. Synaptic gluN2A-containing NMDA receptors: From physiology to pathological synaptic plasticity // Int J Mol Sci. - 2020. - T. 21. - №. 4.

56. Fricker M., Tolkovsky A. M., Borutaite V. et al. Neuronal cell death // Physiol Rev. - 2018. - T. 98. - № 2. - C. 813-880.

57. Fritsch B., Reis J., Gasior M. et al. Role of GluK1 kainate receptors in seizures, epileptic discharges, and epileptogenesis // Journal of Neuroscience. -2014. - T. 34. - №. 17. - C. 5765-5775.

58. Fry A. E., Fawcett K. A., Zelnik N. et al. De novo mutations in GRIN1 cause extensive bilateral polymicrogyria // Brain. - 2018. - T. 141. - №. 3. - C. 698712.

59. Gaidin S. G., Turovskaya M. V., Gavrish M. S. et al. The selective BDNF overexpression in neurons protects neuroglial networks against OGD and

glutamate-induced excitotoxicity // International Journal of Neuroscience. - 2020. -T. 130. - №. 4. - C. 363-368.

60. Gaidin S. G., Turovskaya M. V., Mal'tseva V. N. et al. A Complex Neuroprotective Effect of Alpha-2-Adrenergic Receptor Agonists in a Model of Cerebral Ischemia-Reoxygenation In Vitro // Biochem (Mosc) Suppl Ser A Membr Cell Biol. - 2019. - T. 13. - №. 4. - C. 319-333.

61. Garavelli L., Mainardi P. C. Mowat-Wilson syndrome // Orphanet J Rare Dis. - 2007. - T. 2. - №. 1.

62. Ge Y., Kang Y., Cassidy R. M. et al. Clptm1 Limits Forward Trafficking of GABAA Receptors to Scale Inhibitory Synaptic Strength // Neuron.

- 2018. - T. 97. - №. 3. - C. 596-610.

63. Ghit A., Assal D., Al-Shami A. S. et al. GABAA receptors: structure, function, pharmacology, and related disorders // Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. - 2021. - T. 19. - № 1.

64. Gibon J., Barker P. A. Neurotrophins and Proneurotrophins: Focus on Synaptic Activity and Plasticity in the Brain // Neuroscientist. - 2017. - T. 23. - № 6. - C. 587-604.

65. Gibon J., Buckley S. M., Unsain N. et al. proBDNF and p75NTR control excitability and persistent firing of cortical pyramidal neurons // Journal of Neuroscience. - 2015. - T. 35. - №. 26. - C. 9741-9753.

66. Gliwinska A., Czubilinska-Lada J., Wiçckiewicz G. et al. The Role of Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) in Diagnosis and Treatment of Epilepsy, Depression, Schizophrenia, Anorexia Nervosa and Alzheimer's Disease as Highly Drug-Resistant Diseases: A Narrative Review // Brain Sci. - 2023. - T. 13. - № 2. - C. 163.

67. Goebbels S., Bormuth I., Bode U. et al. Genetic targeting of principal neurons in neocortex and hippocampus of NEX-Cre mice // Genesis (United States).

- 2006. - T. 44. - №. 12. - C. 611-621.

68. Golubeva E. A., Lavrov M. I., Radchenko E. V. et al. Diversity of AMPA Receptor Ligands: Chemotypes, Binding Modes, Mechanisms of Action, and Therapeutic Effects // Biomolecules. - 2023. - T. 13. - № 1.

69. Gong X. W., Li J. B., Lu Q. C. et al. Effective connectivity of hippocampal neural network and its alteration in Mg2+-free epilepsy model // PLoS One. - 2014. - T. 9. - №. 3.

70. Gonzalez A., Moya-Alvarado G., Gonzalez-Billaut C. et al. Cellular and molecular mechanisms regulating neuronal growth by brain-derived neurotrophic factor // Cytoskeleton. - 2016. - T. 73. - № 10. - C. 1-17.

71. González-Cota A. L., Martínez-Flores D., Rosendo-Pineda M. J. et al. NMDA receptor-mediated Ca2+ signaling: Impact on cell cycle regulation and the development of neurodegenerative diseases and cancer // Cell Calcium. - 2024. - T. 119.

72. Goossens S., Janzen V., Bartunkova S. et al. The EMT regulator Zeb2/Sip1 is essential for murine embryonic hematopoietic stem/progenitor cell differentiation and mobilization // Blood. - 2011. - T. 117. - №. 21. - C. 1-17.

73. Grabenstatter H. L., Carlsen J., Raol Y. H. et al. Acute administration of the small-molecule p75NTR ligand does not prevent hippocampal neuron loss or development of spontaneous seizures after pilocarpine-induced status epilepticus // J Neurosci Res. - 2014. - T. 92. - №. 10. - C. 1307-1318.

74. Grabenstatter H. L., Russek S. J., Brooks-Kayal A. R. Molecular pathways controlling inhibitory receptor expression. // Epilepsia. - 2012. - T. 53 Suppl 9. - C. 71-78.

75. Grande V., Manassero G., Vercelli A. Neuroprotective and antiinflammatory roles of the phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten (PTEN) inhibition in a mouse model of temporal lobe epilepsy // PLoS One. -2014. - T. 9. - №. 12.

