Исследование механизмов нейровоспаления в инъекционных моделях БА
Воспаление представляет собой важнейшую реакцию живого организма на повреждающее воздействие. В патологии принято разделять воспаление на острое и хроническое. Острое воспаление - это срочная форма ответа организма на действие повреждающего агента, которая по сути является защитной реакцией, направленной на устранение или репарацию повреждения.
Хроническое воспаление - реакция организма на длительное воздействие повреждающего стимула. На периферии острое и хроническое воспаление различаются по форме клеточного ответа, который проявляется в виде инфильтрации полиморфноядерных или мононукле- арных лейкоцитов, соответственно, в зону повреждения. В ЦНС воспалительный ответ проявляется в форме реактивного глиоза (Streit et al., 2004). Эндогенная реакция ЦНС на повреждение сопровождается накоплением увеличенных в размере астроцитов и микроглиоцитов, которые появляются сразу же после повреждения нервной ткани. Глиальная реакция на повреждение является активной, т.к. сопровождается высвобождением из глиоцитов таких факторов, которые действуют на клетки-мишени и вызывают в них ответную реакцию, подобно тому как это происходит в периферических органах и тканях при активации иммунного ответа. В норме проникновение клеток иммунной защиты в мозг крайне затруднено благодаря наличию гемато-энцефалического барьера (ГЭБ). Разрушение ГЭБ способствует инфильтрации лейкоцитов и сопровождается воспалительным ответом, сходным с таковым на периферии.Вызванные активацией иммунного ответа повреждения нейронов характерны для многих нейродегенеративных заболеваний, включая БА (Akiyama et al., 2000). На вовлеченность механизмов воспаления в нейродегенеративный процесс указывают и работы, проведенные на инъекционных моделях БА. Так, дегенерация холинергических нейронов в медиальном септальном ядре сопровождалась глиальными изменениями, которые наблюдались в латеральной септальной области и латеральной зоне гиппокампа (Dudas et al., 2004).
Этот эффект практически полностью снимался введением 7-Р-гидрокси-эпиандростерона.Активация микроглиальных клеток наблюдалась и после введения иммунотоксина 192-IgG-сапорина. Интрацеребровентрикулярное введение 192-IgG-сапори- на вызывало увеличение числа микроглиоцитов в базальных ядрах (Rossner et al., 1995). Электронномикроскопическое исследование показало, что микроглиальные клетки располагались вблизи нейронов, окружая своими отростками тела клеток или дендриты (Seeger et al., 1997). При этом активированные микроглиоциты можно было видеть как вблизи нормальных нейронов, так и возле нейронов с признаками дегенерации.
Агрегированный Ар может активировать микроглию и вызывать ее скопление вокруг амилоидных бляшек. В мозге пациентов активированная микроглия не только перемещается в направлении бляшек, но и фагоцитирует их компоненты, что сопровождается секрецией провоспалительных цитокинов и хемокинов, свободных радикалов и т.д. Прямые доказательства фагоцитоза были получены в экспериментах на крысах (Frautschy et al., 1992). Микроглия может играть роль в деградации Ар, поскольку содержит практически полный набор необходимых протеаз, включая инсулин-разрушающий фермент, неприлизин, матриксную металлопротеазу-9 (Hickman et al., 2008; Qiu et al., 1997). Параллельно с фагоцитозом Ар может индуцировать продукцию микроглией активных форм кислорода (Weldon et al., 1998), повышать экспрессию белков основного класса гистосовместимости (MHC II), увеличивать секрецию провоспалительных цитокинов IL-1P, IL-6, TNFa, а также хемокинов IL-8, воспалительного белка макрофагов MIP1-a и моноцитар- ного хемоаттрактантного белка MCP-1 (Rogers, Lue, 2001).
Введение AP(25-35) в гиппокамп приводит к разрушению близлежащей ткани и дегенерации нейронов (Rush et al., 1992). В то же время, Е.М. Сигурдссон с соавторами (Sigurdsson et al., 1995) не смогли обнаружить нейротоксического действия AP(25-35) при введении его в область вентрального бледного шара и безымянной субстанции.
