


Том 40, № 4 (2023)
Обзоры
Некоторые современные биомаркеры нейродегенеративных расстройств: фокус на цистатин С
Аннотация
Поиск биологических маркеров нейродегенеративных заболеваний, а именно болезней Альцгеймера и Паркинсона, является актуальной проблемой для фундаментальной биологии и современной медицины. Целью данного обзора было представление некоторых новых результатов по биомаркерам этих нейродегенеративных заболеваний, в основном в биологических жидкостях, таких как плазма и спинномозговая жидкость. Новыми биомаркерами болезни Альцгеймера являются амилоид-β и фосфорилированный тау в плазме крови, а также ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография); они имеют большие перспективы для экспериментальных и клинических исследований. В отношении болезни Паркинсона нашли, что уровни цистатина С и гомоцистеина в сыворотке крови пациентов с болезнью Паркинсона были выше, чем в сыворотке крови контрольной группы, и было предложено рассматривать их как новые биомаркеры нейровоспаления. Цистатин С в биологических жидкостях предлагался в качестве перспективного биомаркера для диагностики болезни Паркинсона. В последнее время внеклеточные везикулы (экзосомы) стали новым материалом в области биомаркеров. Являясь транспортными средствами межклеточных взаимодействий, они могут считаться многообещающими носителями биомаркеров заболеваний, в том числе нейродегенеративных расстройств. На сегодняшний день поиск перспективных маркеров и подходов к лечению нейродегенеративных заболеваний представляется чрезвычайно актуальной задачей, требующей глобальных решений и инновационных подходов.



Множественные механизмы терапевтического эффекта трегалозы в торможении экспериментальной нейродегенерации
Аннотация
Поиск средств лечения нейродегенерации связывается с атакой на множественные механизмы формирования этой патологии. Подобные свойства обнаружены у дисахарида трегалозы, проявляющего терапевтический эффект на моделях многих заболеваний и получившей поддержку FDA для применения на людях. Трегалоза состоит из 2 остатков глюкозы, соединенных гибкой α-1-1'-гликозидной связью, обеспечивающей ей шапероноподобные свойства. Благодаря этому она препятствует аномальному свертыванию аберрантных белков и обладает свойствами крио- и биопротектора. Однако основное терапевтическое действие определяется индукцией mTOR-независимой аутофагии, опосредуемой киназой AMPK в качестве основной мишени. Результатом является ослабление накопления цитотоксических белков и факторов, повышение клеточной жизнеспособности. Увеличение эффективности аутофагии зависит от вызываемой трегалозой индукции биогенеза лизосом и аутофагосом посредством активации транскрипционных факторов TFEB и FOXO1. Трегалоза оказывает противовоспалительное действие, тесно связанное с торможением окислительного стресса. Найдено индуцируемое трегалозой усиление эндогенной антиоксидантной защиты, зависимой от регулятора Nrf2. В обзоре рассматривается нейропротективное действие трегалозы на моделях основныхn нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Паркинсона, Альцгеймера, Хантингтона и других. В целом, трегалоза показывает высокий терапевтический потенциал в лечении экспериментальной нейродегенерации и тем самым стимулирует изучение возможностей ее клинического применения.