76. Green J. L., Santos W. F. dos, Fontana A. C. K. Role of glutamate excitotoxicity and glutamate transporter EAAT2 in epilepsy: Opportunities for novel therapeutics development // Biochem Pharmacol. - 2021. - T. 193.

77. Guo C., Ma Y. Y. Calcium Permeable-AMPA Receptors and Excitotoxicity in Neurological Disorders // Front Neural Circuits. - 2021. - T. 15.

78. Hanada T. Ionotropic glutamate receptors in epilepsy: A review focusing on ampa and nmda receptors // Biomolecules. - 2020. - T. 10. - № 3.

79. Hansen K. B., Yi F., Perszyk R. E. et al. NMDA receptors in the central nervous system // Methods in Molecular Biology. - 2017. - C. 1-80.

80. Hardingham G. E., Bading H. Synaptic versus extrasynaptic NMDA receptor signalling: Implications for neurodegenerative disorders // Nat Rev Neurosci. - 2010. - T. 11. - № 10. - C. 682-696.

81. He X. P., Pan E., Sciarretta C. et al. Disruption of TrkB-mediated phospholipase Cy signaling inhibits limbic epileptogenesis // Journal of Neuroscience. - 2010. - T. 30. - №. 18. - C. 6188-6196.

82. Henley J. M., Nair J. D., Seager R. et al. Kainate and AMPA receptors in epilepsy: Cell biology, signalling pathways and possible crosstalk // Neuropharmacology. - 2021. - T. 195.

83. Heuser K., Enger R. Astrocytic Ca2+ Signaling in Epilepsy // Front Cell Neurosci. - 2021. - T. 15.

84. Higashi Y., Maruhashi M., Nelles L. et al. Generation of the floxed allele of the SIP1 (Smad-Interacting Protein 1) gene for Cre-mediated conditional knockout in the mouse // Genesis. - 2002. - T. 32. - №. 2. - C. 82-84.

85. Holter K. M., Pierce B. E., Gould R.W. Metabotropic glutamate receptor function and regulation of sleep-wake cycles // Int Rev Neurobiol. - 2023. - T. 168. - C. 159-179.

86. Hoque A., Hossain M. I., Ameen S. S. et al. A beacon of hope in stroke therapy - Blockade of pathologically activated cellular events in excitotoxic neuronal death as potential neuroprotective strategies // Pharmacol Ther. - 2016. - T. 160.

87. Horak M., Barackova P., Langore E. et al. The Extracellular Domains of GluN Subunits Play an Essential Role in Processing NMDA Receptors in the ER // Front Neurosci. - 2021. - T. 15. - C. 77-81.

88. Hotka M., Kubista H. The paroxysmal depolarization shift in epilepsy research // International Journal of Biochemistry and Cell Biology. - 2019. T. 107. - C. 2539-2550.

89. Hou H., Wang L., Fu T. et al. Magnesium Acts as a Second Messenger in the Regulation of NMDA Receptor-Mediated CREB Signaling in Neurons // Mol Neurobiol. - 2020. - T. 57. - №. 6.

90. Huang W., Cao J., Liu X. et al. AMPK Plays a Dual Role in Regulation of CREB/ BDNF Pathway in Mouse Primary Hippocampal Cells // Journal of Molecular Neuroscience. - 2015. - T. 56. - №. 4.

91. Ihara Y., Tomonoh Y., Deshimaru M. et al. Retigabine, a Kv7.2/Kv7.3-channel opener, attenuates drug-induced seizures in knock-in mice harboring Kcnq2 mutations // PLoS One. - 2016. - T. 11. - №. 2.

92. Iughetti L., Lucaccioni L., Fugetto F. et al. Brain-derived neurotrophic factor and epilepsy: a systematic review // Neuropeptides. - 2018. - T. 72.

93. Ivanovski I., Djuric O., Caraffi S. G. et al. Phenotype and genotype of 87 patients with Mowat-Wilson syndrome and recommendations for care // Genetics in Medicine. - 2018. - T. 20. - №. 9. - C. 819-836.

94. Jansson L. C., Äkerman K. E. The role of glutamate and its receptors in the proliferation, migration, differentiation and survival of neural progenitor cells // J Neural Transm. - 2014. - T. 121. - №. 8. - C. 1047-1060.

95. Jiang G., Wang W., Cao Q. et al. Insulin growth factor-1 (IGF-1) enhances hippocampal excitatory and seizure activity through IGF-1 receptor-mediated mechanisms in the epileptic brain // Clin Sci. - 2015. - T. 129. - №. 12. -C. 261-271.

96. Jobe P. C., Browning R. A. Mammalian Models of Genetic Epilepsy Characterized by Sensory-Evoked Seizures and Generalized Seizure Susceptibility // Models of Seizures and Epilepsy. - 2006. - C. 31-40.

97. Joshi S., Kapur J. Neurosteroid regulation of GABAA receptors: A role in catamenial epilepsy // Brain Res. - 2019. - T. 1703. - C. 323-329.

