Нейропротекторное действие инсулина на моделях in vitro и in vivo и его возможные механизмы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат наук Зорина Инна Игоревна

• Зорина Инна Игоревна
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Зорина Инна Игоревна

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................................................5

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................................................11

1.1. Инсулин и инсулиновые рецепторы в ЦНС..........................................................................11

1.2. Инсулиновая сигнальная система в ЦНС..............................................................................14

1.3. Функциональное значение инсулина в головном мозге......................................................19

1.3.1. Роль инсулина в регуляции гомеостаза глюкозы и пищевого поведения............................20

1.3.2. Инсулин как ростовой фактор...................................................................................................22

1.3.3. Нейромодуляторные эффекты инсулина..................................................................................23

1.3.4. Влияние инсулина на когнитивные функции...........................................................................23

1.3.5. Нейропротекторное действие инсулина...................................................................................24

1.4. Свободнорадикальное окисление биомолекул и его биологическая роль в мозге.......26

1.5. Антиоксидантная система и особенности ее функционирования в ЦНС.........................33

1.6. Редокс-зависимые сигнальные пути........................................................................................37

1.7. Механизмы патогенеза ишемии головного мозга.................................................................38

1.8. Экспериментальные модели ишемического повреждения головного мозга..................45

1.9. Предпосылки использования инсулина для терапии ишемии головного мозга.

Интраназальный способ доставки...................................................................................................47

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ......................................................51

2.1. Материалы....................................................................................................................................51

2.2. Экспериментальные модели индукции окислительного стресса на первичной культуре нейронов коры головного мозга крыс in vitro..............................................................51

2.2.1. Выделение первичной культуры нейронов коры головного мозга крыс..............................51

2.2.2. Индукция окислительного стресса добавлением перекиси водорода...................................52

2.2.3. Модель депривации глюкозы и кислорода in vitro..................................................................53

2.3. Экспериментальная модель глобальной двухсосудистой ишемии переднего мозга крыс с гипотензией и реперфузией..................................................................................................53

2.4. Метод определения жизнеспособности нейронов первичной культуры коры головного мозга крыс (МТТ-тест).......................................................................................................................55

2.5. Определение активности каспазы-3.........................................................................................55

2.6. Метод определения образования активных форм кислорода в нейронах первичной культуры коры головного мозга крыс...........................................................................................55

2.7. Определение наличия специфических белков методом иммуноблоттинга....................56

2.8. Определение уровня мембранного потенциала митохондрий нейронов первичной культуры коры головного мозга крыс методом проточной цитометрии................................58

2.9. Количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени, совмещенная с обратной транскрипцией...................................................................................................................58

2.9.1. Выделение тотальной РНК.........................................................................................................58

2.9.2. Обратная транскрипция, совмещенная с полимеразной цепной реакцией...........................59

2.9.3. Количественная полимеразная цепная реакция с детекцией в реальном времени..............59

2.9.4. Анализ данных полимеразной цепной реакции с детекцией в реальном времени..............60

2.10. Изучение уровня продуктов перекисного окисления липидов.........................................61

2.10.1. Выделение липидов из тканей животных по методу J. Folch...............................................61

2.10.2. Метод количественного определения диеновых и триеновых конъюгатов.......................61

2.10.3. Метод количественного определения оснований Шиффа....................................................62

2.10.4. Метод определения содержания продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой.................................................................................................................................................62

2.11. Выделение субклеточных фракций........................................................................................62

2.12. Определение активности супероксиддисмутазы.................................................................63

2.13. Определение активности Ш+/К+-АТФазы............................................................................64

2.14. Метод определения уровня общего глутатиона...................................................................64

2.15. Статистическая обработка данных........................................................................................65

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..............................................................................66

3.1. Изучение механизмов защитного действия инсулина на нейроны первичной культуры коры головного мозга крыс, подвергнутые действию перекиси водорода in vitro................66

3.1.1. Исследование защитного действия инсулина на нейроны коры мозга крыс, подвергнутые действию перекиси водорода in vitro..................................................................................................66

3.1.2. Изучение влияния инсулина на генерацию активных форм кислорода при добавлении перекиси водорода в нейронах коры мозга крыс in vitro..................................................................68

3.1.3. Изучение механизмов, лежащих в основе защитного действия инсулина, в динамике развития окислительного стресса в нейронах коры мозга крыс in vitro..........................................71

3.1.4. Исследование влияния ингибиторов PI-3-K/Akt- и MEK1/2 / ERK1/2 -путей и активатора AMPK на защитный и антиоксидантный эффекты инсулина в условиях окислительного стресса, индуцированного H2O2, на нейронах коры мозга крыс.....................................................................83

3.2. Исследование защитного действия инсулина и его механизмов на нейроны первичной культуры коры головного мозга крыс в модели депривации глюкозы и кислорода in vitro.........................................................................................................................................................86

3.2.1. Изучение защитного и антиоксидантного действия инсулина на нейроны коры головного мозга крыс в модели депривации глюкозы и кислорода in vitro......................................................87

3.2.2. Исследование влияния инсулина на активность протеинкиназ Akt, GSK3ß, ERK1/2 и уровень Bax и Bcl-2 в модели депривации глюкозы и кислорода in vitro на нейронах коры

головного мозга крыс............................................................................................................................89

3.3. Анализ механизмов действия инсулина, вводимого интраназально, при

двухсосудистой ишемии переднего мозга крыс с гипотензией и реперфузией......................94

3.3.1. Изучение влияния инсулина, вводимого интраназально, на уровень продуктов перекисного окисления липидов в коре мозга крыс при двухсосудистой ишемии переднего мозга и реперфузии..............................................................................................................................94

3.3.2. Исследование влияния инсулина, вводимого интраназально, на активность и экспрессию Na/K-АТФазы в коре мозга и гиппокампе крыс при двухсосудистой ишемии переднего мозга и реперфузии.......................................................................................................................................95

3.3.3. Исследование влияния инсулина при интраназальном введении на уровень некоторых компонентов защитных, в том числе антиоксидатной, систем в коре мозга крыс при двухсосудистой ишемии переднего мозга и реперфузии.................................................................99

3.3.4. Изучение влияния инсулина при интраназальном введении на активность сигнальных путей в коре мозга и гиппокампе крыс при двухсосудистой ишемии переднего мозга и

реперфузии..........................................................................................................................................102

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ...............................................................................109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................................................121

ВЫВОДЫ............................................................................................................................................122

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.............................................................................................................123

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................................................................124

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования и степень разработанности темы

Окислительный стресс в значительной мере определяет повреждение и гибель нервных клеток мозга при его ишемических, в том числе при инсульте, и нейродегенеративных поражениях, а также при диабетической энцефалопатии. Эти болезни являются одними из основных причин смерти людей в пожилом возрасте. Они приводят к тяжелым формам инвалидности, нарушению когнитивных функций и старческому слабоумию, и потому имеют большую социально-экономическую значимость.

В настоящее время инсулин рассматривают не только как гормон, регулирующий метаболизм глюкозы в организме, но и как важнейший ростовой фактор, обладающий модуляторной активностью и нейропротекторными свойствами (Blazquez et al., 2014, Duarte et al., 2012, Hui et al., 2005, Shpakov et al., 2015, Суркова и др., 2019а, 2019б). Инсулин оказывает свое нейропротекторное действие при участии нескольких механизмов. При действии на нервные клетки инсулин способен ингибировать апоптоз, подавлять в-амилоидную и глутаматную токсичность, снижать окислительную деструкцию биомолекул и препятствовать развитию стресса эндоплазматического ретикулума (Blazquez et al., 2014, Duarte et al., 2012, Hui et al., 2005, Shpakov et al., 2015, Lioutas, Novak, 2016). Нейропротекторный эффект инсулина реализуется через сигнальные каскады, включающие инсулинрецепторные субстраты (IRS, ИРС), фосфатидилинозитол-3-киназу (PI-3-К), протеинкиназу В (Akt), протеинкиназу mTOR (mammalian target of rapamycin), протеинкиназу p70-S6K, киназу-3в гликогенсинтазы (GSK3P) (Duarte et al., 2005, 2008, 2012, Hui et al., 2005, Ramalingam, Kim, 2015). Установлено, что в нервных клетках инсулин и инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF-1) в условиях in vivo и in vitro активируют киназы-1/2, регулируемые внеклеточными сигналами, ERK1/2 (extracellular signal-regulated kinase-1/2), ключевой компонент каскада митогенактивируемых протеинкиназ (MAPK) (Filippi et al., 2012). Однако в условиях окислительного стресса изучение влияния инсулина на активность Akt-киназы и ERK1/2 в нейронах коры мозга и других нервных клетках проводилось, как правило, в одной-трех временных точках после начала его действия. Следствием этого стали весьма противоречивые результаты. Не определена также роль GSK3P при развитии окислительного повреждения: показано как ингибирование ее активности инсулином, так и отсутствие влияния этого гормона на активность фермента (Duarte et al., 2008). Практически не изучено влияние инсулина на активность АМФ-активируемой протеинкиназы (AMPK) при индукции окислительного стресса, хотя AMPK является основным энергетическим сенсором клетки и играет определяющую роль в обеспечении энергией компонентов антиоксидантной системы (Auciello et al., 2014). В связи с этим возникает

необходимость изучения влияния инсулина на эти показатели в динамике развития окислительного стресса, что и было осуществлено в проведенном исследовании.

Защитный эффект инсулина в значительной степени зависит от его антиоксидантной активности (Collino et al., 2009, Ramalingam, Kim, 2015) и обусловлен функциональной активностью про- и антиапоптотических белков Bax и Bcl-2. В ряде работ показано, что антиапоптотический белок Bcl-2 обладает антиоксидантным действием и способствует снижению уровня активных форм кислорода (АФК) в клетках (Blazquez et al., 2014, Duarte et al., 2012). В то же время увеличение уровня проапоптотического белка Bax, напротив, повышает интенсивность свободнорадикальных реакций. Известно, что инсулин повышает уровень Bcl-2 в нейронах коры мозга (Duarte et al., 2008, Ramalingam, Kim, 2014b, 2015). При этом его влияние на уровень экспрессии белка Bax и отношение Bax/Bcl-2 изучены недостаточно.

Окислительный стресс играет большую роль в повреждении и гибели нервных клеток мозга при ишемических поражениях. Острая ишемия мозга является комплексным патологическим процессом (Гусев, Чуканова, 2015). Нарушение мозгового кровотока запускает серию событий на молекулярном и клеточном уровнях, вызывая истощение запасов энергии и смерть нейронов. Ишемия мозга сопровождается образованием активных форм кислорода и азота, окислительным стрессом, нарушением функций митохондрий, эксайтотоксичностью, ингибированием синтеза белка, развитием стресса эндоплазматического ретикулума и активацией процессов воспаления. Это приводит к нарушению функционирования сигнальных каскадов мозга, результатом чего является гибель нейронов путем апоптоза, некроза или аутофагии (Sanderson et al., 2013). При реперфузии мозга, то есть при восстановлении кровотока, отмечается дальнейшее усугубление запущенных в ходе аноксии процессов, в том числе интенсификация свободнорадикальных реакций. При ишемии-реперфузии головного мозга происходит окислительная деструкция биомолекул, что ведет к накоплению продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), окислительной инактивации транспортеров, в том числе №+/К+-АТФазы, важнейшего маркера функциональной активности нейронов. Функциональное состояние антиоксидантной системы также важно для выживания нейронов после ишемии (Sanderson et al., 2013).

Экспериментальные и клинические исследования последних лет показали перспективность использования интраназально вводимого инсулина для лечения когнитивных нарушений при травматических повреждениях головного мозга, болезнях Альцгеймера и Паркинсона, диабетической нейропатии, а также нейропатиях, вызываемых вирусом иммунодефицита человека (Шпаков и др., 2013, Сухов и др., 2013, 2016, 2019, Чистякова и др., 2010, 2011, 2016, Дедов, 2013, Blazquez et al., 2014, Shpakov et al., 2015, Dodd, Tiganis, 2017,

Santiago, Hallschmid, 2019, Суркова и др., 2019а, 20196). Обстоятельно исследованы механизмы транспорта инсулина в ЦНС при интраназальном способе его доставки, при котором происходит проникновение инсулина в структуры мозга и его непосредственное воздействие на них без существенного влияния на уровень глюкозы в крови, что предотвращает развитие гипогликемических кризов (Lochhead et al., 2019). Однако работы по изучению эффектов интраназально вводимого инсулина при ишемии головного мозга отсутствуют, несмотря на доказанные механизмы его нейропротекторного действия при нейродегенеративных заболеваниях (Lioutas, Novak, 2016).

Таким образом, выяснение механизмов нейропротекторного действия инсулина в ходе развития окислительного стресса in vitro и при интраназальном его введении в условиях ишемического повреждения in vivo представляется актуальной задачей современной нейрохимии и нейробиологии. Основной целью исследования являются изучение и расшифровка молекулярных механизмов защитного действия инсулина при окислительном стрессе и оценка нейропротекторного действия интраназально вводимого инсулина при ишемическом поражении мозга. Основными задачами исследования являются: (1) изучение механизмов защитного действия инсулина на нейроны первичной культуры коры головного мозга крыс in vitro в условиях развития окислительного стресса, индуцированного добавлением H2O2, и при депривации глюкозы и кислорода (ДГК) и (2) изучение в условиях in vivo способности инсулина, вводимого интраназально, оказывать защитный и антиоксидантный эффекты на мозг при двухсосудистой ишемии переднего мозга крыс с гипотензией и реперфузией.

Цели и задачи исследования

Цель работы состояла в изучении нейропротекторного действия инсулина и в исследовании механизмов, лежащих в основе его защитного действия, при индукции окислительного стресса в моделях in vitro и in vivo.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Исследовать защитное действие инсулина в условиях ДГК и при воздействии H2O2 в первичной культуре нейронов коры головного мозга крыс;

2. Изучить антиоксидантное действие инсулина на нейроны коры мозга крыс в условиях ДГК и при индукции окислительного стресса с помощью H2O2;

3. С целью выяснения молекулярных механизмов нейропротекторного действия инсулина исследовать его эффекты на активность протеинкиназы Akt, киназы-3ß гликогенсинтазы (GSK3ß), регулируемых внеклеточными сигналами киназ-1/2 (ERK1/2) и АМФ-активируемой

протеинкиназы (AMPK) в первичной культуре нейронов коры головного мозга крыс в моделях окислительного стресса;

4. При двухсосудистой ишемии переднего мозга крыс и реперфузии изучить способность инсулина при интраназальном введении влиять на накопление продуктов перекисного окисления липидов, экспрессию и активность Na/K-АТФазы, состояние компонентов антиоксидантной системы и экспрессию про- и антиапоптотических белков Bax и Bcl-2.

Положения, выносимые на защиту

1. Инсулин в условиях окислительного стресса in vitro предотвращает гибель нейронов коры головного мозга крыс, оказывая на них антиапоптотический эффект.

