Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

МОРФОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДОФАМИНЕРГИЧЕСКИХ НЕЙРОНОВ ЧЁРНОЙ СУБСТАНЦИИ И ВЕНТРАЛЬНОЙ ПОКРЫШКИ СРЕДНЕГО МОЗГА В ПЕРИОД ЭМБРИОНАЛЬНОГО НЕЙРОГЕНЕЗА И РАННЕГО ПОСТНАТАЛЬНОГО СИНАПТОГЕНЕЗА У АЛЬФА СИНУКЛЕИН НОКАУТНЫХ МЫШЕЙ

Авторы:
Город:
Черноголовка
ВУЗ:
Дата:
31 января 2016г.

В современном мире с каждым годом растет количество людей страдающих нейродегенеративными заболеваниями, что делает болезнь Паркинсона (БП) одним из социально значимых заболеваний. БП занимает второе место по распространенности после болезни Альцгеймера. Так, например, по данным статистики у пациентов в возрасте 70 – 75 лет распространенность этих заболеваний составляет около 5%, а в возрасте старше
80 лет достигает 15% (Tyler K.L. 1992, CurtR.Freed, 2002). Все случаи БП с точки зрения неврологии характеризуются прогрессирующей дегенерацией и гибелью нейронов структур ЦНС, что приводит к разрыву связей между отделами ЦНС и дисбалансу в синтезе и выделении соответствующих нейромедиаторов и, как следствие, вызывает у человека нарушения памяти, координации движений и когнитивных способностей. При этом эффективные методы лечения не разработаны. Для создания эффективной патогенетической терапии БП необходимо изучить молекулярные механизмы патологических процессов, приводящих к развитию болезни, разработать методы ранней диагностики и выявить потенциальные мишени для выработки стратегии создания специфических таргетных препаратов.
В ряде исследований патофизиологических аспектов БП было показано, что основной анатомической структурой, подвергающейся нейродегенерации при БП, является Черная Субстанция (ЧС) среднего мозга (MichelGoedertand al.2013). В которой у больных отмечается массированная потеря дофаминергических (ДА) нейронов, приводящая к патологии всей нигростриатной системы, соединяющей чѐрную субстанцию (substantianigra) и вентральную область покрышки (VTA) среднего мозга со стриатумом, где лежат синапсы нейронов из ЧС. По мере развития БП, гибнут так же дофаминергические (ДА) нейроны других структур: миндалины, срединного ядра таламуса, ядер гипоталамуса, вентральной тегментальной области среднего мозга (VTA). На заключительном этапе развития патологии разрушение захватывает структуры гиппокампа, лобной коры и другие корковые зоны.
Центральным звеном нигростриарной системы является чѐрная субстанция (substantianigra) среднего мозга, имеющаяся у всех позвоночных, причем топография его у всех высших позвоночных почти не отличается(Олешко Н. И., 1983 год; HuotPh. and Parent A. 2007.).Черная субстанция (ЧС) располагается на всем протяжении среднего мозга и представлена билатеральными скоплениями клеток, расположенных между основаниями ножек мозга и их покрышкой. Установлено, что ДА нейроны в подавляющем большинстве находятся в компактной части (Отеллин В.А., 1989). Двигательные нарушения, соответствующие симптоматике паркинсонизма, начинают развиваться у больных, и только после гибели более 60% всех нейронов (Иллариошкин С.Н.и др., 2002).В связи с этим особую актуальность имеет разработка моделей досимптоматической стадии этого заболевания, чтобы создавать методы ранней диагностики БП и патогенетической терапии ранних форм.
В современных работах было установлено, что основным компонентом патогистологических включений, специфичных для БП – телец Леви, является агрегированный белок альфа-синуклеин (MichelGoedertand al.2013).В настоящее время общепринята теория, согласно которой нарушение метаболизма и функции этого белка в ДА нейронах может лежать в основе патологического каскада, заканчивающегося гибелью ДА нейронов (Т.А. Шелковникова и др 2012).
В данной работе исследование ДА нейронов происходило при патологии а-синуклеина, в первую очередь, при его отсутствии. На линиях генетически модифицированных мышей был выполнен сравнительный морфометрический анализ ДА нейронов в анатомических структурах среднего мозга, содержащих ДА нейроны. В эксперименте использовали: линию трансгенных мышей с генетической делецией гена α-синуклеина – конститутивный нокаут (α-KO); линию трансгенных бессинуклеиновых мышей с генетической делецией всех трех генов, кодирующих αβγ-синуклеиныов (αβγКО);контрольной группой выступали мыши ―дикого типа‖ -, контрольные животные, не содержащие модификаций генома (WT) (линия C57Bl6J). Нейроны окрашивали антителами против тиразингидроксилазы, которая содержится только в ДА нейронах. Количество позитивно окрашиваемых антителами против тирозингидроксилазы ДА нейронов определяли в период активного нейрогенеза на эмбриональных стадиях развития: Е11.5, Е12.5 и Е13.5 и в период синаптогенеза в раннем постнатальном периоде P7.
На 11,5 день эмбрионального развития в ЧС нокаутных животных почти в 3 раза больше ДА нейронов, чем это бывает обычно в норме. То есть при конститутивной инактивации альфа-синуклеина начало нейрогенеза в ЧС характеризуется усиленной пролиферацией ДА нейронов. Затем к 12,5 дню количества их сравниваются. Что может быть комбинацией модуляции скорости пролиферации этой группы нейронов, с одной стороны; и скорости онтогенетической гибели «лишних» предшественников ДА нейронов, с другой стороны. Однако к моменту завершения созревания ДА нейронов на 13,5 день в данной структуре их число существенно снижалось и было почти вдвое ниже, чем у контрольных животных дикого типа на той же стадии. Полученные результаты оказались статистически значимы. Для двух возрастных групп – 13, 5 и 11, 5.
Так же была исследована другая анатомическая структура, содержащая ДА нейроны, но которая гораздо меньше поражается у пациентов с БП, чем ЧС - вентральная область покрышки (VTA) .Из данных морфометрического анализа VTA следует, что нет изменения количества нейронов в данных временных рамках эмбриогенеза. И это хорошо согласуется с данными патологоанатомических исследований аутопсийного материала больных БП, выявляющих поражения преимущественно в ЧС, при этом VTA у больных практически не страдает.
Второй важный период в развитии и становлении нигростриарной системы – ранний постнатальный синаптогенез. Он продолжается примерно в первые 2 недели после рождения. В это время устанавливаются долговременные связи между нейронами ЧС, они определяют в последующей жизни координацию движений и все, что связано с работой нигростриарной системы. Этот период характеризуется высокой степенью пластичности и активностью компенсаторных механизмов продолжающегося активно развиваться мозга. На этом этапе число ДА нейронов в ЧС уже было компенсировано. Для исследования возможного эффекта функционального замещения инактивированного альфа-синуклеина двумя другими членами семейства синуклеинов проводился морфометрический анализ ДА нейронов в ЧС и VTA на линиях мышей с одновременной генетической инактивацией генов альфа- и бета-синуклеинов и всех трех синуклеинов. И даже при генетической делеции всех трех синуклеинов не наблюдалось снижения содержания ДА нейронов в ЧС. Тройные нокауты использовали, чтобы исключить возможный эффект функционального замещения инактивированного альфа-синуклеина двумя другими членами семейства синуклеинов.
Для исследования роли онтогенетического отбора в популяции ДА нейронов при компенсации утраты функции альфа-синуклеина проводятся работы по созданию тканеспецифического регулируемого генетического нокаута гена альфа-синуклеина. Новая модель позволит проводить инактивацию этого гена на любых стадиях эмбрионального и постнатального развития, включая стареющую нервную систему, и воспроизводить ранние стадии БП. Такая модель необходима для разработки новых соединений, молекулярной мишенью которых является регуляция метаболизма альфа-синуклеина.