Роль VEGF в ангиогенезе и моторном восстановлении после ишемического инсульта
Аннотация
Научные исследования последних лет свидетельствуют о том, что ангиогенез и нейрогенез являются взаимосвязанными процессами, обуславливающими функциональный исход после ишемического инсульта. В данном обзоре литературы приведены современные данные о нейрососудистых взаимодействиях при ишемическом инсульте, описана роль семейства факторов роста эндотелия сосудов в регуляции ангио- и нейрогенеза, имеющих ведущее значение в нейронном выживании и нейропластичности. Авторами проведен поиск литературы о патофизиологической роли VEGF при острой ишемии головного мозга с использованием соответствующих ключевых слов в поисковых системах PubMed и Google Scholar, по базам данных Scopus, Web of Science, MedLine, The Cochrane Library, EMBASE, Global Health, CyberLeninka, eLibrary и др. Клинические исследования, посвященные оценке роли VEGF при ишемическом инсульте, в большинстве случаев основаны на животных моделях, и их результаты являются неоднозначными, что, определяется многогранностью его действия. VEGF является важным регулятором ангиогенеза, нейропротекции и нейрогенеза, однако доказано и его негативное влияние в виде увеличения проницаемости ГЭБ и как следствие отеку головного мозга, а также активации воспалительных процессов. Таким образом, необходимо дальнейшее изучение VEGF для определения его роли в функциональном восстановлении после ишемического инсульта.



Структурные детерминанты малых внеклеточных везикул (экзосом) и их роль в осуществлении биологических функций
Аннотация
Внеклеточные везикулы (ВВ) – новая и активно развивающаяся область современной экспериментальной и теоретической биологии, которая привлекает исследователей прежде всего возможностью использования ВВ в качестве диагностических биомаркеров и терапевтических агентов. В настоящее время наибольший объем данных накоплен о малых внеклеточных везикулах (мВВ) – экзосомах, везикулах эндосомального происхождения, и эктосомах (ранее известных как микровезикулы), представляющих собой продукт непосредственного отпочковывания от плазматической мембраны. В настоящем обзоре мы рассматриваем основные этапы биогенеза экзосом и эктосом, основные процессы внутриклеточного трафика мембран, а также сигналинг с участием мВВ. Также обсуждается роль мВВ в физиологии и патофизиологии нервной системы, а также многие перспективные аспекты изучения биологии мВВ.



State-of-the-art: применение внеклеточных везикул и препаратов на их основе для нейропротекции и стимуляции регенерации ткани головного мозга после повреждения
Аннотация
Внеклеточные везикулы представляют собой макромолекулярные комплексы, продуцируемые практически всеми типами эукариотических и прокариотических клеток. Согласно современным представлениям, они позволяют клеткам обмениваться информацией, регулировать активность друг друга и координировать свои действия в процессах развития организма, поддержания гомеостаза, регенерации тканей и пр. Внеклеточные везикулы обладают рядом уникальных свойств: способностью накапливать определенные типы белков и нуклеиновых кислот, защищать их от деградации и обеспечивать их доставку в целевые клетки, что может быть использовано при создании биомиметических подходов к терапии широкого спектра заболеваний. Состав везикул, предпочтение к докингу с определенным типом клеток и, в конечном счете, их терапевтический потенциал являются очень гибкими параметрами и в высокой степени зависят от типа и свойств культуры клеток-продуцентов, а также условий культивирования. Данный обзор дает представление о состоянии и перспективности терапевтических стратегий, предполагающих использование внеклеточных везикул для нейропротекции и стимуляции регенерации ткани головного мозга после повреждения, а также рассматривает существующие клинические исследования с применением внеклеточных везикул в области неврологии и нейрохирургии. Особое внимание в обзоре уделено новым перспективным подходам к увеличению продукции внеклеточных везикул, манипуляции их содержимым и увеличению эффективности направленного докинга с целью увеличения их терапевтической активности и специфичности.