2. Инсулин проявляет антиоксидантный эффект в условиях ^О^индуцируемого окислительного стресса и при депривации глюкозы и кислорода в первичной культуре нейронов коры мозга крыс.

3. Нейропротекторное действие инсулина обусловлено его воздействием на активность ряда протеинкиназ: Akt-киназы, киназы-3в гликогенсинтазы (GSK3P), регулируемых внеклеточными сигналами киназ-1/2 (ERK1/2) и АМФ-активируемой протеинкиназы (AMPK) в динамике развития окислительного стресса.

4. Интраназальное введение инсулина крысам, подвергнутым затем двухсосудистой ишемии переднего мозга и реперфузии, ослабляет действие ряда негативных факторов, снижающих выживаемость нейронов.

Научная новизна

Впервые показано, что инсулин в наномолярном диапазоне концентраций оказывает нейропротекторное действие, снижая гибель нейронов коры мозга крыс в первичной культуре в условиях окислительного стресса, индуцированного перекисью водорода. Показано, что стимулирующее влияние инсулина на активность Akt-киназы, которое сопровождается снижением активности GSK3P в условиях окислительного стресса, может опосредовать антиоксидантное и антиапоптотическое действие инсулина. Впервые показано, что как нейропротекторный, так и антиоксидантный эффекты инсулина на нейроны коры мозга в значительной степени подавляются в присутствии SL327, ингибитора киназ MEK1/2, компонента MAPK. Впервые изучена активность AMPK при действии инсулина в условиях окислительного стресса в первичной культуре нейронов коры мозга крыс, и показано снижение ее активности при действии инсулина. Впервые изучено влияние интраназального введения инсулина крысам при двухсосудистой ишемии переднего мозга крыс с гипотензией и реперфузией и показана способность инсулина снижать процессы перекисного окисления

липидов и улучшать метаболическое состояние нервной ткани, подвергнутой ишемии-реперфузии.

Теоретическое и практическое значение работы

В настоящее время отмечается острый недостаток эффективных нейропротекторов, способных предотвращать или снижать интенсивность повреждения мозга при инсульте и прединсультных состояниях. Полученные данные о механизмах защитного действия инсулина, как на первичной культуре кортикальных нейронов крысы, так и в модели двухсосудистой ишемии головного мозга, имеют не только фундаментальное, но и практическое значение. Расшифровка и изучение механизмов нейропротекторного действия инсулина при окислительном стрессе в нейронах коры мозга и при ишемии и реперфузии мозга открывают новые перспективы для развития нейропротекторных и когнитивных технологий, основанных на применении интраназально вводимого инсулина. Впервые показанный защитный эффект интраназально вводимого инсулина, действующего через центральные механизмы, позволяет рекомендовать его внедрение и применение в условиях клиники для лечения пациентов с ишемическими поражениями мозга, в том числе и для лечения пациентов с нормо- и гипогликемией при ишемическом инсульте. Подобный подход может быть рекомендован для дальнейшего изучения защитного эффекта интраназально вводимого инсулина при глобальной ишемии головного мозга, которая может наблюдаться при черепно-мозговой травме, асфиксии, гипотензии, сердечном приступе и в ходе оперативного вмешательства. Результаты исследования могут быть использованы при подготовке курсов лекций по биохимии, молекулярной эндокринологии и патобиохимии для студентов и аспирантов медицинских и биологических вузов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Нейропротекторное действие инсулина на моделях in vitro и in vivo и его возможные механизмы»

Апробация работы

По материалам диссертации опубликованы 27 работ в печатных изданиях. Из них 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья в журнале «International Journal of Molecular Sciences» (IF=4.331), и 19 тезисов конференций. Результаты работы представлены и обсуждены на 11 российских и международных конференциях, среди которых XV Всероссийское Совещание с международным участием, посвященное памяти академика Л. А. Орбели и 60-летию ИЭФБ РАН (Санкт-Петербург, 2016 г.), FENS Regional Meeting (Печ, Венгрия, 2017 г.), XXIII съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова (Воронеж, 2017 г.), Всероссийский конгресс «Боткинские чтения» (Санкт-Петербург, 2018 г.), 11th FENS (Берлин, Германия, 2018 г.), XIV и XV Международный междисциплинарный конгресс «Нейронаука для медицины и психологии» (Судак, 2018 и 2019 г.), Алмазовский молодежный

медицинский форум (Санкт-Петербург, 2019 г.), Конференция молодых ученых «Окисление, окислительный стресс и антиоксиданты» имени Н. М. Эмануэля (Москва, 2019 г.).

Личный вклад автора

Все представленные в диссертационной работе экспериментальные данные получены лично автором или при его непосредственном участии. Автор проводил статистическую обработку полученных данных, осуществлял их анализ и обобщение, принимал участие в подготовке публикаций по материалам работы.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования, их обсуждения, заключения и выводов. Работа изложена на 145 страницах, включая 40 рисунков и 5 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 280 ссылок.

Финансовая поддержка

Работа выполнялась при финансовой поддержке грантов РФФИ № 16-04-00408а и № 18-315-00285мол_а, гранта Правительства Санкт-Петербурга для студентов, аспирантов, молодых ученых, молодых кандидатов наук в 2017 году.

ГЛАВА 1. Обзор литературы

Инсулин и инсулиновая сигнальная система в головном мозге играют важнейшую роль в регуляции клеточных функций нейронов и глиальных клеток. Инсулиновые рецепторы присутствуют в различных отделах головного мозга. В гипоталамусе инсулиновая сигнальная система является ключевым компонентом, который связывает центральные и периферические сигналы и осуществляет контроль пищевого поведения. Инсулин выступает, в том числе и как защитный фактор, проявляющий нейротрофическую, антиапоптотическую и нейромодуляторную активности.

1.1. Инсулин и инсулиновые рецепторы в ЦНС

В 1980-х годах в серии работ Хавранковой и соавторов было показано присутствие инсулина в головном мозге, а также описана локализация рецепторов инсулина (ИнсР) в пределах головного мозга (Havrankova et al., 1979, Havrankova et al., 1981). Однако вопрос о происхождении инсулина в ЦНС до сих пор остается актуальным. В литературе превалирует две гипотезы. С точки зрения одной из них, инсулин синтезируется в-клетками поджелудочной железы, и далее поступает в мозг через специализированную транспортную систему, преодолевая гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) (Banks et al., 1997). В пользу этого предположения свидетельствуют данные о том, что при повышении уровня периферического инсулина сначала наблюдается увеличение его содержания в мозге, а уже позднее в цереброспинальной жидкости. ГЭБ имеет различную проницаемость для инсулина, что способствует регуляции активности различных популяций нейронов. Так, ГЭБ высокопроницаем для нейронов гипоталамуса, где скорость проникновения в 2 раза выше, чем в среднем в мозге, что необходимо для быстрого контроля пищевого поведения и регуляции энергетического метаболизма (Banks et al., 1998). В обонятельных луковицах, в которых количество ИнсР и инсулина выше, чем в остальных отделах мозга, транспорт инсулина больше в 2-8 раз (Banks et al., 2004). Механизм, с помощью которого инсулин поступает в мозг, остается до конца не изученным, но на данный момент предполагается, что основная часть белка проникает в паренхиму мозга через срединное возвышение и через спинно-мозговую жидкость (Laron, 2009). Перивентрикулярные зоны мозга, не защищенные ГЭБ, служат каналом, по которому гормоны из кровяного русла быстро поступают в мозг, что подтверждают опыты с периферическим введением [1251]-инсулина (Dodd, Tiganis, 2017). Транспорт инсулина существенно зависит от состояния организма. При нарушении пищевого поведения или при развитии патологий, например, у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа и нейродегенеративными заболеваниями транспорт инсулина в головной мозг может значительно изменяться (Banks et al., 2012, Ghasemi et al., 2013).

Вторая гипотеза утверждает, что инсулин может синтезироваться в головном мозге. Доказательством этого может служить тот факт, что С-пептид, отщепляющийся при превращении проинсулина в инсулин, был обнаружен в мозге человека post mortem, где его содержание было намного выше, чем в плазме крови (Dorn et al., 1985). В ряде исследований показано наличие мРНК инсулина в гипоталамусе и в гиппокампе, а также в культурах нейронов (Devaskar et al., 1994). Эмбриональные ткани головного мозга и ткани новорожденных животных также содержат много мРНК инсулина, то есть еще до того, как поджелудочная железа начинает синтезировать гормон (Devaskar et al., 1993). В ходе эмбриогенеза инсулин необходим как ростовой фактор, эффективно регулирующий нейрогенез и нейродифференцировку. После рождения в постнатальном периоде синтез инсулина в ЦНС начинает уменьшаться и сильно снижается у взрослых животных.

Секреция инсулина нейронами и ß-клетками поджелудочной железы имеет схожие молекулярные механизмы и включает деполяризацию АТФ-чувствительных K -каналов (Gerozissis, 2008). Клетки, которые продуцируют инсулин, являются электрически возбудимыми и отвечают деполяризацией с последующим экзоцитозом на действие гормональных стимулов и повышение уровня глюкозы. Показано, что при электрической стимуляции синаптосом, выделенных из тканей мозга взрослых крыс, происходит секреция инсулина, что свидетельствует об его накоплении в синаптических везикулах окончаний нейронов (Wei et al., 1990).

В настоящее время большинство исследователей склоняется к первой гипотезе о происхождении инсулина в ЦНС, косвенным подтверждением которой можно считать наличие инсулинтранспортной системы в ГЭБ, осуществляющей доставку периферического инсулина в ЦНС во взрослом организме. С помощью иммуноанализа показано, что человеческий инсулин проникает через ГЭБ мыши. Этим методом также продемонстрировано, что практически весь инсулин в ЦНС имеет периферическое происхождение. Уровень инсулина в крови регулируется с помощью механизма отрицательной обратной связи, так периферическое введение человеческого инсулина в кровоток мыши снижало уровень инсулина мыши в крови (Banks et al., 1997). Однако корреляция между уровнем инсулина в крови и в цереброспинальной жидкости носит нелинейный характер, указывая на насыщаемость инсулинтранспортной системы (Banks et al., 1997).

Описание Хавранковой и соавторами рецепторов инсулина в ЦНС открыло путь для изучения функционирования сигнальных систем, регулируемых инсулином. Различные методические подходы позволили описать распространение ИнсР в клетках головного мозга и

125

их функциональную роль. Эксперименты по изучению специфического связывания [ I]-инсулина с плазматическими мембранами, выделенными из разных отделов мозга, показали,

что уровень связывания инсулина выше в гипоталамусе по сравнению с корой головного мозга и таламусом, а в передней доле гипоталамуса выше, чем в его заднем отделе (Landau et al., 1983). С использованием in situ гибридизации было показано, что наибольшее количество мРНК для ИнсР присутствует в обонятельной луковице, мозжечке, зубчатой извилине, гиппокампе, хороидном сплетении и в аркуатном ядре гипоталамуса (Marks et al., 1990), то есть в областях, связанных с обонянием, аппетитом и автономными функциями.

В настоящее время известны две изоформы ИнсР - ИнсР-А и ИнсР-В, которые появляются в результате альтернативного сплайсинга. По структурной организации и по функциональным характеристикам как ИнсР мозга (ИнсР-А), так и периферические ИнсР (ИнсР-В) являются a2ß2-гетеротетрамерами. На рисунке 1.1 (Б) представлено строение инсулина и ИнсР. Лиганд-связывающие а-субъединицы (120-135 кДа) расположены во внеклеточном пространстве, а ß-субъединицы (95 кДа) пронизывают плазматическую мембрану и содержат внутриклеточный домен, обладающий тирозинкиназной активностью. Как а-субъединицы, так и ß-субъединицы соединены между собой дисульфидными связями (Schulingkamp et al., 2000, Schlessinger, 2000). В отличие от ИнсР-В рецепторы инсулина в мозге меньше по молекулярной массе и менее гликозилированы. Также имеются различия в развитии десенситизации в ответ на инсулин: избыток инсулина быстро приводит к уменьшению количества активных ИнсР-В на периферии, в то время как повышение уровня инсулина в головном мозге значительно не влияет на работу ИнсР-А, что позволяет предотвратить быстрое развитие инсулиновой резистентности в ЦНС (Schulingkamp et al., 2000, Schlessinger, 2000). Рецепторы инсулина в основном сосредоточены на дендритах и пресинаптических мембранах (Lee et al., 2011).

В виду структурной и функциональной гомологии инсулин связывается и активирует не только ИнсР, но и рецепторы инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1), и, как было показано на культуре миобластов, с различной степенью сродства (Conejo, Lorenzo, 2001).

Рисунок 1.1. Структура инсулина человека (А) и рецептора инсулина (Б) (Patel, Dutta, 2018, Hubbard, 2010).

1.2. Инсулиновая сигнальная система в ЦНС

Функционирование сигнальных каскадов в ЦНС, регулируемых инсулином, имеет схожие черты с таковыми на периферии. Основными эффектами активации инсулиновой сигнальной системы в мышечных тканях, гепатоцитах и адипоцитах являются встраивание транспортера глюкозы GLUT4 в плазматическую мембрану и транспорт глюкозы в клетки. В ЦНС инсулиновая сигнальная система тесно взаимосвязана с другими сигнальными системами, которые регулируются нейромедиаторами и гормонами. Также имеются различия в микроокружении ИнсР в головном мозге, которые обуславливают функциональные

особенности рецептора. На рисунке 1.2 кратко представлена общая схема сигнальных путей, регулируемых инсулином.

Рисунок 1.2. Инсулиновая сигнальная система.

IRS1 и IRS2 - инсулинрецепторные субстраты 1-го и 2-го типов; PIP3 - фосфатидилинозитол-3,4,5-трифосфат; PTEN - фосфатаза; PI-3-K -фосфатидилинозитол-3-киназа; GLUT4 - инсулин-зависимый глюкозный транспортер 4-го типа; PDK1 - фосфоинозитол-зависимая протеинкиназа; Akt - протеинкиназа B; PKC - протеинкиназа С; GSK3 - киназа-3 гликогенсинтазы; FKHRL1 - транскрипционный фактор-1 семейства Forkhead; Bad - антагонист Bcl2 в клеточной гибели; mTORC1 - mammalian target of rapamycin комплекс 1; mTORC2 - mammalian target of rapamycin комплекс 2; p70S6K - p70-рибосомальная S6-киназа; SHC - адапторный SH2/a-коллагеноподобный белок; GRB2 - адапторный белок-2, связанный с рецепторами ростовых факторов; SOS - обменный белок, инициирующий ГДФ/ГТФ обмен; Ras - малый ГТФ-связывающий белок Ras-семейства; Raf - Ser/Thr-специфичная протеинкиназа; MEK - киназа митогенактивируемых протеинкиназ; ERK1/2 - митогенактивируемые протеинкиназы; p90S6K - p90-рибосомальная S6-киназа; CREB - цАМФ-зависимый транскрипционный фактор; c-Fos и c-Jun -транскрипционные факторы Fos- и Jun-семейств, соответственно; Elk-1 - транскрипционный фактор, содержащий ETS домен; STAT1/3 - трансдукторы сигнала и активаторы транскрипции 1-го или 3-го типов.