98. Jovanovic J. N., Czernik A. J., Fienberg A. A. et al. Synapsins as mediators of BDNF-enhanced neurotransmitter release // Nat Neurosci. - 2000. - T. 3. - №. 4. - C. 330-347.

99. Kaur C., Sivakumar V., Foulds W. S. et al. Hypoxia-induced activation of N-methyl-D-aspartate receptors causes retinal ganglion cell death in the neonatal retina // J Neuropathol Exp Neurol. - 2012. - T. 71. - №. 4.

100. Kim J. Y., Grunke S. D., Levites Y. et al. Intracerebroventricular viral injection of the neonatal mouse brain for persistent and widespread neuronal transduction // Journal of Visualized Experiments. - 2014. - №. 91. - C. 448.

101. Kipnis P. A., Sullivan B. J., Kadam S. D. Sex-dependent signaling pathways underlying seizure susceptibility and the role of chloride cotransporters // Cells. - 2019. - T. 8. - № 5. - C. 19-30.

102. Kiryk A., Aida T., Tanaka K. et al. Behavioral characterization of GLT1 (+/-) mice as a model of mild glutamatergic hyperfunction // Neurotox Res. -2008. - T. 13. - №. 1. - C. 4700-4705.

103. Kovacs K. A., Steullet P., Steinmann M. et al. TORC1 is a calcium-and cAMP-sensitive coincidence detector involved in hippocampal long-term synaptic plasticity // Proc Natl Acad Sci U S A. - 2007. - T. 104. - №. 11. - C. 1191-1195.

104. Kryukov K. A., Kim K. K., Magazanik L. G. et al. Status epilepticus alters hippocampal long-term synaptic potentiation in a rat lithium-pilocarpine model // Neuroreport. - 2016. - T. 27. - №. 16. - C. 525-554.

105. Lau A., Tymianski M. Glutamate receptors, neurotoxicity and neurodegeneration // Pflugers Arch. - 2010. - T. 460. - № 2. - C. 1353-1366.

106. Lau D., Bengtson C. P., Buchthal B. et al. BDNF Reduces Toxic Extrasynaptic NMDA Receptor Signaling via Synaptic NMDA Receptors and Nuclear-Calcium-Induced Transcription of inhba/Activin A // Cell Rep. - 2015. -T. 12. - №. 8. - C. 59-70.

107. Laxer K. D., Trinka E., Hirsch L. J. et al. The consequences of refractory epilepsy and its treatment // Epilepsy and Behavior. - 2014. T. 37. - C. 147-154.

108. Lemke J. R., Hendrickx R., Geider K. et al. GRIN2B mutations in west syndrome and intellectual disability with focal epilepsy // Ann Neurol. - 2014. - T. 75. - №. 1. - C. 1098-1108.

109. Leo A., Giovannini G., Russo E. et al. The role of AMPA receptors and their antagonists in status epilepticus // Epilepsia. - 2018. - T. 59. - №. 6.

110. Li Y., Li F., Qin D. et al. The role of brain derived neurotrophic factor in central nervous system // Front Aging Neurosci. - 2022. - T. 14. - C. 134-142.

111. Lin C. C., Huang T. L. Brain-derived neurotrophic factor and mental disorders // Biomed J. - 2020. - T. 43. - № 2. - C. 402 - 408.

112. Livak K. J., Schmittgen T. D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-AACT method // Methods. - 2001. - T. 25. - №. 4. - C. 598-612.

113. Loncke J., Kaasik A., Bezprozvanny I. et al. Balancing ER-Mitochondrial Ca2+ Fluxes in Health and Disease // Trends Cell Biol. - 2021. T. 31. № 7. - C. 153-163.

114. Lopes M. W., Soares F. M. S., Mello N. De et al. Time-dependent modulation of AMPA receptor phosphorylation and mRNA expression of NMDA receptors and glial glutamate transporters in the rat hippocampus and cerebral cortex in a pilocarpine model of epilepsy // Exp Brain Res. - 2013. - T. 226. - №. 2. - C. 138-149.

115. Loss C. M., Rosa N. S. da, Mestriner R. G. et al. Blockade of GluN2B-containing NMDA receptors reduces short-term brain damage induced by early-life status epilepticus // Neurotoxicology. - 2019. - T. 71. - C. 143-153.

116. Lupinacci S., Perri A., Toteda G. et al. Rapamycin promotes autophagy cell death of Kaposi's sarcoma cells through P75NTR activation // Exp Dermatol. -2022. - T. 31. - №. 2. - C. 291-299.

117. Ly C. V., Verstreken P. Mitochondria at the synapse // Neuroscientist. - 2006. - T. 12. - № 4. - C. 961-970.

118. Lyu Y., Ren X. K., Zhang H. F. et al. Sub-chronic administration of benzo[a]pyrene disrupts hippocampal long-term potentiation via inhibiting CaMK II/PKC/PKA-ERK-CREB signaling in rats // Environ Toxicol. - 2020. - T. 35. - №. 9. - C. 2519-2533.

119. Maillard P. Y., Baer S., Schaefer É. et al. Molecular and clinical descriptions of patients with GABAA receptor gene variants (GABRA1, GABRB2, GABRB3, GABRG2): A cohort study, review of literature, and genotype-phenotype correlation // Epilepsia. - 2022. - T. 63. - №. 10. - C. 183-190.

