Ишемия головного мозга может привести к разрушению ГЭБ, вызванному отёком и инфарктом мозга. Повреждение ГЭБ является одним из ключевых факторов, влияющих на эффективность медикаментозного лечения. Изучено профилактическое действие протокатехинового альдегида (ПКА; 10 и 20 мг/кг в течение 5 сут) на функцию и структуру ГЭБ у крыс на модели окклюзии—реперфузии средней мозговой артерии (MCAO/R), вызванной перевязкой средней мозговой артерии. Определяли объём поражённой области головного мозга, оценивали поведенческий неврологический статус, а также измеряли содержание красителя Эванса синего (ЭС) в мозге. Кроме того, в тканях мозга анализировали содержание оксида азота (NO) и активность индуцибельной и нейрональной NO-синтаз (iNOS и nNOS), а также уровни экспрессии аквапорина-4 (AQP-4), окклюдина, клаудина-5 и MMP-3 с помощью вестерн-блоттинга. Ультраструктуру ГЭБ исследовали под электронным микроскопом. Показано, что ПКА в обеих дозах достоверно снизил неврологический статус, объём поражённой области, а также скорость утечки ЭС. Электронная микроскопия выявила, что ПКА существенно улучшил ультраструктуру ГЭБ и снизил степень его поражения. ПКА увеличил экспрессию окклюдина и клаудина-5, а также снизил экспрессию AQP-4 и MMP-3, а также выраженно ингибировал выброс NO и активность NO-синтаз. Наши результаты позволяют считать ПКА перспективным агентом для уменьшения последствий ишемии головного мозга, вызванной окклюзией—реперфузией, посредством защиты ГЭБ.

Cerebral ischemia can lead to the destruction of blood—brain barrier (BBB) caused by cerebral edema and cerebral infarction. BBB damage is also one of the key factors affecting the outcome of drug therapy. In the present study, we investigated the protective effect of 5-day-long pretreatment with protocatechuic aldehyde (PAL) in doses of 10 and 20 mg/kg on BBB function and structure in the basin of middle cerebral artery occlusion/reperfusion (MCAO/R) injury in rats. The MCAO/R model was developed by arterial ligation. The infarct volume, behavioral neurological score, and Evans blue contents in the brains were estimated. We also evaluated the content of nitric oxide (NO) and activities of inducible and neuronal NO synthases. Expression of aquaporin-4 (AQP-4), occludin, claudin-5, and MMP-3 in brain tissues were estimated by Western blotting. The BBB ultrastructure was analyzed under electron microscope. We revealed that PAL in both used doses significantly reduced the neuropathologic score, brain infarct volume, and Evans blue exudation rate. Electron microscopy showed that PAL significantly improved the ultrastructure of BBB and alleviated its injury. Pretreatment with PAL increased expressions of occluding and claudin-5 and reduced expressions of AQP-4 and MMP-3. At the same time, the release of NO and activities of NO synthases were notably inhibited. Our results suggest that PAL can be a promising compound to attenuate cerebral ischemia resulted from occlusion/reperfusion injury by BBB protection.