Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 40, № 4 (2023)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Обзоры

Некоторые современные биомаркеры нейродегенеративных расстройств: фокус на цистатин С

Короленко Т.А., Пупышев А.Б., Беличенко В.М., Тихонова М.А., Амстиславская Т.Г.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):309-316
pages 309-316 views

Множественные механизмы терапевтического эффекта трегалозы в торможении экспериментальной нейродегенерации

Пупышев А.Б., Короленко Т.А., Тихонова М.А.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):317-330
pages 317-330 views

Роль VEGF в ангиогенезе и моторном восстановлении после ишемического инсульта

Кучерова К.С., Королёва Е.С., Алифирова В.М.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):331-337
pages 331-337 views

Структурные детерминанты малых внеклеточных везикул (экзосом) и их роль в осуществлении биологических функций

Турчинец А.М., Яковлев А.А.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):353-366
pages 353-366 views

State-of-the-art: применение внеклеточных везикул и препаратов на их основе для нейропротекции и стимуляции регенерации ткани головного мозга после повреждения

Басалова Н.А., Джауари С.С., Юршев Ю.А., Примак А.Л., Ефименко А.Ю., Ткачук В.А., Карагяур М.Н.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):367-380
pages 367-380 views

Аномалии энергетического метаболизма при шизофрении и возможные патогенетически-ориентированные терапевтические подходы

Бокша И.С., Прохорова Т.А., Савушкина О.К., Терешкина Е.Б., Воробьева Е.А., Бурбаева Г.Ш.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):406-422
pages 406-422 views

Т-Клеточные аспекты развития некоторых неврологических заболеваний

Квичанский А.А., Большаков А.П.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):423-434
pages 423-434 views

Экспериментальные работы

Центральные эффекты периферически введенных иммунных клеток, модулированных оригинальным антиконвульсантом, при экспериментальном алкоголизме

Маркова Е.В., Савкин И.В., Серенко Е.В., Княжева М.А., Шевченко Ю.А.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):338-347
pages 338-347 views

Индукция холинергического фенотипа в клетках нейробластомы мыши фактором роста нервов

Корягина А.А., Недогреева О.А., Буянова А.А., Спивак Ю.С., Большаков А.П., Гуляева Н.В., Степаничев М.Ю.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):435-445
pages 435-445 views

Клиническая нейрохимия

Роль неспецифического воспаления при развитии диабетической полинейропатии

Щепанкевич Л.А., Первунинская М.А.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):348-352
pages 348-352 views

Повышенный уровень малых внеклеточных везикул в сыворотке крови больных депрессией, эпилепсией и эпилепсией с депрессией

Яковлев А.А., Дружкова Т.А., Стефанович А., Моисеева Ю.В., Лазарева Н.А., Зинчук М.С., Ридер Ф.К., Гехт А.Б., Гуляева Н.В.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):381-395
pages 381-395 views

Количественные характеристики малых внеклеточных везикул из крови пациентов с несуицидальным самоповреждением

Мишин И.Н., Зинчук М.С., Дружкова Т.А., Гуляева Н.В., Гехт А.Б., Яковлев А.А.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):396-405
pages 396-405 views

Меланхолическая депрессия сопровождается повышенным уровнем фактора роста нервов в сыворотке крови

Узбеков М.Г., Шихов С.Н., Крюков В.В., Бриллиантова В.В., Краснов В.Н.

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.

Нейрохимия. 2023;40(4):446-448
pages 446-448 views