120. Maljevic S., M0ller R. S., Reid C. A. et al. Spectrum of GABAA receptor variants in epilepsy // Curr Opin Neurol. - 2019. - T. 32. - № 2. - C. 907920.

121. Malkov A., Ivanov A. I., Latyshkova A. et al. Activation of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase is the primary trigger of epileptic seizures in rodent models // Ann Neurol. - 2019. - T. 85. - №. 6.

122. McNamara J. O., Scharfman H. E. Temporal lobe epilepsy and the BDNF receptor, TrkB // Epilepsia. - 2010. - T. 51. - №. SUPPL. 5. - C. 2929-2942.

123. Mielnik C. A., Binko M. A., Chen Y. et al. Consequences of NMDA receptor deficiency can be rescued in the adult brain // Mol Psychiatry. - 2021. - T. 26. - №. 7. - C. 1413-1430.

124. Mira R. G., Cerpa W. Building a Bridge Between NMDAR-Mediated Excitotoxicity and Mitochondrial Dysfunction in Chronic and Acute Diseases // Cell Mol Neurobiol. - 2021. - T. 41. - № 7. - C. 42-53.

125. Mishchenko T. A., Zhidkova N. M., Urazov M. D. et al. The influence of chronic prenatal hypoxia on the functional state of mice and their adaptation to audiogenic seizures // Opera Med Physiol. - 2022. - T. 9. - №. 2. - C. 2295.

126. Mitroshina E. V., Mishchenko T. A., Usenko A. V. et al. AAV-Syn-BDNF -EGFP virus construct exerts neuroprotective action on the hippocampal

neural network during hypoxia in vitro // Int J Mol Sci. - 2018. - T. 19. - №. 8. - C. 21-31.

127. Mueller B. H., Park Y., Daudt D. R. et al. Sigma-1 receptor stimulation attenuates calcium influx through activated L-type Voltage Gated Calcium Channels in purified retinal ganglion cells // Exp Eye Res. - 2013. - T. 107.

128. Müller S. T., Buchmann A., Haynes M. et al. Negative association between left prefrontal GABA concentration and BDNF serum concentration in young adults // Heliyon. - 2020. - T. 6. - №. 5. - C. 225-238.

129. Naylor D. E., Liu H., Niquet J. et al. Rapid surface accumulation of NMDA receptors increases glutamatergic excitation during status epilepticus // Neurobiol Dis. - 2013. - T. 54. - C. 5074-5088. - C. 108443.

130. Negrete-Díaz J. V., Falcón-Moya R., Rodríguez-Moreno A. Kainate receptors: from synaptic activity to disease // FEBS Journal. - 2022. T. 289. № 17.

131. Nikolaev M. V., Chizhov A. V., Tikhonov D. B. Molecular mechanisms of action determine inhibition of paroxysmal depolarizing shifts by NMDA receptor antagonists in rat cortical neurons // Neuropharmacology. - 2021.

- T. 184. - C. 56-67.

132. Nishizaki Y., Takagi T., Matsui F. et al. SIP1 expression patterns in brain investigated by generating a SIP1-EGFP reporter knock-in mouse // Genesis.

- 2014. - T. 52. - №. 1. - C. - 5719.

133. Numakawa T., Odaka H. Brain-derived neurotrophic factor signaling in the pathophysiology of alzheimer's disease: Beneficial effects of flavonoids for neuroprotection // Int J Mol Sci. - 2021. - T. 22. - № 11. - C. 857-877.

134. Olney J. W., Collins R. C., Sloviter R. S. Excitotoxic mechanisms of epileptic brain damage. // Adv Neurol. - 1986. - T. 44. - C. 101-110.

135. Overstreet D. H., Commissaris R. C., la Garza R. De et al. Involvement of 5-HT1A receptors in animal tests of anxiety and depression: Evidence from genetic models // Stress. - 2003. - C. 142-173.

136. Oyrer J., Maljevic S., Scheffer I. E. et al. Ion channels in genetic epilepsy: From genes and mechanisms to disease-targeted therapies // Pharmacol Rev. - 2018. - T. 70. - №. 1.

137. Pan Y., He X., Li C. et al. Neuronal activity recruits the CRTC1/CREB axis to drive transcription-dependent autophagy for maintaining late-phase LTD // Cell Rep. - 2021. - T. 36. - №. 3. - C. 4279-4287.

138. Papadia S., Stevenson P., Hardingham N. R. et al. Nuclear Ca2+ and the cAMP response element-binding protein family mediate a late phase of activity-dependent neuroprotection // Journal of Neuroscience. - 2005. - T. 25. - №. 17. -C. 572-578.

139. Paradiso B., Zucchini S., Su T. et al. Localized overexpression of FGF-2 and BDNF in hippocampus reduces mossy fiber sprouting and spontaneous seizures up to 4 weeks after pilocarpine-induced status epilepticus // Epilepsia. -2011. - T. 52. - №. 3. - C. 7034-7040.