Аномалии энергетического метаболизма при шизофрении и возможные патогенетически-ориентированные терапевтические подходы
Аннотация
Скоординированная регуляция процессов превращения энергии в головном мозге обеспечивает его высокопродуктивную работу и эффективность психической деятельности. Нарушения энергетического метаболизма рассматриваются в качестве одного из патогенетических факторов развития шизофрении, но на сегодняшний день сложно сказать, первичны ли эти нарушения и являются ли они одной из непосредственных причин развития заболевания или представляют собой следствие изменений в работе нейромедиаторных и других нейрохимических систем. В настоящем обзоре рассматриваются основные результаты исследований – на различных уровнях и разными подходами – энергетического метаболизма при шизофрении, а также некоторые попытки воздействия на энергетические процессы в мозге в качестве дополнительной терапии при шизофрении. Эффективность этих терапевтических подходов на сегодняшней день не доказана, что может быть связано с малочисленностью исследований и отсутствием предварительного выделения/стратификации подгрупп больных, для которых “энерготропная” терапия была бы наиболее эффективна. На основании полученных данных можно сделать вывод о необходимости проведения анализа связей между психопатологическими проявлениями шизофрении и нарушениями энергетического обмена в целях выделения подгрупп больных, для которых применение митохондриальных модуляторов, митопротекторов и других подходов может представлять перспективный метод дополнительной терапии.



Т-Клеточные аспекты развития некоторых неврологических заболеваний
Аннотация
Полиневропатии – это гетерогенная группа иммунно-опосредованных заболеваний, среди которых синдром Гийена-Барре и хроническая воспалительная демиелинизирующая полиневропатия занимают основное место. Напротив, боковой амиотрофический склероз чаще всего рассматривается как заболевание, развитие которого практически не связывают с изменениями функции иммунной системы. В представленном обзоре суммированы последние данные об изменениях в численности субпопуляций Т-лимфоцитов и их функции в крови и ликворе при указанных выше заболеваниях. Эти данные говорят о том, что NKT-клетки и нарушение функционирования регуляторных Т-клеток могут играть важную роль в развитии обсуждаемых патологий. Обсуждается необходимость накопления и анализа данных по субпопуляциям Т-клеток, а также последовательности Т-клеточных рецепторов, HLA, и CD1 у пациентов для разработки подходов к диагностике и возможной терапии указанных заболеваний.



Экспериментальные работы
Центральные эффекты периферически введенных иммунных клеток, модулированных оригинальным антиконвульсантом, при экспериментальном алкоголизме
Аннотация
Нарушение нейроиммунных регуляторных связей, обусловленное, в частности, изменением функционального фенотипа иммунокомпетентных клеток вследствие хронической интоксикации этанолом является существенным звеном в патогенезе алкоголизма. Однонаправленное влияние большинства психоактивных препаратов на клетки нервной и иммунной систем позволяет рассматривать иммунокомпетентные клетки в качестве модельных объектов для воздействия на межсистемную функциональную взаимосвязь. На основании собственных приоритетных данных о наличии иммуномодулирующих свойств при хронической алкогольной интоксикации у оригинального антиконвульсанта, действующего на молекулярные мишени влияния этанола в ЦНС и иммунной системе, целью проведенного исследования было оценить центральные эффекты периферически введенных лимфоцитов с модулированной in vitro функциональной активностью синтетическим лигандом ГАМКА‑рецепторного комплекса мета-хлорбензгидрилмочевиной у длительно алкоголизированных животных. В результате проведенных исследований установлено, что трансплантацией прекультивированных с указанным антиконвульсантом лимфоцитов у сингенных длительно алкоголизированных реципиентов достигается снижение алкогольной мотивации и стимуляция поведенческой активности в тесте “Открытое поле”. Редактирование характерных для хронической алкогольной интоксикации паттернов поведения регистрировалось на фоне снижения в патогенетически значимых структурах мозга провоспалительных цитокинов ИЛ-1β, ИЛ-6, ФНО-α, ИФН-γ и повышения противовоспалительного цитокина ИЛ-10, равно как и повышения уровня BDNF в гиппокампе, что позволяет рассматривать снижение нейровоспаления и стимуляцию нейропластичности в качестве возможных механизмов редактирования поведения реципиентов. Визуализация функционально активных лимфоцитов, прекультивированных с мета-хлорбензгидрилмочевиной в паренхиме головного мозга длительно алкоголизированных реципиентов предполагает также непосредственное влияние введенных лимфоцитов на клетки ЦНС. Таким образом, модулированные in vitro мета-хлорбензгидрилмочевиной иммунокомпетентные клетки посредством относительно независимых механизмов оказывают позитивное психонейромодулирующее влияние при хронической интоксикации этанолом, что позволяет рассматривать адоптивную иммунотерапию в качестве возможного перспективного метода в лечении алкоголизма.