Авторы смогли наблюдать лишь образование полостей, содержавших белковые агрегаты, которые окрашивались Конго красным. Те же авторы обнаружили нейродегенеративные изменения после введения AP(25-35) в миндалину (Sigurdsson et al., 1996), что может свидетельствовать о специфичности нейротоксических эффектов этого пептида в отношении определенных структур и/или популяций клеток мозга. Кроме того, в ипсилатеральном гиппокампе наблюдался реактивный астроцитоз (Sigurdsson et al., 1996,1997a). Необходимо отметить также, что микроглия и нейроны экспрессировали провоспалительный фактор IL-1P (Sigurdsson et al., 1997b). Агрегированный пептид AP(25-35) вызывал более выраженные повреждения пирамидного слоя поля СА1 гиппокампа по сравнению с пептидом, который был синтезирован из тех же аминокислот в обратной последовательности AP(35- 25) (Степаничев и др., 2006б; Arias et al., 2002; Montiel et al., 2006; Stepanichev et al., 2003b). Дегенерирующие нейроны были также обнаружены в височной коре после инъекции AP(25-35) в крупноклеточное базальное ядро крыс (Манухина и др., 2009). Следует отметить, что введение ундекапептида в отдельные структуры мозга может вызывать развитие транссинаптических нарушений цитоскелета и активацию астроглии и микроглии, т.е. нейровоспалительный ответ, которые распространяются от места непосредственного введения к более отдаленным регионам. Такие изменения наблюдали, например, после введения AP(25-35) в миндалину (Sigurdsson et al., 1996). В наших исследованиях AP(25-35) также вызывал активацию аст- роцитов и микроглии в гиппокампе (Stepanichev et al., 2003b). Провоспалительный цитокин-фактор некроза опухоли-а (ФНОа), введенный одновременно с AP(25-35), делал повреждающий эффект этого пептида более выраженным (Stepanichev et al., 2003b), тогда как антивоспалительный цитокин IL-4 снижал патологические последствия интрагиппокампальной инъекции AP(25-35) (Степаничев и др., 2006a).Введение агрегированного АР(25-35) в латеральные желудочки мозга крыс вызывало интенсификацию свободнорадикальных процессов, которые также сопровождают нейровоспаление. Накопление продуктов перекисного окисления липидов, компенсаторные изменения генерации свободных радикалов и антирадикальной защиты наблюдались прежде всего в гиппокампе (Митрохина и др., 1999; Степаничев и др., 2000, Stepanichev et al., 2004). Изменения параметров окислительного стресса происходили в течение первой недели после введения АР(25-35) и становились максимально выраженными через месяц после воздействия. АР(25- 35) приводил к активации нейрональной NO-синтазы, которая не была связана с изменениями уровня транскрипционной активности или трансляционных процессов (Stepanichev et al., 2008). Эти данные подчеркивают, что даже в отсутствие отложений Ар в мозге крыс, кратковременная аппликация этого пептида способна вызвать стойкую активацию процессов, в частности нейровоспалений, способных приводить к развитию дегенеративных изменений.
5.
Еще по теме Исследование механизмов нейровоспаления в инъекционных моделях БА:
- Инъекционные модели болезни Альцгеймера как подход к исследованию клеточных механизмов патогенеза: нейродегенеративных изменений, воспаления, нарушений нейрогенеза
- Исследование процессов нейрогенеза в инъекционных моделях БА
- Основные инъекционные модели БА
- Нейродегенеративные процессы и гибель клеток в инъекционных моделях БА
- Обсуждение результатов II этапа исследования в группе потребителей инъекцион- ных наркотиков
- 4.4. Резюме результатов II этапа исследования в группе потребителей инъекционных наркотиков
- Результаты I этапа исследования в группе потребителей инъекционных наркотиков
- Результаты II этапа исследования в группе потребителей инъекционных наркотиков
- Резюме результатов I этапа исследования в группе потребителей инъекционных наркотиков
- 4.6. Резюме результатов III этапа исследования в группе потребителей инъекционных наркотиков
- 4.1. Обсуждение результатов I этапа исследования в группе потребителей инъекцион- ных наркотиков