Список литературы

1. Олешко Н.Н., Майский В.А. и др. Дивергенция аксонных коллатералей нейронов черной субстанции в переднем мозге крысы. 1983. с.517-526.
2. Отеллин В.А. Нигрострионигральная система / В.А. Отеллин, Э.Б. Арушанян.– М.: Медицина, 1989.– с.272.
3. Шелковникова Т.А., Куликова А.А., Цветков Ф.О., Петерс О., Бачурин С.О., Бухман В.Л., Нинкина Н.Н. (2012) Протеинопатии – формы нейродегенеративных заболеваний, в основе которых лежит патологическая агрегация белков. Молекулярная биология. 46(3): 402-415.
4. Freed R. C. Will embryonic stem cells b a useful source of dopamine neurons for transplant into patients with Parkinson`s disease? // ProcNatiAcadSci, 2002. – Vol. 99(4). – P.1755-7.
5. Huot Ph. and Parent A., Dopaminergic neurons intrinsic to the striatum. // J. Neurochem.– 2007.– Vol. 101(6) .– P. 14441-7.
6. Michel Goedert, Maria GraziaSpillantini, Kelly Del Tredici and HeikoBraak, 100 years of Lewy pathology // Nature – 2013. – Vol. 9. – P. 13-24
7. Taylor T.N., Caudle W.M., Miller G.W., VMAT2-Deficient Mice Display Nigral and Extranigral Pathology and Motor and Nonmotor Symptoms of Parkinson's Disease// Parkinsons Dis., 2011.– doi: 10.4061/2011/124165.