Индукция холинергического фенотипа в клетках нейробластомы мыши фактором роста нервов
Аннотация
Фактор роста нервов (ФРН) является фактором, определяющим дифференцировку нейронов. ФРН играет важную роль в росте и дифференцировке сенсорных и симпатических нейронов в периферической нервной системе. В зрелом мозге ФРН участвует в поддержании холинергического фенотипа нервных клеток. В работе была исследована возможность индукции холинергического фенотипа в клетках нейробластомы мыши, которые часто используются для моделирования разных физиологических и патологических процессов, протекающих в нервной системе. Клетки нейробластомы линий NB41A3 и Neuro2a чаще всего используются, когда необходимо исследовать свойства холинергических нейронов. В клетках этих линий была обнаружена экспрессия рецепторов TrkA и p75NGFR, которая характерна для холинергических нейронов базальных ядер переднего мозга. Дифференцировку клеток вызывали аппликацией ФРН или 8-Br-цАМФ. ФРН не вызывал выраженной дифференцировки клеток по нейрональному фенотипу. Кроме того, не было обнаружено изменений содержания мРНК и белка холинацетилтрансферазы и везикулярного транспортера ацетилхолина, которые использовали в качестве маркеров холинергического фенотипа. Таким образом, клетки линий NB41A3 и Neuro2a не могут быть рекомендованы для использования в качестве модели холинергических нейронов in vitro, поскольку они не дифференцируются и/или не демонстрируют признаков холинергического фенотипа в ответ на стимуляцию ФРН.



Клиническая нейрохимия
Роль неспецифического воспаления при развитии диабетической полинейропатии
Аннотация
Диабетическая периферическая невропатия (ДПН) является наиболее частым осложнением диабета и связана со значительной заболеваемостью и смертностью. Патофизиологические механизмы, приводящие к развитию ДПН, исследованы не в полной мере и до сих пор являются дискутабельными. В настоящее время обсуждаются иммуноопосредованные механизмы ее развития. Целью представленной работы явилось изучение содержания ФНО-α в сыворотке крови пациентов с СД2, осложненным ДПН и оценка значения данного фактора в развитии и прогрессировании ДПН. Проведено открытое сравнительное исследование с участием 83 больных СД2 разной продолжительности течения. У пациентов с клинической манифестацией ДПН и длительным течением СД2 (2 группа) уровень ФНО-α был значимо выше в сравнении с пациентами СД2 и длительностью ДПН менее 2 лет, также обе исследуемых группы пациентов с СД2 и ДПН отличались высоким уровнем ФНО-α в сравнении с группой контроля. Полученные результаты свидетельствуют о более агрессивном иммуноопосредованном процессе, развивающемся при более длительном течении СД2 и вносящему свой негативный вклад в функционирование периферического нервного волокна.



