Тезисы докладов

Вид материала

Содержание

Синтез дофамина в нигростриатной системе на моделях поздней досимптомной и ранней симптомной стадий болезни паркинсона
Болезнь альцгеймера и дисфункция синапсов

Подобный материал:

1 ... 71 72 73 74 75 76 77 78 ... 96

СИНТЕЗ ДОФАМИНА В НИГРОСТРИАТНОЙ СИСТЕМЕ

НА МОДЕЛЯХ ПОЗДНЕЙ ДОСИМПТОМНОЙ И РАННЕЙ СИМПТОМНОЙ СТАДИЙ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА

М.В.Угрюмов¹^,2), Е.А.Козина^1,2), Г.Р.Хакимова^1,2)

¹⁾Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН

²⁾Институт нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН

Прогрессивная дегенерация дофаминергических нейронов нигростриатной системы является ключевым компонентом в патогенезе болезни Паркинсона (БП), которая развивается в течение длительного времени в скрытой форме – без проявления двигательных нарушений. Существующая на сегодняшний день фармакологическая терапия БП, начинающаяся только после появления первых симптомов заболевания, имеет низкую эффективность. Поэтому одной из наиболее актуальных задач нейронаук является разработка доклинической диагностики и профилактического лечения, направленного на остановку или замедление процесса гибели нейронов и на активацию ряда компенсаторных процессов. Клиническим испытаниям методов диагностики и лечения должны предшествовать разработка и апробация этих технологий на адекватных экспериментальных моделях заболевания, которые позволят углубить имеющиеся знания о клеточных и молекулярных механизмах эндогенных компенсаторных процессов.

Ранее в ходе наших исследований была найдена схема введения нейротоксина 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридина (МФТП), при которой у мышей воспроизводились ранняя досим-птомная, поздняя досимптомная и ранняя симптомная стадии БП, характеризующиеся разной степенью деградации нигростриатной системы и, как следствие, наличием (в случае модели симптомной стадии) или отсутствием (в случае модели досимптомной стадии) двигательных нарушений. На полученных экспериментальных моделях досимптомной и симптомной стадий БП был проведен детальный анализ основных показателей (экспрессия мРНК, уровень белка, ферментативная активность) ключевого фермента синтеза дофамина – тирозингидроксилазы в отделах нигростриат-ной системы – черной субстанции и стриатуме, а также в отдельных выживших нейронах черной субстанции и аксональных терминалях стриатума. При сравнении симптомной стадии с досимптомной наблюдалось: (а) снижение содержание мРНК тирозингидроксилазы в черной субстанции; (б) увеличение содержания белка тирозингидроксилазы, а также ее активности в выживших нейронах черной субстанции; (в) неизменное содержание белка тирозингидроксилазы в выживших аксональных терминалях стриатума, а также ферментативной активности в черной субстанции и аксональных терминалях стриатума.

Полученные в ходе проекта данные впервые свидетельствуют о том, что снижение дофамина в стриатуме на модели симптомной стадии БП по сравнению с досимптомной стадией не связано со снижением активности тирозингидроксилазы. Снижение дофамина на симптомной стадии может быть связано с изменением других функциональных характеристик, а именно высвобождения, обратного захвата, деградации дофамина, а также с изменением активности декарбоксилазы ароматических L-аминокислот –второго фермента синтеза дофамина.

БОЛЕЗНЬ АЛЬЦГЕЙМЕРА И ДИСФУНКЦИЯ СИНАПСОВ

A.Л.Шварцман ^1,2), С.В.Саранцева ²⁾, О.Л.Рунова ¹⁾, Е.И.Талалаева¹⁾, М.П.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 ранних семейных форм болезни Альцгеймера (БА) вызваны мутациями в гене пресенилина 1 (PS1) и гене APP (АРР – аббревиатура, amyloid protein precursor). При этом одним из ранних патоморфологических признаков заболевания является потеря синапсов, которая предшествует образованию амилоида и нейродегенерации. Вместе с тем роль PS1 и APP в образовании и поддержании синапсов остается неясной. Анализ литературы позволяет предположить, что, по крайней мере, для наследственных форм БА первичный эффект мутаций в генах APP PS1 может быть связан не только с повышенной секрецией олигомеров амилоидного пептида (Aβ), но и с нарушением клеточных функций этих белков, приводящих к дисфункции синапсов независимо от секреции Aβ. Понимание этих функций не только откроет новые возможности в терапии БА, но и определит фундаментальную роль APP и PS1 в процессах нейрогенеза и нейропластичности. Мы провели анализ внутриклеточного и экс-траклеточного распределения АРР и PS1 в культурах эмбрио-нальных нейронов. Показано присутствие обоих белков в составе межнейронных синапсов. Локализация PS1 в синапсах была независимо доказана трансфекцией эмбриональных нейронов с помощью кДНК PS1, содержащей последовательности зеленого флуоресцентного белка (GFP). Ранее было показано, что один из основных белков нейроадгезии N-кадхерин образует комплексы с PS1 в синаптических контактах. При этом PS1, будучи -секретазой, вызывает частичный протеолиз N-кадхерина (отщепление С-концевого фрагмента). В наших экспериментах GFP-иммунопреципитаты экстрактов трансфецированных нейронов содержали N-кадхерин, что доказывало участие GFP-PS1 в образовании синаптических контактов.

Было проведено сравнение плотности пресинаптических терми-налов, окрашиваемых синаптофизином, для единичного нейрона, в культуре нейронов дикого типа, в культуре нейронов полученных от мышей с нокаутом гена PS1, и в нейронах, трансфецированных кДНК GFP-PS1, содержащую мутацию G209V, обнаруживаемую при семейных формах БА. Показано значительное снижение числа пресинаптических терминалов, окрашиваемых антителами к синаптофизину, для единичного нейрона в PS1 -/- культуре и для нейронов, трансфецированных кДНК GFP-PS1 G209V.

Обсуждая возможные функции АРР и PS1, мы обращаем внимание на принципиальное различие в локализации этих белков на поверхности нейронов. Если PS1 концентрировался лишь на поверхности конусов роста, то АPP не был обнаружен на поверхности мотильных структур, но был равномерно распределен на поверхности сомы и нейритов. Действительно, характер распределение АРР в нейронах и, описанное в литературе, взаимодействие с интегринами на поверхности аксонов и дендритов дает основание предполагать, что АРР в фокальных участках адгезии участвует во взаимодействие нейронов с клеточным матриксом. Напротив, концентрация PS1 на поверхности мотильных элементов предполагает непосредственное участие этого белка в межклеточных взаимодействиях. В пользу этого предположения свидетельствует и образование специфических комплексов между PS1 и белками межклеточных контактов кадхеринами.

Blog