При связывании инсулина с а-субъединицей ИнсР происходит изменение ее конформации, а также изменение конформации функционально связанной с ней Р-субъединицы

рецептора. В результате активируется тирозинкиназный домен, находящийся в цитоплазматической части в-субъединицы, его активация приводит к аутофосфорилированию

^ 1146 гр 1150 гр 1151

по трем остаткам тирозина - Tyr , Tyr и Tyr . Этот процесс является эволюционно древним и высоко консервативным, и одинаково протекает в нейронах и клетках периферических тканей (Перцева, Шпаков, 2002). Фосфорилированная в-субъединица становится мишенью для взаимодействия с ИРС, а также с рядом других регуляторных и адапторных белков, имеющих фосфотирозинсвязывающие участки, что приводит к активации нижележащих компонентов инсулиновой сигнальной системы (Taguchi, White, 2008).

В настоящее время известно шесть изоформ ИРС-белков - четыре полноразмерные (ИРС-1-ИРС-4) и две укороченные (ИРС-5 и ИРС-6) изоформы. Ведущую роль в инсулиновом сигнальном пути играют ИРС-1 и ИРС-2, которые обнаруживаются почти во всех типах клеток и тканей. ИРС-1 и ИРС-2 содержат в N-концевой части плекстрингомологичный домен и следующий за ним фосфотирозинсвязывающий домен. Плекстрингомологичный домен обеспечивает взаимодействие ИРС-белка с ИнсР при его фиксации вблизи плазматической мембраны с помощью его связывания с фосфорилированными по третьему положению фосфоинозитидами (Razzini et al., 2000). Фосфотирозинсвязывающий домен способен узнавать фосфорилированные NPXY-мотивы в в-субъединице ИнсР, что обеспечивает прочность взаимодействия между фосфорилированным ИнсР и ИРС-белком (Eck et al., 1996). Вслед за фосфотирозинсвязывающим доменом следует протяженный участок, в котором обнаружено более 20 сайтов для фосфорилирования по остаткам тирозина. В С-концевой части ИРС-1 и -2 располагается домен, отвечающий за взаимодействие с БН2-доменсодержащими белками, основными эффекторами инсулиновой сигнальной системы.

Функционально ИРС-1 участвует в регуляции инсулином метаболических и ростовых процессов в основном на периферии, в то время как ИРС-2 в большей степени вовлечен в реализацию эффектов инсулина в ЦНС, включая контроль роста и дифференцировки нейрональных клеток, центральную регуляцию пищевого поведения, гомеостаза глюкозы и эндокринных функций (Razzini et al., 2000).

С помощью фосфорилирования ИРС-1 и -2 по остаткам серина и треонина осуществляется негативная регуляция. Так, фосфорилирование c-Jun N-концевой киназой-1 (JNK1) приводит к выключению этих белков из передачи сигнала, что может служить одной из причин развития инсулиновой резистентности (Aguirre et al., 2002). Другим негативным регулятором инсулинового сигналинга является протеинтирозинфосфатаза PTP1B, дефосфорилирующая ИнсР и ИРС по остаткам тирозина, что приводит к блокированию сигнала (Bakke, Haj, 2015).

Белки, содержащие БН2-домены, специфично взаимодействуют с Sffi-доменом ИРС-белков, которые фосфорилированны по тирозинам в их составе. К таким белкам относятся компоненты различных сигнальных каскадов - фосфатидилинозитол-3-киназа (PI-3-K), протеинфосфотирозинфосфатаза SHP2, нерецепторная тирозинкиназа Fyn, супрессоры цитокинового сигналинга, адапторный GRB2-белок (Taguchi, White, 2008), которые ответственны за регуляцию зависимых от инсулина транскрипционных факторов.

Гетеродимерные PI-3-K являются основной мишенью ИРС-белков. PI-3-K состоят из регуляторной и каталитической субъединиц и катализируют синтез вторичного мессенджера -фосфатидилинозитол-3,4,5-трифосфата (PI-3,4,5-P3) (Vanhaesebroeck et al., 2010). PI-3,4,5-P3 связывается с плекстрингомологичными доменами 3-фосфатидилинозитол-зависимой протеинкиназы 1- и 2-го типов (phosphatidylinositol-dependent protein kinase 1/2, PDK1/2) и с Akt-киназой, также обозначаемой как протеинкиназа В, что приводит к их перемещению к плазматической мембране. Akt-киназа является серин/треониновой киназой и представлена тремя изоформами: Akt1, Akt2 и Akt3. Экспрессия изоформ Akt зависит от типа клеток и отдела мозга. Например, Akt1 and Akt3 в основном представлены в гиппокампе, в то время как Akt2 в преимущественно встречается в астроцитах, но не в нейронах гиппокампа (Levenga et al., 2017). Akt-киназа регулирует везикулярный транспорт, транспорт глюкозы, организацию цитоскелета, клеточный метаболизм, выживаемость клеток и их пролиферацию (Noguchi, Suizu, 2012). После связывания с мембраной протеинкиназа PDK1 фосфорилирует Akt-киназу по остатку треонина в положениях 308/309/305 в составе каталитического сайта Akt1/2/3, соответственно. Другие протеинкиназы - mTORC2 (mammalian target of rapamycin Complex 2) и ДНК-зависимая протеинкиназа (DNA-dependent protein kinase, DNA-PK) фосфорилируют Akt-киназу по остатку серина в 473/474/472 положениях в составе С-концевого домена Akt1/2/3 (Noguchi and Suizu, 2012). Таким образом, Akt-киназа оказывается фосфорилированной сразу по двум сайтам, что ведет к полной активации фермента, в результате чего Akt-киназа фосфорилирует значительное число эффекторных нижележащих белков, участвующих в регуляции экспрессии генов, ростовых и метаболических процессов, выживаемости, ангиогенеза, дифференцировки клеток, что указывает на исключительно важную роль Akt-киназы в контроле жизнедеятельности клеток. Одним из основных эффектов Akt-киназы является перенос и встраивание в плазматическую мембрану инсулин-зависимого транспортера GLUT4, что обеспечивает захват клетками глюкозы (Hemmings, Restuccia, 2012).

Одной из важнейших функций инсулина считается регуляция им биосинтеза белка, которая осуществляется с помощью комплекса mTORC1. После активации Akt-киназа фосфорилирует по остаткам Ser939 и Thr1462 адапторный белок TSC2 (Tuberous Sclerosis Protein 2), который является негативным регулятором комплекса mTORC1, что снимает блокирующее

влияние TSC2 на активность mTORCl и ведет к его активации. mTORCl в свою очередь ингибирует индукцию аутофагии и активирует рибосомальную р70^6-киназу и транскрипционный фактор инициации трансляции eIF4E, что способствует регуляции биогенеза рибосом, транскрипции, инициации трансляции и деградации белков (Wang, Proud, 2006, Stoica et al., 2011).

Инсулин с помощью активации Akt-киназы и фосфорилирования нижележащей киназы-3 гликогенсинтазы (GSK3) регулирует метаболизм гликогена в тканях. Akt-киназа

21 9

фосфорилирует GSK3 по Ser в случае изоформы GSK3a или по Ser в случае изоформы GSK3p. Фосфорилирование по этим остаткам ведет к инактивации фермента. Таким образом, Akt-киназа ингибирует GSK3 и блокирует ее влияние на активность гликогенсинтетазы -ключевого фермента синтеза гликогена (McCubrey et al., 2014). В последнее время широко изучаются независимые от регуляции синтеза гликогена функции GSK3. Ингибирование GSK3 исключает ее влияние на активность множества транскрипционных факторов и их регуляторов, включая факторы NF-kB, Snail, Notch, BAD, а также Forkhead-транскрипционные факторы, что обусловливает ключевую роль каскада HPC-1/PI-3-K/Akt/GSK3 в реализации эффектов инсулина на экспрессию генов, апоптоз и выживаемость клеток (Cohen, Frame, 2001, McCubrey et al., 2014, Beurel et al., 2015).

В литературе описано несколько механизмов негативной регуляции 3-фосфоинозитидного пути. Среди таких регуляторов выступают фосфатазы - протеинфосфатаза PP2A, фосфатаза PTEN и протеинфосфатазы PHLPP-1 и PHLPP-2 (Hemmings, Restuccia, 2012). Фосфатаза PTEN предотвращает синтез 3-фосфоинозитидов, осуществляя гидролиз PI-3,4,5-P3, в то время как фосфатазы PP2A и PHLPP1/2 дефосфорилируют Akt-киназу, ингибируя ее активность. Другим негативным регулятором 3-фосфоинозитидного пути является SH2-содержащая инозитол-5'-фосфатаза 2-го типа SHIP2, экспрессия которой показана в различных отделах мозга (Accardi et al., 2014).

При изучении сигнальных путей, регулируемых инсулином, было установлено, что немаловажную роль в их активации играют АФК, особенно Н2О2. АФК, увеличение продукции которых может приводить к развитию окислительного стресса при различных патологиях, необходимы в низких концентрациях для нормального функционирования клетки и для обеспечения внутриклеточного сигналинга. Физиологические концентрации АФК генерируются в частности НАДФН-оксидазами (NOX) плазматической и внутриклеточных мембран (Veal et al., 2007). NOX являются источниками АФК вне цепи переноса электронов митохондрий. NOX ассоциированы с мембраной и переносят электроны с НАДФН на кислород с образованием супероксида (О2-). У большинства фосфатаз, которые относятся к суперсемейству протеинтирозинфосфатаз и включают в частности РТР1В и PTEN, ключевым в

каталитическом центре является остаток цистеина, при окислении которого фермент неактиван (Tonks, 2006). При взаимодействии инсулина со своим рецептором небольшое локальное повышение образования АФК позволяет инактивировать фосфатазы PTEN и РТР1В и усилить сигнал инсулина. У мышей, нокаутных по гену глутатионпероксидазы 1, повышается чувствительность к инсулину в скелетных мышцах, вследствие чего животные остаются резистентными к диете с большим содержанием жиров (Loh et al., 2009). Ряд исследователей предполагает, что для ИнсР мозга Н2О2, образуемая в митохондриях, необходима для усиления действия инсулина на начальном этапе (Pomytkin, 2012, Pomytkin et al., 2018).

Другими важнейшими эффекторными молекулами инсулинового сигнального пути являются киназы MAPK-каскада. Активация MAPK-зависимых сигнальных путей не зависит от фосфорилирования ИРС-белков, а стимулируется при взаимодействии ИнсР с различными адапторными белками, в первую очередь с SHC-белком. Это приводит к активации адапторных белков и к формированию функционального комплекса между SHC, GRB2 и белком SOS, который ускоряет ГДФ/ГТФ-обмен в составе малых ГТФаз Ras-семейства. Активация Ras ведет к стимуляции Raf-киназы и запуску каскада фосфорилирования компонентов MAPK-зависимого каскада - MEK (MAPK/ERK kinase)-киназы и ERKl/2-киназы (extracellular signalregulated kinases 1/2). ERK-киназы активируют множество белков, включая 90 кДа рибосомальную S6-киназу (p90-S6K), фосфолипазу А2, белки цитоскелета и рецепторные тирозинкиназы. Показано, что ERK-киназы проникают в ядро, где фосфорилируют рецептор эстрогенов, транскрипционные факторы Elk-1, CREB, c-Fos, c-Jun, а также транскрипционные факторы STAT-семейства (Ghasemi et al., 2013, Taguchi, White, 2008). Способность инсулина активировать MAPK-каскад расширяет спектр его эффектов и обеспечивает взаимодействие инсулиновой системы с другими сигнальными системами, включающими компоненты MAPK-каскада.

1.3. Функциональное значение инсулина в головном мозге

Многочисленными исследованиями в последние десятилетия показано, что функции инсулина в ЦНС намного разнообразнее, чем считалось ранее. Инсулин в мозге участвует в регуляции работы нейромедиаторов, а также в захвате, высвобождении и деградации норадреналина и дофамина (Kleinridders et al., 2015), регулирует чувствительность рецепторов на постсинаптической мембране (Grillo et al., 2015). Участие инсулина в процессах обучения и памяти не вызывает сомнений. Нарушение в работе инсулиновой сигнальной системы приводит к развитию не только метаболических расстройств, но и к нейродегенеративным заболеваниям (Grillo et al., 2015). Рассмотрим подробнее разнообразие функций инсулина в ЦНС.

1.3.1. Роль инсулина в регуляции гомеостаза глюкозы и пищевого поведения

Основным источником энергии для нейронов служит глюкоза, поступающая из крови. Контроль гомеостаза глюкозы осуществляется на центральном уровне с помощью нескольких групп нейронов, одни из которых реагируют на повышение содержания глюкозы, а вторые - на снижение ее количества. Полагают, что именно эти клетки обеспечивают контроль пищевого поведения, гомеостаз энергии и глюкозы (Schulingkamp et al., 2000).

Транспорт глюкозы в нейроны в подавляющем большинстве случаев не зависит от инсулина, в отличие от ее потребления клетками на периферии. Подобный механизм позволяет избежать нарушений центрального гомеостаза глюкозы при развитии инсулиновой резистентности или в условиях дефицита инсулина в ЦНС. Глюкоза поступает в клетки при помощи специальных транспортеров глюкозы GLUT, которых насчитывают 14 типов. В ЦНС представлены в основном транспортеры глюкозы 10 типов. Остановимся подробнее на основных представителях. Основная роль в обеспечении мозга глюкозой принадлежит транспортерам GLUTI и GLUT3. Известно две изоформы инсулин-независимых GLUT1-транспортеров, которые различаются по степени гликозилирования: одна из них сильно гликозилирована и присутствует в эндотелиальных клетках сосудов мозга, а другая -экспрессируется в астроцитах и менее гликозилирована (Simpson et al., 1999). При снижении уровня глюкозы экспрессия и функциональная активность GLUT1 в эндотелиоцитах повышаются для обеспечения поступления глюкозы в клетки, в то время как в условиях гипергликемии их экспрессия и активность не меняются. Показано также, что уровень GLUT1 может контролироваться инсулином (Schulingkamp et al., 2000). В аркуатных и паравентрикулярных ядрах, а также в латеральной области гипоталамуса представлен в основном независимый от инсулина транспортер глюкозы - GLUT2, где он ко-локализован с глюкокиназой и рецептором 1-го типа сульфонилмочевины SUR1, которые выполняют функции сенсоров глюкозы (Kang et al., 2004). В коре головного мозга, стриатуме, мозжечке и гиппокампе основную роль в обеспечении транспорта глюкозы играет инсулин-независимый GLUT3-транспортер, который активируется в условиях низкого содержания глюкозы в ЦНС и встраивается в мембрану клеток (Blazquez et al., 2014).