140. Passini M. A., Watson D. J., Vite C. H. et al. Intraventricular Brain Injection of Adeno-Associated Virus Type 1 (AAV1) in Neonatal Mice Results in Complementary Patterns of Neuronal Transduction to AAV2 and Total Long-Term Correction of Storage Lesions in the Brains of ß-Glucuronidase-Deficient Mice // J Virol. - 2003. - T. 77. - №. 12. - C. 12382-12392.

141. Passini M. A., Wolfe J. H. Widespread Gene Delivery and Structure-Specific Patterns of Expression in the Brain after Intraventricular Injections of Neonatal Mice with an Adeno-Associated Virus Vector // J Virol. - 2001. - T. 75. -№. 24. - C. 282-297.

142. Patel D. C., Tewari B. P., Chaunsali L. et al. Neuron-glia interactions in the pathophysiology of epilepsy // Nat Rev Neurosci. - 2019. - T. 20. - №2 5. - C. 961292.

143. Patel D. C., Thompson E. G., Sontheimer H. Brain-Derived Neurotrophic Factor Inhibits the Function of Cation-Chloride Cotransporter in a Mouse Model of Viral Infection-Induced Epilepsy // Front Cell Dev Biol. - 2022. -T. 10. - C. 145-155.

144. Paudel Y. N., Shaikh M. F., Shah S. et al. Role of inflammation in epilepsy and neurobehavioral comorbidities: Implication for therapy // Eur J Pharmacol. - 2018. - T. 837. - C. 1182304.

145. Perversi F., Costa C., Labate A. et al. The broad-spectrum activity of perampanel: state of the art and future perspective of AMPA antagonism beyond epilepsy // Front Neurol. - 2023. - T. 14. - C. 278-286.

146. Platt S. R. The role of glutamate in central nervous system health and disease - A review // Veterinary Journal. - 2007. - T. 173. - № 2. - C. 273.

147. Porcher C., Medina I., Gaiarsa J. L. Mechanism of BDNF modulation in GABAergic synaptic transmission in healthy and disease brains // Front Cell Neurosci. - 2018. - T. 12. - C. 172-176.

148. Powell E. M. Interneuron development and epilepsy: Early genetic defects cause long-term consequences in seizures and susceptibility // Epilepsy Curr. - 2013. - T. 13. - №. 4. - C. 6981.

149. Pracucci E., Pillai V., Lamers D. et al. Neuroinflammation: A signature or a cause of epilepsy? // Int J Mol Sci. - 2021. - T. 22. - № 13. - C. 485 - 492.

150. Pressey J. C., Woodin M. A. Kainate receptor regulation of synaptic inhibition in the hippocampus // Journal of Physiology. - 2021. - T. 599. - № 2. -C. 165778.

151. Quan H., Koltai E., Suzuki K. et al. Exercise, redox system and neurodegenerative diseases // Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. - 2020. - T. 1866. - № 10. - C. 380-391.

152. Rakhade S. N., Jensen F. E. Epileptogenesis in the immature brain: Emerging mechanisms // Nat Rev Neurol. - 2009. - T. 5. - № 7. - C. 1-12.

153. Rana A., Musto A. E. The role of inflammation in the development of epilepsy // J Neuroinflammation. - 2018. - T. 15. - № 1. - C. 334-350.

154. Ravizza T., Scheper M., Sapia R. Di et al. mTOR and neuroinflammation in epilepsy: implications for disease progression and treatment // Nat Rev Neurosci. - 2024. - T. 25. - № 5. - C. 747-752.

155. Rivera C., Li H., Thomas-Crusells J. et al. BDNF-induced TrkB activation down-regulates the K+-C1- cotransporter KCC2 and impairs neuronal Cl-extrusion // Journal of Cell Biology. - 2002. - Т. 159. - №. 5. - С. 636-644.

156. Robertson G., Bushell T. J., Zagnoni M. Chemically induced synaptic activity between mixed primary hippocampal co-cultures in a microfluidic system // Integrative Biology (United Kingdom). - 2014. - Т. 6. - №. 6. - С. 239-252.

157. Rosas-Arellano A., Estrada-Mondragon A., Martinez-Torres A. et al. GABAA-p Receptors in the CNS: Their Functional, Pharmacological, and Structural Properties in Neurons and Astroglia // Neuroglia. - 2023. - Т. 4. - №. 4. - С. 325.

158. Rosen J. B., Schulkin J. From Normal Fear to Pathological Anxiety // Psychol Rev. - 1998. - Т. 105. - № 2. - С. 1158-1166.

159. Rueda C. B., Llorente-Folch I., Traba J. et al. Glutamate excitotoxicity and Ca2+-regulation of respiration: Role of the Ca2+ activated mitochondrial transporters (CaMCs) // Biochim Biophys Acta Bioenerg. - 2016. - Т. 1857. - №. 8.

160. Rusina E., Bernard C., Williamson A. The kainic acid models of temporal lobe epilepsy // eNeuro. - 2021. - Т. 8. - № 2. - С. 602-619.

161. Ryley Parrish R., Albertson A. J., Buckingham S. C. et al. Status epilepticus triggers early and late alterations in brain-derived neurotrophic factor and NMDA glutamate receptor Grin2b DNA methylation levels in the hippocampus // Neuroscience. - 2013. - Т. 248. - С. 53.

