| 1 |
12 апреля 2014 г.-31 декабря 2014 г. |
Роль бета-амилоида в нарушении функций нейрональных митохондрий на модели неродегенерационного процесса альцгеймеровского типа |
| Результаты этапа: Индуцированная спорадическая форма болезни Альцгеймера (БА) была смоделирована на мышах, путем удаления обонятельных луковиц мозга, и изучена, как адекватная модель естественно-возникающей БА. Были выделены митохондрии из ткани неокортекса и гиппокампа мозга мышей линии NMRI, как бульбэктомированных - модели спорадической формы болезни Альцгеймера, так и ложнооперированных (ЛО) в качестве контроля. Нейротоксический растворимый белок бета-амилоид накапливается в митохондриях из ОБЭ мышей и коррелирует с ухудшением энергетического метаболизма и дисфункцией митохондрий. В результате применения новых методов и подходов в исследовании нарушений энергетического обмена подтвердились представленные ранее данные, а некоторые противоречия в результатах разрешились. Подтвердились функциональные нарушения митохондрий касательно нарушения дыхания, снижения мембранного потенциала и активности IV комплекса электронно-транспортной цепи - цитохромоксидазы. Тщательный анализ окислительно-восстановительных реакций NADH:хинон оксидоредуктазы показал, что комплекс I также имеет достоверно низкую активность, как и комплекс IV, в митохондриях из ОБЭ мышей, относительно ЛО контроля. Измерения спектров цитохромоксидазы указывают на снижение количества комплексов IV в митохондриях из ОБЭ животных, по сравнению с ЛО, при равных количества митохондриального белка. Развитие нейродегенерации альцгеймеровского типа сопровождается также окислительным стрессом и накоплением перекисно-окисленных липидов. Возможно, именно окислительный стресс и приводит к функциональным нарушениям митохондрий. |
| 2 |
1 января 2015 г.-24 декабря 2015 г. |
Роль бета-амилоида в нарушении функций нейрональных митохондрий на модели неродегенерационного процесса альцгеймеровского типа |
| Результаты этапа: В последние годы интенсивно исследуется цитопротекторное действие митохондриально-направленных антиоксидантов, веществ, являющихся коньюгатами проникающего в митохондрии катиона и замещенного хинона (MitoQ, SkQ). Среди данного класса веществ высокой антиоксидантной активностью отличается SkQ1 – 10-(6-пластохинонил)деицилтрифенилфосфоний, в состав которого входит пластохинон – компонент электрон-транспортной цепи хлоропластов с мощными антиоксидантными свойствами (Антоненко и др., 2008). Показано, что SkQ1 является возобновляемым антиоксидантом и избирательно накапливается во внутренней мембране митохондрий, что позволяет снижать эффективную концентрацию SkQ1 до наномолей. Исходя из представленных в предыдущем отчете данных, окислительный стресс сопровождает нейродегенерацию альгеймеровского типа, вызванной удалением обонятельных луковиц у мышей. На данной спорадической мышиной модели БА показали антиоксидантное действие, приводщий к снижению уровня перекисного окисления липидоа, к улучшению пространственной памяти и обучаемости мышей. Антиоксидантное воздействие SkQ1 на митохондрии привело к устранению митохондриальных дисфункций, таких как скорость дыхания, активность цитохромоксидазы. Измерения числа копий митохондриальной и ядерной DNA в клетках коры и гиппокампа ОБЭ и ЛО мышей с помощью метода ПЦР в реальном времени показало, что у ОБЭ животных соотношение мтДНК/ядДНК ниже, чем у ложнооперированных контрольных животных.
|
| 3 |
1 января 2013 г.-22 декабря 2013 г. |
Роль бета-амилоида в нарушении функций нейрональных митохондрий на модели неродегенерационного процесса альцгеймеровского типа |
| Результаты этапа:
Настоящий проект направлен на изучение ранних стадий развития нейродегенеративного процесса на мышиной модели спорадической формы болезни Альцгеймера (БА), причины возникновения которой до сих пор остаются дискуссионными. Основное внимание уделено вопросу, предшествуют ли нарушения энергетического метаболизма и митохондриальных функций развитию окислительного стресса и проявлению основных маркеров БА: потере пространственной памяти, повышению уровня мозгового бета-амилоида, повреждению синаптического аппарата и нейрональной гибели. Нами исследована роль нейрональных митохондрий в опосредовании нейротоксического действия бета-амилоида в коре и гиппокампе головного мозга. Исследования проводились на ольфакторно бульбэктомированных (ОБЭ) мышах, демонстрирующих основные признаки нейродегенерации альцгеймеровского типа: резкое ухудшение памяти, повышение уровня бета-амилоида в головном мозге, дефицит серотонин- и ацетилхолинэргических систем, гибель нейронов в коре и гиппокампе, в структурах, ответственных за процессы обучения и памяти. Модель позволяет исследовать различные стадии развития патологии, включая и самые ранние. Нами были изучены энергетический метаболизм нейронов и биоэнергетические характеристики митохондрий, в том числе, активность гликолиза, окислительного фосфорилирования, комплексов дыхательной цепи митохондрий I и IV. В гисто-иммунохимических исследованиях анализирована возможность локализации бета-амилоида в нейрональных митохондриях и его связь с выходом цитохрома с и апоптозом. Установление корреляции ранних биоэнергетических нарушений с уровнем накопления бета-амилоида в нейронах и митохондриях коры и гиппокампа ОБЭ животных приблизит нас к пониманию причинно-следственной связи этих основных маркеров на ранних стадиях развития наиболее распространенной спорадической формы БА, что необходимо для разработки ранней диагностики и эффективной превентивной терапии.
|