GLUT4, играющий ключевую роль в инсулин-зависимом транспорте глюкозы в периферических тканях, также присутствует в ЦНС, и найден в небольших количествах по сравнению с содержанием GLUT1 и GLUT3 в обонятельной луковице, зубчатой извилине гиппокампа, гипоталамусе и коре головного мозга. Как и для периферических тканей, в клетках нервной ткани часть молекул GLUT4 встроена в плазматическую мембрану, а часть находится внутри клетки. Механизмы перемещения GLUT4 из цитозольного пула в плазматическую мембрану под действием инсулина в клетках нервной ткани сходны с таковыми на периферии

(Talbot et al., 2012). Из всех областей мозга в мозжечке, где была выявлена наибольшая концентрация GLUT4, его экспрессия регулируется инсулином (Vannucci et al., 1998). Роль GLUT4 в мозге до конца не определена. Исследователи предполагают несколько механизмов его работы. Во-первых, этот транспортер может опосредовать центральные эффекты инсулина, во-вторых, может обеспечивать нейроны глюкозой при повышенных энергетических затратах, в-третьих, предполагается модуляция инсулином транспорта глюкозы в нейроны.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зорина Инна Игоревна, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аврова Н. Ф., Соколова Т. В., Захарова И. О., Фураев В. В., Рычкова М. П., Власова Ю. А. Нейропротекторный и метаболические эффекты микро- и наномолярных концентраций ганглиозида GM1 на клетки РС12 в условиях окислительного стресса //Нейрохимия. - 2008. - Т. 25. - №. 1. - С. 90-98.

2. Болдырев А. А. Роль активных форм кислорода в жизнедеятельности нейрона //Успехи физиологических наук. - 2003. - Т. 34. - №. 3. - С. 21-34.

3. Болдырев А. А., Стволинский С. Л., Федорова Т. Н. Карнозин: эндогенный физиологический корректор активности антиоксидантной системы организма //Успехи физиологических наук. - 2007. - Т. 38. - №. 3. - С. 57-71.

4. Болдырев А. А. Роль №/К-насоса в возбудимых тканях (обзор) //Журнал Сибирского федерального университета. Биология. - 2008. - Т. 1. - №. 3.

5. Власова Ю. А., Захарова И. О., Аврова Н. Ф. Влияние альфа-токоферола и Н2О2 на мембранный потенциал митохондрий и отношение Bax/Bcl-xL в клетках РС12 //Нейрохимия. -2016. - Т. 33. - №. 4. - С. 344-349.

6. Гаврилов В. Б., Гаврилова А. Р., Мажуль Л. М. Анализ методов определения продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови по тесту с тиобарбитуровой кислотой //Вопр. мед. химии. - 1987. - Т. 33. - №. 1. - С. 118-122.

7. Галкина О. В. Особенности свободнорадикальных процессов и антиоксидантной защиты взрослого мозга //Нейрохимия. - 2013. - Т. 30. - №. 2. - С. 93-93.

8. Галкина О. В., Путилина Ф. Е., Романова А. А., Ещенко Н. Д. Изменения перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы головного мозга крыс в ходе раннего постнатального развития //Нейрохимия. - 2009. - Т. 26. - №. 2. - С. 111-116.

9. Гребенчиков О. А., Лихванцев В. В., Плотников Е. Ю., Силачев Д. Н., Певзнер И. Б., Зорова Л. Д., Зоров Д. Б. Молекулярные механизмы развития и адресная терапия синдрома ишемии-реперфузии //Анестезиология и реаниматология. - 2014. - Т. 3. - С. 59-67.

10. Гусев Е. И., Чуканова А. С. Современные патогенетические аспекты формирования хронической ишемии мозга //Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2015. - Т. 115. - №. 3. - С. 4-8.

11. Дедов И. И. Инновационные технологии в лечении и профилактике сахарного диабета и его осложнений //Сахарный диабет. - 2013. - Т. 3. - №. 60. - С 4-11.

12. Дубинина Е. Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состояниях окислительного стресса //Вопр. мед. хим. - 2001. - Т. 47. -№. 6. - С. 561-581.

13. Дубинина Е. Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток (жизнь и смерть, созидание и разрушение). Физиологические и клинико-биохимические аспекты. - СПб.: Издательство Медицинская пресса, 2006. - 400 с.

14. Захарова И. О., Соколова Т. В., Аврова Н. Ф. Предотвращение a-токоферолом длительной активации ERK1/2 в клетках PC12 в условиях окислительного стресса и его вклад в защитный эффект //Бюл. эксп. биол. и мед. - 2013. - Т. 155. - №. 1. - С. 51-54.

15. Захарова И. О., Соколова Т. В., Ахметшина А. О., Аврова Н. Ф. Альфа-токоферол предотвращает длительную активацию ERK1/2 в нейронах коры мозга в условиях окислительного стресса //Нейрохимия. - 2015. - Т. 32. - №. 4. - С. 339-342.

16. Меньщикова Е. Б., Ланкин В. З., Кандалинцева Н. В. Фенольные антиоксиданты в биологии и медицине. - М.: Издательство LAP LAMBERT, 2012. - 496 с.

17. Перцева М. Н., Шпаков А. О. Консервативность инсулиновой сигнальной системы в эволюции беспозвоночных и позвоночных животных //Журн. эвол. биох. и физиол. - 2002. - Т. 38. - №. 5. - С. 430-441.

18. Соколова Т. В., Рычкова М. П., Захарова И. О., Войнова И. В., Аврова Н. Ф. Альфа-токоферол в наномолярных концентрациях повышает жизнеспособность клеток РС12 при окислительном стрессе, роль модуляции активности сигнальных систем //Нейрохимия. - 2011. -Т. 28. - №. 3. - С. 208-215.

19. Соловьева Э. Ю., Фаррахова К. И., Карнеев А. Н., Чипова Д. Т. Роль фосфолипидов при ишемическом повреждении мозга //Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. -2016. - Т. 116. - №. 1. - С. 104-112

20. Суркова Е. В., Деркач К. В., Беспалов А. И., Шпаков А. О. Перспективы применения интраназально вводимого инсулина для коррекции когнитивных нарушений, в том числе сопровождающих сахарный диабет //Пробл. эндокринол. - 2019а. - Т. 65. - №. 1. - С. 57-65.

21. Суркова Е. В., Танашян М. М., Беспалов А. И., Наминов А. В. Сахарный диабет и когнитивные нарушения //Терапевтический архив. - 2019б. - Т. 10. - С. 112-118.

22. Сухов И. Б., Деркач К. В., Чистякова О. В., Бондарева В. М., Шпаков А. О. Функциональное состояние гипоталамических сигнальных систем у крыс с сахарным диабетом 2-го типа, леченных интраназальным инсулином //Журн. эвол. биох. и физиол. - 2016. - Т. 52. - №. 3. - С. 184-94.

23. Сухов И. Б., Лебедева М. Ф., Захарова И. О., Деркач К. В., Баюнова Л. В., Зорина И. И., Аврова Н.Ф., Шпаков А. О. Улучшение пространственной памяти у крыс с неонатальным сахарным диабетом 2-го типа при интраназальном введении инсулина и ганглиозидов //Бюл. эксп. биол. и мед. - 2019. - Т. 168. - №. 9. - С. 282-286.

24. Сухов И. Б., Шипилов В. Н., Чистякова О. В., Трост А. М., Шпаков А. О. Длительное интраназальное введение инсулина улучшает пространственную память у крыс-самцов с пролонгированным сахарным диабетом 1-го типа и у здоровых крыс //ДАН. - 2013. - Т. 453. -№. 5. - C. 577-580.

25. Туманова С. Ю. Биохимия мозга/Под ред. Ашмарина И. П., Стукалова П. В., Ещенко Н. Д. - 1999. - С. 81-124.

26. Федорова Т. Н., Болдырев А. А., Ганнушкина И. В. Перекисное окисление липидов при экспериментальной ишемии мозга //Биохимия. - 1999. - Т. 64. - №. 1. - С. 94-98.

27. Чехонин В. П., Лебедев С. В., Петров С. В., Дмитриева Т. Б., Блинов Д. В., Бойко А. Н., Мартынов М. Ю., Гусев Е. И. Моделирование фокальной ишемии головного мозга //Вестник Российской академии медицинских наук. - 2004. - №. 3. - С. 47-54.

28. Чистякова О. В., Бондарева В. М., Шипилов В. Н., Сухов И. Б., Шпаков А. О. Интраназальное введение инсулина устраняет дефицит долговременной пространственной памяти у крыс с неонатальным сахарным диабетом //ДАН. - 2011. - Т. 440. - №. 2. - С. 275-278.

29. Чистякова О. В., Сухов И. Б., Шипилов В. Н., Бондарева В. М., Шпаков А. О. Влияние интраназального введения инсулина и серотонина на когнитивные процессы у крыс с экспериментальным сахарным диабетом 2-го типа //Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. - 2010. - Т. 8. - №. 1. - С. 75.

30. Чистякова О. В., Шипилов В. Н., Сухов И. Б., Трост А. М., Шпаков А. О. Влияние интраназального введения инсулина и серотонина на ферменты антиоксидантной защиты у крыс с неонатальным стрептозотоциновым диабетом //Российский физиологический журнал им И М. Сеченова. - 2016. - Т. 102. - №. 1. - С. 67-77.

31. Шпаков А. О., Мойсеюк И. В., Чистякова О. В., Деркач К. В., Сухов И. Б., Бондарева В. М. Лечение интраназальным инсулином и серотонином восстанавливает чувствительность аденилатциклазы к гормонам в мозге крыс с длительным неонатальным диабетом //Трансляционная медицина. - 2013. - №. 1. - С. 21-27.

32. Щербак Н. С., Галагудза М. М. Экспериментальные модели ишемического инсульта //Бюллетень Федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В. А. Алмазова. - 2011.

- №. 3. - С. 39-46.

33. Abramov A. Y., Scorziello A., Duchen M. R. Three distinct mechanisms generate oxygen free radicals in neurons and contribute to cell death during anoxia and reoxygenation //J. Neurosci. - 2007.

- T. 27. - №. 5. - C. 1129-38.

34. Accardi G., Virruso C., Balistreri C. R., Emanuele F., Licastro F., Monastero R., Porcellini E., Vasto S., Verga S., Caruso C., Candore G. SHIP2: a "new" insulin pathway target for aging research //Rejuvenation Res. - 2014. - Т. 17. - №. 2. - С. 221-225.

35. Adibhatla R. M., Hatcher J. F. Phospholipase A2, reactive oxygen species, and lipid peroxidation in cerebral ischemia //Free Radic. Biol. Med. - 2006. - T. 40. - №. 3. - C. 376-387.

36. Aguirre V., Werner E. D., Giraud J., Lee Y. H., Shoelson S. E., White M. F. Phosphorylation of Ser307 in insulin receptor substrate-1 blocks interactions with the insulin receptor and inhibits insulin action //J. Biol. Chem. - 2002. - T. 277. - №. 2. - C. 1531-1537.

37. Akerboom T. P. M., Sies H. Assay of glutathione, glutathione disulfide, and glutathione mixed disulfides in biological samples //Methods Enzymol. - Academic Press. - 1981. - T. 77. - C. 373-382.

38. Aljada A., Saadeh R., Assian E., Ghanim H., Dandona P. Insulin inhibits the expression of intercellular adhesion molecule-1 by human aortic endothelial cells through stimulation of nitric oxide //J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2000. - T. 85. - №. 7. - C. 2572-2575.

39. Amstad P. A., Liu H., Ichimiya M., Berezesky I. K., Trump B. F., Buhimschi I. A., Gutierrez P. L. BCL-2 is involved in preventing oxidant-induced cell death and in decreasing oxygen radical production //Redox Rep. - 2001. - T. 6. - №. 6. - C. 351-362.

40. Aruoma O. I. Free radicals, oxidative stress, and antioxidants in human health and disease //J. Am. Oil Chem. 'Soc. - 1998. - T. 75. - №. 2. - C. 199-212.

41. Attwell D., Laughlin S. B. An energy budget for signaling in the grey matter of the brain //J. Cereb. Blood Flow Metab. - 2001. - T. 21. - №. 10. - C. 1133-1145.

42. Auciello F. R., Ross F. A., Ikematsu N., Hardie D. G. Oxidative stress activates AMPK in cultured cells primarily by increasing cellular AMP and/or ADP //FEBS Lett. - 2014. - T. 588. - №. 18. - C. 3361-3366.

43. Backos D. S., Franklin C. C., Reigan P. The role of glutathione in brain tumor drug resistance //Biochem. Pharmacol. - 2012. - T. 83. - №. 8. - C. 1005-1012.

44. Bakke J., Haj F. G. Protein-tyrosine phosphatase 1B substrates and metabolic regulation //Seminars in cell & developmental biology. - Academic Press. - 2015. - T. 37. - C. 58-65.

45. Banks W. A., Jaspan J. B., Huang W., Kastin A. J. Transport of insulin across the blood-brain barrier: saturability at euglycemic doses of insulin //Peptides. - 1997. - T. 18. - №. 9. - C. 1423-1429.

46. Banks W. A., Kastin A. J. Differential permeability of the blood-brain barrier to two pancreatic peptides: insulin and amylin //Peptides. - 1998. - T. 19. - №. 5. - C. 883-889.

47. Banks W. A. The source of cerebral insulin //Eur. J. Pharmacol. - 2004. - T. 490. - №. 1-3. -C. 5-12.

48. Banks W. A., Owen J. B., Erickson M. A. Insulin in the brain: there and back again //Pharmacol. Ther. - 2012. - T. 136. - №. 1. - C. 82-93.

49. Battino M., Bertoli E., Formiggini G., Sassi S., Gorini A., Villa R. F., Lenaz G. Structural and functional aspects of the respiratory chain of synaptic and nonsynaptic mitochondria derived from selected brain regions //J. Bioenerg. Biomemb. - 1991. - T. 23. - №. 2. - C. 345-363.

50. Baxter P. S., Hardingham G. E. Adaptive regulation of the brain's antioxidant defences by neurons and astrocytes //Free Radic. Biol. Med. - 2016. - T. 100. - C. 147-152.

51. Bedard K., Krause K. H. The NOX family of ROS-generating NADPH oxidases: physiology and pathophysiology //Physiol. Rev. - 2007. - T. 87. - №. 1. - C. 245-313.

52. Benedict C., Hallschmid M., Hatke A., Schultes B., Fehm H. L., Born J., Kern W. Intranasal insulin improves memory in humans //Psychoneuroendocrinol. - 2004. - T. 29. - №. 10. - C. 13261334.