162. Sadeghi M. A., Hemmati S., Mohammadi S. et al. Chronically altered NMDAR signaling in epilepsy mediates comorbid depression // Acta Neuropathol Commun. - 2021. - Т. 9. - №. 1. - С. 97-103.

163. Saffarpour S., Shaabani M., Naghdi N. et al. In vivo evaluation of the hippocampal glutamate, GABA and the BDNF levels associated with spatial memory performance in a rodent model of neuropathic pain // Physiol Behav. -2017. - Т. 175. - С. 1625-1630.

164. Saito Y., Nishio K., Numakawa Y. et al. Protective effects of 15-deoxy-A12,14-prostaglandin J 2 against glutamate-induced cell death in primary cortical

neuron cultures: Induction of adaptive response and enhancement of cell tolerance primarily through up-regulation of cellular glutathione // J Neurochem. - 2007. - T. 102. - №. 5. - C. 12456.

165. Sakimoto Y., Oo P. M. T., Goshima M. et al. Significance of gabaa receptor for cognitive function and hippocampal pathology // Int J Mol Sci. - 2021. - T. 22. - № 22. - C. 230-241.

166. Salminen A., Kaarniranta K. AMP-activated protein kinase (AMPK) controls the aging process via an integrated signaling network // Ageing Res Rev. -2012. - T. 11. - № 2. - C. 291-301.

167. Sarac S., Afzal S., Broholm H. et al. Excitatory amino acid transporters EAAT-1 and EAAT-2 in temporal lobe and hippocampus in intractable temporal lobe epilepsy // APMIS. - 2009. - T. 117. - №. 4. - C. 917527.

168. Schiro G., Iacono S., Ragonese P. et al. A Brief Overview on BDNF-Trk Pathway in the Nervous System: A Potential Biomarker or Possible Target in Treatment of Multiple Sclerosis? // Front Neurol. - 2022. - T. 13. - C. 7366-7377.

169. Schratt G. M., Nigh E. A., Chen W. G. et al. BDNF regulates the translation of a select group of mRNAs by a mammalian target of rapamycin-phosphatidylinositol 3-kinase-dependent pathway during neuronal development // Journal of Neuroscience. - 2004. - T. 24. - №. 33. - C. 298-316.

170. Semiokhina A. F., Fedotova I. B., Poletaeva I. I. Rats of Krushinsky -Molodkina strain: Studies of audiogenic epilepsy, vascular pathology and behavior // Zhurnal Vysshei Nervnoi Deyatelnosti Imeni I.P. Pavlova. - 2006. - T. 56. - № 3. - C. 1373-1380.

171. Seuntjens E., Nityanandam A., Miquelajauregui A. et al. Sip1 regulates sequential fate decisions by feedback signaling from postmitotic neurons to progenitors // Nat Neurosci. - 2009. - T. 12. - №. 11.

172. Shad K.F., Salman S., Afridi S., et al. Introductory Chapter: Ion Channels, Ion Channels in Health and Sickness // Intech Open. - 2018. - C. 59-84.

173. Shandra O., Moshé S. L., Galanopoulou A. S. Inflammation in Epileptic Encephalopathies // Advances in Protein Chemistry and Structural Biology. - 2017. - С. 562-563.

174. Sharawat I. K., Yadav J., Saini L. Novel GRIN2B mutation: A rare cause of severe epileptic encephalopathy // Neurol India. - 2019. - Т. 67. - № 2. -С. 1158-1175.

175. Sharma P., Kumar A., Singh D. Dietary Flavonoids Interaction with CREB- BDNF Pathway: An Unconventional Approach for Comprehensive Management of Epilepsy // Curr Neuropharmacol. - 2019. - Т. 17. - №. 12. - С. 20130163.

176. Shipton O. A., Paulsen O. GluN2A and GluN2B subunit-containing NMDA receptors in hippocampal plasticity // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. - 2014. - Т. 369. - № 1633. - С. 68-76.

177. Silva A. F., Sousa D. S., Medeiros A. M. et al. Sex and estrous cycle influence diazepam effects on anxiety and memory: Possible role of progesterone // Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. - 2016. - Т. 70. - С. 1100-1118.

178. Singh L., Bhatti R. Signaling Pathways Involved in the Neuroprotective Effect of Osthole: Evidence and Mechanisms // Mol Neurobiol. - 2024. - Т. 61. -№ 2. - С. 1-8.

179. Singh N., Vijayanti S., Saha L. Targeting crosstalk between nuclear factor (Erythroid-derived 2)-like 2 and nuclear factor kappa beta pathway by Nrf2 activator dimethyl fumarate in epileptogenesis // International Journal of Neuroscience. - 2018. - Т. 128. - № 10. - С. 1297.

180. Sivakumar S., Ghasemi M., Schachter S. C. Targeting NMDA Receptor Complex in Management of Epilepsy // Pharmaceuticals. - 2022. - Т. 15. - № 10. -С. 1171-1179.