Повышенный уровень малых внеклеточных везикул в сыворотке крови больных депрессией, эпилепсией и эпилепсией с депрессией
Аннотация
Свойства малых внеклеточных везикул (мВВ) и их состав в настоящее время изучены недостаточно, особенно в контексте психических расстройств. Для выяснения роли мВВ проведен количественный анализ мВВ в крови у больных фокальной эпилепсией, больных фокальной эпилепсией с депрессией, психогенными неэпилептическими приступами (ПНЭП) с депрессией, чистой депрессией и биполярным аффективным расстройством (БАР) с текущим депрессивным эпизодом. (ДЭ). Малые ВВ выделяли из сыворотки с помощью гель-фильтрации или преципитации ПЭГ, и оба метода показали очень похожие результаты. Во фракции мВВ определяли активность лизосомальных ферментов. Кроме того, были выделены и количественно охарактеризованы нейрональные мВВ. Концентрация мВВ в крови у пациентов с депрессией, фокальной эпилепсией или депрессией с фокальной эпилепсией была выше, чем у здоровых добровольцев. Не было обнаружено различий между пациентами и контрольной группой с точки зрения концентрации нейрональных мВВ. Еще одним выводом нашей работы является то, что мВВ в сыворотке больных содержат различные лизосомальные ферменты. Мы предполагаем, что концентрация мВВ в крови у больных с депрессией или эпилепсией выше за счет секреции мВВ иммунными клетками. Обнаружение мВВ в крови пациентов с депрессией и фокальной эпилепсией делает обоснованными будущие попытки использовать мВВ в качестве диагностических инструментов для этих расстройств.



Количественные характеристики малых внеклеточных везикул из крови пациентов с несуицидальным самоповреждением
Аннотация
Цель исследования – определение количественных характеристик малых внеклеточных везикул (мВВ) в крови пациентов с несуицидальным самоповреждением (НССП) и сравнение концентрации и размеров мВВ у пациентов с большим депрессивным расстройством (БДР) с НССП и без такового, а также оценка связи размеров и концентрации мВВ в выборке с такими параметрами как выраженность ситуативной и личностной тревоги, депрессии и суицидального риска. В исследование были включены 28 пациентов (11 м./17 ж.) с текущим эпизодом большой депрессии и как минимум пятью эпизодами НССП за последние 12 мес. (основная группа, средний возраст 28.3 года) и 28 пациентов с большой депрессией идентичных по полу и возрасту без НССП на протяжении жизни (группа сравнения). Оценка психического состояния пациентов проводилась с помощью интервью MINI, опросника депрессии Бека – II (BDI II) и шкалы тревоги Спилбергера. Выделение мВВ из крови проводилось с помощью преципитации полиэтиленгликолем (ПЭГ) и гель-фильтрации. Размер и концентрацию выделенных частиц оценивали с помощью динамического светорассеяния (ДРС) и анализа траекторий наночастиц (АТН). Группы значимо различались по выраженности депрессии по опроснику BDI-II, шкале ситуационной тревоги Спилбергера и шкале личностной тревоги Спилбергера. Оценка суицидального риска, проведенная по соответствующему модулю опросника MINI, выявила в группе пациентов с НССП значимо большее число участники со средним и высоким суицидальным риском. Из крови пациентов основной группы и группы сравнения была выделена фракция мВВ. Не было выявлено различий в концентрации и размерах мВВ между группами пациентов с депрессией с и без НССП. Также нам не удалось выявить зависимости концентрации и размеров мВВ от выраженности депрессии, ситуативной и личностной тревоги и тяжести суицидального риска. Заключение: НССП у лиц с большим депрессивным расстройством связано с более тяжелым течением расстройства (большая выраженность депрессии, ситуативной и личностной тревоги), а также более высоким суицидальным риском. Наше исследование не выявило отличий количественных характеристик мВВ у пациентов с депрессивным эпизодом с и без НССП. Будущие исследования должны быть направлены на исследование структурных отличий и функциональных особенностей мВВ при НССП.



Меланхолическая депрессия сопровождается повышенным уровнем фактора роста нервов в сыворотке крови
Аннотация
Целью работы было изучение уровня фактора роста нервов (ФРН) в сыворотке крови больных меланхолической депрессией. Обследованная группа состояла из 23 больных. При поступлении в клинику у больных до начала терапии уровень ФРН был достоверно выше –278.28 пг/мл сыворотки по сравнению с контролем (239.51 ± 22.15) (p < 0.05) соответственно. Мы полагаем, что повышенный уровень ФРН в сыворотке крови у больных меланхолической депрессией может быть связан с нарушением функционирования ГЭБ и повышением его проницаемости для нейротропного фактора.