53. Benfante R., Antonini R. A., Vaccari M., Flora A., Fabian C. H. E. N., Clementi F., Fornasari D. The expression of the human neuronal a3 Na+, K+-ATPase subunit gene is regulated by the activity of the Sp1 and NF-Y transcription factors //Biochem. J. - 2005. - T. 386. - №. 1. - C. 63-72.

54. Bernardi P., Krauskopf A., Basso E., Petronilli V., Blalchy-Dyson E., Di Lisa F., Forte M. A. The mitochondrial permeability transition from in vitro artifact to disease target //FEBS J. - 2006. - T. 273. - №. 10. - C. 2077-2099.

55. Besancon E., Guo S. Z., Lok J., Tymianski M., Lo E. H. Beyond NMDA and AMPA glutamate receptors: emerging mechanisms for ionic imbalance and cell death in stroke //Trends in Pharmacol. Sci. - 2008. - T. 29. - №. 5. - C. 268-275.

56. Beurel E., Grieco S. F., Jope R. S. Glycogen synthase kinase-3 (GSK3): regulation, actions, and diseases //Pharmacol. Ther. - 2015. - T. 148. - C. 114-131.

57. Blazquez E., Velazquez E., Hurtado-Carneiro V., Ruiz-Albusac J. M. Insulin in the brain: its pathophysiological implications for states related with central insulin resistance, type 2 diabetes and Alzheimer's disease //Front. Endocrinol. - 2014. - T. 5. - C. 1-21.

58. Boveris A., Oshino N., Chance B. The cellular production of hydrogen peroxide //Biochem. J.

- 1972. - T. 128. - №. 3. - C. 617-630.

59. Boyd F. T. Jr., Clarke D. W., Muther T. F., Raizada M. K. Insulin receptors and insulin modulation of norepinephrine uptake in neuronal cultures from rat brain //J. Biol. Chem. - 1985. - T. 260. - №. 29. - C. 15880-15884.

60. Brennan-Minnella A. M., Shen Y., El-Benna J., Swanson R. A. Phosphoinositide 3-kinase couples NMDA receptors to superoxide release in excitotoxic neuronal death //Cell Death Dis. - 2013.

- T. 4. - №. 4. - C. e580.

61. Brown D. I., Griendling K. K. Nox proteins in signal transduction //Free Radic. Biol. Med. -2009. - T. 47. - №. 9. - C. 1239-1253.

62. Burke T. M., Wolin M. S. Hydrogen peroxide elicits pulmonary arterial relaxation and guanylate cyclase activation //Am. J. of Physiol. - 1987. - T. 252. - №. 4. - C. H721-H732.

63. Cadenas E. Mitochondrial free radical production and cell signaling //Mol. Asp. Med. - 2004. -T. 25. - №. 1-2. - C. 17-26.

64. Handbook of Antioxidants. / ed. by Cadenas E., Lester P. -Taylor & Francis Group, 2002. - ii, 704 p.: ill.

65. Cai Z., Yan L. J. Protein oxidative modifications: beneficial roles in disease and health //J. Biochem. Pharmacol. Res. - 2013. - T. 1. - №. 1. - C. 15.

66. Canteiro P. B., Antero D. C., Tramontin N. D. S., Simon K. U., Mendes C., Anastacio Borges Correa M. E., Silveira P. C. L., Muller A. P. Insulin treatment protects the brain against neuroinflammation by reducing cerebral cytokines and modulating mitochondrial function //Brain Res. Bull. - 2019. - T. 149. - C. 120-128.

67. Chapman C. D., Schioth H. B., Grillo C. A., Benedict C. Intranasal insulin in Alzheimer's disease: Food for thought //Neuropharmacol. - 2018. - T. 136. - №. Pt B. - C. 196-201.

68. Chen H., Yoshioka H., Kim G. S., Jung J. E., Okami N., Sakata H., Maier C. M., Narasimhan P., Goeders C. E., Chan P. H. Oxidative stress in ischemic brain damage: mechanisms of cell death and potential molecular targets for neuroprotection //Antioxid. Redox Signal. - 2011. - T. 14. - №. 8. - C. 1505-1517.

69. Chin P. C., Majdzadeh N., D'Mello S. R. Inhibition of GSK3beta is a common event in neuroprotection by different survival factors //Brain Res. Mol. Brain Res. - 2005. - T. 137. - №. 1-2. -C. 193-201.

70. Clausen M. V., Hilbers F., Poulsen H. The Structure and Function of the Na,K-ATPase Isoforms in Health and Disease //Front. Physiol. - 2017. - T. 8. - C. 371.

71. Claxton A., Baker L. D., Hanson A., Trittschuh E. H., Cholerton B., Morgan A., Callaghan M., Arbuckle M., Behl C., Craft S. Long Acting Intranasal Insulin Detemir Improves Cognition for Adults with Mild Cognitive Impairment or Early-Stage Alzheimer's Disease Dementia //J. Alzheimers. Dis. -2015. - T. 45. - №. 4. - C. 1269-1270.

72. Cohen P., Frame S. The renaissance of GSK3 //Nat. Rev. Mol. Cell Biol. - 2001. - T. 2. - №. 10. - C. 769.

73. Collino M., Aragno M., Castiglia S., Tomasinelli C., Thiemermann C., Boccuzzi G., Fantozzi R. Insulin reduces cerebral ischemia/reperfusion injury in the hippocampus of diabetic rats: a role for glycogen synthase kinase-3beta //Diabetes. - 2009. - T. 58. - №. 1. - C. 235-242.

74. Conejo R., Lorenzo M. Insulin signaling leading to proliferation, survival, and membrane ruffling in C2C12 myoblasts //J. Cell Physiol. - 2001. - T. 187. - №. 1. - C. 96-108.

75. Cooper A. J. L. Glutathione in the brain: disorders of glutathione metabolism //The molecular and genetic basis of neurological disease. - 1997. - C. 1195-1230.

76. Cortese-Krott M. M., Koning A., Kuhnle G. G. C., Nagy P., Bianco C. L., Pasch A., Wink D. A., Fukuto J. M., Jackson A. A., van Goor H., Olson K. R., Feelisch M. The reactive species interactome: evolutionary emergence, biological significance, and opportunities for redox

metabolomics and personalized medicine //Antioxid. Redox Signal. - 2017. - T. 27. - №. 10. - C. 684-712.

77. Cosentino F., Luscher T. F. Tetrahydrobiopterin and endothelial nitric oxide synthase activity //Cardiovasc Res. - 1999. - T. 43. - №. 2. - C. 274-278.

78. Cotero V. E., Routh V. H. Insulin blunts the response of glucose-excited neurons in the ventrolateral-ventromedial hypothalamic nucleus to decreased glucose //Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. - 2009. - T. 296. - №. 5. - C. E1101-9.

79. Craft S., Baker L. D., Montine T. J., Minoshima S., Watson G. S., Claxton A., Arbuckle M., Callaghan M., Tsai E., Plymate S. R., Green P. S., Leverenz J., Cross D., Gerton B. Intranasal insulin therapy for Alzheimer disease and amnestic mild cognitive impairment: a pilot clinical trial //Arch. Neurol. - 2012. - T. 69. - №. 1. - C. 29-38.

80. Culmsee C., Zhu C., Landshamer S., Becattini B., Wagner E., Pellecchia M., Blomgren K., Plesnila N. Apoptosis-inducing factor triggered by poly(ADP-ribose) polymerase and Bid mediates neuronal cell death after oxygen-glucose deprivation and focal cerebral ischemia //J. Neurosci. - 2005. - T. 25. - №. 44. - C. 10262-10272.

81. De Bilbao F., Guarin E., Nef P., Vallet P., Giannakopoulos P., Dubois-Dauphin M. Cell death is prevented in thalamic fields but not in injured neocortical areas after permanent focal ischaemia in mice overexpressing the anti-apoptotic protein Bcl-2 //Eur. J. Neurosci. - 2000. - T. 12. - №. 3. - C. 921-34.

82. Derkach K. V., Bogush I. V., Berstein L. M., Shpakov A. O. The influence of intranasal insulin on hypothalamic-pituitary-thyroid axis in normal and diabetic rats //Horm. Metab. Res. - 2015. - T. 47. - №. 12. - C. 916-924.

83. Derkach K., Zakharova I., Zorina I., Bakhtyukov A., Romanova I., Bayunova L., Shpakov A. The evidence of metabolic-improving effect of metformin in Ay/a mice with genetically-induced melanocortin obesity and the contribution of hypothalamic mechanisms to this effect //PloS One. -2019. - T. 14. - №. 3. - C. e0213779.

84. Devaskar S. U., Singh B. S., Carnaghi L. R., Rajakumar P. A., Giddings S. J. Insulin II gene expression in rat central nervous system //Regul. Pept. - 1993. - T. 48. - №. 1-2. - C. 55-63.

85. Devaskar S. U., Giddings S. J., Rajakumar P. A., Carnaghi L. R., Menon R. K., Zahm D. S. Insulin gene expression and insulin synthesis in mammalian neuronal cells //J. Biol. Chem. - 1994. -T. 269. - №. 11. - C. 8445-8454.

86. Dichter M. A. Rat cortical neurons in cell culture: culture methods, cell morphology, electrophysiology, and synapse formation //Brain Res. - 1978. - T. 149. - №. 2. - C. 279-293.

87. Dodd G. T., Tiganis T. Insulin action in the brain: Roles in energy and glucose homeostasis //J. Neuroendocrinol. - 2017. - T. 29. - №. 10. - C. e12513.

88. Dorn A., Rinne A., Bernstein H. G., Hahn H. J., Ziegler M. Insulin and C-peptide in human brain neurons (insulin/C-peptide/brain peptides/immunohistochemistry/radioimmunoassay) //J. Hirnforsch. - 1983. - T. 24. - №. 5. - C. 495-499.

89. Dou J. T., Chen M., Dufour F., Alkon D. L., Zhao W. Q. Insulin receptor signaling in long-term memory consolidation following spatial learning //Learn. Mem. - 2005. - T. 12. - №. 6. - C. 646-655.

90. Drechsel D. A., Patel M. Respiration-dependent H2O2 removal in brain mitochondria via the thioredoxin/peroxiredoxin system //J. Biol. Chem. - 2010. - T. 285. - №. 36. - C. 27850-27858.

91. Droge W. Free radicals in the physiological control of cell function //Physiol. Rev. - 2002. - T. 82. - №. 1. - C. 47-95.

92. Duarte A. I., Santos M. S., Seica R., de Oliveira C. R. Insulin affects synaptosomal GABA and glutamate transport under oxidative stress conditions //Brain Res. - 2003. - T. 977. - №. 1. - C. 23-30.

93. Duarte A. I., Santos M. S., Oliveira C. R., Rego A. C. Insulin neuroprotection against oxidative stress in cortical neurons--involvement of uric acid and glutathione antioxidant defenses //Free Radic. Biol. Med. - 2005. - T. 39. - №. 7. - C. 876-889.

94. Duarte A. I., Proen9a T., Oliveira C. R., Santos M. S., Rego A. C. Insulin restores metabolic function in cultured cortical neurons subjected to oxidative stress //Diabetes. - 2006. - T. 55. - №. 10. - C. 2863-2870.

95. Duarte A. I., Santos P., Oliveira C. R., Santos M. S., Rego A. C. Insulin neuroprotection against oxidative stress is mediated by Akt and GSK-3beta signaling pathways and changes in protein expression //Biochim. Biophys. Acta. - 2008. - T. 1783. - №. 6. - C. 994-1002.

96. Duarte A. I., Moreira P. I., Oliveira C. R. Insulin in central nervous system: more than just a peripheral hormone //J. Aging Res. - 2012. - T. 2012. - C. 1-21.

97. Eck M. J., Dhe-Paganon S., Trub T., Nolte R. T., Shoelson S. E. Structure of the IRS-1 PTB domain bound to the juxtamembrane region of the insulin receptor //Cell. - 1996. - T. 85. - №. 5. - C. 695-705.

98. Fan L. W., Carter K., Bhatt A., Pang Y. Rapid transport of insulin to the brain following intranasal administration in rats //Neural Regen. Res. - 2019. - T. 14. - №. 6. - C. 1046-1051.

99. Ferrer I., Friguls B., Dalfo E., Justicia C., Planas A. M. Caspase-dependent and caspase-independent signalling of apoptosis in the penumbra following middle cerebral artery occlusion in the adult rat //Neuropathol. Appl. Neurobiol. - 2003. - T. 29. - №. 5. - C. 472-481.

100. Filippi B. M., Yang C. S., Tang C., Lam T. K. Insulin activates Erk1/2 signaling in the dorsal vagal complex to inhibit glucose production //Cell Metab. - 2012. - T. 16. - №. 4. - C. 500-510.

101. Folch J., Lees M., Sloane Stanley G. H. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues //J. Biol. Chem. - 1957. - T. 226. - №. 1. - C. 497-509.

102. Forman H. J. Redox signaling: an evolution from free radicals to aging //Free Radic. Biol. Med.

- 2016. - T. 97. - C. 398-407.

103. Forster K., Richter H., Alexeyev M. F., Rosskopf D., Felix S. B., Krieg T. Inhibition of glycogen synthase kinase 3beta prevents peroxide-induced collapse of mitochondrial membrane potential in rat ventricular myocytes //Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. - 2010. - T. 37. - №. 7. - C. 684-688.

104. Fukai T., Ushio-Fukai M. Superoxide dismutases: role in redox signaling, vascular function, and diseases //Antioxid. Redox Signal. - 2011. - T. 15. - №. 6. - C. 1583-1606.

105. Fukuoka S., Yeh H. S., Mandybur T. I., Tew Jr. J. M. Effect of insulin on acute experimental cerebral ischemia in gerbils //Stroke. - 1989. - T. 20. - №. 3. - C. 396-399.

106. Funk C. D. Prostaglandins and leukotrienes: advances in eicosanoid biology //Science. - 2001.

- T. 294. - №. 5548. - C. 1871-1875.

107. Garg R., Chaudhuri A., Munschauer F., Dandona P. Hyperglycemia, insulin, and acute ischemic stroke: a mechanistic justification for a trial of insulin infusion therapy //Stroke. - 2006. - T. 37. - №. 1. - C. 267-273.

108. Gerozissis K. Brain insulin, energy and glucose homeostasis; genes, environment and metabolic pathologies //Eur. J. Pharmacol. - 2008. - T. 585. - №. 1. - C. 38-49.

109. Ghasemi R., Haeri A., Dargahi L., Mohamed Z., Ahmadiani A. Insulin in the brain: sources, localization and functions //Mol. Neurobiol. - 2013. - T. 47. - №. 1. - C. 145-171.

110. Gido G., Kristian T., Siesjo B. K. Extracellular potassium in a neocortical core area after transient focal ischemia //Stroke. - 1997. - T. 28. - №. 1. - C. 206-210;

111. Grillo C. A., Piroli G. G., Hendry R. M., Reagan L. P. Insulin-stimulated translocation of GLUT4 to the plasma membrane in rat hippocampus is PI3-kinase dependent //Brain Res. - 2009. - T. 1296. - C. 35-45.