181. Smolders I., Khan G. M., Manil J. et al. NMDA receptor-mediated pilocarpine-induced seizures: Characterization in freely moving rats by microdialysis // Br J Pharmacol. - 1997. - Т. 121. - №. 6. - С. 578-588.

182. Song I., Huganir R. L. Regulation of AMPA receptors during synaptic plasticity // Trends Neurosci. - 2002. - T. 25. - № 11. - C. 190-205.

183. Srivastava P., Dhuriya Y. K., Kumar V. et al. PI3K/Akt/GSK3ß induced CREB activation ameliorates arsenic mediated alterations in NMDA receptors and associated signaling in rat hippocampus: Neuroprotective role of curcumin // Neurotoxicology. - 2018. - T. 67. - C. 1525-1526.

184. Suda S., Kimura K. Therapeutic potential of AMPA receptor antagonist perampanel against cerebral ischemia: Beyond epileptic disorder // Neural Regen Res. - 2019. - T. 14. - № 9. - C. 168.

185. Sun Y., Feng X., Ding Y. et al. Phased treatment strategies for cerebral ischemia based on glutamate receptors // Front Cell Neurosci. - 2019. - T. 13. - C. 6390-6402.

186. Takagi T., Nishizaki Y., Matsui F. et al. De novo inbred heterozygous Zeb2/Sip1 mutant mice uniquely generated by germ-line conditional knockout exhibit craniofacial, callosal and behavioral defects associated with Mowat-Wilson syndrome // Hum Mol Genet. - 2015. - T. 24. - №. 22. - C. 173-183.

187. Taskiran A. S., Ergul M., Gunes H. et al. The Effects of Proton Pump Inhibitors (Pantoprazole) on Pentylenetetrazole-Induced Epileptic Seizures in Rats and Neurotoxicity in the SH-SY5Y Human Neuroblastoma Cell Line // Cell Mol Neurobiol. - 2021. - T. 41. - №. 1. - C. 914374.

188. Tipton A. E., Russek S. J. Regulation of Inhibitory Signaling at the Receptor and Cellular Level; Advances in Our Understanding of GABAergic Neurotransmission and the Mechanisms by Which It Is Disrupted in Epilepsy // Front Synaptic Neurosci. - 2022. - T. 14. - C. 265.

189. Toescu E. C. Role of calcium in normal aging and neurodegeneration // Aging Cell. - 2007. - T. 6. - № 3. - C. 3518-3528.

190. Trang T., Beggs S., Wan X. et al. P2X4-receptor-mediated synthesis and release of brain-derived neurotrophic factor in microglia is dependent on calcium and p38-mitogen-activated protein kinase activation // Journal of Neuroscience. - 2009. - T. 29. - №. 11.

191. Turkistani A., Al-kuraishy H. M., Al-Gareeb A. I. et al. The functional and molecular roles of p75 neurotrophin receptor (p75NTR) in epilepsy // J Cent Nerv Syst Dis. - 2024. - Т. 16. - C. 1-12.

192. Turovskaya M. V., Epifanova E. A., Tarabykin V. S. et al. Interleukin-10 restores glutamate receptor-mediated Ca2+-signaling in brain circuits under loss of Sip1 transcription factor // International Journal of Neuroscience. - 2021. - Т. 132. - №. 2. - C. 733-760.

193. Turovskaya M. V., Gaidin S. G., Vedunova M. V. et al. BDNF Overexpression Enhances the Preconditioning Effect of Brief Episodes of Hypoxia, Promoting Survival of GABAergic Neurons // Neurosci Bull. - 2020. - Т. 36. - №. 7. - C. 126-135.

194. Turovskaya M. V., Zinchenko V. P., Babaev A. A. et al. Mutation in the Sip1 transcription factor leads to a disturbance of the preconditioning of AMPA receptors by episodes of hypoxia in neurons of the cerebral cortex due to changes in their activity and subunit composition. The protective effects of interleukin-10 // Arch Biochem Biophys. - 201S. - Т. 654. - С. 11263-1126S.

195. Ulmann L., Hatcher J. P., Hughes J. P. et al. Up-regulation of P2X4 receptors in spinal microglia after peripheral nerve injury mediates BDNF release and neuropathic pain // Journal of Neuroscience. - 200S. - Т. 2S. - №. 44. - С. 727742.

196. Umpierre A. D., West P. J., White J. A. et al. Conditional knock-out of mGluR5 from astrocytes during epilepsy development impairs high-frequency glutamate uptake // Journal of Neuroscience. - 2019. - Т. 39. - №. 4. - С. 919-932.

197. Vargas J. R., Takahashi D. K., Thomson K. E. et al. The expression of kainate receptor subunits in hippocampal astrocytes after experimentally induced status epilepticus // J Neuropathol Exp Neurol. - 2013. - Т. 72. - №. 10. - С. 2695426976.

19S. Vargas-Sánchez K., Mogilevskaya M., Rodríguez-Pérez J. et al. Astroglial role in the pathophysiology of status epilepticus: An overview // Oncotarget. - 201S. - Т. 9. - № 42. - С. a022699.

199. Vezzani A., Lang B., Aronica E. Immunity and inflammation in epilepsy // Cold Spring Harb Perspect Med. - 2016. - T. 6. - №. 2.

