Экспериментальное моделирование стадий болезни Паркинсона у крыс на основе пролонгированной дисфункции протеасом нигростриатной системы
При умеренном снижении протеасомной активности на модели доклинической стадии БП у крыс не обнаружено каких либо изменений в уровне двигательной, исследовательской и эмоциональной активности в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт», а также тонких моторных дисфункций, оцениваемых по наиболее чувствительным тестам - «суок», «длина шага» и моторика передних конечностей, рта и языка.
При умеренном угнетении функции протеасом отмечаются потеря менее трети ДА-ергических нейронов компактной части черной субстанции и увеличение уровня ключевого фермента синтеза ДА тирозингид- роксилазы в этих нейронах на 10%, а также отсутствие изменений в уровне этого фермента в волокнах дорзальной части стриатума (Пастухов и др., 2010а). Методом иммуноблоттинга обнаружены сходные изменения уровня тирозингидроксилазы в ткани черной субстанции и стриатума. Наиболее вероятным объяснением повышенного уровня тирозингидроксилазы в черной субстанции может быть активация механизмов мозга, направленных на компенсацию функциональной недостаточности нигростриатной системы. Кроме того, выявлено увеличение средней длительности эпизодов и общего времени парадоксального сна и сохранение нейропротективных резервов нигростриатной системы (Пастухов и др., 2011). Следовательно, на основе пролонгированной дисфункции протеасомной системы разработана модель доклинической стадии БП у крыс, которая не сопровождается дегенерацией большого числа ДА-ергических нейронов компактной части черной субстанции и нарушениями моторного поведения, но приводит к изменениям временных характеристик парадоксального сна как показателя немоторного поведения (Пастухов и др., 2010а).С целью изучения стадийности процесса дегенерации в нигростриатной системе и его последствий разработаны модели клинической стадии БП у крыс Вистар (Пастухов, 2013). Показано, что глубокое снижение протеасомной функции, пролонгированное до 21 дня от начала микроинъекций лактацистина, характеризуется: 1) потерей 55-60% ДА-ергических нейронов компактной части черной субстанции и почти 70% их терминалей в стриатуме; 2) появлением первых признаков моторной дисфункции; 3) кратковременным повышением уровня тирозингидроксилазы вследствие уменьшения ее аксонного транспорта. Сравнение данных показывает, что модель умеренного снижения протеасомной функции в ДА-ергической ниг- ростриатной системе воспроизводит признаки доклинической, а модель глубокого снижения - клинической стадии БП.
Совокупность этих признаков, включая изменения характеристик сна и уровня шаперона Hsp70 (Пастухов и др., 2010а, 2011), позволяет высказать предположение об ускорении процесса дегенерации ДА-ер- гических нейронов и крайнем напряжении компенсаторных и нейропротективных механизмов (Пастухов, 2013).Это предположение находит подтверждение при дополнительном пролонгировании протеасомной дисфункции (до 28 дня от начала микроинъекций лактацисти- на): в течение такого короткого срока потеря ДА-ергических нейронов компактной части черной субстанции увеличивается до 65-70%, их терминалей в стриатуме - до 75%, а повышение уровня тирозингидроксилазы переходит в снижение. Эти трагические изменения, а также более значительное падение уровня шаперона Hsp70, обладающего стресс-защитными свойствами, отражают, очевидно, истощение компенсаторных и нейропротективных резервов нигростриатной ДА-ергичес- кой системы и необратимость ее деградации, приближения нейродегенеративного процесса к точке «невозврата» (Пастухов, 2013).
Создание моделей пролонгированной дисфункции протеасом ДА-ергической системы у крыс, отражающих последовательные этапы развития нейродегенеративного процесса при БП, даст возможность оценивать динамику компенсаторных и нейропротективных резервов, которые могут служить мишенью для поиска лекарственных средств, предотвращающих переход из доклинической в клиническую стадию БП.
Еще по теме Экспериментальное моделирование стадий болезни Паркинсона у крыс на основе пролонгированной дисфункции протеасом нигростриатной системы:
- Основные принципы моделирования стадий болезни Паркинсона на основе дисфункции протеасом нигростриатной системы
- Состояние нигростриатной дофаминергической системы на моделях доклинической и ранней клинической стадий болезни Паркинсона
- Введение. Болезнь Паркинсона - требования к экспериментальному моделированию
- Экспериментальное моделирование болезни Пакринсона
- Перспективы разработки превентивного лечения болезни Паркинсона на основе мобилизации системы молекулярных шаперонов
- Моделирование болезни Паркинсона на грызунах
- Альфа-синуклеин и современная классификация доклинических и клинических стадий болезни Паркинсона
- Течение болезни Паркинсона, потенциальные маркеры доклинических стадий
- Десимпатизация сердца на моделях доклинической и ранней клинической стадий болезни Паркинсона
- Моделирование болезни Паркинсона на обезьянах