112. Gross A., Pilcher K., Blachly-Dyson E., Basso E., Jockel J., Bassik M. C., Korsmeyer S. J., Forte M. Biochemical and genetic analysis of the mitochondrial response of yeast to BAX and BCL-X(L) //Mol. Cell Biol. - 2000. - T. 20. - №. 9. - C. 3125-3136.

113. Guyot L. L., Diaz F. G., O'Regan M. H., Song D., Phillis J. W. The effect of topical insulin on the release of excitotoxic and other amino acids from the rat cerebral cortex during streptozotocin-induced hyperglycemic ischemia //Brain Res. - 2000a. - T. 872. - №. 1-2. - C. 29-36.

114. Guyot L. L., Diaz F. G., O'Regan M. H., Ren J., Phillis J. W. The effect of intravenous insulin on accumulation of excitotoxic and other amino acids in the ischemic rat cerebral cortex //Neurosci. Lett. - 2000b. - T. 288. - №. 1. - C. 61-65.

115. Hajos F. An improved method for the preparation of synaptosomal fractions in high purity //Brain Res. - 1975. - T. 93. - № 3. - C. 485-489.

116. Halliwell B., Chirico S. Lipid peroxidation: its mechanism, measurement, and significance //Am. J. Clin. Nutr. - 1993. - T. 57. - №. 5. - C. 715S-725S.

117. Hamabe W., Fujita R., Ueda H. Insulin receptor-protein kinase C-gamma signaling mediates inhibition of hypoxia-induced necrosis of cortical neurons //J. Pharmacol. Exp. Ther. - 2005. - T. 313.

- №. 3. - C. 1027-1034.

118. Hansen M. B., Nielsen S. E., Berg K. Re-examination and further development of a precise and rapid dye method for measuring cell growth/cell kill //J. Immunol. Methods. - 1989. - T. 119. - №. 2.

- C. 203-210.

119. Hardie D. G. AMP-activated/SNF1 protein kinases: conserved guardians of cellular energy //Nat. Rev. Mol. Cell Biol. - 2007. - T. 8. - №. 10. - C. 774-785.

120. Havrankova J., Roth J., Brownstein M. J. Concentrations of insulin and insulin receptors in the brain are independent of peripheral insulin levels. Studies of obese and streptozotocin-treated rodents //J. Clin. Invest. - 1979. - T. 64. - №. 2. - C. 636-642.

121. Havrankova J., Brownstein M., Roth J. Insulin and insulin receptors in rodent brain //Diabetologia. - 1981. - T. 20. - №. 1. - C. 268-273.

122. Hayes J. D., Flanagan J. U., Jowsey I. R. Glutathione transferases //Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. - 2005. - T. 45. - C. 51-88.

123. Hemmings B. A., Restuccia D. F. PI3K-PKB/Akt pathway //Cold Spring Harb. Perspect. Biol.

- 2012. - T. 4. - №. 9. - C. a011189.

124. Heni M., Hennige A. M., Peter A., Siegel-Axel D., Ordelheide A. M., Krebs N., Machicao F., Fritsche A., Haring H. U., Staiger H. Insulin promotes glycogen storage and cell proliferation in primary human astrocytes //PLoS One. - 2011. - T. 6. - №. 6. - C. e21594.

125. Hoch F. L. Cardiolipins and biomembrane function //Biochim. Biophys. Acta. - 1992. - T. 1113. - №. 1. - C. 71-133.

126. Hoehn B., Yenari M. A., Sapolsky R. M., Steinberg G. K. Glutathione peroxidase overexpression inhibits cytochrome C release and proapoptotic mediators to protect neurons from experimental stroke //Stroke. - 2003. - T. 34. - №. 10. - C. 2489-2494.

127. Hong M., Lee V. M. Insulin and insulin-like growth factor-1 regulate tau phosphorylation in cultured human neurons //J. Biol. Chem. - 1997. - T. 272. - №. 31. - C. 19547-19553.

128. Hossmann K. A. Viability thresholds and the penumbra of focal ischemia //Ann. Neurol. -1994. - T. 36. - №. 4. - C. 557-565

129. Howarth C., Gleeson P., Attwell D. Updated energy budgets for neural computation in the neocortex and cerebellum //J. Cereb. Blood Flow Metab. - 2012. - T. 32. - №. 7. - C. 1222-1232.

130. Huang T. J., Verkhratsky A., Fernyhough P. Insulin enhances mitochondrial inner membrane potential and increases ATP levels through phosphoinositide 3-kinase in adult sensory neurons //Mol. Cell. Neurosci. - 2005. - T. 28. - №. 1. - C. 42-54.

131. Hubbard S. R. Structure and Mechanism of the Insulin Receptor Tyrosine Kinase // Handbook of Cell Signaling. - Academic Press. - 2010. - C. 307-313.

132. Hui L., Pei D. S., Zhang Q. G., Guan Q. H., Zhang G. Y. The neuroprotection of insulin on ischemic brain injury in rat hippocampus through negative regulation of JNK signaling pathway by PI3K/Akt activation //Brain Res. - 2005. - T. 1052. - №. 1. - C. 1-9.

133. Hung L. M., Huang J. P., Liao J. M., Yang M. H., Li D. E., Day Y. J., Huang S. S. Insulin renders diabetic rats resistant to acute ischemic stroke by arresting nitric oxide reaction with superoxide to form peroxynitrite //J. Biomed. Sci. - 2014. - T. 21. - C. 92.

134. Izumi Y., Pinard E., Roussel S., Seylaz J. Insulin protects brain tissue against focal ischemia in rats //Neurosci. Lett. - 1992. - T. 144. - №. 1. - C. 121-123.

135. Jung J. E., Kim G. S., Narasimhan P., Song Y. S., Chan P. H. Regulation of Mn-superoxide dismutase activity and neuroprotection by STAT3 in mice after cerebral ischemia //J. Neurosci. -2009. - T. 29. - №. 21. - C. 7003-7014.

136. Kalda A., Eriste E., Vassiljev V., Zharkovsky A. Medium transitory oxygen-glucose deprivation induced both apoptosis and necrosis in cerebellar granule cells //Neurosci. Lett. - 1998. -T. 240. - №. 1. - C. 21-24.

137. Kang L., Routh V. H., Kuzhikandathil E. V., Gaspers L. D., Levin B. E. Physiological and molecular characteristics of rat hypothalamic ventromedial nucleus glucosensing neurons //Diabetes. -2004. - T. 53. - №. 3. - C. 549-559.

138. Keller J. N., Kindy M. S., Holtsberg F. W., St Clair D. K., Yen H. C., Germeyer A., Steiner S. M., Bruce-Keller A. J., Hutchins J. B., Mattson M. P. Mitochondrial manganese superoxide dismutase prevents neural apoptosis and reduces ischemic brain injury: suppression of peroxynitrite production, lipid peroxidation, and mitochondrial dysfunction //J. Neurosci. - 1998. - T. 18. - №. 2. - C. 687-697.

139. Kim B., Sullivan K. A., Backus C., Feldman E. L. Cortical neurons develop insulin resistance and blunted Akt signaling. A potential mechanism contributing to enchanced ischemic injury in diabetes //Antioxid. Redox Signal. - 2011. - T. 14. - №. 10. - C. 1829-1839.

140. Kim G. W., Kondo T., Noshita N., Chan P. H. Manganese superoxide dismutase deficiency exacerbates cerebral infarction after focal cerebral ischemia/reperfusion in mice: implications for the production and role of superoxide radicals //Stroke. - 2002. - T. 33. - №. 3. - C. 809-815.

141. Kleinridders A., Ferris H. A., Cai W., Kahn C. R. Insulin action in brain regulates systemic metabolism and brain function //Diabetes. - 2014. - T. 63. - №. 7. - C. 2232-2243.

142. Knowles R. G., Moncada S. Nitric oxide synthases in mammals //Biochem. J. - 1994. - T. 298 ( Pt 2). - C. 249-258.

143. Kong D., Gong L., Arnold E., Shanmugam S., Fort P. E., Gardner T. W., Abcouwer S. F. Insulin-like growth factor 1 rescues R28 retinal neurons from apoptotic death through ERK-mediated BimEL phosphorylation independent of Akt //Exp. Eye Res. - 2016. - T. 151. - C. 82-95.

144. Kowaltowski A. J., Fiskum G. Redox mechanisms of cytoprotection by Bcl-2 //Antioxid. Redox Signal. - 2005. - T. 7. - №. 3-4. - C. 508-514.

145. Kristian T., Gido G., Kuroda S., Schutz A., Siesjo B. K. Calcium metabolism of focal and penumbral tissues in rats subjected to transient middle cerebral artery occlusion //Exp. Brain Res. -1998. - T. 120. - №. 4. - C. 503-509.

146. Kroemer G., Galluzzi L., Brenner C. Mitochondrial membrane permeabilization in cell death //Physiol. Rev. - 2007. - T. 87. - №. 1. - C. 99-163.

147. Kulebyakin K., Karpova L., Lakonsteva E., Krasavin M., Boldyrev A. Carnosine protects neurons against oxidative stress and modulates the time profile of MAPK cascade signaling //Amino Acids. - 2012. - T. 43. - №. 1. - C. 91-96.

148. Kurian G. A., Pemaih B. Standardization of in vitro cell-based model for renal ischemia and reperfusion injury //Indian J. Pharm. Sci. - 2014. - T. 76. - №. 4. - C. 348-353.

149. Landau B. R., Takaoka Y., Abrams M. A., Genuth S. M., van Houten M., Posner B. I., White R. J., Ohgaku S., Horvat A., Hemmelgarn E. Binding of insulin by monkey and pig hypothalamus //Diabetes. - 1983. - T. 32. - №. 3. - C. 284-291.

150. Langeveld C. H., Schepens E., Jongenelen C. A., Stoof J. C., Hjelle O. P., Ottersen O. P., Drukarch B. Presence of glutathione immunoreactivity in cultured neurones and astrocytes //Neuroreport. - 1996. - T. 7. - №. 11. - C. 1833-1836.

151. Laron Z. Insulin and the brain //Arch. Physiol. Biochem. - 2009. - T. 115. - №. 2. - C. 112116.

152. Lee C. C., Huang C. C., Hsu K. S. Insulin promotes dendritic spine and synapse formation by the PI3K/Akt/mTOR and Rac1 signaling pathways //Neuropharmacol. - 2011. - T. 61. - №. 4. - C. 867-879.

153. Leon A., Facci L., Toffano G., Sonnino S., Tettamanti G. Activation of (Na+, K+)-ATPase by nanomolar concentrations of GM1 ganglioside //J. Neurochem. - 1981. - T. 37. - № 2. - C. 350-357.

154. Levenga J., Wong H., Milstead R. A., Keller B. N., LaPlante L. E., Hoeffer C. A. AKT isoforms have distinct hippocampal expression and roles in synaptic plasticity //Elife. - 2017. - T. 6. -C. e30640.

155. Li M., Zhao J., Hu Y., Lu H., Guo J. Oxygen free radicals regulate energy metabolism via AMPK pathway following cerebral ischemia //Neurol. Res. - 2010. - T. 32. - №. 7. - C. 779-784.

156. Lin S., Fan L. W., Rhodes P. G., Cai Z. Intranasal administration of IGF-1 attenuates hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats //Exp. Neurol. - 2009. - T. 217. - №. 2. - C. 361-370.

157. Linseman D. A., Butts B. D., Precht T. A., Phelps R. A., Le S. S., Laessig T. A., Bouchard R. J., Florez-McClure M. L., Heidenreich K. A. Glycogen synthase kinase-3beta phosphorylates Bax and promotes its mitochondrial localization during neuronal apoptosis //J. Neurosci. - 2004. - T. 24. - №. 44. - C. 9993-10002.

158. Lioutas V. A., Alfaro-Martinez F., Bedoya F., Chung C. C., Pimentel D. A., Novak V. Intranasal insulin and insulin-like growth factor 1 as neuroprotectants in acute ischemic stroke //Transl. Stroke Res. - 2015. - T. 6. - №. 4. - C. 264-275.

159. Lioutas V. A., Novak V. Intranasal insulin neuroprotection in ischemic stroke //Neural Regen. Res. - 2016. - T. 11. - №. 3. - C. 400-401.

160. Lochhead J. J., Kellohen K. L., Ronaldson P. T., Davis T. P. Distribution of insulin in trigeminal nerve and brain after intranasal administration //Sci. Rep. - 2019. - T. 9. - №. 1. - C. 2621.

161. Loh K., Deng H., Fukushima A., Cai X., Boivin B., Galic S., Bruce C., Shields B. J., Skiba B., Ooms L. M., Stepto N., Wu B., Mitchell C. A., Tonks N. K., Watt M. J., Febbraio M. A., Crack P. J., Andrikopoulos S., Tiganis T. Reactive oxygen species enhance insulin sensitivity //Cell Metab. -2009. - T. 10. - №. 4. - C. 260-272.

162. Lu K., Liang C. L., Liliang P. C., Yang C. H., Cho C. L., Weng H. C., Tsai Y. D., Wang K. W., Chen H. J. Inhibition of extracellular signal-regulated kinases 1/2 provides neuroprotection in spinal cord ischemia/reperfusion injury in rats: relationship with the nuclear factor-kappaB-regulated anti-apoptotic mechanisms //J. Neurochem. - 2010. - T. 114. - №. 1. - C. 237-246.

163. Luo Y., DeFranco D. B. Opposing roles for ERK1/2 in neuronal oxidative toxicity: distinct mechanisms of ERK1/2 action at early versus late phases of oxidative stress //J. Biol. Chem. - 2006. -T. 281. - №. 24. - C. 16436-16442.

164. Ly J. D., Grubb D. R., Lawen A. The mitochondrial membrane potential (Ay m) in apoptosis; an update //Apoptosis. - 2003. - T. 8. - №. 2. - C. 115-128.

165. Ma T., Chen Y., Vingtdeux V., Zhao H., Viollet B., Marambaud P., Klann E. Inhibition of AMP-activated protein kinase signaling alleviates impairments in hippocampal synaptic plasticity induced by amyloid beta //J. Neurosci. - 2014. - T. 34. - №. 36. - C. 12230-12238.

166. Magistretti P. J., Allaman I. A cellular perspective on brain energy metabolism and functional imaging //Neuron. - 2015. - T. 86. - №. 4. - C. 883-901.

167. Manzanero S., Santro T., Arumugam T. V. Neuronal oxidative stress in acute ischemic stroke: sources and contribution to cell injury //Neurochem. Int. - 2013. - T. 62. - №. 5. - C. 712-718.

168. Marks J. L., Porte D., Jr., Stahl W. L., Baskin D. G. Localization of insulin receptor mRNA in rat brain by in situ hybridization //Endocrinology. - 1990. - T. 127. - №. 6. - C. 3234-3236.

