Geum.ru

Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки – медицине

Вид материалаПрограмма

Содержание


Функции пресенилина 1 и болезнь альцгеймера
Институт экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург.
Caйт-специфическая деградация основного белка миелина аутоантителами при нейродегенеративных заболеваниях человека и у модельных
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   74

ФУНКЦИИ ПРЕСЕНИЛИНА 1 И БОЛЕЗНЬ АЛЬЦГЕЙМЕРА

A.Л. Шварцман 1,2), С.В. Саранцева 2), К.В. Соловьев 1), О.Рунова 1), Е.Талалаева 1), М. Витек 3)

1) Институт экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург.
2) Петербургский Институт ядерной физики, Гатчина, Ленинградская область. 3) Отдел неврологии, Медицинский центр Университета Дюка, Дурем, США


Подавляющее большинство случаев ранней семейной формы болезни Альцгеймера (БА) вызваны мутациями в гене пресенилина 1 (PS1). В то же время клеточные функции PS1 остаются не вполне понятными. В настоящее время можно считать доказанным, что PS1 является интегральной частью мембранного протеазного комплекса, называемого -секретазой, и участвует в генерации амилоид-бета протеина (Аβ), главного компонента амилоидных отложений в мозге больных.

В то же время существует целый ряд данных, свидетельствующих, что патологические процессы при БА нельзя объяснить лишь повышенной секрецией А. Эксперименты на трансгенных животных и обследование больных в ранней фазе БА показало, что нарушение памяти и дисфункция синапсов происходят в отсутствии амилоидогенеза и предшествуют гибели нейронов. Более того, показано что многие мутации в PS1 ведут не к повышению тотального уровня А в сыворотке крови, а, напротив, к его снижению. Эти данные ясно показывают, что нормальные клеточные функции PS1 и природа дисфункций, вызываемых мутациями PS1 при БА, не исчерпываются участием этого белка в -секретазном комплексе.

Мы провели иссдедование экспрессии PS1 на клеточную поверхность в культивируемых Т-лимфоцитах человека и первичных нейронах мыши. Выбор этих двух типов клеток был не случаен. Во-первых, и нейроны, и Т-лимфоциты представляют мотильные поляризованные клетки с ярко выраженными конусами роста, во-вторых, в них отмечен высокий уровень экспрессии эндогенного PS1. Результаты иммуноэлектронной сканиру-ющей микроскопии с использованием наночастиц коллоидальнеого золота показывают удивительное сходство распределения PS1 на экстраклеточной поверхности нейронов и Т-лимфоцитов. В обоих типах клеток PS1 концентрируется на поверхности клеточных структур, которые обеспечивают клеточную подвижность и межклеточные контакты: ламеллиподиуме в Т-лимфоцитах и конусах роста в нейронах.

Анализ специфичности экстраклеточного распределения PS1 в Т-лим-фоцитах был проведен в сравнении с двумя другими белками: рецептором клеточной адгезии CD44 и TCR (T-cell receptor) рецептором клеточной поверхности, не участвующим в процессах клеточной адгезии. СD44 и PS1 концентрировались на ламелиподиуме клеток после их адгезии на коллагеновом матриксе. Этот эффект, однако, не отмечался для TCR. В культурах кортикальных нейронов мыши высокая концентрация PS1 на поверхности растущего конуса наблюдалась при интернейронных контактах. Суммируя наши данные, мы предполагаем, что PS1 может быть непосредственно вовлечен в процессы клеточной адгезии в мотильных поляризованных клетках и непосредственно участвовать в формирования и поддержания синаптических контактов в нейронах.


CAЙТ-СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯ ОСНОВНОГО БЕЛКА МИЕЛИНА АУТОАНТИТЕЛАМИ ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ЧЕЛОВЕКА И У МОДЕЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ




А.Г.Габибов1), Н.А.Пономаренко1), О.М.Дурова1) A.А.Белогуров1), А.В.Решетняк1), Г.Б.Телегин3), В.К.Мисиков2), В.Д.Кнорре1), А.И.Алехин4), Н.Г.Гончаров4)

1) Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва 2) Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского, Москва, 3)Филиал института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Пущино, 4)ЦКБ РАН, Москва


Развитие нейродегенеративных процессов зачастую сопровождается присутствием выраженной аутоиммунной компоненты. В последние годы, несмотря на неопровержимые данные о приоритете Т-клеточного ответа в развитии такого известного патологического процесса, как рассеянный склероз, появились данные о роли В-клеточной компоненты. Аутоанти-тела к нейроантигенам и их фрагментам, таким как МВР, МОG и другие являются характеристическим прогностическим критерием развития процесса. Факторы, приводящие к массовой демиелинизации нервных волокон при рассеянном склерозе (РС), неизвестны. Одна из наиболее обоснованных теорий патогенеза отводит основную роль в разрушении миелина воспалительному процессу, связанному с аутоиммунными реакциями. Роль «первичного звена», тригерного механизма запуска процесса остается невыясненной. Электронная микроскопия высокого разрешения продемонстрировала значительное скопление аутоантител к основному белку миелина в районах демиелинизации у больных рассеянным склерозом и на моделях животных, характеризующихся развитием экспериментального аллергического энцефаломиелита (ЕАЕ), патологии близкой к РС. Несколько лет назад в ходе работы над данной программой нами было выдвинуто предположение о роли аутоантител в каталитической деградации нейрональных антигенов. В этой связи участие аутоантител к основному белку миелина, обладающих специфической протеолитической активностью по отношению к антигену может играть роль в патогенезе заболевания. В прошлые годы нашим коллективом было однозначно показано наличие подобной активности в сыворотках больных рассеянным склерозом у мышей линии SJL, развивающих ЕАЕ. Нами показана корреляция антител-опосредованной каталитической активности со стадией инвалидизации (EDSS). Исследо-валась специфичность деградации МВР как аутоантигена в ходе взаимодействия с аутоантителами. В текущем году количество больных с нейрональными заболеваниями, исследованных нами на наличие каталитической активности аутоанетител существенно расширилось. Нами была составлена когорта больных с РС (85), инсультом (12), миелопатией (15), болезнью Паркинсона (2) и здоровых доноров (35). С помощью сконструированных рекомбинантных субстратов удалось выработать количественные параметры наблюдаемой in vitro реакции деградации МВР. В текущем году мы сконцентрировали также свое внимание на исследованиях модельных животных, развивающих ЕАЕ. Эффективные модели РС необходимы для разработки новых подходов к терапии этого заболевания, в частности с применением новых физиологически активных соединений пептидной природы. Анализ иммунного ответа в группе животных показал, что наиболее адекватный ответ на эпитопы МВР, сравнимый с пациентами с РС развивают мыши DA. Нами получен набор петидов, фрагментов МВР и разработаны схемы тестирования их в качестве потенциальных лекарственных средств.