200. VonDran M. W., LaFrancois J., Padow V. A. et al. P75NTR, but not proNGF, is upregulated following status epilepticus in mice // ASN Neuro. - 2014.

- T. 6. - №. 5. - C. 178-191.

201. Wang J., Fei Z., Liang J. et al. EphrinB/EphB Signaling Contributes to the Synaptic Plasticity of Chronic Migraine Through NR2B Phosphorylation // Neuroscience. - 2020. - T. 428. - C. 20-26.

202. Wang K. K. W. Calpain and caspase: Can you tell the difference? // Trends Neurosci. - 2000. - T. 23. - № 1. - C. 758232.

203. Wang X., Hu Z., Zhong K. The Role of Brain-Derived Neurotrophic Factor in Epileptogenesis: an Update // Front Pharmacol. - 2021. - T. 12. - C. 2834.

204. Wang Z. hong, Mong M. chin, Yang Y. chen et al. Asiatic acid and maslinic acid attenuated kainic acid-induced seizure through decreasing hippocampal inflammatory and oxidative stress // Epilepsy Res. - 2018. - T. 139. -C. 78-80.

205. Wasterlain C. G., Naylor D. E., Liu H. et al. Trafficking ofNMDAreceptors during status epilepticus: Therapeutic implications // Epilepsia.

- 2013. - T. 54. - №. SUPPL. 6. - C. 109681.

206. Wearne T. A., Cornish J. L. Inhibitory regulation of the prefrontal cortex following behavioral sensitization to amphetamine and/or methamphetamine psychostimulants: A review of GABAergic mechanisms // Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. - 2019. - T. 95. - C. 948-959.

207. Willard S. S., Koochekpour S. Glutamate, glutamate receptors, and downstream signaling pathways // Int J Biol Sci. - 2013. - T. 9. - № 9. - C. 549565.

208. Xu X. X., Luo J. H. Mutations of N-Methyl-D-Aspartate Receptor Subunits in Epilepsy // Neurosci Bull. - 2018. - T. 34. - № 3. - C. 578.

209. Yang B., Wang L., Nie Y. et al. proBDNF expression induces apoptosis and inhibits synaptic regeneration by regulating the RhoA-JNK pathway in an in vitro post-stroke depression model // Transl Psychiatry. - 2021. - T. 11. - №. 1. -C. 6687185.

210. Yang N., Guan Q. W., Chen F. H. et al. Antioxidants targeting mitochondrial oxidative stress: Promising neuroprotectants for epilepsy // Oxid Med Cell Longev. - 2020. - T. 2020. - C. 57-61.

211. Yuen A. W. C., Keezer M. R., Sander J. W. Epilepsy is a neurological and a systemic disorder // Epilepsy and Behavior. - 2018. - T. 78. - C. 454-465.

212. Zaitsev A. V., Kim K. K., Vasilev D. S. et al. N-methyl-D-aspartate receptor channel blockers prevent pentylenetetrazole-induced convulsions and morphological changes in rat brain neurons // J Neurosci Res. - 2015. - T. 93. - №. 3. - C. 2260.

213. Zanetti L., Regoni M., Ratti E. et al. Presynaptic AMPA receptors in health and disease // Cells. - 2021. - T. 10. - № 9. - C. 549-562.

214. Zhang S. J., Steijaert M. N., Lau D. et al. Decoding NMDA Receptor Signaling: Identification of Genomic Programs Specifying Neuronal Survival and Death // Neuron. - 2007. - T. 53. - №. 4. - C. e1000604.

215. Zhang S. J., Zou M., Lu L. et al. Nuclear calcium signaling controls expression of a large gene pool: Identification of a gene program for acquired neuroprotection induced by synaptic activity // PLoS Genet. - 2009. - T. 5. - №. 8.

- C. 65-70.

216. Zhang Z., Li R., Zhang X. et al. Voluntary exercise promotes neurotrophic factor and suppresses apoptosis in hippocampal ischemia // J Integr Neurosci. - 2019. - T. 18. - №. 1. - C. 1-73.

217. Zhao H., Alam A., San C. Y. et al. Molecular mechanisms of brain-derived neurotrophic factor in neuro-protection: Recent developments // Brain Res.

- 2017. - T. 1665. - C. 5173184.

218. Zhao X., Han C., Zeng Z. et al. Glutamate Attenuates the Survival Property of IGFR through NR2B Containing N-Methyl-D-aspartate Receptors in Cortical Neurons // Oxid Med Cell Longev. - 2020. - T. 2020. - C. 1-7.

219. Zhong J. Bin, Li X., Zhong S. M. et al. Knockdown of long noncoding antisense RNA brain-derived neurotrophic factor attenuates hypoxia/reoxygenation-induced nerve cell apoptosis through the BDNF-TrkB-PI3K/Akt signaling pathway // Neuroreport. - 2017. - T. 28. - №. 14. - C. 85-93.

220. Zinchenko V. P., Turovskaya M. V., Teplov I. Y. et al. The role of parvalbumin-containing interneurons in the regulation of spontaneous synchronous activity of brain neurons in culture // Biophysics (Russian Federation). - 2016. - T. 61. - №. 1.