169. Martin L., Latypova X., Wilson C. M., Magnaudeix A., Perrin M. L., Yardin C., Terro F. Tau protein kinases: involvement in Alzheimer's disease //Ageing Res. Rev. - 2013. - T. 12. - №. 1. - C. 289-309.

170. Martin P., Pognonec P. ERK and cell death: cadmium toxicity, sustained ERK activation and cell death //FEBS J. - 2010. - T. 277. - №. 1. - C. 39-46.

171. Martinou J. C., Dubois-Dauphin M., Staple J. K., Rodriguez I., Frankowski H., Missotten M., Albertini P., Talabot D., Catsicas S., Pietra C., Huarte J. Overexpression of BCL-2 in transgenic mice protects neurons from naturally occurring cell death and experimental ischemia //Neuron. - 1994. - T. 13. - №. 4. - C. 1017-1030.

172. McCormick M. T., Muir K. W., Gray C. S., Walters M. R. Management of hyperglycemia in acute stroke: how, when, and for whom? //Stroke. - 2008. - T. 39. - №. 7. - C. 2177-2185.

173. McCubrey J. A., Steelman L. S., Bertrand F. E., Davis N. M., Sokolosky M., Abrams S. L., Montalto G., D'Assoro A. B., Libra M., Nicoletti F., Maestro R., Basecke J., Rakus D., Gizak A., Demidenko Z. N., Cocco L., Martelli A. M., Cervello M. GSK-3 as potential target for therapeutic intervention in cancer //Oncotarget. - 2014. - T. 5. - №. 10. - C. 2881-2911.

174. McGowan M. K., Andrews K. M., Grossman S. P. Chronic intrahypothalamic infusions of insulin or insulin antibodies alter body weight and food intake in the rat //Physiol. Behav. - 1992. - T. 51. - №. 4. - C. 753-766.

175. McKay M. K., Hester R. L. Role of nitric oxide, adenosine, and ATP-sensitive potassium channels in insulin-induced vasodilation //Hypertension. - 1996. - T. 28. - №. 2. - C. 202-208.

176. Meden P., Andersen M., Overgaard K., Rasmussen R. S., Boysen G. The effects of early insulin treatment combined with thrombolysis in rat embolic stroke //Neurol. Res. - 2002. - T. 24. -№. 4. - C. 399-404.

177. Memezawa H., Minamisawa H., Smith M. L., Siesjo B. K. Ischemic penumbra in a model of reversible middle cerebral artery occlusion in the rat //Exp. Brain Res. - 1992. - T. 89. - №. 1. - C. 67-78.

178. Mena F. V., Baab P. J., Zielke C. L., Zielke H. R. In vivo glutamine hydrolysis in the formation of extracellular glutamate in the injured rat brain //J. Neurosci. Res. - 2000. - T. 60. - №. 5. - C. 632641.

179. Mielke J. G., Wang Y. T. Insulin exerts neuroprotection by counteracting the decrease in cell-surface GABA receptors following oxygen-glucose deprivation in cultured cortical neurons //J. Neurochem. - 2005. - T. 92. - №. 1. - C. 103-113.

180. Moldogazieva N. T., Mokhosoev I. M., Feldman N. B., Lutsenko S. V. ROS and RNS signalling: adaptive redox switches through oxidative/nitrosative protein modifications //Free Radic. Res. - 2018. - T. 52. - №. 5. - C. 507-543.

181. Muller A. P., Haas C. B., Camacho-Pereira J., Brochier A. W., Gnoatto J., Zimmer E. R., de Souza D. O., Galina A., Portela L. V. Insulin prevents mitochondrial generation of H(2)O(2) in rat brain //Exp. Neurol. - 2013. - T. 247. - C. 66-72.

182. Murphy E., Steenbergen C. Mechanisms underlying acute protection from cardiac ischemia-reperfusion injury //Physiol. Rev. - 2008. - T. 88. - №. 2. - C. 581-609.

183. Nagy K., Zs -Nagy I. The effects of idebenone on the superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase activities in liver and brain homogenates, as well as in brain synaptosomal and mitochondrial fractions //Arch. Gerontol. Geriatr. - 1990. - T. 11. - №. 3. - C. 285-291.

184. Namura S., Iihara K., Takami S., Nagata I., Kikuchi H., Matsushita K., Moskowitz M. A., Bonventre J. V., Alessandrini A. Intravenous administration of MEK inhibitor U0126 affords brain protection against forebrain ischemia and focal cerebral ischemia //Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. -2001. - T. 98. - №. 20. - C. 11569-11574.

185. Nemoto T., Yanagita T., Satoh S., Maruta T., Kanai T., Murakami M., Wada A. Insulin-induced neurite-like process outgrowth: acceleration of tau protein synthesis via a phosphoinositide 3-kinase~mammalian target of rapamycin pathway //Neurochem. Int. - 2011. - T. 59. - №. 6. - C. 880888.

186. Nicholls D. G. Mitochondrial calcium function and dysfunction in the central nervous system //Biochim. Biophys. Acta. - 2009. - T. 1787. - №. 11. - C. 1416-1424.

187. Nishikimi M., Appaji N., Yagi K. The occurrence of superoxide anion in the reaction of reduced phenazine methosulfate and molecular oxygen //Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1972. -T. 46. - №. 2. - C. 849-854.

188. Nishizawa Y. Glutamate release and neuronal damage in ischemia //Life Sci. - 2001. - T. 69. -№. 4. - C. 369-381.

189. Niswender K. D., Morrison C. D., Clegg D. J., Olson R., Baskin D. G., Myers M. G., Jr., Seeley R. J., Schwartz M. W. Insulin activation of phosphatidylinositol 3-kinase in the hypothalamic arcuate nucleus: a key mediator of insulin-induced anorexia //Diabetes. - 2003. - T. 52. - №. 2. - C. 227-231.

190. Noguchi M., Suizu F. Regulation of AKT by phosphorylation of distinct threonine and serine residues //Advance in Medicine and Biology. - 2012. - C. 139-162.

191. Obici S., Feng Z., Karkanias G., Baskin D. G., Rossetti L. Decreasing hypothalamic insulin receptors causes hyperphagia and insulin resistance in rats //Nat. Neurosci. - 2002. - T. 5. - №. 6. - C. 566-572.

192. Obrenovitch T. P., Richards D. A. Extracellular neurotransmitter changes in cerebral ischaemia //Cerebrovascular and brain metabolism reviews. - 1995. - T. 7. - №. 1. - C. 1-54.

193. Oubidar M., Boquillon M., Marie C., Schreiber L., Bralet J. Ischemia-induced brain iron derealization: effect of iron chelators //Free Radic. Biol. Med. - 1994. - T. 16. - №. 6. - C. 861-867.

194. Patel S., Dutta S. https://pdb101.rcsb.ors/global-health/diabetes-mellitus/drugs/insulin/insulin (дата обращения 04.01.2020). doi: 10.2210/rcsb pdb/GH/DM/drugs/Insulin/Insulin.

195. Paul A., Belton A., Nag S., Martin I., Grotewiel M. S., Duttaroy A. Reduced mitochondrial SOD displays mortality characteristics reminiscent of natural aging //Mech. Ageing Dev. - 2007. - T. 128. - №. 11-12. - C. 706-716.

196. Peltier J., O'Neill A., Schaffer D. V. PI3K/Akt and CREB regulate adult neural hippocampal progenitor proliferation and differentiation //Dev. Neurobiol. - 2007. - Т. 67. - №. 10. - С. 13481361.

197. Picone P., Sabatino M. A., Ditta L. A., Amato A., San Biagio P. L., Mule F., Giacomazza D., Dispenza C., Di Carlo M. Nose-to-brain delivery of insulin enhanced by a nanogel carrier //J. Control. Release. - 2018. - T. 270. - C. 23-36.

198. Piroli G. G., Grillo C. A., Hoskin E. K., Znamensky V., Katz E. B., Milner T. A., McEwen B. S., Charron M. J., Reagan, L. P. Peripheral glucose administration stimulates the translocation of GLUT8 glucose transporter to the endoplasmic reticulum in the rat hippocampus //J. Comp. Neurol. -2002. - Т. 452. - №. 2. - С. 103-114.

199. A Pomytkin I. H2O2 signalling pathway: A possible bridge between insulin receptor and mitochondria //Curr. Neuropharmacol. - 2012. - Т. 10. - №. 4. - С. 311-320.

200. Pomytkin I., Costa-Nunes J. P., Kasatkin V., Veniaminova E., Demchenko A., Lyundup A., Lesch K. P., Ponomarev E. D., Strekalova T. Insulin receptor in the brain: Mechanisms of activation and the role in the CNS pathology and treatment //CNS Neurosci. Ther. - 2018. - T. 24. - №. 9. - C. 763-774.

201. Power J. H. T., Blumbergs P. C. Cellular glutathione peroxidase in human brain: cellular distribution, and its potential role in the degradation of Lewy bodies in Parkinson's disease and dementia with Lewy bodies //Acta Neuropathol. - 2009. - Т. 117. - №. 1. - С. 63-73.

202. Pugazhenthi S., Nesterova A., Sable C., Heidenreich K. A., Boxer L. M., Heasley L. E., Reusch J. E. Akt/protein kinase B up-regulates Bcl-2 expression through cAMP-response element-binding protein //J. Biol. Chem. - 2000. - Т. 275. - С. 10761-10766.

203. Radi R., Beckman J. S., Bush K. M., Freeman B. A. Peroxynitrite-induced membrane lipid peroxidation: the cytotoxic potential of superoxide and nitric oxide //Arch. Biochem. Biophys. - 1991. - T. 288. - №. 2. - C. 481-487.

204. Radi R., Rodriguez M., Castro L., Telleri R. Inhibition of mitochondrial electron transport by peroxynitrite //Arch. Biochem. Biophys. - 1994. - T. 308. - №. 1. - C. 89-95.

205. Ramalingam M., Kim S. J. Mechanisms of action of brain insulin against neurodegenerative diseases //J. Neural. Transm. (Vienna). - 2014a. - T. 121. - №. 6. - C. 611-626.

206. Ramalingam M., Kim S. J. Insulin on hydrogen peroxide-induced oxidative stress involves ROS/Ca2+ and Akt/Bcl-2 signaling pathways //Free Radic. Res. - 2014b. - T. 48. - №. 3. - C. 347356.

207. Ramalingam M., Kim S. J. The role of insulin against hydrogen peroxide-induced oxidative damages in differentiated SH-SY5Y cells //J. Recep. Sign. Transd. - 2014c. - T. 34. - №. 3. - C. 212220.

208. Ramalingam M., Kim S. J. Insulin exerts neuroprotective effects via Akt/Bcl-2 signaling pathways in differentiated SH-SY5Y cells //J. Recep. Sign. Transd. - 2015. - T. 35. - №. 1. - C. 1-7.

209. Ramalingam M., Kim S. J. The neuroprotective role of insulin against MPP+-induced Parkinson's disease in differentiated SH-SY5Y cells //J. Cell. Biochem. - 2016a. - T. 117. - №. 4. - C. 917-926.

210. Ramalingam M., Kim S. J. Insulin involved Akt/ERK and Bcl-2/Bax pathways against oxidative damages in C6 glial cells //J. Recept. Sig. Transd. - 2016b. - T. 36. - №. 1. - C. 14-20.

211. Ramamurthy S., Ronnett G. AMP-activated protein kinase (AMPK) and energy-sensing in the brain //Exp. Neurobiol. - 2012. - T. 21. - №. 2. - C. 52-60.

212. Raval A. P., Liu C., Hu B. R. Rat model of global cerebral ischemia: the two-vessel occlusion (2VO) model of forebrain ischemia //Animal Models of Acute Neurological Injuries. - Humana Press. - 2009. - C. 77-86.

213. Razzini G., Ingrosso A., Brancaccio A., Sciacchitano S., Esposito D. L., Falasca M. Different subcellular localization and phosphoinositides binding of insulin receptor substrate protein pleckstrin homology domains //Mol. Endocrinol. - 2000. - T. 14. - №. 6. - C. 823-836.

214. Recio-Pinto E., Rechler M. M., Ishii D. N. Effects of insulin, insulin-like growth factor-II, and nerve growth factor on neurite formation and survival in cultured sympathetic and sensory neurons //J. Neurosci. - 1986. - T. 6. - №. 5. - C. 1211-1219.

215. Reczek C. R., Chandel N. S. ROS-dependent signal transduction //Curr. Opin. Cell Biol. -2015. - T. 33. - C. 8-13.

216. Rhee Y. H., Choi M., Lee H. S., Park C. H., Kim S. M., Yi S. H., Oh S. M., Cha H. J., Chang M. Y., Lee S. H. Insulin concentration is critical in culturing human neural stem cells and neurons //Cell Death Dis. - 2013. - T. 4. - C. e766.

217. Rigoulet M., Yoboue E. D., Devin A. Mitochondrial ROS generation and its regulation: mechanisms involved in H2O2 signaling //Antioxid. Redox Signal. - 2011. - T. 14. - №. 3. - C. 459468.

218. Robertson G. S., Crocker S. J., Nicholson D. W., Schulz J. B.Neuroprotection by the inhibition of apoptosis //Brain Pathol. - 2000. - T. 10. - №. 2. - C. 283-292.

219. Roger L. J., Fellows R. E. Stimulation of ornithine decarboxylase activity by insulin in developing rat brain //Endocrinol. - 1980. - T. 106. - №. 2. - C. 619-625.

220. Rousset C. I., Leiper F. C., Kichev A., Gressens P., Carling D., Hagberg H., Thornton C. A dual role for AMP-activated protein kinase (AMPK) during neonatal hypoxic-ischaemic brain injury in mice //J. Neurochem. - 2015. - T. 133. - №. 2. - C. 242-252.

221. Ryu B. R., Ko H. W., Jou I., Noh J. S., Gwag B. J. Phosphatidylinositol 3-kinase-mediated regulation of neuronal apoptosis and necrosis by insulin and IGF-I //J. Neurobiol. - 1999. - T. 39. -№. 4. - C. 536-546

222. Saito Y., Nishio K., Ogawa Y., Kimata J., Kinumi T., Yoshida Y., Noguchi N., Niki E. Turning point in apoptosis/necrosis induced by hydrogen peroxide //Free Radic. Res. - 2006. - T. 40. - №. 6. -C. 619-630.

223. Sanderson T. H., Reynolds C. A., Kumar R., Przyklenk K., Huttemann M. Molecular mechanisms of ischemia-reperfusion injury in brain: pivotal role of the mitochondrial membrane potential in reactive oxygen species generation //Mol. Neurobiol. - 2013. - T. 47. - №. 1. - C. 9-23.

224. Sankar R., Thamotharan S., Shin D., Moley K. H., Devaskar S. U. Insulin-responsive glucose transporters-GLUT8 and GLUT4 are expressed in the developing mammalian brain //Brain Res. Mol. Brain Res. - 2002. - T. 107. - №. 2. - C. 157-165.

225. Santiago J. C. P., Hallschmid M. Outcomes and clinical implications of intranasal insulin administration to the central nervous system //Exp. Neurol. - 2019. - T. 317. - C. 180-190.

226. Savaskan N. E., Ufer C., Kuhn H., Borchert A. Molecular biology of glutathione peroxidase 4: from genomic structure to developmental expression and neural function //Biol. Chem. - 2007. - T. 388. - №. 10. - C. 1007-1017.

227. Saver J. L. Time is brain-quantified //Stroke. - 2006. - T. 37. - №. 1. - C. 263-266.

228. Sawe N., Steinberg G., Zhao H. Dual roles of the MAPK/ERK1/2 cell signaling pathway after stroke //J. Neurosci. Res. - 2008. - T. 86. - №. 8. - C. 1659-1669.

229. Scherer T., O'Hare J., Diggs-Andrews K., Schweiger M., Cheng B., Lindtner C., Zielinski E., Vempati P., Su K., Dighe S., Milsom T., Puchowicz M., Scheja L., Zechner R., Fisher S. J., Previs S. F., Buettner C. Brain insulin controls adipose tissue lipolysis and lipogenesis //Cell Metab. - 2011. -T. 13. - №. 2. - C. 183-194.

230. Schlessinger J. Cell signaling by receptor tyrosine kinases //Cell. - 2000. - T. 103. - №. 2. - C. 211-225.

231. Schmittgen T. D., Livak K. J. Analyzing real-time PCR data by the comparative C T method //Nat. Protoc. - 2008. - T. 3. - №. 6. - C. 1101.

232. Schriner S. E., Linford N. J., Martin G. M., Treuting P., Ogburn C. E., Emond M., Coskun P. E., Ladiges W., Wolf N., Van Remmen H., Wallace D. C., Rabinovitch P. S. Extension of murine life span by overexpression of catalase targeted to mitochondria //Science. - 2005. - T. 308. - № 5730. -C. 1909-1911.

233. Schulingkamp R. J., Pagano T. C., Hung D., Raffa R. B. Insulin receptors and insulin action in the brain: review and clinical implications //Neurosci. Biobehav. Rev. - 2000. - T. 24. - №. 8. - C. 855-872.

234. Sevanian A., Davies K. J., Hochstein P. Serum urate as an antioxidant for ascorbic acid //Am. J. Clin. Nutr. - 1991. - T. 54. - №. 6. - C. 1129S-1134S.

235. Shao D., Oka S., Liu T., Zhai P., Ago T., Sciarretta S., Li H., Sadoshima J. A redox-dependent mechanism for regulation of AMPK activation by Thioredoxin1 during energy starvation //Cell Metab. - 2014. - T. 19. - №. 2. - C. 232-245.

236. Sheldon A. L., Robinson M. B. The role of glutamate transporters in neurodegenerative diseases and potential opportunities for intervention //Neurochem. Int. - 2007. - T. 51. - №. 6-7. - C. 333-355.

237. Shih A. Y., Johnson D. A., Wong G., Kraft A. D., Jiang L., Erb H., Johnson J. A., Murphy T. H. Coordinate regulation of glutathione biosynthesis and release by Nrf2-expressing glia potently protects neurons from oxidative stress //J. Neurosci. - 2003. - T. 23. - №. 8. - C. 3394-3406.

238. Shimada N., Graf R., Rosner G., Wakayama A., George C. P., Heiss W. D. Ischemic flow threshold for extracellular glutamate increase in cat cortex //J. Cereb. Blood Flow Metab. - 1989. - T. 9. - №. 5. - C. 603-606.

239. Shpakov A. O., Derkach K. V., Berstein L. M. Brain signaling systems in the type 2 diabetes and metabolic syndrome: promising target to treat and prevent these diseases //Future science OA. -2015. - T. 1. - №. 3.

240. Shuaib A., Trulove D., Ijaz M. S., Kanthan R., Kalra J. The effect of post-ischemic hypothermia following repetitive cerebral ischemia in gerbils //Neurosci. Lett. - 1995. - T. 186. - №. 2-3. - C. 165-168.

241. Siems W. G., Hapner S. J., Van Kuijk F. J. G. M. 4-hydroxynonenal inhibits Na+-K+-ATPase //Free Radic. Biol. Med. - 1996. - T. 20. - №. 2. - C. 215-23.

242. Simpson I. A., Appel N. M., Hokari M., Oki J., Holman G. D., Maher F., Koehler Stec E.M., Vannucci S.J., Smith Q. R. Blood—brain barrier glucose transporter: effects of hypo- and hyperglycemia revisited //J. Neurochem. - 1999. - T. 72. - №. 1. - C. 238-247.

243. Son Y., Kim S., Chung H. T., Pae H. O. Reactive oxygen species in the activation of MAP kinases //Methods Enzymol. - 2013. - T. 528. - C. 27-48.

244. Stoica L., Zhu P. J., Huang W., Zhou H., Kozma S. C., Costa-Mattioli M. Selective pharmacogenetic inhibition of mammalian target of Rapamycin complex I (mTORC1) blocks long-term synaptic plasticity and memory storage //Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. - 2011. - T. 108. - №. 9. -C. 3791-3796.

245. Stroke, Therapy Academic Industry Roundtable STAIR Recommendations for standards regarding preclinical neuroprotective and restorative drug development //Stroke. - 1999. - T. 30. - №. 12. - C. 2752.

246. Sun X., Yao H., Douglas R. M., Gu X. Q., Wang J., Haddad G. G. Insulin/PI3K signaling protects dentate neurons from oxygen-glucose deprivation in organotypic slice cultures //J. Neurochem. - 2010. - T. 112. - №. 2. - C. 377-388.

247. Sun J., Nan G. The mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway as a discovery target in stroke //J. Mol. Neurosci. - 2016. - T. 59. - №. 1. - C. 90-98.

248. Szablewski L. Glucose transporters in brain: in health and in Alzheimer's disease //J. Alzheimers Dis. - 2017. - T. 55. - №. 4. - C. 1307-1320.

249. Taguchi A., White M. F. Insulin-like signaling, nutrient homeostasis, and life span //Annu. Rev. Physiol. - 2008. - T. 70. - C. 191-212.

250. Talbot K., Wang H. Y., Kazi H., Han L. Y., Bakshi K. P., Stucky A., Fuino R. L., Kawaguchi K. R., Samoyedny A. J., Wilson R. S., Arvanitakis Z., Schneider J. A., Wolf B. A., Bennett D. A., Trojanowski J. Q., Arnold S. E. Demonstrated brain insulin resistance in Alzheimer's disease patients is associated with IGF-1 resistance, IRS-1 dysregulation, and cognitive decline //J. Clin. Invest. -2012. - T. 122. - №. 4. - C. 1316-1338.

251. Tonks N. K. Protein tyrosine phosphatases: from genes, to function, to disease //Nat. Rev. Mol. Cell Biol. - 2006. - T. 7. - №. 11. - C. 833-846.

252. Trujeque-Ramos S., Castillo-Rolon D., Galarraga E., Tapia D., Arenas-Lopez G., Mihailescu S., Hernandez-Lopez S. Insulin regulates GABAA receptor-mediated tonic currents in the prefrontal cortex //Front. Neurosci. - 2018. - T. 12. - C. 345.

253. Valko M., Leibfritz D., Moncol J., Cronin M. T., Mazur M., Telser J. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease //Int. J. Biochem. Cell Biol. - 2007.

- T. 39. - №. 1. - C. 44-84.

254. Vanhaesebroeck B., Guillermet-Guibert J., Graupera M., Bilanges B. The emerging mechanisms of isoform-specific PI3K signalling //Nat. Rev. Mol. Cell Biol. - 2010. - T. 11. - №. 5. -C. 329-41.

255. Vannucci S. J., Koehler-Stec E. M., Li K., Reynolds T. H., Clark R., Simpson I. A. GLUT4 glucose transporter expression in rodent brain: effect of diabetes //Brain Res. - 1998. - T. 797. - №. 1.

- C. 1-11.

256. Vauzour D., Vafeiadou K., Rice-Evans C., Williams R. J., Spencer J. P. Activation of pro-survival Akt and ERK1/2 signalling pathways underlie the anti-apoptotic effects of flavanones in cortical neurons //J. Neurochem. - 2007. - T. 103. - №. 4. - C. 1355-1367.

257. Veal E. A., Day A. M., Morgan B. A. Hydrogen peroxide sensing and signaling //Mol. Cell. -2007. - T. 26. - №. 1. - C. 1-14.

258. Venkateshappa C., Harish G., Mythri R. B., Mahadevan A., Bharath M. M., Shankar S. K. Increased oxidative damage and decreased antioxidant function in aging human substantia nigra compared to striatum: implications for Parkinson's disease //Neurochem. Res. - 2012. - T. 37. - №. 2.

- C. 358-369.

259. Virag L. Structure and function of poly (ADP-ribose) polymerase-1: role in oxidative stress-related pathologies //Curr. Vasc. Pharmacol. - 2005. - T. 3. - №. 3. - C. 209-214.

260. Wang X., Proud C. G. The mTOR pathway in the control of protein synthesis //Physiol. - 2006.

- T. 21. - №. 5. - C. 362-369.

261. Wang-Fischer Y. Manual of stroke models in rats. - CRC press, 2008.

262. Wardlaw J. M., Sandercock P. A., Berge E. Thrombolytic therapy with recombinant tissue plasminogen activator for acute ischemic stroke: where do we go from here? A cumulative metaanalysis //Stroke. - 2003. - T. 34. - №. 6. - C. 1437-1342.

263. Wass C. T., Scheithauer B. W., Bronk J. T., Wilson R. M., Lanier W. L. Insulin treatment of corticosteroid-associated hyperglycemia and its effect on outcome after forebrain ischemia in rats //Anesthesiology. - 1996. - T. 84. - №. 3. - C. 644-651.

264. Wei L., Matsumoto H., Rhoads D. E. Release of immunoreactive insulin from rat brain synaptosomes under depolarizing conditions //J. Neurochem. - 1990. - T. 54. - №. 5. - C. 1661-1665.

265. Wu X., Reiter C. E., Antonetti D. A., Kimball S. R., Jefferson L. S., Gardner T. W. Insulin promotes rat retinal neuronal cell survival in a p70S6K-dependent manner //J. Biol. Chem. - 2004. -T. 279. - №. 10. - C. 9167-9175.

266. Yang K., Chen Z., Gao J., Shi W., Li L., Jiang S., Hu H., Liu Z., Xu D., Wu L. The key roles of GSK-3beta in regulating mitochondrial activity //Cell Physiol. Biochem. - 2017. - T. 44. - №. 4. - C. 1445-1459.

267. Ying W., Han S. K., Miller J. W., Swanson R. A. Acidosis potentiates oxidative neuronal death by multiple mechanisms //J. Neurochem. - 1999. - T. 73. - №. 4. - C. 1549-1556.

268. Yoshida S., Abe K., Busto R., Watson B. D., Kogure K., Ginsberg M. D. Influence of transient ischemia on lipid-soluble antioxidants, free fatty acids and energy metabolites in rat brain //Brain Res.

- 1982. - T. 245. - №. 2. - C. 307-316.

269. Yu X. R., Jia G. R., Gao G. D., Wang S. H., Han Y., Cao W. Neuroprotection of insulin against oxidative stress-induced apoptosis in cultured retinal neurons: involvement of phosphoinositide 3-

kinase/Akt signal pathway //Acta Biochim. Biophys. Sin (Shanghai). - 2006. - T. 38. - №. 4. - C. 241-248.

270. Zakharova I. O., Sokolova T. V., Bayunova L. V., Vlasova Y. A., Rychkova M. P., Avrova N. F. a-Tocopherol at nanomolar concentration protects PC12 cells from hydrogen peroxide-induced death and modulates protein kinase activities //Int. J. Mol. Sci. - 2012. - T. 13. - №. 9. - C. 1154311568.

271. Zakharova I., Sokolova T., Vlasova Y., Bayunova L., Rychkova M., Avrova N. a-Tocopherol at nanomolar concentration protects cortical neurons against oxidative stress // Int. J. Mol. Sci. - 2017. - T. 18. - №. 1. - C. 216.

272. Zakharova I. O., Sokolova T. V., Vlasova Y. A., Furaev V. V., Rychkova M. P., Avrova N. F. GM1 ganglioside activates ERK1/2 and Akt downstream of Trk tyrosine kinase and protects PC12 cells against hydrogen peroxide toxicity //Neurochem. Res. - 2014. - T. 39. - №. 11. - C. 2262-2275.

273. Zakharova I. O., Sokolova T. V., Avrova N. F. Prevention by alpha-tocopherol of protein kinase B (Akt) inactivation in neurons of rat brain cortex, induced by oxidative stress, contributes to its protective effect //J. Evol. Biochem. Physiol. - 2016. - T. 52. - №. 2. - C. 173-176.

274. Zhao H., Shimohata T., Wang J. Q., Sun G., Schaal D. W., Sapolsky R. M., Steinberg G. K. Akt contributes to neuroprotection by hypothermia against cerebral ischemia in rats //J. Neurosci. -2005. - T. 25. - №. 42. - C. 9794-9806.

275. Zhao H., Sapolsky R. M., Steinberg G. K. Phosphoinositide-3-kinase/akt survival signal pathways are implicated in neuronal survival after stroke //Mol. Neurobiol. - 2006. - T. 34. - №. 3. -C. 249-269.

276. Zhu C. Z., Auer R. N. Intraventricular administration of insulin and IGF-1 in transient forebrain ischemia //J. Cerebr. Blood Flow Metab. - 1994. - T. 14. - №. 2. - C. 237-242.

277. Zhu C. Z., Auer R. N. Optimal blood glucose levels while using insulin to minimize the size of infarction in focal cerebral ischemia //J. Neurosurg. - 2004. - T. 101. - №. 4. - C. 664-668.

278. Ziegler C. G., Sicard F., Sperber S., Ehrhart-Bornstein M., Bornstein S. R., Krug A. W. DHEA reduces NGF-mediated cell survival in serum-deprived PC12 cells //Ann. N Y Acad. Sci. - 2006. - T. 1073. - C. 306-311.

279. Zou M. H., Hou X. Y., Shi C. M., Kirkpatick S., Liu F., Goldman M. H., Cohen R. A. Activation of 5'-AMP-activated kinase is mediated through c-Src and phosphoinositide 3-kinase activity during hypoxia-reoxygenation of bovine aortic endothelial cells. Role of peroxynitrite //J. Biol. Chem. - 2003. - T. 278. - №. 36. - C. 34003-34010.

280. Zweier J. L., Samouilov A., Kuppusamy P. Non-enzymatic nitric oxide synthesis in biological systems //Biochim. Biophys. Acta - Bioenergetics. - 1999. - T. 1411. - №. 2-3. - C. 250-262.